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フーチングの設計計算(旧基準)　Ｑ＆Ａ　('24.09.18)
>> 部分係数法・H29道示対応製品Q&A

更新内容 Ｑ５−１２．「考え方」画面の「共通」−「柱前面の設計曲げモーメントの取扱い」の考え方を教えてほしい。('24.09.18)

２．断面力の算定
Ｑ２−１．	円形フーチングの地盤反力算出根拠は？
Ａ２−１．	円形フーチングの地盤反力は以下のように算出しています。 ■浮上りが生じないとき qmax，qmin = VB／AB ± |MB・ａ|／IB 　　ここに、 VB:基礎底面に作用する鉛直力 AB:基礎底面の全面積 MB：基礎底面に作用するモーメント a:基礎幅の1/2（半径） IB:基礎底面の断面二次モーメント ■浮上りが生じるとき qmax：分布幅を仮定し、作用力と地盤反力とが釣合うよう収束計算を行っています。 上記のように扱っていることから、計算過程を出力することができず、現行では、結果のみの出力を行っています。ご了承ください。
Ｑ２−２．	橋軸および橋軸直角方向の地盤反力の考え方はどのようになりますか？
Ａ２−２．	道路橋示方書の直接基礎の設計では、一般に、 ・橋軸方向 ・橋軸直角方向 に着目し、これらの１方向に荷重を載荷したときに生じる地盤反力度に対してフーチングの検討を行いますが、本プログラムにおいても、このように検討しております。
Ｑ２−３．	杭の反力を作用力としてフーチングに設定することは可能でしょうか
Ａ２−３．	可能です。「荷重」−「作用力、その他荷重」−「杭反力」で入力いただけます。 尚、杭基礎としての設計は杭反力を直接入力することでのみ対応可能です。自動計算することはできませんのでご注意下さい。
Ｑ２−４．	レベル２地震時の地盤反力の考え方を教えてください
Ａ２−４．	道示に示される直接基礎が非線形応答（基礎底面の浮上りによるエネルギー吸収）するとしたときに基礎底面に生じるモーメントを用いて算出されます。
Ｑ２−５．	橋軸方向の断面力算定位置を教えてください
Ａ２−５．	柱前面，柱前面からフーチング厚の１／２離れた位置，柱前面より外側の杭中心位置における断面力を求めます。
Ｑ２−６．	断面力として考慮する荷重を教えてください
Ａ２−６．	下記を考慮しています。 ・フーチング自重 ・フーチング上載土自重 ・浮力（フーチング及び上載土砂） ・杭反力 ・任意荷重（指定されている場合のみ）
Ｑ２−７．	杭反力を杭1本単位で入力することは可能でしょうか
Ａ２−７．	可能です。 「作用力、その他荷重」にて「杭反力の入力方法」を「杭1本ごと」として、杭反力タブで杭反力R・H・Mをご入力ください。杭反力は以下の順番で入力して下さい。
Ｑ２−８．	多柱式フーチングで両端柱下端に支点を設けているのはなぜでしょうか
Ａ２−８．	支点設定の考え方については下記となります。 連続フーチングの場合、自重や柱下端断面力等の作用力と杭反力とで力の釣り合いがとれていることを前提にFRAMEモデルに荷重を載荷しています。 釣合がとれていれば理論上支点は必要ありませんが、計算上発生する誤差等の影響により完全には釣り合わない状態となり、この場合はFRAME計算において構造系が不安定となりますので、便宜上支点を設けています。 釣り合いが取れている場合は、支点に発生する反力は上記の誤差分の反力のみですので、この安全代としての支点がどこに設けられたとしても、設計上影響があるほどの反力は発生しません。
Ｑ２−９．	3柱以上の場合でも、支点位置は両端の柱のみとなりますが、断面力に影響は無いのでしょうか。
