実例で学ぶ 鉄筋コンクリート構造物の設計・製図 - 実務に役立つ重要ポイント -

実例で学ぶ 鉄筋コンクリート構造物の設計・製図 - 実務に役立つ重要ポイント -

若手技術者やコンクリート構造物の設計を学ぶ学生が設計・製図を具体的に学べるよう配慮し、手順や重要ポイントを解説。

ジャンル
発行年月日
2014/12/26
判型
B5
ページ数
204ページ
ISBN
978-4-339-05241-1
実例で学ぶ 鉄筋コンクリート構造物の設計・製図 - 実務に役立つ重要ポイント -
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定価

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本書では,若手技術者やコンクリート構造物の設計を学ぶ学生が設計・製図を具体的に学べるよう配慮した。コンクリート構造に関する基礎知識に加え,代表的な土木構造物の例題を通して設計・製図の手順や重要ポイントを的確に解説。

1.設計法の概要
1.1 設計法の種類・特徴
1.2 おもだった規準類の設計法
1.3 強度の設計用値(設計強度)
 1.3.1 コンクリート
 1.3.2 鉄筋およびPC鋼材
1.4 許容応力度設計法
 1.4.1 土木学会コンクリート標準示方書
  〔1〕 許容応力度
   (a) コンクリート
   (b) 鉄筋
  〔2〕 許容応力度の割増し
 1.4.2 道路橋示方書
  〔1〕 設計計算に用いる荷重の組合せ
  〔2〕 許容応力度の割増係数
  〔3〕 許容応力度
   (a) コンクリート
   (b) 鉄筋
  〔4〕 せん断力が作用する部材の照査
1.5 限界状態設計法
 1.5.1 安全係数
 1.5.2 材料強度および荷重の設計値
 1.5.3 安全性の照査
引用・参考文献
 
2.鉄筋コンクリート橋の設計例
2.1 鉄筋コンクリート橋とは
 2.1.1 概要
 2.1.2 鉄筋コンクリート橋の種類と適用範囲
2.2 設計計算例
 2.2.1 はじめに
 2.2.2 設計フロー
 2.2.3 設計条件
 2.2.4 曲げモーメントに対する検討
  〔1〕 単純ばりに生じる曲げモーメントの算出
〔2〕 必要鉄筋量の算出
〔3〕 軸方向引張鉄筋の配置
〔4〕 最小鉄筋量と最大鉄筋量の照査
   (a) 最小鉄筋量
   (b) 最大鉄筋量
 2.2.5 せん断に対する検討
  〔1〕 せん断応力度の算出
〔2〕 斜め引張鉄筋の配置区間の検討
   (a) 斜め引張鉄筋の必要区間
   (b) スターラップのみを配置する区間
(c) 折曲げ鉄筋とスターラップを併用する区間
  〔3〕 斜め引張鉄筋量の算出31
   (a) 折曲げ鉄筋とスターラップを併用する区間
(b) スターラップのみを配置する区間
(c) 斜め引張鉄筋が計算上不要の区間
〔4〕 はりに生じる最大せん断力Vmaxに対する照査
〔5〕 抵抗モーメントに対する照査36
 2.2.6 配筋概要
2.3 構造細目と配筋図例
 2.3.1 断面内の鉄筋配置の考え方
  〔1〕 水平方向の鉄筋配置
  〔2〕 鉛直方向の鉄筋配置
〔3〕 スターラップの形状
 2.3.2 軸方向への鉄筋配置の考え方
  〔1〕 鉄筋の曲げ形状
〔2〕 鉄筋の定着長
   (a) 軸方向引張鉄筋の定着長
(b) 折曲げ鉄筋の定着
〔3〕 鉄筋の継手
2.3.3 配筋図例(鉄筋コンクリートばり)
引用・参考文献
 
