平成 19年 10 月記事更新 （株）ＳＩＰシステム

－はじめに－

本システムは、集水桝構造の鉄筋コンクリートまたは無筋コンクリートの常時・地震時の

部材断面計算および安定計算（浮上り/支持力）を行います。

解析方法は、「3辺固定スラブ法」「水平応力解析」および「両端固定梁+三辺固定版(近畿

地建)」から選択が可能です。データ入力は、図表入力により躯体形状や土砂形状、また荷重

状態をイメージ図で確認しながら入力設定が可能で、計算結果はプレビュー画面にて内容確

認後、印刷出力やWord出力が可能です。

土地改良設計基準「水路工」および標準設計図面集「パイプライン不帯工」

日本建築学会「鉄筋コンクリート構造計算基準」、近畿地建設計便覧等を参考

鉄筋コンクリート桝構造（側壁・底版の内側＆外側および縦＆横方向鉄筋の検討）

無筋コンクリート桝構造（部材断面照査）

ランキン土圧・クーロン土圧・試行くさび法（背面形状座標により任意指定）

フェレニウム（内部摩擦角+粘着力）・粘着力のみ（内部摩擦角を無視）・静止土圧

側壁のＢ面およびＤ面の内側＆外側の縦＆横方向の配筋検討および底版の内側＆外

側の縦＆横方向の配筋構成を考慮した断面照査が可能。

桝構造の「浮上に対する検討（断面方向/躯体全自重）」、常時・地震時の「地盤支持

力の検討」が可能。

左右側壁背面へ「自動車荷重」「群集荷重」「雪荷重」「凍上荷重」の他等分布の任意

荷重や桝上面に作用する「上面荷重」の考慮も可能。

荷重の組合せは、任意に最大 6 ケースまで設定が可能。

計算書はプレビュー印刷後、設計項目の個別印刷可能。Word 変換も高速処理。

適用基準

適用部材

断面計算

安定計算

上載荷重

荷重組合

印刷出力

土圧公式

1.底版については、全てのケース

「四辺固定スラブ法」で解析し

ています。

2.主鉄筋については、縦筋、横筋

とも同一径の配筋を前提として

いる。

集水桝構造計算システムのポイント

①適用基準 ②構造形式

●鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説

（日本建築学会基準）(1999)

●土地改良事業計画設計基準 設計「水路工」

（農林水産省農村振興局監修）（H13/2）

●土地改良標準設計「パイプライン付帯工」

（農林水産省農村振興局監修）（H8/3）

●道路土工「擁壁工指針」

（日本道路協会）（H11/3）

●近畿地建・設計便覧（案）第6編

（近畿地健/H12）

④解析手法（側壁）

③土圧公式

1.土圧公式の解説については、プロ グラム内の「参考」ボタンをクリ ックして右解説文を表示します。

1.集水桝は構造上、側壁に関しては「三辺固定１辺自由スラブ」と考えることが出来る。

その際、土圧・水圧に関しては等変分布荷重と考え上載荷重に関しては等分布荷重として考える。

スラブ法では、側壁の縦と幅を比べて短辺をｌx長辺ｌyとして、その辺長比を用いて下記グラフより各係数を読み取り

計算を行う。その際、等分布荷重と等変分布荷重とでは、各モーメントやせん断力の最大位置が、上下方向にずれを生じ ているが無視して合算し計算を行う。

＜等分布荷重＞ <等変分布荷重＞ 基本算出式は以下の如くとなります。 各曲げモーメント Ｍ ＝ ｋ・Ｐ・ぅ x2 各せん断力 Ｑ ＝ ｋ・Ｐ・ぅ x ここに ｋ：各種係数（グラフからの読取り値） Ｐ：土圧、荷重強度 (t/m2) ぅ x：短辺長 (ｍ)

1.三辺固定スラブ法（側壁） Ｍ(wぅx2)

Ｑ(wぅx)

