単管足場の構造計算書の出力例

単管足場の構造計算書


１.　設計条件

　

　

　

現　場　名

○○急傾斜地崩壊防止工事 　

ケース　名

グラウンドアンカー工事　Ａ地区 　 　

備　　　考

　


設　計　条　件

項目

 記号 単位 数値
荷

重

条

件

 削孔機荷重条件
削孔機名称 　 　

○○−L38

 　
削孔機自重 W1 kN

16.0

 　
削孔機本体長 L1

2.0

 　
削孔機本体幅 B1

1.2

 　
フィード圧 P kN

2.0

 　
削孔角度 度

20.0

 　
衝撃係数 Sc 　

1.2

 　
その他の荷重1 (考慮せず)
 　 kN

0.0

 　
その他の荷重2 (考慮せず)
 　 kN

0.0

 　
油圧ユニット荷重条件
油圧ユニット自重 W2 kN

1.0

 　
油圧ユニット本体長 L2

1.0

 　
油圧ユニット本体幅 B2

1.0

 　
その他の荷重1 (考慮せず)
 　 kN

0.0

 　
その他の荷重2 (考慮せず)
 　 kN

0.0

 　
その他の荷重条件
足場板自重 W3 kN/m2

0.5

 　
その他の荷重1 (考慮せず)
 　 kN/m2

0.0

 　
その他の荷重2 (考慮せず)
 　 kN/m2

0.0

 　
その他の荷重3 (考慮せず)
 　 kN/m2

0.0

 　

項目

 記号 単位 数値
建地

腕木

布地の検討条件

 建地間隔 a

1.0

 　
腕木間隔 b

0.500

 　
布地間隔 c

1.0

 　
弾性係数 E N/2

2.1

×105

ジョイントの低減係数 K 　

0.75

 　
ジョイントの安全率 F 　

2.5

 　
クランプ1ヶの許容伝達応力 ta kN

3.0

 　
足場形状 １段当りの足場間隔 hs

1.0

 　
足場段数 ns 段

5

 　
総足場高 Hs

5.0

 　
筋かい

足場板の検討条件

 足場板の許容曲げ応力度 bb N/2

16.5

 　
足場板の許容せん断応力度 sb N/2

0.7

 　
足場板長 p

4000

 　
足場板幅 bp

240

 　
足場板高 hp

28

 　
足場板枚数(布地１スパン当り) np 枚

4

 　
筋かい幅 ba

3.0

 　
筋かい長 ha

3.0

 　
筋かい角度 度

45.0

 　
地震時水平震度係数 Lq 　

0.20

 　

計　算　結　果

検討項目

 記号 単位 数値 判定
建地 建地1本あたりの荷重 P (kN)

10.000

<

13.236

O.K.

腕木 曲　げ　応　力　度 bp (N/mm2)

139.198

 <

140

O.K.

せ　ん　断　応　力　度 sp (N/mm2)
6.010 <

80

O.K.

た　わ　み　量 c (mm)

2.842

 <

5

O.K.

布地 曲　げ　応　力　度 bc (N/mm2)

139.198

<

140

O.K.

せ　ん　断　応　力　度 sc (N/mm2)
6.010

<

80

O.K.

足場板 曲　げ　応　力　度 bs (N/mm2)

4.974

<

16.500

O.K.

せ　ん　断　応　力　度 ss (N/mm2)
0.093

<

0.700

O.K.


総　合　判　定

以上の結果、この単管足場は安定である。　
　 　

　 　
図1　足場架設図
 　 　

(1)荷　重 　
　
<削孔機について>
・削孔機の重量
削孔機の重量 16.0
その他の荷重1の重量 0.0

＋）

 その他の荷重2の重量 0.0
削孔機重量の小計 16.0

(kN)

削孔機の上載荷重(A)

 8.0 (kN/m2)となる。

<油圧ユニットについて>
・油圧ユニットの重量
油圧ユニットの重量 1.0
その他の荷重1の重量 0.0

＋）

 その他の荷重2の重量 0.0
油圧ユニット重量小計 1.0

(kN)

