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ＳＲパイルアンカー
技術レポート
ＳＲパイルアンカー標準仕様による杭頭接合部 簡易検討
岡部株式会社
SR.A-01.2
本技術レポートは，杭頭部の接合アンカーを標準仕様化し，
早見表を用いた簡易な検討を行うものです．
目次
１．簡易検討のフロー
・・・
1
２．詳細設計のフロー
・・・
2
３．簡易検討による検定例
・・・
3
・・・
・・・
・・・
７
16
24
４．簡易検討フローの解説
・・・
32
５．標準仕様を用いた設計例
・・・
36
付表－１ ： 標準仕様表
付表－２ ： 許容水平耐力 Qp 早見表
付表－３ ： 許容水平耐力 Qp 早見表
～砂質土～
～粘性土～
１．簡易検討のフロー
図－１に簡易検討のフローを示します．本資料では，接合部の定着筋について杭の種類・
杭径・杭種に応じた標準仕様を用いて検討しています．杭頭部の短期許容曲げモーメント
で決定される許容水平耐力が把握できるため，杭頭水平力の検定が簡単に行えます．
簡易検討のフロー
解説
スタート
杭の種類・杭径
杭種の仮定
1
定着筋の標準仕様を 付表－１ より選択
軸力Ndと杭頭
水平力Qdの入力
2
杭一本に作用する荷重を入力
軸力Nd
および
杭頭水平力Qd
地盤定数N値
と土質の入力
3
杭頭部の地盤情報を入力
地盤の平均N値
および
土質（砂質土または粘性土）
早見表より許容
水平耐力Qpを確認
4
軸力Ndと平均N値からQpを求める
NO
杭頭が砂質土　・・・　付表－２より選択
杭頭が粘性土　・・・　付表－３より選択
杭頭水平力Qdと許容水平耐力Qpを比較
Qd≦Qp
YES
本設計へ
図−１
杭の種類・杭径・杭種を選択
簡易検討のフロー
-1-
5
Qd≦Qpの場合　・・・　本設計へ
Qd＞Qpの場合　・・・　杭を変更
※Qpに余裕がある場合は，杭のサイズダウン
ができる可能性があります．
２．詳細設計のフロー
図－２に本設計にて適用される詳細設計のフローを示します．本設計では接合部の定着
筋について本数・径・配置を繰返し計算により検討します．
詳細設計のフロー
解説
スタート
YES
杭の種類・杭径
杭種の仮定
1
杭の種類・杭径・杭種を選択
杭頭接合部の
断面の仮定
2
上部構造および基礎構造からの
荷重条件により仮定
NO
杭を変更
軸力Ndの入力
3
杭一本に作用する
軸力Ndを入力
杭頭接合部の耐力Ma
と回転剛性Kθの計算
4
清算法（非線形解析）
または
略算法（定着筋の円形置換）
杭頭水平力Qd
の入力
5
杭一本に作用する
杭頭水平力Qdを入力
地盤定数N値
と土質の入力
6
杭頭部の地盤情報を入力
地盤の平均N値
および
土質（砂質土または粘性土）
杭頭応力Moと
杭頭水平変位yoを計算
7
chang式による計算
杭頭応力Moと接合部の耐力Maを比較
NO
Mo≦Ma
yo≦1cm
YES
エンド
図−２
詳細設計のフロー
-2-
8
Mo≦Maの場合　・・・　検討終了
Mo＞Maの場合　・・・　杭または杭頭
接合部を変更
※yo＞1cmとなる場合において，繰返し計算
によりyoを考慮した杭頭応力Moを求める方法も
あります．
定
着
筋
の
検
討
３．簡易検討による検定例
３－１．杭の種類・杭径・杭種の仮定
付表－１より，杭の種類，杭径，杭種を選択してください．
・杭の仮定
杭仕様 ：PHC-φ500-C 種（Fc=85N/mm2）
仕様記号：PH500CR
表－１に標準仕様表の抜粋を示します．杭体の仕様，定着筋の仕様，杭頭部短期許容曲
げモーメント Ma，Ma 時の接合部の回転剛性 Kθの参考値を記載しています．なお，Ma と Kθ
は軸力 N=0kN 時の数値であり，これらは検討する軸力 Nd に応じて変化します．
表−１
-
（付表−１抜粋）
PH500BR
PHC杭
φ500
A種
Fc80-80t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
標準仕様
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PH500CR
PHC杭
φ500
B種
Fc85-80t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PHC杭
φ500
C種
Fc85-80t
PH500CR を選択
100
-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH600BR
PHC杭
φ600
A種
Fc80-90t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
6-M24-L550
106.4
[kNm]
42677 [kNm/rad]
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PH600CR
PHC杭
φ600
B種
Fc85-90t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
512
100
550
100
-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
131.5
[kNm]
65990 [kNm/rad]
-3-
PHC杭
φ600
C種
Fc85-90t
512
90
600
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
106.4
[kNm]
42677 [kNm/rad]
550
100
550
80
500
80
500
定着筋
短期Ma
短期Kθ
550
422
422
90
600
定着筋
短期Ma
短期Kθ
8-M24-L550
171.8
[kNm]
83847 [kNm/rad]
３－２．軸力 Nd・杭頭水平力 Qd の入力
・杭設計用短期軸力
変動軸力：400kN～1300kN
・杭設計用せん断力
杭に作用する層せん断力
杭本数
：1200kN
：10 本
杭設計用短期軸力および杭設計用せん断力より，検討する軸力 Nd=400kN～1300kN にお
ける，せん断力分配後の杭一本あたりの杭頭水平力 Qd を設定してください．
ここでは，Qd=1200kN/10 本=120kN とします．
３－３．地盤定数 N 値・土質の入力
・地盤情報 GL-0.0～10.0m
N 値 5 前後の砂質シルト
・地盤情報 GL-10.0m 以深
N 値 30 以上の細砂層
地盤調査の資料等より，杭頭部（杭頭から 5m 程度）の土質を設定してください．
ここでは，地盤定数 N 値 5（砂質土）とします．
-4-
３－４．早見表による許容水平耐力 Qp の確認
・早見表の使い方
表－２に許容水平耐力早見表の抜粋を示します．早見表を用いて，仮定した杭における
杭頭の許容水平耐力 Qp を確認してください．確認の手順を以下に示します．
（１）３－３節において砂質土を設定 ・・・ 付表－２を参照
（２）３－２節で設定した軸力 Nd の最大値および最小値が含まれる範囲の軸力 Nd（縦軸）と
３－３節で設定した杭頭部平均 N 値（横軸）から参照できる数値を選択してください．
（３）これらの数値を３－２節で設定した軸力 Nd に対して線形補間してください．
（４）線形補間した数値を比較し，最小となった数値が杭頭の許容水平耐力 Qp となります．
ここでは，
杭頭部の土質
短期荷重時杭軸力 Nd
杭頭部平均 N 値
表−２
早見表
：砂質土
：400～1300kN
：5
を用います．
（付表−２抜粋）
PH500CR
400
1300
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
72
76
78
80
83
86
88
89
89
90
79
61
ここでは，早見表より，
3
96
101
105
107
111
115
118
119
120
109
89
69
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
138
166
190
145
184
236
150
190
245
154
196
252
160
204
263
166
211
272
170
216
254
172
197
220
152
168
187
127
140
155
103
114
127
80
88
98
Nd1=300kN
Nd2=600kN
Nd3=1200kN
Nd4=1500kN
-5-
・・・
・・・
・・・
・・・
15
222
284
326
336
350
338
288
248
211
175
143
110
20
248
316
370
404
396
371
315
271
230
191
156
121
Qp1=145kN
Qp2=150kN
Qp3=160kN
Qp4=166kN
となります．
・線形補間の方法
Q pn =
Q p1 =
(N dn − N dn −1 )(Q pn +1 − Q pn −1 )
N dn +1 − N dn −1
+ Q pn −1
(400 − 300 )(150 − 145 ) + 145
600 − 300
= 146 .7
Q p2 =
(1300 − 1200 )(166 − 160 ) + 160
1500 − 1200
= 162 .0
Q p = min (Q p1 , Q p 2 ) = min (146 .7,162 .0 ) = 146 .7
ここでは，線形補間の結果から許容水平耐力 Qp=146.7kN となります．
３－５．Qd≦Qp の検定
