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杭頭補強筋とは?1分でわかる意味、計算、鉄筋の定着長さ、溶接長との関係

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。今回は杭頭補強筋の意味、計算方法、鉄筋の定着長さ、溶接長さとの関係について説明します。杭頭の意味は、下記が参考になります。

杭頭とは?1分でわかる意味、読み方、杭頭処理工法、固定度

杭頭補強筋とは?

杭頭補強筋は、基礎と杭を一体化させるため必要な部材です。一般的な異形鉄筋や、杭頭補強専用の鉄筋を使います。


杭は地震時に生じる水平力を伝達する役割があります。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、この応力は地中梁に伝達されます。


杭頭に作用す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、杭頭とフーチングは固く接合させます。この接合部に、「杭頭補強筋」を用います。杭頭の意味は、下記が参考になります。

杭頭とは?1分でわかる意味、読み方、杭頭処理工法、固定度

杭頭補強筋の計算

杭頭補強筋の計算は、鉄筋コンクリート柱の断面算定と同じです。まず下記の応力が求めます。


杭頭に生じる曲げモーメント Mo

杭に軸力 Nmax、Nmin(軸力の最大値と最小値)


杭は円形部材です。円形柱の断面算定は、杭径に両側+100mmした断面に対して鉄筋本数の計算をします。詳細は、下記の書籍をご確認ください。

鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説

これにより算定した補強筋を、等間隔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。

杭頭補強筋と鉄筋の関係、定着長さ

杭頭補強筋は、杭とフーチングを一体化する部材です。よって、フーチングへ適切に定着すべきです。一般的に杭頭補強筋の定着長さは、


40d(dは鉄筋径)


です。フックを付けると、定着長さは短くできます。定着長さ、フックの意味は、下記が参考になります。

鉄筋の定着長さの計算方法とフック付き定着について

鉄筋のフックってなに?鉄筋のフックの種類と、折り曲げ直径

杭頭補強筋の溶接長さ

杭頭補強筋と杭は、フレア溶接を行います。フレア溶接の意味は、下記が参考になります。

フレア溶接とは?1分でわかる意味、脚長、のど厚、記号、溶接長


フレア溶接の長さは、作用する曲げモーメント、軸力により計算で求めます。詳細は、下記の書籍が参考になります。

杭基礎設計便覧

まとめ

今回は杭頭補強筋について説明しました。意味が理解頂けたと思います。杭頭補強筋は、杭とフーチングを一体化する部材です。主に鉄筋を用います。杭頭補強筋と各部材の関係、杭頭の意味も併せて勉強しましょう。下記が参考になります。

杭頭とは?1分でわかる意味、読み方、杭頭処理工法、固定度


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