Ａ２−９．	連続フーチングの柱間照査は、杭基礎設計便覧の記載を参考としてモデル化しています。 このモデルは、作用力と杭反力との力の釣合がとれるようにＦＲＡＭＥモデルに荷重を載荷する方法で、載荷する荷重が釣り合うことから、支点反力が生じない状態となります。 載荷する荷重が釣り合い、支点反力が生じない状態であれば、本来、支点がなくても解析可能ですが、計算上の誤差（データにつくゴミ等）の影響で完全には釣り合わない状態となるため、安全代として支点を設けています（誤差分が僅かな支点反力として生じます）。 このように、実際には支点は存在しないものとして計算していることから、支点の位置は発生する断面力に影響を与えません。 そのため、支点反力が生じない条件で設定されたモデルにおいては、全柱下端に支点を設けた条件と等による違いがあったとしても、算出される断面力は同値となります。

４．荷重
Ｑ４−１．	任意荷重でフーチング中心の作用力を再現することは可能でしょうか
Ａ４−１．	入力は可能です。 但し、任意荷重は断面照査のみに用います。直接基礎のフーチング下面の作用力には考慮されません。
Ｑ４−２．	柱基部での荷重（Ｖ，Ｈ，Ｍ）を指定することはできますか
Ａ４−２．	任意荷重での対応となりますが、フーチング上に水平荷重，モーメント荷重を指定することはできませんので、任意荷重への換算が必要です。
Ｑ４−３．	検討可能な 最大ケース数を教えてください
Ａ４−３．	各方向６０ケースまで検討可能です。
Ｑ４−４．	レベル２地震時の慣性力の向きの考え方を教えてください
Ａ４−４．	下記となります。 Y方向：正方向(↑)、負方向(↓) X方向：正方向(→)、負方向(←)
Ｑ４−５．	柱基部断面力が未入力のままで計算可能ですが、入力する必要がありますか
Ａ４−５．	連続フーチング（柱本数が2本以上）のX方向の荷重ケースを検討する場合に、柱基部断面力の入力が必要となります。 柱基部に作用する断面力を荷重ケースごとに指定してください。 計算方法について、ヘルプの「計算理論及び照査の方法」−「断面力の算定」の「■連続フーチングの橋軸直角方向の照査」に記載しておりますのでご参照ください。 尚、上記ヘルプに記載しておりますように、連続フーチングのX方向は、FRAMEモデルを作成して断面力を算出しております。 FRAMEモデルに載荷する荷重（作用荷重と地盤反力）が釣り合っていないと支点反力が生じ、断面力が正しく算出されません。 「計算・結果確認」−「常時、レベル1地震時」−「詳細結果」−「X方向」−「曲げ照査」画面の下側にある［骨組みモデル確認］ボタンから開く「骨組解析結果」画面の［反力］ボタンを押下して、支点に鉛直反力が生じていないことを確認してください。
Ｑ４−６．	レベル１地震時の設定において、「地震時の影響」を設定すると慣性力を計算するのでしょうか
Ａ４−６．	慣性力の計算は行いません。「地震時の影響」は許容値の決定に使用します。
Ｑ４−７．	フーチング上に水の重量など荷重を設定することは可能でしょうか
Ａ４−７．	水の重量としての入力項目はご用意しておりませんが、任意荷重として設定することは可能です。 「荷重」−「作用力、その他荷重」画面の「基本条件」において、「その他荷重−任意荷重」の設定を行い、「その他荷重」で入力して下さい。
Ｑ４−８．	土の水中での重量はどのように算出していますか
Ａ４−８．	土の水中重量γw'＝飽和重量（γsat）−水の単位重量（γw）により算出しています
Ｑ４−９．	単柱橋脚，または連続フーチングの橋軸方向の照査で考慮できる任意荷重を教えてください
Ａ４−９．	橋軸方向の照査における任意荷重は以下の様に考えます。 　・常時，暴風時及びレベル1地震時 　　　フーチング上の鉛直荷重のみ考慮します。 　・レベル2地震時 　　　フーチング上の鉛直荷重，モーメント荷重およびフーチング側面の水平荷重を考慮します。
Ｑ４−１０．	レベル2地震時でデフォルトの検討ケースを設定することはできますか
