本記事では杭基礎の鉛直支持力の算定方法を紹介します。
杭基礎の鉛直支持力の算定方法は建築基礎構造設計指針に準拠して算出することになります。
ここで、建築基礎構造設計指針で示されている算定式は地盤による鉛直支持力であることに注意が必要です。
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はじめに
冒頭にも話した通り、鉛直支持力は地盤から決まる支持力と杭体の耐力から決まる支持力のうち、小さい方とする必要があります。
本記事で紹介する算定方法は地盤から決まる支持力となります。
算定式
Rd=φRRu
ここで、Rd：極限鉛直支持力
φR：：耐力係数(長期：1/3、短期：2/3、終局：1）
単杭の場合を下記に示します。
Ru=Rp+Rf
Ru=Rp+Rf
Rp=qpA
Rf=Rfs+Rfc
Rfs=τsLsψ
Rfc=τcLcψ
Rp(kN) ：極限先端支持力
qp(kN/m²) ：極限先端支持力度 A(m²) ：杭先端の閉塞断面積
Rf(kN) ：極限周面摩擦力
ψ(m) ：杭の周長
砂質土部分の
Rfs(kN) ：周面摩擦力
τs(kN/m²) ：周面抵抗力度
Ls(m) ：砂質土部分の長さ
粘性土部分の
Rfc(kN) ：周面摩擦力
τc(kN/m²) ：周面抵抗力度
Lc(m) ：粘性土部分の長さ
杭の地盤による支持力は杭先端の支持力と杭周面の摩擦力によって支持されることになります。
杭先端支持力Rpは先端の土質・N値等で算出し、周面摩擦力Rfは土質・N値・粘着力などにて算出されます。
また、杭種によっても各変数（qp・τs・τc）は異なる値となります。
詳細は建築基礎構造設計指針に記載がありますので、そちらでご確認していただければと思います。
まとめ
本記事では、杭基礎の鉛直支持力（地盤による）の算定方法を紹介しました。
また、別の記事にて参考エクセルを紹介したいと思いますので、ご参考にしていただければと思います。