下水道の設計で軽量鋼矢板の構造計算をしています。
アルミ製腹起しの許容曲げ応力度がわかりません。
寸法は120×120×4000です。
よろしくお願いします。

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A 回答 (1件)

建築でアルミニウム構造を取り扱う場合の国土交通省の告示です。

参考にしてください。

参考URL:http://www.aluminum.or.jp/alken/kokuji/kokuji.html
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
また勉強してみます。

お礼日時:2005/04/08 15:16

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Q軽量鋼矢板での立坑築造について。

こんにちは。
現在、軽量鋼矢板(たて込み)での推進用(パイプインパイプ)
立坑築造を検討中です。

軽量鋼矢板に至った経緯は、
・鋼矢板や鋼製ケーシングでは打ち込み長が長く、既設埋設物に
 影響がある。
・掘削深さ3.5m程度である。
・できるだけ掘削範囲を平面的に少なくしたい。
・既設管路もおそらく軽量鋼矢板で施工されたと推定可能なため
 地盤は自立すると考えられる。
というふうなものです。

しかし軽量鋼矢板の位置づけ自体、あくまでも『簡易』で、
鋼矢板等とは別物として考えるべきものなんでしょうか?

というのは、
・電車の軌道敷を横断するため、立坑位置が踏み切りの近傍に
 なる。
・一週間位は埋戻しが出来ないためその間、覆工版等が必要。
・交通量が多く、しかも近隣に生コン屋さんがあり、ミキサー車
 等重量の大きい車両が通る。
以上のような条件のため、発注者より安全性を求められています。
あくまでも簡易であるならば、このような条件下では軽量鋼矢板
の選択は不可と考えるべきなのでしょうか。

矢板の設計自体、あまり詳しくありませんので、どなたかご意見
をお聞かせください。
あと軽量鋼矢板で立坑を設計、もしくは施工をされた経験のある
方の経験談等もお聞かせください。

こんにちは。
現在、軽量鋼矢板(たて込み)での推進用(パイプインパイプ)
立坑築造を検討中です。

軽量鋼矢板に至った経緯は、
・鋼矢板や鋼製ケーシングでは打ち込み長が長く、既設埋設物に
 影響がある。
・掘削深さ3.5m程度である。
・できるだけ掘削範囲を平面的に少なくしたい。
・既設管路もおそらく軽量鋼矢板で施工されたと推定可能なため
 地盤は自立すると考えられる。
というふうなものです。

しかし軽量鋼矢板の位置づけ自体、あくまでも『簡易』で、
鋼矢板等とは別物として考...続きを読む

Aベストアンサー

 まず土留め工法を選定するには、土質の確認が必要です(推進工法の検討を行っているのであれば、土質データが在るはずですが?)。既設管路が軽量鋼矢板で施工されたからといって、その場所が適切であるかどうかは別問題です。特に地下水があるような場合や時期については、軽量鋼矢板は適切ではありません。
 「道路土工 仮設構造物工指針」では、根切り深さ3mまでを小規模土留めとし、その他の条件さえ合えば指針に示してある図表から部材等を選定することが可能ですが、深さが3mを越える場合や条件に適合しない場合はきちんとした設計計算が必要です。
 又、「建設工事公衆災害防止対策要綱」第41条では、”4mを越える場合、周辺地域への影響が大きいことが予想される場合等重要な仮設工事においては、親杭横矢板、鋼矢板等を用いた確実な土留め工を施さなければならない”とあります。設問にある条件から云うと、ここでいう”重要な仮設工事”に該当するかと思われます。
 従って、鋼矢板かあるいはそれに相当する土留めが必要であると考えます。この場合、鋼矢板は同要綱の第49条より3型となります。

http://dbsearch.city.saitama.jp/opt/help2/doboku%20hikkei/doboku/1-06-1saigaimoku.pdf

 地山の自立性が保たれるような地盤であれば、ライナープレートという方法もあります。ライナープレートにも矩形タイプがありますから、それなら作業ヤードが小さくできます。

http://www.gecoss.co.jp/goods/ctlg/downlord/k_09.html

 まず土留め工法を選定するには、土質の確認が必要です(推進工法の検討を行っているのであれば、土質データが在るはずですが?)。既設管路が軽量鋼矢板で施工されたからといって、その場所が適切であるかどうかは別問題です。特に地下水があるような場合や時期については、軽量鋼矢板は適切ではありません。
 「道路土工 仮設構造物工指針」では、根切り深さ3mまでを小規模土留めとし、その他の条件さえ合えば指針に示してある図表から部材等を選定することが可能ですが、深さが3mを越える場合や条件に...続きを読む

Qなぜ、鋼材の許容引張応力は許容圧縮応力より小さいのですか?

なぜ、鋼材の許容引張応力は
許容圧縮応力より小さいのですか?
また、これは他の材質にも当てはまりますか?