Ａ４−１０．	可能です。 入力の「検討ケース」の偶発(レベル2地震動)タブで ボタンを押してください。 設定されるデフォルト荷重は下記となります。 杭基礎 直接基礎 以下の荷重ケース（16ケース）を追加します。 以下の荷重ケース（8ケース）を追加します。 液状化無視・地震動タイプ�T・浮力無視・慣性力↑ 地震動タイプ�T・浮力無視・慣性力↑ 液状化無視・地震動タイプ�T・浮力無視・慣性力↓ 地震動タイプ�T・浮力無視・慣性力↓ 液状化無視・地震動タイプ�T・浮力考慮・慣性力↑ 地震動タイプ�T・浮力考慮・慣性力↑ 液状化無視・地震動タイプ�T・浮力考慮・慣性力↓ 地震動タイプ�T・浮力考慮・慣性力↓ 液状化無視・地震動タイプ�U・浮力無視・慣性力↑ 地震動タイプ�U・浮力無視・慣性力↑ 液状化無視・地震動タイプ�U・浮力無視・慣性力↓ 地震動タイプ�U・浮力無視・慣性力↓ 液状化無視・地震動タイプ�U・浮力考慮・慣性力↑ 地震動タイプ�U・浮力考慮・慣性力↑ 液状化無視・地震動タイプ�U・浮力考慮・慣性力↓ 地震動タイプ�U・浮力考慮・慣性力↓ 液状化考慮・地震動タイプ�T・浮力無視・慣性力↑ ※上記はY方向のときであり、X方向のとき、慣性力の部分矢印が（→），（←）に置き換わります。 液状化考慮・地震動タイプ�T・浮力無視・慣性力↓ 液状化考慮・地震動タイプ�T・浮力考慮・慣性力↑ 液状化考慮・地震動タイプ�T・浮力考慮・慣性力↓ 液状化考慮・地震動タイプ�U・浮力無視・慣性力↑ 液状化考慮・地震動タイプ�U・浮力無視・慣性力↓ 液状化考慮・地震動タイプ�U・浮力考慮・慣性力↑ 液状化考慮・地震動タイプ�U・浮力考慮・慣性力↓ ※上記はY方向のときであり、X方向のとき、慣性力の部分矢印が（→），（←）に置き換わります。
Ｑ４−１１．	任意荷重を適用するケースはどこで設定するのでしょうか？
Ａ４−１１．	入力の「作用力、その他荷重」画面のその他荷重タブでケースごとのタブで検討ケースごとにチェックを設けておりますので、こちらで設定してください。
Ｑ４−１２．	水位の設定方法を教えてください
Ａ４−１２．	「荷重」−「検討ケース」で設定可能です。フーチング底面からの高さをご入力ください。 水位を考慮することで土の単位重量として水位以上は湿潤重量、水位以下は飽和重量で計算を行います。 また、浮力等の計算を行います。

５．断面照査
Ｑ５−１．	「考え方」画面の「柱間の中間点におけるせん断照査の引張判定」の設定の意味を教えてください
Ａ５−１．	連続フーチングの柱間のせん断照査を行い、照査断面が柱間のちょうど中間点に位置する場合、左側，右側のどちらの柱前面の曲げモーメントを用いて引張判定を行うか指定します。 照査断面が柱間のちょうど中間に位置するとき、どちらの柱前面を参照して良いか不明なため、設計者のご判断により指定するようにしています。
Ｑ５−２．	「考え方」画面の『せん断スパンの取扱い』はどのように設定するのでしょうか
Ａ５−２．	『上限値Ｌを考慮する』がチェックされているとき、せん断スパンの上限値を考慮し、せん断スパンａが上限値に達した場合、ａ＝上限値として照査し ます。 杭基礎の場合、「杭基礎設計便覧」の規定を参照し、柱または壁前面位置から最外縁の杭中心位置までの距離Ｌを上限値とします。 ただし、杭基礎設計便覧では、上側引張時の上限値の取扱いが明確ではありません。したがって、下側引張と同様Ｌを上限値とするか、 Ｌ＋min(tcc/2，d)を上限値とするかを選択してください。 直接基礎の場合、杭基礎設計便覧を初めとして明確な規定がないため、せん断スパンの上限値を考慮するか否かは、設計者の判断となります。 柱または壁前面位置からフーチング端部までの距離をＬとし、このＬを上限値として照査してもよいと判断される場合、『上限値Ｌを考慮する』を チェックし照査してください。
Ｑ５−３．	「考え方」画面の『せん断照査における照査位置の集中荷重の取り扱い』はどのような時に設定するのでしょうか
Ａ５−３．	照査位置上の集中荷重を考慮した場合のせん断力，無視した場合のせん断力を算出し絶対値の大きい方を採用します。 考慮／無視の厳しい方を採用した方がより安全側となりますが、最終的には設計者判断で選択してください。
Ｑ５−４．	レベル２地震時照査において、杭位置で照査する必要がありますか
