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公開番号2025140339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024039681
出願日2024-03-14
発明の名称基礎フーチング設計方法
出願人戸田建設株式会社
代理人弁理士法人東京アルパ特許事務所
主分類E02D 27/12 20060101AFI20250919BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】半固定の杭の位置と柱の位置とが一致しない場合において、基礎フーチングの主筋に必要な配筋量を正確に算出する。
【解決手段】基礎梁15a及び15bの上端面から杭12の上端面までの鉛直方向における距離を取得する。杭12の杭反力芯から柱14の柱芯41までの±X方向における距離を取得する。柱14が支えるべき柱軸力を取得する。柱軸力と±X方向における距離とを掛け合わせた積を鉛直方向における前記距離で割った商を算出して、±X方向において必要となる補強力とする。算出した前記補強力に基づいて、ベース筋31の補強配筋量を算出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
杭に半固定される基礎フーチングを設計する方法において、
前記基礎フーチングは、主筋を有し、前記基礎フーチングに固定される柱と前記杭との間に配置され、
前記主筋は、前記杭の上端面の上方で前記基礎フーチングの下端付近に配置され、
前記方法は、
前記柱及び前記基礎フーチングに固定される基礎梁の上端面から前記杭の上端面までの鉛直方向における距離を取得し、
前記杭の杭反力芯から前記柱の柱芯までの所定の水平方向における距離を取得し、
前記柱が支えるべき柱軸力を取得し、
前記柱軸力と所定の前記水平方向における前記距離とを掛け合わせた積を前記鉛直方向における前記距離で割った商を算出して、所定の前記水平方向において必要となる補強力とし、
算出した前記補強力に基づいて、前記主筋の補強配筋量を算出する、
基礎フーチング設計方法。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記主筋は、所定の前記水平方向に延びる複数の縦筋と、所定の前記水平方向に対して垂直な水平方向に延びる複数の横筋とを有し、
前記方法は、
前記縦筋の許容応力度を取得し、
前記補強力を前記許容応力度で割った商を算出して、前記縦筋の補強配筋量とする、
請求項１の基礎フーチング設計方法。
【請求項３】
前記方法は、
前記補強力として、長期荷重に対する長期補強力と、地震による短期荷重に対する短期補強力とを算出し、
前記縦筋の許容応力度として、長期荷重に対する長期許容応力度と、短期荷重に対する短期許容応力度とを取得し、
前記長期補強力を前記長期許容応力度で割った商を算出して、長期補強配筋量とし、前記短期補強力を前記短期許容応力度で割った商を算出して、短期補強配筋量とし、
算出した長期補強配筋量と短期補強配筋量とのうち大きいほうを、前記縦筋の補強配筋量とする、
請求項２の基礎フーチング設計方法。
【請求項４】
前記長期補強力の算出において、
前記杭の杭反力芯の位置として、前記杭の杭芯の位置を取得し、
前記柱が支えるべき柱軸力として、前記柱が支えるべき長期軸力を取得する、
請求項３の基礎フーチング設計方法。
【請求項５】
前記短期補強力の算出において、
前記杭の上端面から前記基礎フーチングに印加される杭反力が、所定の前記水平方向において前記柱芯に近い側の端で０になり、所定の前記水平方向において前記柱芯から遠い側の端で最大になるよう分布していると仮定して、前記杭反力の重心となる位置を算出し、前記杭反力芯の位置とし、
地震時において前記柱が支えるべき短期柱軸力を算出して、前記柱が支えるべき柱軸力とする、
請求項３又は４の基礎フーチング設計方法。
【請求項６】
コンピュータによって実行されることにより、請求項１乃至４いずれかの基礎フーチング設計方法を実施する、コンピュータプログラム。
【請求項７】
請求項１乃至４いずれかの基礎フーチング設計方法を実施する、基礎フーチング設計装置。
【請求項８】
杭に半固定される基礎フーチングにおいて、
前記基礎フーチングは、主筋を有し、前記基礎フーチングに固定される柱と前記杭との間に配置され、
前記主筋は、前記杭の上端面の上方で、かつ、前記基礎フーチングの下端付近に配置され、
前記主筋は、所定の水平方向に延びる複数の縦筋と、所定の前記水平方向に対して垂直な水平方向に延びる複数の横筋とを有し、
前記主筋の補強配筋量は、前記柱が支えるべき柱軸力と、前記杭の杭反力芯から前記柱の柱芯までの所定の水平方向における距離とを掛け合わせた積を、前記柱及び前記基礎フーチングに固定される基礎梁の上端面から前記杭の上端面までの鉛直方向における距離で割った商を所定の前記水平方向において必要となる補強力とし、前記補強力を前記縦筋の許容応力度で割った商である、
