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許容支持力とは?1分でわかる意味、n値、qa、地耐力との違い、杭との関係

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許容支持力(きょようしじりょく)とは、基礎ぐいが「どのくらいの力まで支持することを許容できるか」示す値です。常時、中程度の地震時に基礎ぐいに作用する力は、許容支持力以下になるよう設計します。なお似た用語に「地耐力(ちたいりょく)」がありますが、これは直接基礎に使う用語です。許容支持力は「基礎ぐい(杭)」に使います。


建築基準法施行令に明記されています。今回は許容支持力の意味、n値、qaとの関係、地耐力との違い、杭との関係について説明します。支持力の意味、極限支持力の計算方法など下記が参考になります。

支持力とは?1分でわかる意味、計算、地耐力との違い、地盤との関係

極限支持力とは?1分でわかる意味、許容支持力との違い、求め方、安全率

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許容支持力とは?杭との関係

許容支持力(きょようしじりょく)とは、基礎ぐい(杭)が「どのくらいの力まで支持することを許容できるか」示す値です。具体的にいうと


常時または中程度の地震時に基礎ぐいに作用する力 ≦ 許容支持力


の関係になるよう基礎ぐいを設計します。常時における基礎ぐいの許容支持力を「長期許容支持力」、短期時(地震時など)における基礎ぐいの許容支持力を「短期許容支持力」といいます。長期許容支持力と短期許容支持力では、値が異なるので注意してください。


例えば長期許容支持力=1000kN、常時に1本の基礎ぐいに作用する力が500kNとします。このとき500kN<1000kNですから、杭の安全性に影響ないでしょう。


ところが基礎ぐいに作用する力が1050kNになると、長期許容支持力を超えるので安全性に問題があるでしょう。


支持力の詳細は下記が参考になります。

支持力とは?1分でわかる意味、計算、地耐力との違い、地盤との関係


なお似た用語に「地耐力(ちたいりょく)」がありますが、これは「直接基礎を設置時に地盤がどのくらいの力に耐えられるか」示す値です。同じような意味ではあるのですが、扱う基礎形式、単位などが違います。建築基準法施行令に「基礎ぐいの許容支持力」「地盤の許容応力度(※地耐力のこと)」が明記されています。地耐力の詳細は下記をご覧ください。

地耐力とは?1分でわかる意味、単位、計算法、n値との関係

許容支持力とn値、qaの関係

許容支持力は記号で「qa」や「Ra」で表します。杭周面の摩擦抵抗力を無視するとき、杭の長期許容支持力は下式で算定します。


許容支持力とn値、qaの関係1


Ruは極限支持力、αは支持力係数、Nは平均n値(へいきんえぬち)、Apは杭の有効断面積です。よってN値が大きいほど、許容支持力も大きくなるといえます。


なお短期許容支持力は、上記の値を2倍して求めます(2Ru/3)。


杭周面の摩擦力を考慮した極限支持力の計算式を下記に示します。


許容支持力とn値、qaの関係2


上式の詳細は下記をご覧ください。

極限支持力とは?1分でわかる意味、許容支持力との違い、求め方、安全率

許容支持力と地耐力の違い

許容支持力と地耐力の違いを下記に示します。


許容支持力 ⇒ 基礎ぐいがどのくらいの力まで支持することを許容できるか示す値

地耐力 ⇒ 直接基礎を設置時に地盤が許容できる力

まとめ

今回は許容支持力について説明しました。意味が理解頂けたと思います。許容支持力は、基礎ぐいが、どの程度の力まで支持することを許容できるか示す値です。長期許容支持力と短期許容支持力があります。支持力の意味、極限支持力など下記も併せて勉強しましょう。

支持力とは?1分でわかる意味、計算、地耐力との違い、地盤との関係

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