どのような建設プロジェクトでも、まずはしっかりとした基礎から始めなければならない。浅い基礎は建設が容易で価格も手頃なため、さまざまな構造物に頻繁に使用されている。. 浅い基礎は、建物の重量を浅い深さの地盤に伝えることで、必要な支持力を得ることができます。. 浅層基礎は通常、構造物にかかる荷重が比較的小さい場合に使用されます。. 安定性と耐久性を保証するためには、これらの基礎を決定するための基本的なガイドラインと方法を理解することが重要です。.
浅い基礎には、いくつかの要素を考慮した慎重な計画が必要です。. 地域の気候、建物の重量、土壌の種類など. 必要な基礎の深さや種類は、これらの要素によって大きく左右されます。. 例えば、地盤の種類によっては、構造の完全性を維持するために、より深い掘削や追加の支保工が必要になる場合がある。.
浅い基礎に必要な寸法と材料を決定するには、方法論に基づいたプロセスが必要です。. これには、基礎が支えるべき荷重の決定、適切な施工技術の選択、地盤の調査による支持力の決定などが含まれる。. 沈下、ひび割れ、あるいは構造的な不具合などの問題を防ぐためには、これらの計算が正確であることが不可欠である。.
この記事では、浅層基礎の計算を行う際の基本的な手順と考慮すべき要素について説明します。. これらの推奨事項を遵守することで、建築プロジェクトの基礎が強固で安定したものとなり、効果的な建築への道が開けます。. 具体的な内容を検討し、プロジェクトのビジョンと同様に、プロジェクトの基礎が強固なものとなるようにしましょう。.
基本規定
どのような計算においても、特定の順序に従うことが重要です：
- 地盤と基礎荷重の収集.
- 最適な設計スキームの選択.
- 建物荷重Nの決定.
- 強度と安定性に関する計算の実施（第一限界状態）.
- 第二限界状態（変形）の測定.
浅い基礎の測定プロセスでは、基本的に3つの重要な要素を特定します：
- 基礎フレームの外周強度の決定.
- 凍上時の土圧.
- 地盤にかかる建築圧力の値.
この例では、建物の将来的な耐力（あらゆる形式の伝達荷重を含む）が重視される：
この例では、ヒービング変形の力が、浅い基礎の計算において重要な要素となる。.
建築の際には、基礎の幾何学的形状と使用する補強材の品質（直径、長さ、材料構成）に細心の注意が払われます。.
技術者は、浅い基礎を計算するために、設計書に建物の荷重（N）を記述する。. 建設地域の土の盛り上がりの指標は、他の要因の中でも特に計算に影響を与える。.
フロストヒービング： 凍土ヒービング：基礎を配置する際、土の膨張と相まって、解凍・固化時の土の保水力によって影響を受ける。.
ヒービングの程度は、最適な基礎の選択を示し、建物の変形の可能性に直接関係する。. 土の盛り上がりは、冬が厳しく、湿度が高く、地形が特殊で、地下水が近い場所によく見られます。.
工学的な表は、ヒービングのある土壌を5つの主要なカテゴリーに分類しています。. 浅い基礎を作るには、その下部の大きさを計算する（Af）. 基礎の幅や高さのような指標は、特定の土質の表に記載されています。. 基礎の厚さは常に追加線によって示される。.
建物の安定性と寿命は、浅い基礎の計算にかかっている。. 適切な基礎のサイズと深さを選ぶには、土質、耐荷重、環境要因を評価する必要があります。. 明確で計画的なアプローチに従うことで、浅い基礎があなたの建築プロジェクトに頑丈で信頼できる土台となり、予期せぬ問題や高価な修繕を避けることができます。.
限界状態グループ
地盤と基礎の変形と支持力の真の指標は、その限界状態である。. 変形が重視される. 土量を分析する場合、ゼロサイクル技術の違いによって以下のような重要な点がある。.
基礎の初期限界状態は以下の通りである：
- 地盤の安定性の喪失、滑動、移動.
- 進行性地盤すべり時の変形.
- 土の破壊.
- 共振振動の存在.
- 鉄筋コンクリートを含む基礎が完全に破壊される可能性.
建物が斜面に建っている場合や、粘土や岩石が多い地域に建っている場合など、強い水平荷重や地震プロセスが関係する場合は、このグループを計算する必要があります。.
変形に関する2つ目の限界値は、変位計算、典型的な耐久性、長時間の運転、降水暴露に対する遮蔽、ヒールの発生、構造物とその締結部の変位を考慮したものである。. ここで、予測方法は、まず変形基礎のカウントをチェックし、その後さらに計算を行う。.
基礎の深さを設定し、それを将来のソールの寸法に合わせ、機械的荷重と降水が特定の部材に及ぼす影響を考慮することが、設計プロセスの最初のステップである。. 基礎の将来的な収縮は、構造そのものと同様に注目される。. 基準の限界値を考慮する.
