(57)【要約】【課題】小規模構造物のすべての柱の下方に沈下低減杭を１本ずつ構築するパイルド・ラフト基礎と比し、杭本数を減らしても構造物全体の健全性を保持し、かつ直接基礎の底面における地盤の抵抗力を最大限に生かす合理的な杭設計（構造設計）を実現することにより、経済性、施工性に優れた小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を提供する。【解決手段】沈下低減杭２は、それぞれ同等の支持力を有している。小規模構造物の外周部に配置する沈下低減杭２が分担する床面積を、当該外周部より内側に配置する沈下低減杭２が分担する床面積に近づくように拡大させることで、小規模構造物の各柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭２で直接基礎１を支持する構成とした。【選択図】図１
2015190222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
小規模構造物の外周部に配置する沈下低減杭が分担する床面積を、当該外周部より内側に配置する沈下低減杭が分担する床面積に近づくように拡大させることで、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする、小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【請求項２】
小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
小規模構造物の柱を、外周部に配置する外周柱と、該外周柱以外の内柱とに分け、１本の外周柱の下又はその近傍に配置する沈下低減杭が分担する床面積を、１本の内柱下に配置する沈下低減杭が分担する床面積に近づくように拡大させることで、当該外周柱に隣接する外周柱下に沈下低減杭を配置しないことにより、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする、小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【請求項３】
小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
前記小規模構造物の柱は、平面方向からみて、縦横に所定の間隔で整列して配置されていること、
小規模構造物の床面積を、縦横に隣接する柱と柱との間の中心を横切る仮想線でほぼ同形同大の複数の分割エリアに分け、各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置すると仮定した場合に、
小規模構造物の柱を、外周部に配置する外周柱と、外周柱以外の内柱とに分け、１本の内柱を中心とする４つの分割エリアを該内柱下の１本の沈下低減杭が分担することを基準として、外周柱の下又はその近傍の１本の沈下低減杭が分担する床面積を、該内柱下の１本の沈下低減杭が分担する４つの分割エリアに相当する床面積に近づくよう拡大させることで、該外周柱に隣接する他の外周柱下に沈下低減杭を配置しないことにより、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする、小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【請求項４】
小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
前記小規模構造物の柱は、平面方向からみて、縦横に所定の間隔で整列して配置されていること、
小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置すると仮定した場合に、小規模構造物の外周部に配置する外周柱のうち、四隅部を除く側辺部に配置される外周柱について、
外周柱の下又はその近傍に配置する沈下低減杭が分担する床面積を拡大させるべく、側辺部毎に少なくとも１本の外周柱下に沈下低減杭を配置しないことにより、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする、小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【請求項５】
前記沈下低減杭を配置する外周柱の下の近傍とは、隣接する外周柱と外周柱との間の中央部であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【請求項６】
前記沈下低減杭を下に配置する外周柱は、四隅柱であることを特徴とする、請求項２〜４のいずれか一に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【請求項７】
前記沈下低減杭はそれぞれ、杭径、杭長がほぼ等しいことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【請求項８】
前記小規模構造物は、ユニット式の戸建住宅であることを特徴とする、請求項１〜７に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、小規模構造物の重量を直接基礎（べた基礎）と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の技術分野に属し、更にいえば、同形同大で同等の支持力を有する複数の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成のパイルド・ラフト基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
パイルド・ラフト基礎は、直接基礎と沈下低減杭とを併用することにより、基礎全体の性能向上を図るものである。その適用範囲は大型（高層）構造物だけでなく、戸建住宅に代表される小規模構造物の基礎としてもその有効性が認められ、近年、その適用が図られている。
【０００３】
大型構造物にパイルド・ラフト基礎を適用する場合、建物荷重などの変化に合理的に対応させるべく、杭径や杭長を設置部位に応じて適宜設計変更した沈下低減杭を構築（打設）することは通常行われているところである。
しかし、戸建住宅に代表される小規模構造物にパイルド・ラフト基礎を適用する場合、杭設計や杭施工の簡便性が重視され、また、施工機やコストの制約等も考慮する必要がある。よって、杭径や杭長（特には杭径）を設置部位に応じて適宜設計変更することは、作業上煩雑かつ面倒で間違いのもとにもなるので通常行われず、同形同大で同等の支持性能を有する所定数の沈下低減杭を、半日程度で構築（打設）していた。具体的には、もっとも支持性能が要求される構造物の中心（重心）部に構築する沈下低減杭の杭径、杭長に合わせた過剰ともいえる杭設計がなされ、該杭設計にかかる単一種の杭を、すべての柱の下方に１本ずつ、半日程度で機械的に構築（打設）していた。
【０００４】
ちなみに、大型構造物や小規模構造物にかかる上述した杭設計は、パイルド・ラフト基礎特有のものではなく、杭基礎の場合でも日常的に行われているところである。
【０００５】
例えば、非特許文献１には、平面視矩形の木造住宅の杭基礎について、基礎梁形式を採用し、９本の杭をバランスよく３行３列に整列させて設置した杭設計が開示されている。
この杭設計によれば、一般の木造住宅基礎で採用される布基礎、べた基礎の場合に３２本必要とした杭を９本に減らすことができるので、経済的な木造住宅向けの杭設計が可能になる旨の記載が認められる。
【０００６】
また、特許文献１には、戸建住宅を支持する原地盤と、該原地盤内に設置された小口径杭とからなる複合地盤の設計方法に関する発明が開示されている。一例として同文献１の図１、図２には、前記非特許文献１と同様に、３行３列に整列させて設置した９本の小口径杭４が開示されている。該９本の小口径杭４は、各柱１下に設けられている（同文献１の段落[0047]参照）。
この特許文献１によれば、（小口径）杭と原地盤とからなる複合地盤の最適設計を実現することができ、もって、可及的に安価で安全性が十分に担保された複合地盤を設計することができる旨の記載が認められる（同段落[0042]参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】旭化成建材  住宅向けＥＡＺＥＴ工法[ＵＲＬ：http://www.asahikasei-kenzai.com/akk/eazet/utilization_and_result/use/build02.html
