NSエコパイル中小径
土木分野 支持力式
さまざまな条件下での設計を可能にします。
設計の基本事項
支持層 | 砂、砂礫地盤であり、N値が15以上である地盤 (但し、道路橋本体構造に用いる場合はN値30以上である地盤) 粘性土であり、N値が20以上である地盤 |
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杭径(Dp) | 114.3mm~406.4mm |
羽根外径(Dw) | 杭径の2.0倍と2.5倍 (但し、道路橋本体構造に用いる場合は2.0倍径を用いるものとする) |
杭長・施工深度等の制限 | 杭径(Dp)の130倍程度以下 |
支持層への根入れ長 | 原則として杭径(1.0Dp)以上 |
杭の最小中心間隔 | 杭径+羽根外径 |
斜杭 | 10°程度以下 |
材料
鋼管材料 | 降伏点または耐力 | 常時許容応力度(N/mm2) ※道路橋示方書準拠の場合 | ||
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規格記号 | 曲げ・圧縮 | 引張 | せん断 | |
STK400 | 235N/mm2 | 140 | 140 | 80 |
STK490 | 315N/mm2 | 185 | 185 | 105 |
SKK400※1 | 235N/mm2 | 140 | 140 | 80 |
SKK490※1 | 315N/mm2 | 185 | 185 | 105 |
- ※1:SKK400及びSKK490については日本製鉄にお問い合わせ下さい。
(1)極限押込み支持力
- Ru:
- 地盤から決まる杭の極限押込み支持力(kN)
- qd:
- 杭先端における単位面積あたりの極限支持力度
(kN/m2)で110N(2倍径:砂、砂礫)105N(2.5倍径:砂、砂礫)
4.5qu(粘性土)とする - N:
- 杭先端地盤におけるN値(15≦N≦50)
(ただし、道路橋本体構造に用いる場合は30≦N≦50 とする) - qu:
- 杭先端地盤の一軸圧縮強さ(kN/m2)
- Aw:
- 羽根面積(m2)
- Dw:
- 羽根外径(m)
- U:
- 杭の周長(m)
- Li:
- 周面摩擦力を考慮する表層からi番目の層の層厚(m)
- fi:
- 周面摩擦力を考慮する表層からi番目の層の最大周面摩擦力度(kN/m2)
粘質土:2N ≤ 100
粘性土:または5N ≤ 80 2
(2)極限引抜き抵抗力
【支持層が砂、砂礫の場合】
【支持層が粘性土の場合】
- Pu:
- 地盤から決まる杭の極限引抜き抵抗力(kN)
- Dw:
- 羽根外径(m)
- γi:
- 支持層より上で表層からi番目の層の土の有効単位体積重量(kN/m3)
- Li:
- 支持層より上で表層からi番目の層の層厚(m)
- γ:
- 支持層の土の有効単位体積重量(kN/m3)
- c:
- 支持層地盤の粘着力(kN/m2)=
- H:
- 羽根上方の局所せん断破壊の拡がる高さで支持層への根入れ長(m)ただし
H ≤ 2.5Dw
※杭基礎設計便覧には「支持層への根入れ量が1.5Dp以下の場合には、引抜き抵抗力の郡杭効果を考慮しなくてもよい」との記載がある - β:
- 引抜き係数
※せん断破壊場面の抵抗係数を表し、支持層の内部摩擦角に応じた値を適用する(右表) - φ:
- 支持層の内部摩擦角(°)
- U:
- 杭の周長(m)
- fi:
- 周面摩擦力を考慮する表層からi番目の層の最大周面摩擦力度(kN/m2)
内部摩擦角φ | 引き抜き係数β |
---|---|
30° | 1.48 |
31° | 1.61 |
32° | 1.75 |
33° | 1.89 |
34° | 2.02 |
35° | 2.16 |
36° | 2.4 |
37° | 2.65 |
38° | 2.89 |
39° | 3.14 |
40° | 3.37 |
41° | 3.77 |
42° | 4.16 |
43° | 4.55 |
44° | 4.93 |
45° | 5.3 |
(3)水平支持力
- kH:
- 水平方向地盤反力係数(kN/m3)
- kHO:
- kHO=(1/0.3)・α・EO(kN/m3)
- α:
- 地盤反力係数の推定に用いる係数
- EO:
- 設計の対象とする位置での地盤の変形係数(kN/m3)
- Dp:
- 杭径(m)
- β:
- EI:
- 杭の曲げ剛性(kN・m2)
▼杭の軸方向バネ定数
- Kv:
- 杭の軸方向バネ定数(kN/m)
- App:
- 杭の断面面積(m2)*腐食しろを除いた面積
- Ep:
- 杭のヤング係数(kN/m2)
- L:
- 杭長(m)
- a:
- a=0.010(L/Dp)+0.36:(2倍径)
a=0.0055(L/Dp):(2.5倍径) - Dp:
- 杭径(m)
※上記の設計式は、(財)国土技術研究センター殿によりご評価いただいたものです。
杭基礎設計便覧(財)日本道路協会に準拠する場合は別途ご相談ください。