基礎フーチング。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、杭に半固定される基礎フーチングを設計する方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、構造物基礎の底面に設けられた凹型支圧部の内部に嵌入する杭による構造物基礎の支持構造を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００４－１６２２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
建物を支える杭の位置と、建物の柱の位置とが一致するとは限らない。
半固定の杭の中心位置と柱の中心位置とが一致しない場合、荷重が偏心するので、基礎フーチングの配筋に必要とされる強度を正確に算出する手法は、確立されていない。
この発明は、例えばこのような課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
基礎フーチング設計方法は、杭に半固定される基礎フーチングを設計する方法である。前記基礎フーチングは、主筋を有し、前記基礎フーチングに固定される柱と前記杭との間に配置される。前記主筋は、前記杭の上端面の上方で前記基礎フーチングの下端付近に配置される。前記方法は、前記柱及び前記基礎フーチングに固定される基礎梁の上端面から前記杭の上端面までの鉛直方向における距離を取得する。前記杭の杭反力芯から前記柱の柱芯までの所定の水平方向における距離を取得する。前記柱が支えるべき柱軸力を取得する。前記柱軸力と所定の前記水平方向における前記距離とを掛け合わせた積を前記鉛直方向における前記距離で割った商を算出して、所定の前記水平方向において必要となる補強力とする。算出した前記補強力に基づいて、前記主筋の補強配筋量を算出する。
【発明の効果】
【０００６】
前記基礎フーチング設計方法によれば、半固定の杭の位置と柱の位置とが一致しない場合において、基礎フーチングの主筋に必要な配筋量を正確に算出することができる。
主筋だけで十分な強度を得ることができるので、はかま筋などによって補強する必要がなく、基礎フーチングの施工性が向上し、建物の建設コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
基礎構造の一例を示す側面視断面図。
前記基礎構造を示す平面図。
杭反力分布及び反力芯の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１及び２を参照して、基礎構造１０について説明する。
基礎構造１０は、例えば、杭１２と、基礎フーチング１３と、柱１４と、基礎梁１５ａ～１５ｄとを有する。
【０００９】
杭１２は、上下方向（±Ｚ方向）に延びて、建物を支える。杭１２は、新たに打設したものであってもよいし、例えば、建て替え工事などにおいて、建て替え前の古い建物の杭を再利用したものであってもよい。
柱１４は、杭１２の上方に配置されるが、柱１４の柱芯４１は、必ずしも杭１２の杭芯２１の真上（＋Ｚ方向）にある必要はなく、例えば、Ｘ方向（所定の水平方向の一例であるとともに、所定の水平方向に対して垂直な水平方向の一例でもある。）に距離ｅ
ｘ
、Ｙ方向（所定の水平方向に対して垂直な水平方向の一例であるとともに、所定の水平方向の一例でもある。）に距離ｅ
ｙ
ずれている。
基礎梁１５ａ～１５ｄは、柱１４の下端部分から±Ｘ方向及び±Ｙ方向に延びている。
【００１０】
基礎フーチング１３は、杭１２と柱１４との間に配置されている。基礎フーチング１３は、柱１４や基礎梁１５ａ～１５ｄに固定されているが、杭１２には固定されず、例えばキャップ（不図示）などを介して半固定されている。このため、基礎フーチング１３と杭１２との間に圧縮力が印加された場合は、その圧縮力が伝達されるが、引っ張り力が印加された場合は、その引張力は伝達されない。
基礎フーチング１３は、例えば、ベース筋３１（主筋の一例）を有する。しかし、基礎フーチング１３は、はかま筋を有していない。基礎フーチング１３は、はかま筋を有していないので、基礎フーチング１３とはかま筋とを連結する配筋も有していない。すなわち、基礎フーチング１３の配筋は、籠状ではなく、平面状である。
なお、柱１４や基礎梁１５ａ～１５ｄの主筋から連続した配筋など、柱１４や基礎梁１５ａ～１５ｄと基礎フーチング１３とを固定するための配筋は、図示していないが、通常通り、基礎フーチング１３のなかに存在している。
（【００１１】以降は省略されています）

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