以前はできませんでしたが、要望を受け胸壁防潮堤3Ver1.1.2で検討可能になりました。

以前はできませんでしたが、要望を受け胸壁防潮堤3Ver1.1.0で選択可能になりました。

できます。
【外力諸元】−【土圧】−[詳細ボタン]−「受働土圧の低減」オプションを「最大で合力の水平力に低減する」を選択することで、
H_All=H_pp
となります。

できません。
堤体に作用する土圧として考慮可能なのは、砂質土の土圧のみです。
ただし、ユーザー様側で計算した土圧を直接入力し作用させることは可能です。

▼直接入力の設定箇所
　重力式係船岸の場合
　　・【設計条件】−【土圧,残留水圧】−土圧計算オプション
　胸壁防潮堤の場合
　　・主働土圧は、【外力諸元】−【土圧】−【詳細ボタン】−【他外力集中VH】あるいは【他外力分布H】
　　・受働土圧は、【外力諸元】−【土圧】−【詳細ボタン】−受働土圧の直接入力オプション

胸壁防潮堤では、受働土圧の取り扱いとして、次の設定が可能です。

・受働土圧を作用させない
・算定した受働土圧をそのまま作用させる
・主働側合力の水平力を上限として制限する
・低減率(％)を指定して作用させる

一般に用いられる受働土圧の有効率は、上記の「低減率(％)」に相当します。

港湾の施設と技術上の基準・同解説(中巻)P.1031に
「基礎地盤部の変形等が胸壁に影響しない条件で検討することを原則としているため、護岸の変形による側方流動等が影響しないようにする必要がある」
とあります。
液状化等により側方流動等が影響しないように注意してください。

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。

港湾空港技術研究所報告Vol56 No.3 Sep.2017のP55に

kH=1500αN・・・(3)
α=2.0

とあるため、常に2×Khとしています。

できません。
検討点は検討方向につき1つだけです。
基本的には最下端のブロック端となりますが、手動で編集することも可能です。

骨組構造解析にて構造物に水平力を作用させ、算出した構造物の水平変位を作用させた水平力で割る事で算定されます。
骨組構造解析は線形弾性を前提とした計算ですので、水平力と水平変位は比例の関係になります。
よって、作用させる水平力はどんな値であっても、構造物のバネ定数は一定になります。



ここに
K:構造物のバネ定数
P:水平力
δ:水平変位

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。

本システムでは一次元地震応答解析によって求められた仮想地表面の地震波形を用いて加速度応答スペクトルを算出し、また、胸壁のフレーム解析を行い、水平変位と作用する水平力から胸壁のバネ定数を算出し、固有周期を求めます。
この加速度応答スペクトルと胸壁の固有周期から設計震度が求まります。

この時、注意すべき点として

・固有周期
この項目の値が変更される場合には再度設計震度を計算する必要があります。

これらの計算の流れをとりまとめたのが以下の計算手順フローになります。



胸壁の固有周期の値が変更される項目としては胸壁の形状、杭本数、杭設置間隔、杭寸法、土質条件、他外力等多岐に渡ります。

設計震度の計算手順・詳細については
港湾の施設と技術上の基準・同解説（中巻）　P1031〜1032に掲載されております。

本システムでは
・固有周期
・対象地震の加速度応答スペクトル
・設計震度
・胸壁の性能照査
以上の項目が行えます。

・地表面位置での対象地震の加速度波形の算定
こちらは弊社製品「照査用震度算出」または地震時の液状化による構造物被害予測プログラム「FLIP」を使用します。

・細部設計（上部工の設計）
こちらは胸壁の構造形式に応じて弊社製品「鋼管式・矢板式上部工」を使用します。

「押込み有効厚」「引抜き有効厚」「押込み鉄筋比」「引抜き鉄筋比」は杭とフーチングの結合計算[限界状態設計法]の押込み/引抜きせん断の検討で使用します。

せん断力に相当する杭軸方向力が押込み力の場合、押し抜きせん断として照査を行います。
この照査では「押込み有効厚」と「押込み鉄筋比」を使用します。
「押込み有効厚」は上部工天端側〜杭頭位置までの高さを設定します。
「押込み鉄筋比」は上部工天端側の法線平行方向の鉄筋比と法線直角方向の鉄筋比の平均値を設定します。



せん断力に相当する杭軸方向力が引抜き力の場合、引き抜きせん断として照査を行います。
この照査では「引抜き有効厚」と「引抜き鉄筋比」を使用します。
「引抜き有効厚」は上部工下端側〜アンカー下端位置までの高さを設定します。
「引抜き鉄筋比」は上部工下端側の法線平行方向の鉄筋比と法線直角方向の鉄筋比の平均値を設定します。

水平方向の押し抜きせん断の検討について
せん断抵抗面積＝照査断面の周長up×有効厚hで表わされます。

杭基礎設計便覧　令和２年９月　P322〜323より、

L：杭の埋め込み長
h：水平方向の有効厚さ（杭端部〜上部工端部までの長さ）
D：杭径

とした場合、照査断面の周長upと有効厚hは次のように表わす事ができると考えます。




「有効高さ」は、上部工端部〜杭端部までの長さを設定します。
「鉄筋比」は、上部工端部での鉄筋の鉄筋比の平均値を設定します。

以前はできませんでしたが、要望を受け胸壁防潮堤3Ver2.0.0にて対応可能になりました。

※矢板式の制限事項
縦断方向の列数は１列となります。
腐食しろは海側、陸側共通となります。電気防食も海側、陸側共通となります。
固有周期及び加速度応答スペクトルからの設計震度算出には対応していません。

杭基礎設計便覧(平成4年)のP188〜P210に変位法、変形法(剛性マトリクス)、伝達マトリクス法が記載されています。
ここで、伝達マトリクス法のK1,K2,K3,K4はP205に記載されています。

※弊社杭式構造物の変位法は上記の伝達マトリクス法、フレーム計算は変形法(剛性マトリクス)となります。

杭基礎設計便覧(平成H18年)には伝達マトリクス法のK1,K2,K3,K4の記載はありませんが、
剛性マトリクスの項のP361に「また伝達マトリクス法により連立方程式の次数を少なくすることもできる。」と伝達マトリクス法が記載されています。

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。

港湾の施設の技術上の基準・同解説平成30年5月(中巻)P1032の参考文献
港湾空港技術研究所報告 Vol.56 No.3のP80において
「胸壁の耐震設計における照査用震度の算定においては、減衰定数h=0.4程度の加速度応答スペクトルを用いることが望ましいと考えられる．」
と記載があり初期値としています。

通常は同じ値を入力してください。

▼理由

1. 設計波高 HD の考え方

砕波の影響の有無によって、設計波高 HD は次のように定義されます。

参照：港湾の施設の技術上の基準・同解説（平成30年版）上巻 P215 式(6.2.9)

2. 波圧補正係数で使用する Hmax の考え方

波圧補正係数は、最高波高 Hmax を用いて算定されます。

参照：港湾の施設の技術上の基準・同解説（平成30年版）上巻 P223 式(6.2.15)

3. 結論

設計波高 HD は、砕波の影響の有無によって算定方法は異なりますが、いずれの場合も最高波高 Hmax に基づく値となります。
そのため、通常は「設計波高 HD」と「最高波高 Hmax」に同じ値を入力してください。

なお、本システムでは設計者の判断により異なる値を設定できるよう、入力項目を分けています。
※「最高波高 Hmax」の入力は、波圧の補正係数を「自動計算（消波被覆）」とした場合に有効です。