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杭の引き抜き抵抗力の算定方法

地震時には柱に引き抜き力が作用することもあります。この引き抜き力をNt、長期軸力をNLとしたとき、支点に引き抜き力が作用するかどうかは下式によって判断します。


・NL−Nt+Wf<0 のとき、支点に引抜力が作用している。

・NL−Nt+Wf>0 のとき、支点に圧縮力が作用している。


つまり、長期軸力と基礎重量が引き抜き力より大きければ引き抜きは作用していません。しかし、これが逆転した場合、基礎に引き抜き力が作用しています。


杭基礎なら、杭の引き抜き抵抗力より小さいことを確認するのです。今回は、杭の引き抜き抵抗力の算定方法を説明します。


杭の引き抜き抵抗力を計算式より求める

まず、杭の引き抜き抵抗力は一般的に2つの式があります。1つは、実験式による方法。2つ目は算定式による方法です。実験式による方法は、その値を用いるだけですから、今回は割愛して、算定式による方法について考えましょう。


引き抜き抵抗値からRtは下式より、


Rt=4/15×(10/3×Ns×Ls+1/2×qu×Lc)×φ


で算定されます。要は、引抜きに抵抗する力は摩擦力のみ、ということです。また、圧縮時の摩擦抵抗力と何が違うのか?よくみると係数が「4/15」になっています。


これは、長期支持力の安全率1/3に0.8倍を掛けた数値です。


1/3×0.8=0.2666⇒4/15


圧縮と引き抜きでは摩擦力が異なること、海外でも圧縮時の8割としていることから、決められた係数です。


液状化した層は摩擦力を見込めない

液状化した層は地盤の振動によって、過剰間隙水圧となり土粒子の結合が無くなる現象です。要するに強度が無くなると考えてください。


強度が無い層に、摩擦力を見込むことはできません。その名の通り、土が水になった状態ですから。


つまり、思っている以上に引き抜き抵抗力は小さい点に注意しましょう。


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