【特許文献１】特開２０１１−１２５１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記非特許文献１によれば経済的な杭設計を実現でき、前記特許文献１によれば杭と原地盤とからなる複合地盤の最適設計を実現できるとは云うものの、これらの発明は共通して、すべての柱下に必ず杭を１本ずつ構築（打設）する技術的思想に拘泥しており、柱本数よりも杭本数を少なくする、又は少なくできる、という着想や技術的思想は、一切開示も示唆もない。
よって、戸建住宅に代表される小規模構造物の健全性を保持しつつ、各柱下に杭を１本ずつ配置する場合と比し、杭本数をさらに減らすことができれば、経済性、施工性の点において有益なのは明らかである。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、小規模構造物のすべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を１本ずつ構築するパイルド・ラフト基礎と比し、杭本数を減らしても構造物全体の健全性を保持し、かつ直接基礎の底面における地盤の抵抗力を最大限に生かす合理的な杭設計（構造設計）を実現することにより、経済性、施工性に優れた小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記背景技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造は、小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
小規模構造物の外周部に配置する沈下低減杭が分担する床面積を、当該外周部より内側に配置する沈下低減杭が分担する床面積に近づくように拡大させることで、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載した発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造は、小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
小規模構造物の柱を、外周部に配置する外周柱と、該外周柱以外の内柱とに分け、１本の外周柱の下又はその近傍に配置する沈下低減杭が分担する床面積を、１本の内柱下に配置する沈下低減杭が分担する床面積に近づくように拡大させることで、当該外周柱に隣接する外周柱下に沈下低減杭を配置しないことにより、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載した発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造は、小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
前記小規模構造物の柱は、平面方向からみて、縦横に所定の間隔で整列して配置されていること、
小規模構造物の床面積を、縦横に隣接する柱と柱との間の中心を横切る仮想線でほぼ同形同大の複数の分割エリアに分け、各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置すると仮定した場合に、
小規模構造物の柱を、外周部に配置する外周柱と、外周柱以外の内柱とに分け、１本の内柱を中心とする４つの分割エリアを該内柱下の１本の沈下低減杭が分担することを基準として、外周柱の下又はその近傍の１本の沈下低減杭が分担する床面積を、該内柱下の１本の沈下低減杭が分担する４つの分割エリアに相当する床面積に近づくよう拡大させることで、該外周柱に隣接する他の外周柱下に沈下低減杭を配置しないことにより、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載した発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造は、小規模構造物の重量を直接基礎と複数の沈下低減杭とで負担する構成の小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造であって、
前記複数の沈下低減杭は、それぞれ同等の支持力を有していること、
前記小規模構造物の柱は、平面方向からみて、縦横に所定の間隔で整列して配置されていること、
小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置すると仮定した場合に、小規模構造物の外周部に配置する外周柱のうち、四隅部を除く側辺部に配置される外周柱について、外周柱の下又はその近傍に配置する沈下低減杭が分担する床面積を拡大させるべく、側辺部毎に少なくとも１本の外周柱下に沈下低減杭を配置しないことにより、小規模構造物の各柱下に沈下低減杭を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭で直接基礎を支持する構成としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載した発明は、請求項２〜４のいずれか一に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造において、前記沈下低減杭を配置する外周柱の下の近傍とは、隣接する外周柱と外周柱との間の中央部であることを特徴とする。
請求項６に記載した発明は、請求項２〜４のいずれか一に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造において、沈下低減杭を下に配置する外周柱は、四隅柱であることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載した発明は、請求項１〜６のいずれか一に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造において、前記沈下低減杭はそれぞれ、杭径、杭長がほぼ等しい同等の支持力を備えていることを特徴とする。
請求項８に記載した発明は、請求項１〜７のいずれか一に記載した小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造において、前記小規模構造物は、ユニット式の戸建住宅であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造によれば、すべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を１本ずつ構築するパイルド・ラフト基礎構造と比し、杭本数を減らしても構造物全体の健全性を保持できるので、経済性、施工性に非常に優れている。また、杭本数を減らすことにより、直接基礎の底面における地盤の抵抗力を最大限に生かす杭設計（構造設計）を実現できるので大変合理的である。
なお、杭設計（杭長、杭径、及び支持力）は、特別な方法によることなく、従来通りの日本建築学会出版の小規模建築物基礎設計指針等により求めることができるので、至便である。
したがって、杭設計や杭施工の簡便性が重視され、また、施工機やコストの制約等を考慮する必要がある小規模構造物には至極好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】Ａは、本発明の実施例１にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した立面図（ＢのＡ−Ａ線矢視図）であり、Ｂは、同柱伏図（ＡのＢ−Ｂ線矢視図）である。
【図２】本発明の実施例２にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した柱伏図（平面図）である。
【図３】本発明の実施例３にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した柱伏図である。
