防護柵の設計計算

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　　プログラム概要
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車両用防護柵は、自動車が道路外へ脱するのを防止し、道路の安全を確保するための構造物です。
防護柵の種類として「剛性防護柵」と「たわみ性防護柵」がありますが、両防護柵の計算に対応しています。

　■　関連情報

■ 新製品紹介

防護柵の設計計算 Ver.2　（Up&Coming '15 新年号掲載）
防護柵の設計計算　（Up&Coming '14 盛夏の号掲載）

　　プログラムの機能と特長
ライン

■機能

剛性防護柵

単スロープ型（車道側が一定傾斜の形状）、フロリダ型（車道側が2段階傾斜の形状）の設計計算に対応。防護柵基礎を含めた安定計算が可能。
衝突荷重は自動設定、条件指定、直接指定から選択。
転倒及び滑動照査に対して受働土圧を考慮可能。
部材設計は曲げ応力度に対しての照査に対応。
考慮できる荷重は、躯体自重、衝突荷重、受働土圧を考慮可能。
安定計算（転倒、滑動、地盤反力）・構造計算（曲げ応力度照査）
主鉄筋では、異形鉄筋と丸鋼鉄筋を選択でき、配筋段数は2段まで配筋可能。

たわみ性防護柵

防護柵種類を標準型・耐雪型（路側用，分離帯・歩車道境界用）から選択可能。
支柱が関与する背面土質量が標準仕様を満たしているかを照査し、満たしていない場合、対応策（根巻きコンクリート補強、連続基礎、支柱間隔短縮）を検討可能。
また、根巻きコンクリートと支柱間隔短縮については自動計算が可能。
支柱1本が関与する質量が標準仕様以上となることを照査します。
算出した質量が標準仕様を満たさなかった場合の対応策として、根巻きコンクリート基礎、連続基礎、支柱間隔短縮の対応策を用意しています。

▲根巻きコンクリート基礎

■適用範囲

剛性防護柵

躯体形状：扱える形状は、単スロープ型とフロリダ型です。
考慮できる荷重：躯体自重、衝突荷重、受働土圧を考慮することができます。
配筋：主鉄筋には、異形鉄筋と丸鋼鉄筋の何れかを選択することができます。

たわみ性防護柵

防護柵種類：標準型・路側用、標準型・分離帯，歩車道境界用、耐雪型・路側用、耐雪型・歩車道境界用の4種類から選択することができます。
対応策：根巻きコンクリートによる補強、連続基礎の採用、支柱間隔の短縮を行うことができます。

■剛性防護柵の形状

単スロープ型とフロリダ型の計算を行うことが可能です。
単スロープ型は車道側が一定傾斜している形状で、フロリダ型は車道側が2段階傾斜となっている形状です。
形状寸法を自由に設定できますので、標準仕様に合致しない形状でも容易に計算が可能です。

▲防護柵の形状

■剛性防護柵の作用荷重

車両用防護柵は自動車が衝突することを想定していますので、自動車による衝突荷重が作用外力となります。
防護柵は衝突条件（車両重量、衝突速度、衝突角度）により4つの種別（SC、SB、SA、SS）に分類されており、一般的にはこの種別と形状により衝突荷重値を決定します。
初期入力画面で形状タイプと種別を選択すれば衝突荷重値を自動決定しますが、車両重量等の条件を指定して衝突荷重値を内部計算する「条件指定」や、衝突荷重値を直接入力する「直接指定」も選択できるようにしています。
安定計算では、衝突荷重の他に防護柵重量も考慮して計算を行います。


▲初期入力画面		▲衝突荷重画面

■剛性防護柵の照査内容
・安定計算（転倒、滑動、地盤反力）
・構造計算（曲げ応力度照査）

転倒に対する照査では、衝突荷重によるモーメントを転倒モーメントとし、防護柵重量によるモーメントを抵抗モーメントとして安全率を算出します。
滑動に対する照査では、衝突荷重を滑動力とし、防護柵重量に摩擦係数を乗じたものを抵抗力として安全率を算出します。抵抗力には受働土圧を考慮することも可能です。
地盤反力に対する照査では、転倒モーメントと防護柵重量による偏心を考慮した地盤反力を求め、指定した許容支持力度との比を安全率とします。これらの安全率は、何れも1.2を超えるようにする必要があります。
構造計算では、縦方向（高さ方向）と横方向（道路縦断方向）に対して曲げ応力度の照査を行います。
縦方向の計算、横方向の計算は、曲げモーメントが作用する矩形のRC断面として計算を行います。
縦方向、横方向ともに衝突荷重による曲げモーメントを考慮します。


▲照査位置画面（縦方向）		▲照査位置画面（横方向）

■3Dモデル表示対応

国土交通省では、3Dモデルの活用による設計の可視化等を目的としたCIMの導入を進めてており、躯体コンクリートや基礎地盤面の3D表示に対応しています。
表示単位毎に表示有無や表示方法（塗りつぶし、テクスチャ、ワイヤーフレーム）を選択することが可能です。
塗りつぶし時やテクスチャ時の透過率指定にも対応しています。テクスチャにつきましては、コンクリート用、地盤面用の画像を用意しておりますが、BMP形式、JPEG形式の任意の画像を指定することも可能です。
3Dモデルのエクスポート形式も充実させ、従来のBMP、3DS、3DPDF、VRML形式の他に、IFC形式やNemetschek社の3次元土木建築CADであるAllplanで読み込み可能な形式で出力することが可能です。


▲テクスチャ表示		▲ワイヤーフレーム表示

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適用基準及び参考文献
	車両用防護柵標準仕様・同解説平成16年3月 (社)日本道路協会
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