TAC建築士講師室ブログ

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水平地盤反力係数

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

群杭の続きです。

■問題1
一様な地盤における水平地盤反力係数は、一般に、杭径が大きくなるほど小さな値となる。(一級構造:平成25No.24
■問題2
群杭基礎の水平地盤反力係数は、一般に、各杭を単杭とみなしたときの水平地盤反力係数の総和よりも小さな値となる。(一級構造:平成25No.24

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■解答
問題1 正。
問題2 正。n本の杭からなる群杭の水平地盤反力係数(地盤の硬さ)は、単杭の水平地盤反力係数のn倍よりも小さい。
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はじめに、
水平地盤反力係数とは、「水平力に対する地盤のヤング係数」です。
「ヤング(若い)は硬い」(下ネタ)ですから、要するに、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く、地盤が硬ければ、地盤から受ける反力も大きくなります。

■水平地盤反力係数と杭径
ここで注意が必要なのは、
「地盤」の水平地盤反力係数が、「杭」の径によって変わるということです。
次図のとおり、杭径が大きいほど、水平方向の応力伝達範囲が大きくなり、地盤の変形が大きくなるため、地盤が「柔らかく」なってしまうのです。
つまり、杭径が大きいほど、水平地盤反力係数が小さくなるのです。

coefficient of horizontal subgrade reaction

■水平地盤反力係数と群杭
群杭でも同じことが言えます。
群杭は、全体が一つのブロックとして挙動するため、杭径が大きくなったのと同じです。
つまり、群杭は、水平地盤反力係数が小さくなるのです。


――ポイント
水平地盤反力係数と杭径・群杭――
杭径が大きくなると、水平地盤反力係数が小さくなる。
群杭は、水平地盤反力係数が小さくなる。
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