ぅ y

ぅ x

ぅ y

ぅ x

Ｍy2max

Ｍx2Ｑy1

Ｑx1－Ｍy1

－Ｍx1

Ｍx2max

－Ｍy1

－Ｍx1

Ｍy2max

Ｍy2

Ｑy1

Ｑx1

1.52.0 2.5 3.01.0 1.5 2.0 3.5 4.0

2.0

1.5

1.0

0.5

0

2.5

3.0

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0

0.35

0.30

0.45

0.40

0.50ｗ(t/㎡)

ｗ(t

/㎡

)

ｗ(t/㎡)

ｗ(t

/㎡

)

ぅy

ぅy

Ｑy1 Ｍy1

Ｍy2

Ｍx2Ｍx1

Ｑx1

自由辺

＋－

－

＋

－

0.5ぅ

x

ぅ x ぅ x

Ｍy1

Ｍy2

Ｍx2

Ｑy1

自由辺

－

＋

－

－

－

Ｍx1

Qx1

2.01.02.0 3.0 4.0

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

0

0.12

0.14

0.16

0.18

0.20

0.2

0.1

0

0.3

0.10

0.4

0.5

0.6

ぅ y

ぅ x

ぅ y

ぅ x

Ｍ(w0ぅx2)

Ｑ(w0ぅx)

Ｍy2max

Ｍx2max

Ｑy1

Ｑx1

－Ｍy1

Ｍx2maxＭy2max

Ｑx1max

－Ｍx3max

－Ｍy1

Ｑy1max

－Ｍy1

－Ｍy3max

－Ｍy3max

－Ｍx1

Ｑx1

－Ｍx1

Ｑy1

自由辺

Ｑy1 Ｍy1

Ｍx3

Ｍx2Qx1

ｗ0(t/㎡)

Ｍy2

Ｍx1

ぅ x

ぅy

Qx1max

＋

－

－

－

＋ －

－

ぅ x

ぅy

Ｍy1

自由辺

Ｑy1

Qy1max

Qx1

Ｍx1

Ｍy2Ｍx2

ｗ0 (t/

㎡)

Ｍy3

－

－

＋

＋

－

－

2.三辺固定スラブ法では形状により ly/lx 比に制限（ly/lx＝2、ly/lx＝4）が生じるが、辺長比が縦長で 2.0 を超える場合 底版より底版幅の 2倍の位置までを検討し、その範囲より上部に生じている土圧や水圧については、等分布荷重が生じて

いるものとして等分布と等変分布に分けて検討する。

また、辺長比が横長で 4.0 を超える場合には、側壁の左右中央部を片持ち梁として計算を行う。

1.集水桝は構造上、底版に関して「四辺固定等分布スラブ」と考えることが出来る。

t Ｂ t

Ｂ＋t

２（Ｂ＋ｔ）

等

分

布

等変分布

左右中央

t Ｂ t

Ｂ＋t

Ｈ

4Ｈ＜Ｂ＋tの時

中央部断面

2. 四辺固定スラブ法（底版）

0.10

0.09

0.08

0.07

0.06

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

01.5 2.0 2.5 3.01.0

1.0

0.9

0.8

0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

My2max

M(wぅx2)

Q(wぅx)

ぅ y

ぅ x

Mx2

Qy1

Qx1

-My1

-Mx1

w(t/㎡)

w(t/㎡)

ぅy

ぅ x

My1Qy1

Qx1

My2

Mx2

Mx1

－

＋

－

－

－

－

Ｍ(wぅx2)

Ｑ(wぅx)

ぅ y

ぅ x

ぅ y

ぅ x

Ｍy2max

Ｍx2Ｑy1

Ｑx1－Ｍy1

－Ｍx1

Ｍx2max

－Ｍy1

－Ｍx1

Ｍy2max

Ｍy2

Ｑy1

Ｑx1

1.52.0 2.5 3.01.0 1.5 2.0 3.5 4.0

2.0

1.5

1.0

0.5

0

2.5

3.0

0.25

0.20

0.15

0.10

0.05

0

0.35

0.30

0.45

0.40

0.50ｗ(t/㎡)

