JP7457670B2 - Pile foundation structure, building - Google Patents

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JP7457670B2 JP2021078489A JP2021078489A JP7457670B2 JP 7457670 B2 JP7457670 B2 JP 7457670B2 JP 2021078489 A JP2021078489 A JP 2021078489A JP 2021078489 A JP2021078489 A JP 2021078489A JP 7457670 B2 JP7457670 B2 JP 7457670B2
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Description

本発明は、杭基礎構造、建物に関する。 The present invention relates to pile foundation structures and buildings.

建物を支持する基礎構造として、基礎杭やフーチングが広く用いられている。
例えば特許文献1には、複数の杭の杭頭に打設されたフーチングコンクリートと、柱との仕口部が前記フーチングコンクリートに埋設された鉄骨基礎梁と、を有する杭基礎構造が開示されている。この杭基礎構造では、フーチングコンクリート上に設けた柱を複数の杭で支持している。
また、特許文献2には、プレキャスト製の柱部材と一体的に製作され、内部に連結梁が埋め込まれるプレキャスト製の基礎フーチングと、基礎フーチングの側面から離した位置に設けられる複数の基礎杭と、基礎杭の杭頭と連結梁とを連結する鉄骨フレームと、を備える基礎構造が開示されている。この基礎構造においても、基礎フーチング上に設けた柱部材を、複数の基礎杭で支持している。
また、特許文献3には、柱直下の構真杭と柱直下以外の中点杭とを設けて、基礎スラブと構真杭と中点杭とを一体化させることにより鉛直荷重を構真杭及び中点杭の両者により負担する構成が開示されている。
Foundation piles and footings are widely used as foundation structures that support buildings.
For example, Patent Document 1 discloses a pile foundation structure including footing concrete cast on the pile heads of a plurality of piles, and a steel foundation beam whose joint portion with a column is buried in the footing concrete. There is. In this pile foundation structure, columns placed on footing concrete are supported by multiple piles.
Furthermore, Patent Document 2 describes a precast foundation footing that is manufactured integrally with a precast column member and has a connecting beam embedded therein, and a plurality of foundation piles that are provided at positions away from the sides of the foundation footing. A foundation structure is disclosed that includes a steel frame that connects the pile cap of a foundation pile and a connecting beam. Also in this foundation structure, the column members provided on the foundation footing are supported by a plurality of foundation piles.
Furthermore, in Patent Document 3, vertical loads are reduced by providing a structural pile directly under a column and a midpoint pile other than directly below the column, and integrating the foundation slab, structural pile, and midpoint pile. A configuration is disclosed in which the load is borne by both the center point pile and the center point pile.

特許文献1~3に開示されたような構成では、基礎杭は、いずれも鉛直荷重を支持するものであり、柱に作用する鉛直荷重を、複数の杭に分散させて負担する構成となっている。
ところで、地震時には、杭頭部に水平方向のせん断力が集中的に作用する。この杭頭部に作用する水平方向のせん断力に抗するため、基礎杭の本数をさらに増やすことも考えられる。しかしながら、基礎杭の本数が増えれば、工期の長期化、施工コストの増加を招く。
また、杭頭部に作用する水平方向のせん断力に抗するために基礎杭の本数を増やすと、その結果として、水平方向のせん断力に対する抵抗性能に対し、鉛直荷重の支持性能が過大となってしまう場合がある。このため、鉛直荷重の支持性能と、杭頭部に作用する水平方向のせん断力に抗する性能とを、バランスよく備えることが望まれる。
In the configurations disclosed in Patent Documents 1 to 3, the foundation piles are all configured to support vertical loads, and the vertical load acting on the columns is distributed and borne by multiple piles.
During an earthquake, horizontal shear forces are concentrated on the pile heads. In order to resist the horizontal shear forces acting on the pile heads, it may be possible to increase the number of foundation piles. However, increasing the number of foundation piles would result in longer construction periods and higher construction costs.
In addition, if the number of foundation piles is increased to resist the horizontal shear force acting on the pile head, the result may be that the vertical load support capacity becomes excessive relative to the horizontal shear force resistance capacity. For this reason, it is desirable to have a good balance between the vertical load support capacity and the capacity to resist the horizontal shear force acting on the pile head.

特開2016-14273号公報JP 2016-14273 A 特開2017-122343号公報JP2017-122343A 特許第3695550号公報Patent No. 3695550

本発明が解決しようとする課題は、施工コストの増加を抑制しつつ、地震時に杭頭部に作用する水平方向のせん断力に効率的に抵抗可能な、杭基礎構造及び建物を提供することである。 The problem that this invention aims to solve is to provide a pile foundation structure and building that can efficiently resist the horizontal shear force acting on the pile head during an earthquake while suppressing increases in construction costs.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の杭基礎構造は、フーチング基礎部と基礎杭が接合された杭基礎構造であって、前記基礎杭は、柱材の直下に設けられる長尺杭と、前記長尺杭の少なくとも一方の杭側面に沿って前記長尺杭から離間して設けられる短尺杭と、を備え、前記フーチング基礎部は、角錐台、または円錐台状のフーチングと基礎スラブで構成され、前記フーチングに、前記基礎杭の杭頭部が埋設されることを特徴とする。
このような構成によれば、杭基礎構造は、基礎杭として、柱材の直下に設けられた長尺杭と、長尺杭の少なくとも一方の杭側面に沿って長尺杭から離間して設けられる短尺杭と、を備えている。これにより、杭基礎構造上に設けられる上部構造の鉛直荷重は、主に長尺杭によって負担される。
また、基礎杭を構成する長尺杭、及び短尺杭の杭頭部は、フーチングに埋設されている。このため、フーチングに接合される基礎杭の上部には、長尺杭の杭頭部と短尺杭の杭頭部とが配置されている。これにより、基礎杭の上部において、長尺杭の杭頭部、および短尺杭の杭頭部が合計された横断面積が大きくなり、水平方向のせん断力に対する抵抗力を高めることができる。
このような、水平方向の力に抵抗する杭の杭頭部には、通常、大規模なフーチングが必要となる。これに対し、上記のような構成においては、短尺杭を長尺杭の少なくとも一方の杭側面に沿って設けたために、これらに接合されるフーチングを一体化し、一のフーチングに対して長尺杭と短尺杭を共に接合することができる。これにより、各杭に対してフーチングを個別に設けた場合よりも、水平方向の力に十分に抗し得る構造としつつも、フーチングの全体の体積を小さくすることができる。
さらに、杭頭部ほど大きなせん断力が作用しない基礎杭の下部側においては、大きな水平抵抗力が不要であるため、長尺杭のみが存在し、短尺杭は存在しない構成としている。このため、基礎杭を構築する工期の長期化、および施工コストの上昇を抑えることができる。このようにして、鉛直荷重の支持性能と、杭頭部に作用する水平方向のせん断力に抗する性能とを、バランスよく備えることができる。
したがって、施工コストの増加を抑制しつつ、地震時に杭頭部に作用する水平方向のせん断力に効率的に抵抗可能な、杭基礎構造を提供することが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
That is, the pile foundation structure of the present invention is a pile foundation structure in which a footing foundation part and a foundation pile are joined, and the foundation pile includes at least a long pile provided directly below a column material and a long pile provided directly below the column material. a short pile provided spaced apart from the long pile along one side of the pile, the footing foundation section being composed of a truncated pyramid or truncated conical footing and a foundation slab, and the footing includes: The pile head of the foundation pile is buried.
According to such a configuration, the pile foundation structure includes, as the foundation pile, a long pile provided directly below the column material, and a long pile provided apart from the long pile along at least one pile side of the long pile. It is equipped with short piles that can be used. As a result, the vertical load of the superstructure provided on the pile foundation structure is mainly borne by the long piles.
Moreover, the pile heads of the long piles and short piles that constitute the foundation piles are buried in the footing. For this reason, the pile head of a long pile and the pile head of a short pile are arranged at the upper part of the foundation pile joined to the footing. As a result, in the upper part of the foundation pile, the total cross-sectional area of the pile heads of the long piles and the pile heads of the short piles becomes large, and the resistance to horizontal shear force can be increased.
Extensive footings are typically required at the pile heads of such piles to resist horizontal forces. On the other hand, in the above configuration, since the short pile is provided along at least one side of the long pile, the footings connected to these are integrated, and the long pile is attached to one footing. and short piles can be joined together. Thereby, the overall volume of the footing can be made smaller while providing a structure that can sufficiently resist horizontal forces than when a footing is individually provided for each pile.
Furthermore, since there is no need for a large horizontal resistance force at the bottom of the foundation pile where shear force is not as large as the pile head, only long piles are present and short piles are not present. Therefore, it is possible to suppress the lengthening of the construction period for constructing foundation piles and the increase in construction costs. In this way, the ability to support vertical loads and the ability to resist horizontal shear forces acting on the pile head can be provided in a well-balanced manner.
Therefore, it is possible to provide a pile foundation structure that can efficiently resist the horizontal shear force that acts on the pile head during an earthquake while suppressing an increase in construction costs.

