土木工学設計製図（課題II）をはじめる前に

コンクリート構造物の設計法
コンクリート工学研究室
岩城一郎
設計とは？
（広辞苑）
せっ‐けい【設計】(plan; design)
 ある目的を具体化する作業．製作・工事など
に当り，工費・敷地・材料および構造上の諸
点などの計画を立て図面その他の方式で明
示すること．「ビルの―」
 比喩的に，人生や生活について計画を立て
ること．
土木における設計とは？



一般に土木構造物（橋，トンネル，擁壁，ダム
等）の構造設計(他に，配合設計，景観設計)
構造設計とは？：構造物に要求される性能
（主として，安全性能，耐久性能）を満足する
とともに，経済性を考慮し（景観，環境への影
響にも配慮し），材料，構造形式，部材寸法
等を決定し，これらを計算書や図面，その他
の方法により表すこと．
安定計算と断面計算に大別される．
安定計算と断面計算
安定計算
構造物そのものの安定（転倒，滑動）に関す
る安全性の評価
 断面計算
構造物を構成する部材に作用する力（断面
力：曲げモーメント，せん断力）に対する安全
性の評価
 人，ブックエンド，擁壁を例に

コンクリート構造物の設計法
許容応力度設計法
古典的な設計法，100年以上の実績と
経験（十分な実績，苦い経験）
 限界状態設計法
現在，またこれから発展する設計法，我
が国での実績は未だ20年程度と浅いが，
世界の趨勢，合理的な設計法

許容応力度設計法と限界状態設計法
限界状態設計法
許容応力度設計法



荷重レベルの違い
理論の違い：弾性理論
（線形理論）と弾塑性
理論（非線形理論）
安全性の照査手法の
違い：安全率と部分安
全係数，応力による比
較と断面力による比較
許容応力度設計法
使用状態における作用応力σと許容応力度σaと
の比較 σ＜σa：O.K.
 弾性理論（線形理論）：コンクリート及び鉄筋の
応力-ひずみ関係は直線
 安全率kのみによる安全性評価（一般にコンクリート
の場合：3，鉄筋の場合:1.7程度）
 例えば，
f’ck=24N/mm2，k=3.0→σ’ca=f’ck/k=8N/mm2
ｆy=295N/mm2，k=1.7→σsa=ｆy/k=176N/mm2

限界状態設計法





終局限界状態，使用限界状態，疲労限界状態
抵抗値R（Resistance，断面耐力）と作用値S（Subject，
断面力）との比較：γi・S/R＜1 例 γi・Md／Mud＜1.0
弾塑性理論（非線形理論）：コンクリート（2次曲線と直線），
鉄筋（バイリニア）
部分安全係数法：構造材料の品質のばらつき，荷重の大
きさの決定に対する不確実性などを考慮するためにいく
つかの安全係数を導入（材料係数，部材係数，構造解析
係数，荷重係数および構造物係数）
コンクリート標準示方書：1986年に限界状態設計法が採
用，2002年まで許容応力度設計法と併記，2002年より限
界状態設計法のみ（許容応力度設計法は付録扱い）

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