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日本建築学会大会学術講演梗概集（北陸） 2010年 9 月

軸力を受けるト形部分架構におけるパイルキャップの耐震性能 その２
正会員○松本 玄徳 1*
同
林 静雄 3*
同
小椋 仁志 4*
パイルキャップ
接合部せん断破壊
ト型接合部
軸力
3.5 パイルキャップはかま
パイルキャップはかま筋
はかま筋,ベース筋
ベース筋 効果
標準型では中央部にひずみが集中しており、載荷が進

同
同
同

平林
石川
岸田幸泰 2*
一真 4*
慎司 5*

4.パイルキャップ
4.パイルキャップのパイルキャップのせん断耐力評価
せん断耐力評価の断耐力評価の検討
実験から得られた結果をもとに、パイルキャップのせむにつれて中央部のひずみが大きく増加していく結果とん断耐力およびせん断ひび割れ強度を、柱梁接合部のせなった。大径杭型は全域にわたりひずみが生じており、ん断強度式,せん断ひび割れ強度式で評価することが可能

載荷を通して全域にひずみが分布する結果となった。はであるのか検討を行った。
実験から得られたデータを基に、有効断面を 1)柱のみかま筋のひずみ分布についてもベース筋と同様の結果とを考慮した場合,2)柱とパイルキャップと杭を考慮した場なった。
はかま筋のひずみ分布がベース筋のひずみ分布と同様合,3)柱とパイルキャップを考慮した場合,4)パイルキャッの傾向であり、標準型と大径杭型で異なることから、両プのみを考慮した場合の 4 ケースで仮定し、それぞれ仮定した断面からなる柱と基礎梁で構成される接合部とし試験体の有効断面は異なるものであると考えられる。
図 ‐ 6 に標準型,大径杭型のベース筋ゲージ貼り付け位て(1)式を用いてせん断応力度τ exp の算出を行った。また

置および最大耐力時の各ゲージのひずみ分布、はかま筋

靭性保証型耐震設計指針 min 式 1),終局強度型設計指針式 2),

ゲージ貼り付け位置および最大耐力時の各ゲージのひず

靭性保証型耐震設計指針 mean 式 1)の 3 式を用い、それぞみ分布を示す。またそれぞれの試験体においてひずみゲれ仮定した有効断面でのパイルキャップのせん断応力度ージが降伏をしていた範囲を緑色の四角形で示した。

τ maxcal の算出を行った。パイルキャップのせん断ひび割れ応力度は(2)式を用いて算出を行った。算出に使用した(1)式,(2)式を以下に示す。また仮定した有効断面の寸法一覧を表
表‐4 に示す。杭は円形であるため等価正方形断面に置換して算出を行った。

Vexp =

τ exp =M− Vcj
Vexp

σ t = 0.33 × σ B・・・(1)τ cal = σ t + σ t ⋅ σ 0bj ⋅ Dj

Vexp:接合部入力せん断力(7/8d)度

Vc:柱せん断力

σ0:柱軸応力度・・・(2)M:基礎梁端モーメントj:基礎梁の応力中心間距離σＴ :コンクリート引張強度

σB:コンクリート圧縮強bj:仮想有効断面の幅

Dj:仮想有効断面のせい

表－4 仮定した
仮定した有効断面寸法一覧
した有効断面寸法一覧
仮想有効断面有効せい Dj

接合部有効幅 bj

柱306[mm]

柱250（柱＋パイルキャップ）平均343.5[mm]（柱＋パイルキャップ）平均

300[mm][mm]

パイルキャップ

381[mm]パイルキャップ

350[mm]（柱＋パイルキャップ＋杭）平均

300.5[mm]（柱＋パイルキャップ＋杭）平均

262[mm]（柱＋パイルキャップ＋杭）平均 縮小 275.5[mm] （柱＋パイルキャップ＋杭）平均 縮小 228.2[mm](柱＋パイルキャップ＋大径杭）平均[mm]

[mm]

328.6

(柱＋パイルキャップ＋大径杭）平均289.6

接合部せん断ひび割れ強度の実験値と計算値の比較、接合部せん断耐力の実験値とそれぞれの計算値の比較を
図‐7、図
図‐8 に示す。なお、かご筋型はパイルキャップ
図－6 各試験体ベース
各試験体ベース筋
ベース筋，はかま筋
はかま筋ゲージ貼付位置
ゲージ貼付位置のせん断破壊によって最大耐力に達していないため、せおよび ひずみ量分布
ひずみ量分布ん断耐力での比較は行わなかった。また以前行われた酒

Estimation of Earthquake Resistance of Pile Caps combinedwith structural members

MATSUMOTO Gentoku, HIRABAYASHI Yukihiro, HAYASHI
Shizuo, ISHIKAWA Kazuma, OGURA Hitoshi, KISHIDA Shinji―445―

