土木設計技士資格検定試験の基本テキストとして「土木設計入門」が発刊されていますが、記述式については、問題のみの掲載で、解…

Question

土木設計技士資格検定試験の基本テキストとして「土木設計入門」が発刊されていますが、記述式については、問題のみの掲載で、解答例がありません。１問、解答例を教えて下さい。問題１
比較的交通量の多い道路下の水路ボックスカルバート（下図→添付ファイル）である。当初プレキャスト製ボックスカルバートが計画されていたが、急きょ現場打ちコンクリートに変更になった。この時、プレキャスト製と現場打ちコンクリートのボックスカルバートの配筋図が下図（添付ファイル）に示してある。この内、現場打ちボックスカルバートの計画断面図には、設計上不備な点が多々見受けられる。あなたの今までの経験から現場打ちボックスカルバートの計画断面図の不備な点を指摘し、改善すべき点を記述せよ。ただし、土被りは舗装のみとする。

補足

＜図の説明＞

（上の図）ボックスカルバートの当初計画断面図

内空：幅4,000mm 高さ1,500mm
厚さ：頂版300mm 側壁200mm 底版300mm ハンチ250mm

（中の図）ボックスカルバート配筋図（プレキャスト製）
形状は上の図と同じ
かぶり：全て30mm
鉄筋径：頂版内側と底版内側はD19、後は全てD13

（下の図）ボックスカルバート配筋図（現場打ち）
形状は上の図と同じ
かぶり：全て70mm
鉄筋径：頂版内側と底版内側はD19、後は全てD10

Answer 1

側壁厚不足：現場打ちボックスの部材最小厚は300mmです。

下側ハンチの有無：下側ハンチの除去が、施工合理化策にうたわれていますが、下側ハンチが入っています。

主鉄筋、配力鉄筋の位置関係：画像からは読み取りにくいのですが、主鉄筋が配力鉄筋の外側にあるように見えます。
正しくは施工性を考慮し、主鉄筋は配力鉄筋の内側となっております。

主鉄筋と配力鉄筋の径：主鉄筋がD19＠250の場合、配力鉄筋はD13＠250です。

鉄筋のかぶり：頂版・側壁の各部材は4cm以上、底版は7cm以上です。
なお、主鉄筋の中心からコンクリート表面までの距離は、頂版・側壁が10cm、底版が11cmが標準となります。

蛇足ですが、土木設計技士の資格自体、金儲け資格に思え、有益に思えません。
資格を取得することで、プラスになる点が見えないのです。
建設コンサルタンツ「協同組合」って何？というのが正直な気持ちです。

Answer 2

まず１番目として、プレキャストと場所うちのコンクリート強度の差異があると思います。

一般的にプレキャストのほうが、高強度材料を使用するようです。
工場制作ですから、品質保持上、鉄筋のかぶりはちいさくて済みます。

場所うちは通常最低かぶりは７ｃｍとかんがえられますが、
頂版と底版のMAX側が同じ径だと、強度が不足します。
コンクリート強度が小さいのとあいまって、鉄筋の有効高さが減少するので、少なくとも１ランク上の鉄筋が必要と考えられます。
ただ、ここで、鉄筋のピッチがわかりかねますので、場所うちのピッチがプレキャストより密にはいっていれば問題ないかもしれません。

後年、国交省の基準では、頂版と底版の鉄筋純かぶりは１０ｃｍとなったようです。

最も問題となるのは、側壁の外側と内側の主鉄筋間隔です。
鉄筋の最小離隔は主鉄筋径の何倍以上だとか、粗骨材の何倍以上だとか、コンクリート標準示方書にうたわれていると思います。
結論は側壁の壁厚が不足しているということになると思います。

ただ、かなり昔の記憶で回答させていただきましたので、現在の規格は解りかねます。

Answer 3

解答例にはならないかもしれませんが、
パッと見て気づいた点だけ。

＊プレキャストと同じ断面で持つのでしょうか？

＊現場打ちの最小鉄筋径はD13では？

＊底版のかぶりが足りないのでは？

＊側壁の鉄筋がプレキャストはダブル、
現場打ちはシングルになっているように見えます。
シングルでは構造的に難しいのでは？

添付図がよく見えないので、検討違いならごめんなさい。