本発明の一態様においては、一の前記長尺杭の周囲に、複数の前記短尺杭が設けられている。
このような構成によれば、一の長尺杭の周囲に、複数の短尺杭を設けることで、基礎杭の上部における、長尺杭の杭頭部、および短尺杭の杭頭部の合計横断面積を増大させることができる。したがって、水平方向のせん断力に対する抵抗力を、より有効に高めることができる。
In one aspect of the present invention, a plurality of the short piles are provided around one of the long piles.
According to such a configuration, by providing a plurality of short piles around one long pile, the total cross section of the pile heads of the long piles and the pile heads of the short piles at the top of the foundation pile can be The area can be increased. Therefore, resistance to horizontal shear force can be more effectively increased.

本発明の一態様においては、本発明の建物は、上記したような杭基礎構造を備えた建物であって、外周柱の直下には、前記長尺杭と同等の長さの杭のみが配置され、内部柱の直下に、前記杭基礎構造が配置される。
通常、建物の外周に配置される杭では、杭の片側のみにスラブが取り付くのに対して、内部側に配置される杭では杭の両側にスラブが取り付くために、内部側に配置される杭の方が、杭頭部に作用するせん断力に対して、杭と共に負担できるスラブの抵抗力が大きくなることが多い。
そこで、内部柱の直下には、長尺杭と短尺杭とで構成される杭基礎構造を配置して、長尺杭の杭頭部、および短尺杭の杭頭部の合計横断面積を大きくすることで、大きなせん断力に抵抗する。また、外周柱の直下においては、杭頭部の横断面積を内部の杭よりも小さくして、スラブが抵抗できるだけの相応の構成とするために、長尺杭と同等の長さの杭のみを配置して短尺杭と同等の長さの杭を配置しない。これにより、スラブの抵抗力に対して相応以上に、過剰に杭が設けられるのを抑制でき、バランスのよい合理的な構成を実現することができる。
In one aspect of the present invention, the building of the present invention is a building having a pile foundation structure as described above, and only piles having the same length as the long piles are placed directly under the outer peripheral columns. The pile foundation structure is placed directly below the internal column.
Normally, piles placed on the outside of a building have a slab attached to only one side of the pile, while piles placed on the inside have slabs attached to both sides of the pile. In this case, the resistance force of the slab, which can bear the burden of the shear force acting on the pile head together with the pile, is often greater.
Therefore, a pile foundation structure consisting of long piles and short piles is placed directly under the internal columns to increase the total cross-sectional area of the pile heads of the long piles and the pile heads of the short piles. This allows it to resist large shear forces. In addition, in order to make the cross-sectional area of the pile heads smaller than the internal piles directly under the outer peripheral pillars, and to create a suitable structure that allows the slab to resist, only piles of the same length as long piles are installed. Do not place piles of the same length as short piles. As a result, it is possible to suppress the provision of an excessive number of piles in proportion to the resistance force of the slab, and it is possible to realize a well-balanced and rational configuration.

本発明によれば、施工コストの増加を抑制しつつ、地震時に杭頭部に作用する水平方向のせん断力に効率的に抵抗可能な、杭基礎構造及び建物を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a pile foundation structure and a building that can efficiently resist horizontal shear force acting on the pile head during an earthquake while suppressing an increase in construction costs.

