10_131208h2span2mブロムス

構　造　計　算　書
工事名
平成
年
月
日
Wonder Loof Top
目　次
§１．一般事項
-------------------------------------------
1
１－１）　適用範囲
--------------------------------------
1
１－２）　工事名
--------------------------------------
1
１－３）　工事場所
--------------------------------------
1
---------------------------------
1
----------------------------
1
--------------------------------------
1
１－４）　構造概要図
１－５）　使用材料及び許容応力度
１－６）　荷重
１－７）　準拠基準及び適用図書
§２．胴縁の検討
----------------------------
2
--------------------------------------
2
２－１）　胴縁に作用する風圧力
----------------------------
２－２）　風圧力による曲げモーメント　：　Mk
２－３）　断面算定
§３．主材の検討
2
------------------
2
----------------------------
2
-------------------------------------------
2
３－１）　主柱に作用する水平力　：　ΣPH
------------------
2
３－２）　主柱の最大曲げモーメント　：　Mmax
------------------
3
３－３）　断面算定
--------------------------------------
3
----------------------------
3
４－１）　水平力　：　ΣPH
----------------------------
3
４－２）　応力度　：　ｓδｃ
----------------------------
3
§５．鋼管基礎の検討
--------------------------------------
4
５－１）設計条件
--------------------------------------
4
５－２）杭長の算定
--------------------------------------
4
§４．主柱根入れ長さの検討
５－３）杭の安定検討 ( 計算値の1.5倍を安全と仮定する）
------------
5
Wonder Loof Top
§１．一般事項
1
１－１）　適用範囲
本設計計算書は、ネットフェンス構造耐力の検討について適用する。
１－２）　工事名
工事名は手入力です。
１－３）　工事場所
門別町
１－４）　構造概要図
@=2m
支柱 = □-50ｘ50ｘ2.3
下胴縁 = L-40×40×2.8
フェンス高さ = 2.2 m
上胴縁 = L-40×40×2.8
金網 = φ3.2×50
基礎鋼管 = φ114.3ｘ3.5
L = 1.2 m
１－５）　使用材料及び許容応力度
種類
名称
断面積
(cm2)
単重(N/m)
断面係数
(cm3)
主柱
□-50ｘ50ｘ2.3
4.250
32.8
15.9
上胴縁
L-40×40×2.8
2.111
16.3
3.3
下胴縁
L-40×40×2.8
2.111
16.3
3.3
主柱受風幅
50 (mm)
胴縁受風幅
上胴縁 40 (mm)
スパン
2000 (mm)
鋼材
SS400、STK400
下胴縁 40(mm)
Lft = 156（N／㎟）（長期）
Lft = 235（N／㎟）（短期）
コンクリート
18-40-5　相当
地耐力　（長期）
Lfc = 6 （N／㎟）
Lfe ≧ 100 （KN／㎡）
基礎１箇所当り重量 = 32.8×2.23+16.3×2+16.3×2
+18×(2-0.05)×(2.2-0.04-0.04-0.03) = 211.7 (N)
１－６）　荷重
１）風荷重
建築場所
門別町
建物の高さ
H = 2.2 (m) ＜ 5 (m)
Wonder Loof Top
風速
Vo = 34 (m／sec)
2
地表面祖度区分
Ⅲ　（Ⅰ・Ⅱ・Ⅳ以外の区域）
Zb = 5 (m)
Zg = 450 (m)
α = 0.2
ガスト影響係数
Gf = 2.5
高さ方向分布係数
H = 2.2 (m) ≦ Zb = 5 (m)
5
Er = 1.7 ×（Zｂ／Zg）α
= 1.7 × (
) = 0.691
450
速度影響係数
E = Er＾2× Gf = 0.691＾2× 2.5 = 1.19
風力係数
Kz = 1