建物の傾きは、大きな関心を集めているテーマであり、その原因となっている：
- 不正確な偏心荷重
- 厄介な土層の発生
- 近隣の建物やその基礎からの追加荷重の影響.
ロールを決定する公式は、土層の技術的特性、モーメントの方向、基礎の形状、横変形の係数を考慮する。.
第一グループの計算 – 支持力による
必要な測定はSNiP 2に準拠して行われる。.02.01-8 (p/p. 2.57-2.66）、付録には計算例が記載されている。. この場合、支持層が注目される。. 考慮される要因としては
- 坑道掘削や基礎工事の方法；
- 建設現場の工学的、地質学的、水文地質学的条件；
- 地域の気候的特徴（凍結、融解、乾燥、湿潤物質）.
基礎の計算は、基礎地盤の耐力層の選択から始まる。. 浅い基礎の場合の基礎底面の深さから. これが低ければ、基礎の配置に係る工事費は大幅に安くなる。. この除外は岩石のみを対象とする。. 作業時には必ず表層を除去すること.
支持力に基づく基礎の計算では、条件N1≦を満足する：
- F – あらゆる種類の荷重による基礎への負荷；
- γC – この除外は岩石のみを対象とする；
- F.U – 基礎の最終抵抗力；
- γn – 構造物の種類（I、II、III）に応じて選択された係数.
基礎にかかる荷重は常にN1に表示されます。. 基礎底面の支持力を高めることは、第一限界状態計算の重要な目的である。. Nu.
クーロン-モア基準、τ=σtgφ+ sを測定に適用する。. これは、基礎の抵抗力（R0、Ru、R）、内部摩擦角、比粘着力を計算したもので、MZFの強度を低下させたり上昇させたりすることができる土壌の安定状態と不安定状態を示す。.
第二グループの計算 – 変形
浅い基礎の潜在的な変形を検討する際には、以下のガイドラインに従います：
- S – 構造物や基礎に影響を及ぼすあらゆる要因を考慮した基礎の変化；
- S.U – 可能な変形プロセス.
MSFが形成される土質（p≦R）、土の比重係数（γ、II）、それに対する粘着力（сII）、基礎の深さ（d1）、工学的-地質学的係数（γc1、γc）、および内部摩擦を伴う角度（Μq、Μс、Μγ）から取られたものは、すべて工学的計算で考慮される。.
以下は、第2グループの浅い基礎の変形を測定するための基本式である：
地盤は多様であるため、MSFを決定するためのアプローチは数多く存在する。. これらの方法は、基礎近傍の変形可能な媒体の力学を考慮し、異なる条件下での媒体の特徴を特徴付ける。. したがって、特定の時間枠の中で作動している力学的・物理的パラメータを確認することが極めて重要である。. これらのパラメータは、SNiP 2のエンジニアリング・テーブルに記載されています。.02.01-83.
MZFの変形である第2グループの計算では、荷重における衝撃や振動の影響は無視される。.
計算方法
敷設深度 基礎底盤の敷設程度を定める設計値を意味する。. その地域の工学的、地質学的、水文地質学的、気候学的条件に加え、現在建設中の建物の仕様に基づいて計算する。.
係数で表される深さの程度は、強固な基礎が構築される可能性を示唆している. 構造に対して耐える必要がある. その結果、計算から得られる高い指標は、建物の潜在的な寿命と安定性を示す。.
地下水位の標準指標と平均気温の影響に関する情報は、計算結果と基礎深度の値に基づいて得られる。.
計算方法については、構造物の場合、ストリップ基礎の決定が多い。. MZFの深さを確認するためには、設計された構造からあらゆる種類の荷重を計算する必要があります。.
計算を始める前に必要なこと
- 住宅と隣接する建物の平面図を描く；
- 地下室の存在とその幾何学的形状の問題を解決する；
- まず、基礎のレベルを測定し、その製造に必要な材料を選択します；
- 断熱の必要性の問題を解決する。.
計算を始めることができるのは、前のステップをすべて終えてからです。. このために、使用材料の比重を示す表が作成される. この例では、設計作業は以下の段階を含むフェーズに分けられます：
- テープを掘るために必要な高さを決定する；
- ストリップ・ベースにかかる荷重の計算；
- 幾何学的パラメータの計算
- 土壌構造を考慮したデータ補正.
基礎の主な要素
- ショットガン
- ソール；
- ステップ（側面）.
上部の基礎の平面は、カットと呼ばれます。. 底面は基礎の底面となる. 荷重を基礎に伝えるために使用されます。.
垂直面が横方向の表面を形成する。. 基礎壁とは、基礎の垂直な部分のことである。.
