20350

日本建築学会大会学術講演梗概集（中国） 2008年 9 月

柱・基礎梁を考慮したパイルキャップの繰り返し載荷実験( その 1・実験概要 )パイルキャップ

柱・基礎梁

正会員〇前場 匠 *1
同
小林 恒一 *3
同久保田篤史 *5

岸田 慎司 *2
石川 一真 *4
林
靜雄 *6

同同同

袴筋

1. はじめにパイルキャップは上部構造の応力を地盤に伝達する重要な接合部部材であるが研究は少なく，応力伝達メカニズムなど不明確な点が多い。
本研究では，単杭（既製杭）を用いた実際の建物の柱，基礎梁，杭，パイルキャップを縮小した試験体で載荷実験を行い，パイルキャップとその周辺架構の応力伝達メカニズム等を明らかにし，設計に必要な基礎データを得ることを目的としている。
2. 実験概要
2.1 試験体概要
表 -1 に 試 験 体 諸 元， 表 -2 に コ ン ク リ ー ト の 力 学 的性 状， 表 -3 に 鋼 材 の 力 学 的 性 状， 図 -1 に 試 験 体 概 要を 示 す。 試 験 体 は 3 体 製 作 し， 約 1/4 縮 小 モ デ ル と した。軸力は柱の短期軸力を想定して軸力比 0.32 で導入を 行 っ た。 な お， 試 験 体 名 は「RC － ( 軸 力 比 ) － ( パイ ル キ ャ ッ プ 幅 せ い 寸 法 )」 と す る。 柱 お よ び 基 礎 梁
断 面 は 全 試 験 体 と も 共 通 で あ る。 パ イ ル キ ャ ッ プ 内 部の 補 強 筋 は D10(SD295A) 鉄 筋 を 用 い，「RC-0-500」 及 び「RC-0.32-500」試験体は袴筋，ベース筋，せん断補強筋を配筋して実物件におけるパイルキャップを再現した。
な お，「RC-0.32-350」 試 験 体 は 配 筋 ス ペ ー ス の 都 合 上，直筋で配筋を行った。 杭は厚肉 (t=35mm) の鋼管を用いた。コンクリートは設計基準強度 27N/mm2 とし，すべての試験体，全部材共通とした。なお，本実験ではパイルキャップの破壊性状を把握するため，通常よりもパイルキャップ周辺部材の耐力を上げて設計を行っている。
2.2 加力方法
載荷装置図を図 -2 に示す。 試験体は全支点をピン機構で構成し，柱の上端は PC 鋼棒を用いて反力フレームと緊結することによって所定の位置に固定した。
加力はジャッキを基礎梁両側に取り付けそれぞれ逆向きの力で正負繰り返し載荷を行った。載荷スケジュールは荷重 Q=50kN で一回，100kN 以降は 100kN 刻みで加力を行い，各 2 回ずつ繰り返した。ただし，繰り返し時及び負側の載荷は各サイクルの一回目のピーク時の変位により制御する変位制御とした。また，軸力は一定軸力とした。
2.3 計測方法
基礎梁端部から試験体に導入した荷重の計測は左右の

表 -1

試験体諸元

RC-0-500

RC-0.32-500
標準型

RC-0.32-350
縮小型ᰕᇶ♏ᱱ

試験体図ࣃ࢖ࣝ࢟ࣕࢵࣉ㗰⟶ᮺ
0.320

軸力比
パイルキャップ（幅×せい×高さ）

500×500×520

350×350×520

柱：12-D19(USD685)
pt=1.88(%)：U12.6@70
pw=1.19(%)
基礎梁主筋：上下3-D19(USD685) pt=0.74(%)
せん断補強筋：U9.0@80
pw=1.2(%)
ｂ×Ｄ＝200mm×600mm 腹筋：10-D6@86
ベース筋：5-D10ベース筋：3-D10
袴筋：5-D10袴筋：3-D10パイルキャップ
せん断補強筋 ：1-D10＊ともに直筋主筋
ｂ×Ｄ＝300mm×350mm せん断補強筋＊幅方向、せい方向とも同一本数
杭：φ190.7 t=35：12-D22(USD685)

