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杭支持力
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地盤で決まる許容支持力Raの算定


■地盤で決まる長期許容支持力は、次式によって算定する。
 短期については長期の2倍とする。

  式(1)

解説
    ●LRa:杭の長期許容支持力(KN)
    ●Ru:杭の極限鉛直支持力(KN)
■杭の極限鉛直支持力Ruは、SWS試験の結果から次式で算定する。
 

  式(2)

  式(3)

  式(4)

  解説  


●SWS試験:スウェーデン式サウンディング試験  

●RP:杭の極限先端支持力(KN)●RF:杭の極限周面摩擦力(KN)●αsw:支持力係数→表(1)に示す。

:杭先端部の、N'は支持層地盤が砂質土・礫質土地盤の場合→式(5)、粘性土地盤の場合
  →式(6)により算定する。ただし、粘性土地盤において N'>15 のときは N'=15、砂質土地盤・
  礫質土地盤においてN'>20 のときは N'=20 とする。
  また拡底型の場合、 N'<7 の時は N'=0 とし、 ≧7 とする。
  ストレート型の場合、 N'<3 の時は N'=0 とし、 ≧3 とする。

●AP:杭先端有効断面積(m2)  ●βsw:支持力係数→表(1)に示す

s:杭が砂質土地盤に接する部分の N' の平均値、 N'→式(5)により算出する。
  ただし N'>10 のときは、 N'=10 、 N'≦1.5 のときは、 N'=0 として算出する。

●Ls:杭が砂質土に接する部分の杭長(m)  ●γsw:支持力係数→表(1)に示す。

c:杭が粘性土地盤に接する部分の N' の平均値、 N'→式(6)により算出する。
  ただし N'>8 のときは、 N'=8 、 N'≦1.5 のときは、 N'=0 として算出する。

●Lc:杭が粘性土地盤に接する部分の杭長(m)  ●ψ:杭周面抵抗力を考慮する際の杭の周長(m)

●D:杭軸部直径(m)  ●Dw:先端翼直径(m)

●砂質土地盤の場合:N'=2Wsw+0.067Nsw 式(5)   ●粘性土地盤の場合:N'=3Wsw+0.05Nsw 式(6)

 
表(1)SWS用の支持力係数一覧
  解説  

●N':SWSによる地盤のインデックス


WSW:SWSにおける荷重(kN)
NSW:SWSにおける貫入1mあたりの半回転数(回)

 

杭軸部の許容軸方向力Ra'の算定

■杭軸部の許容軸方向力 の算定は次式による。
 短期は長期の1.5倍とする。

 式(7)
 
解説
 ●LRa':杭軸部の長期許容軸方向力(kN)
 ●As:杭軸部の実断面積(cm2)
     外面1mmの腐食しろを考慮
 ●Lfc:長期許容圧縮応力度(kN/cm2)
 ●a:継手低減率  ●b:長さ径比低減率
 
■許容軸方向力の算定に際しては、下記の項目を考慮する。

(1)腐食しろ………… 建設省(現国土交通省)住宅局建築指導課長通達123号、建築用鋼管杭施工指針・同解説(鋼管
              杭協会)により腐食しろの値は、杭の外面1mmとする。
(2)許容圧縮応力度…杭軸部の許容圧縮応力度から許容軸方向力を決定する。なお、短期許容圧縮応力度は、長期許容
              圧縮応力度の1.5倍とする。長期許容圧縮応力度 Lfc は、管の局部座屈を防ぐため、腐食しろを除い
              た杭軸部肉厚 t を杭軸部半径 r で除した数値が0.08以下の場合には次式に示す低減率(平成
              13年国土交通省告示1113号)を用いる。

 式(8)

 式(9)
 
解説
 ●Lfc:長期許容圧縮応力度(N/mm2)
 ●Lft:長期許容引張応力度(N/mm2)
 ●Rc:低減係数  ●t:杭軸部の肉厚(mm)
 ●c:腐食しろ(mm)  ●r:杭軸部の半径(mm)
 
■継手の低減

(1)溶接継手・・・1ヶ所あたり5%

(2)機械式継手・・・継手性能に応じた低減

■長さ径比低減

 b:長さ径比による低減 L:杭長(m) D:杭軸部径(m)
 
許容支持力早見表