基礎構造計算結果のメッセージ一覧に「W-K123:位置[□フレーム-□軸] 基礎□の接地圧算定において引張りが生じたため、有効断面を補正しました。有効面積内における図心の移動を偏心量と見なし計算を継続しました。」と出力されました。
このメッセージが出力された場合の接地圧算定はどのように行われているのでしょうか?

以下の条件に該当する直接基礎に対しては、学会式により理論解を求めるのが困難であるためフーチング底面を分割離散化して接地圧を求めます。

• 基礎底に2軸の曲げモーメントが作用する場合
  
• 基礎底が台形である場合
  
• 基礎の辺が基準軸に対して傾いている場合
  
• 1988版基礎指針 P.187「独立フーチング基礎における偏心率は0.3程度を限度とする ことが望ましい」の限度を超える場合

フーチング底に軸力N、基礎重量W_fのほかにモーメントMが作用する場合、フーチング底面における接地圧は図1のようになります。図1(b)では、Mによる応力σ₂がNによるσ₁より大きくなり、σ₁-σ₂が負となる部分、すなわち地盤の一部に引張力が働くことになります。このような場合、地盤は引張力に対してほとんど抵抗できないため、その接地圧分布は図1(b)の破線で示す分布に移動します。その結果、σ_maxの値はσ₁+σ₂の値より大きくなり、この値が許容支持力より小さくなることを確認する必要があります。


上記σ_max を求めるため、当プログラムでは、基礎重量を考慮した最小接地圧min(σ_i)<0となる部分については直接基礎として有効に働かない部位と考え、min(σ_i)<0となる部分を除外した面積で再度、接地圧を求めます。この繰り返しにより、基礎重量を考慮した状態での接地圧min(σ_i)<0が生じない有効な面積に対する結果を有効な最大接地圧σ_maxとして採用しています(図2)。


min(σ_i)<0となる部分を除外、すなわち基礎底の有効面積の補正を行うことにより、面積補正前の基礎底の図心と面積補正後の基礎図心との間にズレ(g-g')が生じます(図2)。基礎重量W_fは常に基礎の図心に作用するものと仮定した場合、基礎重量W_fの作用点が(g-g')だけ偏心し、W_f×(g-g')の曲げモーメントが基礎底に作用することになります。 それらを考慮し、以下のような式に基づいて接地圧を求めます。

ここに、

岸田 英明・大杉 文哉・風間 了・井上 嘉信 著「新建築学大系 43 基礎構造の設計」第1版 第3刷 1993年, 彰国社