せん断照査

・斜引張破壊(Sus)：斜引張破壊に対するせん断耐力

ここに、

Sc：コンクリートが負担できるせん断力(N)

　　ただし、k=1+M0/Md ≤ 2

部材断面のウェブ厚 bw

　　PC断面の場合、断面定義時の”ウェブ厚”の”t2(図心位置におけるウェブ厚)”を使用します。

　　一方、部材断面の有効高はプログラム内部で自動計算されます。

M0：プレストレス及び軸方向力によるコンクリートの応力度が部材引張縁で0となる曲げモーメント

ここで用いる軸方向力 N は、当該照査ケースの動的荷重ケースにおいて「初期荷重（全体制御）」を設定した場合、プログラムが全体制御で定義された荷重ケースをもとに自動生成する初期荷重ケースから得られる軸方向力を使用します。一方、「初期断面力を引き継ぐ」を設定した場合は、あらかじめ定義した初期荷重ケース、または初期断面力（テーテル）から得られる軸方向の断面力（※圧縮力を正）を使用します。

Md：部材断面に作用する曲げモーメント（地震荷重の応答値の平均値）

Ss：主方向の設計におけるせん断力に対して配置したとみなせる斜引張鉄筋が負担できるせん断力の合計(N)

斜引張鉄筋は「材料/断面>断面マネージャー>鉄筋(RC) / 鉄筋(PC/合成)」の”せん断鉄筋”タブで定義します。　

Sp：PC鋼材の引張力のせん断力作用方向の分力(N)

斜めPC鋼材や鉛直PC鋼材を配置した場合、斜めPC鋼材又は鉛直PC鋼材が負担するせん断耐力Sspiは、

Sspi​ ：間隔 a′ 及び角度 θ′ で配置される斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材が負担するせん断力 (N)

σpe​ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の有効引張応力度 (N/mm2)

σsy​ ： 斜引張鉄筋の降伏点 (N/mm2)

σpy​ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の降伏強度 (N/mm2)

a′ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の部材軸方向の間隔 (mm)

θ′ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の部材軸となす角度

d ：部材断面の有効高 (mm)

・圧壊(Suc)：ウェブコンクリートの圧壊に対するせん断耐力

 ここに、τmax：コンクリートの平均せん断応力度の最大値(N/mm^2)

・せん断耐力(Ps)＝Sc＋Ss

ここに、

Ps：鉄筋コンクリート橋脚のせん断耐力(N)

Sc：コンクリートが負担するせん断耐力(N)

τc：コンクリートが負担できる平均せん断応力度(N/mm^2)

Cc：荷重の正負交番繰返し作用の影響に関する補正係数で、タイプⅠ地震動の照査では0.6、タイプⅡ地震動の照査では0.8とする。

Ce：橋脚断面の有効高 d に関する補正係数

Cpt：軸方向引張鉄筋比 pt に関する補正係数

b：せん断耐力を算出する方向に直角な方向の橋脚断面の幅(mm)

d：せん断耐力を算出する方向に平行な方向の橋脚断面の有効高(mm)

pt：軸方向引張鉄筋比で、中立軸よりも引張側にある軸方向鉄筋の断面積の総和(側方向鉄筋を考慮するため、全鉄筋断面積の総和の1/2)をbdで除した値(%)

Ss：せん断補強鉄筋が負担するせん断耐力(N)

Aw：間隔a及び角度Θで配筋されるせん断補強鉄筋の断面積(mm^2)

σsy：せん断補強鉄筋の降伏点(N/mm^2)、上限を345(N/mm^2)とする。

Θ：せん断補強鉄筋と鉛直軸(部材軸)とのなす角度(°)

a：せん断補強鉄筋の間隔(mm)

・せん断耐力(Ps)＝Sc＋Ss

ここに、

CN：軸方向圧縮力による補正係数、橋脚ではCN=1とするために下部構造グループでは1.0とする。

Ce：橋脚断面の有効高 d に関する補正係数

上記以外は道示Ⅴと同様です。

せん断スパン比を考慮したせん断耐力の算定式

ここに、

Ps：鉄筋コンクリート橋脚のせん断耐力(N)

