空頭防護の設計について教えて下さい
現在、空頭防護の設計をしています。
道路拡幅により既存の空頭防護を撤去し新設するもので、設計速度V=50km/h、防護すべき対象物までは１００ｍ以上の距離があり、東日本旅客鉄道(㈱)の「橋桁防護工マニュアル」に準じ、設計車両重量245ｋN、衝突速度26km/hで計算してみたのですが、独立・直接基礎のためなのか、基礎寸法：幅B1.5m×深さH2.0ｍとしたところ延長L=１３ｍにもなってしまいました。
既設の基礎はL=4.5ｍなのにスパンが少し広がっただけなのになぜ？と悩んでしまいました。
昔は空頭防護の設計荷重もマチマチ・・・なんて話しも聞いたことがありますが、あまりにも違いすぎる。
空頭防護工の設計経験が無く、計算例も無いため、これでよいのか、それとも衝突荷重が大きすぎるのか、衝突時の転倒照査の計算が間違っているのか・・・・
どなたか詳しい方いらっしゃいましたらアドバイスを下さい。宜しく御願いします。
コメント
#5153 Re: 空頭防護の設計について教えて下さい
橋桁防護工の設計にそれほど詳しいわけではないですが。。。
「既設の基礎」はいつ頃施工されたものでしょうか？その昔には、
目安工に毛が生えた程度の設計基準で作っていた時代もあります。
ご存知とは思いますが、車両重量に25tを見込むようになったのは
そう昔の話ではないですしね。
あと、GLから2m下までの地盤のＮ値はどの程度を見込んでいる
のでしょうか？直接基礎だと、それが大きく効いてきますよね。
Ｎ値があまり期待できないのであれば、Ｈ鋼による杭基礎を
検討されては如何でしょうか。
もし、本格的にアドバイスが必要であれば、途中式も含めて
投稿されることをお勧めします。
#5155 Re: 空頭防護の設計について教えて下さい
有り難うございました。
確かに既存のモノは荷重強度が違うと思われます。
杭基礎のお話もいただきましたが、設計対象箇所は、補強土壁の上にあり直接基礎が前提条件になっています。
ちなみに盛土材ということでＮ値は10としています。
自動車衝突時の運動エネルギー（防護桁の可能吸収エネルギ－）は損失量１５％を見込みＥ＝５５４ｋＪ、防護桁支点に作用する荷重Ｐa＝σy・Zpy／a＝４５１ｋNとしていますが、
この水平荷重は、採用する防護桁の降伏応力度、塑性断面係数から決まっていることが気になります。
必要塑性断面係数から水平力を求めてもよいような気が・・・
また、衝突速度をＶ＝26km/hとしていることも気になっています。
鉄道橋のような橋桁が対象ではなく、数ｋｍ先の洞門群の車高制限を周知させて、門工手前のＵターン場で引き返させることが主目的の施設ですから、
衝突速度も「徐行」程度として10km/hとすることも考えています。
#5161 Re: 空頭防護の設計について教えて下さい
むむむ。。。補強土壁の上ですか。。。
もし、補強土壁がこれから施工するものであれば、局所的に
構造を変えてそれなりの基礎を作ることも可能なのですが。。。
ところで、鉄道橋の橋桁防護工は、一般に用地の関係で桁から
の離隔を確保できないため、自動車が衝突したときの変形を一定
程度に抑え、桁の損傷を防止するために非常にゴツイものになっ
ています。
それに対して、ご検討されている条件としては、数キロ先の
車高制限を周知させ、Ｕターン場所で引き返させることが主目的
ということですので、より簡易な構造の目安工程度（それこそ
水平部材に足場材として使うような単管を使用し、そこからゴム
製の「のれん」のようなものをぶら下げるような構造）では
いかがでしょうか？
これなら、基礎は思いっきりシンプルなものになると思います。
但し、橋桁防護工付近に歩道がある場合や、対向車への影響を
考慮しなければならない条件があるのであれば、自動車が衝突
したときの破壊形状がそれらに与える影響を最小限にする工夫が
必要となります。
あまり適切なアドバイスでないかも知れませんが、使用条件が
鉄道の場合と大きく違うようなので、検討する価値はあると思い
ます。
#5154 Re: 空頭防護の設計について教えて下さい
基礎の地盤根入れの水平抵抗をみていないのでは