杭頭水平力 Qd と許容水平耐力 Qp を比較します．
杭頭水平力
許容水平耐力
：Qd=120.0kN
：Qp=146.7kN
-6-
Qd≦Qp ・・・本検討へ
付表－１
標準仕様表
＜標準仕様表の見方＞
PH500CR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PHC杭
φ500
C種
Fc85-80t
→
→
→
→
→
仕様を区分する記号
杭の種類（PHC・CPRC）
杭の直径
杭種（PHC：A・B・C，CPRC：Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ）
杭のコンクリート強度・杭の肉厚
→
平面図（定着筋の配置）
→
正面図（定着筋の配置径と埋め込み長さ）
→
→
→
定着筋の数量・ネジ径・埋め込み長さ
杭頭部短期許容曲げモーメントMa　（N=0kN時）
Ma時の接合部回転剛性Kθ　（N=0kN時）
100
550
422
80
500
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
114.0
[kNm]
40012 [kNm/rad]
-7-
-
PHC杭
φ400
A種
Fc80-65t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PH400CR
PHC杭
φ400
B種
Fc85-65t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PHC杭
φ400
C種
Fc85-65t
50
550
339
65
400
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PHC杭
φ450
A種
Fc80-70t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
-
PH450CR
PHC杭
φ450
B種
Fc85-70t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
4-M24-L550
56.5
[kNm]
18030 [kNm/rad]
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PHC杭
φ450
C種
Fc85-70t
50
550
382
70
450
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
-8-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
94.3
[kNm]
33362 [kNm/rad]
PH500BR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PH500CR
PHC杭
φ500
B種
Fc85-80t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
422
100
100
550
422
80
500
80
500
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
6-M24-L550
106.4
[kNm]
42677 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH600BR
PHC杭
φ600
A種
Fc80-90t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
100
550
100
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
131.5
[kNm]
65990 [kNm/rad]
-9-
PHC杭
φ600
C種
Fc85-90t
512
90
600
-
6-M24-L550
106.4
[kNm]
42677 [kNm/rad]
PH600CR
PHC杭
φ600
B種
Fc85-90t
512
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PHC杭
φ500
C種
Fc85-80t
550
PHC杭
φ500
A種
Fc80-80t
550
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
90
600
定着筋
短期Ma
短期Kθ
8-M24-L550
171.8
[kNm]
83847 [kNm/rad]
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PH700BR
PHC杭
φ700
A種
Fc80-100t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PH700CR
PHC杭
φ700
B種
Fc85-100t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
604
625
100
100
550
602
100
700
定着筋
短期Ma
短期Kθ
-
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
100
700
8-M24-L550
205.4
[kNm]
120951 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH800BR
PHC杭
φ800
A種
Fc80-110t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
625
100
550
100
[kNm]
[kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
10-M24-L550
294.8
[kNm]
199774 [kNm/rad]
-10-
PHC杭
φ800
C種
Fc85-110t
704
110
800
-
8-M27-L625
260.8
[kNm]
131893 [kNm/rad]
PH800CR
PHC杭
φ800
B種
Fc85-110t
702
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PHC杭
φ700
C種
Fc85-100t
110
800
定着筋
短期Ma
短期Kθ
10-M27-L625
374.5
[kNm]
217948 [kNm/rad]
PH900AR
PH900BR
PHC杭
φ900
A種
Fc80-120t
800
625
902
130
1000
8-M24-L550
307.6
[kNm]
275574 [kNm/rad]
625
100
625
100
550
100
PHC杭
φ1000
C種
Fc85-130t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
900
900
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH1000CR
PHC杭
φ1000
B種
Fc85-130t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
900
12-M27-L625
508.2
[kNm]
335179 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH1000BR
PHC杭
φ1000
A種
Fc80-130t
130
120
900
12-M24-L550
399.9
[kNm]
307014 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH1000AR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
802
550
100
120
900
6-M24-L550
208.3
[kNm]
168453 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PHC杭
φ900
C種
Fc85-120t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
800
550
100
120
PH900CR
PHC杭
φ900
B種
Fc85-120t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
100
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
定着筋
短期Ma
短期Kθ
130
1000
12-M27-L625
573.5
[kNm]
429435 [kNm/rad]
-11-
定着筋
短期Ma
短期Kθ
1000
16-M27-L625
749.8
[kNm]
545961 [kNm/rad]
PH1100AR
PH1100BR
PHC杭
φ1100
A種
Fc80-140t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
10-M24-L550
465.5
[kNm]
506515 [kNm/rad]
625
100
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
150
定着筋
短期Ma
短期Kθ
1200
20-M24-L550
894.9