Cdc：せん断スパン比(a/d)によるコンクリートの負担するせん断耐力の割増係数

Sc：コンクリートが負担するせん断耐力(N)

Cds：せん断スパン比によるせん断補強鉄筋の負担するせん断耐力の低減係数

Ss：せん断補強鉄筋が負担するせん断耐力(N)

H29道路橋示方書では：

・斜引張破壊(Susd)：斜引張破壊に対するせん断耐力

式5.8.2

ここに、

Susd：斜引張破壊に対するせん断力の特性値

ξ1：調査・解析係数で表ー5.8.3に示す値とする

ξ2：部材・解析係数で表ー5.8.3に示す値とする

Φuc​ ：コンクリートが負担できるせん断力に関する抵抗係数で表-5.8.3に示す値とする。

Φus​ ：せん断補強鉄筋が負担できるせん断力に関する抵抗係数で表-5.8.3に示す値とする。

ξ2​Φup​ ：PC鋼材の引張力が負担できるせん断力に関する部材・構造係数と抵抗係数の積で表-5.8.4に示す値とする。

Sc​ ：コンクリートが負担できるせん断力の特性値（N）であり、以下の1)により算出する。

Ss​ ：せん断補強鉄筋が負担できるせん断力の合計の特性値（N）であり、以下の2)により算出する。

Sp​ ：PC鋼材の引張力が負担できるせん断力の特性値（N）であり、以下の3)により算出する。

表-5.8.3 調査・解析係数，部材・構造係数及び抵抗係数

　表-5.8.4 調査・解析係数，部材・構造係数及び抵抗係数　　

1)　コンクリートが負担できるせん断力の特性値は，Sc​≦τcmax​・bw・​d 及び M0​/Md​≦1.0 の範囲で式 (5.8.3) により算出する。

　　式5.8.3

ここに、

Sc：コンクリートが負担できるせん断力の特性値

k：補正係数で1.30とする

bw：部材断面のウェブ厚

d：部材断面の有効高

Md​ ：部材断面に発生する曲げモーメント（N・mm）

M0​ ：プレストレス力及び軸方向力によるコンクリートの応力度が部材引張縁で 0 となる曲げモーメント（N・mm）

Sd​ ：部材断面に発生するせん断力（N）

τr​ ：コンクリートが負担できる平均せん断応力度（N/mm2）で、有効高、軸方向に配置された引張側の鉄筋等の鋼材比、繰返し作用、せん断スパン比の影響を考慮し、式 (5.8.4) により算出する。

       式5.8.4

τc：コンクリートが負担できる平均せん断応力度(N/mm^2)

Ce：部材断面の有効高 d に関する補正係数

Cpt：軸方向引張鉄筋比 pt に関する補正係数

Cc：荷重の正負交番繰返し作用の影響に関する補正係数で、塑性化を期待しない部材では1.0を標準とする

Cdc：せん断スパン比によるコンクリリートの負担できるせん断力の割増係数で、桁構造では1.0を標準とする

2)　せん断補強鉄筋が負担できるせん断力の特性値は，式 (5.8.5) により算出する。

　　式5.8.5

ここに、

Ss：せん断補強鉄筋が負担するせん断力の合計の特性値(N)

Cds：せん断スパン比によるせん断補強鉄筋の負担できるせん断力の割増係数で、桁構造では1.0を標準とする

Aw：間隔a及び角度Θで配筋されるせん断補強鉄筋の断面積(mm^2)

σsy：せん断補強鉄筋の降伏強度の特性値(N/mm^2)、上限を345(N/mm^2)とする。

Θ：せん断補強鉄筋と部材軸となす角度(°)

a：せん断補強鉄筋の間隔(mm)