本発明の実施形態に係る杭基礎構造における外周柱、内部柱、長尺杭、短尺杭、及び杭の配置例を示す図である。It is a figure showing an example of arrangement of a peripheral column, an internal column, a long pile, a short pile, and a pile in a pile foundation structure concerning an embodiment of the present invention. 図1のI―I矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II in FIG. 1; 上記杭基礎構造における、フーチング基礎部に対する長尺杭、および短尺杭の杭頭部の接続構造を示す断面図である。It is a sectional view showing the connection structure of the pile head of a long pile and a short pile to a footing foundation part in the above-mentioned pile foundation structure. 杭頭を固定とした場合と、杭頭の固定度をピンとした場合における、長尺杭と短尺杭の曲げモーメントの検討結果を示す図である。It is a figure which shows the study result of the bending moment of a long pile and a short pile in the case where the pile head is fixed and when the degree of fixation of the pile head is set as a pin. 杭頭を固定とした場合と、杭頭の固定度をピンとした場合における、長尺杭と短尺杭の水平変位の検討結果を示す図である。This figure shows the results of a study on the horizontal displacement of long and short piles when the pile head is fixed and when the pile head is fixed to a pin degree. 基礎杭の杭頭部の固定方法が異なる解析結果による長尺杭と短尺杭のせん断力分担率を示す比較表である。This is a comparison table showing the shear force sharing ratio of long piles and short piles based on analysis results using different methods of fixing the pile heads of foundation piles. 地盤の変形係数をE=700Nとした(軟弱地盤に相当する)場合と、Francisの式より求めた(硬質地盤に相当する)場合との、水平地盤バネの初期剛性の比を示す表である。This is a table showing the ratio of the initial stiffness of the horizontal ground spring when the ground deformation coefficient is E 0 = 700N (corresponding to soft ground) and when calculated from the Francis equation (corresponding to hard ground). be. 地盤バネの初期剛性をE=700Nとした(軟弱地盤に相当する)場合と、地盤バネをFrancisの式より求めた(硬質地盤に相当する)場合とにおける、長尺杭と短尺杭の曲げモーメントの検討結果を示す図である。Bending of long piles and short piles in the case where the initial stiffness of the ground spring is E 0 = 700N (corresponding to soft ground) and the case where the ground spring is determined by the Francis formula (corresponding to hard ground) FIG. 3 is a diagram showing the result of moment study. 地盤バネの初期剛性をE=700Nとした(軟弱地盤に相当する)場合と、地盤バネをFrancisの式より求めた(硬質地盤に相当する)場合とにおける、長尺杭と短尺杭の水平変位の検討結果を示す図である。Horizontality of long piles and short piles in the case where the initial stiffness of the ground spring is E 0 = 700N (corresponding to soft ground) and the case where the ground spring is determined by the Francis formula (corresponding to hard ground) It is a figure showing the result of examination of displacement. 杭周辺の地盤特性が異なる解析結果による長尺杭と短尺杭のせん断力分担率を示す比較表である。This is a comparison table showing the shear force sharing ratio of long piles and short piles based on analysis results with different ground characteristics around the piles.

以下、添付図面を参照して、本発明による杭基礎構造、建物を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態に係る杭基礎構造における外周柱、内部柱、長尺杭、短尺杭、及び杭の配置例を図1に示す。図2は、図1のI―I矢視断面図である。図3は、上記杭基礎構造における、フーチング基礎部に対する長尺杭、および短尺杭の杭頭部の接続構造を示す断面図である。
建物1は、地盤G中に構築された下部構造2と、下部構造2上に設けられた上部構造3と、を有している。
上部構造3は、上下方向に延びる複数本の柱30と、互いに隣り合う柱30間に架設された梁34と、を有している。上部構造3は、複数本の柱30として、建物1の外周部1sに沿って配置される複数本の外周柱31と、建物1の外周部1sよりも内側に配置される複数本の柱材Cとしての内部柱32と、を備えている。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, the form for implementing the pile foundation structure and building by this invention is demonstrated based on a drawing.
FIG. 1 shows an example of the arrangement of outer columns, inner columns, long piles, short piles, and piles in the pile foundation structure according to this embodiment. FIG. 2 is a sectional view taken along the line II in FIG. 1. FIG. 3 is a sectional view showing the connection structure of the long pile and the pile head of the short pile with respect to the footing foundation in the above-mentioned pile foundation structure.
The building 1 has a lower structure 2 constructed in the ground G and an upper structure 3 provided on the lower structure 2.
The upper structure 3 includes a plurality of columns 30 extending in the vertical direction and beams 34 installed between the columns 30 adjacent to each other. The superstructure 3 includes a plurality of columns 30, including a plurality of outer peripheral columns 31 arranged along the outer periphery 1s of the building 1, and a plurality of pillar members arranged inside the outer periphery 1s of the building 1. An internal column 32 as C.

下部構造2は、建物1の内部側に設けられる杭基礎構造10と、建物1の外周側に設けられる杭25と、を備えている。
図2、図3に示すように、杭基礎構造10は、上部構造3の内部柱32の下方に配置されている。杭基礎構造10は、基礎杭20と、フーチング基礎部11と、を備えている。
フーチング基礎部11は、基礎スラブ12と、フーチング13と、を一体に備えている。基礎スラブ12は、例えば鉄筋コンクリート造のマットスラブである。本実施形態において、基礎スラブ12は、基礎梁を備えていない。フーチング13は、例えば鉄筋コンクリート造であり、基礎スラブ12において、内部柱32の直下を含む一部の領域に設けられている。つまり、フーチング13は、下部構造2に設けられた基礎スラブ12の一部に設けられている。フーチング13は、基礎スラブ12の下面から下方に突出するように形成されている。フーチング13は、上方から見て、矩形状、又は円形状に形成されている。フーチング13は、上方から下方に向かって、その径寸法が漸次縮小している。つまり、フーチング13は、角錐台状、または円錐台状に形成されており、これが、面積の大きい下底面が上側に、面積の小さい上底面が下側に位置づけられて、上下が逆となるように設けられている。フーチング基礎部11は、フーチング13が設けられることで、フーチング13が設けられていない部分における基礎スラブ12の厚さよりも、上下方向のコンクリート厚が大きくなっている。
The substructure 2 comprises a pile foundation structure 10 provided on the inside side of the building 1 and piles 25 provided on the outer periphery side of the building 1.
As shown in Figures 2 and 3, the pile foundation structure 10 is disposed below the internal column 32 of the superstructure 3. The pile foundation structure 10 includes a foundation pile 20 and a footing base portion 11.
The footing base 11 integrally includes a foundation slab 12 and a footing 13. The foundation slab 12 is, for example, a mat slab made of reinforced concrete. In this embodiment, the foundation slab 12 does not include a foundation beam. The footing 13 is, for example, made of reinforced concrete, and is provided in a part of the foundation slab 12 including a part directly below the internal column 32. That is, the footing 13 is provided in a part of the foundation slab 12 provided in the substructure 2. The footing 13 is formed so as to protrude downward from the lower surface of the foundation slab 12. The footing 13 is formed in a rectangular or circular shape when viewed from above. The diameter dimension of the footing 13 gradually decreases from the top to the bottom. That is, the footing 13 is formed in a truncated pyramid or truncated cone shape, and is provided upside down with the lower bottom surface with a larger area positioned on the upper side and the upper bottom surface with a smaller area positioned on the lower side. By providing the footing 13, the footing base 11 has a concrete thickness in the vertical direction that is greater than the thickness of the foundation slab 12 in the portion where the footing 13 is not provided.