【図４】本発明の実施例４にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した柱伏図である。
【図５】本発明の実施例５にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した柱伏図である。
【図６】本発明の実施例６にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した柱伏図である。
【図７】本発明の実施例７にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した柱伏図である。
【図８】Ａ〜Ｄは、本発明の実施例４にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の作用効果を実証するための説明図である。
【図９】従来技術にかかる小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造を示した柱伏図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、通常、スウェーデン式サウンディング（ＳＷＳ）試験によって、パイルド・ラフト基礎構造が好適と判断された地盤に適用される。一般的には、施主が要望する小規模構造物等を構築する場合、直接基礎単独では設計上の要求性能を満足しない場合に、沈下量および不同沈下量を低減するための杭（沈下低減杭）を直接基礎に付加するケースが多い。例えば、直接基礎としての支持地盤が、比較的硬質の粘土あるいは密度の高い砂の場合が挙げられる。
前記小規模構造物等は、「小規模建築物基礎設計指針」（日本建築学会）で規定する小規模建築物とほぼ同義である。ちなみに、当該小規模建築物は、前記指針中、地上３階以下、建物高さ１３ｍ以下、軒高９ｍ以下、および延べ面積５００ｍ２以下の条件を満たすものと定義されている。
直接基礎と沈下低減杭との負担率は、地盤性状等をもとに適宜設計変更される。通常、５０％程度ずつ負担できるような構造設計を目指す場合が多い。また、直接基礎と沈下低減杭との接合は、剛結する場合もあるし、ピン接合する場合もある。剛結に近い挙動を示す場合は杭頭部に直接基礎を単に載せる構成でも実施できる。
【００１９】
ここで、本発明の基本原理（本出願人らが本発明の技術的思想に至った経緯）について説明する。
図９に示すように、小規模構造物（戸建住宅）１０に好適な基礎を、直接基礎１と沈下低減杭２とからなるパイルド・ラフト基礎構造３で実施する場合、従来の杭設計は、すべての柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置する（設ける）ことを前提に行うのが一般的であった（例えば、前記非特許文献１および特許文献１を参照）。そして、各沈下低減杭２は、もっとも支持性能が要求される中心（重心）部に配置する沈下低減杭２の杭設計（杭径、杭長、および支持力）に合わせていた。その理由は、前記背景技術の項で説明したとおりである。
しかし、１本の沈下低減杭２が分担する床面積（建物荷重）は、該杭２の設置部位で大きく異なる。例えば、図９にかかる小規模構造物１０の床面積を、縦横に隣接する柱４と柱４との間の中心を横切る仮想線（一点鎖線）でほぼ１６等分割すると、建物荷重が均等であると仮定した場合、中央柱４の下方に配置する沈下低減杭２１は、４つの分割エリアαを負担しているのに対し、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２２は、２つの分割エリアβしか負担せず、また、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２３は、１つの分割エリアγしか負担していないことになる。
そうすると、前記沈下低減杭２２、２３は、前記沈下低減杭２１と同等の支持力を備えているので、単純計算によれば、前記沈下低減杭２１と比し、前記沈下低減杭２２は、１／２の支持力しか発揮しておらず、前記沈下低減杭２３は、１／４の支持力しか発揮していないことになる。
すなわち、前記沈下低減杭２２、２３は、その分だけ過剰な杭設計がなされているといえる。
【００２０】
そもそも、パイルド・ラフト基礎構造３は、沈下低減杭２の沈下をある程度許容して直接基礎１底面における地盤の抵抗力を期待する構造であるので、このような過剰な杭設計は不経済に過ぎる。言い換えると、直接基礎１の底面における地盤の抵抗力を最大限に生かす杭設計（構造設計）にはなっていない。
【００２１】
そこで、前記側辺柱４の下方に沈下低減杭２２を配置しない構成、すなわち、例えば以下の実施例１の構成（図１参照）で実施すると想定した場合、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２３は、負担するエリアが拡大することになる。すなわち、１つの分割エリアγと左右両隣の２つの分割エリアβとを合わせたアングル状の３つ（γ＋２β）の分割エリアを負担することになる。それでも単純計算によれば、四隅柱４の下方に配置する４本の沈下低減杭２３はそれぞれ、中央柱４の下方に配置する沈下低減杭２１と比し、３／４の支持力しか発揮していないことになる。
【００２２】
以上より、本出願人らは、小規模構造物１０の各柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置する概念（技術的思想）にとらわれず、当該概念と比し、杭の本数を減らしても十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造は実現可能と判断した。
【００２３】
次に、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２４】
図１Ａ、Ｂは、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の実施例を示している。
この実施例１にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、小規模構造物１０の重量を直接基礎１と複数の沈下低減杭２とで負担する構成であり、前記複数の沈下低減杭２は、それぞれ同等の支持力を有している。また、小規模構造物１０の外周部に配置する沈下低減杭２が分担（負担）する床面積を、当該外周部より内側（図示例では中心部（重心部））に配置する沈下低減杭２が分担する床面積に近づくように拡大させることで、小規模構造物１０の各柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭２で直接基礎１を支持する構成としている。
【００２５】
具体的には、小規模構造物１０の柱４（図示例では９本）を、外周部に配置する外周柱（図示例では８本）４と、該外周柱以外の内柱（図示例では１本）４とに分け、１本の外周柱４の下（又はその近傍）に配置する沈下低減杭２が分担する床面積を、１本の内柱４下に配置する沈下低減杭２が分担する床面積に近づくように拡大させることで、当該外周柱４に隣接する外周柱４（図示例では側辺柱４）下に沈下低減杭２を配置しないことにより、小規模構造物１０の各柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭２（図示例では５本）で直接基礎１を支持する構成としている。
【００２６】
さらに具体的に、前記小規模構造物１０の柱４は、平面方向からみて、縦横に所定の間隔（図示例では５ｍ程度）で整列して配置され、小規模構造物１０の床面積を、縦横に隣接する柱４と柱４との間の中心を横切る仮想線（一点鎖線）でほぼ同形同大の複数（図示例では１６個）の分割エリアに分け、各柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置すると仮定した場合に、
１本の内柱４を中心とする４つの分割エリア（符号α参照）を該内柱４下の１本の沈下低減杭２が分担することを基準として、外周柱４（隅柱４）の下（又はその近傍）の１本の沈下低減杭２が分担する床面積（符号γ参照）を、該内柱４下の１本の沈下低減杭２が分担する４つの分割エリアに相当する床面積に近づくよう（分割エリアγの両隣の分割エリアβ（図９参照）を含むアングル形の３つの分割エリア）に拡大させることで、該外周柱４に隣接する他の外周柱４（側辺柱４）下に沈下低減杭２を配置しないことにより、小規模構造物１０の各柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置する場合よりも少ない数量の沈下低減杭２（図示例では５本）で直接基礎１を支持する構成としている。