[kNm]
925162 [kNm/rad]
-12-
PHC杭
φ1200
C種
Fc85-150t
1102
625
550
100
550
100
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH1200CR
PHC杭
φ1200
B種
Fc85-150t
1102
1200
1100
20-M27-L625
1029.6
[kNm]
822808 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH1200BR
PHC杭
φ1200
A種
Fc80-150t
1100
150
140
1100
20-M24-L550
810.6
[kNm]
755229 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PH1200AR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
1002
550
100
550
100
140
1100
8-M24-L550
342.1
[kNm]
341704 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
PHC杭
φ1100
C種
Fc85-140t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
1000
1000
140
PH1100CR
PHC杭
φ1100
B種
Fc85-140t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
100
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
150
定着筋
短期Ma
短期Kθ
1200
20-M27-L625
1137.9
[kNm]
1010778 [kNm/rad]
CP300ⅠR
CPRC杭
φ300
Ⅰ種
Fc85-60t
CP300ⅡR
CPRC杭
φ300
Ⅱ種
Fc85-60t
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
CPRC杭
φ350
Ⅰ種
Fc85-60t
60
300
6-M24-L550
57.2
[kNm]
11862 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP350ⅠR
CPRC杭
φ350
Ⅱ種
Fc85-60t
6-M24-L550
57.2
[kNm]
11862 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP350ⅢR
CP350ⅡR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
290
50
50
50
60
350
6-M24-L550
69.7
[kNm]
17887 [kNm/rad]
CPRC杭
φ350
Ⅲ種
Fc85-60t
550
290
550
290
定着筋
短期Ma
短期Kθ
550
50
550
60
300
4-M24-L550
39.7
[kNm]
8686
[kNm/rad]
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
240
50
50
60
300
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CPRC杭
φ300
Ⅲ種
Fc85-60t
240
550
240
CP300ⅢR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
550
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
60
350
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
69.7
[kNm]
17887 [kNm/rad]
-13-
60
350
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
69.7
[kNm]
17887 [kNm/rad]
CP400ⅠR
CPRC杭
φ400
Ⅰ種
Fc85-65t
CP400ⅡR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
CPRC杭
φ400
Ⅱ種
Fc85-65t
335
CPRC杭
φ450
Ⅰ種
Fc85-70t
65
400
8-M24-L550
106.5
[kNm]
31278 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP450ⅡR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
385
CPRC杭
φ450
Ⅱ種
Fc85-70t
CPRC杭
φ450
Ⅲ種
Fc85-70t
385
50
50
550
550
50
8-M24-L550
122.7
[kNm]
41943 [kNm/rad]
8-M24-L550
106.5
[kNm]
31278 [kNm/rad]
CP450ⅢR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
385
70
450
定着筋
短期Ma
短期Kθ
550
50
50
50
550
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP450ⅠR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
335
65
400
65
400
6-M24-L550
81.9
[kNm]
24979 [kNm/rad]
CPRC杭
φ400
Ⅲ種
Fc85-65t
550
335
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP400ⅢR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
550
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
70
450
定着筋
短期Ma
短期Kθ
8-M24-L550
122.7
[kNm]
41943 [kNm/rad]
-14-
70
450
定着筋
短期Ma
短期Kθ
10-M24-L550
150.4
[kNm]
49913 [kNm/rad]
CP500ⅠR
CPRC杭
φ500
Ⅰ種
Fc85-80t
CP500ⅡR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
100
100
100
625
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP600ⅠR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
CPRC杭
φ600
Ⅰ種
Fc85-90t
80
500
8-M27-L625
175.3
[kNm]
58129 [kNm/rad]
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP600ⅡR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
CPRC杭
φ600
Ⅱ種
Fc85-90t
625
100
100
625
100
CPRC杭
φ600
Ⅲ種
Fc85-90t
535
90
600
90
600
10-M27-L625
267.2
[kNm]
108742 [kNm/rad]
10-M27-L625
214.7
[kNm]
69144 [kNm/rad]
CP600ⅢR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
535
535
定着筋
短期Ma
短期Kθ
435
80
500
8-M27-L625
175.3
[kNm]
58129 [kNm/rad]
CPRC杭
φ500
Ⅲ種
Fc85-80t
625
435
80
500
定着筋
短期Ma
短期Kθ
CP500ⅢR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
625
435
CPRC杭
φ500
Ⅱ種
Fc85-80t
625
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
定着筋
短期Ma
短期Kθ
10-M27-L625
267.2
[kNm]
108742 [kNm/rad]
-15-
90
600
定着筋
短期Ma
短期Kθ
12-M27-L625
315.7
[kNm]
125497 [kNm/rad]
付表－２
許容水平耐力Qp早見表
～砂質土～
＜早見表の見方＞
PH500CR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
72
76
78
80
83
86
88
89
89
90
79
61
3
96
101
105
107
111
115
118
119
120
109
89
69
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
138
166
190
145
184
236