用語 "敷設深さ" 通常、レイアウトの最上部から最下部までの距離を指す。. 基礎の既存の高さは、底面から端までの距離を測定して決定される。.
柱の下の基礎は、1段か2段の場合がある。. 基礎の上部に柱がある. そこに柱が置かれる. 通常、この領域はガラスと呼ばれる。.
この要件が満たされることで、配置深さが決定され、MZFの耐力が保証される。. この場合、基礎の変形は使用限界値を超えてはならない。.
次の変数によって、深さが正しく計算されたかどうかが決まります：
- 構造物や建物の構造的特性、基礎にかかる荷重や衝撃の指標。.
- 隣接する構造物が持っている基礎の長さの利用可能性、およびユーティリティのための深い条件への適合性.
- 土壌の物理的、力学的特性、地層の性質を考慮した、この敷地の建設に必要な工学的、地質学的条件.
- 敷地の既存の水文地質学的条件の存在と、建築物の用途だけでなく、建築の結果としてのその変化の可能性.
- 季節ごとに土壌が凍結する長さ.
水の深さを選ぶ際には、多くの示唆を考慮する必要がある：
- 基礎を耐力土層まで10～15cm深くする；
- 変形や強度に関連する土層の性質が、下層の性質よりも悪い場合は、基礎底の下に配置することは避けるべきである；
- 基礎の深さは50cm以下にはできないが、岩盤の場合は例外となる。.
建物の階数に関係なく、MFZを正確に計算するためには、以下の一般的ガイドラインを遵守しなければならない：
- 基礎の深さは50cm以下にはできないが、岩盤の場合は例外である。.
- 複数の建物が隣接している場合、敷設深さは同じでなければならない。.
- 基礎は、耐荷重層まで10～20cm深くする必要がある – これは、構造物からの荷重全体が均等に固い土に伝わるようにするために必要である。.
- 条件が良ければ、帯水層の上に基礎を置く。. これにより、排水システムの使用を避けることができる。.
- 土のヒービングによる破壊的な影響を避けるため、基礎の下の部分は凍結層からおよそ5分の1に下げるのが最善である。.
土の性質は、ソールの幅と構造物の重量を正確に計算する上で大きな役割を果たします。. 建物の重量を把握していれば、モノリスの土台の幅を計算することができる。. この例では、将来の荷重（プラットフォーム、家具、屋根など.)と土壌への降水の影響も重要な要素です。. d.).
建物の重量
建物の重量を求めるには、各壁と間仕切りの面積を計算し、その結果に住宅のタイプに適した係数を掛ける必要があります：
- I – 重い – モノリシック、幅1のレンガ.2-2レンガ、鉄筋コンクリート製パネル、前面が緻密な仕上げのガス発泡ブロック. ここでは、すべての壁の面積に係数2を乗じる。.4 t.
- II – 中程度の強度 – 煉瓦積みの家屋、煉瓦1個分の幅の家屋、ガス発泡ブロックの家屋、外壁仕上げはしないが内側に漆喰を塗った家屋。. すべての壁の面積に2トンを乗じる。.
- III – ライト – 木造および骨組みの建物は、壁の面積に係数1を乗じる。.7 t.
t/m2の値が計算の出力となる。. この例では、屋根の重量は考慮されていない。. 得られた値をkg/cm2に換算し、1000倍することで、建物の基礎にかかる圧力力を計算することができる。.
MZFで家を建てる際には、オンライン計算機を使って工学的な計算を簡単に行うことができる。.
支持面積
トレンチの底は基部の支持領域となる. MZFを流し込みます. 土の抵抗力と建物の総重量の2つだけが、支持面積を決定するための唯一の指標である。.
例
構造がタイプⅡに属する. 壁の面積は200m2. 200m2に2tを乗じた重量は400t/m2である。. kg/cm2に変換した後、1,000を掛けます。. 400,000kg/cm2が成果.
1を調べると.深さ5メートルのトレンチの底には、中位分率の砂が含まれていることが判明した。. 砂の指標は2.5kg/cm2、地耐力指標表による。.
建物の重量400,000kg/cm^2を2で割る。.5 kg/cm^2. 160,000cm2が得られた値である。.
この例では、基礎の支持面積は160,000cm^2である。.
支持領域を計算する場合、実際には計算値より20～40％大きくする必要があることに留意する必要がある。. これはまさに建築業者が求めるシグナルである。材料を使いすぎなければ、建物は長持ちする。.
土の支持力
設計段階でこの指標を特定することが重要である。. 土の種類、密度、質量、下層の水位、土とその下層が凍結する深さはすべて、土の支持力の計算に左右される。.
浅いところにある岩石の構造は緩いものの、砂、粘土、泥炭湿地などの一般的な特徴や、流動性（水分の滞留度）、耐荷重性の低下につながる性質に依存している。.