基礎杭20は、長尺杭21と、短尺杭22と、を備えている。長尺杭21は、柱材Cとしての内部柱32の直下に設けられている。短尺杭22は、長尺杭21の少なくとも一方の杭側面21sに沿って設けられている。杭基礎構造10は、一の長尺杭21の周囲に、複数の短尺杭22が設けられている。本実施形態において、短尺杭22は、長尺杭21を挟んだ両側に設けられている。図1に示すように、上方から見ると、長尺杭21に対し、2本の短尺杭22が、一直線上に配置されている。なお、短尺杭22は、例えば、長尺杭21の四方に配置されていてもよい。 The foundation pile 20 includes a long pile 21 and a short pile 22. The long pile 21 is provided directly below the internal column 32 serving as the column material C. The short pile 22 is provided along at least one pile side surface 21s of the long pile 21. In the pile foundation structure 10, a plurality of short piles 22 are provided around one long pile 21. In this embodiment, the short piles 22 are provided on both sides of the long pile 21. As shown in FIG. 1, when viewed from above, the two short piles 22 are arranged in a straight line with respect to the long pile 21. Note that the short piles 22 may be arranged, for example, on all four sides of the long pile 21.

図3に示すように、長尺杭21の杭頭部21t、短尺杭22の杭頭部22tは、それぞれ、フーチング13が設けられたフーチング基礎部11に埋設されている。杭頭部21t、22tには、それぞれ、上方に向かって延びる杭頭定着筋21m、22mが設けられている。杭頭定着筋21m、22mは、フーチング基礎部11を構成するコンクリートに定着されている。 As shown in FIG. 3, the pile head 21t of the long pile 21 and the pile head 22t of the short pile 22 are each buried in the footing foundation 11 in which the footing 13 is provided. The pile heads 21t and 22t are provided with pile head fixing bars 21m and 22m, respectively, which extend upward. The pile head anchoring bars 21m and 22m are fixed to the concrete that constitutes the footing foundation 11.

フーチング基礎部11には、フーチング基礎部11の上面から上方に突出する柱接合部15が一体に設けられている。柱接合部15は、内部柱32の直下に配置されている。柱接合部15は、例えばコンクリート造で、フーチング基礎部11の上面から上方に延びる延出部15aと、延出部15aの上端から水平面内に沿って拡径した拡径部15bと、を一体に有している。
拡径部15bの上面には、免震滑り支承16が固定されている。免震滑り支承16は、上側フランジ16a、下側フランジ16b、及び積層ゴム部16cを備えている。下側フランジ16bは、拡径部15bの上面に設けられている。下側フランジ16bの上面には、図示されない滑り板が固定されている。積層ゴム部16cは、上側フランジ16aの下側に固定されており、下端には、図示されない滑り材が設けられている。積層ゴム部16cの滑り材が、下側フランジ16bの滑り板に対向、当接して設けられることにより、上側フランジ16aを含む上側の構造体は、地震等により水平方向に力が作用した際に、下側フランジ16bを含む下側の構造体に対して、摺動する。
内部柱32の下端32bは、上側フランジ16aの上面に接合されている。
The footing base part 11 is integrally provided with a column joint part 15 that projects upward from the upper surface of the footing base part 11. The column joint portion 15 is arranged directly below the internal column 32. The column joint part 15 is made of concrete, for example, and integrally includes an extending part 15a extending upward from the upper surface of the footing foundation part 11, and an enlarged diameter part 15b extending in diameter along a horizontal plane from the upper end of the extending part 15a. has.
A seismic isolation sliding support 16 is fixed to the upper surface of the enlarged diameter portion 15b. The seismic isolation sliding support 16 includes an upper flange 16a, a lower flange 16b, and a laminated rubber portion 16c. The lower flange 16b is provided on the upper surface of the enlarged diameter portion 15b. A sliding plate (not shown) is fixed to the upper surface of the lower flange 16b. The laminated rubber portion 16c is fixed to the lower side of the upper flange 16a, and a sliding material (not shown) is provided at the lower end. Since the sliding material of the laminated rubber portion 16c is provided opposite to and in contact with the sliding plate of the lower flange 16b, the upper structure including the upper flange 16a is able to withstand force when horizontal force is applied due to an earthquake or the like. , slides against the lower structure including the lower flange 16b.
The lower end 32b of the internal column 32 is joined to the upper surface of the upper flange 16a.

図2に示すように、長尺杭21は、短尺杭22よりも上下方向の長さが大きい。短尺杭22は、長尺杭21よりも上下方向の長さが小さい。長尺杭21の杭先端21bは、地盤Gの上層部G1よりもN値が、例えば50以上と高い、強固な下層部G2に根入れされている。これにより、長尺杭21は、鉛直荷重に対する支持力が確保される支持杭とされている。長尺杭21は、支持層としての下層部G2に、鉛直荷重を伝達する。
短尺杭22の杭先端22bは、N値が高い下層部G2に到達しておらず、下層部G2よりもN値が、例えば30より小さく低い値となる、上層部G1に留まっている。短尺杭22は、地盤Gの上層部G1のみに、全体が上層部G1に位置するように設置されており、杭先端22bは、N値が30より小さい上層部G1に根入れされている。これにより、短尺杭22は、主に水平力に抵抗する水平抵抗杭として機能する。
本実施形態においては、短尺杭22は、支持杭としては機能しない。短尺杭22の自重は、短尺杭22の杭頭部22tが接合されたフーチング基礎部11を介して、隣接する長尺杭21によって支持されている。このように、短尺杭22は長尺杭21によって支持されるため、上層部G1が、埋土や、液状化が生じる可能性のある細砂層、あるいはN値が3以下の緩いシルト系の地層等、短尺杭22の自重を支持できないような地層であっても構わない。
本実施形態では、長尺杭21の長さは、例えば、66~68mであり、短尺杭22の長さは、例えば、15mである。なお、長尺杭21、短尺杭22の長さは、建物1が設置される地盤Gの構成(上層部G1の土質、N値が高い下層部G2の深さ等)によって異なり、上記の数値は一例に過ぎない。
As shown in FIG. 2, the long pile 21 has a longer vertical length than the short pile 22. The short pile 22 has a smaller vertical length than the long pile 21. The pile tip 21b of the long pile 21 is embedded in a strong lower layer G2 having a higher N value, for example, 50 or more, than the upper layer G1 of the ground G. Thereby, the long pile 21 is made into a support pile whose supporting capacity against vertical loads is ensured. The long pile 21 transmits a vertical load to the lower layer G2 serving as a support layer.
The pile tip 22b of the short pile 22 has not reached the lower part G2 where the N value is high, but remains in the upper part G1 where the N value is lower than the lower part G2, for example, less than 30. The short pile 22 is installed only in the upper layer G1 of the ground G so that the entire pile is located in the upper layer G1, and the pile tip 22b is embedded in the upper layer G1 where the N value is smaller than 30. Thereby, the short pile 22 functions as a horizontal resistance pile that mainly resists horizontal force.
In this embodiment, the short piles 22 do not function as support piles. The dead weight of the short pile 22 is supported by the adjacent long pile 21 via the footing foundation 11 to which the pile head 22t of the short pile 22 is joined. In this way, since the short piles 22 are supported by the long piles 21, the upper layer G1 is buried soil, a fine sand layer where liquefaction may occur, or a loose silt layer with an N value of 3 or less. The stratum may be such that it cannot support the weight of the short pile 22.
In this embodiment, the length of the long pile 21 is, for example, 66 to 68 m, and the length of the short pile 22 is, for example, 15 m. Note that the lengths of the long piles 21 and the short piles 22 vary depending on the composition of the ground G on which the building 1 is installed (the soil quality of the upper layer G1, the depth of the lower layer G2 with a high N value, etc.), and the lengths are different from the above values. is just one example.

