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システム開発部門Mighty Excelシリーズ>Q2-005 水門・堰の耐震設計(逆T形タイプ)
 
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Mighty Excelシリーズ


  耐震設計システム(河川構造物設計) 商品番号 Q2-005
  水門・堰の耐震設計(逆T形タイプ)
  価格 \300,000(税抜)

 

商品概要

 

●プログラム概要

河川構造物の耐震性能照査指針(案)・同解説が導入され、極めて厳しい地震動に対しては非線形挙動(破損や残留変位)を許容する設計へと移行しています。本耐震設計システムは、このような流れを組み入れ次世代設計法として開発された製品です。
 ・水門および堰の耐震性能、設計地震動の設定、耐震性能照査が可能です。
 ・耐震性能の照査方法は、静的照査法で行います。
 ・従来設計(常時・レベル1地震時)から耐震設計(レベル2-1,2-2地震動)までの一連設計が可能です。
 ・安定に対する検討(転倒・滑動・支持力)の検討が可能です。
 ・柔構造樋門の耐震設計シリーズで作成した、地盤条件を共有することができます。
 ・連番設定ができます。詳しい内容はこちらを御覧下さい。
・製品カタログはこちらです。

●適用基準

・土地改良事業計画設計基準 設計基準 「海面開拓」 昭和41年3月 農業水産省 農村振興局に準拠
・土地改良事業計画設計基準 設計基準 「頭首工」 平成7年7月 農業水産省 農村振興局に準拠
・土建設省河川砂防基準(案)同解説 設計編[Ⅰ][Ⅱ] 平成9年10月 社団法人 河川協会編 山海堂に準拠
・水道施設耐震工法指針・解説(1997年版) 平成9年11月 社団法人 日本水道協会に準拠
河川構造物の耐震性能照査指針・解説(平成24年2月、令和2年2月)に準拠しています
・地震時保有水平耐力法に基づく水門・堰の耐震性能照査に関する計算例 平成20年3月 に準拠
・道路橋示方書・同解説 V 耐震設計編(平成14年2月、平成24年3月)に準拠

 

詳細解説

 
 
1)プログラム概要
水門・堰の耐震設計は、国土交通省の河川構造物の耐震性能照査指針(案)・同解説に基づき極めて厳しい地震動に対しては非線形挙動(破損や残留変位)を許容する設計を行います。
水門の堰と門柱を一体化したモデル化を行い、固有周期による設計水平震度の算出、保有水平耐力法による耐震性能照査を行います。常時およびレベル1地震動においては、震度法による部材応力度照査と安定に対する照査が可能です。
 
)プログラムの機能と特徴
 ■検討項目
  ・水門堰柱部および門柱部を一体モデルとした水門全体系における固有周期および設計水平震度
  水門堰柱部および門柱部の部材性能照査(常時,レベル1地震動)
  水門堰柱部および門柱部の耐震性能照査(レベル2-1,2-2地震動)
  水門の安定に対する照査(転倒に対する照査,滑動に対する照査,地盤支持力に対する照査)
 
 ■ソフトウェアの特徴

逆T形タイプの端堰もしくは中央堰に対応できます。端堰の場合には、魚道を設定する事ができます。

・固有周期から設計水平震度を算出する際の、耐震設計上の地盤種別を地盤データから自動計算する事が可能です。固有周期は、道示Ⅴの14年版と24年版および、河川耐震指針の令和2年版の選択が可能です。

・操作台にはハンチおよび受梁を設定する事が出来ます。フレームモデル上の断面と矩形断面もしくはT形断面で検討できます。

・門柱は、1本柱、2本柱、4本柱から選択可能です。1本柱の場合、端堰ではL形断面、中央堰ではT形断面となります。2本柱と4本柱は矩形断面となります。

堰柱には、上流側と下流側に張出し部を設定できます。堰柱断面は矩形断面もしくは小判断面が選択可能です。(ただし張出し部と小判断面は中央堰の場合のみ)

・底版の基礎形式は、直接基礎と杭基礎に対応しています。(ただし、杭基礎のバネ値は別途計算しておく必要があります。)

・検討ケースは、流水直角方向と流水方向の対して、それぞれ最大10ケースまで同時検討できます。

・水平力の作用方向を検討ケース毎に設定できます。

・温度変化による荷重を検討ケース毎に設定できます。

・設計水位として、渇水位(平水位)、湛水位、高水位、および洪水位が検討できます。

・端堰の場合には、背面地盤の土質条件が設定できます。常時とレベル1地震動では、背面土による適用土圧を静止土圧、クーロン土圧、修正物部・岡部式から選択できます。(レベル2-1および2-2地震動は、修正物部・岡部式のみ)

・耐震性能照査は、プッシュオーバー解析により軸力変動を考慮した曲げ剛性を考慮できます。

・道示Ⅴの24年版では、耐震性能2もしくは耐震性能3における限界状態に対する検討が行えます。

・道示Ⅴの24年版では、新しいコンクリートの応力度-ひずみ曲線や許容引張ひずみに対応したMuにより検討を行えます。

 
3)インターフェイスなど
 ■入力画面(画像をクリックすると拡大表示できます。)
  ・設計条件
・水門および堰の基本条件を設定します。
・門柱本数が1本、2本、4本から選択できます。
・堰柱断面に矩形断面と円弧断面が選択できます。
・中央堰柱では、上流および下流側に張出しが設定できます。
・底版形式を、直接基礎か杭基礎から選択できます。(固有周期算出時の地盤バネに使用)
 
