製品情報　＞　下水道シールド管きょの構造計算

“下水道シールド管きょの構造計算”は、次の基準書を基に二次覆工一体型も含めコンクリート系セグメント、鋼製セグメントの常時（内水圧考慮）および地震時の照査と開口部の検討を行うことができるアプリケーションです。

『[2006年制定]トンネル標準示方書[シールド工法]・同解説　公益社団法人 土木学会』
『下水道施設耐震計算例−管路施設編−　2015年版　公益社団法人下水道協会』
『下水道施設の耐震対策指針と解説　2014年版　公益社団法人日本下水道協会』
『水道施設耐震工法指針・解説　2009年版　社団法人日本水道協会』
『水道施設耐震工法指針・解説　2009年版　設計事例集　社団法人日本水道協会』
『道路橋示方書・同解説 �X耐震設計編 平成24年3月　公益社団法人日本道路協会』
『道路橋示方書・同解説 �X耐震設計編 平成29年11月　公益社団法人日本道路協会』
『トンネルライブラリー第23号セグメントの設計【改定版】　公益社団法人土木学会』
『トンネルライブラリー第19号シールドトンネルの耐震設計　公益社団法人土木学会』
『下水道シールド工事用二次覆工一体型セグメント設計・施工指針　東京都下水道サービス株式会社』
『内水圧が作用するトンネル覆工構造設計の手引き　平成11年3月　一般財団法人先端建設技術センター編』
『大規模地下構造物の耐震設計法・ガイドライン（案）　平成4年3月　建設省土木研究所地震防災部耐震研究室』
『下水道仮設設計マニュアル　平成14年9月　東京都下水道サービス株式会社』

常時および地震時に検討可能な項目

・表層地盤のせん断弾性波速度が深さ方向にほぼ一様であることを前提とした『下水道施設の耐震対策指針と解説』の応答計算式では、適用外となる極端に表層地盤のせん断弾性波速度が深さ方向に違う地盤についても対応可能な“多層地盤の応答計算式（多層系せん断一次モードの応答計算式）”を追加。

常時開口部の検討が可能 Ver4.0

側部開口部−スプリングライン設置	側部開口部−下方設置	側部開口部−上方設置
直上開口部−センターライン設置	直上開口部−右側設置	直上開口部−左側設置

・側部または直上に開口部を設けた場合の検討が可能。
・側部開口部の場合、開口部の中心位置がスプリングライン上でなくても上下にシフトした状態での検討が可能。
・直上開口部の場合、開口部の中心位置がセンターライン上でなくても左右にシフトした状態での検討が可能。

ジベル施工有	ジベル施工無	ジベル施工有	ジベル施工無
鋼製セグメント		コンクリート系セグメント

・側部または直上に開口部を設ける場合、鋼製セグメントでは「同時施工」「時差施工」「事後施工」の検討が可能。コンクリート系セグメントでは「事後施工」での検討が可能。
・「事後施工」の場合、「ジベル施工有」「ジベル施工無」の選択が可能。

・開口部の補強形式が「開口部全周をリング状に補強」の場合、開口部補強方法は「鉄筋補強」「型鋼材補強」「鉄筋および型鋼材補強」の選択が可能。
・開口部の補強形式が「「開口部周辺のみ補強」の場合、開口部補強方法は「型鋼材補強」の選択が可能。

・側部または直上に開口部を設ける場合、鋼製セグメントでは「同時施工」「時差施工」「事後施工」の検討が可能。コンクリートセグメントでは「事後施工」での検討が可能。
・開口部の補強形式が「開口部全周をリング状に補強」の場合、開口部補強方法は「鉄筋補強」「型鋼材補強」「鉄筋および型鋼材補強」の選択が可能。
・開口部の補強形式が「「開口部周辺のみ補強」の場合、開口部補強方法は「型鋼材補強」の選択が可能。
・「事後施工」の場合、「ジベル施工有」「ジベル施工無」の選択が可能。
・開口部はセンターラインまたはスプリングライン上になくても対応可能。

注目機能　多層系せん断一次モードの応答計算式。

・表層地盤のせん断弾性波速度が深さ方向にほぼ一様であることを前提とした『下水道施設の耐震対策指針と解説』の応答計算式では、適用外となる極端に表層地盤のせん断弾性波速度が深さ方向に違う地盤についても対応可能な“多層地盤の応答計算式（多層系せん断一次モードの応答計算式）”を追加。

下水道シールド管きょの構造計算−鉛直断面の検討

下水道シールド管きょの鉛直断面の検討を「常時」「レベル１地震動」「レベル２地震動」「レベル１地震動＋レベル２地震動」の条件で行うことが可能です。
「二次覆工一体型」について「常時」および「地震時」の照査を行うことが可能です。
「常時」の照査では、「内水圧考慮」した計算および開口部の検討を行うことが可能です。また、「地震時」の照査では、「レベル２地震動」において「擬似非線形解析」で計算を行うことが可能です。
鉛直断面の計算法は「慣用計算法」「修正慣用計算法」「完全剛性一様リング−地盤ばねモデル計算法」「平均剛性一様リング−地盤ばねモデル計算法」で行うことが可能です。

・セグメントの形状寸法は、任意の寸法を入力することが可能。また、予め登録されたセグメント標準番号（標準番号、形状寸法および配筋およびボルト等）で設定することも可能。
・二次覆工一体セグメントとして設計する場合、仕上がり内径は自動的に防食層用コンクリート厚50mmを設定。また、任意の値に変更することも可能。
・セグメント用コンクリート材料、鋼材、セグメント継手ボルト、鉄筋、防食用コンクリートの材料諸元は、予め登録された諸元値から設定することが可能。
・土圧およびシールド管きょ周面の地盤条件において、原地盤の土質条件とは別に埋戻土の土質条件を設定することが可能。