なお、前記５本の沈下低減杭２はそれぞれ、杭径、杭長がほぼ等しく（即ち同形同大）、同等の支持力を備えている。本発明に用いる沈下低減杭は、杭径（φ）が１００〜３００ｍｍ程度、杭長（Ｌ）が５．０〜１５．０ｍ程度、極限支持力（Ｒｕ）が５０〜１５０ｋＮ程度が好適である。ちなみに本実施例では、一例として、杭径を２００ｍｍ、杭長を８．０ｍ、杭支持力を８４．３ｋＮで実施している。
【００２７】
小規模構造物の柱設計について、本実施例では、前記柱４を所定間隔で整列配置することを前提に、構築する小規模構造物１０の大きさ（特には床面積）、重量等の諸条件に基づく構造設計により、柱の配置及び本数（即ち、柱割付）を決定している。合わせて柱４の剛性（部材断面）を決定している。
ちなみに、本実施例１にかかる小規模構造物１０は、戸建住宅を想定し、その建築面積は、１０ｍ×１０ｍ程度で、柱４は、梁間方向および桁行方向に同等の柱スパンを２つずつ設けた３行３列の計９本で実施している。
前記９本の柱４中、外周部に配置される８本の外周柱４のうち、四隅部に配置する４本の外周柱（四隅柱）４を除く側辺部に配置する４本の外周柱（側辺柱）４について、その下方位置に沈下低減杭２を配置せず、残る５本の柱４（４本の隅柱４と１本の中央柱４）の下方位置に前記直接基礎１を介して沈下低減杭２を配設する構造に決定している。
【００２８】
前記沈下低減杭２の１本当たりの杭設計（杭長、杭径、および支持力）は、前記９本の柱４に対し、１本の柱下に１本の杭を配置する構成で実施した場合を想定し、日本建築学会出版の小規模建築物基礎設計指針等に基づき決定する。また、前記杭設計は、もっとも支持性能が要求される構造物の中心（重心）部に配置する沈下低減杭２の支持力に合わせた杭設計としている。当該杭設計については、以下の実施例についても同様の技術的思想とする。
【００２９】
したがって、本実施例１にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、上述した杭設計（杭仕様）に基づき、構築する戸建住宅１０に設ける９本の柱４のうち、中央柱４および四隅柱４の下方に相当する位置に、計５本の沈下低減杭２をサイコロの５の目状に機械的に構築（打設）する。次に、前記沈下低減杭２の杭頭部に直接基礎１を構築し、もってパイルド・ラフト基礎構造３を造成する。しかる後、前記直接基礎１上に９本の柱４を備えた前記戸建住宅１０を構築する。
上記構成のパイルド・ラフト基礎構造３によれば、すべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を１本ずつ構築するパイルド・ラフト基礎構造と比し、杭本数を４本減らして実施することができる。
本実施例１が、柱の本数（９本）に対し、５本の沈下低減杭でも十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造を実現可能と判断した根拠は、前記［発明を実施するための形態］の項で説明したとおりである（段落[0019]〜[0022]参照）。
【００３０】
なお、本出願人らは、前記判断が正しいことを確認するべく、図４のバリエーション配置で実物大実験を行った。その結果、柱本数に対して杭本数を減らしても十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造を実現できると確信した。この実験については後述する（段落[0062]〜[0066]参照）。
【００３１】
したがって、本発明にかかる実施例１のパイルド・ラフト基礎構造３によれば、５本の沈下低減杭２でも、前記従来ケース（小規模構造物１０のすべての柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ計９本配置するパイルド・ラフト基礎）と同様に、構造物全体の健全性を保持できると云えるので、従来ケースと比し、経済性、施工性に非常に優れている。
また、杭本数を減らすことにより、直接基礎１の底面における地盤の抵抗力を最大限に生かす杭設計（構造設計）を実現できるので大変合理的である。
なお、杭設計（杭長、杭径、及び支持力）は、特別な方法によることなく、従来通りの日本建築学会出版の小規模建築物基礎設計指針等により求めることができるので至便である。
【実施例２】
【００３２】
図２は、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の異なる実施例を示している。
この実施例２にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、上記実施例１と比し、桁行方向に若干長い小規模構造物２０用であり、これに応じて直接基礎１の形態を大きくした点は相違するが、杭仕様、杭本数、および杭配置は、実施例１と同様である。
したがって、この実施例２のパイルド・ラフト基礎構造によれば、上記実施例１と同様に、小規模構造物（戸建住宅）２０の柱４の総数が９本であるのに対し、パイルド・ラフト基礎構造３の沈下低減杭２の総数を５本で実施でき、従来にかかる小規模構造物２０の各柱４下に沈下低減杭２を１本ずつ配置する場合と比し、沈下低減杭２の総数を４本減らしても同等の支持性能を実現できるといえるので、合理的で、経済性、施工性に優れている。
【実施例３】
【００３３】
図３は、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の異なる実施例を示している。
この実施例３にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、上記実施例２と比し、桁行方向にさらに長い小規模構造物３０用であり、これに応じて直接基礎１の形態を大きくしている。また、杭仕様は同様であるが、杭本数および杭配置は、図３に示すように変更している。
なお、前記沈下低減杭２、柱４等の部材は、上記実施例１と同様なので同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
【００３４】
すなわち、このパイルド・ラフト基礎構造３は、前記小規模構造物３０の柱４が、平面方向からみて、縦横に所定の間隔（図示例では５ｍ程度）で整列して配置され、上述した技術的思想（段落[0024]〜[0026]参照）に基づき、外周柱（四隅柱）４下に配置する沈下低減杭２が分担する床面積を拡大させるべく、該柱４の外周部に配置される外周柱４のうち、四隅部を除く側辺部に配置される外周柱４について、側辺部毎に少なくとも１本（図示例では梁間方向に１本、桁行方向に２本）の外周柱４の下方位置に沈下低減杭２を配置しないことにより、該沈下低減杭２を設けない分だけ、沈下低減杭２の総数（図示例では６本）が前記柱４の総数（図示例では１２本）より少ない数量で直接基礎１を支持する構成とした。
【００３５】
小規模構造物３０の柱設計については、前記柱４を所定間隔で整列配置することを前提に、構築する小規模構造物３０の大きさ（特には床面積）、重量等の諸条件に基づく構造設計により、柱の配置及び本数（即ち、柱割付）を決定する。合わせて柱４の剛性（部材断面）を決定する。
ちなみに、本実施例３に係る小規模構造物３０は、戸建住宅を想定し、その建築面積は、１０ｍ×１５ｍ程度で、柱４は、梁間方向に柱スパンを２つ、桁行方向に柱スパンを３つ設けた３行４列の計１２本で実施している。
次に、前記１２本の柱４中、外周部に配置される１０本の外周柱４のうち、四隅部に設ける４本の外周柱（四隅柱）４を除く側辺部に設ける６本の外周柱（側辺柱）４について、その下方位置に沈下低減杭２を配置せず、残る６本の柱４（４本の四隅柱４と２本の内柱４）の下方位置に前記直接基礎１を介して沈下低減杭２を配設する構造に決定する。
【００３６】
したがって、本実施例３にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、構築する戸建住宅３０に設ける１２本の柱４のうち、内柱４および四隅柱４の下方に相当する位置に、計６本の沈下低減杭２を機械的に構築する。次に、前記沈下低減杭２の杭頭部に直接基礎１を構築し、もってパイルド・ラフト基礎構造３を造成する。しかる後、前記直接基礎１上に１２本の柱４を備えた前記戸建住宅３０を構築する。