 
  ・形状条件(門柱部:門柱形状)
・操作台および門柱の断面形状を入力します。(左図は4本柱の場合)
・左側には入力パラメータ図が表示され、選択項目の記号が赤色で表示されます。
 
 
 
  ・形状条件(ゲート・巻上機)
中央堰では左右のゲート純径間を別々に指定できます。
ゲート引上げ時のゲート吊下げ位置を指定できます。
 
 
 
 
  ・検討ケース(安定照査)
・各検討方向毎に最大10ケースまで設定できます。
・ケース毎に水位条件の設定が可能です。(常時のみ、地震時はケース全体で1つとなります)
・ケース毎に水平力の作用方向の設定が可能です。(ただし端堰柱では方向が制限されます)
 
 
  ・設計荷重(設計水位)
・湛水位と洪水位は上流側と下流側の水位を設定します。
・端堰柱の背面側における地下水位は、どの水位状態においても同じ水位となります。(ただし、渇水位以外の水圧計算などの荷重計算に適用されるのは残留水位となります。)
・高水位には、最大流速を指定します。(流水圧)
 
 
 
 
  ・鉄筋データ(門柱部)
各検討方向の主鉄筋やせん断補強筋、横拘束筋の設定を行います。主鉄筋は最大二段まで設定できます。
画面右側には断面図と水門全体における該当箇所が表示されます。
画面左上のツリーを選択することで、該当部材の入力画面に切り替わります。
門柱部の配筋は、左右と上下は対称配置となりますが、梁部と堰柱部は上下もしくは左右の配筋を別々に指定できます。
 
 
 
 ■結果画面(画像をクリックすると拡大表示できます。)
  ・安定照査

・各検討方向の結果は、上部のタブを選択することで表示が切り替わります。
・検討を満たしている結果は青色で、満たしていない場合は赤色で表示されます。
・表示されている断面力は、底版中心位置における値です。
 
 
 
 
  ・部材照査結果(結果一覧)
各検討方向の全ケースの照査方法と総合判定が表示されます。
・各検討方向および詳細な検討結果を表示する場合は、左側のツリーを選択すると、該当画面に切り替わります。
・右側の「配筋設定」ボタンを押すと、この画面から配筋データの変更を行って、再計算することが可能です。
 
 
 
 
  ・部材応力度照査(震度法:梁)
最大応力度となる検討データおよび、各ケースの検討結果が表示されます。
・前方と後方に断面がある場合は下部のボタンで表示を切替えます。
・検討を満たしている結果は青色で、満たしていない場合は赤色で表示されます。
 
 
 
 
  ・耐震性能照査(水平震度-水平変位曲線)
・最も結果が厳しい検討ケースおよび、各ケースの水平震度-水平変位曲線と、解析進行状況が表示されます。
・堰柱部が赤色で、門柱部は黒色で描画されます。
 
 
 
  ・書類出力
・出力項目の選択が出来ます。
・連番設定ができます。詳しい内容はこちらを御覧下さい。
・一連項目の選択によっては、検討方向と出力詳細の選択が必要になる場合があります。
 
 
 
 
 
 

 

ダウンロード

出力例ダウンロード
※出力例のダウンロードを行っていましたが、諸般の事情により出力例のダウンロードを停止させていただきました。
 
最新バージョン情報
バージョン情報は以下のようになります
□水門・堰の耐震設計のバージョン情報はこちらです
 
 
 
 
正規版ダウンロード
当商品のダウンロードはこちらから行えます
※正規版のダウンロードが行えるのは、サポート契約に御加入されているお客様に限らせて頂きます
 

 

Q&A

 
 
MightyExcelシリーズの全般的なQ&Aはこちらを御覧下さい。
 
Q1.コネクタ(プロテクタ)に関する質問
A1 コネクタ(プロテクタ)に関するQ&Aはこちらを御覧下さい
Q2.U型タイプの水門には対応できますか?
A2 いいえ、逆T形タイプのみ対応できます。U形タイプについては、「水門・堰の耐震設計(U形タイプ)」で対応予定です。
Q3.水門の固有周期はどのように算出しているのですか?
A3 水門の固有周期は、堰柱と門柱および操作台を一体としてモデル化し、道示ⅤのP55 6.2.3固有周期の算定方法に準拠して、T=2.01√δから算出しています。この時のδについては、複数の下部構造とそれが支持している上部構造部分からなる場合のδ=(∫w(s)u(s)2ds)/(∫w(s)u(s)ds)により算出しています。なお、門柱が1本柱の場合には実状としては、一基の下部構造と上部構造部分からなる場合となりますが、門柱部と堰柱部を一体としてモデル化している都合上、門柱が1本柱の場合でも同様の方法で算出しています。
Q4.常時とレベル1地震動の検討も可能ですか?
A4 はい、常時とレベル1地震動においては、従来設計と同様に震度法による部材応力度照査、および安定照査を行う事が出来ます。ただし、現在のバージョンでは底版の部材照査には対応していません。
Q5.堰柱天端に傾斜を設定できますか?
A5 はい、端堰柱の場合には上流側もしくは下流側に傾斜面を設定する事が出来ます。ただし、この場合は骨組構造モデルにおいて堰柱部の断面形状のモデル化が困難となるため、検討上の天端標高を指定して天端が水平面であると見なして検討しています。(中央堰の場合は水平面のみ)