布基礎の接地圧と配筋の決め方

この記事の要点

布基礎の接地圧は「建物の荷重（柱軸力＋基礎自重）÷布基礎の接地面積」で求まる。接地圧が地耐力以下であることを確認することが基礎設計の基本。

布基礎の配筋は接地圧の大きさに基づいて決まり、底盤の曲げに対して主筋を配置する。配筋の最低基準は建築基準法や告示に規定されている。

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布基礎の設計木造住宅には布基礎かベタ基礎がほとんどです。また鉄骨造でも、重量が軽い場合は布基礎やベタ基礎で設計します。公共施設を設計している人は、案外、布基礎の設計は初めてなんて人も多いのではないですか？

そこで今回は、布基礎の設計方法、接地圧の算定から配筋の決め方について説明します。※接地圧の意味、各基礎の特徴は下記が参考になります。

接地圧とは？1分でわかる意味、単位、基礎、計算式との関係、地反力との違い

布基礎と独立基礎、ベタ基礎の違いと、本当に伝えたい各基礎の特徴

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布基礎とは何か？

布基礎は一言で「細長い基礎」といえます。独立基礎が正方形に近い形状ですが、この幅を狭く、長さを大きくした基礎が布基礎です。

下図をみてください。

■のマークは柱で、その下に布基礎があります。布基礎は柱幅より少し大きくて、外周部や内部の柱を受けるため、連続して配置されます。

直接基礎の中では２番目に安定した基礎といえます。１番安定した基礎がベタ基礎。これは、建物の床ごと基礎にします。建物を支える面積が大きいと考えてください。

次が布基礎です。布基礎は独立基礎と基礎梁が合体したような基礎形式です。基礎が連続して配置されるので、曲げに対しても安定感があります。

最後は独立基礎。独立基礎は柱毎に基礎を配置します。柱軸力に見合った基礎の大きさにすれば良いのですが、基礎だけでは曲げに対する安定性が期待できません。そのため一般的に独立基礎だけで成立させず、「基礎梁」を設けます。

「独立基礎+基礎梁」の組み合わせは、考えて見れば布基礎形式に近いですね。もちろん、基礎梁は接地圧を受けない、と言うことを申し添えておきます。

※各基礎の特徴は、下記をご覧ください。

布基礎と独立基礎、ベタ基礎の違いと、本当に伝えたい各基礎の特徴

布基礎の接地圧の算定方法

布基礎の接地圧を算定する前に、柱軸力を求めましょう。ざっくり説明しますが、柱軸力とは柱１本が受ける重量のこと。負担面積に応じて値は変動します。

今回は、柱軸力が既知であると仮定します。下図をみてください。下列真ん中の柱軸力が、50ｋＮでした。

このとき布基礎の接地圧はいくらでしょうか。答えを先に言います。布基礎の接地圧は、

接地圧σ＝柱軸力Ｎ／布基礎面積Ａ

で算定されます。問題は、布基礎面積Ａをどうやって計算するのか。布基礎面積Ａの範囲は各柱間の負担長さ（柱間距離の1/2）と布基礎幅を乗じた値です。

斜線部で示すと下記の通りです。

例えば、50ｋＮが作用する柱の負担面積は「赤色で示す範囲」となります。つまり、柱間距離の1/2が負担長さとなります。

実際に計算します。いま、Ｘ方向のスパンは6ｍ、Ｙ方向は4ｍスパン。布基礎幅は500ｍｍとします。軸力Ｎは50ｋＮです。布基礎面積は、

Ａ＝0.5×（6／2×2+4／2）＝4㎡

Ｎ＝50+0.5×0.5×20ｋＮ／m³×8ｍ＝90

σ＝90／4＝22.5ｋＮ／㎡

です。

Ｎの計算で、柱軸力にくわえた数値は布基礎自重です。0.5ｍは布基礎幅、及び布基礎高さ、8ｍは赤色で示した負担長さです。

このσが布基礎の接地圧です。上記の計算をみて分かるように、布基礎の接地圧は各柱、柱に対する布基礎面積によって変わります。

最も大きくなる接地圧は、軸力最大の箇所か、布基礎面積最小、あるいはその中間と、３カ所くらいは計算しましょう。

下記も併せて参考にしてくださいね。

布基礎の配筋基準は？1分でわかる基準、配筋、ベタ基礎の配筋、建築基準法との関係

布基礎と独立基礎、ベタ基礎の違いと、本当に伝えたい各基礎の特徴

接地圧とは？1分でわかる意味、単位、基礎、計算式との関係、地反力との違い

混同しやすい用語

接地圧（せっちあつ）

基礎底盤から地盤に伝わる単位面積あたりの圧力（kN/m²）。建物荷重を基礎の接地面積で割ることで求まる。地耐力以下に収めることが設計の必須条件。

地耐力（じたいりょく）

地盤が単位面積あたりに支持できる荷重の上限値（kN/m²）。接地圧と対比して使う値で、接地圧＜地耐力であれば基礎設計はOK。地盤調査で確認する。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「接地圧＝建物重量÷基礎面積」の概念と、地耐力との大小関係が問われます。布基礎の配筋については、建築基準法施行令に最低配筋基準が定められており、底盤主筋・腹筋などの配置を整理しておきましょう。また接地圧は基礎位置（隅部・中間部）によって異なる点も理解しておくと実務・試験両方で役立ちます。

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布基礎とは何か？

布基礎の接地圧の算定方法

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