図3に示すように、フーチング基礎部11と内部柱32の最下端面との接合位置Jからフーチング基礎部11の下方に向かって拡大するように、押し抜きせん断破壊面Bが設定される。押し抜きせん断破壊面Bは、フーチング基礎部11と内部柱32の最下端面との接合位置Jから下方に向かって、45度広がる方向に傾斜している。
押し抜きせん断破壊面Bよりも内側の、フーチング基礎部11が設けられる高さ位置においては、その水平方向の全域にわたって、フーチング13が延在して設けられている。すなわち、押し抜きせん断破壊面Bよりも内側においては、その外側の、基礎スラブ12のみの部分と比べると、コンクリートの断面が厚く形成されている。これにより、基礎梁を有さないフーチング基礎部11においても、押し抜きせん断破壊が抑制される。
短尺杭22の杭頭部22tは、押し抜きせん断破壊面Bで囲まれた範囲内で、フーチング基礎部11に接合されている。
As shown in FIG. 3, the punch-out shear failure surface B is set so as to expand downward from the footing foundation 11 from the joining position J between the footing foundation 11 and the lowest end surface of the internal column 32. The punch-out shear failure surface B is inclined downwardly from the joining position J of the footing base portion 11 and the lowest end surface of the internal column 32 in a direction that widens by 45 degrees.
At the height position where the footing base part 11 is provided, which is inside the punching shear failure surface B, the footing 13 is provided extending over the entire area in the horizontal direction. That is, on the inner side of the push-out shear failure surface B, the cross-section of the concrete is thicker than on the outer side, where only the foundation slab 12 exists. As a result, push-out shear failure is suppressed even in the footing foundation portion 11 that does not have a foundation beam.
The pile head 22t of the short pile 22 is joined to the footing foundation 11 within the range surrounded by the push-out shear failure surface B.

図1、図2に示すように、杭25は、外周柱31の直下に配置されている。杭25は、長尺杭21と同等の長さを有している。杭25の杭先端25bは、強固な下層部G2に根入れされている。これにより、杭25は、外周柱31に作用する鉛直荷重に対する支持力が確保される支持杭とされている。杭25は、支持層としての下層部G2に、鉛直荷重を伝達する。 As shown in FIGS. 1 and 2, the pile 25 is arranged directly below the outer peripheral column 31. As shown in FIGS. The pile 25 has the same length as the long pile 21. The pile tip 25b of the pile 25 is embedded in the strong lower layer G2. Thereby, the pile 25 is made into a support pile whose supporting force against the vertical load acting on the outer peripheral column 31 is ensured. The pile 25 transmits a vertical load to the lower layer G2 serving as a support layer.

上述したような杭基礎構造10によれば、フーチング基礎部11と基礎杭20が接合された杭基礎構造10であって、基礎杭20は、柱材Cの直下に設けられる長尺杭21と、長尺杭21の少なくとも一方の杭側面21sに沿って設けられる短尺杭22と、を備え、フーチング基礎部11は、角錐台、または円錐台状のフーチング13と基礎スラブ12で構成され、フーチング13に、基礎杭20の杭頭部21t、22tが埋設される。
このような構成によれば、杭基礎構造10は、基礎杭20として、柱材Cの直下に設けられた長尺杭21と、長尺杭21の少なくとも一方の杭側面21sに沿って長尺杭21から離間して設けられる短尺杭22と、を備えている。これにより、杭基礎構造10上に設けられる上部構造3の鉛直荷重は、主に長尺杭21によって負担される。
また、基礎杭20を構成する長尺杭21、及び短尺杭22の杭頭部21t、22tは、フーチング13に埋設されている。このため、フーチング13に接合される基礎杭20の上部には、長尺杭21の杭頭部21tと短尺杭22の杭頭部22tとが配置されている。これにより、基礎杭20の上部において、長尺杭21の杭頭部21t、および短尺杭22の杭頭部22tが合計された横断面積が大きくなり、水平方向のせん断力に対する抵抗力を高めることができる。
このような、水平方向の力に抵抗する杭の杭頭部には、通常、大規模なフーチングが必要となる。これに対し、上記のような構成においては、短尺杭22を長尺杭21の少なくとも一方の杭側面21sに沿って設けたために、これらに接合されるフーチング13を一体化し、一のフーチングに対して長尺杭21と短尺杭22を共に接合することができる。これにより、各杭21、22に対してフーチングを個別に設けた場合よりも、水平方向の力に十分に抗し得る構造としつつも、フーチング13の全体の体積を小さくすることができる。
さらに、杭頭部21t、22tほど大きなせん断力が作用しない基礎杭20の下部側においては、大きな水平抵抗力が不要であるため、長尺杭21のみが存在し、短尺杭22は存在しない構成としている。このため、基礎杭20を構築する工期の長期化、および施工コストの上昇を抑えることができる。このようにして、鉛直荷重の支持性能と、杭頭部21t、22tに作用する水平方向のせん断力に抗する性能とを、バランスよく備えることができる。
したがって、施工コストの増加を抑制しつつ、地震時に杭頭部21t、22tに作用する水平方向のせん断力に効率的に抵抗可能な、杭基礎構造10を提供することが可能となる。
According to the pile foundation structure 10 as described above, the footing foundation part 11 and the foundation pile 20 are joined together, and the foundation pile 20 is a long pile 21 provided directly below the column material C. , and a short pile 22 provided along at least one pile side surface 21s of the long pile 21. 13, the pile heads 21t and 22t of the foundation pile 20 are buried.
According to such a configuration, the pile foundation structure 10 includes, as the foundation pile 20, a long pile 21 provided directly under the column C, and a long pile 21 along the pile side surface 21s of at least one of the long piles 21. A short pile 22 provided apart from the pile 21 is provided. Thereby, the vertical load of the superstructure 3 provided on the pile foundation structure 10 is mainly borne by the long piles 21.
Further, the pile heads 21t and 22t of the long pile 21 and the short pile 22 that constitute the foundation pile 20 are buried in the footing 13. For this reason, a pile head 21t of the long pile 21 and a pile head 22t of the short pile 22 are arranged above the foundation pile 20 joined to the footing 13. As a result, in the upper part of the foundation pile 20, the total cross-sectional area of the pile head 21t of the long pile 21 and the pile head 22t of the short pile 22 increases, and the resistance to horizontal shear force is increased. Can be done.
Extensive footings are typically required at the pile heads of such piles to resist horizontal forces. On the other hand, in the above configuration, since the short pile 22 is provided along at least one pile side surface 21s of the long pile 21, the footing 13 joined to these is integrated, and The long pile 21 and the short pile 22 can be joined together. Thereby, the overall volume of the footing 13 can be made smaller while providing a structure that can sufficiently resist horizontal forces than in the case where footings are individually provided for each of the piles 21 and 22.
Furthermore, since a large horizontal resistance force is not required on the lower side of the foundation pile 20 where shear force as large as the pile heads 21t and 22t does not act, only the long piles 21 are present and the short piles 22 are not present. It is said that Therefore, it is possible to suppress the lengthening of the construction period for constructing the foundation piles 20 and the increase in construction costs. In this way, the ability to support vertical loads and the ability to resist horizontal shearing forces acting on the pile heads 21t and 22t can be provided in a well-balanced manner.
Therefore, it is possible to provide the pile foundation structure 10 that can efficiently resist the horizontal shear force that acts on the pile heads 21t and 22t during an earthquake while suppressing an increase in construction costs.