Ａ５−４．	「考え方」画面の「杭中心位置の曲げ照査」をチェックすることにより、杭中心位置においても曲げ照査を行います。 これは、98年6月に建設省土木研究所の基礎研究室から「保耐法の場合は、杭位置でも照査するように。」という指示があったことによります。 理由としては、保耐法の場合「杭頭の鉛直反力だけでなく、杭頭水平反力、杭頭モーメント反力を考慮するので、付け根位置ではなく、杭位置で鉄筋量 が決定される場合がある。」との事でした。ただし、あくまで設計者の方のご判断として選択してください。
Ｑ５−５．	「考え方」画面の「釣合鉄筋量算出時の鉄筋の取扱い」の参考文献を教えてください
Ａ５−５．	釣合鉄筋量は、道示IV(H.24.3)8.7.3（P.240〜）により、モーメントの再配分が確実に行われるか不明な照査断面について 　軸方向鉄筋量≦釣合鉄筋量の1/2 を照査するときに用いますが、釣合鉄筋量算出における鉄筋の取扱いが明示されていないため、単複鉄筋いずれの計算も可能としたうえで、設計者の方のご判断で計算方法を指定していただくようにしています。
Ｑ５−６．	最小鉄筋量の照査結果がAs≧500(mm2)となっていますが、OUT判定となっています
Ａ５−６．	最小鉄筋量は以下の�@�Aともに満足する必要があります。 1)Mu≧Mc 2)1.7M≦Mc 3)As≧500(mm2) �@ 1) または 2) を満足 �A 3)を満足 �Aを満足していても、�@を満足していない場合はOUT判定となります。
Ｑ５−７．	断面照査位置を任意指定することはできますか
Ａ５−７．	規定の照査位置でのみ照査可能です。 詳しくは下記ヘルプをご参照ください。 ・計算理論及び照査の方法−常時，暴風時及びレベル１地震時の照査 ・計算理論及び照査の方法−レベル２地震時の照査
Ｑ５−８．	レベル１地震時で最大鉄筋量照査はできますか
Ａ５−８．	可能です。 「考え方」画面の「常時，L1地震時（許容応力度法照査）−最大鉄筋量照査」を「する」としてください。
Ｑ５−９．	レベル２地震時で最小鉄筋量照査はできますか
Ａ５−９．	可能です。 「考え方」画面の「L2地震時−最小鉄筋量照査」を「する」としてください。
Ｑ５−１０．	連続フーチングの柱間の照査には柱前面の曲げモーメントが用いられているようだが、柱中心のモーメントを用いることはできますか
Ａ５−１０．	「考え方」画面−「共通」−「柱前面の設計曲げモーメントの取扱い」で「柱中心の曲げモーメントを用いる」を選択してください。 こちらの選択では連続フーチングの柱間の柱前面の照査に用いる設計曲げモーメントを指定します。ただし張出部は除きますのでご注意ください。
Ｑ５−１１．	「考え方」画面の『版としてのせん断照査のせん断スパンの算出方法』の各項目の違いについて教えてください。
Ａ５−１１．	・柱前面から最外縁の杭中心位置までの距離 　各照査断面に対応する柱前面から最外縁杭列までの距離(m)（下図、Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3） ・柱前面に生じる曲げモーメントとせん断力の比 　各照査断面より外側に杭列が２列以上あるときのせん断スパンを、柱前面に生じる曲げモーメントとせん断力との比の絶対値から算出します。ただし、側面の照査断面より外側に杭列が存在しない場合、柱側面から最外縁杭列までの距離をせん断スパンとします。
Ｑ５−１２．	「考え方」画面の「共通」−「柱前面の設計曲げモーメントの取扱い」の考え方を教えてほしい。
Ａ５−１２．	基本的には「柱前面の曲げモーメントを用いる」の設定で問題ないと考えますが、下記を参考に設計者のご判断で選択ください。 ・「柱前面の曲げモーメントを用いる」 　H24道示�W(P.242)では、照査断面を柱前面位置としています。 ・「柱中心の曲げモーメントを用いる」 　杭基礎設計便覧(平成4年10月)(P.288〜)の二柱式橋脚の計算例を参考に設けた設定となります。 ※上記計算例では、柱中心位置で曲げモーメントを算定しています。

UC-1 ＩＮＤＥＸ