直接基礎の構造計算で基礎の自重、埋戻し土の重量を含めるか否か

質問

建築士独学中、基礎構造、大苦戦中です。

「独立フーチング基礎の基礎スラブの構造強度の検討では、基礎スラブの自重およびその上の埋め戻し土の自重を含めない」
とありました。
その理由として、
１、フーチングの重量（下向き）は、接地圧（フーチングが地面から上向きに受ける力）で打ち消しあい、フーチングに応力を生じさせない
２、フーチング上の埋め戻し土量は軽微な場合が多いので通常は無視する
http://www.19get.com/user_19get/update/contents/webcourse/06_kozo/14_kiso.html
とあったのですが、１に納得がいきません。全体として力は打ち消しあっても、基礎の断面には自重分の圧縮力の増加があるのではないでしょうか？

一方で、接地圧の計算では逆に「含める」のは何故ですか？

回答No.1

takomari · ベストアンサー

建築の仕事をやっていますが、このごろ実務から遠ざかっているので検討はずれならゴメンなさい。

確かに構造計算の本とか見ると、フーチングの断面算定においては自重と埋め戻し土の重量は考慮しない、と書いてあったりしますね。理由としては質問者さんの挙げている通りのことを掲げているところが多いです。
でも、私の持っている「基礎構造設計指針」（最新じゃないかもしれないですけど）には、断面算定において考慮すべき重量の中にこの二つは含まれているんです。
そうなると、ちゃんと計算するにおいてはこの二つは考慮すべきだけど、よく考えてみるとフーチングの断面算定においては、この二つを抜いたほうが安全側の計算になるから通常無視することになってるのではないでしょうか。
フーチングの断面算定においては接地圧に対して問題ないように鉄筋を入れるわけですよね。ここにこの二つがあると、接地圧を打ち消しちゃうのでキケン側の設計になってしまう…そういうことなのでは。

基礎コンクリート内に自重による圧縮力がかかるのでは、ということにおいては、コンクリートよりも下の地面の方がやわらかい（砕石とか敷いていたとしても、その下の土を考えて）ので、地盤に直接打ち込む基礎においてはその圧縮力もすべて土に伝達されるということで無視できる、ということになるかと思います。
実際に基礎フーチング内にかかる応力というのは、単純に計算できるものではないそうですから、人間が業務として計算するにあたっては、あるていど丸めて考えるので問題ないだろう、という程度のことでは…と思います。

接地圧を計算するにあたっては、埋め戻し土の重量もフーチングの自重も無視しちゃうと危険側になりますから（実際かかってるし）無視できない、ということだと思います。

独学で建築士はいろいろ大変かと思いますが、がんばってくださいね。

お礼

ご回答ありがとうございます。
お蔭様で自分なりに謎が解けました。

＞フーチングの断面算定においては接地圧に対して問題ないように鉄筋を入れる
この前提が頭になかったための誤解でした。

上部構造の計算と同様に、部材断面で切断してそれより上部の荷重の合計が切断面にかかっていると考えたため、切断面が基礎の底部に近づくに従って軸応力が大きくなるのではと疑問を抱いていましたが、
基礎断面は接地圧から算定するということであれば、接地圧算定時に予めもろもろの荷重を考慮することで、断面算定時は基礎の自重や埋戻し土の重量は確かに安全側に働きますね。
断面より下部の荷重を計算するというのがミソでした。

回答No.4

yama2011

少し構造をかじっている者です。
布基礎又はフーチング基礎も同じ扱いになるのですが、地耐力＞鉛直荷重（軸力Ｎ）になるように基礎底面の大きさを検討する際にはフーチング自重＋埋め戻し土の重量を加算しなければなりませんが厚さ及び配筋計算をする時は荷重（地耐力）を受ける跳ね出しスラブとして計算すると安全側ですが、実際は荷重ｗ＝軸力Ｎ／基礎底面積で計算するのでその際フーチング自重＋埋め戻し土重量は地耐力と相殺されるのだと自分は解釈しています。

お礼

ご回答ありがとうございます。
締め切りが遅れてまた回答をいただいてしまいましたが、解決しました。

＞基礎底面の大きさを検討する際にはフーチング自重＋埋め戻し土の重量を加算しなければなりませんが
〆(・。・”)フムフム・・・・

回答No.3

sazaebon

この問題は接地圧つまり地盤耐力の検討ではなく、基礎スラブ自体の強度の問題ですよね。つまり基礎スラブ自体の内部にかかる応力は基礎スラブの自重およびその上の埋め戻し土の自重の応力で相殺されるので含めなくてもいいんじゃないのでしょうか？
逆に接地圧の検討では地盤耐力の判断なので上部重量を含めるということじゃないですか？

お礼

ご回答ありがとうございます。
全くその通りですね。

回答No.2

river1

こんにちは！
構造計算の基本は、不利な側で検討するのが一応の基本です。
荷重の計算で長期と短期を比べて、不利な方で検討して断面算定することになります。
質問文の場合、基礎フーチングに関しては、上に乗る埋め戻し土を含めると安全側になるので含めないのです。
接地圧の検討に関しては、基礎フーチングの上に乗る埋め戻し土の重量を含まないと安全側になるので含んで計算することになります。
ご参考まで

お礼

ご回答ありがとうございます。

はじめ何故「安全側」になるのかが引っかかって小一時間考えましたが、結局それが大きなヒントになって解決できました。