技術計算
⑤埋設鋼管強度計算
＜本ページの記載内容は、日本水道鋼管協会（ＷＳＰ）殿資料より引用しています。＞
１ 埋設強度計算式
（１）土圧 （ａ）埋め戻しによる土圧 Ｗｖ（ｋｇ／ｃｍ2）
Ｗｖ＝γｓ・Ｈ （土被りＨ≦２ｍ）
Ｗｖ＝Ｃｄ・γｓ・Ｂ （Ｈ＞２ｍ）
ここで
Ｃｄ＝（１－ｅ（－２Ｋμ'・Ｈ／Ｂ））／（２Ｋμ'）
Ｋ＝（１－ｓｉｎφ）／（１＋ｓｉｎφ）
μ'＝ｔａｎφ'
Ｗｖ：鉛直土荷重強度 （ｋｇ／ｃｍ2）
γｓ：土の単位体積重量 （０．００１８ｋｇ／ｃｍ3）
Ｈ ：管頂からの土被り （ｃｍ）
Ｃｄ：溝型の場合の土圧係数
Ｋ ：ランキンの土圧係数
φ ：埋戻し土の内部摩擦角 （°）
φ' ：埋戻し土と溝側面の摩擦角（°）（通常φ'＝φ）
Ｂ ：管頂における溝幅 （ｃｍ）
（ｂ）自動車荷重強度 Ｗｔ（ｋｇ／ｃｍ2）
Ｗｔ＝
２ｎＰ（１＋ｉ）／（（ｎＬ＋（ｎ－１）Ｃ＋ｂ＋２Ｈｔａｎθ）（ａ＋２ｔａｎθ））
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土被りの高さ（ｍ） |
衝撃係数ｉ |
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Ｈ＜１．５ |
０．５ |
１．５≦Ｈ＜６．５ |
０．６５－０．１Ｈ |
Ｈ≧６．５ |
０ |
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Ｗ ：自動車重量 （ｋｇ）
Ｐ ：後輪荷重0.4xW （ｋｇ）
ｂ ：後輪輪帯幅 （５０ｃｍ）
ａ ：車輪接地長 （２０ｃｍ）
Ｌ ：後輪中心間隔 （１７５ｃｍ）
Ｃ ：相隣る自動車間の後輪中心間隔（１００ｃｍ）
ｎ ：占有幅に接して並ぶ自動車台数
Ｈ ：管頂までの土被り （ｃｍ）
θ ：分散角 （４５°）
（２）変形量 ΔＸ（ｃｍ）
ΔＸ＝２Ｋｘ（Ｗｖ＋Ｗｔ）Ｒ4／（ＥＩ＋０．０６１Ｅ'Ｒ3）
（３）変形率 （％）
変形率＝ΔＸ／（管外径（ｃｍ））ｘ１００
（４）曲げ応力度 σｂ（ｋｇ／ｃｍ2）
σｂ＝２（Ｗｖ＋Ｗｔ）（Ｋｂ・Ｒ2ＥＩ＋（０．０６１Ｋｂ－０．０８３Ｋｘ）
＊Ｅ'Ｒ5／（ｆＺ（ＥＩ＋０．０６１Ｅ'Ｒ3））
ΔＸ ：水平方向の変形量 （ｃｍ）
σｂ ：外圧による管底部曲げ応力度 （ｋｇ／ｃｍ2）
ｆ ：形状係数１．５
Ｚ ：管の単位幅の断面係数ｔ2／６ （ｔは管厚ｃｍ）
Ｗｖ ：鉛直度荷重強度 （ｋｇ／ｃｍ2）
Ｗｔ ：自動車荷重 （ｋｇ／ｃｍ2）
Ｒ ：管の平均半径 （ｃｍ）
Ｅ ：鋼の弾性係数 （２１０００００ｋｇ／ｃｍ2）
Ｉ ：管の単位幅の断面２次モーメントｔ3／１２ （ｃｍ3）
Ｅ' ：土の反発係数 （ｋｇ／ｃｍ2）
Ｋｂ ：管底における曲げモーメント係数
Ｋｘ ：水平方向変形係数
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支持角(°) |
Ｋｂ |
Ｋｘ |
0.051Kb-0.083Kx |
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60 |
0.189 |
0.103 |
0.00307 |
|
90 |
0.157 |
0.096 |
0.00171 |
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120 |
0.138 |
0.089 |
0.00107 |
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150 |
0.128 |
0.085 |
0.00082 |
施工方法
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反発力Ｅ’
kg/cm2 |
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素掘 |
28 |
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矢板 |
14 |
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計算例（SGP）
EXCELデーターを添付しております。
15A 20A 25A 32A 40A 50A 65A 80A 100A 125A
150A 200A 250A 300A 350A 400A 450A 500A
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本資料は、一般的な情報の提供を目的とするもので、設計用のマニュアルではありません。本資料の情報は、必ずしも保証を意味するものではありませんので、本資料に掲載されている情報の誤った使用、または不適切な使用法等によって生じた損害につきましては、責任を負いかねます。また、内容は予告無しに変更されることがあります。 |
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