支持杭とは？1分でわかる意味、支持力、摩擦杭との違い、n値の関係

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支持杭とは、杭先端をN値の高い支持層に根入れして支持力を確保する杭です。

支持層までの地盤が軟弱地盤（液状化するため摩擦力が期待できない）の場合、支持杭とします。

支持杭とは反対に、杭周面の摩擦抵抗で支持する杭を、摩擦杭といいます。

今回は、支持杭の意味、支持力の計算法、摩擦杭との違い、ｎ値との関係について説明します。

※杭の種類、摩擦杭の意味は、下記が参考になります。

杭の種類はどのくらい？設計者が教える杭の種類と各杭の特徴、施工方法

摩擦杭ってなに？現役設計者が教える摩擦杭の特徴と、メリット・デメリット

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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支持杭とは？

支持杭とは、杭先端をN値の高い支持層に根入れして、建物を支持する杭です。支持層までの中間層が軟弱地盤の場合や、液状化の恐れがある場合、効果的な杭です。先端支持杭ともいいます。

N値、根入れの意味は下記をご覧ください。

n値とは？1分でわかる意味、目安、求め方、地盤、n値40や50の地耐力

根入れとは？1分でわかる意味、基礎との関係、根入れ深さ、根入れ効果

支持杭の支持力は、杭先端の平均N値、支持力係数、杭の断面積が関係します。支持層のN値、断面積が大きいほど支持力は高いです。また支持力係数も支持力に影響します。

支持力係数は、一般的なセメントミルク工法で「200」ですが、大臣認定を取得した杭製品では、300を超える杭も多いです。支持力係数の詳細は下記が参考になります。

杭の支持力係数は？1分でわかる意味、支持力計算、打撃杭、埋込み杭との関係

支持杭は、支持層に根入れする必要があります。杭先端の根入れ深さは、通常、1ｍ以上とします。その他、大臣認定を取得した杭では別途、規定があります。

支持杭の読み方

支持杭は、「しじぐい」と読みます。

支持杭と摩擦杭の違い

支持杭と摩擦杭の違いを下記に整理しました。

支持杭　⇒　杭先端をN値の高い支持層に根入れすることで、建物を支持する杭

摩擦杭　⇒　杭周面の摩擦抵抗で建物を支持する杭

支持力の取り方が全く違いますね。違いを覚えてくださいね。

摩擦杭ってなに？現役設計者が教える摩擦杭の特徴と、メリット・デメリット

支持杭とｎ値、支持力の関係

支持杭は、下式で計算できます。

支持力＝αNAp+Rf

αは支持力係数、Nは杭の先端平均N値、Apは杭先端の断面積、Rfは杭の周面摩擦支持力です。摩擦抵抗が全く期待できない場合、Rfの項は0です。

上式より、支持杭は「杭先端の平均N値に比例」します。N値が大きいほど、支持杭の支持力も大きいです。周面摩擦支持力、杭先端の平均N値は下記が参考になります。

周面摩擦力とは？1分でわかる意味、計算、ｎ値、粘着力との関係

杭の平均N値とは？1分でわかる意味、計算法、問題点

支持杭と摩擦杭の併用

同じ建物に、２種類以上の工法を採用するのは望ましくないです。特に、支持力の取り方の違う工法を採用するのは、避けるべきでしょう。

但し、支持層に到達するまでの中間地盤が、液状化の恐れもなくN値が期待できる場合、杭の支持力としては、

杭の支持力＝先端支持力+摩擦支持力

です。この場合でも、杭先端の支持に期待する杭は、「支持杭」といいます。

支持杭と液状化の関係

支持層までの地盤が軟弱地盤のとき、支持杭が効果的です。軟弱地盤の多くは液状化する恐れがあります。液状化すると、杭周面の摩擦抵抗は「0（ぜろ）」になります。よって、摩擦杭では建物を支えられません。※摩擦杭は下記が参考になります。

摩擦杭ってなに？現役設計者が教える摩擦杭の特徴と、メリット・デメリット

まとめ

今回は支持杭について説明しました。意味が理解頂けたと思います。支持杭は、N値の高い支持層に根入れして、支持力を得る杭のことです。支持層までの地盤が軟弱地盤のとき採用されます。支持層のN値がわかれば、支持力が計算できるので簡単ですね。また、摩擦杭との違いを理解しましょう。下記も合わせて参考にしてくださいね。

摩擦杭ってなに？現役設計者が教える摩擦杭の特徴と、メリット・デメリット

杭の種類はどのくらい？設計者が教える杭の種類と各杭の特徴、施工方法