Aベストアンサー

許容引張応力と言うからには、どんな式や規格を基準に導かれた応力値であるかを明らかにしなければならないと思います。
h191224さんは、許容引張応力を引張強さとみなして回答されているようですが、そうではない可能性が大きいと思います。
引張強さに対して、法律や使用条件などの諸設計条件からくる制約を加味したものが、許容引張応力のはずです。設計条件で、細長い棒的形状として使用するのであれば、smzsさんのおっしゃるように、引張りでは座屈は考慮する必要はないが、圧縮では考慮する必要があります。その結果、細長い棒の場合、許容引張応力は許容圧縮応力より大きいということになり、質問者さんの期待とは反対の結果が出てきます。これは、鋼材に限らず、どんな材料でも一緒です。

質問者さんは、現在直面していらっしゃる具体的な部材の材料と形状、その材料で、許容引張応力と許容圧縮応力がどの程度違うのかを数値として明らかにした方がよいと思います。
もし質問者さんが、引張強さのことを許容引張応力と書かれているなら、鋼材については、引張強さと圧縮強さはほぼ同じですから、回答は、「そんなことはない」ということになってしまいます。しかし、非金属材料では、一般に、引張強さは圧縮強さより小さいので、「その通り」ということになります。その理屈は、h191224さんが引用されたところに書いてある通りです。

許容引張応力と言うからには、どんな式や規格を基準に導かれた応力値であるかを明らかにしなければならないと思います。
h191224さんは、許容引張応力を引張強さとみなして回答されているようですが、そうではない可能性が大きいと思います。
引張強さに対して、法律や使用条件などの諸設計条件からくる制約を加味したものが、許容引張応力のはずです。設計条件で、細長い棒的形状として使用するのであれば、smzsさんのおっしゃるように、引張りでは座屈は考慮する必要はないが、圧縮では考慮する必要があります...続きを読む

Q鋼矢板引抜きのつり合い式

土留め工事等で使用する鋼矢板の引き抜きの際
矢板の摩擦力Fa
地盤ソイルの付着力Fs
鋼矢板の自重Wp
とすると引抜き力Fが

F=Fa+Fs-Wp

となるらしいのですが,どうも合点がいきません.

付着力も摩擦力も引抜き方向とは反対で,さらに自重は鉛直下向き,すなわち引抜き方向とは逆なので

F=Fa+Fs+Wp

ではないのか?と考えてしまいます.

この考えの誤りを御指摘願います.

Aベストアンサー

補足のURLの画像を見てみました。
グラフ縦軸に書いてあるWpの点線を見てみると0より上にあるように思います。
なので、青線の高さはFa+Ff+Wpのようにみえます。

式を書き間違えているか、
あるいは画像を良く見てみると+記号の縦棒は1ドットしかないので、ひょっとすると元画像では+Wpと書いたのに画像を縮小したときにドットがつぶれて-になってしまったとかじゃないでしょうか?

Q【材料工学】許容曲げ応力σaとはどれでしょうか?

梁がある太さで曲がるかどうかの判定をしようと思っています。

(1)に従い、曲げモーメントM・断面係数Zを求め、割ったものを許容曲げ応力σaと比較します。

ところが、(2)のアルミのデータベースのサイトを見ると、いろいろなパラメーターがあります。

(1)では「なお,一般的な機械材料の許容曲げ応力は,引張り荷重における許容応力に概ね等しいと考えてよい。」と言っているので、(2)の「引張性質・耐力」を「許容曲げ応力σa」として使用してよいということでしょうか?

なお、(2)の「引張性質・引張強さ」がヤング率/縦弾性係数のことですか?

(1)http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch05/ch05_01.html
(2)http://www.zerocut-watanabe.co.jp/contents/handbook/hand041.html

Aベストアンサー

耐力に「安全率を」考慮した値をσaとすればいいと思います。

曲げは上面が引張り、下面が圧縮等になる変形です。引張りと圧縮が同に起こっています。通常亀裂等は引張り側で起こるので、引張り荷重の値を使えます。安全率は当然考慮して下さい。

なお、(2)の「引張性質・引張強さ」がヤング率/縦弾性係数のことですか?
>違います。それは耐力と同じで非線形変形後の破断荷重です。単位をみれば違うのは明白です。

Q鋼矢板の引抜跡の埋め戻し

建築士を独学で勉強しています。
問題に
「山留め壁材の鋼矢板(シートパイル)の撤去では、鋼矢板を引き抜くごとに、直ちに抜き跡を砂等で充填する」
とありましたが、一枚の矢板を完全に引き抜いたあとに充填するということですか?
それとも場所打ち杭のオールケーシング工法のように引き抜きながら随時埋め戻していくのでしょうか?

前者だと、引き抜いている段階で引抜跡が崩れて地盤のゆるみや地盤沈下が起こってしまうことがあるような気がするのですが・・
また、後者が正解なら、どんな工法で埋め戻すのでしょうか?特殊な埋め戻しパイプ等を矢板にそって事前に埋設するのでしょうか?