3.擁壁の設計例
3.1 擁壁とは
 3.1.1 概要
 3.1.2 擁壁の分類
 3.1.3 擁壁の構造形式の選定
 3.1.4 擁壁の基礎形式の選定
3.2 設計計算例(逆T型擁壁)
 3.2.1 設計条件
  〔1〕 準拠規準
  〔2〕 一般条件
  〔3〕 使用材料
  〔4〕 許容応力度
  〔5〕 安定計算に用いる安全率および許容値
   (a) 転倒に対する安定
   (b) 滑動に対する安定
   (c) 支持に対する安定
 3.2.2 断面形状および寸法
 3.2.3 土圧の計算方法
 3.2.4 設計フロー
 3.2.5 安定性の検討
  〔1〕 自重および載荷重
   (a) 自重
   (b) 載荷重
   (c) 地震時荷重(慣性力)
  〔2〕 土圧
   (a) 常時土圧
   (b) 地震時土圧
  〔3〕 作用力の集計
   (a) 常時作用力
   (b) 地震時作用力
  〔4〕 安定性照査結果
   (a) 転倒に対する安定
   (b) 滑動に対する安定
   (c) 支持に対する安定
 3.2.6 部材の検討
  〔1〕 自重および上載荷重
   (a) 自重
   (b) 載荷重
   (c) 地震時荷重(慣性力)
  〔2〕 土圧
   (a) 常時土圧(たて壁)
   (b) 地震時土圧(たて壁)
   (c) 常時土圧(かかと版)
   (d) 地震時土圧(かかと版)
  〔3〕 地盤反力
  〔4〕 たて壁における断面力の算出
  〔5〕 つま先版における断面力の算出
  〔6〕 かかと版における断面力の算出
  〔7〕 応力度照査
   (a) 曲げ応力度の算出
   (b) せん断応力度の算出
   (c) 許容せん断応力度の算出
   (d) 応力度照査結果一覧
3.3 構造細目と配筋図例
3.3.1 構造細目
 3.3.2 配筋図例(逆T型擁壁)
3.4 付帯工,排水工
 3.4.1 伸縮目地および,ひび割れ誘発目地
 3.4.2 排水工
  〔1〕 表面排水工
  〔2〕 裏込め排水工
引用・参考文献
 
4.ボックスカルバートの設計例
4.1 ボックスカルバートとは
 4.1.1 概要
 4.1.2 ボックスカルバートの種類と適用範囲
4.2 設計計算例
 4.2.1 設計条件
  〔1〕 準拠規準
  〔2〕 参考資料
  〔3〕 構造条件
  〔4〕 土質条件
  〔5〕 使用材料の基準値および許容応力度
  〔6〕 鉄筋配置条件
   (a) 主鉄筋のかぶり
   (b) 主鉄筋のピッチ
   (c) 最小鉄筋量
   (d) 最大鉄筋量
  〔7〕 荷重条件
   (a) 死荷重
   (b) 活荷重
   (c) 土圧
   (d) 水圧
 4.2.2 設計フロー
 4.2.3 浮き上がりに対する検討
  〔1〕 浮き上がりの検討
  〔2〕 荷重の算定
   (a) 躯体自重
   (b) 活荷重
   (c) 土かぶり荷重
   (d) 鉛直荷重集計
   (e) 揚圧力の計算
  〔3〕 浮き上がりの照査
 4.2.4 荷重計算
  〔1〕 死荷重
   (a) 頂版
   (b) 左側壁
   (c) 右側壁
   (d) 底版
  〔2〕 鉛直荷重
   (a) 鉛直土圧
   (b) 活荷重
   (c) 水圧
   (d) 鉛直荷重集計
  〔3〕 水平荷重
   (a) 水平土圧
   (b) 活荷重による水平土圧
   (c) 水圧
   (d) 水平荷重集計
  〔4〕 揚圧力
  〔5〕 地盤反力
   (a) 外力集計
   (b) 地盤反力
  〔6〕 荷重の組合せ
    【4.2.4〔6〕の解説】荷重条件について
 4.2.5 構造解析
  〔1〕 解析モデル図
    【4.2.5〔1〕の解説】剛域について
  〔2〕 格点
  〔3〕 部材
  〔4〕 材質
    【4.2.5〔2〕,〔3〕の解説】格点および部材の設定について
  〔5〕 断面力算定結果
 4.2.6 応力度照査
  〔1〕 主応力分布と配筋の関係
  〔2〕 曲げモーメントおよび軸方向力に対する応力度照査
   (a) 検討断面
    【4.2.6〔2〕(a)の解説・】断面照査における剛域の扱いについて
    【4.2.6〔2〕(a)の解説・】ハンチがある場合の部材高さ
   (b) 曲げ応力度の算定
    【4.2.6〔2〕(b)の解説・】発生応力度・必要鉄筋量の算定手順
    【4.2.6〔2〕(b)の解説・】応力度照査における仮定
    【4.2.6〔2〕(b)の解説・】曲げ応力度と中立軸の計算方法(曲げモーメントのみを受ける部材)
   (c) 照査結果(頂版)
   (d) 照査結果(側壁)
   (e) 照査結果(底版)
  〔3〕 せん断力に対する応力度照査
   (a) 検討断面
    【4.2.6〔3〕(a)の解説・】せん断応力度の算定
    【4.2.6〔3〕(a)の解説・】鉄筋コンクリート構造におけるせん断応力度の計算方法
   (b) スターラップの検討
    【4.2.6〔3〕(b)の解説・】せん断補強鉄筋(斜め引張鉄筋)
    【4.2.6〔3〕(b)の解説・】トラス理論とせん断応力度(平成24道示・)
    【4.2.6〔3〕(b)の解説・】2012コ示でのせん断応力度照査
   (c) 照査結果
   (d) せん断補強鉄筋量の検討
    【4.2.6〔3〕(d)の解説・】スターラップの配筋
    【4.2.6〔3〕(d)の解説・】新しいスターラップ
 4.2.7 配筋概要
4.3 構造細目と配筋図例
 4.3.1 構造細目
  〔1〕 鉄筋かぶりおよびピッチ
  〔2〕 配力鉄筋
    【4.3.1〔1〕の解説・】鉄筋のかぶりとその目的
    【4.3.1〔1〕の解説・】鉄筋かぶりの設計計算上の留意点
    【4.3.1〔2〕の解説】配力鉄筋について
  〔3〕 鉄筋の曲げ形状およびフック
  〔4〕 鉄筋の曲げ加工
  〔5〕 鉄筋の継手
   (a) 重ね継手
   (b) ねじふし鉄筋継手
   (c) モルタル充てん継手
   (d) 圧着継手
   (e) ガス圧接継手
   (f) 突合せガスアーク溶接継手
  〔6〕 鉄筋の定着長
  〔7〕 定着長算定位置
  〔8〕 ハンチ筋
 4.3.2 配筋図例(ボックスカルバート)
引用・参考文献

