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。

杭頭モーメント

井澤ですいざわ

■問題1
長い杭において、杭頭が固定の場合、杭の曲げ剛性、杭幅及び杭に作用する水平力が同じであれば、水平地盤反力係数が大きいほど杭頭の曲げモーメントは小さくなる。
(一級構造:平成12No.18
■問題2
長い杭において、杭の曲げ剛性、杭径及び作用する水平力が同じであれば、杭頭の水平変位は、水平地盤反力係数が大きいほど大きくなる。
(一級構造:平成25No.24

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■解答
 問題1 正。
 問題2 誤。杭頭の水平変位は、水平地盤反力係数が大きいほど小さくなる。
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No.402
(水平地盤反力係数と杭径・群杭)で説明したとおり、
水平地盤反力係数とは地盤の硬さ」です。
水平地盤反力係数が大きいということは、地盤が硬いということです。
地盤が硬ければ、杭には湾曲も水平変位も生じにくくなります。
したがって、杭頭モーメントも小さくなり、杭頭の水平変位も小さくなります。

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ポイント:水平地盤反力係数と杭頭モーメント・水平変位
■水平地盤反力係数が大きいと
杭頭モーメントは小さくなる
杭頭の水平変位は小さくなる
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井澤ですいざわ

■問題1
長い杭において、杭頭の固定度が大きくなると、杭頭の曲げモーメントは小さくなる。
(一級構造:平成20No.20
■問題2
長い杭において、杭頭の固定度が小さくなると、「杭頭の曲げモーメントの値」及び「杭の地中部最大曲げモーメントの値」はいずれも小さくなる。
(一級構造:平成16No.18

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■解答
問題1 誤。杭頭の固定度が小さいのはピン接合であり、杭頭の曲げモーメントは小さくなる。逆に、杭頭の固定度が大きいのは剛接合であり、杭頭の曲げモーメントは大きくなる。
問題2 誤。杭頭の固定度が小さいのはピン接合であり、「杭頭の曲げモーメント」は小さくなるが、地中部では大きな湾曲が生じ、「杭の地中部最大曲げモーメントの値」は大きくなる。
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「杭頭の固定度」とは、「杭頭と基礎との固定度」のことです。

■杭頭の固定度が小さいのはピン接合です。
次図の「杭頭自由」です。
ピンは曲げモーメントが0ですので、杭頭モーメントは小さくなります
杭頭は湾曲しませんが、地中部では大きな湾曲が生じます。したがって、杭の地中部最大曲げモーメントは大きくなります。
杭頭の水平変位は大きくなります。

■杭頭の固定度が大きい
のは剛接合です。
次図の「杭頭固定」です。
剛接合は基礎と杭が90度を保ちますので、杭頭の水平変位は小さくなります。
杭頭に湾曲が生じるため、杭頭モーメント大きくなります。

pile


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ポイント:杭頭の固定度と杭頭モーメント・水平変位

■杭頭の固定度が小さい(ピン接合)
杭頭モーメントは小さくなる
 (ただし、
杭の地中部最大曲げモーメントは大きくなる
杭頭の水平変位は大きくなる

■杭頭の固定度が大きい(剛接合)
杭頭モーメントは大きくなる
杭頭の水平変位は小さくなる
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