建築学生が学ぶ構造力学

  1. HOME > 構造力学の基礎 > 地反力とは?1分でわかる意味、読み方、基礎梁、地耐力と接地圧の違い、基礎フーチングの断面算定

地反力とは?1分でわかる意味、読み方、基礎梁、地耐力と接地圧の違い、基礎フーチングの断面算定

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!)


地反力は、地盤から基礎に作用する反力です。直接基礎のフーチングに作用し、曲げモーメントが生じます。似た用語に、地耐力や接地圧があります。地耐力は地盤の耐力、接地圧は基礎から地盤に作用する単位平米当たりの荷重です。今回は、地反力の意味、読み方、基礎梁、地耐力と接地圧の違い、基礎フーチングの断面算定について説明します。


地耐力、接地圧の意味は下記が参考になります。

地耐力とは?1分でわかる意味、単位、計算法、n値との関係

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

100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

地反力とは?

地反力とは、地盤から基礎に作用する反力です。下図をみてください。基礎は建物の重要を支える部材です。基礎から地盤に作用する荷重を接地圧といいます。接地圧に釣り合うために、地盤から反力が生じます。これが地反力です。

地反力

地反力は、基礎フーチングの断面算定に用います。この時の注意点ですが、地反力の値は基礎自重を引くことができます。フーチングに作用する外力を整理すると、


-σ+Nf/A


です。σは接地圧(=(N+Nf)/A)、Nは上部構造の重量、Nfはフーチング自重、Aはフーチングの断面積です。


つまり、フーチング自重は地反力と逆向きに作用するので、引くことができます。接地圧の意味は、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

地反力の読み方

地反力は「ちはんりょく」と読みます。関係用語の意味は、下記が参考になります。


接地圧 ⇒ せっちあつ

地耐力 ⇒ ちたいりょく

地反力と基礎梁の関係

独立基礎と基礎梁で構成される場合、基礎梁に地反力は生じません。建物の全ての重量は、基礎が負担すると考えるからです。基礎梁の意味は、下記が参考になります。

地中梁と基礎梁の違いと役割について


基礎梁とは違いますが、似た形状の布基礎は重量を負担するので、地反力が作用します。布基礎の設計は下記が参考になります。

布基礎の接地圧と配筋の決め方

地反力と地耐力、接地圧の違い

地反力と地耐力、接地圧の違いを下記に示します。


地耐力 ⇒ 地盤の耐力。地盤がどのくらいの荷重に抵抗できるか示す値

接地圧 ⇒ 基礎から地盤に作用する、単位平米当たりの荷重

地反力 ⇒ 接地圧により地盤から受ける反力。地盤から基礎に作用する。単位平米当たりの反力で、基礎の断面算定を行う場合、接地圧から基礎自重を引いた値


地耐力、接地圧の意味は下記が参考になります。

地耐力とは?1分でわかる意味、単位、計算法、n値との関係

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

地反力が作用する基礎フーチングの断面算定

地反力は上向きの力です。また、フーチング自重は下向きに作用します。地反力の計算式は


(N+Nf)/A-Nf/A


です。


地反力はフーチングの断面算定に用います。下図をみてください。地反力を受けるフーチングをモデル化すると、片持ち梁と考えることが可能です。

地反力の計算

地反力と片持ち梁

フーチングが「梁」、基礎柱の面が固定端と考えます。地反力は、等分布荷重です。フーチングには曲げモーメントとせん断力が作用します。これらを計算し、ベース筋(基礎筋)を算定します。


地反力の単位は、kN/㎡です。これを1m当たりの分布荷重に置き換えます(値は変わりませんね)。フーチングに作用する曲げモーメントは、


M=wL2/2


です。wは接地圧、Lはフーチング面から基礎柱面までの長さです。


応力を計算した後は断面算定です。断面算定はスラブと同じ要領で計算します。フーチングの厚み(せい)Dを仮定します。必要な引張り鉄筋は、


At=M/(ft×j)


です。Mは曲げモーメント、ftは降伏強度、jは(D-dt)×0.875です。D10~D16、D19~D25、D29~で許容応力度(降伏強度)が変わるので注意しましょう。

まとめ

今回は地反力について説明しました。意味が理解頂けたと思います。地反力は、地盤から基礎に作用する反力です。フーチングの断面算定では、接地圧から基礎自重を引くことを忘れないようにしましょう。似た用語に地耐力、接地圧があります。意味を間違えないよう注意してください。下記も参考になります。

地耐力とは?1分でわかる意味、単位、計算法、n値との関係

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

フーチングってなに?フーチングの意味と目的、地耐力との関係

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!)



▼こちらも人気の記事です▼

▼人気の記事ベスト3▼

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

あなたは数学が苦手ですか?

わかる!実務で使う数学知識の基礎講座

公式LINEで気軽に学ぶ構造力学!

一級建築士の構造・構造力学の学習に役立つ情報を発信中。

友だち追加

【フォロー求む!】Pinterestで図解をまとめました

図解で構造を勉強しませんか?⇒ 当サイトのPinterestアカウントはこちら

限定メールマガジン

わかる2級建築士の計算問題解説書!

【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

更新情報

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

人気の記事ベスト3

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 構造力学の基礎 > 地反力とは?1分でわかる意味、読み方、基礎梁、地耐力と接地圧の違い、基礎フーチングの断面算定
  2. 広告掲載
  3. 限定メルマガ
  4. わかる建築構造の用語集
  5. 1頁10円!PDF版の学習記事