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杭基礎とは？1分でわかる意味、設計、杭工事の手順、支持層、フーチングの配筋

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杭基礎とは、「杭」とよばれる円筒（えんとう）の柱を支持層に到達させることで、建物を支持する基礎です。支持層が深い場合、液状化が起きる場合など、杭基礎を用います。今回は杭基礎の意味、設計、杭工事の手順、杭基礎と支持層、フーチングの配筋について説明します。

杭の意味、読み方、種類については下記が参考になります。

杭の読み方は？1分でわかる意味、建築業界での使い方

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

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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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杭基礎とは？

杭基礎とは、杭とよばれる円筒の柱を支持層に到達させ、建物を支持する基礎です。下図をみてください。これが杭基礎です。

杭基礎は２つの部材からなります。「杭」と「フーチング」です。フーチングは、鉄筋コンクリートの塊と考えてください。杭とフーチングはしっかり接合し、一体化させます。※フーチングの意味は、下記が参考になります。

フーチングってなに？フーチングの意味と目的、地耐力との関係

支持層が浅い場合、支持層に直接フーチングを設置し、建物を支持する直接基礎が採用されます。※直接基礎の意味、特徴は下記が参考になります。

直接基礎とは？1分でわかる種類、設計方法、地盤改良、杭基礎との違い

日本は支持層が深い地盤が多いです。支持層が何十メートルもあると、そこまでフーチングをつくるのが困難です。そこで、杭を使うのです。杭は円筒で、細長い部材が多いです。地中に設置する「柱」と考えてもよいですね。

また、杭には

支持杭

摩擦杭

があります。下記が参考になります。

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

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

杭基礎の設計

杭基礎の設計は、下記の項目をチェックします。

・杭の支持力（地盤の支持力）の計算、建物の重量との比較

・杭の断面算定（水平力の検討）

・フーチングの断面算定

・杭とフーチングの接合部の検討

・液状化による影響、負の摩擦力による影響の確認

杭の支持力などは、下記が参考になります。支持杭と摩擦杭で計算式が変わります。

極限支持力とは？1分でわかる意味、許容支持力との違い、求め方、安全率

前述したように、杭とフーチングの接合部分（杭頭接合部）の検討や、液状化による影響、負の摩擦力による影響などを考慮します。※杭頭接合部、負の摩擦力の意味は、下記が参考になります。

ネガティブフリクションとは？1分でわかる意味、原理、沈下の関係、対策

杭基礎と支持層の関係

支持層が地面から数十メートル下にあると、直接基礎では困難です。杭は支持層に到達させ、ある程度根入れ（杭を支持層の中に入れること）させます。これは各杭メーカーの仕様を確認しましょう。

※支持層の意味は、下記が参考になります。

支持層とは？1分でわかる意味、定義、深さ、厚さ、n値との関係

杭基礎とフーチングの配筋

下図をみてください。１本打ちの杭（１つのフーチングに対して、１本の杭）は、柱から伝わる軸力と、杭の支持力が、そのまま釣り合います。フーチングは、鉄筋が負担するような応力が作用しません。※もちろん鉄筋は配置します。

しかし、２本打ちの杭になると、柱から伝わる軸力が、杭に伝わるまで距離があります。これは梁と同様に、曲げモーメントで伝達します。

つまり、フーチングは曲げモーメントによる引張鉄筋を配置します。

詳細な計算方法は、下記の書籍に書いてあります。

鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説

杭基礎と杭工事の手順

杭基礎をつくるための、杭工事の手順を簡単に説明します。なお、杭工法は最も一般的なプレボーリング工法（セメントミルク工法）とします。下記に整理しました。

・基礎構造をつくるため、根切り行う

・オーガーなどで、支持層まで地盤の掘削を行う。※このとき、掘削液を注入

・所定の深度に到達したあと、根固め液を注入。※根固め液は、支持力を確保するため必要なもの

・オーガーを引き上げる。※根固め液、杭周固定液を注入しながら引き上げ

・上記よりつくられた孔に、杭を挿入する。

※プレボーリング工法とは、あらかじめつくった孔に、杭を後で挿入する方法です。下記も参考になります。

既製杭とは？すぐに分かる種類、長さ、へり空き、間隔について

中掘り工法とは？1分でわかる意味、プレボーリング工法との違い、先端開放杭との関係

まとめ

今回は杭基礎について説明しました。意味が理解頂けたと思います。杭基礎は、杭を用いた基礎です。支持層が深い場合、杭基礎が必要です。杭基礎の意味、特徴など覚えてくださいね。杭の種類も重要です。下記も合わせて参考にしてください。

既製杭とは？すぐに分かる種類、長さ、へり空き、間隔について

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

フーチングってなに？フーチングの意味と目的、地耐力との関係

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• 名前　ハナダユキヒロ/MITUME lab代表.
• 2010年　弊サイトを開設
• 2010～2017年　国立大学大学院修了
• 2017年12月に当HPが書籍化。
• 「わかる構造力学」
• 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
• 「わかる構造力学(改訂版)」


• 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。


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