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  • 困ってます
  • 2009-06-02 12:29:42
  • 質問No.5010522

解決
済み
Q 地盤の支持力

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mezaken

地盤の許容応力度は「極限支持力」と「限界沈下量」から求めますが
極限支持力はわかるのですが、この限界沈下量と言うのは
どうやって決定されているのでしょうか?
設計者や施主が任意に決めるのかそれとも法的な規定値があるのでしょうか?
因みにここで言うところの限界沈下量は
載荷試験の載荷板直径の10%の沈下量とはまた意味が違いますすよね?

また、過去問の中で
「地盤の支持力」と「基礎の支持力」と言う表現がありますが
両者はどう違うのでしょうか?
地盤の支持力はそのまんま意味としてわかるのですが
基礎の支持力と言うのがいまいちピンときません。
地盤の支持力はあっても基礎の支持力はあまりない
と言うような場合もあるものなのでしょうか?
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Aみんなの回答(全5件)

質問者が選んだベストアンサー

  • 2009-06-02 21:20:26
  • 回答No.1
相変わらず頑張っているようですね。難しい問題は答えられませんが私のわかる範囲で。

沈下量は法的には制限値を規定されていません。建築学会の基礎指針に建物の構造による沈下量と相対沈下量の目安が載っていますので一読願います。
ご存じのように建築基準法は最低規準を示した法律ですので、法律での制限値を書いてないのかも知れません。予算がないから沈下してもかまわないといわれても、沈下は設計でコントロールするのは難しいです。わたしは怖くてできません。

地盤の支持力はたぶん、直接基礎のときだけの表現で、基礎の支持力は杭基礎も含めた時の表現かも知れません。杭基礎のときに地盤の支持力と杭の支持力の小さいほうを基礎の支持力と言う表現にしているのだと思います。

沈下で問題となるのは粘性土などの圧密沈下などで、長い時間をかけての沈下ですので、平板載荷試験の沈下とは関係ないです。
お礼コメント
いつもありがとうございますm(__)m

>沈下量と相対沈下量の目安

一読してみました。
これは目安なんですね。
と言うことはせん断破壊が存在するような固い地盤は極限支持力から許容応力度を求めることができますが、
明確な降伏が存在しないやわらかい地盤は極端に言えばいくら沈下しても住み主がかまわない、問題ないと思う範囲なら特に問題はないわけですね?
しかし目安はあっても法的に明確な縛りがなければ紛争になった時に
うやむやになりそうな気がしますね。
ただ自然物相手に明確な沈下量を法で設定するのも難しそうです。

地盤の支持力は地盤自体の耐力なので強弱はイメージできるのですが
基礎の支持力と書かれると??なんですが
地盤と基礎の支持力式を見比べてみますと
地盤の許容応力度(標準貫入試験)と直接基礎の鉛直支持力度では
安全率を除けばほとんど同じようなパラメータが並んでいます。
地盤の許容応力度の式と違うところは、直接基礎の鉛直支持力度の場合は地盤の項以外に基礎底盤の面積Aが積として与えられているので、
地盤の強さプラス基礎の底面積すなわち基礎底盤が支える面積が大きいほど基礎の支持力があると言うことなのかな?

>沈下で問題となるのは粘性土などの圧密沈下などで、長い時間をかけての沈下ですので、平板載荷試験の沈下とは関係ないです。

なるほど
平板載荷試験では圧密沈下の予測はできないんですね。
単純に平板載荷での有効応力の増加は実際の圧密沈下とは関係しないと言うことなのでしょうか?
それとも平板載荷試験の沈下圏となる球根範囲のデータから基礎底盤の沈下圏となる範囲の沈下量を予測すると言うことはできないと言うことなんでしょうか?
投稿日時 - 2009-06-03 11:29:35
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その他の回答 (全4件)

  • 2009-06-08 16:26:33
  • 回答No.5
noname#102385

今日は cyoi-obakaです。
ただ今、ひとりで留守番ですから、PC立ち上げました!

私も「限界沈下量」の概念が気に成って調べたんですが、#4の回答は全くハズレでしたネ!
昔は、限界沈下量という設計概念自体無かったと思います。
だから、極限載荷荷重時の沈下量と勘違いしたようです。
H13告示1113号の第5ー1のただし書きに限界沈下量の考え方が記述されていますね。
これは、基礎杭(支持杭)の許容支持力を求める場合の地盤の許容支持力Raの緩和事項ですね。
従って、#1、2さんの意見が最良と思います。
つまり、不確定な限界沈下量によって地盤許容支持力を緩和するのは避けたのが賢明です。

それから、最大沈下量というのは、載荷試験における計算上の極限荷重時の沈下量のことです(あまり構造力学的には意味が無い)。
だから、載荷を続ければもっと沈下しますよ!

