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設計水平震度とは？構造物の耐震設計を「震度法」と呼ばれる手法で行う際に用いる係数である。 具体的には、鉛直方向の重力加速度を「１」とした時の、相対的な水平方向の加速度の値で、H24道路土工擁壁工指針p96では「0.12～0.24」の値が標準値として定義されている。 使い方震度法では、上下左右に繰り返し運動する地震動を、静的な水平力に置き換えることとしており、構造物や土塊の重量に設計水平震度を乗じて水平方向の慣性力を算出します。 例えば、擁壁の設計では、「擁壁の自重」と「土くさび重量」をそれぞれ算出し、設計水平震度をそれぞれに乗じて水平力を算出し、転倒に対する照査、滑動に対する照査、支持に対する照査、部材の安全性の照査を行います。 なお、H24道路土工擁壁工指針p96のとおり、地盤種別ごとに定義された設計水平震度の標準値に、地域別補正係数を乗じた値を照査に用います。 橋梁の設計も擁壁と同様であるが、震度法が適用できる対象が単純な形状の橋に限定されており、また路線の重要度などによって定められる耐震性能によっても適用範囲が限定されています。 具体的な設計例擁壁における具体的な設計例は、下記の ...

変形係数とは？変形係数とは、土または地盤における「応力ひずみ線図の勾配」です。 変形係数が、大きい（勾配が急）と変形しづらい（固い）ことになります。 鉄筋の「応力ひずみ線図の勾配」を「ヤング係数」と呼ぶのに対し、土または地盤の場合の「応力ひずみ線図の勾配」を「変形係数」と呼びます。 土または地盤は、弾性体であるバネのように応力とひずみの関係が一定ではなく、応力ひずみ線図は、曲線となります。 しかし、土木や建築の構造物設計においては、地盤をバネと仮定して設計した方が、簡略で分かりやすくできます。 このため、変形係数は、応力ひずみ線図の「特定の応力」における「ひずみ量」を読み取り、勾配を求めることになります。 求め方変形係数$E$を測定・推定するための試験と計算方法は、次のとおりです。 供試体の一軸圧縮試験（三軸圧縮試験）一軸圧縮試験では、圧縮強度の半分に相当する応力における応力ひずみ線図上の点と原点とを結ぶ直線の勾配（割線変形係数）を変形係数$E_{50}$と規定しています。 $$ \begin{equation} \begin{split} E_{50} =\fr ...

水平方向地盤反力係数とは？地盤に作用する「水平力」と「水平変位」との関係を示す係数です。 そもそも「地盤反力」とは、地盤に作用した荷重に対抗して、地盤が反作用する力のことです。 例えば、コンクリート構造物を地盤上に設置すると、重力によってコンクリート構造物の基礎底面が地盤を押す力（荷重）が作用し、その作用力に対する反力が地盤反力ということです。 また「地盤反力係数」は、地盤反力度と地盤変位の比であり、 $$ \begin{align} K_s=\frac{p}{s} \nonumber \end{align} $$ と定義されます。 ここで、 $p$：地盤反力度（単位面積あたりの地盤反力） $s$：地盤変位 注意すべき事項として、分子に「単位面積あたり」の地盤反力が用いられている点です。 つまり同じ大きさの「地盤反力」であっても、「載荷面積」が大きいと、「地盤反力度」は小さくなります。 設計実務においては、地盤反力係数を鉛直方向・水平方向に分けて用いられており、それぞれ「鉛直方向地盤反力係数」と「水平方向地盤反力係数」と呼ばれています。 よ ...

ケーソン基礎とは？ケーソン基礎とは、コンクリートまたは鋼でできた中空の箱で、橋脚など基礎構造物として用いられています。 大きな箱形状であるため、ケーソンの内部には空間があります。 ケーソン基礎の一般的な施工方法は、まず天板と底板のない箱（筒形状）を地上で構築し、その内部の土砂を掘削・排土しながら地中に沈下させ、支持地盤に到達させます。 ケーソン基礎は、その施工方法により「オープンケーソン基礎」、「ニューマチックケーソン基礎」に分類されます。 直接基礎との主な相違点H24道路土工擁壁工指針p.274によると、根入れ長さと基礎短辺幅の比が1/2以下となる基礎形状の場合は「直接基礎」、1/2以上は「ケーソン基礎」として設計するよう区分されています。 ただし、根入れ部分の抵抗が期待できない場合には、直接基礎として設計するのがよい、と注意書きがあります。 道路橋示方書にも同様の記載がありますので、一般的な道路構造物に適用できる考え方だと言えます。 図のとおり、直接基礎の場合は横方向の土圧が小さく、底面の摩擦が大きくなっており、安定計算において根入れ部分の土圧を考慮しないことが一般的です。 ...