路面覆工の設計｜覆工板・覆工受けげた・けた受けを T荷重でブラウザで照査

このツールで計算できること

開削工事などで路面を覆工板で覆い、その上に自動車を通すときの路面覆工を、T荷重で確かめます。覆工板と、覆工板を支える覆工受けげた、覆工受けげたを杭へつなぐけた受けの断面を照査し、杭1本に掛かる鉛直力を求めます。覆工受けげたを走行方向に直角に置く配置と、平行に置く配置を選ぶことができます。

計算方法・使用式

• 路面覆工は、覆工板・覆工受けげた・けた受け・杭で、自動車の荷重を地盤へ伝える仮設の構造物です。輪の荷重は、覆工板から覆工受けげたへ、覆工受けげたからけた受けへ、けた受けから杭へと順に伝わります。本ツールでは、どの部材も両端を支えた単純ばりとして、死荷重と活荷重による断面力を求めて足し合わせます。
• 活荷重は、道路橋の設計に使う T荷重です。1組の T荷重は、走行に直角に 1.75 m 離れた2つの輪からなり、輪1つの荷重は 100 kN です。走行方向には1組だけを載せ、走行に直角には組と組の間を 1.00 m あけて並べます。並べた組のうち2組を満載とし、3組目からは荷重を半分にするのが標準です。
• 大型の車が3組以上並んで通ることが多い路面では、3組目からも満載にすることがあります。衝撃は、活荷重に衝撃係数を掛けて見込みます。衝撃係数は、覆工板が 0.4、覆工受けげた・けた受け・杭が 0.3 です。たわみを求めるときは、衝撃を含めません。
• B活荷重を選んだときは、活荷重による断面力にさらに係数を掛けます。係数は、部材の支間 L が 4 m 以下なら 1.0、4 m をこえると L/32＋7/8 で、1.5 を上限とします。A活荷重には、この係数を掛けません。L に使う支間は、次のように配置と部材で異なります。
• 覆工受けげたを走行に直角に置くときは、覆工受けげたには覆工受けげたの間隔（覆工板の支間）を、けた受けと杭にはけた受けの支間（杭の間隔）を使い、覆工板にも覆工受けげたと同じ値を使います。走行に平行に置くときは、どの部材にも覆工受けげたの支間を使います。
• 覆工受けげたを走行に直角に置く配置では、覆工板は走行方向に支間を持ち、輪の列は覆工受けげたの上に並びます。覆工受けげたは、輪の列を動かして、曲げモーメントとせん断力がそれぞれ最大になる位置を探して照査します。覆工板は、覆工板の幅に掛かる輪の荷重を、支間の中央に置いて照査します。
• 覆工受けげたを走行に平行に置く配置では、覆工板は走行に直角に支間を持ち、輪の荷重は覆工板を介して覆工受けげたに伝わります。覆工受けげた1本に伝わる荷重は、両側の覆工板の上に輪を並べ、輪の荷重に影響線の値を掛けて足し合わせて求めます。覆工受けげたは、この荷重を支間の中央に置いて照査します。
• 許容応力度は、鋼材（SS400・SM490）ごとの常時の値を、仮設の構造物として割り増した値です。割増しの係数は 1.5 が標準で、構造物の重要度・荷重の条件・設置の期間・交通の条件によっては小さくします。
• 曲げ圧縮の許容応力度は、圧縮フランジの固定点間距離 l とフランジの幅 b の比 l/b が大きいほど小さくなり、その式は l/b が 30 までの範囲で示されています。本ツールでは、l/b が 30 以下であることも確かめます。l/b が大きいときは、横継材などで圧縮フランジを固定して、固定点間距離を短くします。
• 覆工受けげたのたわみは、衝撃を含まない活荷重で求め、支間の 1/400 と 25 mm のうち小さいほうと比べます。輪の列のように荷重が多いときは、最大の曲げモーメントと同じ曲げモーメントを生む等分布荷重に置き換えて、たわみを求めます。覆工板とけた受けのたわみは、参考の値として示します。
• けた受けは、杭に取り付けて覆工受けげたの反力を受ける部材で、杭の間隔を支間とする単純ばりとして照査します。覆工受けげたの位置は、杭の中心からの距離を入れて決めるか、断面力が最大となる位置に置くかを選ぶことができます。支間が 2〜3 m 程度のけた受けでは、せん断で断面が決まることが多くなります。
• 杭1本に掛かる鉛直力は、けた受けを通して伝わる覆工受けげたの反力に、けた受けの自重を足して求めます。中間の杭列は両側の覆工受けげたから、端の杭列は片側の覆工受けげたから荷重を受けます。活荷重による反力には、衝撃と B活荷重の係数を掛けます。

入力と出力

入力: 覆工受けげたと自動車の走行方向（直角・平行）、活荷重（A活荷重・B活荷重）、3組目からの T荷重の扱い、覆工板の支間・幅・重さ・断面係数・断面二次モーメント、覆工受けげたとけた受けの支間・形鋼（または断面性能）・圧縮フランジの固定点間距離、照査する杭列、けた受けの本数と覆工受けげたの位置、鋼材と許容応力度の割増し係数。

出力: 総合判定、部材ごとの曲げ応力度・せん断応力度・たわみと許容値の比較、杭1本に掛かる鉛直力、平面図、覆工受けげたの載荷図（平行な配置では、覆工板を介して覆工受けげたに伝わる荷重の図も）、部材ごとの断面力の内訳。計算過程つきの帳票（計算書）も出力できます。

適用範囲・計算上の仮定

• 覆工板・覆工受けげた・けた受けは、それぞれ単純ばりとして計算します。荷重は鉛直の荷重だけで、覆工板・形鋼の重さと T荷重（衝撃を含む）で確かめます。
• 覆工板の断面係数と断面二次モーメントは、使う製品の値を入れます。既定の値は計算の例で、製品の値ではありません。覆工板の重さは、長さ 3 m 以下の覆工板の標準の値から選ぶか、製品の値を入れます。
• 形鋼の断面性能は、リース材はボルトの孔を引いた値です。H形鋼と溝形鋼は JIS の寸法から求めた値で、溝形鋼はフランジとウェブの付け根の丸みを含めないので、JIS の表の値より少し小さくなります。一覧に無い形鋼は、断面性能を入れて計算することができます。
• けた受けを中間の杭列で照査するときは、両側の覆工受けげたの支間を同じとして反力を求めます。杭の両側にけた受けを付けるときは、2本のけた受けが荷重を等しく分けて受けるものとします。
• 覆工受けげたを走行に直角に置く配置では、T荷重が1本の覆工受けげたに載るものとして、けた受けを照査します。平行に置く配置では、けた受けに載るどの覆工受けげたにも最大の反力が掛かるものとします。
• 覆工受けげたの支間が 15 m 程度をこえるときは、設計荷重と設計の方法を別に考える必要があります。本ツールは計算をしたうえで、結果に注意を出します。

使用基準・参考文献・設計者が確認すべき事項

• 道路土工－仮設構造物工指針（日本道路協会、平成11年3月）: 2-3 荷重（表2-3-2 単位体積重量、T荷重、表2-3-3 B活荷重の係数、2-3-4 衝撃）、2-5 設計計算に用いる物理定数（表2-5-1）、2-6 許容応力度（2-6-1 割増し、表2-6-1 鋼材の許容応力度）、2-11 路面覆工・仮桟橋の設計（表2-11-2 覆工板の重さ、2-11-4 活荷重、表2-11-3、2-11-5 覆工受けげた 式(2-11-1)〜(2-11-4)、2-11-6 けた受け）。 Amazonで見る