杭頭補強筋の設計

杭頭補強筋とは、基礎フーチングと杭間に力が上手く伝達するように補強した部材です。フーチングと杭は異なる部材であるため、それぞれがきっちりと接合される必要があります。

この考え方は柱脚のようにＳ柱とＲＣ柱を接合するときと同じです。要するに、良くわからない部分は補強しておきましょうという考えです。

杭は長期の軸力を地盤へ伝達させるだけではなく、地震時に発生する水平力を伝達する役目があります。このとき、杭にはせん断力と曲げモーメントが作用しています。また、杭の天端（杭頭）にも曲げモーメントとせん断力が作用しており、この応力は、地中梁へ作用します。

この杭頭に作用している曲げモーメントをフーチングへ、フーチングから地中梁へ再伝達するためには、杭頭とフーチングがガッチリと接合されている必要があります。この、ガッチリさせる目的が「杭頭補強筋」なのです。

杭頭補強筋の算定には、杭頭に作用している曲げモーメントを使います。杭頭の曲げがＭｏとすれば、必要な杭頭補強筋はこの曲げモーメントに抵抗できる本数分必要です。この時、ちょっとしたテクニックを使います。

杭径に両側+100mmした断面に対してＲＣ規準の鉄筋本数の算定を行いましょう。これで算定された補強筋を等ピッチに配置すれば、杭頭補強筋の完成です。接合部は、構造的に不安定な箇所ですので、ギリギリの設計にならないよう、余裕ある配筋にしたいですね。