ｗ(t

/㎡

)

ｗ(t/㎡)

ｗ(t

/㎡

)

ぅy

ぅy

Ｑy1 Ｍy1

Ｍy2

Ｍx2Ｍx1

Ｑx1

自由辺

＋－

－

＋

－

0.5ぅ

x

ぅ x ぅ x

Ｍy1

Ｍy2

Ｍx2

Ｑy1

自由辺

－

＋

－

－

－

Ｍx1

Qx1

1.基本的な考え方は「水路工」Ｐ400（応力の計算）ボックスカルバートの計算

を応用したものである。各部材の端モーメントを求め、分布荷重を載荷した 単純梁にそれら端モーメントが作用したものとして、始点反力を求めることで せん断力を求めることができ、部材中央に生じるモーメントを最大曲げモーメ ントとしている。 集水桝の場合側壁の部材厚は全て同じであるため、断面二次モーメントＩも４辺 同じ。さらに４辺に生じる分布荷重も同じ深さ水平力Ｗであるため同値となる。 よって下記一般式より、Ｓ、Ｍを導きだしている。（荷重は 4 辺とも等分布荷重）

Ｍい

j ＝ 2ＥＫ(2θい＋θj－3Ｒ)－Ｃj

い

Ｍjい ＝ 2ＥＫ(2θj＋θ

い－3Ｒ)＋Ｃj

い

また、本解析の場合は、軸力の考慮（パイプ

ライン不帯工に準拠）を可能としている。

2.側壁同様に、辺長比が 3.0 を超える場合は長辺方向の中央部を短辺方向の両端固定梁として計算し、短辺方向の中央部は

長辺中央の距離を長辺ｌyとした「三辺固定等分布スラブ」のグラフより係数を取得して計算する。

但し、その際の長辺短辺比が 2.0 を超える場合は、2.0 の係数を用いる。

1.集水桝を上下２つに分解し上部を「両端固定梁」、下部を「三辺固定版」

上下の区分は、底版より底版幅の 1/2(底版より 45°分布位置)にて区分する。

ＡMx1

Mx1

Mx1

Mx1

Mx2

Qx1

Qx1

ＷRＢ Ｂ

WR (t/

㎡)

WR(t/㎡)

ぅ y

Qy1

My1

My2

自由辺

＋

－

0.5ぅ x

ぅx

Ａ

スラブ計算 スラブ計算両端固定

長辺と短辺の比率が3.0を超えた時の考え方

ぅx

3.水平応力解析 Ｐ

あ

hＰＰ

ＰＫ1 ,Ｉ

Ｋ1 ,Ｉ

Ｋ2,Ｉ

Ｋ2,ＩA

B

D

C

せん断力 Ｓ

あ ＝ Ｐ・あ／2

Ｓh ＝ Ｐ・ｈ／2 ＝ Ｐ・ｋ・あ／2

曲げモーメント

ＭAB

＝

＝

－

Ｐ・あ 2(ｋ2＋1)

12(ｋ＋1)

121(ｋ2－ｋ＋1)Ｐ・あ

－Ｐ・あ 2・ｋ2

12

2

＝ －Ｐ・あ 2

12・

ｋ3＋1ｋ＋1

Ｍあ ＝241

(－2ｋ2＋2ｋ＋1)Ｐ・あ 2

Ｍh＝241(ｋ2＋2ｋ－2)Ｐ・あ 2

4.両端固定+3 辺固定版（近畿地建）

1 1

2

2Ｐ1

Ｐ2

t Ｂ t

Ｂ＋t

ｈ1

ｈ2

Ｐ1

ＭA

ＭB

ＭA

ＭB

Ｍmax

ＳA

ＳB

Ｂ＋ｔ

ｈ2

Ｐ1

Ｍ ＳＰ2

①－①断面 ②－②断面 ・固定端モーメントＭ ＝ －Ｐ1(Ｂ＋ｔ)2／12 ・固定端モーメントＭ ＝ (Ｐ1／3＋Ｐ2／6)ｈ22／2・中央モーメント Ｍmax ＝ Ｐ1(Ｂ＋ｔ)2／24 ・せん断力 Ｓ ＝ (Ｐ1＋Ｐ2)ｈ2／2 ・せん断力 Ｓ ＝ Ｐ1(Ｂ＋ｔ)／2

