概要

機能構成

RESP-D 杭応答変位法オプションでは、杭の応答変位法の検討が行えます。 上部構造の設計をRESP-Dで行っている場合には、上部構造のモデル入力や上部構造からの反力をスムーズに受け渡しできます。 上部構造の設計を別プログラムで行っている場合には、下部構造モデルの入力および下部構造設計用外力や軸力を直接入力すれば、杭応答変位法のみの検討で利用することも可能です。

入力操作手順

場所打ち杭断面の設定

場所打ち杭をメニューから選択し、入力します。 杭断面は現在のところ、場所打ちコンクリート杭、鋼管場所打ちコンクリート杭が選択できます。

最後の断面の区間長は入力できませんが、全長からほかの断面の区間長を差し引いた残りの長さになります。 拡底部は傾斜を考慮しない断面となります。

2段筋がある、場合、配筋詳細で入力できます。

性能直接入力を行えば、断面性能を直接指定する事ができます。
性能直接入力は、空欄で省略した場合は自動計算値が参照されます。

既製杭断面の設定

既製杭をメニューから選択し、入力します。 現在のところ、三谷セキサンの杭のみ対応しています。

使用材料の設定

使用材料は、荷重・材料 -> 使用材料 -> その他　から入力できます。 コンクリートFcは、杭断面リストから符号ごとに個別指定することもできます。

鉄筋の径 - 強度関係を上部構造と杭で変えなくてはいけない場合には注意が必要です。 RESP-Dでは鉄筋材料を径ごと。に指定できます。上部構造と下部構造で、同じ径の鉄筋を異なる強度で用いる場合には、たとえば上部構造用のD38に対し、下部構造用にPD38 のような径を定義して、その材料を杭用の材料とし杭断面に用いる設定が必要になります。

水平地盤特性の設定

水平地盤特性を設定します。

設計GLから地表面の距離は杭頭位置の指定と関連し、以下のように解釈されます。

地下水位は地表面からの距離で指定します。
計算条件で地下水位を考慮する、とした場合、解析モデル上分割された地層において地下水位が存在する地層以下の地層の単位体積重量に対して地下水位の影響を考慮して上載圧を計算します。

杭配置設定

杭配置を行います。 配置は伏図画面上からの入力と、表形式のダイアログからの入力が行えます。

杭位置ごとの個別設定

杭位置ごとに以下が個別指定できます。

• 杭符号
• 本数
• 地盤ばねタイプ（ボーリングNo.）
• 基礎重量
• 杭長個別指定
• 偏心
• 杭頭位置個別指定

また、伏図上でプロパティウィンドウからパラメータを設定することも可能です。

杭軸力の設定

各解析ケースごとに軸力を設定できます。
左上の「解析結果の読み込み」ボタンから解析結果を読み込むことも可能です。
実際に杭に考慮される軸力は、ここでの設定値に対して基礎重量を加算した軸力を採用します。

杭頭付加モーメントの設定

各ケースごとに杭頭付加モーメントを設定できます。 設定した付加モーメントは、杭頭に作用させます。

• 基礎梁の設計には採用しません。
• 杭応答変位法オプションの設定項目です。RESP-Dの杭一体解析では考慮されません。

左上の「解析結果の読み込み」ボタンから解析結果を読み込むことも可能です。以下の数値を読み込みます。

• 各支点の支点反力（支点をばねまたは固定にしている場合）
• 免震部材の付加モーメント（免震設計条件で付加曲げ計算用変位を入力している場合）

地盤変位の入力

応答変位法を行う場合は地盤変位を設定します。 地盤変位はレベル1,レベル2でそれぞれ設定できます。

計算条件

計算条件を設定します。

• 構造芯から杭頭の距離デフォルトで設定した長さは剛域となります。この長さは、杭ごとに設定することも可能です。特に杭ごとに設定を行わない場合はこちらで設定した値が採用されます。

• 地下水位を考慮した場合、地盤ばね耐力計算時の上載圧計算時の地盤の単位体積重量を浮力を考慮して計算します。
• 基礎梁剛性を考慮した場合、杭の曲げ戻しにより基礎梁を介して発生する変動軸力が自動的に考慮されます。
• 上下動係数は、曲げ-軸力相関における検定時に考慮します。
• 位相の影響を考慮した検討は、設定した低減率αに対して以下の組み合わせケースを検討します。

  	上部慣性力	地下慣性力	応答変位
  1	1.0倍	α倍	α倍
  2	α倍	1.0倍	1.0倍
  3	1.0倍	-α倍	-α倍
  4	α倍	-1.0倍	-1.0倍

計算実行

杭オプション計算実行

実行にあたっては、以下の手順が必要です。

1. RESP-Dの「計算実行」で必要な計算を実行する
2. RESP-Dのツール → 外部ツール から杭応答変位法オプションを実行する

1において実行が必要な計算は計算条件の設定によります。 慣性力や軸力を自動設定するようにしている場合には、RESP-Dの計算は終局検定まで実行する必要があります。 慣性力や軸力を直接入力している場合には、RESP-Dの計算は準備計算まで実行する必要があります。

慣性力や軸力を自動設定としている場合

慣性力や軸力を直接入力としている場合

メイン画面は以下のようになります。 計算実行すると計算が開始されます。

断面選定機能

NGが出た場合、おおよその満足できる配筋量を表示できます。 ただし、配筋を変えると応力も変わるため、確実にOKになる保証はない点に注意がｄ必要です。

計算結果

結果の確認

計算結果を画面から確認します。 分布図、MN相関図、応力・検定値のテーブル形式まとめ表が表示できます。

結果ファイル出力

CSV出力, Word出力が行えます。

CSV出力

出力項目は以下になります。

• 慣性力分配

  • 水平力(kN)

• 地盤ばね値

  • Kh0(kN/m) … 解析上の初期剛性。（弾性:kh0×層厚×杭径、弾塑性:3.16×kh0×層厚×杭径）
  • Py(kN)
  • 支配厚(m)
  • 杭径(m)
  • 上載圧(kN/m^2)
  • α
  • E0(kN/m^2)
  • ν
  • Vs(m/s)
  • ρ(t/m^3)
  • ξ
  • κ
  • Kp

• 杭骨格曲線

  • E(kN/m2)
  • A(m2)
  • I(m4)
  • M1(kNm)
  • α1
  • M2(kNm)
  • α2

• 杭解析結果応力

  • M(kN・m)
  • Q(kN)
  • 変位(m)
  • 回転角(rad)

• 地盤変位

  • 地盤変位(mm)

• 地盤ばね反力

  • 地盤ばね変位(mm)
  • 地盤ばね反力(kN)

• 基礎梁応力

  • 始端M(kNm)
  • 終端M(kNm)
  • 始端Q(kN)
  • 終端Q(kN)

出力例

Word出力

Word出力では、出力するケースおよび杭位置が選択可能です。

出力例