検討対象の土層がある杭に対して、１／β区間でのβの計算を行い
その値を基に計算載荷幅B_Hを算定、この値を基に計算を行います。
鋼管杭の径をＤとした場合、βは次式で算定されます。



１／β区間が多層地盤の場合、
鋼管杭で使用するβは収束計算によって算定を行います。

１質点系の非線形動的解析では桟橋に作用する自重及び上載荷重と弾塑性解析後に表示される弾性限界点と許容損傷限界点の各座標値を使用しています。
本システムでは弾性限界点における座標値及び図に示す傾きk1、弾性限界点と許容損傷限界点で構成される傾きk2によって１質点系の非線形動的解析が算定されます。
また、許容損傷限界点のｘ座標が許容損傷限度の変位となり、１質点系の非線形解析で得られた応答変位と照査するようになります。
本システムでは杭部材に塑性が発生した場合に弾性限界点を、杭部材に地中部に塑性が発生した場合に許容損傷限界点を設定します。



この点の設定は弾塑性解析結果後に表示される画面で任意に設定する事ができます。
計算結果によっては弾性限界点と許容損傷限界点が同じ位置になる場合もありますので、その場合には弾性限界点と許容損傷限界点の位置を離して設定して下さい。

考えられる事のひとつに土質条件があります。本システムでは設定した土層上限位置が杭長を貫入していなければ、正常に計算が行われずに断面力や応力等が０になってしまいます。このような症状が発生した場合はまず、検討模式図から杭長が土層を貫入しているかどうか確認して下さい。それでも改善しない場合は弊社サポートまでお問合せ下さい。

杭長が設定した土層に達していないモデルは正常に計算できません。
杭が貫入するように土層上限を入力して下さい。

一概には言えませんが、上部工厚の1/2と杭頭位置との差を設定すればよいのではないかと考えます。通常、フレーム計算では上部工の中心軸は上部工厚の1/2になり、杭頭位置も上部工厚の1/2の高さに設定されます。しかし実際の設計では杭頭位置は上部工厚の1/2ではないことが殆どです。この場合、上部工厚の1/2と杭頭位置との差が地震時に発生する水平力からモーメントが発生すると考えることができます。

計算を行う検討方向が法線直角方向の場合、考えられる原因に上部工の結合条件(連接版の結合条件)が挙げられます。結合条件を固定にしてしまうと水平方向の変位が拘束されて、この点で水平力を受け持ってしまうために杭に水平荷重が考慮されず、塑性しなくなってしまいます。本システムで計算を行う際には、この結合条件を剛結もしくは水平ローラーにして水平方向への変位を拘束しないように設定して下さい。

本システムでは計算・入力値に関わらず２倍した値を弾塑性解析で使用します。

一般社団法人　鋼管杭・鋼矢板技術協会「鋼矢板　設計から施工まで」2014年改訂新版
P102に記載されています。

杭基礎構造物での換算載荷幅B'は次式で計算されます。


ここで使用される特性値βについて

道路橋示方書・同解説　�W下部構造編（平成29年11月）
P190
『ここで、B'を算定する際のkHは地震の影響を含まない場合の値とし、設計上の地盤面から1/βまでの深さの平均的な値としてよい。また、地盤を多層として評価し、各層の水平方向地盤反力係数を算出する場合も、各層の換算載荷幅は上記により求めたB'を用いるものとする』

この一文より
・B'を算定する際のKHに用いる地盤反力係数の換算係数αは地震の影響を含まない場合の値を用いる
・B'を算定する際のβは1/βまでの深さの平均的な値を用いる

として換算載荷幅を計算しています。