特に本実施形態においては、既に説明したように、短尺杭22は、フーチング基礎部11を介して、長尺杭21によって支持されている。このため、短尺杭22が根入れされた上層部G1が、埋土や、液状化が生じる可能性のある細砂層、あるいはN値が3以下の緩いシルト系の地層等であっても、短尺杭22を支持することができる。
また、フーチング13は、フーチング基礎部11と柱材Cとの接合位置Jからフーチング基礎部11の下方に向かって拡大するように設定される押し抜きせん断破壊面Bで囲まれた領域の、フーチング基礎部11が設けられる高さ位置における、水平方向の全域にわたって、設けられている。このため、押し抜きせん断破壊面Bよりも内側においては、コンクリートの断面が厚く形成され、これにより、基礎梁を有さないフーチング基礎部11においても、押し抜きせん断破壊が抑制される。特に本実施形態においては、基礎スラブ12を、基礎梁を有さないマットスラブとしており、これによって、基礎梁12を施工する際の採掘量が削減されるため、施工期間及び施工コストが低減される。
Particularly in this embodiment, as already explained, the short pile 22 is supported by the long pile 21 via the footing foundation 11. Therefore, even if the upper layer G1 into which the short piles 22 are embedded is buried soil, a fine sand layer where liquefaction may occur, or a loose silty stratum with an N value of 3 or less, the short piles The pile 22 can be supported.
Furthermore, the footing 13 is a footing in an area surrounded by a push-out shear failure surface B that is set to expand downward from the joint position J of the footing foundation 11 and the column C. The base portion 11 is provided over the entire horizontal area at the height position where the base portion 11 is provided. For this reason, the cross section of the concrete is formed thicker on the inner side of the push-out shear failure surface B, and thereby, push-out shear failure is suppressed even in the footing foundation portion 11 that does not have a foundation beam. In particular, in this embodiment, the foundation slab 12 is a matte slab without a foundation beam, which reduces the amount of mining required when constructing the foundation beam 12, thereby reducing the construction period and construction cost. Ru.

また、杭基礎構造10においては、一の長尺杭21の周囲に、複数の短尺杭22が設けられている。
このような構成によれば、一の長尺杭21の周囲に、複数の短尺杭22を設けることで、基礎杭20の上部における、長尺杭21の杭頭部21t、および短尺杭22の杭頭部22tの合計横断面積を増大させることができる。したがって、水平方向のせん断力に対する抵抗力を、より有効に高めることができる。
Moreover, in the pile foundation structure 10, a plurality of short piles 22 are provided around one long pile 21.
According to such a configuration, by providing a plurality of short piles 22 around one long pile 21, the pile head 21t of the long pile 21 and the short pile 22 in the upper part of the foundation pile 20 are The total cross-sectional area of the pile head 22t can be increased. Therefore, resistance to horizontal shear force can be more effectively increased.

また、建物1は、上記したような杭基礎構造10を備えた建物1であって、外周柱31の直下には、長尺杭21と同等の長さの杭25のみが配置され、内部柱32の直下に、杭基礎構造10が配置される。
通常、建物1の外周に配置される杭では、杭の片側のみにスラブが取り付くのに対して、内部側に配置される杭では杭の両側にスラブが取り付くために、内部側に配置される杭の方が、杭頭部に作用するせん断力に対して、杭と共に負担できるスラブの抵抗力が大きくなることが多い。
そこで、内部柱32の直下には、長尺杭21と短尺杭22とで構成される杭基礎構造10を配置して、長尺杭21の杭頭部21t、および短尺杭22の杭頭部22tの合計横断面積を大きくすることで、大きなせん断力に抵抗する。また、外周柱31の直下においては、杭頭部の横断面積を内部の杭よりも小さくして、スラブが抵抗できるだけの相応の構成とするために、長尺杭21と同等の長さの杭25のみを配置して短尺杭22と同等の長さの杭を配置しない。これにより、スラブの抵抗力に対して相応以上に、過剰に杭が設けられるのを抑制でき、バランスのよい合理的な構成を実現することができる。
In addition, the building 1 is a building 1 equipped with the pile foundation structure 10 as described above, in which only the piles 25 having the same length as the long piles 21 are arranged directly under the outer peripheral pillars 31, and the internal pillars The pile foundation structure 10 is placed directly under the pile foundation 32 .
Usually, for piles placed around the outside of building 1, the slab is attached to only one side of the pile, whereas for piles placed inside, the slab is attached to both sides of the pile, so it is placed on the inside side. In many cases, piles have a greater resistance to the shear force acting on the pile head due to the slab that can bear the load along with the pile.
Therefore, the pile foundation structure 10 composed of the long piles 21 and the short piles 22 is arranged directly under the internal columns 32, and the pile head 21t of the long pile 21 and the pile head of the short pile 22 are arranged. The large total cross-sectional area of 22t resists large shear forces. Directly below the outer peripheral pillar 31, a pile of the same length as the long pile 21 is installed, in order to make the cross-sectional area of the pile head smaller than that of the internal pile, and to create a suitable structure that allows the slab to resist. Only the short piles 25 are arranged, and no piles having the same length as the short piles 22 are arranged. As a result, it is possible to suppress the provision of an excessive number of piles in proportion to the resistance force of the slab, and it is possible to realize a well-balanced and rational configuration.

