NSJ住宅性能研究所

地盤・基礎シリーズ1

基礎にかかる荷重

基礎（きそ）は建物を地盤の上に安定して立たせるための土台です。

建物の重さ（鉛直荷重）や地震の力（水平荷重）を地盤に伝え、不同沈下（地面が部分的に沈んで建物が傾くこと）を起こしにくくする役割があります。

基礎計画では、地盤の強さと建物の特徴（形・重さ・壁の配置など）をセットで考えるのが重要です。

■鉛直荷重（建物の重さ）に対して基礎がやること

基礎は、建物の重さを受け止めて、地盤にうまく分散して伝えます。

●地盤が耐えられる力＝「地耐力」

地盤が 1㎡あたりどれだけの荷重に耐えられるかを「地耐力」と呼びます。

これは地盤調査の結果から推定します。

●建物が地面にかける圧力＝「接地圧」

建物の重さを、基礎が地面に接している面積（底版面積）で割ったものを「接地圧」といいます。

・接地圧が地耐力より小さい → 地盤が耐えられるのでOK
・接地圧が地耐力より大きい → 地盤が負けて沈みやすい（不同沈下の原因）

●軟弱地盤なら「ベタ基礎」が有利

地耐力が小さい（弱い）地盤では、底面積を広くして圧力を分散できるベタ基礎が向いています。

床下全面にコンクリートの板（スラブ）を敷くため、接地圧を小さくしやすいからです。

●板を敷くだけだと弱い

ベタ基礎は面積が大きい一方で、底版だけだとひび割れしやすく、沈みにも弱くなりがちです。

そこで、

・立上り（外周や内部の壁状部分）
・地中梁（床下の梁）

を格子状に入れて、剛性（変形しにくさ）*高めます。

つまり、基礎は「面」だけではなく「枠」や「梁」を組み合わせて強くします。

●基礎は上部構造（柱・壁）とセットで考える

建物の荷重は、柱や耐力壁がある位置に集まります。

そのため、基礎の立上りや地中梁も、上部構造の力の流れに合わせて配置しないと、無理が出ます。

主構面（柱や壁が連続する主要な通り）が整理されている建物ほど、基礎計画も自然とスッキリします。


■水平力（地震など）に対して基礎がやること

地震などで建物に横向きの力がかかると、その力は次のように伝わります。

●上部構造 → 基礎へ伝わる仕組み

水平力は主に、

・土台と基礎立上りの接触面の摩擦
・アンカーボルト（基礎と土台を締結するボルト）

によって、建物から基礎へ伝わります。

●基礎 → 地盤へ伝える仕組み

基礎に伝わった水平力は、

・底版と地盤の摩擦
・基礎の根入れ部分にかかる土圧（地面が押し返す力）

で地盤に受け渡されます。

そのため、少なくとも建物の外周部には根入れ（埋め込み）が必要になります。

●細長い建物は「転倒」も要注意

高さに対して平面が小さいような細長い建物は、地震時に転倒しようとする力が強くなります。

この場合、基礎には通常の反力に加えて転倒による反力も加わるので、
短期荷重（地震時など）でも地耐力をチェックする必要が出てきます。


■基礎の役割をまとめると、

① 鉛直荷重への対応

・建物の重さを地盤へ伝える
・不同沈下を防ぐ（長期的に傾きにくくする）
・「接地圧 ≤ 地耐力」が基本条件

② 水平荷重への対応

・アンカーボルトなどで水平力を基礎へ伝える
・摩擦・土圧・根入れで地盤へ逃がす
・外周部の根入れが重要


■立上り・地中梁が必要な理由

底版（スラブ）だけの基礎は、たとえるなら、枠のない紙のようなものです。

硬くて平らな机の上なら安定しますが、少し条件が悪いと変形しやすいです。

一方、紙の周りを枠で囲むと、形が崩れにくくなります。

この「枠」や「桟（さん）」の役割をするのが、

・立上り（枠）
・地中梁（桟）

です。

枠で区切られる面積が小さいほど、全体としてたわみにくくなります。


■基礎は「平面計画」と連動させるべき

基礎の形は、単に地盤だけで決めるものではなく、建物の壁・柱の配置（平面計画）と連動させる必要があります。

・荷重が集まる位置に、立上りや地中梁を通す
・上部構造の主構面に合わせる
・その結果、力の流れが自然になり、ひび割れや不同沈下のリスクも下がる

という考え方です。

次回は、基礎の種類について、お話します。