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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

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。※摩擦杭の意味は、下記の記事が参考になります。

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

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。


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。

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支持杭とn値、支持力の関係

支持杭は、下式で計算できました。


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。杭先端の平均N値は下記の記事が参考になります。

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、

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。※摩擦杭は下記の記事が参考になります。

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。下記の記事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

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