法によって評価を行った結果を図図－9 に示す。
パイルキャップのせん断ひび割れ強度を評価する場合、1.40

縮小型は危険側になってしまったものの、柱,パイルキャ1.00

ップ,杭を考慮する場合が精度よく評価することが可能で0.80あった。また十字形試験体においても同様に評価することが可能であった。ト形.十字形ともに軸力比 0 の試験体
では実験値/計算値が高い値となった。

接合部せん断ひび割れ強度

1.20

実験値/計算値

井らによる実験 3)、久保田らによる実験 4)を今回の評価方

0.60

□
○◇
△
青色
赤色
水色
緑色0.40接合部せん断耐力を評価する場合、靭性保証型 mean 式

0.20ではわずかに危険側になったものの、柱,パイルキャップ,0.000杭を考慮する場合が安全かつ精度よく評価することが可

1標準型

2
縮小型

標準型
縮小型
かご筋型
大径杭型
柱（柱＋パイルキャップ＋杭）平均（柱＋パイルキャップ）平均
パイルキャップ

3
かご筋型

4
大径杭型

5

図－7 せん断
せん断ひび割ひび割れ強度におけ強度における実験値/計算値における実験値/能であった。
1.70

4.まとめ
本研究より以下の知見を得た。

□○△
青色
赤色
水色
緑色

1.60
1.50
1.401.30

認した。

1.20･パイルキャップ内に配筋された柱せん断補強筋はパイル1.10

キャップのせん断耐力に効果を及ぼす。

実験値/計算値･載荷方向により基礎梁の危険断面位置が異なることを確

1.000.90･パイルキャップの有効断面は柱,パイルキャップ,杭によ0.80

り決定され、パイルキャップ内に配筋されるはかま筋,ベ0.70ース筋,パイルキャップせん断補強筋は有効断面内に配筋

0.600.500されたもののみ最大耐力に効果を及ぼす。

1靭性保証型min･パイルキャップのせん断ひび割れ強度は柱梁接合部と同様の評価方法で評価する場合、柱,パイルキャップ,杭を考

3.00

3靭性保証型mean4

柱接合部せん断ひび割れ強度（柱＋パイルキャップ＋杭）平均（柱＋パイルキャップ）平均
パイルキャップ2.50となった。また柱軸応力を考慮しているにも関わらず、2.00

実験値/計算値可能であった。ただし縮小型のみ実験値/計算値が低い値1.50なる研究が必要である。
･パイルキャップのせん断耐力は柱梁接合部と同様の評価

1.00

方法で評価する場合、柱,パイルキャップ,杭を考慮して有0.50

効断面を決定すると精度よく評価を行うことが可能であ2終局強度型

図－8 せん断耐力
せん断耐力における断耐力における実験値
における実験値/実験値/計算値

慮して有効断面を決定すると精度よく評価を行うことが軸力によって強度が異なる結果となったことから、さら標準型
縮小型
大径杭型
柱（柱＋パイルキャップ＋杭）平均（柱＋パイルキャップ）平均
パイルキャップ

0.000った。

標準型
1･かご筋型は標準型と最大耐力にほぼ差異がなくパイルキ

かご筋型
大径杭型
標準型
縮小型
縮小型
23456ト形
軸力比 ０．３

ャップがせん断破壊をしなかったことから、より合理的

標準型
7軸力比 ０標準型
縮小型
89十字形

10軸力比 ０．３２

図－9 せん断
せん断ひび割ひび割れ強度における強度における実験値
における実験値/実験値/計算値

なパイルキャップの配筋方法が存在すると考えられる。
参考文献

3)酒井慎二ほか:ト形部分架構を有するパイルキャップの耐震性能評価

1)鉄筋コンクリート造建物の終局強度型耐震設計指針・同解説

4)久保田篤史ほか: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
5)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

2)鉄筋コンクリート造建物の靭性保証型耐震設計指針・同解説，1999

する研究*1 首都大学東京大学院

都市環境科学研究科*1TOKYOMETROPORITAN

UNIVERSITYGRADUATESCHOOL OF URBANENVIRONMENTAL SCIENCES*2 株式会社 長谷工コーポレーション*2 HASEKO Corporation*3 東京工業大学 建築物理研究センター 教授・博士(工学)*3 Prof ,S.E.R.C., Tokyo Institute of Technology, Dr.Eng.

*4 ジャパンパイル(株)*4 JAPAN PILE CO.

*5 芝浦工業大学 工学部建築学科准教授・博士(工学)*5Associate Pro, Shibaura Institute of Technology, Dr.Eng.

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