Cf = 1.4 × Kz = 1.4 × 1 = 1.4
（金網その他板状の構造物）
金網の充実率（風力保数）
網目（S） = 50 mm
線径（ｄ） = 3.2 mm
ρ = １ - ｛ S／（ S + ｄ）}^2 = 1 - { 50／( 50 + 3.2 ) }^2 = 0.117
速度圧
ｑ = 0.6 × E × Vo^2 = 0.6×1.19×34^2 = 825.4(N／㎡)
風圧力
PW = Cf × A × ｑ　（N）
Cf
：
風力係数
A
：
受圧面積　（　㎡　）
ｑ
：
速度圧 = 825.4 (N／㎡)
１－７）　準拠基準及び適用図書
『建築基準法・同施工令』
『鋼構造設計基準』
・・・・・・・
日本建築学会
『防護柵の設置基準・同解説』
・・・・・・・
日本道路協会
『車両用防護柵標準仕様・同解説』
・・・・・・・
日本道路協会
§２．胴縁の検討
２－１）　胴縁に作用する風圧力
a）胴縁の受ける風圧力　：　Pg
Pg = Cf×A×ｑ = 1.4 × 0.04 × 825.4 = 46.2 (N／m)
ｂ）金網の受ける風圧力　：　Pn
Pn = Cf×ρ×A×ｑ = 1.4 × 0.117 × 2.87 × 825.4 = 388 (N／m)
２－２）　風圧力による曲げモーメント　：　Mk
Mk = （Pg + Pn）×L／8 = ( 46.2 + 388 ) × 1.8／8 = 175.851 (N・m) = 17585.1 (N・cm)
２－３）　断面算定
使用部材
L-40×40×2.8
断面係数　（ Zx = 1.15 ㎤　）
ｓδｂ = Mk／Zx = 17585.1／1.15 = 15291.4 （N／㎟）
ｓδｂ／ｓｆｂ = 152.91／235 = 0.65 ＜ 1
OK
§３．主材の検討
３－１）　主柱に作用する水平力　：　ΣPH
a）主柱の受ける風圧力　：　Pp
Pp = Cf×A×ｑ = 1.4×0.05×2.23×825.4 = 128.8 (N)
Wonder Loof Top
ｂ）金網の受ける風圧力　：　Pn
3
Pn = Cf×ρ×A×ｑ = 1.4 × 0.117 × ( 2.2 - 0.04 × 0.04 ) × ( 2 - 0.05 ) × 825.4 = 558.9 （N）
ｃ）胴縁の受ける風圧力　：　ΣPg
ⅰ）上部胴縁　：　Pg1
Pg1 = Cf×A×ｑ = 1.4 × 0.04 × ( 2 - 0.05 ) × 825.4 = 90.1 (N)
ⅱ）下部胴縁　：　Pg2
Pg2 = Cf×A×ｑ = 1.4 × 0.04 × ( 2 - 0.05 ) × 825.4 = 90.1 (N)
ⅲ）胴縁の合計　：　ΣPg
ΣPg = Pg1 + Pg2 = 90.1 + 90.1 = 180.2 (N)
d）主柱に係る全水平力　：　ΣPH
ΣPH = Pp + Pn + Ps + ΣPg = 128.8 + 558.9 + 180.2 = 867.9 (N)
３－２）　主柱の最大曲げモーメント　：　Mmax
a）主柱の受ける風圧による曲げモーメント　：　MP
MP = Pp×ｈ = 128.8 × ( 2.2 + 0.02)／2 = 143 (N・m)
ｂ）金網の受ける風圧力による曲げモーメント　：　Mn
Mn = Pn×ｈ = 558.9 × ( 2.2 - 2.17／2 ) = 623.2 (N・m)
ｃ）胴縁の受ける風圧力による曲げモーメント　：　ΣMg
ⅰ）上胴縁　：　Mg1
Mg1 = Pg1×ｈ = 90.1 × ( 2.2 - 0.04／2 ) = 196.4 (N・m)
ⅱ）下胴縁　：　Mg2
Mg1 = Pg1×ｈ = 90.1 × ( 0.03 + 0.04／2 ) = 4.5 (N・m)
ⅲ）胴縁の合計　：　ΣMg
ΣMg = Mg1 + Mg2 = 196.4 + 4.5 = 200.9 (N・m)
d）主柱の最大曲げモーメント　：　Mmax
Mmax = Mp + Mn + ΣMg = 143 + 623.2 + 200.9 = 967.1 N・m = 96710 (N・cm)
３－３）　断面算定
使用部材　□-50ｘ50ｘ2.3
断面係数 = 6.34（㎤）
ｓδｂ = Mk／Zx = 96710／6.34 = 15254（N／㎠） = 152.54（N／㎟）
ｓδｂ／ｓｆｂ = 152.54／235 = 0.65 ＜ 1
OK
§４．主柱根入れ長さの検討
４－１）　水平力　：　ΣPH
ΣPH = 867.9 (N)
曲げモーメント　：　Mmax
Mmax = 967.1 N・m = 96710 (N・cm)
４－２）　応力度　：　ｓδｃ
ｓδｃ = （ΣPH／ｂ×a ） + （ Mo／Zp）、Zp = ｂ × a^2／6　より
ｓδｃ = 867.9／(5×30)+6×96710／(5×30^2) = 134.7(N／㎠)