測定データを収集する際には、以下の式を使用する：
さらに、公式が採用されている：
- R0 – 鉛直荷重抵抗（表中の数値は土質による
- K2 – 安定層の計算のための係数
- K – 岩石の種類に対する補正係数（表 SP 22.133.30-2016).
- B – 底面の横断寸法
- N – 支持体浸漬深さ
- Q – 土の上端から基礎底面までの土の平均比重の計算値を求めるための係数。.
埋設位置の選定を誤ると、ヒービングしている地盤から基礎が浮き上がる可能性があるため、正確な計算が必要である。. 同時に、建設物自体が将来大きな沈下を起こす可能性がある。. 土壌によって異なる凍結深度も通常計算される.
GOST 分類 25.100-2011 は土壌に関する情報を含む. 耐圧力の基準はSP22に概説されている。.133.30-2016.
土のヒービング特性の役割
MZFの設計においても、地盤のヒーブ能力は重要な要素である。. 浅基礎の敷設に際しては、土壌の特性と、様々な荷重から受ける可能性のある力学的影響を考慮する必要があります。.
MZFを敷設する際には、季節的な変形に対する慎重な保護が重要です。. その結果、少ない建材で補強された堅固な構造体を作ることができる。. セメントモルタルの最高級グレードは、盛り上がった土壌に適している。. 混合物の割合を正しく計算する.
建設前に土壌サンプルを採取し、柱状、帯状、スラブベースなど、将来のMLFのタイプを決定する必要がある。. 土壌に関する表データ（種類、特性、および土壌水位が2メートル以上の場合の国土開発省からの推奨事項）を使用する。. 地盤抵抗の指標、基礎にかかる全体的な荷重、ソールの厚さ（150～300mm）も考慮する必要があります。.
特定の地域が季節的に凍結する場合、土壌のヒービング変形に対するMZFの計算は非常に重要である。. 変形時の基礎の浮き上がりの計算値が、指定された表の値より大きくならないように留意して、数学的要素を計算に含める必要があります。.
ヒービング現象の最小化
防水保護は、基礎の変形を完全になくすか、大幅に減少させるために使用する。. 特殊な建材を使用する.
ほとんどの場合、基礎の下の空間から湿気を排除すれば、ヒービング現象を完全になくすことができる。. 一種の保護クッションを作るため、建設業者は砂利や砂を使ってソールの下の土を圧縮する。.
最適なMZFデザイン
浅い基礎の中では、ストリップ・ベースが最も適していると考えられている。. 特定の状況でのみ、柱状のモノリシック、レンガ、ボア付き現場打ちMZFを利用する。. 基礎の追加測定も同時に行い、支持可能な荷重と潜在的な変形を判断し、設置されるユーティリティ建築物や建築物自体の重量を考慮します。.
しかし、スラブ基礎は盛り上がった地盤でも荷重を均一に分散させるため、他の基礎タイプよりもはるかに一般的であり、MZFを設置する際には見過ごすことはできません。.
| 規定 | 手順 |
| 土壌分析 | 現場の土質と強度を調べる. |
| 荷重計算 | 支持する構造物の重量を決定する。. |
| 基礎の深さ | 霜線と土質に基づいて深さを決める. |
| フーチングのサイズ | 荷重を均等に分散するためのフーチング寸法を計算する. |
| 材料の選択 | 基礎に適切な材料を選ぶ. |
| 施工計画 | 掘削、成形、コンクリート打設の手順の概要. |
建設プロジェクトを成功させるためには、浅い基礎を計算するための基本的なガイドラインとプロセスを理解することが不可欠です。. これらの原則を理解することで、基礎の信頼性と安全性を確保し、上の構造物に強固な基礎を与えることができます。. 正確な計算により、不同沈下や構造の不安定さといった起こりうる問題を回避する.
環境条件、耐荷重要件、土壌特性は、これらの計算において重要な要素である。. 適切な基礎の深さと設計は、これらの要因によって決定されます。. これらの変数を時間をかけて正確に評価することで、長期的な時間と資源の節約が可能になります。.
このプロセスを簡素化するには、ソフトウェアや標準的な計算式などの適切なツールやテクニックを使用する必要があります。. しかし、構造エンジニアやその他の建築の専門家と話すことも不可欠である。. 彼らの知識は、細部の見落としがなく、すべての計算が正確で信頼できるものであることを保証してくれる。.
要約すると、浅い基礎を把握することは、建築計画の重要な部分です。. 経験的な知識と科学的な原則のバランスを慎重にとる必要がある. 確立されたプロトコルを順守し、必要に応じて専門家の指導を受けることで、長期にわたって努力を支える基盤を確立することができる。.