このように、本実施例３にかかるパイルド・ラフト基礎構造３によれば、すべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を１本ずつ構築するパイルド・ラフト基礎構造と比し、杭本数を半分に減らして実施することができる。
【００３７】
ここで、小規模構造物３０の床面積に対し、１本の沈下低減杭２が負担（分担）する床面積について検討する。
上記実施例１に倣い、小規模構造物３０の床面積を、縦横に隣接する柱４と柱４との間の中心を横切る仮想線（一点鎖線）でほぼ２４等分割する。仮にすべての柱４下に沈下低減杭２を配置して実施した場合、内柱４の下に配置する沈下低減杭２は、４つの分割エリアを負担しているのに対し、側辺柱４の下に配置する沈下低減杭２は、２つの分割エリアしか負担せず、四隅柱４の下に配置する沈下低減杭２は、１つの分割エリアしか負担していないことになる。
そうすると、側辺柱４及び四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、前記内柱４の下方に配置する沈下低減杭２と同等の支持力を備えているので、上記実施例１と同様に、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／２の支持力しか発揮しておらず、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／４の支持力しか発揮していないことになる。すなわち、その分だけ過剰な杭設計がなされているといえる。
【００３８】
そこで、側辺柱４の下方に沈下低減杭２を配置しない構成、すなわち本実施例３（図３参照）の構成で実施すると想定した場合、単純計算上、内柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、全体で正方形状をなす４つの分割エリアを負担し、四隅柱４の下方に設ける沈下低減杭２は、全体でＬ字形をなす４つの分割エリア（図３の斜線部参照）を負担することになる。
そうすると、内柱４および四隅柱４の下方に設ける沈下低減杭２は、単純計算上、形状は異なるものの分担する床面積は同等なので、上記実施例１、２と同様に、杭２の本数を減らしても十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造は実現可能と判断した。
【００３９】
したがって、実施例３のパイルド・ラフト基礎構造３によれば、小規模構造物（戸建住宅）３０の柱４の総数が１２本であるのに対し、パイルド・ラフト基礎構造３の沈下低減杭２の総数を６本で実施することができ、従来のすべての柱下に沈下低減杭を配置する場合と比し、沈下低減杭２の総数を半分に減らしても同等の支持性能を実現できるといえるので、合理的で、経済性、施工性に優れている。
【実施例４】
【００４０】
図４は、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の異なる実施例を示している。
この実施例４にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、前記小規模構造物４０の柱４が、平面方向からみて、縦横に所定の間隔（縦方向に２．０ｍ、横方向に３．０ｍ）で整列して配置され、上述した技術的思想（段落[0024]〜[0026]参照）に基づき、外周柱４の下（又はその近傍）に配置する沈下低減杭２が分担する床面積を拡大させるべく、該柱４の外周部に配置される外周柱４のうち、四隅部を除く側辺部に配置される外周柱４について、側辺部毎に少なくとも１本（図示例では梁間方向に１本、桁行方向に２本）の外周柱４の下方位置に沈下低減杭２を配置しないことにより、該沈下低減杭２を設けない分だけ、沈下低減杭２の総数（図示例では９本）が前記柱４の総数（図示例では１５本）より少ない数量で直接基礎１を支持する構成とした。
なお、小規模構造物４０の柱設計および杭設計については、上記実施例１〜３と同様の技術的思想に基づいて決定するので省略する（前記段落[0027]、[0028]参照）。
【００４１】
したがって、本実施例４にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、構築する戸建住宅４０に設ける１５本の柱４のうち、３本の内柱４、四隅柱４、及び桁行（縦）方向の中央の２本の側辺柱の下方に相当する位置に、計９本の沈下低減杭２を機械的に構築する。次に、前記沈下低減杭２の杭頭部に直接基礎１を構築し、もってパイルド・ラフト基礎構造３を造成する。しかる後、前記直接基礎１上に１５本の柱４を備えた前記戸建住宅４０を構築する。
このように、本実施例４にかかるパイルド・ラフト基礎構造３によれば、従来のすべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を１本ずつ構築するパイルド・ラフト基礎構造と比し、杭本数を６本減らして実施することができる。
【００４２】
ここで、小規模構造物４０の床面積に対し、１本の沈下低減杭２が負担する床面積について検討する。
上記実施例１に倣い、小規模構造物４０の床面積を、縦横に隣接する柱４と柱４との間の中心を横切る仮想線（一点鎖線）でほぼ３２等分割する。仮にすべての柱４下に沈下低減杭２を配置して実施した場合、内柱４の下に配置する沈下低減杭２は、４つの分割エリアを負担しているのに対し、側辺柱４の下に配置する沈下低減杭２は、２つの分割エリアしか負担せず、四隅柱４の下に配置する沈下低減杭２は、１つの分割エリアしか負担していないことになる。
そうすると、側辺柱４及び四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、前記内柱４の下方に配置する沈下低減杭２と同等の支持力を備えているので、上記実施例１と同様に、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／２の支持力しか発揮しておらず、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／４の支持力しか発揮していないことになる。すなわち、その分だけ過剰な杭設計がなされているといえる。
【００４３】
そこで、一部の側辺柱４の下方に沈下低減杭２を配置しない構成、すなわち本実施例４（図４参照）の構成で実施すると想定した場合、単純計算上、３本の内柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、それぞれ４つの分割エリアαを負担し、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、それぞれ３つの分割エリアγを負担し、桁行（縦）方向の中央の２本の側辺柱４は、それぞれ４つの分割エリアβを負担することになる。
そうすると、単純計算上、四隅柱４の下方に配置する４本の沈下低減杭２はそれぞれ、内柱４の下方に配置する沈下低減杭２と比し、３／４の支持力しか発揮していないことになる。また、側辺柱４の下方に配置する２本の沈下低減杭２はそれぞれ、内柱４の下方に配置する沈下低減杭２と同等の支持力を発揮していることになるので、上記実施例１〜３と同様に、杭２の本数を減らしても十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造は実現可能と判断した。
【００４４】
したがって、実施例４のパイルド・ラフト基礎構造３によれば、小規模構造物（戸建住宅）４０の柱４の総数が１５本であるのに対し、パイルド・ラフト基礎構造３の沈下低減杭２の総数を９本で実施することができ、従来のすべての柱下に沈下低減杭を配置する場合と比し、沈下低減杭２の総数を６本減らしても同等の支持性能を実現できるといえるので、合理的で、経済性、施工性に優れている。
【実施例５】
【００４５】
図５は、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の異なる実施例を示している。
