■円形人孔の軸方法の鉄筋について（その１)
円形人孔の軸方向の鉄筋は、「東京都下水道局／特殊人孔構造計算の手引R5年4月(P5-1)」によると
「計算上必要なコンクリート断面積の0.8%以上を確保する」考え方が記載されています。

 

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※具体例）縦方向鉄筋の、計算上必要な鉄筋コンクリート断面積の0.8%以上は、
以下の式より算出します。
※耐震計算(縦方向)に本体自重が算出されていますので、その値を引用します。
431.8455÷9N/mm2×0.008＝383.863m2＜11423.62m2(OK)

 

軸方向鉄筋の計算 （計算例）・・・原稿データ

軸方向鉄筋は、以下の計算により定めた径を、全階での標準径とした。

底版反力（W3)
W3 ＝ 783.191 kN/m2
底版面積（A)
A ＝ 7.500 2　× π/4 ＝ 44.179 m2
軸力（N1）
N1 ＝ W3 × A
＝ 783.191 × 44.179
＝ 34,600 kN

人孔側壁面積（A’)
A’ ＝ （ 7.500 2　－ 5.500 2　） × π/4
＝ 20.420 m2
人孔側壁に作用する圧縮応力（ｎ）
ｎ ＝ N ／ A’
＝ 34,600 ／ 20.420
＝ 1,694 kN/m2
人孔側壁の単位幅に作用する軸力（N2)
N2 ＝ ｎ × A” （A”=壁厚×単位幅）
＝ 1,694 × 1.000 × 1.000
＝ 1,694 kN

軸方向鉄筋は、計算上必要なコンクリート断面積の0.8%以上の鉄筋を配置するものとした。

必要鉄筋量(mm2) ＝ 軸力（N) ÷ コンクリート許容曲げ圧縮応力度（9.0N/mm2）×0.008
＝ 1,694,404 ／ 9.0 × 0.008
＝ 1,506 mm2

下表の計算より、必要鉄筋量以上となる鉄筋配置を決定する。
径 断面積 間隔 本数 片側鉄筋面積 ※全鉄筋面積
(mm2) (m) (本) (mm2) (mm2)
D13 126.7 0.25 4 507 1,014
D16 198.6 0.25 4 794 1,589 ←採用
D19 286.5 0.25 4 1,146 2,292
D22 387.1 0.25 4 1,548 3,097
※全鉄筋面積は、外筋と内筋を同径とする場合

 

■円形人孔の軸方向の鉄筋について
　円形人孔の耐震設計を行った場合、軸方向鉄筋が力を受け持つことになります。計算を行うと、多くは圧縮鉄筋であったり、引張が加わったとしても小さい応力レベルになります。
軸方向鉄筋を決定する、ひとつの考えとして、以下の評価のご紹介です。

１）断面積に対する鉄筋量
　AS1=0.0015・b・d（ここでｂ・dとは、コンクリートの全断面積）
　　　＝0.0015×1000×350（部材幅1000、部材厚350mmの場合）
　　　＝525mm2
※道路橋示方書（H2Ⅳ,P132）　

　

２）引張側主鉄筋または、軸方向鉄筋に対する鉄筋量
　軸方向鉄筋　As=1147.2（4-D19)
　As2＝1/6×As
　　　＝0.16667×1147.2
　　　＝191.2mm2

３）鉄筋の決定
必要鉄筋量は、As1とAs2のうち大きい値を採用する。
As1=525mm2　←こちらを採用
As2=191.2mm2