油圧ユニットの上載荷重(B)

1.0

(kN/m2)となる。
<その他の荷重について>
足場板自重 0.5
その他の荷重1 0.0
その他の荷重2 0.0

＋）

 その他の荷重3 0.0
その他の荷重小計（C) 0.5

(kN/m2)
　 　 　 　 　 　 　 　
　 上載荷重合計　W =

　(A)　+　(B)　+　(C)

　 　 = 8.0 + 1.0 + 0.5
　 　 = 9.5

(kN/m2)

 　
　 　 10

(kN/m2)

 　

<上戴荷重の算定式>

・削孔機の上載荷重算定式

削孔機の上載荷重

=Sc×W1/(B1×L1)

・油圧ユニットの上載荷重算定式

油圧ユニットの上載荷重

=W2/(B2×L2)

水平力PHは

　

削孔機フィード圧を

 P = 2.0 (kN)

とすると

　 PH = P × Cos 　

=

2.0

 × Cos 20.0 ° 2

(kN)


　
(2)建地の検討 　

許容応力度

（STK41）

引張り許容応力度

 ：

Ｆ1

 = 240

(N/mm2)

圧縮許容応力度

 ：

Ｆc

 = 160

(N/mm2)

曲げ許容応力度

 ：

Ｆb

 = 140

(N/mm2)

せん断許容応力度

 ：

Ｆs

 = 80

(N/mm2)

　

断面性能

断面積

 ：

Ａ

 = 416

(mm2)

断面二次モーメント

 :

Ｉ

 = 109100

(mm4)

断面係数

 ：

Z

 = 4490

(mm3)

断面二次半径

 ：

i

 = 16.2

(mm)

弾性係数

 ：

E

 = 2.1 ×

105

(N/mm2)

　

座屈長

L

 = 1.00 (m)

=

 1000 (mm)

（１段当りの足場間隔）であるから

=

L

 = 1000

=

 62 < 100
i 16.2
　

許容座屈応力

 Fk

=

1

 × Fb 0 = 1.32

(表1-1より)

o

=

1

 × 140 =

106.061

(N/mm2)

1.32

　

ジョイントの低減係数

K

 = 0.75

(座屈間に１ヶ所)

安全率

F

 = 2.5

とすると

　

許容耐力

：

Fk

 × A × K / F

=

 106.061

×

 416 × 0.75 / 2.5

=

 13236.413

(N)

=

 13.236

(kN)

　

建地一本あたりの荷重P ：

P

 = W × a × c = 10 × 1.0 × 1.0 　

 = 10.00 (kN) < 13.236 (kN)・・・ O.K.

　

建地連結クランプ箇数

クランプ１ヶの許容伝達応力を

 3.0

(kN)

とすると、建地と建地の連結（自在クランプ）には

4

ヶ以上必要となる。

　
　

　

また、建地への布地と腕木の連結は、上図のように建地を１本添えて

 4

ヶ以上連結する。


　
(3)腕木、布地の検討 　
　
　

　


３−１．腕木の検討
　
腕木１本当りの荷重　WAは
　 WA = W × b = 10 × 0.500 = 5.000 (kN/m) 　
　

最大曲げモーメント　Mmax

Mmax = 1 × WA × c2

8
= 1 × 5.000 × 1.0 2
8
　 = 0.625

(kN・m)

 = 0.625×106 (N・mm)
　
M 0.625×106
= = 139.198 (N/mm2) < Fb = 140 (N/mm2)・・・ O.K.
Z 4490
　

最大せん断力　Smax

Smax = 1 × WA × c

2
= 1 × 5.000 × 1.0
2
　 = 2.500

(kN)

 = 2.500×103

(N)


S 2.500×103
= = 6.010 (N/mm2) < Fs = 80 (N/mm2)・・・ O.K.
A 416

たわみ量　c

 c = 1.0 (m) = 1.0 × 103 (mm) 　

5

WAc4

5

×

5.000

 × 1000 4

　

c

=

=

(たわみ角法公式)

 　

　

　

384

El

　

384

×

2.1

×105

×

109100

　

　
　 = 2.842 (mm) < 5 (mm)・・・ O.K. 　

