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EAZET旭化成建材株式会社

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建築版ホーム活用方法と実績活用方法土木系用途

土木系用途

擁壁、橋、歩道橋、水道橋、耐震補強工事など、イーゼットの支持力性能、施工性能を活かした形での採用が進んでいます。

擁壁の場合、宅地造成等規制法の記述にのっとって杭の提案を行うことが多くなっています。その際安定計算としては、沈下に対する検討(支持力検討)、滑動に対する検討、転倒に対する検討を行い、これに加えて、杭頭の変位が一定以内であることのチェックを行います(通常10mm以内)。また、それ以外に変位法による検討を行うケースもあります。

宅地造成等規制法を前提とした設計例

(高さ3.5mの一般的形状をした擁壁での EAZET配置例)

設計諸条件
杭先端N値 30
杭頭部分の平均N値 2
主動土圧係数 0.5
コンクリート重量 24kN
土の重量 17kN
上載荷重 10kN/m2
杭仕様
杭径 267.4mm
杭厚 8.0mm
杭配置 1mピッチで2列

擁壁概算検討

件名:3M

1.設計条件

杭仕様

土の単位体積重量 :γs 17.0 kN/m3
コンクリートの単位
体積重量:γc
24.0 kN/m3
主動土圧係数 0.5

擁壁寸法(右図参照)

1 0.15m
2 0.2m
3 0m
4 2.75m
5 3.15m
6 0.15m
7 0.2m
延長長さ L 1m
杭へりあき 0.35m
断面杭芯間 2.4m
   
上載荷重 10kN/m2
杭の計算
杭径:D=267.4 (mm) 鋼管厚t=8.0(mm)
羽根径:Do=500 (mm) 断面積Ae=5683(mm2
杭先端N値=30 断面係数Ze=357671(mm3
杭先端支持力:Ra=288.93(kN/本) 杭本数=2(Set/単位長さ)
2.外力の計算

A点からの各距離をf、安定モーメントをMA、また杭Aと杭Bの重心点からの距離をe、重心点に関する偏心モーメントをMeとする。なお、時計と反対回りを正とする。

 
(m)
高さ
(m)
奥行
(m)
γ
(kN/m3
Wi
(kN)
f
(m)
e
(m)
f・Wi
(kN・m)
e・Wi
(kN・m)
背面 土(1) 0 3.15 1.0 17.0 0.00 0.00 1.20 0.00 0.00
背面 土(2) 2.75 3.15 1.0 17.0 147.26 -1.38 -0.18 -202.49 -25.77
背面 土(3) 2.75 0.15 1.0 17.0 3.51 -1.83 -0.63 -6.43 -2.22
壁板(1) 0.15 3.15 1.0 24.0 5.67 0.25 1.45 1.42 8.22
壁板(2) 0.2 3.15 1.0 24.0 15.12 0.10 1.30 1.51 19.66
壁板(3) 0 3.15 1.0 24.0 0.00 0.00 1.20 0.00 0.00
基礎スラブ(1) 0.35 0.15 1.0 24.0 1.26 0.18 1.38 0.22 1.73
基礎スラブ(2) 3.1 0.2 1.0 24.0 14.88 -1.20 0.00 -17.86 0.00
基礎スラブ(3) 2.75 0.15 1.0 24.0 4.95 -0.92 0.28 -4.54 1.40
過載荷重 2.75   1.0 10 27.50 -1.38 -0.18 -37.81 -4.81
合 計 220.15 -265.97 -1.79

※1mピッチでの計算

MA = f × Wi = -265.97 (kN・m)
Me = e × Wi = -1.79 (kN・m)

3.土圧(簡易計算式)

上載荷重の仮想高さ h=q/γs = 0.59(m)
PAH = (1/2)×Ko ×γ×(H+h')2×L= 71.03 (kN) Ko:主動土圧係数 0.5 とする

4.モーメント計算結果

Mo = PAH×(H+h’)×(1/3)=96.80(kN・m) ・・・ 転倒モーメント
M= Mo+Me= 95.01 (kN・m) ・・・ 転倒モーメント+偏心モーメント

5.支持力チェック

杭芯間隔 :Zp 2.4 m
杭本数 :n 2 本

F1=W/n+M/Zp= 149.66 (kN/本)
F2=W/n−M/Zp= 70.49 (kN/本)

よって
F1= 149.66 ≦ 288.93・・・ OK
F2= 70.49 > 0 ・・・ OK

6.滑動に対する検討

滑動に対しては、杭の水平抵抗力の検証を行う。

杭頭の平均N値= 2
変形係数Eo=7×N=14 (kg/cm2) 【1.37 (N/mm2)】
地盤の変形係数kh=1.0 (kg/cm3) 【 0.0093 (N/mm3)】
断面係数:Ze=357671 (mm3
断面積:Ae = 5683 (mm2
杭の横係数:β=0.503 (1/m)
断面二次モーメント:Ie 47462876 (mm4
水平力:Q=PAH=71.03 (kN)
杭本数:n 2 本
Mo'=Q/n/( 35.32 (kN・m)
F=W×1,000/n/Ae+Mo'×1,000,000/Ze= 118 (N/mm2)<146(N/mm2) ・・・・OK
:鋼材の長期許容応力度
7.転倒に対する検討
土圧による擁壁転倒モーメント Mo= 96.80 (kN・m)
安定モーメント MA= 265.97 (kN・m)
安全率 F=MA/Mo= 2.75 > 1.5 ・・・ OK
8.変位に対する検討
杭頭変位 Yo=Q/(4・Es・Ie・(β/1000)3)・Ryo
Yo = 7.15 (mm)  <10(mm)OK
杭の弾性係数Es 206000(N/mm2
腐食しろを考慮した杭の断面 二次モーメントIe 47462876(mm4
杭の横係数β 0.503(1/m)
杭頭の固定度から決まる定数Ryo
(ここではα=1.0を仮定しているので、Rmo=1.0)
1

その他土木用途

水管橋、歩道橋などでもその施工性能を活かして、EAZETの採用が進んでいます。

施工状況

完成した水管橋

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