強度計算


CSB I 形及びCSB III 形
■ひびわれ試験荷重時に生ずる最大曲げモーメント(Mc)

Mc=Kp・Pc・r+Kw・W・r

ここにPc:ひび割れ試験荷重
W:自重
r:(D=T)/2
D:内径
T:(厚さ)
Kp,Kw:係数 (下図参照)

Mcは、ひび割れ試験荷重時にCSB生じる最大曲げモーメントで、ひび割れ保証モーメントです。

P Kp
0.25 0.27117
0.30 0.27579
0.35 0.27946
0.40 0.28242
0.45 0.28526
0.50 0.28660
P Kw
0.25 0.056002
0.30 0.055699
0.35 0.55486
0.40 0.055335
0.45 0.055288
0.50 0.055155

■埋設後等分布荷重により生ずる最大曲げモーメント(M)

埋設されたCSBに作用する外圧荷重は複雑な分布荷重ですが、これを等分布荷重として扱います。従って等分布荷重により生ずる最大曲げモーメントは次式より求めます。

M=kq・p・r2

ここにkq:係数 (下図参照)
P:等分布荷重

P Kq
0.25 0.26230
0.30 0.26362
0.35 0.26471
0.40 0.26661
0.45 0.26636
0.50 0.26697

■抵抗曲げモーメント

I型の外圧強さは試験荷重によって規定されておりその荷重に耐えるよう設計します。外圧試験を行った場合、試験荷重、自重によってI 形に曲げモーメントが生じますが、この曲げモーメントに対して安全となるよう次式からコンクリートの強度及び鉄筋量 を計算します。



ここにMr: 抵抗曲げモーメント
b: 単位長さ
d: 圧縮縁から引張鉄筋重心までの距離
do: 圧縮縁から圧縮鉄筋重心までの距離
σc: コンクリートの圧縮強度
e: 鉄筋係数 e=pfy/σc
p: 引張鉄筋比 p=As/bd
p': 圧縮鉄筋比  p'=A's/bd
fy: 引張鉄筋の降伏点
f'y: 圧縮鉄筋の降伏点
γ: γ=A's/As
γ1 γ1=γf'y/fy
As: 引張鉄筋断面積
A's: 圧縮鉄筋断面積
k1 圧縮応力分布の圧縮域での平均値と最大応力との比
K2 合力の作用位置をあらわす係数
K3 圧縮応力の最大値の圧縮強度σcに対する比

CSBIV形
■ひび割れ試験荷重時に生ずる最大曲げモーメント(Mc)
外圧試験データ解析の結果、集中線荷重作用の120°固定支承に対する係数とほぼ一致しますので、次式を用います。



ここにW'基礎部の重量を控除した自重

■埋設後等分布荷重により生ずる最大曲げモーメント(M)

現場施工の180°コンクリート基礎(等分布荷重作用時)の発生曲げモーメントを用います。

M=0.220q・r2

■管の耐荷力



ここにq:管の耐荷力