(実施形態の変形例)
なお、本発明の杭基礎構造、建物は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、フーチング基礎部11は、基礎スラブ12とフーチング13とを備え、基礎梁を備えない構成とした。フーチング基礎部11上に設けられる内部柱32に作用する応力(曲げモーメント)に対し、基礎スラブ12のみで抵抗できない場合には、基礎スラブ12に加えて基礎梁を設けるようにしてもよい。
また、上記の実施形態では、基礎杭を構成する長尺杭21は下層部G2に支持されているが、下層部G2に埋設されることなく、地盤G中に摩擦杭として設けても良い。基礎杭を構成する短尺杭22は、長尺杭21の両側に各1箇所が設けられ、合計2箇所に設置されているが、長尺杭21の片側のみに1箇所設置される場合、或いは、長尺杭21に対して、水平2方向に各2箇所ずつ設置され、合計4箇所に設置しても良い。
また、上記の実施形態では、基礎スラブ12にはマットスラブを採用しているが、マットスラブに限定することなく、基礎梁を備えたスラブであっても良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
(Modified example of embodiment)
Note that the pile foundation structure and building of the present invention are not limited to the above-described embodiments described with reference to the drawings, and various modifications can be made within the technical scope thereof.
For example, in the embodiment described above, the footing foundation 11 includes the foundation slab 12 and the footing 13, and does not include a foundation beam. If the foundation slab 12 alone cannot resist the stress (bending moment) acting on the internal column 32 provided on the footing foundation 11, a foundation beam may be provided in addition to the foundation slab 12.
Further, in the above embodiment, the long piles 21 constituting the foundation piles are supported by the lower part G2, but they may be provided as friction piles in the ground G without being buried in the lower part G2. The short piles 22 constituting the foundation piles are installed in one place on each side of the long pile 21, and are installed in a total of two places, but when one place is installed only on one side of the long pile 21, or , the long piles 21 may be installed at two locations in each of the two horizontal directions, and may be installed at four locations in total.
Further, in the above embodiment, a mat slab is used as the foundation slab 12, but the foundation slab 12 is not limited to a mat slab, and may be a slab provided with a foundation beam.
In addition to this, it is possible to select the configurations mentioned in the above embodiments or to change them to other configurations as appropriate, without departing from the gist of the present invention.

(検討例)
上記実施形態で示した構成において、短尺杭(水平抵抗杭)の負担せん断力に対する杭頭固定度、及び杭周辺の地盤特性の影響について検討を行ったので、その結果を以下に示す。杭周辺の地盤特性として、軟弱地盤と硬質地盤の違いについて、杭に接合される地盤バネの値を変化させて検討を行った。
上記構成を有した建物では、柱直下において支持層まで到達させた支持杭(長尺杭)と、地震力に対して水平抵抗する水平抵抗杭(短尺杭)と、を用いている。本検討では、杭頭固定度や地盤バネの値により、支持杭と水平抵抗杭とで、水平抵抗杭のせん断力分担率が大きく変わらないことを確認した。
(1)杭頭固定度の影響
まず、杭頭を固定とした場合(以下の各図中、「杭頭固定」と示される)と、杭頭の固定度をピンとした場合(以下の各図中、「杭頭ピン」と示される)とで、それぞれ応力解析を行い、支持杭および水平抵抗杭における、曲げモーメント、変形、負担せん断力割合を算出した。
図4は、杭頭を固定とした場合と、杭頭の固定度をピンとした場合における、支持杭と水平抵抗杭の曲げモーメントの検討結果を示す図である。図5は、杭頭を固定とした場合と、杭頭の固定度をピンとした場合における、支持杭と水平抵抗杭の変形の検討結果を示す図である。また、図6に、杭頭を固定とした場合と、杭頭の固定度をピンとした場合における、支持杭と水平抵抗杭のせん断力分担率を示す。
図4~図6に示すように、水平抵抗杭のせん断力分担率は、杭頭の固定度をピンとしても、杭頭固定の場合と大きく変わらず、杭頭固定度の影響が小さいことを確認した。
(Example of consideration)
In the configuration shown in the above embodiment, the effect of the pile head fixation degree on the shear force of the short pile (horizontal resistance pile) and the ground characteristics around the pile were examined, and the results are shown below. The difference between soft ground and hard ground as the ground characteristics around the pile was examined by changing the value of the ground spring connected to the pile.
In buildings with the above configuration, support piles (long piles) that reach the supporting layer directly below the columns and horizontal resistance piles (short piles) that provide horizontal resistance against earthquake forces are used. In this study, it was confirmed that the shear force distribution rate of the horizontal resistance piles does not change significantly between support piles and horizontal resistance piles depending on the pile head fixation degree and the soil spring value.
(1) Effect of pile head fixation First, stress analysis was conducted for the case in which the pile head was fixed (indicated as "pile head fixed" in the following figures) and the case in which the pile head was pinned (indicated as "pile head pinned" in the following figures), and the bending moment, deformation, and shear force load ratio were calculated for the support piles and horizontal resistance piles.
Fig. 4 shows the results of the study on bending moment of the support pile and horizontal resistance pile when the pile head is fixed and when the pile head is fixed with a pin. Fig. 5 shows the results of the study on deformation of the support pile and horizontal resistance pile when the pile head is fixed and when the pile head is fixed with a pin. Fig. 6 shows the shear force sharing rate of the support pile and horizontal resistance pile when the pile head is fixed and when the pile head is fixed with a pin.
As shown in Figures 4 to 6, the shear force distribution rate of the horizontal resistance pile does not change significantly when the pile head is fixed, even when the pile head fixation degree is pinned, and it was confirmed that the effect of the pile head fixation degree is small.