5.図面の一般事項と作図法
5.1 図の種類
  〔1〕 一般図
  〔2〕 構造一般図
  〔3〕 構造図
  〔4〕 詳細図
5.2 設計図に必要な情報
5.3 図の尺度
5.4 鉄筋加工表
5.5 作図法
 5.5.1 鉄筋の表し方
  〔1〕 鉄筋を示す線
  〔2〕 鉄筋の断面
  〔3〕 鉄筋のフック
   (a) 直角フック
   (b) 半円形フック
   (c) 鋭角フック
  〔4〕 鉄筋の継手
   (a) 重ね継手
   (b) 機械継手
   (c) ガス圧接継手
  〔5〕 鉄筋端部の曲がり
 5.5.2 作図の方法
  〔1〕 鉄筋の曲げの表示
  〔2〕 配筋を示す断面図
  〔3〕 スターラップの表示
   (a) 断面図におけるスターラップの表示
   (b) 主鉄筋と配力鉄筋が作る面におけるスターラップの表示
  〔4〕 組立筋の表示
   (a) 断面図における組立筋の表示
   (b) 主鉄筋と配力鉄筋が作る面における組立筋の表示
  〔5〕 配筋図における鉄筋位置の表示
  〔6〕 部分拡大図における鉄筋の表示
 5.5.3 鉄筋の曲げ加工寸法表示
引用・参考文献

索引

服部 佳文(ハットリ ヨシフミ)

細谷 学(ホソヤ マナブ)

千野 和彦(チノ カズヒコ)

澤上 晋(サワカミ シン)

佐藤 将路(サトウ マサミチ)

★宇治先生からのメッセージ★

設計は、新たなものを生み出すための第一歩であり、技術者が有する知識やアイデア・感性の勝負の場でもある、と私は考えています。より多くの若手技術者が設計にしっかり取り組んで貰いたいという思いから、本書を企画しました。現在、膨大な数のコンクリート構造物がわが国の経済活動や生活環境の向上に活用されています。鉄筋コンクリート構造物の設計は決して難しいものではありません。しかしながら、力学的計算を伴い、また、いろいろの設計上の決まり事などがあることを目にすると、急に、身構えてしまう人が多いようです。しかし、毎年、これだけ多くのコンクリート構造物が構築されてきていることを考えると、設計のポイントさえ押さえてしまえば、ちゃんと設計できるようになることは理解できるでしょう。大学でコンクリート構造物の設計について教えていると言っても、力学的な原理を教えているにすぎないといわざるをえません。実際に想定される荷重条件や施工条件をもとに設計し、それを踏まえて図面に落とし込む、すなわち、設計者の意図を伝えることを教える書籍に私はこれまで出会ってきませんでした。コンクリート構造学を教えた学生に、設計図として自分の意図を伝える技術までを習得してもらいたいとずっと思っていました。私自身には、それを教える十分な技術が無いことを自覚し、知合いでもあり、私の思いを理解してくれた大手ゼネコンの土木設計部の皆さんに協力を仰ぎ、設計から製図までの一連の作業を設計例の形で示すことにしました。本書では、できるだけ身近な土木構造物(鉄筋コンクリート橋、逆T型擁壁、ボックスカルバート)を例題に、設計のポイントを説明しながら設計計算の手順を示し、合わせて、図面作成において重要な一般事項を整理しています。実務者である執筆担当者と協議し、これまで業務から習得したノウハウ、注意すべきポイントが随所に盛り込まれています。設計製図を学んでいる学生や、実務に携わっている若手技術者の参考になればという共通の思いから、可能な限り、実務での一工夫を紙面で紹介して貰っています。これらをもとに、間違いなく諸規定に適合するコンクリート構造物の設計がなされ、多くの素晴らしいコンクリート構造物の構築に繋がっていくようになれば、我々も執筆した甲斐があります。