この実施例５にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、前記小規模構造物５０の柱４が、平面方向からみて、縦横に所定の間隔（図示例では５ｍ程度）で整列して配置され、上述した技術的思想（段落[0024]〜[0026]参照）に基づき、外周柱４下（又はその近傍）に配置する沈下低減杭２が分担する床面積を拡大させるべく、該柱４の外周部に配置される外周柱４のうち、四隅部を除く側辺部に配置される外周柱４について、側辺部毎に少なくとも１本（図示例では２本すべて）の外周柱４の下方位置に沈下低減杭２を配置しないことにより、該沈下低減杭２を設けない分だけ、沈下低減杭２の総数（図示例では８本）が前記柱４の総数（図示例では１６本）より少ない数量で直接基礎１を支持する構成とした。
なお、小規模構造物５０の柱設計および杭設計については、上記実施例１〜４と同様の技術的思想に基づいて決定するので省略する（前記段落[0027]、[0028]参照）。
【００４６】
したがって、本実施例５にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、構築する戸建住宅５０に設ける１６本の柱４のうち、４本の内柱４および四隅柱４の下方に相当する位置に、計８本の沈下低減杭２を機械的に構築する。次に、前記沈下低減杭２の杭頭部に直接基礎１を構築し、もってパイルド・ラフト基礎構造３を造成する。しかる後、前記直接基礎１上に１６本の柱４を備えた前記戸建住宅５０を構築する。
このように、本実施例５にかかるパイルド・ラフト基礎構造３によれば、すべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を構築するパイルド・ラフト基礎構造と比し、杭本数を半分に減らして実施することができる。
【００４７】
ここで、小規模構造物５０の床面積に対し、１本の沈下低減杭２が負担する床面積について検討する。
上記実施例１に倣い、小規模構造物５０の床面積を、縦横に隣接する柱４と柱４との間の中心を横切る仮想線（一点鎖線）でほぼ３６等分割すると、仮にすべての柱４下に沈下低減杭２を配置して実施した場合、内柱４の下に配置する沈下低減杭２は、４つの分割エリアを負担しているのに対し、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、２つの分割エリアしか負担せず、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１つの分割エリアしか負担していないことになる。
そうすると、側辺柱４及び四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、前記内柱４の下方に配置する沈下低減杭２と同等の支持力を備えているので、上記実施例１と同様に、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／２の支持力しか発揮しておらず、四隅柱４の下方に設ける沈下低減杭２は、１／４の支持力しか発揮していないことになる。
【００４８】
そこで、側辺柱４の下方に沈下低減杭２を配置しない構成、すなわち本実施例５（図５）の構成で実施すると想定した場合、単純計算上、４本の内柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、それぞれ４つの分割エリアを負担し、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、全体でアングル形状をなす５つの分割エリア（斜線部参照）を負担することになる。
そうすると、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、単純計算の上では、内柱４の下方に配置する沈下低減杭２よりも負担面積が大きくなる。
しかしながら、そもそも、パイルド・ラフト基礎構造３は、沈下低減杭２の沈下をある程度許容して直接基礎１底面における地盤の抵抗力を期待する構造である。よって、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２が５つの分割エリアを負担するとしても、上記実施例１〜４と同様に、十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造は実現可能と判断した。
【００４９】
したがって、実施例５のパイルド・ラフト基礎構造３によれば、小規模構造物（戸建住宅）５０の柱４の総数が１６本であるのに対し、パイルド・ラフト基礎構造３の沈下低減杭２の総数を８本で実施することができ、従来のすべての柱下に沈下低減杭を配置する場合と比し、沈下低減杭２の総数を半分に減らしても同等の支持性能を実現できるといえるので、合理的で、経済性、施工性に優れている。
【００５０】
なお、単純計算上、本実施例５のように、外周部に配置する１本の沈下低減杭２が負担する面積が、内柱４の下方に設ける沈下低減杭２が負担する面積を超える場合は、念のため、１本又は複数本の沈下低減杭２をバランスよく増設して実施してもよい。
【実施例６】
【００５１】
図６は、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造の異なる実施例を示している。
この実施例６にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、前記小規模構造物６０の柱４が、平面方向からみて、縦横に所定の間隔（図示例では５ｍ程度）で整列して配置され、上述した技術的思想（段落[0024]〜[0026]参照）に基づき、外周柱４の下に配置する沈下低減杭２（又は外周柱４の下の近傍（隣接する外周柱４と外周柱４との間の中央部）に配置する沈下低減杭２’）が分担する床面積を拡大させるべく、該柱４の外周部に配置される外周柱４のうち、四隅部を除く側辺部に配置される外周柱４について、側辺部毎に少なくとも１本（図示例では２本）の外周柱４の下方位置に沈下低減杭２を配置しないことにより、該沈下低減杭２を設けない分だけ、沈下低減杭２の総数（図示例では１６本）が前記柱４の総数（図示例では２４本）より少ない数量で直接基礎１を支持する構成とした。
なお、小規模構造物６０の柱設計および杭設計については、上記実施例１〜５と同様の技術的思想に基づいて決定するので省略する（前記段落[0027]、[0028]参照）。
【００５２】
したがって、本実施例６にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、構築する小規模構造物６０に設ける２４本の柱４のうち、８本の内柱４、四隅柱４、及び一部（正方形の頂点に相当する部位に４本）の側辺柱４’の下方（又はその近傍）に相当する位置に、計１６本の沈下低減杭２を構築する。次に、前記沈下低減杭２の杭頭部に直接基礎１を構築し、もってパイルド・ラフト基礎構造３を造成する。しかる後、前記直接基礎１上に２４本の柱４を備えた前記小規模構造物５０を構築する。
このように、本実施例６にかかるパイルド・ラフト基礎構造３によれば、すべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を構築するパイルド・ラフト基礎と比し、杭本数を８本減らして実施することができる。
【００５３】
ここで、小規模構造物６０の床面積に対し、１本の沈下低減杭２が負担する床面積について検討する。
上記実施例１に倣い、小規模構造物６０の床面積を、縦横に隣接する柱４と柱４との間の中心を横切る仮想線（一点鎖線）でほぼ６０等分割する。仮にすべての柱４下に沈下低減杭２を配置して実施した場合、内柱４の下に配置する沈下低減杭２は、４つの分割エリアを負担しているのに対し、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、２つの分割エリアしか負担せず、四隅柱４の下方に設ける沈下低減杭２は、１つの分割エリアしか負担していないことになる。
そうすると、側辺柱４及び四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、前記内柱４の下方に配置する沈下低減杭２と同等の支持力を備えているので、上記実施例１と同様に、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／２の支持力しか発揮しておらず、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／４の支持力しか発揮していないことになる。
