構造設計一級建築士 とらの巻

（記 述 式）

問題３

次の「直接基礎（独立フーチング基礎）の設計に関する設問」及び「杭基礎の鉛直支持力等に関する設問」について解答せよ。


[ No.1 ]
次に示す建築物の基礎を、硬質粘性土地盤を支持層とする直接基礎（独立フーチング基礎）で設計する場合の、長期接地圧及び即時沈下量の検討に関する次の�@〜�Bの設問について解答せよ。


く建築物概要＞
・階　　数：地上3階建て（地階なし）
・構造種別：鉄筋コンクリート造

く検討の対象とする独立フーチング基礎の概要＞
・長期鉛直荷重：W= 1,000kN（フーチング自重含む。）
・底版形状　　：正方形（2m × 2m）、根入れなし

く支持地盤の概要 地盤係数等＞
・土　質　　：粘性土
・粘着カ　　：c = 150 kN/m²
・地盤のヤング係数：Es = 20,000 kN/m²
・支持力係数：Nc = 5.1

�@ 地盤の長期許容鉛直支持力度 qα を式(1)により求め、検討の対象とする独立フーチング基礎の長期接地圧 q（基礎底版に作用する単位面積当たりの荷重）との比較により、支持地盤の安全性を検証せよ。ただし、αは形状係数であり、表による。



表 基礎形状と形状係数



�A 検討の対象とする独立フーチング基礎の即時沈下量SEを式(2) により求め、独立フーチング基礎の沈下に対する安全性を検証せよ。ただし、本建築物の即時沈下の総沈下量の限界値は20mmとする。



�B �@及び�Aの結果に関わらず、即時沈下量SE が総沈下量の限界値 20mmを超えた場合には、構造設計者として、どのような対処をすればよいかを簡潔に記述せよ。

答え

　
[ 解答 ]
�@：


�A：


�B：
建物周囲の状況を考慮しつつ、基礎底面積を拡大する。もしくは建物重量を軽くして長期接地圧を低減し、沈下量を抑える。

[ No.2 ]
図のような地盤に、直径1mの場所打ちコンクリート杭をGLからGL−21 mまで造成する場合の、杭の鉛直支持力等に関する次の�@〜�Dの設問について解答せよ。ただし、場所打ちコンクリート杭の極限支持力等に関する算定式は、式(3)〜式(7)を用いるものとする。


図 地盤柱状図（概要）

場所打ちコンクリート杭の極限鉛直支持力Ruは、式(3)で与えられる。



�@ 杭の極限先端支持力 Rp を求めよ。ただし、杭先端の平均 N 値は40とする。


�A 当該地盤において、液状化の検討を要する層を全て挙げよ。


�B 液状化判定の結果、GL-10mより浅い細砂層及びシルト混り細砂層は、液状化の可能性があることが判明した。その結果を考慮して、当該地盤における砂層の極限周面摩擦力 Rfsを求めよ。ただし、杭先端の支持層（砂礫層）への根入れ部の摩擦は考慮しないものとする。


�C 当該地盤における粘土層の極限周面摩擦力Rfcを求めよ。


�D 杭の長期許容鉛直支持力Rαを求めよ。ただし、杭の自重は考慮しないものとする。

答え

　
[ 解答 ]
�@


�A
上層より細砂層、シルト混り細砂層、シルト質細砂層。

�B


�C



�D