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CSB（遠心ボックスカルバート）

技術資料（強度計算）

CSB I形 及び CSB III形

■ひび割れ試験荷重時に生ずる最大曲げモーメント(Mc)

Mc = Kp ･ Pc ･ r + Kw ･ W ･ r
ここにPc ： ひび割れ試験荷重
W ： 自重
r ： （ D + T ）/ 2
D ： 内径
T ： 厚さ
Kp、Kw ： 係数
    （下図参照）

Mcは、ひび割れ試験荷重時にCSB生じる最大曲げモーメントで、ひび割れ保証モーメントです。

ひび割れ試験結果グラフ
P Kp
0.25 0.27117
0.30 0.27579
0.35 0.27946
0.40 0.28242
0.45 0.28526
0.50 0.28660
ひび割れ試験結果グラフ
P Kw
0.25 0.056002
0.30 0.055699
0.35 0.055486
0.40 0.055335
0.45 0.055288
0.50 0.055155


■埋設後等分布荷重により生ずる最大曲げモーメント（M）

埋設されたCSBに作用する外圧荷重は複雑な分布荷重ですが、これを等分布荷重として扱います。 従って等分布荷重により生ずる最大曲げモーメントは次式より求めます。

M = Kq ･ p ･ r²
ここにKq ： 係数
p ： 等分布荷重
    （下図参照）
埋設語等分布荷重により生ずるモーメント
P Kp
0.25 0.26230
0.30 0.26362
0.35 0.26471
0.40 0.26661
0.45 0.26636
0.50 0.26697


■抵抗曲げモーメント

I型の外圧強さは試験荷重によって規定されておりその荷重に耐えるよう設計します。
外圧試験を行った場合、試験荷重、自重によってI形に曲げモーメントが生じますが、この曲げモーメントに対して安全となるよう次式からコンクリートの強度及び鉄筋量を計算します。

Mr = bd2 σc e ｛ 1 + γ1 d0 － k2 （ 1 + γ1 ）2e ｝
d k1k3
ここに Mr ： 抵抗曲げモーメント
b ： 単位長さ
d ： 圧縮縁から引張鉄筋重心までの距離
d0 ： 圧縮縁から圧縮鉄筋重心までの距離
σc ： コンクリートの圧縮強度
e ： 鉄筋係数　e=pfy/σc
p ： 引張鉄筋比 p=As/bd
p' ： 圧縮鉄筋比 p'=A's/bd
fy ： 引張鉄筋の降伏点
f'y ： 圧縮鉄筋の降伏点
γ ： γ=A's/As
γ1 ： γ1=γf'y/fy
As ： 引張鉄筋断面積
A's ： 圧縮鉄筋断面積
k1 ： 圧縮応力分布の圧縮域での平均値と最大応力との比
k2 ： 合力の作用位置をあらわす係数
k3 ： 圧縮応力の最大値の圧縮強度σcに対する比
CSB IV形

■ひび割れ試験荷重時に生ずる最大曲げモーメント（Mc）

Mc = 0.206Pc ･ r + 0.019W '･ r
ここに W ' ： 基礎部の重量を控除した自重


■埋設後等分布荷重により生ずる最大曲げモーメント（M）

現場施工の180°コンクリート基礎（等分布荷重作用時）の発生曲げモーメントを用います。

M = 0.220q ･ r2


■管の耐荷力

q = Mc
0.220r2

ここに q ' ： 管の耐荷力
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