150
190
245
154
196
252
160
204
263
166
211
272
170
216
254
172
197
220
152
168
187
127
140
155
103
114
127
80
88
98
15
222
284
326
336
350
338
288
248
211
175
143
110
20
248
316
370
404
396
371
315
271
230
191
156
121
↓
杭一本に作用する軸力Nd
-16-
→
仕様を区分する記号
→
→
適用できる土質
杭頭部の平均N値
→
許容水平耐力Qp
PH400CR
軸力
Nd
[kN]
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2
54
56
58
60
63
65
66
67
67
60
48
36
3
72
75
78
80
83
86
88
89
82
68
54
40
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
103
119
137
108
137
175
112
142
182
115
146
188
120
152
196
124
158
194
127
147
164
114
126
141
96
106
118
79
87
97
63
70
78
47
52
58
PH450CR
15
161
203
235
250
245
221
187
159
134
110
88
66
227
262
277
270
243
205
175
146
120
97
72
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
20
247
299
322
348
361
377
334
290
249
209
174
139
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
20
275
369
447
482
495
505
468
409
354
301
253
206
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
20
2
64
67
70
72
75
77
78
78
62
43
26
7
3
86
90
93
97
100
103
104
90
70
49
29
8
PH500BR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
72
76
78
80
83
86
88
88
89
90
89
70
3
96
101
104
107
111
115
117
119
120
120
100
79
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
138
166
190
145
184
232
150
190
245
154
196
252
160
204
262
165
210
271
170
216
270
171
211
235
164
181
202
139
153
170
115
127
142
92
101
113
2
87
93
97
99
104
107
110
110
111
112
111
105
3
116
124
129
133
139
143
147
148
149
150
146
118
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
161
183
210
178
226
287
186
236
303
191
242
312
199
254
327
206
263
339
212
270
349
214
273
333
216
260
288
201
221
245
169
186
206
137
151
167
15
208
262
284
300
272
223
183
145
112
79
48
15
20
232
291
315
331
298
244
200
158
123
86
53
17
15
222
284
326
336
350
338
288
248
211
175
143
110
20
248
316
370
404
396
371
315
271
230
191
156
121
15
283
386
417
436
455
388
324
262
207
152
99
48
20
315
427
512
535
514
424
353
286
225
166
108
52
PH500CR
15
221
269
291
315
328
344
305
266
228
192
160
127
2
72
76
78
80
83
86
88
89
89
90
79
61
3
96
101
105
107
111
115
118
119
120
109
89
69
PH600BR
軸力
Nd
[kN]
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
3600
4000
4400
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
123
156
179
129
164
211
134
170
218
139
177
227
144
183
237
148
176
196
131
145
161
105
115
128
81
89
99
57
63
70
34
38
43
10
11
13
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
138
166
190
145
184
236
150
190
245
154
196
252
160
204
263
166
211
272
170
216
254
172
197
220
152
168
187
127
140
155
103
114
127
80
88
98
PH600CR
15
245
332
404
416
436
453
428
375
325
276
232
189
-17-
2
91
96
100
104
107
110
111
112
112
85
54
25
3
121
129
133
139
144
148
149
151
130
95
61
28
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
174
213
243
185
234
302
192
243
313
200
254
327
208
264
341
213
272
344
216
259
287
191
210
233
150
166
184
110
122
135
71
78
87
33
37
42
PH700BR
軸力
Nd
[kN]
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
5400
6000
6600
2
107
115
119
123
128
132
133
134
135
134
125
89
3
142
153
159
165
171
177
179
180
181
181
141
100
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
204
231
264
220
279
358
229
290
374
237
302
389
247
315
406
256
326
421
259
330
427
261
333
380
260
285
316
211
232
257
162
179
198
116
128
142
PH700CR
15
307
436
498
518
542
563
503
428
355
290
223
160
20
343
483
584
627
659
640
548
465
386
315
243
175
軸力
Nd
[kN]
0
600
1200
1800
2400
3000
3600
4200
4800
5400
6000
6600
20
412
576
715
745
779
808
746
648
553
464
380
295
軸力
Nd
[kN]
0
700
1400
2100
2800
3500
4200
4900
5600
6300
7000
7700
2
109
115
119
123
127
130
132
133
134
134
108
71
3
145
153
158
164
170
175
177
179
180
165
122
80
PH800BR
軸力
Nd
[kN]
0
700
1400
2100
2800
3500
4200
4900
5600
6300
7000
7700
2
127
136
141
144
150
154
157
158
158
159
158
154
3
169
181
188
193
201
206
210
212
213
213
213
172
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
243
280
319
260
329
424
270
343
441
278
353
455
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188
243
151
193
249
154
196
244
156
189
210
148
164
182
125
138
154
98
109
122
54
61
69
CP500ⅠR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
76
78
