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 |
|---|---|
| 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 | ||
|---|---|---|---|---|
| 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。
