建築学生が学ぶ構造力学

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圧密時間の求め方|時間係数・圧密係数を使った計算手順

この記事の要点

軟弱地盤上の建物で「いつ頃まで沈下が続くか」を問われたとき、圧密時間の計算が必要になる。圧密は水を排出しながらゆっくり進む現象なので、時間の見通しを立てることが重要だ。

計算式はt=Tv×H²/Cv。時間係数Tvは圧密度Uに依存し、排水距離Hは両面排水か片面排水かで変わる。圧密係数Cvは圧密試験から得る値だ。

求め方の手順:圧密度Uを求める→表からTvを読む→t=Tv×H2/cvで計算

圧密時間は排水距離Hの2乗に比例。排水距離が2倍になると圧密時間は4倍になる

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圧密時間とは、ある時点での圧密沈下(圧密沈下量)に要する経過時間です。


圧密時間は時間係数Tvと圧密係数cv、排水距離Hの関係から算定します。また、時間係数Tvの算定には圧密度Uを求める必要があります。


今回は圧密時間の意味と求め方、圧密係数、時間係数との関係、求め方について説明します。

圧密沈下量、最終圧密沈下量の詳細は下記が参考になります。

圧密沈下量の計算方法|S=Sc×U・最終圧密沈下量と圧密度の求め方

最終圧密沈下量の計算方法|e-logp法・mv法・cc法の手順と使い分け

圧密時間とは?求め方は?圧密係数、時間係数との関係、求め方は?

圧密時間tとは、ある時点での圧密沈下(圧密沈下量)に必要な経過時間です。


圧密時間は下式により算定できます。Tvは時間係数、Cvは圧密係数、tは経過時間、Hは排水距離です。


圧密時間


圧密係数、時間係数、排水距離の詳細は下記をご覧ください。

圧密係数cvとは?1分でわかる意味、透水係数、体積圧縮係数との関係、cvの求め方は?

時間係数とは?【近日公開予定】

排水距離とは|圧密時間係数Tvと圧密度Uの計算での使い方


時間係数Tvは圧密度Uと対応する値です。よって、前述の式を用いるためには、まず「圧密度」の算定が必要です。※なお、一般に圧密係数cv、排水距離Hは既知である。


圧密度とは最終圧密沈下量に対する、任意の経過時間における圧密沈下量との比率を百分率で表した値です。

圧密度とは?求め方と意味・全圧密量との比率と粘性土の沈下速度への応用

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例えば、最終圧密沈下量の1/5の圧密沈下量が生じるときの圧密度は「1/5×100=20%」です。圧密度がわかれば下表より時間係数Tvが得られます。


【圧密度Uと時間係数Tvとの関係】

U Tv
0.1 0.008
0.2 0.031
0.3 0.071
0.4 0.126
0.5 0.197
0.6 0.287
0.7 0.403
0.8 0.567
0.9 0.848

あとは各値を公式に代入するだけです。なお、圧密沈下量、最終圧密沈下量の詳細は下記が参考になります。

圧密沈下量の計算方法|S=Sc×U・最終圧密沈下量と圧密度の求め方

最終圧密沈下量の計算方法|e-logp法・mv法・cc法の手順と使い分け

まとめ

今回は圧密時間について説明しました。圧密時間とは、ある時点での圧密沈下量に達するまでの時間です。


圧密時間tは時間係数Tv、圧密係数cv、排水距離Hの関係から算定できます。


圧密沈下量、最終圧密沈下量の詳細など下記も勉強しましょう。

圧密沈下量の計算方法|S=Sc×U・最終圧密沈下量と圧密度の求め方

最終圧密沈下量の計算方法|e-logp法・mv法・cc法の手順と使い分け

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理解度チェック

Q.

圧密時間の計算式は?

t=Tv×H2/Cv です(Tv:時間係数、H:排水距離、Cv:圧密係数)。

Q.

圧密時間と排水距離Hの関係は?

排水距離Hの2乗に比例し、Hが2倍になると圧密時間は4倍になります。

Q.

排水距離Hは何で変わる?

両面排水か片面排水かで変わります。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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