【構造力学】杭基礎とは?軟弱な地盤でよく利用される理由

構造力学における杭基礎とは?軟弱な地盤でよく利用される理由について紹介します。

【1】杭基礎とは?軟弱な地盤でよく利用される理由

【杭基礎とは】
杭基礎は、杭(円柱)を地中深くの支持層まで打ち込み、建物を支持する基礎です。
杭基礎は「杭(金属製の円柱)」と「フーチング(鉄筋コンクリート)」の2つの部材から構成され、それぞれを接合したものです。

【利用される場面】
支持層が深い、液状化が起きる場合など、軟弱な地盤(浅い基礎では構造物を支えることができない地盤)の場合に主に利用されます。
支持層が浅い場合は、直接基礎(支持層に直接フーチングを設置し、建物を支持するタイプの基礎)が主に利用されますが、日本の地盤は支持層が数十mと深いことが多く、そこまで掘削してフーチングを設置するのが困難です。
そのため、杭基礎を用いることで、杭を地中深くまで杭を打ち込んで支持層に到達させます。杭を支持層の中に入れることを「根入れ」といいます。

【2】支持杭と摩擦杭

杭基礎に使用される杭には、「支持杭」と「摩擦杭」があります。

【3】杭基礎の設計

杭基礎の設計では、主に以下の点が重要となります。

・「杭の支持力(地盤の支持力)」と「建物の重量による荷重」の比較
※杭の支持力は、杭の種類(支持杭、摩擦杭)により計算方法が異なります。
・杭、フーチングの断面算定(水平力の検討)
・杭頭接合部(杭とフーチングの接合部)の耐力
・液状化の影響
・負の摩擦力の影響

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