80
82
84
86
87
88
89
90
90
89
3
102
104
107
109
112
115
117
118
120
121
120
114
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
146
185
238
150
190
245
154
195
251
157
199
256
161
205
264
165
210
271
169
215
277
171
218
281
173
220
253
174
198
220
156
173
192
133
147
163
CP500ⅡR
15
314
326
334
342
352
361
365
326
286
249
217
185
20
350
400
410
419
431
429
399
357
313
272
237
202
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
20
397
412
421
429
439
447
429
403
362
320
286
252
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
20
435
506
521
539
558
548
502
431
370
311
260
170
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
2
77
79
80
82
84
86
88
89
90
90
90
90
3
102
105
107
110
113
115
118
119
120
121
121
120
CP500ⅢR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
79
81
82
84
85
87
89
90
91
91
91
91
3
106
108
110
112
114
116
119
120
121
122
122
122
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
152
192
247
155
196
252
158
200
258
161
204
263
164
209
269
168
213
275
171
217
280
173
220
284
175
223
288
177
225
260
176
208
232
166
183
204
2
96
99
102
105
108
110
112
113
113
112
110
79
3
128
132
136
140
144
148
149
151
151
150
146
90
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
183
233
299
190
241
310
195
248
319
201
256
330
208
264
341
213
271
350
216
275
355
219
279
350
218
271
301
206
228
253
170
188
210
107
119
134
15
315
327
335
343
353
363
371
348
308
270
239
207
20
351
401
411
420
433
429
412
381
336
295
261
226
15
391
412
424
438
453
466
431
366
310
256
206
154
20
433
505
520
537
556
541
470
399
338
279
225
170
15
410
422
433
446
459
471
479
427
371
318
261
166
20
483
517
531
547
564
564
523
465
405
347
285
183
CP600ⅠR
15
330
336
343
350
358
367
374
369
331
293
262
230
2
95
99
101
104
107
110
111
112
112
112
110
80
3
127
132
135
139
144
147
149
150
150
150
127
90
CP600ⅡR
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
147
186
239
151
191
246
154
196
252
157
200
257
162
206
265
166
211
272
169
216
278
172
218
282
174
221
272
175
215
239
172
190
211
149
164
183
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
183
232
298
189
240
309
195
247
318
201
255
329
207
263
340
212
270
349
215
274
354
218
277
324
217
247
275
185
204
226
148
163
182
107
119
134
CP600ⅢR
15
391
413
425
440
455
468
460
395
339
285
237
154
-23-
2
98
101
104
106
109
111
112
114
114
113
111
86
3
131
135
138
142
146
149
151
152
152
152
149
98
杭頭部平均N値
（砂質土）
5
7
10
189
239
308
194
246
317
199
252
325
204
259
334
210
267
344
215
273
353
218
277
358
220
281
363
220
281
329
219
254
282
187
207
230
115
128
145
付表－３
許容水平耐力Qp早見表
～粘性土～
＜早見表の見方＞
PH500CR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
59
62
64
66
68
70
71
72
73
73
73
56
3
78
82
85
87
91
94
96
97
97
98
82
63
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
113
143
171
118
150
193
122
155
200
126
160
206
131
166
214
135
172
221
138
176
227
139
178
201
140
154
171
116
128
143
95
105
116
73
81
90
15
199
256
266
274
285
295
263
227
193
161
131
101
20
222
284
326
336
350
338
288
248
211
175
143
110
↓
杭一本に作用する軸力Nd
-24-
→
仕様を区分する記号
→
→
適用できる土質
杭頭部の平均N値
→
許容水平耐力Qp
PH400CR
軸力
Nd
[kN]
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2
44
46
48
49
51
53
54
54
55
55
44
33
3
58
61
64
65
68
70
72
73
73
62
50
37
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
84
106
122
88
112
144
91
116
149
94
119
154
98
124
160
101
129
166
104
132
150
104
115
129
88
97
108
72
80
89
58
64
71
43
48
53
PH450CR
15
143
182
198
205
213
201
170
146
122
101
81
60
20
161
203
235
250
245
221
187
159
134
110
88
66
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
20
221
269
291
315
328
344
305
266
228
192
160
127
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
20
245
332
404
416
436
453
428
375
325
276
232
189
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
2
53
55
57
59
61
62
63
64
57
40
24
7
3
70
73
76
79
82
84
85
83
64
45
27
8
PH500BR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
59
62
64
65
68
70
71
72
72
73
72
65
3
78
82
85
87
91
93
95
96
97
98
92
73
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
112
143
170
118
150
193
122
155
200
126
159
205
131
166
214
135
171
221
138
176
227
139
177
215
140
167
185
128
141
156
106
117
130
84
93
103
2
71
76
79
81
84
87