1.集水桝（構造物）に対しては、明確な適用基準がありませんので、「荷重の組合せ」については、個別に荷重ケースを最大 6 ケースまで指定できるようにしています。

入力画面では、先ず「検討の有無」の項目で「不要」→「必要」として、必要な荷重ケースの設定を行います。

検討の有無 ↓

不 要 ↓カーソルクリック

必 要 ↓

荷重項目設定 ↓荷重項目「○」印 組合せ荷重終了

1.上面荷重（蓋版等）の荷重（底版反力に影響） 荷重そのものを入力します。（反力に影響します） 荷重組合せでは「底版の上面荷重」の項目に○印 をつけて有効となります。 2.その他荷重/任意荷重（側壁に対する水平荷重）

その他の荷重は直接荷重を入力します。

側壁：その他の荷重（KN/ｍ2）

底版：その他の荷重（KN）

3.ｌx/ｌy比算出の考え方

側壁天端より地盤高さが低い場合、土圧作用幅は

低くなるので lyの長さを側壁高さと考えず地盤

高さまでと考える場合。

⑤商品機能と設計基準

1.荷重の組み合せ

2.荷重設定

1.集水桝は基本的に地中構造との見方から、安定計算としては「浮上の検討」および「地盤支持力」の計算が可能です。 危険側と判断される断面

照査を行う（ＢorＤ）

1.配筋の検討は、「配筋条

件」の項目で「側壁配

筋方法」および「底版

配筋方法」について形

状ボタンで選択、同様

に配筋方法、鉄筋の標

準かぶり等を入力指定

します。

2.桝構造における「側壁・

底版」に対して「配筋

の組合せ」の指定をグ

ループ化して設定を可

能としています。 3.配筋の検討は、側壁のＢ面＆Ｄ面の内側＆外側

の縦・横方向の鉄筋の応力度照査、また底版に

ついては内側＆外側の縦・横方向の鉄筋の応力

度照査、全 12断面についての照査を可能として

います。

4.上記 12断面の応力度照査においては、全ての断

面について「かぶり」の指定を可能です。

5.決定した配筋構成に対して、組立て配筋の詳細

をイメージ図表示します。

3.配筋の検討

4.安定計算

常時・地震時の検討

許容支持力の計算

計算方法の指定

作用荷重の設定

地盤支持力計算時の鉛

直土圧の結果は、全て

の土砂を湿潤重量とし

て計算しています。 水中土考慮時に項目

「水中土」にて湿潤重

量と水中重量との差を

算出し計上していま

す。 上載荷重同様、「試行く

さび法」選択時には土

圧に反映され、水中土

の値はゼロが表示され

ます。

浮上に対する検討の鉛

直土圧は地下水位より

上部を湿潤重量、下部

を水中重量で計算しま

す。

水中土を考慮しない設

定はありません。

これは浮上に対する検

討が地下水を前提にし

ているためで、地下水

位を無視することはあ

り得ないとの判断で

す。また、その時の鉛

直土圧は安全側に考え

50%「水路工」P.333 よ

りを計上するようにし

ています。

計算方法（断面）

計算方法（躯体）

VerUp商品の機能概要（Ver3.2→Ver4.0）

10

Ver4.0

23

25

26

31

「水平応力解析」・「三辺固定スラブ法」・「両端固定+三辺固定版」による集水桝の構造計算システム 価格 \210,000-(HASP+税込)