= 1.35 ＜ｓｆｃ　= 2 × 6 = 12(N／㎡）ＯＫ
ここに　ｂ
；
支柱正面幅
a
；
支柱根入れ深さ
Zp
；
断面2次モーメント　Wonder Loof Top
§５．鋼管基礎の検討
4
５－１）設計条件
（a）許容応力度及び諸係数
・支持地盤の種類
・N値
；普通土（砂質土）
；N = 10
内部摩擦角
φ = （20×N）^0.5+15 = ( 20×10 )^0.5 + 15 = 29.1
・内部摩擦角
29.1 °
受働土圧係数Kpは地表面が水平の場合、次式による。
cos2φ
Kp =
cosδ × [ 1- { sin(φ-δ) × sinφ/cosδ} 1/2]2
ここでφ：土の内部摩擦角
φ= 29.1
δ：壁面摩擦角（－φ/3）
δ= -9.7
( cos 29.1 °)^2
Kp =
cos(-9.7)°ｘ【 1 - [ sin { 29.1°- （ -9.7°) } x sin （ 29.1°）／cos （ -9.7°　) ]
0.763
】
0.763
=
=
0.986 × { 1 - ( 0.627 × 0.486／0.986 )
= 3.93
0.194
}
・支持地盤の受働土圧係数
；KP = 3.93
・土の単位体積重量
；γa = 18 KN/㎥
・支持地盤の許容応力度（長期）
；FEA = 100 KN/㎡
(ｂ)杭の諸常数
・基礎杭
φ114.3ｘ3.5
・安全率
1.5
鋼管厚さ = 0.35 cm
・断面2次モーメント
I = 187.1 Cm*4
・単位重量
W = 93.74 N/m
・断面係数
Z = 32.7 ㎤
・鋼管正面幅
B = 11.43 cm
・鉄の比重
7.85
（ｃ）設計方針
ブロムスの短杭設計式により計算を行う。
（ｄ）杭頭に作用する外力
・曲げモーメント
MA = 0.9671 KN・m
・水平力
HA = 0.8679 KN・m
・軸力（フェンス重量）
PA = 0.2117 KN
・基礎鋼管重量
・沈降力　（Ws)
93.74 × 1.2 = 112.49 N = 0.112 KN
0.0
KN
５－２）杭長の算定
KP × γa × B × Lo3 - 3 × HA × Lo - 4 × MA ＞ = 0
3.93 × 18 × 0.1143 × Lo - 3 × 0.8679 × Lo - 4 × 0.9671 = 8.09 × Lo - 2.6 × Lo - 3.87 ≧ 0
Lo = 1.2 m の時 K = 6.99 ＞ 0 OK
∴実用杭長　L　= 1.2 m
Wonder Loof Top
５－３）杭の安定検討 ( 計算値の1.5倍を安全と仮定する）
5
(a)許容水平力　QA
h = MA／HA = 0.9671／0.8679 = 1.11 m
QA = KP×γa×B×L／3／ ( h + L ) = 3.93 × 18 × 0.1143 × 1.2 ／3／( 1.11 + 1.2 ) = 6.05 KN
水平力に対する安全度
QA／HA = 6.05／0.8679 = 6.97 ＞ 1.5
OK
(b)地盤の条件による杭体許容曲げモーメント
M = Qa × [ h + 2 × L／3／｛ 3 × （ 1 + h／L ） }1／2]
2 × 1.2
= 6.05 × { 1.11 +
1.11
)1/2} = 26.86 KN・m
×3 × ( 1 +
3.00
1.2
(C)杭に生じる最大曲げモーメント
Mm = 2／3 × HA × { 2 × HA／( 3 × KP × ra × B ) }1／2 + MA
2 × 0.8679
2
=
)1/2 + 0.9671 = 1.12 KN・m
× 0.8679 × (
3 × 3.93 × 18 × 0.1143
3
曲げモーメントに対する安全度
M
27
=
Mm
= 24 ＞ 1.5
OK
1
(d)杭に生じる沈下の検討
杭の周面摩擦抵抗（打ち込み杭）　fr
fr = ( N/5 x π x B x L)／3 = ( 10／5 × 3.14 × 0.1143 × 1.2 )／3 = 0.29 KN
鋼管基礎底面の最大地盤反力　Fn
Fn = 2 × Fea　×　A　= 2 × 100 × ( 0.05715 × 0.05715 × 3.14 ) = 2.05 KN
FR = 0.29 + 2.05 = 2.34 KN
自重　WC　=　フェンス部　＋　杭部
=
PA + ［ W × L + γa × π × ｛（ B - 2 × T )／2 ｝2 × Ｌ ]
= 0.2117 + [ 0.09374 × 1.2 + 18 × 3.14 × { （ 0.1143 - 2 × 0.0035 )／2 } × 1.2 ] = 0.52 KN
＜ fr = 2.34 KN
OK
Wonder Loof Top

Download Report