ガイアパイル株式会社

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地盤から決まる許容鉛直支持力

支持力算定式長期に生じる力に対する地盤の許容支持力（KN）

Ra=1/3｛aNAp+（βNsLs+γquLc）ψ

短期（鉛直）許容支持力=2.0×長期（鉛直）許容支持力

記号の説明

  • a

    杭の先端支持力係数砂質地盤（α=270）粘土質地盤（α=270）

  • B

    砂質地盤における杭周面摩擦力係数（β=0.7）

  • Y

    粘土質地盤における杭周面摩擦力係数（γ=0.3）

  • N

    基礎杭の先端より下方に1Dw、上方に1Dwの範囲の地盤の
    標準貫入試験による打撃回数の平均値（回）
    （先端:杭本体鋼鉄管部の下端Dw:拡翼の直径）
    ただし、砂質地盤13≦N値≦57粘土質地盤9≦N値≦60

  • Ap

    基礎杭の先端の有効断面積（m2）
    Ap=π・D2/4+0.43（π・Dw2/4-π・D2/4）（D:軸部の杭径）

  • Ns

    基礎杭の周囲の地盤のうち砂質地盤の標準貫入試験による
    打撃回数の平均値（回）ただし、10≦Ns≦30

  • Ls

    基礎杭の周囲の地盤のうち砂質地盤に接する有効長さの合計（m）
    ただし、有効長さはくい先端から1Dwの区間を除く

  • Qu

    基礎杭の周囲の地盤のうち粘土質地盤の
    一軸圧縮強度の平均値（kN/m2）
    ただし、50≦qu≦200

  • Lc

    基礎杭の周囲の地盤のうち粘土質地盤に接する有効長さの合計（m）
    ただし、有効長さは杭先端から1Dwの区間を除く

  • ψ

    基礎杭の周囲の有効長さ（m）ψ=πD

支持力表KN（ガイアスーパーパイル工法）

杭径 拡翼径 有効断面積 定数 係数 N値砂質13~57粘土質9~60
mm mm m2 1/3 α 8 9 10 11 12 13 14
114.3 300 0.0362 0.33 270 26 29 33 36 39 42 46
350 0.0472 34 38 42 47 51 55 59
139.8 300 0.0391 28 32 35 39 42 46 49
350 0.0501 36 41 45 50 54 59 63
400 0.0628 45 51 57 62 68 73 79
165.2 350 0.0536 39 43 48 53 58 63 68
400 0.0663 48 54 60 66 72 78 83
450 0.0806 58 65 73 80 87 94 102
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材料から決まる許容鉛直支持力

支持力算定式

Ra=F”/1.5×Ae×（1-α1-α2）

短期（鉛直）許容支持力=1.5×長期（鉛直）許容支持力

記号の説明

  • Ra

    杭材料からきまる長期許容直支持力（KN）

  • F”

    設計基準強度
    （N/mm2）F”=（0.8+2.5te/r）FかつF≦235［325］

  • F

    杭材料の許容基準強度（235N/mm2）［325N/mm2］
    内はSTK490

  • Te

    腐食しろ（外面1mm）を除いた杭厚（mm）

  • r

    杭の半径（mm）

  • Ae

    腐食しろを除いた杭の断面積（mm2）

  • a1

    継手による低減率（0.05/1カ所）

  • a2

    細長比による低減率（L/D>100の場合,（L/D-100）/100）

  • L

    杭長（m）、D:杭軸経（m）
    ※α1及びα2は必要に応じて考慮する。

  • 支持力表長期許容鉛直支持力と短期ねじり強さ（STK400）

    杭軸径（mm） 杭軸圧（mm） 長期鉛直支持力（KN） 短期ねじり強さ（KN・N）
    114.3 4.5 179 11.1
    6.0 264 14.3
    139.8 4.5 214 17.0
    6.6 365 23.8
    165.2 5.0 289 26.5
    7.1 464 36.3
    190.7 5.3 356 37.8
    7.0 517 48.6
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  • 支持力表長期許容鉛直支持力と短期ねじり強さ（STK490）

    杭軸径（mm） 杭軸圧（mm） 長期鉛直支持力（KN） 短期ねじり強さ（KN・N）
    114.3 4.5 247 15.4
    6.0 365 19.7
    139.8 4.5 296 23.5
    6.6 504 33.0
    165.2 5.0 399 36.7
    7.1 642 50.2
    190.7 5.3 493 52.2
    7.0 714 67.2
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  • 支持力表長期許容鉛直支持力と短期ねじり強さ（STK540）

    杭軸径（mm） 杭軸圧（mm） 長期鉛直支持力（KN） 短期ねじり強さ（KN・N）
    114.3 4.5 285 17.8
    6.0 421 22.7
    139.8 4.5 342 27.1
    6.6 582 38.0
    165.2 5.0 461 42.4
    7.1 741 57.9
    190.7 5.3 568 60.3
    7.0 824 77.5
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杭材の腐食について

鋼管杭腐食については、建築分野における通常の場合、鋼管の外側1mmを腐食しろとして考慮すればよいとされています。

鋼材の腐食しろに関する規定

鋼管杭腐食については、各種地盤に設置されていた腐食試験用L型杭に対する腐食の実測調査から、以下の事項が指摘されている。

  • 01.鋼材の腐食は実測された10年間にわたる年間両面腐食率も平均値を設置された条件を考慮せずに機械的に求めると0.0106mmとなる。

  • 02.全試験杭中、最大の年間両面腐食率の値は0.0297mmである。実測された年間腐食率の標準偏差値は0.005mmであるので、腐食率の最大値は平均値プラス4倍の標準偏差を超えない。

  • 03.年間の腐食率は、杭設置後の経過年数とともに減少する。これらの事項によれば腐食しろとしては、従来慣用的に用いられた2mmを小さくすることが可能で、通常の場合は杭の外側1mmを腐食しろとして考慮すればよい。この値は、平均値プラス2倍の標準偏差の値、0.02mmの年間両面腐食率を設定し、腐食が杭の設置後の経過年数によらず一様な早さで進むとした場合、50年経過した後の腐食しろの値である。ここでの腐食率は、鋼杭の両面の腐食の和を示しているが、ここでは安全側の評価をし、鋼管杭の外側に腐食しろを考慮する。

  • 04.拡翼についても同様に、1mmの腐食しろを考慮した。