腕木の検討結果

応力度の照査

 記号 単位 数値 判定
　 曲　げ　応　力　度 bp (N/mm2)

139.198

 <

140

O.K.

せ　ん　断　応　力　度 sp (N/mm2)
6.010 <

80

O.K.

た　わ　み　量 c (mm)

2.842

 <

5

O.K.
３−２．布地の検討
　
布地一本当りの荷重WBは等分布荷重とする。
　 WB = W × c = 1 × 　10 × 　1.0 = 　5.00 (kN/m) 　
2 2
　
　

最大曲げモーメント

Mmax = 1 × WB × a2 　
8
= 1 × 5.00 × 1.0 2
8
　
　 = 0.625

(kN・m)

 = 0.625×106 (N・mm)

M 0.625×106 　 　 　 　 　 　
= = 139.198 (N/mm2)

<		 Fb = 140 (N/mm2)・・・ O.K.
Z 4490 　 　 　 　 　 　
　
　

最大せん断力　Smax

Smax = 1 × WB × a 　
2
= 1 × 5.00 × 1.0
2
　 = 2.500

(kN)

 = 2.500×103 (N)

S 2.500×103
= = 6.010 (N/mm2)

<		 Fs = 80 (N/mm2)・・・ O.K.
A 416

布地の検討結果

応力度の照査

 記号 単位 数値 判定
　 曲　げ　応　力　度 bc (N/mm2)

139.198

 <

140

O.K.

せ　ん　断　応　力　度 sc (N/mm2)
6.010

<

80

O.K.
(4)足場板の検討 　
　
足場板の許容曲げ応力度
bb = 16.5 (N/mm2)
　
　 断面係数 ( bp × hp × p = 240 (mm) × 28 (mm) × 4000 (mm) ) 　
z = bp×hp2
6
= 240 × 28

2
= 31360.000

(mm3)

6 　 　 　
　 断面積 　
　 A = bp × hp = 240 × 28 = 6720 (mm2) 　
　

足場板１枚当り荷重Wsは、布地1.0m当り足場板を

 4

枚敷くとして、梁中央に集中荷重が

作用した安全側の状態で検討する。

　

　
　 荷　　重 　
　 Ws = W × b × c = 10 × 0.500 × 1.0 = 1.250 (kN) 　
　 　 　
np 4
　
　

最大曲げモーメント

Mmax = 1 Ws × b 　
4
= 1 × 1.250 × 0.500
4
　 　 　 　
　 = 0.156

(kN・m)

 = 0.156×106 (N・mm)
　
M 0.156 ×106 　 　 　 　 bb 　
= = 4.974 (N/mm2)

<		 = 16.5 (N/mm2)・・・ O.K.
Z 31360 　 　 　 　 　

　

最大せん断力　Smax

Smax = 1 × Ws

2
= 1 × 1.250
2
　 = 0.625

(kN)

 = 0.625×103 (N)

S 0.625×103
= = 0.093 (N/mm2)

<		 sb = 0.7 (N/mm2)・・・ O.K.
A 6720

足場板の検討結果

応力度の照査

 記号 単位 数値 判定
　 曲　げ　応　力　度 bs (N/mm2)

4.974

 <

16.500

O.K.

せ　ん　断　応　力　度 ss (N/mm2)
0.093

<

0.700

O.K.
(5)筋かいの検討 　
　

(1)平常時

　

　桁行筋かいは、

 45.0

°内外の方向に掛け渡し、建地または布地に緊結する。

　梁間方向の筋かいは、圧縮および引張筋かいを各建地ごとに１本入れる。この場合の耐

力は建地または布地と筋かいを緊結するクランプのすべりによって決める。

　

　

 水平荷重 PH

=

 2 (kN) 　
　
　 　

