TAC建築士講師室ブログ

TAC建築士講座の講師・スタッフのブログです。

杭基礎

井澤ですいざわ

■問題1
上部構造に障害が生じる基礎の不同沈下を防止するため、異種の基礎の併用は、避けることが望ましい。
(一級構造:平成16No.25
■問題2
直接基礎と杭基礎を併用する場合には、それぞれの基礎の鉛直・水平方向の支持特性と変形特性を適切に評価する。
(一級構造:平成21No.23
■問題3
パイルド・ラフト基礎とは、直接基礎と杭基礎を併用した基礎形式であり、荷重に対して直接基礎と杭基礎が複合して抵抗するものである。
(一級構造:平成19No.18
■問題4
直接基礎と杭基礎を併用した基礎形式であるパイルド・ラフト基礎は、直接基礎として十分な支持力はあるが沈下が過大となる場合等に採用されることがある。
(一級構造:平成26No.23
■問題5
直接基礎と杭基礎が複合して上部構造を支えるパイルド・ラフト基礎は、基礎の平均沈下量及び不同沈下量の低減に効果がある。
(一級構造:平成27No.20

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■解答
問題1~5まで、すべて正
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建築基準法施行令
38条では、次のように規定されています。
2項 建築物には、異なる構造方法による基礎を併用してはならない。
4項 前2項の規定は、建築物の基礎について国土交通大臣が定める基準に従った構造計算によって構造耐力上安全であることが確かめられた場合においては、適用しない。

問題1は、令
38条2項による「異種基礎の併用禁止」の原則論についての問題です。
問題2~5は、令38条4項に基づく「パイルド・ラフト基礎」についての問題です。

前回
No.406学習したように、杭基礎では、地盤沈下により基礎スラブ底面と地盤との間に隙間が生じることがあるため、杭基礎の鉛直支持力は、杭だけで負担し、「基礎スラブ底面の地盤の鉛直支持力」を加算しないのが一般的です。

これに対して「パイルド・ラフト基礎」は、直接基礎である「
べた基礎」と「摩擦杭」を併用し、「べた基礎」の底面にも鉛直支持力を負担させます。
むしろ「べた基礎」で鉛直支持力のほとんどを負担し、「摩擦杭」には沈下量を低減させる役割を担わせるのが一般的です。

問題2にあるように、それぞれの基礎の鉛直・水平方向の支持特性と変形特性を適切に評価し、建築物と地盤を一体とし解析を行う必要があります。

―――ポイント:パイルド・ラフト基礎――――
① 直接基礎(べた基礎)と杭基礎(摩擦杭)を併用した基礎形式。
② 基礎の沈下量の低減に効果がある。
③ 直接基礎(べた基礎)で鉛直支持力のほとんどを負担し、杭基礎(摩擦杭)には沈下量を低減させる役割を担わせるのが一般的。
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なお、「パイルド・ラフト」は、杭で支持された(
Piled)直接基礎(Raft)という意味です。
プロレス技は「パイル・ドライバー(Pile Driver:脳天杭打ち)」ですが、「パイル・ドラフト」ではありません。

井澤ですいざわ

■問題1
地下室を有する建築物の杭基礎において、建築物と地盤を一体とした解析等で検討した場合を除き、基礎スラブ底面における地盤の鉛直支持力と杭の鉛直支持力は加算しない。
(一級構造:平成23No.22
■問題2
地下室を有する建築物の杭基礎において、地震による水平力は、地下外壁を介して地中に伝達される水平力と杭が負担する水平力とに分けることができる。
(一級構造:平成23No.22
■問題3
地下部分がある建築物の杭の地震時設計用外力の算定において、根入れ効果による水平力の低減を行った。
(一級構造:平成27No.26


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■解答
問題1、2、3とも正。
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さっそくポイントです。

ポイント:杭基礎における地下階の根入れ効果
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■鉛直支持力
→杭だけで負担する。
→「基礎スラブ底面の地盤の鉛直支持力」を加算しない。
→地盤沈下により、基礎スラブ底面と地盤との間には隙間が生じることがあるため。

■水平力
→地下外壁と杭で負担する。
→「地下外壁を介して地中に伝達される水平力」と「杭が負担する水平力」に分けることができる。
→「地下外壁を介して地中に伝達される水平力」が負担できる分、「杭が負担する水平力」は0.7倍まで低減できる。
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basement
 


 

井澤ですいざわ

■問題1
砂質土における杭の極限先端支持力度の大小関係は、打込み杭>埋込み杭>場所打ちコンクリート杭である。(一級構造:平成22No.23
■問題2
砂質土における杭の極限周面摩擦力度の大小関係は、打込み杭>埋込み杭(杭周固定液を使用)>場所打ちコンクリート杭である。(一級構造:平成22No.23

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■解答
 問題1 
 問題2 
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杭の極限鉛直支持力は、極限先端支持力と極限周面摩擦力との和です。

■極限先端支持力度
①打込み杭は、地盤を締固めますので、先端支持力が最大。
埋込み杭(セメントミルク工法)は、杭先端の地盤を根固め液で固化するので、先端支持力が大きい。
③場所打ちコンクリート杭は、先端支持力が最小。

極限周面摩擦力度
①打込み杭は、杭周面がツルツルなので、周面摩擦力が最小。
埋込み杭(セメントミルク工法)は、孔壁との間を杭周固定液で固化するので、周面摩擦力が大きい。
③場所打ちコンクリート杭は、周面がザラザラなので、周面摩擦力が最大。

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ポイント―――――――――

pile foundation

緑の矢印が先端支持力の大きさを表し、青の矢印が周面摩擦力の大きさを表します。
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