荷重分散角

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設計初心者です。基本的な事項ですがどなたか教えてください。
道路土工指針では、カルバート設計に用いる活荷重の分布角は45°とされています。
これに対し擁壁基礎の改良を行う場合の鉛直荷重分散角は標準30°とされています。
この45°と30°の考え方の違いはどこから生まれるのでしょうか?

コメント

ユーザー kuishinbou の写真

構造物荷重の分散角は,基準・指針で定められている場合は除き,実務レベルでは基礎底面の地盤が粘性土のようなc材では45°,砂質土のようなφ材では30°を使用すべきと考えます。
どちらとも言えないような中間土の場合は,安全側の設計になるように分散角を設定すれば良いと思います。例えば,圧密沈下を検討する場合で,安全側に沈下量を大きく想定する場合は30°,安全側に横方向への影響範囲を広く想定したい場合は45°と言うように。

参考書には,この45°と30°の根拠が示されているものは少ないかもしれません。
大抵の地盤は不均質な状態か砂質土・粘性土のブレンド材料のため,30°,45°という数値は割切り数字で,実際はこの角度で一様に分散するとは思えませんが,それを45°-φ/2で表すのが適切なのか,2つの割切り数字を安全側に使用するのが適切なのか… と考える前に,構造物荷重の圧力球根の外縁線が直線でどこまでも表されることはないことも頭に入れておく必要があると思います。

少し脱線してしまいましたでしょうか

ユーザー 匿名投稿者 の写真

質問者のおっしゃる45度の分散角は、
道路土工カルバート工指針p27 図3-1の自動車の活荷重の分布
のことをおっしゃっているようなので、
この質問に限っては土質とは関係がないと思います。

接地幅20cmのタイヤからの活荷重と、基礎幅数メートルの底版からの死荷重では、その挙動は違います。
活荷重は45°、直接基礎は30°と経験的に決めたものだと思うのですが、根拠のあるコメントではありません。ごめんなさい。

ところで、道路土工カルバート工指針p21には分散角0°の図も紹介されています。
この図の荷重の分散の考え方は、
・支持地盤が支持可能であれば分散角無し、
・分散を考えなければ支持できない場合はθ=30°
としているように読めるので、
基礎直下の土質とは無関係に分散角を決めているようです。