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地盤の支持力ってどう計算するの?テルツァーギの支持力公式を解説!

テルツァーギの支持力公式

許容支持力以下の荷重であれば基礎は沈下しないということではありません。
この沈下量が構造物にとって許容できる沈下量以下であるかが重要なポイントになります。
許容支持力と許容沈下量から決まる支持力のうち、小さいほうを許容地耐力といいます。

構造物を構築したときにある程度の沈下量が発生するのは当然のことです。もし、施工する構造物に許容沈下量が与えられているのであれば、設計計算書で許容支持力照査だけでなく許容変位量照査を行っていることを確認する必要があります。

支持力公式は、以下の通りです。

テルツァーギの支持力公式

第1項目(ⅽNc)は土の粘着力による支持力
第2項目(γ1BNγ)は基礎底面下の地盤の自重(γ1)及び基礎幅Bに比例する支持力
第3項目(γ2DfNq)は根入れ部分の土かぶり圧(γ2・Df)に関する支持力

根入れの有無(第3項がある場合とない場合)によって、支持力は大幅に異なり、根入れが大きければ大きいほど支持力は大きくなります。
また,Nq(土被り圧に関する係数)の表からφが大きくなればなるほど、飛躍的にNqが大きくなります。
つまり、良質な砂質土(φが大きい)の場合、根入れ深さが非常に重要となるので、設計上の根入れ深さを確保することは施工管理上非常に重要となります。

第2項に基礎幅が変数で入っています。これが基礎にフーチング型が多い理由になります。普段何気なく基礎を見ている方もなぜこのようなフーチング型の基礎の形になっているのか不思議だったのではないでしょうか?

第1項の粘着力ってなに?

幼いころに、砂場で遊んだ経験はないでしょうか?もしくは、海辺で砂遊びをした経験は誰もが持っているはずです。さらさらした砂の場合は、上から落とすと三角錐上に砂が溜まっていきます。一方、どろどろした砂は、上から落とすとべちゃっと地面にへばりつく様に溜まっていきます。
内部摩擦角は、この砂山の作る角度であるとイメージするとわかりやすいです。内部摩擦角というのは、砂を構成している粒子間の相互の摩擦や噛み合わせを角度で表したものです。さらさらした良質な砂の方が内部摩擦角は大きくなり、どろどろした粘性土だと内部摩擦角は小さくなります。
粘性土の場合、手にへばりつくような粘り気を持った性質を持っています。これを粘着力といいます。

正確に粘着力を評価するには一軸圧縮試験や三軸圧縮試験をします。この試験の説明は別の記事で詳しく説明したいと思います。

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