3)　PC鋼材の引張力が負担できるせん断力の特性値 (N) は，引張力のせん断力作用方向の分力 (N) として，式 (5.8.6) により算出する。

　　　式5.8.6

ここに、

Sp​ ：PC鋼材の引張力が負担できるせん断力の特性値 (N)。ただし，せん断力の作用する方向の厚さが薄い部材では，Sp​=0 とする。

Ap​ ：部材断面における PC鋼材の断面積 (mm2)

σpe​ ：部材断面における PC鋼材の有効引張応力度 (N/mm2)   

α ：PC鋼材が部材軸となす角度

斜めPC鋼材や鉛直PC鋼材を配置した場合、斜めPC鋼材又は鉛直PC鋼材が負担するせん断耐力は、式解5.8.13により算出できる　　

　解5.8.13

Sspi​ ：間隔 a′ 及び角度 θ′ で配置される斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材が負担するせん断力 (N)

σpe​ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の有効引張応力度 (N/mm2)

σsy​ ：せん断補強鉄筋の降伏強度 (N/mm2)

σpy​ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の降伏強度 (N/mm2)

a′ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の部材軸方向の間隔 (mm)

θ′ ：斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材の部材軸となす角度

d ：部材断面の有効高 (mm)

・ウェブ圧壊(Sucd)：ウェブ破壊に対するせん断耐力

部材断面に生じるせん断力が，式 (5.8.7) に定める制限値を超えない。

式5.8.7

Sspi​ ：間隔 a’ 及び角度 θ' で配置される斜め PC鋼材又は鉛直 PC鋼材が負担するせん断力 (N)

ここに，

Sucd​ ：ウェブコンクリートの圧壊に対するせん断力の制限値 (N)

Sucw​ ：ウェブコンクリートの圧壊に対するせん断耐力の特性値 (N) で以下の 1) による。

Sp​ ：PC鋼材の引張力が負担できるせん断力の特性値 (N) で (3)3) による。

ξ1​ ：調査・解析係数で表-5.8.9 に示す値とする。

ξ2​Φucw​ ：ウェブコンクリートが負担できる平均せん断応力度に関する部材・構造係数と抵抗係数の積で表-5.8.9 に示す値とする。

ξ2​Φup​ ：PC鋼材の引張力のせん断力作用方向の分力に関する部材・構造係数と抵抗係数の積で表-5.8.4 に示す値とする。

表-5.8.9 調査・解析係数，部材・構造係数及び抵抗係数

1) ウェブコンクリートの圧壊に対するせん断耐力の特性値は，式 (5.8.8) により算出する。

ここに，

Sucw​ ：ウェブコンクリートの圧壊に対するせん断耐力の特性値 (N)

τrmax​ ：ウェブコンクリートが負担できる平均せん断応力度の最大値 (N/mm2) で表-5.8.10 による。

bw​ ：部材断面のウェブ厚 (mm)

d ：部材断面の有効高 (mm)

表-5.8.10 コンクリートが負担できる平均せん断応力度の最大値 (N/mm2)

R7道路橋示方書III編5.11.4(2)(3)は上記と同様です。

H29道路橋示方書V編では、鉄筋コンクリート橋脚に生じるせん断力がIII編5.8.2(3)に規定するせん断力の制限値を超えない。

コンクリリートが負担できる平均せん断応力度τrの算出に用いる補正係数は、以下の値とする

Ce：部材断面の有効高 d に関する補正係数

Cpt：軸方向引張鉄筋比 pt に関する補正係数

Cdc：せん断スパン比によるコンクリリートの負担するせん断力の割増係数Cdcは1.0とする

Cc：荷重の正負交番繰り返し作用の影響に関する補正係数

コンクリリートが負担できるせん断力の特性値Scには、軸方向圧縮力によりコンクリリートの負担するせん断力が増加する効果は考慮しないものとする

R7道路橋示方書IV編では、鉄筋コンクリート橋脚の橋脚躯体部の柱に生じるせん断力が、III編5.3.5に規定するせん断力の制限値を超えない

R7道路橋示方書III編5.3.5の内容は上記と同様です。