89
90
90
91
90
90
3
95
101
105
108
113
116
119
120
121
122
121
109
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
136
164
188
145
184
237
151
192
247
156
198
254
162
207
266
168
214
276
172
220
284
174
222
287
175
223
265
176
203
225
155
171
190
126
139
154
15
187
229
237
247
248
204
167
133
103
72
44
14
20
208
262
284
300
272
223
183
145
112
79
48
15
15
199
256
266
274
285
295
263
227
193
161
131
101
20
222
284
326
336
350
338
288
248
211
175
143
110
15
254
328
341
356
371
356
297
241
190
140
90
43
20
283
386
417
436
455
388
324
262
207
152
99
48
PH500CR
15
198
242
263
274
285
295
279
243
209
176
147
117
2
59
62
64
66
68
70
71
72
73
73
73
56
3
78
82
85
87
91
94
96
97
97
98
82
63
PH600BR
軸力
Nd
[kN]
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
3600
4000
4400
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
100
127
161
105
134
172
109
138
178
113
144
185
118
149
193
121
153
180
120
133
148
96
106
118
74
82
91
52
57
64
31
35
39
9
10
12
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
113
143
171
118
150
193
122
155
200
126
160
206
131
166
214
135
172
221
138
176
227
139
178
201
140
154
171
116
128
143
95
105
116
73
81
90
PH600CR
15
219
299
329
339
355
369
380
344
298
254
214
173
-25-
2
74
79
81
84
87
89
90
91
91
78
50
23
3
99
105
109
113
117
120
121
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15
202
206
211
215
221
226
221
199
175
153
134
115
20
229
253
258
264
271
261
243
217
191
167
146
125
15
219
236
243
252
260
256
219
184
155
125
102
66
20
243
289
298
309
306
279
239
201
169
136
111
73
15
237
243
249
257
264
270
253
217
189
160
127
72
20
277
298
306
315
319
301
276
237
206
174
139
81
CP450ⅠR
15
203
207
212
216
222
227
227
213
190
168
149
130
2
55
57
58
60
62
63
64
64
64
64
55
32
3
73
76
78
80
82
84
85
86
86
78
62
37
CP450ⅡR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
93
118
152
95
120
155
97
123
158
99
126
162
101
129
166
104
132
170
105
134
173
107
136
175
108
138
154
109
122
135
96
106
118
82
91
101
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
105
133
171
109
138
177
112
142
183
115
146
189
119
151
195
122
155
200
123
157
194
125
147
163
112
123
137
90
99
110
72
80
89
44
50
57
CP450ⅢR
15
220
237
244
253
261
264
235
200
171
142
115
66
-30-
2
57
58
60
61
63
64
65
65
65
65
62
36
3
76
78
80
82
84
85
87
88
87
87
77
41
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
109
138
178
112
142
183
114
145
187
118
149
192
121
153
198
123
157
202
125
159
206
127
161
193
126
150
167
115
127
141
90
100
111
49
55
62
CP500ⅠR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
62
64
65
67
68
70
71
72
73
73
73
73
3
83
85
87
89
91
93
95
96
97
98
98
97
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
119
151
195
122
155
200
125
159
205
128
162
209
131
167
215
135
171
221
137
175
226
139
177
229
141
179
231
142
180
202
141
158
176
122
135
150
CP500ⅡR
15
259
266
273
279
287
295
301
299
262
228
199
169
20
314
326
334
342
352
361
365
326
286
249
217
185
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
20
330
336
343
350
358
367
374
369
331
293
262
230
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
20
391
413
425
440
455
468
460
395
339
285
237
154
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
2
63
64
66
67
69
70
71
72
73
73
73
73
3
83
86
87
89
92
94
96
97
98
98
98
98
CP500ⅢR
軸力
Nd
[kN]
0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
2
65
66
67
68
70
71
72
73
74
74
74
74
3
86
88
89
91
93
95
96
98
99
99
99
99
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
124
157
202
126
160
206
129
163
210
131
166
214
134
170
219
137
174
224
139
177
228
141
179
232
142
181
234
144
183
236
143
182
213
143
168
187
2
78
81
83
85
88
89
91
91
91
91
89
73
3
104
108
111
114
117
120
121
123
123
122
120
82
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
150
190
244
155
197
253
159
202
260
164
209
269
169
215
278
173
221
285
176
224
289
178
226
293
177
226
276
177
209
232
156
173
192
97
108
122
15
260
267
274
280
288
296
302
307
282
248
219
189
20
315
327
335
343
353
363
371
348
308
270
239
207
15
324
336
346
357
369
379
385
336
284
235
189
139
20
391
412
424
438
453
466
431
366
310
256
206
154
15
335
344
353
364
374
384
390
392
341
292
239
150
20
410
422
433
446
459
471
479
427
371
318
261
