主働土圧と受働土圧の違いは？1分でわかる意味、求め方、静止土圧の大きさは？
この記事の要点
主働土圧は壁が背面土から離れる方向に変位するときの土圧、受働土圧は壁が背面土に押し込まれるときの土圧です。
土圧の大きさは「受働土圧＞静止土圧＞主働土圧」の関係があり、変位の方向によって使い分けます。
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主働土圧は壁が背面土から離れる方向に変位するときの土圧、受働土圧は壁が背面土に向かう方向に変位するときの土圧です。
また、静止土圧は静止状態の壁に作用する土圧です。
静止土圧を基準に考えれば、壁が土から離れる方向に変位する主動土圧は静止土圧より小さく、
壁が土に押し込まれる受動土圧の方が、静止土圧より大きくなります。
今回は主働土圧と受動土圧の違い、意味、求め方、静止土圧の大きさについて説明します。
主働土圧、受働土圧の詳細は下記が参考になります。
受働土圧とは？主働土圧との違い・受働土圧係数Kpの計算式と擁壁設計への応用
主働土圧と受働土圧の違いは？
主働土圧と受働土圧の違いは下記の通りです。
・主働土圧 ⇒ 壁が背面土から離れる方向に変位するときに壁に作用する土圧
・受働土圧 ⇒ 壁が背面土から向かう方向に変位する（押し込まれる）ときに壁に作用する土圧
主働土圧、受働土圧の詳細は下記が参考になります。
受働土圧とは？主働土圧との違い・受働土圧係数Kpの計算式と擁壁設計への応用
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主働土圧と受働土圧の求め方は？
主働土圧Paと受働土圧Ppの合力の求め方を下記に示します。γtは土の湿潤単位体積重量、Hは高さ、φは内部摩擦角です。
なお、上式より算定された土圧の合力は単位奥行き当たりの値で単位はkN/mです。また、地表面に荷重qが作用する場合、表面載荷重を考慮します。
静止土圧の大きさは？
静止土圧の合力P0の大きさは下式で求めます。
静止土圧の詳細は下記もご覧ください。
静止土圧とは？1分でわかる意味、計算式、主働土圧、受働土圧との違い、静止土圧係数とは？
混同しやすい用語
・主働土圧：壁が離れる方向の変位 → 最小の土圧
・受働土圧：壁が押し込まれる方向の変位 → 最大の土圧
・静止土圧：壁が変位しない状態 → 主働と受働の中間の土圧
主働土圧と受働土圧の違いを整理した表を示します。
| 項目 | 壁の変位方向 | 係数の大小 |
|---|---|---|
| 主働土圧 | 背面土から離れる方向 | Ka（最小） |
| 静止土圧 | 変位なし（0） | K0（中間） |
| 受働土圧 | 背面土に向かう方向 | Kp（最大） |
まとめ
今回は、主働土圧と受働土圧の違いについて説明しました。
主働土圧は壁が背面土から離れる方向に変位するときの土圧、受働土圧は壁が背面土に押し込まれるときの土圧です。
主働土圧と受働土圧の意味、土圧係数の詳細など下記も勉強しましょう。
受働土圧とは？主働土圧との違い・受働土圧係数Kpの計算式と擁壁設計への応用
土圧係数とは？1分でわかる意味、求め方と内部摩擦角の関係、ka、k0の意味は？
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- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
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試験での問われ方｜管理人の一言
主働・受働・静止の3種類の大小関係を、変位の方向と結びつけて記憶しましょう。
試験では「主働土圧と受働土圧のどちらが大きいか」という直接的な出題が多いです。
受働土圧の方が大きいことを確実に覚えましょう。
擁壁設計では通常「主働土圧」を用います。
受働土圧は安全側に使われる場合があります。
この設計上の使い分けも把握しておきましょう。