○ 三辺固定スラブ法

日本建築学会基準

鉄筋コンクリート構造計算基準

同解説に準拠

○ 水平応力解析

土地改良事業計画設計基準

「水路工」のBOX式を適用

○ 両端固定梁+三辺固定版 近畿地建H12年度版・設計便覧

(案)第6編付属資料に準拠

○ ランキン ○ 静止土圧 ○ クーロン ○ フェレニウス ○ 試行くさび ○ 粘着力のみ

１.桝構造の鉄筋または無筋コンクリートの常時・地震時の部材断

面照査および安定計算（浮上り/地盤支持力）が可能。

２.側壁の解析は、三辺固定スラブ、水平応力解析、両端固定梁＋

三辺固定版の何れかで、底版は四辺固定スラブで解析が可能。

３.三辺固定スラブ法では、側壁のly／lx比を超える計算が可能。

４.水平応力解析では、側壁に軸力を考慮した計算が可能。

５.背面土砂形状は、水平、法面、台形盛土および任意形状が可能。

６.上載荷重は、自動車荷重、群集荷重、雪荷重の他、その他荷重

として等分布荷重や、蓋版荷重等の桝上面荷重の考慮が可能。

７.配筋検討では、単/複鉄筋の計算や必要鉄筋量の計算が可能。

８.断面照査は、側壁のＢ面/Ｄ面の内側/外側の縦/横方向につい

て、底版は内側/外側のＢ辺/Ｄ辺方向の全12断面の照査が可能。

９.全12断面の鉄筋かぶりについて、個別に入力指定が可能。 １０.計算実行後は、全断面の「配筋図」を表示、また計算書はプレ

ビュー画面にて内容確認後、印刷出力およびWord変換も可能。

ACCESS （URL）：http://www.sipc.co.jp （Mail）：mail@sipc.co.jp

○ 基 本 ＯＳ ：Windows Me/XP/2000/Vista（本商品の起動にExcelは不要です。）

○ ハード環境 ：PentiumⅡ233MHz以上/画面解像度1024×768を推奨/HD容量100MB以上

○ ドライブ環境 ：CD-ROMドライブ必須/USBポート必須（プロテクト用）

CONTACT （TEL）：06-6125-2232 （FAX）：06-6125-2233

ご案内

・本商品に関するご質問、資料請求、見積依頼等ございましたら、お電話、メール

等にて弊社「大阪事務所」までお問合せ下さい。

商品の操作概要等をご確認頂ける「体験版CD-ROM」を用意しております。

・弊社ホームページよりも商品概要、リーフレット、出力例、体験版プログラムなど

のダウンロードを可能としておりますのでご利用下さい。

機能UpVer4.0

株式会社ＳＩＰシステム

【大阪事務所】 〒542-0081大阪府大阪市中央区南船場1-18-24-501

(問合せ先) TEL：06-6125-2232 FAX：06-6125-2233

【 本 店 】〒599-8128大阪府堺市東区中茶屋77-1-401

TEL：072-237-1474 FAX：072-237-1041

側壁2面の内側/外側の縦/横方向、底版の内側/外側の幅/奥行方向の全12断面の配筋検討が可能 !!

土木・土地改良設計業務に携わる皆様への「排水構造物設計シリーズ」のご案内です。 土地改良事業計画設計基準「水路工」に準拠しました「水路設計計算システム」、桝の構造計算が可能な「集水桝