次の地下水位の件ですが、通常地下水位が基礎底面より上にある場合は、あなたの言うように地盤の耐力(支持力)は低下します。
これは、地盤中の間隙に地下水が進入することによりますが、地下水自体が流動因子ですから載荷によって即時沈下が生じますから、支持力が低下する。
従って、基礎の支持力(構造計算上の地盤反力)は地盤支持力以下でなければならないから、小さくなるのです。
水の浮力は、不確定因子であるから(季節によって水位が変る)構造計算には採用できない。浮き床構造という概念もありますがネ……。

結論として、地盤は弾性体であることが原則です!!
不確定な要因が多いので、経験値や実測値(実験値)に頼らざる得ない。
綿密な調査研究がされないなら、冒険はできない!ですネ。

そろそろ女房が帰って来るので、また後日!
貴君の心遣い、有り難く思っております。ありがとう!!
 
お礼コメント
>極限載荷荷重時の沈下量と勘違いしたようです。

それで言ってる意味がわかりました。
告示式の許容応力度算定式では
降伏荷重度の1/2若しくは極限応力度の1/3
となっていますが
載荷試験の性質上無限に載荷荷重を掛けられないので、
最大載荷荷重時の沈下量の1/3で判断する場合があるという意味ですね。
ただしこれは「限界沈下量」ではなく「極限支持力」を判定する側と言うことですね。

地下水ですが
地下水は不確定因子であるため不利側で判断すると言うことですか
地下水が下がれば地盤は浮力の助けがなくなって沈下してしまいますね。
投稿日時 - 2009-06-09 13:45:15
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  • 2009-06-06 01:37:40
  • 回答No.4
noname#102385

今晩は cyoi-obakaです。
今日は、昼寝したので、眠れません!
鬼が寝てるので、ソ~とPC立ち上げました。
先の回答への指摘、有難う! 助かったヨ!!

久しぶり(私がお休みして以来)の質問のようですね。
だいぶ具合は良く成っているのですが、鬼(女房)がうるさいので、まだPC解禁されていないんですよ。

資料や参考書が何にもないので、的を得るか? 不安ですが回答です。
「限界沈下量」とは、この場合、P-S曲線(荷重ー沈下曲線)上の最大沈下量の事ではないですか?
通常、載荷試験や圧密試験等では、明確に限界沈下量は求められませんね。
そこで、地盤の許容応力度を求める場合は、降伏点を求めて、その降伏荷重から1.5倍した荷重を破壊荷重として限界沈下量を推定します。
この降伏点を求めるには、log P-log S曲線、P-S/log t曲線、S-log t曲線などを描いて求めます。
平板載荷試験の結果報告書の荷重ー沈下曲線、時間ー沈下曲線、荷重ー時間曲線(一般には、荷重ー時間ー沈下曲線という)を見た事あるでしょう?
そのグラフの変動因子を対数化してみると、屈折点(降伏点)が求められる奴です!
通常、降伏点の1/2をして許容応力度としますよね!
それと限界支持力(計算式による)から求めた許容応力度を比較して、値の小さい方をその地盤の許容応力度とする。
という事ではないのかな~

基礎の支持力とは、建物の荷重(重量)によって計算で求めた基礎の支持力の事!
つまり、建物の重量を支える基礎だから、それに見合った構造計算をして安全である基礎を設計するための支持力(地盤反力)の事でしょ!
この値が地盤支持力(地盤が保有している支持力)より小さい値であればOKという事ですよネ!
あまり、「基礎の支持力」という表現はしないですよね~!

以上です。的外れかな? 間違っていたらゴメン!
そろそろ寝ます。
 
お礼コメント
遅くなりました。
師匠!お久しぶりです
と言いますか、よそ様の回答欄での挨拶は2度ほど挑戦したのですが
即削除されてしまい間接的に挨拶はさせてもらえませんでした^^;

>この降伏点を求めるには・・・

と言う書き込み以降の
log曲線やら変数因子を対数化やらのへんの
意味を理解してからお礼をと思いましたが
結局降参わかりませんです^^ゞ
つまり最大沈下量とはもうそれ以上沈下しないと言う点なのでしょうか?

>地盤の許容応力度を求める場合は、降伏点を求めて、その降伏荷重から1.5倍した荷重を破壊荷重として限界沈下量を推定します。

つまり降伏荷重の1/2が許容応力度ならその許容応力度×3が限界沈下量と言う考え方なんですね。

基礎の支持力がわからなかったのは
過去問で
「直接基礎の鉛直支持力は、一般に地下水位が高くなると小さくなる」
と言う問題の意味がわからなかったんです。
地盤の支持力が地下水位で変化するのはわかるのですが
基礎の支持力は地下水があれば浮力が助ける側に働き大きくなるのではないか?と思ったんです。
この辺がややこしいです。
投稿日時 - 2009-06-08 12:51:55
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  • 2009-06-03 12:13:19
  • 回答No.2
>しかし目安はあっても法的に明確な縛りがなければ紛争になった時に
うやむやになりそうな気がしますね。