・荷重は、「自動車荷重」「軌道荷重（EA荷重）」「任意の上載荷重」から選択可能。
・鉛直方向および水平方向の活荷重を個々に考慮することが可能で､鉛直方向のみ､水平方向のみ､または､鉛直方向と水平方向を同時に考慮することが可能。

・ 鉛直土圧公式を「直土圧式」または「緩み土圧式」から選択可能。また、内水圧考慮の場合は「トンネル外径の1.5倍の直土圧式」の選択も可能。
・鉛直土圧公式を「緩み土圧式」に選択した場合、粘性土地盤での粘着力に対して、N値による安全率を考慮することが可能。また、最小土圧を指定することも可能。
・水平土圧を「考慮する」「考慮しない」の選択可能。
・ 水平地盤反力を「考慮する」「考慮しない」の選択可能。また、自重による水平地盤反力を考慮することも可能。
・自重を「考慮する」「考慮しない」の選択可能。また、二次覆工一体セグメントの場合、セグメント自重に防食層用コンクリートの自重が含まれていない場合、防食層用コンクリートの単位重量より計算することが可能。
・鉛直土圧および鉛直水圧作用位置を個々に「トンネル外径」「トンネル図心」から選択可能。

・ 照査位置を「全部材（全節点）」「最大位置のみ」から選択可能。
・計算モデルの照査位置分割数は「24分割」「48分割」「72分割」から選択可能。
・曲げ剛性の有効率、モーメントの割増率の値によって「慣用計算法」「修正慣用計算法」または「完全剛性一様リング−地盤ばねモデル計算デル計算法」「平均剛性一様リング−地盤ばねモデル計算法」の計算が可能法」の計算が可能。
・「常時」の照査項目は「主断面の照査」の他、「セグメントの性能照査」、「セグメント継手の照査」、「ジャッキ推力に対する照査」、「セグメント継手の目開き量の照査」の選択が可能。さらに、コンクリート系セグメントでは「ひび割れ幅の照査」、「ひび割れ幅を制御するための許容応力度の低減による照査」が、鋼製セグメントでは「スキンプレートの照査」が選択可能。
・「地震時」の照査方法は、コンクリート系セグメントでは検討ケース毎に「許容応力度設計法」「限界状態設計法（終局限界耐力照査）」から、鋼製セグメントではレベル１地震動では「許容応力度」「降伏点応力度」、レベル２地震動では「引張強度」「降伏点応力度」から選択可能。また、レベル２地震動では、コンクリート系セグメント、鋼製セグメントとも「擬似非線形解析」での照査が可能。
・鉄筋のヤング係数が基準値と違う場合、「許容応力度設計法」のヤング係数比、「限界状態設計法」のせん断耐力に用いる鉄筋量をヤング係数により補正して照査を行うことが可能。
・地盤ばね定数は、「常時」は地盤反力係数の値を、「地震時」は表層地盤のせん断ひずみの大きさを考慮した動的変形係数を用いて計算した値を採用。

・設計地震動の対象基準を「日本下水道協会2014年版」「日本水道協会2009年版」から選択することが可能。
・表層地盤の固有周期Tsを算出する時の地震時に生じるせん断ひずみの大きさを考慮した係数αDを地震動毎（レベル１・レベル２）に設定することが可能。また、固有周期Tsを直接入力することも可能。
・設計応答速度を地震動毎（レベル１・レベル２）に直接入力することが可能。
・地震時周面せん断力は表層地盤の大きさを考慮した動的せん断弾性係数を用いて計算することが可能。
・地震時周面せん断力はシールド管きょに接する地盤のせん断強度を上回らないようにすることが可能。管きょに接する地盤として埋戻し土を指定することも可能。

・内水圧考慮の場合に検討する8ケースの荷重ケースを任意に選択可能。また、各荷重ケース毎に活荷重を「考慮する」「考慮しない」の選択が可能。
・常時荷重条件で選択した土圧大の荷重ケースの他、土圧小の荷重ケースを選択した場合、土圧小に用いる鉛直土圧公式を「緩み土圧式」「トンネル外径の0.175倍の直土圧式（二次覆工一体セグメント以外）」「トンネル外径の0.5倍の直土圧式（二次覆工一体セグメント）」から選択可能。
・基本条件で選択した地下水位「高」の荷重ケースの他、地下水位「低」の荷重ケースを選択した場合、地表面からの最低地下水位を任意に指定することが可能。
・平常時または異常時内水圧の荷重ケースを選択した場合、内水圧作用位置を「トンネル図心」「トンネル内径」から選択可能。また、平常時内水圧の荷重ケースを選択した場合は、平常時内水位と平常時内水圧時の許容応力度の割増係数の値を、異常時内水圧の荷重ケースを選択した場合は、異常時内水位と異常時内水圧時の許容応力度の割増係数の値を任意に指定することが可能。

・ 計算結果は、報告書型式で出力でき、Microsoft Office Wordへ出力することも可能。
・ ページ番号や枠線を挿入することが可能。
・ 報告書形式の計算書作成の他に、計算結果一覧表示を行うことができ計算結果を即座に確認することが可能。また、計算結果の一覧表示において、計算ケースタブに総合判定を表示しているため、照査結果が一目で確認することも可能。

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