166
CP600ⅠR
15
269
274
280
285
292
299
305
309
303
269
240
211
2
78
80
83
85
87
89
90
91
91
91
89
73
3
104
107
110
114
117
119
121
122
122
122
117
83
CP600ⅡR
軸力
Nd
[kN]
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
120
152
195
123
156
201
126
160
205
128
163
210
132
168
216
135
172
222
138
176
226
140
178
229
141
180
232
142
181
219
142
174
194
136
151
168
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
149
189
243
154
196
252
159
201
259
164
208
268
168
214
277
173
220
284
175
223
288
177
225
291
177
225
253
170
187
208
136
150
167
97
108
122
CP600ⅢR
15
325
337
347
359
371
381
387
362
311
262
217
139
-31-
2
80
82
84
86
88
90
91
92
92
92
90
78
3
107
110
113
115
118
121
122
124
124
123
121
89
杭頭部平均N値
（粘性土）
5
7
10
154
195
251
158
201
258
162
206
265
166
211
273
171
217
280
175
222
287
177
226
291
179
228
295
179
228
295
178
227
259
172
190
211
105
117
131
４．簡易検討フローの解説
４－１．簡易検討の特長
本工法における杭頭接合部の定着筋の数量・配置は，設計条件に応じた最適化計算を
行うことで決定できます．しかし，半剛接合の効果を求めるためには繰返し計算等が必要に
なります．簡易検討フローは，杭に応じた定着筋の標準仕様を用い，早見表を用いた簡易
な方法で杭頭部の状態を把握できるようにしたものです．
杭頭接合条件を剛接合から半剛接合に変更すると，地震時に杭頭部に作用する曲げモ
ーメントが減少して杭頭部の耐力に余裕が生じます．杭頭部に耐力的な余裕を与え，杭材
の損傷を抑制することで，建物の持つ潜在的な耐震安全性を高めることができます．簡易検
討フローでは杭頭部の許容曲げモーメントに着目して標準仕様の計算をおこなっておりま
す．従って，杭頭部のせん断が卓越する場合は杭本体のせん断の検討が必要になります．
４－２．杭頭曲げモーメント Mo の計算
杭頭の曲げモーメント Mo は下式によって計算する．
ここで， Qd
β
αr
Kθ
E
I
Mo =
Qd
⋅αr
2β
（１）
αr =
Kθ
EIβ + K θ
（２）
：杭頭の水平力
：杭の特性値
：杭頭の固定度
：杭頭接合部の回転剛性
：杭のヤング率
：杭の換算断面二次モーメント
本工法の設計は，杭頭の曲げモーメント Mo が接合部の許容曲げモーメント jMa 及び杭本
体の許容曲げモーメント bMa を下回るように杭の仕様及び定着筋配置を検討する必要があり
ます．
chang の式より杭頭の水平力 Qd と曲げモーメント Mo の関係は（１）式で表され，杭頭の固定
度αr は（２）式で表されます．ここで，杭の特性値βは建築基礎構造設計指針によれば，後
述する杭頭水平変位 y0 によって変化する係数ですが，標準仕様では，杭頭の水平変位を
y0≦1cm と制限することで，杭や地盤の条件によって一義的に決まる係数と扱いました．（１）
式より，Mo の計算には杭頭固定度αr を計算する必要があり，これには（2）式に示す杭頭接
合部の回転剛性 Kθが必要です．Kθは jMa と jMa 時の杭頭回転角θによって求められます．
以上より，Mo と jMa の耐力検定には定着筋配置によって決まる Kθに依存することになり，
定着筋仕様の選定において定着筋の径や配置などの条件から繰返し計算が必要となって
いました．標準仕様では，杭頭の軸力 Nd と回転剛性 Kθの関係をあらかじめ算出しておくこ
とで，繰返し計算を行わずに杭頭部の応力状態とその余裕度を把握できるようにしました．
また，上杭と下杭の杭種が同一の場合における杭中間部の耐力検討を省略するため，杭頭
部の曲げモーメントが最大となるαr=0.411 以上の固定度について適用するものとしました．
- 32 -
４－３．短期許容曲げモーメント Ma によって決まる許容水平耐力 Qp1 の計算
短期許容曲げモーメント Ma によって決まる許容水平耐力 Qp1 は下式によって計算する．
Q p1 =
2βM a
（３）
αr
標準仕様では，Nd－Ma 関係及び Nd－Kθ関係を仕様ごとに決定しています．図－１に軸
力 Nd と許容曲げモーメント Ma の関係，図－２に軸力 Nd と杭頭部の回転剛性 Kθの関係の一
例を示します．これより，Ma 及び Kθは入力である Nd に応じて一義的に定まることがわかりま
す．なお，Nd－Ma 関係は Nd－bMa 関係とパイルキャップコンクリート Fc=21N/mm2 における
Nd－jMa 関係の最小値により計算されます．標準仕様は Nd－Ma 関係において軸力 Nd=0kN
時の jMa が bMa の 0.6 倍程度となる配置を設定しています．また，（１）式を杭頭の水平力につ
いて整理し，Mo= Ma 時について表すと（３）式が得られます．
図－１及び図－２の関係から定まる（２）式と（３）式を用いて，ある軸力 Nd における杭頭曲
げモーメント Mo が許容曲げモーメント Ma となるときの杭頭の水平力 Qp1 を求めると Nd－Qp1
関係が得られ，外力の条件だけで杭頭部の応力検定を行えることがわかります．図－３に軸
力 Nd と許容曲げモーメント Ma によって決まる許容水平耐力 Qp1 の関係の一例を示します．
200000
杭本体
N d - b Ma関係
300
曲げモーメント M [kNm]
[kNm/rad]
400
接合部短期回転剛性 K
θ
接合部
N d - jMa関係
200
100
150000
杭頭部
N d -Ma関係
100000
50000
0
2000
軸力 Nd [kN]
4000
6000
杭頭部のＮd−Ｍａ関係
-2000
0
図−２
2000
軸力 Nd [kN]
[kN]
400
300
200
100
0
0
図−３
1000
2000
軸力 Nd [kN]
3000
4000
6000
杭頭接合部のＮd−Ｋθ関係
p1
図−１
0
0
許容水平耐力 Q
-2000
4000
Ｍａによって決まるＮd−Ｑｐ1 関係
- 33 -
４－４．杭頭水平変位 yo の制限によって決まる許容水平耐力 Qp2 の計算
杭頭の水平変位 y0 は下式によって計算する．
yo =
Qd
⋅ (2 − α r )
4 EIβ 3
（４）
杭頭水平変位 y0 の制限によって決まる許容水平耐力 Qp2 は下式によって計算する．
Q p2 =
4 EIβ 3
2 −αr
（５）
標準仕様では，杭頭水平変位を y0≦1cm と制限しているため，（４）式に yo=1cm を代入し，
水平力について整理すると（５）式が得られます．図－２の関係から求まる（２）式と（５）式を
用いて，ある軸力 Nd における杭頭水平変位 y0 が 1cm となるときの杭頭の水平力 Qp2 を求め
ると Nd－Qp2 関係が得られることがわかります．図－4 に軸力 Nd と杭頭水平変位 y0 の制限に
よって決まる許容水平耐力 Qp の関係の一例を示します．
300
許容水平耐力 Q
p2
[kN]
400
200
100
0
0
図−４
1000
2000
軸力 Nd [kN]
3000
4000
ｙ０の制限によって決まるＮd−Ｑｐ2 関係
４－５．許容水平耐力 Qp の計算
許容水平耐力 Qp は下式によって計算する．
Q p = min (Q p1 , Q p 2 )
（６）
許容水平耐力 Qp は（３）式と（５）式によって計算された数値のうち最小となるものを採用し
ます．図－５に軸力 Nd と許容水平耐力 Qp の関係を示します．これは，図－３と図－４を重ね
合せたものであり，双方の曲線内に含まれる範囲が杭頭部に要求される応力と変位を満た
す範囲となります．
- 34 -
Maによって決まる
N d -Q p1 関係
300
許容水平耐力 Q
p
[kN]
400
y0 によって決まる
N d -Q p2 関係
200
杭頭部
N d -Q p 関係
100
0
0
1000
2000
軸力 Nd [kN]
図−５
3000
4000
Ｎd−Ｑｐ関係
４－６．設計水平力 Qd の検定
設計水平力 Qd の検定は下式を満足するものとする．
Qd ≦ Q p
・・・
OK
（７）
図－６に Nd－Qp 関係と設計荷重（軸力 Nd における水平力 Qd）をプロットしたものを示しま
す．早見表による検定の内容は，設計荷重が Nd－Qp 曲線内に含まれることを確認することと
同じで杭頭部の応力と変形の検定になります．ここで，同一軸力における Qp と Qd の比が杭
頭部の余裕度となります．
図－７に他の杭径における Nd－Qp 関係を併記したものを示します．これより，杭のサイズダ
ウンを検討することもできます．ただし，杭径を変更した場合は支持力の検討を行う必要が
