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地反力について

基礎の設計には、ややこしい実務用語がたくさんあります。地反力とは、直接基礎を設計する際に用いる専門用語です。


似た言葉に「地耐力」がありますが混同してはいけません。まずは地耐力についてざっくり説明すると、地耐力とは「地盤がいくらの荷重まで耐えることができるか?」という値です。構造的に言えば、kN/u。つまり、1u当たりに、何kNまで地盤の耐力があるのか?ということを示しています。


一方、今回問題にしている地反力についてです。地反力とは荷重に基礎底面に伝わる反力を意味しています。下図を見てください。

直接基礎には、上部構造からの軸力が作用しています。基礎は地面の上に設置しているので、上部構造からの軸力に対する反力が発生します。このとき、地盤(地面)から受ける反力を地反力と呼ぶのです。


地反力の計算は、上部構造の軸力Nと基礎面積Aで表すことができます。つまり、地反力=N/Aです。


地反力は上向きの作用力であることがわかりました。次に、フーチング自重は当然重力の影響で下向きに作用しています。つまり、地反力=N/A−(フーチング自重)です。


さて、この地反力はフーチングの配筋を求める際に用います。先ほどの図をよくよく眺めると、フーチングが「梁」、基礎柱の面が固定端に見えてきませんか?さらに、地反力が上向きに作用する等分布荷重です。つまり、モデル化を行うと、下図のように、

となります。つまり、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。

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