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基礎自重とは?1分でわかる計算式、独立基礎、フーチングとの関係

この記事の要点

基礎自重とは、基礎(フーチング+土)の重さのことで、鉛直荷重として地盤に伝わります。

実務では土とコンクリートの平均値として算定し、鉄筋コンクリートの密度(2.4t/m3など)を使います。

この記事では、基礎自重とは何か、基礎自重はどう求めるのか、独立基礎とは何か、フーチングとどう関係するのかを整理します。

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基礎自重とは、基礎となるフーチングや底版の自重をいいます。基礎自重を含めて、建物の重量と考えます。


建物が沈下しないことを確認する計算では、基礎自重の算定が必要です。


今回は、基礎自重の意味、計算式、独立基礎、ss3、フーチングとの関係について説明します。


※自重の計算、基礎の意味は、下記の記事が参考になります。

自重(じじゅう)とは?意味・読み方・梁やコンクリートでの計算方法を解説

布基礎・独立基礎・ベタ基礎の違いと特徴|選び方のポイント

基礎自重とは?

基礎自重とは、基礎となるフーチングや底版の自重です。自重とは、「自分(自身)の重量」を意味します。※自重の意味は、下記の記事が参考になります。

自重(じじゅう)とは?意味・読み方・梁やコンクリートでの計算方法を解説


直接基礎の基礎自重は、フーチングや底版の自重を意味します。杭基礎の基礎自重は、フーチングなどのコンクリート部分および、杭自重のことです。

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基礎自重の計算式

基礎自重の計算式を下記に示します。


基礎自重=基礎の体積(m3)×2.4(t/m3)


まず基礎の体積を計算します。基礎は一般的に、立方体の形状です。よって、縦×横×高さで体積が計算できます。※体積の意味は、下記の記事が参考になります。

体積と重量の違いは?1分でわかる重量の計算、比重との違い、鉄


例えば、縦が1.0m、横が0.5m、高さが1.0mの基礎があります。この基礎自重は、


1.0*1.0*0.5*2.4=1.2t


です。簡単な掛け算で基礎自重を計算できました。なお、2.4t/m3は、鉄筋コンクリートの密度です。


基礎は普通、鉄筋コンクリート造なので、密度の値は2.4t/m3とします。


ただし注意点があります。実務では、基礎自重の計算式が少し違います。実務で使う基礎自重の計算式は下記です。


基礎自重=地盤面から基礎の底までの距離(基礎底)×基礎断面積×2.0(t/m3)


下図をみてください。基礎は地中下に埋まっています。基礎の重さは、鉄筋コンクリートと土の平均的な値と考えるのです。


よって、鉄筋コンクリートと土の密度を平均した「2.0」を使います(1.6+2.4の平均値)


また基礎自体の高さでなく、基礎の地中までの深さが重要です。※基礎底の意味は、下記の記事が参考になります。

根入れ深さってなに?1分でわかる意味と直接基礎との関係

基礎自重と基礎の位置

実務で使う式では、基礎の底を深くするほど、基礎自重は増えます。

基礎自重とフーチングの関係

直接基礎とする場合、基礎自重の計算が欠かせません。地盤は建物を支える支持力が必要です。建物の重さは、基礎自重を含めた値です。


よって、フーチングの形状は極力小さくし、自重を減らします。基礎自重を減らせば、地盤への負担も減りますね。


直接基礎と地盤の関係、支持力の計算などは下記の記事が参考になります。

直接基礎とは?種類・設計方法・杭基礎との違い

極限支持力とは?1分でわかる意味、許容支持力との違い、求め方、安全率

混同しやすい用語

・基礎自重:フーチングと基礎上の土の重量の合計

・躯体自重:柱・梁・スラブなど上部構造の重量(基礎自重とは別に計算)

・地反力:地盤から基礎に対して上向きに作用する力(基礎自重と上部荷重から算定)

試験での問われ方|管理人の一言

基礎自重は「コンクリートと土の平均」で計算することが多い。

試験では計算式の意味を問う問題が出ます。

鉄筋コンクリートの単位重量(約2.4t/m3または24kN/m3)は必ず覚えましょう。

基礎自重を大きく見積もると地盤への荷重が増えます。

安全側か不安全側かの判断もできるようにしましょう。

基礎自重を整理した表を示します。

項目計算式備考
簡易式体積×2.4 t/m3鉄筋コンクリートの密度
実務式基礎底×断面積×2.0 t/m3土とRCの平均密度
目的地盤への荷重算定沈下確認に必要

まとめ

今回は基礎自重について説明しました。基礎自重は、基礎の体積と鉄筋コンクリートの密度をかけた値です。


実務では、土とコンクリート部分の平均値として算定します。実務で使う計算式も覚えましょう。


また、自重や基礎の意味も併せて参考にしてください。

自重(じじゅう)とは?意味・読み方・梁やコンクリートでの計算方法を解説

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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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