【００５４】
そこで、一部の側辺柱４の下方に沈下低減杭２を設けない構成、すなわち上記実施例６（図６）の構成で実施すると想定した場合、８本の内柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、それぞれ４つの分割エリアαを負担し、四隅柱４の下方に設ける沈下低減杭２は、３つの分割エリアγを負担し、その隣の側辺柱４’の下方に設ける沈下低減杭２（又はその近傍に設ける沈下低減杭２’）は、４つの分割エリアβを負担することになる。
そうすると、四隅柱４および側辺柱４’の下方（又はその近傍）に配置する沈下低減杭２（２’）が負担する床面積は、単純計算の上では、内柱４の下方に配置する沈下低減杭２が負担する床面積と比し、同等以下なので、杭２の本数を減らしても十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造は実現可能と判断した。
【００５５】
したがって、実施例６のパイルド・ラフト基礎構造３によれば、小規模構造物６０の柱４の総数が２４本であるのに対し、パイルド・ラフト基礎構造３の沈下低減杭２の総数を１６本で実施することができ、従来のすべての柱下に沈下低減杭を配置する場合と比し、沈下低減杭２の総数を８本減らしても同等の支持性能を実現できるといえるので、合理的で、経済性、施工性に優れている。
【実施例７】
【００５６】
図７は、本発明に係る小規模構造物用のパイルド・ラフト基礎構造３の異なる実施例を示している。
この実施例７にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、前記小規模構造物７０の柱４が、平面方向からみて、縦横に所定の間隔（５ｍ程度）で整列して配置され、上述した技術的思想（段落[0024]〜[0026]参照）に基づき、外周柱４の下（又はその近傍）に配置する沈下低減杭２が分担する床面積を拡大させるべく、該柱４の外周部に配置される外周柱４のうち、四隅部を除く側辺部に配置される外周柱４について、側辺部毎に少なくとも１本（図示例では２本）の外周柱４の下方位置に沈下低減杭２を配置しないことにより、該沈下低減杭２を設けない分だけ、沈下低減杭２の総数（図示例では１７本）が前記柱４の総数（図示例では２５本）より少ない構成で直接基礎１を支持する構成とした。
【００５７】
ちなみに、本実施例７に係る小規模構造物７０は、アパートメントを想定し、その建築面積は、２０ｍ×２０ｍで、柱４は、梁間方向および桁行方向に柱スパンを４つずつ設けた５行５列の計２５本で実施している。
なお、小規模構造物７０の柱設計および杭設計については、上記実施例１〜６と同様の技術的思想に基づいて決定するので省略する（前記段落[0027]、[0028]参照）。
【００５８】
したがって、本実施例７にかかるパイルド・ラフト基礎構造３は、構築する小規模構造物７０に設ける２５本の柱４のうち、９本の内柱４および四隅柱４ならびに一部（５本）の側辺柱４の下方に相当する位置に、計１７本の沈下低減杭２を機械的に構築する。次に、前記沈下低減杭２の杭頭部に直接基礎１を構築し、もってパイルド・ラフト基礎構造３を造成する。しかる後、前記直接基礎１上に２５本の柱４を備えた前記小規模構造物７０を構築する。
このように、本実施例７にかかるパイルド・ラフト基礎構造３によれば、すべての柱の下方位置に直接基礎を介して沈下低減杭を構築するパイルド・ラフト基礎と比し、杭本数を８本減らして実施することができる。
【００５９】
ここで、小規模構造物７０の床面積に対し、１本の沈下低減杭２が負担する床面積について検討する。
上記実施例１に倣い、小規模構造物７０の床面積を、縦横に隣接する柱４と柱４との間の中心を横切る仮想線（一点鎖線）でほぼ６４等分割すると、仮にすべての柱４下に沈下低減杭２を配置して実施した場合、内柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、４つの分割エリアを負担しているのに対し、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、２つの分割エリアしか負担せず、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１つの分割エリアしか負担していないことになる。
そうすると、側辺柱４及び四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、前記内柱４の下方に設ける沈下低減杭２と同等の支持力を備えているので、上記実施例１と同様に、側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／２の支持力しか発揮しておらず、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、１／４の支持力しか発揮していないことになる。
【００６０】
そこで、一部の側辺柱４の下方に沈下低減杭２を設けない構成、すなわち上記実施例７（図７）の構成で実施すると想定した場合、単純計算上、９本の内柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、それぞれ４つの分割エリアαを負担し、四隅柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、３つの分割エリアγを負担し、中央の側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２は、４つの分割エリアβを負担することになる。
そうすると、四隅柱４および側辺柱４の下方に配置する沈下低減杭２が負担する床面積は、単純計算の上では、内柱４の下方に配置する沈下低減杭２が負担する床面積と比し、同等以下なので、杭２の本数を減らしても十分に健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造は実現可能と判断した。
【００６１】
したがって、実施例７のパイルド・ラフト基礎構造３によれば、小規模構造物７０の柱４の総数が２５本であるのに対し、パイルド・ラフト基礎構造３の沈下低減杭２の総数を１７本で実施することができ、従来のすべての柱下に沈下低減杭を配置する場合と比し、沈下低減杭２の総数を８本減らしても同等の支持性能を実現できるといえるので、合理的で、経済性、施工性に優れている。
【００６２】
＜上記実施例４（図４）にかかる実物大実験＞
本出願人らは、上記実施例４（図４参照）の構成をもとに、すべての柱４の下に計１５本の沈下低減杭２を配置した従来モデル基礎（図８Ａ参照）と、一部（６本）の側辺柱の下には沈下低減杭２を配置しない実施例４のモデル基礎（図８Ｂ参照）とで、沈下低減杭２が負担する軸力を対比測定した。図８Ｃは、該軸力の実測結果を示した表であり、図８Ｄは、実物大実験状況を示した写真である。
なお、本出願人らは、関東の某実験場で約９ヶ月間にわたり実物大の長期計測実験を行っており、前記図８Ａ〜Ｄは、本出願人らが作成・計測したデータ「長期計測実験概要および結果」の一部をそのまま転記したものである。
【００６３】
（実験概要）
実験内容：実物大モデル基礎下に打設した杭頭部ロードセルの負担軸力長期計測実験
基礎仕様：８ｍ×６ｍ  ベタ基礎
スラブ厚：２００ｍｍ、Ｄ１３＠１５０ｍｍ（タテ・ヨコ）ダブル配筋
基礎梁  梁幅：２００ｍｍ、梁せい：４００ｍｍ、Ｄ２２−２（上下とも）
載荷荷重：第一段階１５ｋＮ／ｍ２（全荷重７６３ｋＮ）
→通常の小規模構造物の重量を想定した。
第二段階２１ｋＮ／ｍ２（全荷重１０６８ｋＮ）
→念のため前記通常の小規模構造物の約１．４倍の重量を想定した。
地盤改良：パイルド・ラフト基礎設計による地盤改良
通常杭配置（従来杭配置）１５本  ＰＲ杭配置（本発明杭配置）９本
実施杭：杭径φ２００ｍｍ、杭長Ｌ８．０ｍ、極限支持力Ｒｕ８４．３ｋＮ程度
負担荷重：杭体５０％、ラフト５０％を目指す。
許容沈下量：３０ｍｍ程度を目安とする。
【００６４】
（実験経緯の概略）