　リッター法の切断法(断面法)で解く。

　各接点をA、B、C、D各材にはたらく力をN1、N2、N3とし、その向きを上図のように仮定する。


　B点に関するモーメントの釣合条件MB=

 0 から N1 = 0 　

　C点に関するモーメントの釣合条件Mc=

 0 から 　
　 PH × ha - N3 × ba = 0 　
　 ∴ N3 = PH × ha / ba 　

　水平方向の力の釣合条件X=

 0 から 　
　 PH × N2 × Cos = 0 　
　 ∴ N2 = PH / Cos 　

　

 N1 = 0 　
　 N2 = 2 / Cos 45.0 ° = 2.828

(kN)

N3 = 2 × 3.0 / 3.0 = 2.000

(kN)

　

　よってクランプ数は

 2.828 / 3.0　 1　

ヶとなるので、中間建地および布地も含め、

少なくとも

 1　　

ヶ以上連結する。


　

(2)地震時

　

　桁筋かいについては、地震力について検討する。

　

地震時水平荷重

　 PE = Lq × W1 　

　

 　 = 0.20 × 16.0　 = 3.200　 (kN) 　



　とすると、削孔機下付近では、


　 ba = 　 3.0　 (m), ha = 3.0　 (m), = 45.0　 °とすると　
　 N2 = 3.200　 / Cos 45.0　 ° = 4.525　

(kN)

N3 = 3.200　 × 3.0　 / 3.0 = 3.200

(kN)


よって、自在クランプ

 2

個以上で緊結すれば十分である。

　よってクランプ数は

 4.525 / 3.0　 2　

ヶとなるので、中間建地および布地も含め、

少なくとも

 2　　

ヶ以上連結する必要があり、地震時においても桁行筋かいは十分安全である。


　（以上、建築、土木工事安全管理施工基準便覧"社団法人　中央労働基準協会"による。）
(6)座屈係数 　

　JIS　G　3101(一般構造用圧延鋼材)に定める １種及び２種の規格に適合する鋼材、JIS　G

3106(溶接構造用圧延鋼材)に定める１種の規格に適合する鋼材、JIS　G　3444(一般構造用炭素

鋼鋼管)に定める１種の規格に適合する鋼材の許容座屈応力の値の計算に用いる座屈係数の値

　
　
座屈係数
 　

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
20 1.04 1.04 1.04 1.05 1.05 1.06 1.06 1.07 1.07 1.08
30 1.08 1.09 1.09 1.10 1.10 1.11 1.11 1.12 1.13 1.13
40 1.14 1.14 1.15 1.16 1.16 1.17 1.18 1.19 1.19 1.20
50 1.21 1.22 1.23 1.23 1.24 1.25 1.26 1.27 1.28 1.29
60 1.30 1.31 1.32 1.33 1.34 1.35 1.36 1.37 1.39 1.40
70 1.41 1.42 1.44 1.45 1.46 1.48 1.49 1.50 1.52 1.53
80 1.55 1.56 1.58 1.59 1.61 1.62 1.64 1.66 1.68 1.69
90 1.71 1.73 1.74 1.76 1.78 1.80 1.82 1.84 1.86 1.88
100 1.90 1.92 1.94 1.96 1.98 2.00 2.02 2.05 2.07 2.09
110 2.11 2.14 2.16 2.18 2.21 2.23 2.27 2.31 2.35 2.39
120 2.43 2.47 2.51 2.55 2.60 2.64 2.68 2.72 2.77 2.81
130 2.85 2.90 2.94 2.99 3.03 3.08 3.12 3.17 3.22 3.26
140 3.31 3.36 3.41 3.45 3.50 3.55 3.60 3.65 3.70 3.75
150 3.80 3.85 3.90 3.95 4.00 4.06 4.11 4.16 4.22 4.27
160 4.32 4.38 4.43 4.49 4.54 4.60 4.65 4.71 4.77 4.82
170 4.88 4.94 5.00 5.05 5.11 5.17 5.23 5.29 5.35 5.41
180 5.47 5.53 5.59 5.66 5.72 5.78 5.84 5.91 5.97 6.03
190 6.10 6.16 6.23 6.29 6.39 6.42 6.49 6.55 6.62 6.69
200 6.75

(表１−１)

備考　は、有効細長比を表す。


　　

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