構造計算システム」、また水路や集水桝の蓋版等の板の解析が可能な「長方形板の計算システム」など、排水構造物

の設計業務の身近な設計ソフトウェアとしてご検討頂ければ幸いです。 （株）ＳＩＰシステム

＜ 水路設計計算システム／¥189,000（税込）＞ ① 水路工の常時・地震時の安定計算、部材断面照査を行い

左右側壁の作用力が異なる偏土圧の検討も可能。 ② 浮上の検討では、必要フーチング幅を自動計算。 ③ 滑動の検討で安全率を満足しない場合は、反力を考慮し

た検討を行い受働土圧範囲内を判定。 ④ 内外水位に対し、地震時の検討時動水圧を考慮可能。 ⑤ 部材断面検討では、無筋および鉄筋コンクリートの照査

が可能。鉄筋計算では、複鉄筋、単鉄筋の計算が可能。⑥ 計算書は、プレビュー表示後印刷、Word出力も可能。

＜ 集水桝構造計算システム／￥210,000（税込）HASP専用＞ ① 鉄筋コンクリート、無筋コンクリートの常時・地震時の

部材断面検討および浮力や地盤支持力の照査が可能。 ② 側壁は「水平応力解析」「三辺固定スラブ法」「両端固定

梁+三辺固定版」底版は「四辺固定スラブ法」で解析。 ③ 三辺固定スラブ法ではly/lx比を超える計算が可能。 ④ 水平応力解析は、側壁に対する軸方向力の考慮が可能。 ⑤ 土圧は、ランキン、クーロン、試行くさび法に対応。 ⑥ 配筋方法の指定、単/複鉄筋計算の指定等が可能。 ⑦ 桝版の全12断面についてかぶり指定、配筋検討が可能。 ⑧ 計算書は、プレビュー表示後印刷、Word出力も可能。

＜ 長方形板の計算システム／￥105,000（税込）＞ ① 長方形板(ＲＣ、鋼、鋳鋼、鋳鉄)の断面解析が可能。 ② 解析手法は「有限要素法」または「級数解（理論式）」

による板の解析が可能。 ③ 「有限要素法」では、3辺固定1辺自由支持を含め、全

ての荷重を組合せた解析が可能。 ④ 「級数解（理論解）」では、「構造力学公式集」および「板

とシェルの理論」に基いた解析。 ⑤ 支持条件は12タイプ（解析条件による）、荷重の組合せ

は最大5ケース、荷重条件は6タイプより指定可能。 ⑥ 計算実行後、断面力図（δ,Ｍ,Ｓ）をイメージ表示。 ⑦ ＲＣ版については、鉄筋の応力度評価まで照査可能。 ⑧ 計算書は、プレビュー表示後印刷、Word出力も可能。

株式会社 ＳＩＰシステム 【本 店】 〒599-8128 大阪府堺市東区中茶屋 77-1-401

TEL：072-237-1474 FAX：072-237-1047 【大阪事務所】 〒542-0081 大阪府大阪市中央区南船場 1-18-24-501

TEL：06-6125-2232 FAX：06-6125-2233

＜ご案内＞（お問い合せは大阪事務所まで） ・商品に関する詳細資料、体験版CD-ROM 等を用意しております。 ・ご検討商品のお見積書の作成致します。 ・商品に関するご質問（Mail/Tel）お受けしております。 ・商品の詳細は、弊社ホームページでもご確認いただけます。 http://www.sipc.co.jp mail＠sipc.co.jp

１．「洪水吐水理計算システム」（￥315,000）、「堤体の安定計算システム」（￥189,000）、「不等流水路水面追跡計算システム」（￥105,000） ２．「管網計算システム」（￥294,000）＋「上水道給水量計算システム」（￥52,500）＋「ＤＸＦファイルコンバータ」（￥105,000） ３．「無筋擁壁設計システム」「ＲＣ擁壁設計システム」「ボックスカルバート設計システム」「等流・不等流計算システム」など

その他 商品の ご紹介

お問い合せ先：株式会社ＳＩＰシステム 大阪事務所まで 【本 店】 〒599-8128 大阪府堺市東区中茶屋77-1-401 TEL：072-237-1474 FAX：072-237-1047 【大阪事務所】 〒542-0081 大阪府大阪市中央区南船場1-18-24-501 TEL：06-6125-2232 FAX：06-6125-2233

●水路設計計算の出力 1）入力データ 2）安定/部材断面計算 3）設計水平震度 4）許容地盤支持力 5）鉄筋組立図

●集水桝構造計算の出力 1）入力データ 2）桝断面照査計算書 3）浮き上がり 4）地盤支持力

●長方形板の計算の出力1）有限要素法解析 2）級数解法解析 3）鉄筋コンクリート 4）鋼、鋳鋼、鋳鉄 5）断面力/応力度評価