Aベストアンサー

 前者が正解です。
 そのため、引き抜き時の影響を考慮して設計する必要があります。場合によっては、そのまま残置させることもあります。

Q曲げ応力σと曲げモーメントMの関係が成り立つのが不思議です。

曲げ応力σと曲げモーメントMの関係で、σ=Ey/ρ、M=EI/ρ、からσ=My/Iとなっています。E:縦弾性係数、y:中心面からの距離、ρ:曲率半径
曲げ応力σは中心面からの距離yでの応力で、曲げモーメントMは、切断面に生じる微小モーメントの総和となっています。
中心面からの距離yという部分的な応力σと、切断面全面に生じる曲げモーメントMとが関係が成り立つことが不思議です。
総和どうしか、微小部分どうしなら代入しあっても不思議ではないような気がするのですが、部分的なものと総和的なものとが代入できることが気持ち悪い感じがするんですが。
独学で本を読んで勉強しているので的外れかもしれませんが、
教えてください。よろしくお願いします。

技術評論社の「これならわかる図解でやさしい入門材料力学」有光隆(著)を使っています。

Aベストアンサー

どう答えてよいのかわかりませんが….

> 中心面からの距離yという部分的な応力σと、切断面全面に生じる
> 曲げモーメントMとが関係が成り立つことが不思議です。

σ=My/Iは,σとMとの関係というより,σとyの関係です.
この式が言わんとすることは,

・σをyの関数と考えた場合,σはyに比例する.
・その比例定数は断面全体で共通であり,その値はM/Iである.

ということだと思います.

局所的な値であるσに関連付けるべきなのは,切断面全体で定義されるMやIではなく,
やはり局所的な値であるyだと理解すればよいのではないでしょうか?

材料力学なんて20数年ぶりです.

Q軽量鋼矢板立坑1800×1800の構造計算

 下水道工事で推進工法(スピーダー)の発進立坑を1800×1800の軽量鋼矢板立坑にしようと思うのですが、役所に構造計算を提出しなければなりません。
 今まで構造計算をしたことがないのでさっぱりわかりません。どうしたらよいのでしょうか?
 
 矢板長L=4.5m 立坑深=3.166m

Aベストアンサー

 通常は専用のソフトを使って計算します。
 ソフトを持っていない場合は、購入するかあるいは外注するしかありません。
 尚、軽量鋼矢板の幅は250mmが標準ですから、1800×1800という立坑は施工できません。推進工法の技術資料などにある立坑の大きさは、機械の設置上必要な最低値なので、実際の大きさは矢板の寸法や切梁等を考慮して決める必要があります。

Q曲げ応力算出式の導き方

アスファルト舗装材の曲げ試験(舗装試験法便覧)において、
破断曲げ強度σ=3LP/2bh^2 破断ひずみε=6hd/L^2 L:支点間距離、P:荷重、b:供試体の幅、h:供試体の厚さ、d:たわみ と定義されています。
また、JIS K 7203 硬質プラスチックの曲げ試験方法においても、曲げ強さとして同じ式が定義されています。
どうしてこれらの式で定義できるのか、式の意味が分かりません。
また、これらの式をゴム系の材料に適用しても良いものでしょうか?
一応材料力学の本も読んでみましたがこれらの式を導く事が出来ませんでした。どなたか教えていただけませんでしょうか?宜しくお願いします。

Aベストアンサー

単純梁の中央に集中荷重(P)が作用したときの中央点の曲げモーメントは,
M=PL/4
長方形の断面係数は,
Z=bh^2/6
曲げ強度は,
σ=M/Z=(PL/4)/(bh^2/6)=3PL/2bh^2 ・・・(1)

中央点のたわみは,
d=PL^3/48EI
E=の形にして,
E=PL^3/48dI
ここで,Iは断面2次モーメントなので,
I=bh^3/12
を代入して
E=PL^3/48d(bh^3/12)=PL^3/4dbh^3 ・・・(2)

ここで,フックの法則よりひずみは,
ε=σ/E
なので,(1)と(2)を代入して,
ε=(3PL/2bh^2)/(PL^3/4dbh^3)=6hd/L^2

です。 

Q鋼矢板の製作について

工場で鋼矢板を製作する過程をマンガ的に説明してある、URLをどなたか教えていただけませんでしょうか?
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

#1です。
> 「ロ-ルをかける」というのは、このマンガでいうと、どこのことなのでしょうか?

圧延ロールをかけるという事で、粗圧延、中間圧延、仕上圧延の工程です。
(上下の圧延ローラの間に鋼材を通している図です)

Q曲げモーメントと応力

求めた曲げモーメントを応力に変換したいのですが、やり方がわかりません。教えて下さい。よろしくお願いします。
例)ある断面の曲げモーメントが20だとしたら応力に直すとどうなるのかということです。

Aベストアンサー

σ=M/Z
なので 
断面係数 Z がわからないと 曲げ応力σが 求まりません。

小枝の先に柿がぶら下がっても
太枝の先に柿がぶら下がっても
モーメントは同じでも
根元の負荷(曲げモーメント)は異なりますよね。
小枝 か 太枝 かで異なり、
枝の断面形状によって変わってきます。