また、硬質地盤を模擬して、地盤バネを次式(1)のFrancisの式より求めた場合の長尺杭(支持杭)および短尺杭(水平抵抗杭)の負担せん断力割合を算出した。

Figure 0007457670000001
上式(1)において、kは水平地盤バネ定数(kN/m)、Bは杭径(cm)、Eは地盤の変形係数(kg/cm)、νはポアソン比、EIは杭の曲げ剛性(kg・cm)である。
地盤バネの初期剛性を、上式(1)のFrancisの式より求め、杭水平変位による剛性低下については、杭の変形の1/2乗に比例して低減するモデルとした。
地盤の変形係数をE=700Nとした(軟弱地盤を模擬した)場合と、上式(1)より求めた(硬質地盤を模擬した)場合との、水平地盤バネの初期剛性の比を、図7に示す。上式(1)により求めた地盤バネの初期剛性は、軟弱地盤を模擬した解析条件による地盤の変形係数をE=700Nとした場合の1.4~21.7倍となっている。
また、図8は、地盤バネの初期剛性をE=700Nとした場合と、地盤バネをFrancisの式より求めた場合とにおける、長尺杭(支持杭)および短尺杭(水平抵抗杭)の曲げモーメントの検討結果を示す図である。図9は、地盤バネの初期剛性をE=700Nとした場合と、地盤バネをFrancisの式より求めた場合とにおける、長尺杭(支持杭)および短尺杭(水平抵抗杭)の水平変位の検討結果を示す図である。図10は、地盤バネの初期剛性をE=700Nとした場合と、地盤バネをFrancisの式より求めた場合とにおける、長尺杭(支持杭)および短尺杭(水平抵抗杭)のせん断力分担率を示す。
図8~図10に示すように、短尺杭(水平抵抗杭)のせん断力分担率は、地盤バネの値を大きくしても大きく変わらず、地盤バネの影響が小さいことを確認した。
上述のように、長尺杭(支持杭)と短尺杭(水平抵抗杭)が組み合わされた基礎杭は、杭頭部の固定方法、及び杭周辺の地盤特性が異なる場合であっても、共に一定割合でせん断力を負担している。また、杭頭部での水平変位について、共に一定割合が発生しており、安定した構造性能を実現できる点が確認された。 In addition, by simulating hard ground, the shear force ratios borne by long piles (support piles) and short piles (horizontal resistance piles) were calculated when the ground spring was calculated from the following Francis equation (1).
Figure 0007457670000001
In the above formula (1), k B is the horizontal ground spring constant (kN/m 3 ), B is the pile diameter (cm), E 0 is the ground deformation coefficient (kg/cm 2 ), ν is Poisson's ratio, and EI is This is the bending rigidity (kg·cm 2 ) of the pile.
The initial stiffness of the ground spring was determined using the Francis equation (1) above, and a model was used in which the stiffness reduction due to horizontal displacement of the pile was reduced in proportion to the 1/2 power of the deformation of the pile.
The ratio of the initial stiffness of the horizontal ground spring between the case where the ground deformation coefficient is E 0 = 700N (simulating soft ground) and the case obtained from the above formula (1) (simulating hard ground) is: It is shown in FIG. The initial stiffness of the ground spring determined by the above equation (1) is 1.4 to 21.7 times the deformation coefficient of the ground based on the analytical conditions simulating soft ground when E 0 =700N.
In addition, Figure 8 shows the long piles (support piles) and short piles (horizontal resistance piles) when the initial stiffness of the ground spring is E 0 = 700N and when the ground spring is calculated using the Francis equation. It is a figure which shows the examination result of a bending moment. Figure 9 shows the horizontal displacement of long piles (support piles) and short piles (horizontal resistance piles) when the initial stiffness of the ground spring is E 0 = 700N and when the ground spring is calculated using the Francis equation. FIG. Figure 10 shows the shear forces of long piles (support piles) and short piles (horizontal resistance piles) when the initial stiffness of the ground spring is E 0 = 700N and when the ground spring is calculated using the Francis equation. Indicates the share.
As shown in Figures 8 to 10, the shear force sharing ratio of short piles (horizontal resistance piles) did not change significantly even when the value of the ground spring was increased, confirming that the influence of the ground spring was small.
As mentioned above, foundation piles that are a combination of long piles (support piles) and short piles (horizontal resistance piles) can be used together even if the method of fixing the pile head and the ground characteristics around the pile are different. The shear force is borne at a certain rate. Additionally, a certain percentage of horizontal displacement occurred at the pile head, confirming that stable structural performance could be achieved.

1 建物 21s 杭側面
2 下部構造 21t、22t 杭頭部
3 上部構造 22 短尺杭
10 杭基礎構造 25 杭
11 フーチング基礎部 30 柱
12 基礎スラブ 31 外周柱
13 フーチング 32 内部柱
20 基礎杭 34 梁
21 長尺杭 C 柱材
1 Building 21s Pile side 2 Lower structure 21t, 22t Pile head 3 Upper structure 22 Short pile 10 Pile foundation structure 25 Pile 11 Footing foundation 30 Column 12 Foundation slab 31 Peripheral column 13 Footing 32 Internal column 20 Foundation pile 34 Beam 21 Length Shaku pile C pillar material

Claims (3)

フーチング基礎部と基礎杭が接合された杭基礎構造であって、
前記基礎杭は、柱材の直下に設けられる長尺杭と、前記長尺杭の少なくとも一方の杭側面に沿って前記長尺杭から離間して設けられる短尺杭と、を備え、
前記フーチング基礎部は、角錐台、または円錐台状のフーチングと基礎スラブで構成され、前記フーチングに、前記基礎杭の杭頭部が埋設されることを特徴とする杭基礎構造。
A pile foundation structure in which a footing foundation and a foundation pile are joined,
The foundation pile includes a long pile provided directly below the column material, and a short pile provided apart from the long pile along at least one side of the long pile,
The pile foundation structure is characterized in that the footing foundation includes a footing in the shape of a truncated pyramid or a truncated cone and a foundation slab, and a pile head of the foundation pile is buried in the footing.
一の前記長尺杭の周囲に、複数の前記短尺杭が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の杭基礎構造。 The pile foundation structure according to claim 1, wherein a plurality of the short piles are provided around one of the long piles. 請求項1または2に記載の杭基礎構造を備えた建物であって、
外周柱の直下には、前記長尺杭と同等の長さの杭のみが配置され、
内部柱の直下に、前記杭基礎構造が配置されることを特徴とする建物。
A building equipped with the pile foundation structure according to claim 1 or 2,
Directly below the outer perimeter columns, only piles of the same length as the long piles are placed,
A building characterized in that the pile foundation structure is disposed directly below the interior columns.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000120079A (en) 1998-10-16 2000-04-25 Ohbayashi Corp Base isolation structure of pile
JP2001254368A (en) 2000-03-14 2001-09-21 Fujita Corp Foundation reinforcing method and fixture for reinforcing pile for use therein
JP2003155751A (en) 2001-11-22 2003-05-30 Pacific Consultants Co Ltd Footing construction method using long and short piles mixed
JP2006037539A (en) 2004-07-28 2006-02-09 Daiwa House Ind Co Ltd Column-pile joining structure
JP2016199861A (en) 2015-04-07 2016-12-01 大成建設株式会社 Pile foundation structure
JP2019218795A (en) 2018-06-22 2019-12-26 大成建設株式会社 Joint structure of foundation pile and foundation slab
JP2021063340A (en) 2019-10-10 2021-04-22 大成建設株式会社 Pile foundation structure

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000120079A (en) 1998-10-16 2000-04-25 Ohbayashi Corp Base isolation structure of pile
JP2001254368A (en) 2000-03-14 2001-09-21 Fujita Corp Foundation reinforcing method and fixture for reinforcing pile for use therein
JP2003155751A (en) 2001-11-22 2003-05-30 Pacific Consultants Co Ltd Footing construction method using long and short piles mixed
JP2006037539A (en) 2004-07-28 2006-02-09 Daiwa House Ind Co Ltd Column-pile joining structure
JP2016199861A (en) 2015-04-07 2016-12-01 大成建設株式会社 Pile foundation structure
JP2019218795A (en) 2018-06-22 2019-12-26 大成建設株式会社 Joint structure of foundation pile and foundation slab
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