あるほか，使用している杭の一部のみ杭径を変更する場合は，新たに杭頭の水平力 Qd を計
算する必要があります．
● ： 設計荷重Q d
● ： 設計荷重Q d
300
p
許容水平耐力 Q
許容水平耐力 Q
400
[kN]
300
p
[kN]
400
200
杭頭部の余裕
100
200
PH500CR
100
PH450CR
0
0
0
1000
図−６
2000
軸力 Nd [kN]
3000
設計水平力の検定
- 35 -
4000
0
1000
図−７
2000
軸力 Nd [kN]
3000
サイズダウンの検討
4000
５．標準仕様を用いた設計例
５－１．設計条件
（１）建物概要
用途
階数
スパン
構造種別
構造型式
基礎構造
杭
：集合住宅
：地上 3 階，地下なし
：長辺 6 ｍ×4 スパン，短辺 7.5 ｍ×1 スパン
：RC 構造
：ラーメン構造
：杭基礎
：既製コンクリート杭（PHC φ500 C 種 85N L=5 m）
ヤング率
E=4000 kN/cm2
換算断面二次モーメント I=253500 cm4
（２）杭配置
7.5m
図－１に杭配置を示す．
No.6
No.7
No.8
No.9
No.10
No.1
No.2
No.3
No.4
No.5
6m
6m
6m
図−１
6m
杭配置
（３）杭設計用短期軸力
図－２に設計用短期軸力 Nd を図示する．
・地震時軸力（X 方向加力）
400
1000
1100
1200
900
Y
400
1000
1100
1200
900
1300
1300
900
X
・地震時軸力（Y 方向加力）
900
1300
Y
400
900
900
図−２
- 36 -
900
短期軸力
400
X
（４）設計用せん断力
杭に作用する層せん断力：1200 kN
本建物には地下階が無く，杭頭部レベルは GL-1.5 m であるので，根入れ効果
は無視する．
（５）地盤定数の設定
地盤調査の資料より，対象区間 1/βm 程度における地盤定数を設定する．
・GL-0.0～-10.0 m ：N 値 5 前後の砂質シルト
・GL-10.0 m 以深 ：N 値 30 以上の細砂層
５－２．接合部の定着筋の設定
（１）パイルキャップ
コンクリート強度 Fc：21 N/mm2
（２）定着筋の設定
6-M24-L550 が定着筋の標準仕様として設定されている．図－３に定着筋の配置
図を示す．
PH500CR
杭の種類
杭径
杭種
杭体仕様
PHC杭
φ500
C種
Fc85-80t
422
100
550
＜定着筋の仕様の詳細＞
径
：φ22(SNR490B)
本数
：6 本
長さ
：25d
弾性係数
：2.05×105 N/mm2
短期許容引張応力度
：325 N/mm2
短期許容圧縮応力度
：325 N/mm2
80
500
定着筋
短期Ma
短期Kθ
6-M24-L550
114.0
[kNm]
40012 [kNm/rad]
図−３
定着筋の配置図
- 37 -
（３）短期許容曲げモーメント Ma および回転剛性 Kθの計算
表－１に各設計軸力 Nd に対する杭頭部の短期許容曲げモーメント Ma および接合
部の回転剛性 Kθの一覧を示す．
表−１
杭頭部の短期許容曲げモーメントおよび接合部回転剛性
軸力 Nd
モーメント Ma 剛性 Kθ
[kN]
[kNm]
[kNm/rad]
400
174.3
61570
900
236.7
82538
1000
245.4
90280
1100
249.5
98022
1200
253.5
105764
1300
257.6
113506
５－３．杭の地震時水平力に対する杭体応力・変位の計算
（１）計算式
地盤は単層地盤からモデル化される水平地盤ばね，杭は剛性を有する線材
にモデル化した．杭頭部に回転ばねを持たせ，剛床仮定のもとに弾性応力解 析を
行った．計算式を（a）～（g）式に示す．
・水平地盤反力係数 kh
K h = α g Eo B
−
3
4
= α g ⋅ 700 N ⋅ B
−
3
4
（a）
ここで，粘性土：αg=60，砂質土：αg =80
・杭の特性値β
KhB
4EI
β =4
（b）
・杭頭固定度αr
Kθ
EIβ + K θ
αr =
（c）
・杭頭水平変位 yo
yo =
Q
(2 − α r )
4 EIβ 3
（d）
・杭頭曲げモーメント Mo
Mo =
Q
αr
2β
（e）
・地中部最大曲げモーメント Mmax
M max =
Q
2β
⎛
(1 − α r )2 + 1 ⋅ exp⎜⎜ − tan −1
⎝
1
1−αr
⎞
⎟⎟
⎠
（f）
・Mmax 発生深さ lm
lm =
1
β
tan −1
1
1−αr
- 38 -
（g）
（２）計算結果
・X 方向加力
表－２に X 方向における計算結果を示す．
表−２
基礎に作用する総せん断力
杭番号
杭径
B
杭数量
n
Nd
杭一本あたりの軸力
杭一本あたりの水平力 Qd
Kh
水平地盤反力係数
杭の特性値
β
αr
杭頭固定度
yo
杭頭水平変位
M
杭頭モーメント
o
地中部最大モーメント Mmax
lm
Mmax発生深さ
接合部短期許容耐力
杭本体短期許容耐力
杭頭部短期許容耐力
jMa
bMa
Ma
X 方向加力における杭体の応力・変位の計算結果
1200 [kN]
1，6
2，7
3，８
4，9
[cm]
[kNm]
[kNm]
[m]
500
2
400
113.7
0.01489
0.00368
0.62
0.77
96.2
49.2
3.3
500
2
1000
120.6
0.01489
0.00368
0.71
0.77
115.9
47.2
3.5
500
2
1100
122.6
0.01489
0.00368
0.72
0.77
120.6
47.0
3.5
500
2
1200
123.6
0.01489
0.00368
0.74
0.77
124.1
46.6
3.6
5，10
500
2
900
119.5
0.01489
0.00368
0.69
0.77
111.8
47.8
3.4
[kNm]
[kNm]
[kNm]
174.3
191.0
174.3
245.4
245.9
245.4
249.5
255.0
249.5
253.5
264.2
253.5
241.3
236.7
236.7
[mm]
[本]
[kN]
[kN]
3
[kN/cm ]
[1/cm]
・Y 方向加力
表－３に Y 方向における計算結果を示す．
表−３
Y 方向加力における杭体の応力・変位の計算結果
基礎に作用する総せん断力
杭番号
杭径
B
杭数量
n
Nd
杭一本あたりの軸力
杭一本あたりの水平力 Qd
Kh
水平地盤反力係数
杭の特性値
β
αr
杭頭固定度
yo
杭頭水平変位
Mo
杭頭モーメント
地中部最大モーメント Mmax
lm
Mmax発生深さ
接合部短期許容耐力
杭本体短期許容耐力
杭頭部短期許容耐力
jMa
bMa
Ma
1200 [kN]
1，5
[mm]
[本]
[kN]
[kN]
[kN/cm3]
[1/cm]
[cm]
[kNm]
[kNm]
[m]
500
2
400
113.6
0.01489
0.00368
0.62
0.77
96.1
49.2
3.3
[kNm]
[kNm]
[kNm]
174.3
191.0
174.3
- 39 -
2，3，4，6，10
500
5
900
119.5
0.01489
0.00368
0.69
0.77
111.8
47.8
3.4
241.3
236.7
236.7
7，8，9
500
3
1300
125.1
0.01489
0.00368
0.75
0.77
127.9
46.4
3.6
257.6
272.3
257.6
（３）杭頭水平力
図－４に杭頭水平力 Qd の計算結果を図示する．
・X 方向加力
113.7
120.6
122.6
123.6
119.5
Y
113.7
120.6
122.6
123.6
119.5
119.5
125.1
125.1
125.1
119.5
X
・Y 方向加力
Y
113.6
119.5
119.5
図−４
119.5
113.6
X
杭頭水平力
（４）杭頭曲げモーメント
図－５に杭頭曲げモーメント Mo の計算結果を図示する．
・X 方向加力
96.2
115.9
120.6
124.1
111.8
Y
96.2
115.9
120.6
124.1
111.8
111.8
127.9
127.9
127.9
111.8
X
・Y 方向加力
Y
96.1
111.8
図−５
- 40 -
111.8
111.8
杭頭曲げモーメント
96.1
X
（５）M-N 相関図
図－６に接合部および杭本体の短期許容耐力時における曲げモーメント M と
軸力 Nd の関係を示す．同図には設計荷重における杭頭及び地中部の曲げモ
ーメントをプロットした．これより，設計荷重時の杭頭曲げモーメント Mo は 杭 頭 部
の短期許容耐力 Ma を下回っていることがわかる．また，地中部最大曲げモーメント
Mmax は Mo 以下であることも確認できる．
400
● ： 杭頭モーメント　Mo
■ ： 地中部最大モーメントMmax
杭本体
N d - b Ma関係
曲げモーメント M [kNm]
300
接合部
N d - jMa関係
200
杭頭部
N d -Ma関係
100
0
-2000
図−６
0
2000
軸力 Nd [kN]
4000
6000
短期許容耐力時の Nd-M 関係および計算結果
- 41 -
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本技術レポートは，建築設計事務所様，建築施工会社様において，SR パイルアン
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