仕様規定で縛れないものは、基準法では目的も書いてあります。有害な沈下量で建物が使用不能になれば設計者の責任も問われると思います。
予想しうる対策をとったかどうか、そのことを施主に確認したかが、裁判では問題になると私は思います。お施主さんも誤解しているし、一部の設計者も誤解していると思いますが、確認申請はあくまで確認で許可申請ではありません。
そのあたりが多くの設計者の不満になっています。細かく書類審査をされるのに結果責任は建築士だけに来るのです。しかし、今、耐震偽装事件が裁判中ですので結果により解釈は変わるかも知れませんが。
又、裁判の結果行政にも責任があるとなると、当然、審査は今以上厳しくなり、そのためのコストも増えます。設計料、審査料がまた増えます、それが建築主にとっていいことだとは思えません。一部の人の為に全体の社会的コストが上がってしまうからです。


>平板載荷試験では圧密沈下の予測はできないんですね。

出来ません。
お礼コメント
再度ありがとうございます

>結果責任は建築士だけに来るのです

なるほど~悲しいですね^^;
投稿日時 - 2009-06-04 12:44:31
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  • 2009-06-03 15:31:19
  • 回答No.3
mezakenさん。ご無沙汰しております。
相変わらず難しい質問ですね。私の回答ですと間違っているかもしれませんが御了承下さい。

質問下部の基礎の支持力ですが、基礎に荷重を加えて行くと地盤は周囲の地盤を側方に押し出し、せん断抵抗の最も少ないところで上方に押し上げることで基礎の沈下を発生させる場合が考えられ、この限界値が地盤の支持力と思いますが地盤は一様ではなく、最も弱い方向に移動すれば沈下するでしょうし、杭基礎を伴う場合は砂質地盤でいうと杭を貫入するため粒子の間隔が密になったりあるいは砕けたりして、杭の先端部近傍は密に、外側にいくにつれ締まり方が低下する状態になります。
土の成分の構成でも、それにより杭基礎の支持力・抵抗力も変わってきますよね。

上記のことから、定義を「地盤が基礎を移動させる最小の抵抗値」と定めたとすると、地盤の支持力も基礎の支持力も違いが分かり難いですが、基礎の支持力及び限界支持力は杭基礎の場合を含め基礎の下部地盤の破壊から捉えていると思うので、#1、2さんがおっしゃいますように、地盤の支持力は直接基礎の時の表現、基礎の支持力は杭基礎も含めた表現 でよろしいのではないでしょうか。(長々と書いた割りに説得力のある説明ができていませんが、、、)


>地盤の強さプラス基礎の底面積すなわち基礎底盤が支える面積が大きいほど基礎の支持力があると言うことなのかな?

基礎底盤が支える面積は、基礎が柱から受ける軸力(上物の重量・荷重)+基礎そのものの重量等をフーチングの底面積で割った値が地耐力より小さければ基礎の支持力があり、それに伴いフーチングに掛かる応力(主に上物から受ける軸力)を考慮したコンクリートの強度を算定するのだと思います。

圧密沈下ですが、現在加わっている圧力より過去に受けた上載圧力が大きい地盤は、現在の圧力より更に荷重を加えても過去に受けた最大の上載圧力に達するまでは圧密沈下は生じませんし、また、圧密沈下は主に粘性土地盤で生じ、粘性土は透水性が小さいため水の移動に時間がかかり、沈下は一般的によく言われているように非常に時間がかかりますので、平板載荷試験では圧密沈下の予測はできないはずです。


PS:cyoi先生のお体が早く全快されるとよいですね!

あ、私の回答ですが、この手の問題に関しては苦手なのであまりあてに出来ません!おかしかったらご指摘下さい。
お礼コメント
どうもご無沙汰です^^ゞ
お付き合いくださいましてありがとうございます。
毎度レスポンスが悪くすみません

>あまりあてに出来ません!おかしかったらご指摘下さい。

いえいえ回答の方非常に参考になってます。

テキストや参考書類の解説は難しい説明のしかたばかりで、
しかもどの本を読んでもほとんど同じです。
これは指針や規準書等の文献をそのまま解説に使用しているからです。
しかし、私のような受験生レベルではその指針や規準書等の解説自体がさらに解説がなければ理解できないものばかりです。
なので実務上の考えや規準書等から人それぞれ読み取って解釈した個人の考え方等、
仮にそれがあっていようがいまいが、いろんな噛み砕いた意見が聞ければ、解説しているあの文章はこう言う意味だったのか等ヒントになる時がかなりあります。

>PS:cyoi先生のお体が早く全快されるとよいですね!

下の方の別の方の質問でcyoi先生への挨拶文も入れてたんですが
その部分のみ即削除になってしまい、残った文面はなんとも水くさい
回答文だけになってしまっています^^;

自分の質問内でも削除になるのかな
投稿日時 - 2009-06-04 13:11:46
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