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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。
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
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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
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。
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。
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。
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。
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。
今回は地反力について説明しました。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。
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
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