鋼管アンカー筋

表 -2

コンクリートの力学的性状ᅽ⦰ᙉᗘ๭⿣ᙉᗘࣖࣥࢢಀᩘ

N/mm2N/mm2×104N/mm230.2

2.82.39

コンクリート

表 -3鋼材

鋼材の力学的性状

使用箇所

D6 (SD295A) 梁腹筋
D10 (SD295A) パイルキャップ
D19 (USD685) 柱、梁主筋
D22 (USD685) 杭アンカー筋
φ9.0
梁せん断補強筋
φ12.6
柱せん断補強筋
STKM13A-SH 鋼管杭㝆అᛂຊᗘ2᭱኱ᛂຊᗘ
2ࣖࣥࢢಀᩘ
52N/mmN/mm×10 N/mm
334
480
1.89
340
466
1.87
697
1.85
694
1.82
1407
1470
1.891413
1467
2.01423508
㗰⟶ᮺࡢຊᏛⓗᛶ≧ࡣ࣑ࣝࢩ࣮ࢺ࡟ࡼࡿ

油圧ジャッキの先端に取り付けたロードセルを用いて行った。加力点における鉛直方向変位および接合部せん断変形は，試験体の上下反曲点高さに埋め込んだインサートを支点として取り付けた変位測定用治具からの変位から求めた。また，変位測定用の治具は柱および杭の変形に追随できるように上部の反曲点はピン，下部の反曲点

Reversed Cyclic Loads Test of Pile Cap with the Column andthe Base-beams(No.1 Outline of Experiment)―699―

MAEBA Takumi,KISHIDA Shinji,KOBAYASHI Koichi
ISHIKAWA Kazuma,KUBOTA Atsushi,HAYASHI Shizuo

350

140
45 60300

350300500

60 45350

45 70 70 70 45(b)ーＰ

柱断面＋Ｐスタブ区間

86600

88 40

袴筋

40375

・柱主筋
12-D19 (三体共通)
・柱せん断補強筋
14-U12.6@70(三体共通)

520
40 60 60 40

鋼管杭φ190.7 t=35200

150600ーＰ

40

ベース筋
アンカー筋

40 88＋Ｐ・基礎梁主筋3-D19 (三体共通)
・基礎梁せん断補強筋
11-U9.0@80(RC-0-500,RC-0.32-500)
12-U9.0@80 (RC-0.32-350)
・基礎梁腹筋10-D6@86 (三体共通)

86

75

86

1950

86

スタブ区間

600

150500

(c)
275

575

500

575275

基礎梁断面

350

2200

縮小型(HRC-0.32-500)

標準型(HRC-0-500,HRC-0.32-500)

(a)
図－1

図 -1

試験体概要

単位(mm)

試験体配筋

試験体概要
3. まとめ
柱・基礎梁を考慮したパイルキャップの繰り返し載荷実験の実験概要について示した。実験結果及び結果の検討は続報 ( その 2) で報告する。

565499738【参考文献】

7381) 小林勝巳ほか：水平力を受ける場所打ち杭―基礎梁部分架構の力学的特性に関する研究，日本建築学会構造系論文集，第 509 号，

1pp.83-90，1998.72) 小 林 勝 巳 ほ か： 側 柱 下 の 場 所 打 ち 杭 ― 基 礎 梁 部 分 架 構 の 耐
震 性 能 に 関 す る 研 究， 日 本 建 築 学 会 構 造 系 論 文 集， 第 520 号，

2pp.61-68，1999.63) 小林勝巳：場所打ち杭を用いた杭基礎構造の耐震性向上に関す
1.試験体、2.かまぼこ支承、3.柱固定用治具、4.球座、5.100tf油圧ジャッキ
6.200tf油圧ジャッキ、7.PC鋼棒、8.ロードセル、9.面外拘束チャンネル

図 -2る研究，博士論文，2000.34) 酒井載荷装置

慎二ほか：2 本群杭で支持されたパイルキャップの鉛直載荷に対する耐震性能評価， コンクリート工学年次論文報告集，

は鉛直方向に対して移動可能なピンローラーとなるように取り付けた。
*1 芝浦工業大学大学院*2 芝浦工業大学

工学研究科

工学部建築学科

Vol.29，No.3，pp.415-420，2007*1 Construction Engineering Major,Shibaura Institute of Technology

建設工学専攻*2 Associate Professor,Shibaura Institute of Technology,Dr.Eng.

准教授・工博*3,*4 JAPAN PILE CORPORATION*3,*4 ㈱ ジャパンパイル*5 Obayashi Corporation*5 ㈱大林組・工修*6 東京工業大学 セキュアマテリアル研究センター 教授・工博*6 Materials and Structural Laboratory,Tokyo Institute of―700―

Technology,Dr.Eng.