先ず、１５本の杭（沈下低減杭）で第一段階の荷重（全荷重７６３ｋＮ）を８０日間程度支持させた（即ち、従来モデル基礎（図８Ａ）を実施）。その後、載荷荷重をほぼ均等に３０５ｋＮ増大させて第二段階の荷重（全荷重１０６８ｋＮ）を８０日間程度支持させた。その後、１日の作業で、図８Ａにかかる杭Ｎｏ．２、４、６、１０、１２、及び１４の計６本の杭（沈下低減杭）を撤去し、実施例４のモデル基礎（図８Ｂ）とした。この状態で８０日間程度支持させた。
なお、本出願人らは、負担軸力を計測するにあたり、より確実な対比データを取得するべく、水位の影響と考えられる計測軸力変化を考慮し、通常杭配置（従来杭配置）時とＰＲ杭配置（本発明杭配置）時との同程度の水位時における杭Ｎｏ．別平均値を比較した。
【００６５】
（実験結果）
図８Ｃの表によれば、図８Ａの従来モデル基礎と、図８Ｂの実施例４のモデル基礎の杭別の負担軸力を比較すると、分担面積が変わらない内柱下に配置した沈下低減杭（杭Ｎｏ．５、８、及び１１）についてはほとんど変化はなく（中央平均値１０７％増）、外周部に配置した沈下低減杭（杭Ｎｏ．１、３、７、９、１３、及び１５）については、外周平均値１２０％の負担軸力増加が確認できた。
実施例４のモデル基礎の負担軸力は均等とはいえないが、その理由は、分担面積エリアにおける杭の打設位置（角または中心）によってラフトへ流れる荷重割合が異なるなどの複雑な要因が考えられる。
しかし、実測結果から、一般的な戸建住宅に代表される小規模構造物におけるこれまでの従来杭配置（図８Ａ参照）では外周部の負担軸力が小さいため、無駄に全体の杭本数が多くなっていたが、分担面積を考慮した合理化された本発明杭配置（図８Ｂ参照）によって、負担軸力は、より均等にできることが確認された。
すなわち、本発明杭配置にかかる外周柱４の下方に設けた沈下低減杭（杭Ｎｏ．１、３、７、９、１３、及び１５）が、従来杭配置にかかる側辺柱４の下方に設けた沈下低減杭（杭Ｎｏ．２、４、６、１０、１２、及び１４）が負担していた荷重を（ほぼ均等に）分担していると考えられる。
また、沈下量の許容値は通常３０ｍｍ程度を目安としたが、本発明杭配置（図８Ｂ参照）によれば、想定される荷重の１．４倍もの荷重（全荷重１０６８ｋＮ）を載荷したにもかかわらず、沈下量は１５ｍｍ程度に収まっていることが確認された。
【００６６】
（考察）
以上の実験結果から、実施例４のバリエーション配置について、本出願人らは、小規模構造物（戸建住宅）４０の柱４の総数が１５本であるのに対し、パイルド・ラフト基礎構造３の沈下低減杭２の総数が９本でも十分に実施できると確信した。また、構造物全体の観点（全杭頭荷重の測定値、建物荷重と全杭頭荷重の関係等）において、健全性を保持したパイルド・ラフト基礎構造３を十分に実現できると確信した。杭本数を健全に減らすことにより、直接基礎の底面における地盤の抵抗力を最大限に生かす杭設計（構造設計）を実現できると確信した。
さらに、実施例４について、想定される荷重の１．４倍もの荷重を載荷したにもかかわらず、沈下量は１５ｍｍ程度に収まっている点も合わせて考慮すると、実施例４を除く他の実施例１〜７についても、本出願人らは、構造物全体の健全性を保持したパイルド・ラフト基礎構造３を十分に実現できると確信した。
【００６７】
＜補足説明＞
上記実施例４、６、及び７は、上記実施例１〜３、５と相違し、一部の側辺柱４の下方にも沈下低減杭２を配置して実施している。以下、この意義について説明する。
本出願人らが、構築可能性のある小規模構造物の柱本数および柱配置について、その下方に設ける沈下低減杭２の様々なシミュレーション解析を行ったところ、本発明は、内柱４と四隅柱４の下方に沈下低減杭２を配置することが、健全性を有するパイルド・ラフト基礎構造３を実現する上でもっとも合理的で、杭設計や杭施工の簡便性も図ることができると判断した。
その一方、小規模構造物の床面積、すなわち梁間方向又は桁行方向の寸法、が増大するに応じ、これらの方向に連続して設ける側辺柱４について、パイルド・ラフト基礎構造３の健全性を実現するためには、３本の側辺柱４のうち、１本の側辺柱４の下方に沈下低減杭４を配置する必要があることがわかった。言い換えると、梁間方向又は桁行方向に側辺柱４を３本以上配置する場合は、少なくとも１本の側辺柱の下方に沈下低減杭２を配置する必要があることがわかった。
そこで、梁間方向又は桁行方向に連続する側辺柱４が３本以上ある場合は、下方に沈下低減杭２を配置していない側辺柱４が３本続かないように、適宜、側辺柱４の下方に沈下低減杭２を配置する構造設計としたのである。
【００６８】
上記考察を単純な数式で表すと、
前記分割エリアの個数  ＞  内柱の本数×分担するエリア個数（即ち４個）＋四隅柱の本数（即ち４本）×分担可能なエリア個数（通常４、沈下許容範囲を考慮すると５）
となる。
この条件を満たすとき、おおよその目安として、側辺柱４の一部にも沈下低減杭２を配置することが好ましいと判断できる。
例えば、前記実施例１と実施例２の場合（図１、図２参照）、左辺は１６個である。右辺は、１×４＋４×４＝２０個となる。即ち、この場合は右辺の数量が多く、上記式を満たさないので、側辺柱下に沈下低減杭を配置しなくてもパイルド・ラフト基礎構造の健全性を保持すると判断できる。
次に、前記実施例３の場合（図３参照）、左辺は２４個である。右辺は、２×４＋４×４＝２４個となる。即ち、この場合も左辺と右辺が同数で、上記式を満たさないので、側辺柱下に沈下低減杭を配置しなくてもパイルド・ラフト基礎構造の健全性を保持すると判断できる。
同様に、前記実施例４の場合（図４参照）、左辺は３２個である。右辺は、３×４＋４×４＝２８個となる。即ち、この場合は、上記式を満たす。よって、単純計算上は１本、又はバランスを考慮すると２本（図４参照）の側辺柱下に沈下低減杭を配置した方がパイルド・ラフト基礎構造の健全性を保持すると判断できる。ただし、四隅柱の分担可能なエリア個数を５とすれば、左辺と右辺は同数（３２個）になるので、地盤性状によっては、側辺柱に沈下低減杭を配置しなくても実施は可能と判断できる。
【００６９】
同様に、前記実施例５の場合（図５参照）、左辺は３６個である。右辺は、４×４＋４×４＝３２個となる。即ち、この場合は、上記式を満たす。しかしながら、実施例５では、四隅柱の分担可能なエリア個数を５とすると、左辺と右辺は同数（３６個）になるので、側辺柱に沈下低減杭を配置しない構造を選択した。
同様に、前記実施例６の場合（図６参照）、左辺は６０個である。右辺は、８×４＋４×４＝４８個となる。即ち、この場合は、上記式を満たす。よって、単純計算上は３本、又はバランスを考慮すると４本（図６参照）の側辺柱下に沈下低減杭を配置した方がパイルド・ラフト基礎構造の健全性を保持すると判断できる。この場合は、四隅柱の分担可能なエリア個数を５としても、右辺は５２個で左辺（６０個）より少ないので、必然的に、側辺柱下にも沈下低減杭を配置したパイルド・ラフト基礎構造を構築すべきことがわかる。
同様に、前記実施例７の場合（図７参照）、左辺は６４個である。右辺は、９×４＋４×４＝５２個となる。即ち、この場合は、上記式を満たす。よって、単純計算上は３本、又はバランスを考慮すると４本（図７参照）の側辺柱下に沈下低減杭を配置した方がパイルド・ラフト基礎構造の健全性を保持すると判断できる。この場合は、四隅柱の分担可能なエリア個数を５としても、右辺は５６個で左辺（６４個）より少ないので、必然的に、側辺柱下にも沈下低減杭を配置したパイルド・ラフト基礎構造を構築すべきことがわかる。
【００７０】
以上、実施例１〜７を図面に基づいて説明したが、本発明は、図示例の限りではなく、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更、応用のバリエーションの範囲を含むことを念のために言及する。
例えば、本実施例にかかる小規模構造物１０等は、外形が平面視矩形状で、柱が縦横に規則的に整列配置された構造物を中心に説明したが、これに限定されない。
【符号の説明】
【００７１】
１    直接基礎（べた基礎）
２    沈下低減杭
３    パイルド・ラフト基礎構造
４    柱
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０  小規模構造物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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