地耐力の「耐力」の定義は？

質問

「地耐力」を調べると、地盤がどの程度の荷重に耐えられるか、また、地盤の沈下に対して抵抗力がどのくらいあるかを示す指標のこと。とのことですが、その「耐える」の定義がよくわかりません。例えば3t/m^2 の地耐力がある場合、3t/m^2の荷重をかけたら1mmも沈下しないのでしょうか。あるいは「×mm以内の沈下を"耐える"と定義する」のような数値的な定義はあるのでしょうか。

回答No.4

no009 · ベストアンサー

地盤は完全でない弾塑性体です。
平板載荷試験を実施した場合　当初荷重に比例して地盤が歪み（沈下し)ます。これが弾性域です。荷重を徐々に増加させていくと、そのうち荷重を増加させなくても歪みだけ大きくなってくる荷重が出てきます。これが地盤が塑性域に入った事になり、そのときの荷重が極限地耐力になります。
極限地耐力の1/3が長期許容地耐力になります。
どんなに硬い鉄やコンクリートも応力を加えると変形します。直径2,3mのコンクリート杭も建物の荷重が加わると圧縮され縮みますし、杭を支える地盤も歪みます。（その量はたいしたことありませんが、計測可能な範囲です。）
貴殿の考えるように許容沈下量を元に杭基礎の設計を行う事も可能です。

結論
長期地耐力内であっても荷重を加えると、必ず地盤は沈下する。沈下量はその地盤の特性によるため、定量的にいう表すはできない。

※話を簡略化するために、混乱を招くような事はすべて無視しています。あまり突っ込まないようにお願いします。

お礼

どうもありがとうございました。
char2ndさんのご説明と合わせて読むとよくわかりました。

回答No.3

char2nd

＃１です。

＞すみませんが、具体例を挙げて教えていただけますか。

　土質や地盤の状況によって異なります。許容値体力が同じで、同種の土質であっても、その土地その土地で長期沈下量は異なってきます。これは計算による物ではなく、あくまで実測でしか判定できません。

　計算上の地耐力というのは、あくまでもその構造物の安定性が保たれるかどうかを概算で判断するための物で、安全率を考慮するのはそのためです。
　地耐力を算定するための資料は、現地の１カ所（または数カ所）の調査結果を用いますが、それでその地盤全体の状況が判断されるわけではありません。前述のように、地盤は均一ではないからです。

　許容地耐力は、土の支持力と沈下量から求められる支持力の内小さい方を許容地耐力といいます。
　長期許容地耐力は、土質により異なります。
http://www.shimizu-arc.jp/kouzou/taisinn/invest/1.html

　一定荷重がかかった場合の推定沈下量は、計算により求めることは可能ですが、その場合は対象となる土地の地盤に於ける各層の詳細な土質データ（圧密試験などにより得られた物）が必要で、単に許容地耐力からは判断できません。
http://www1.ttcn.ne.jp/~arc-structure/formulatop.htm

　許容沈下量は、圧密による長期的な沈下量と荷重がかかった直後に発生する即時沈下量の２種類があり、載荷時には最初に即時沈下、後々に圧密沈下が発生します。この許容値は基礎の形状によって異なります（下記ＰＤＦの７ページ目参照）。
www.pref.kanagawa.jp/osirase/kentikusido/gyouren/kiso.pdf

　なお、盛土により造成した土地の残留沈下量は、10cm以下になるよう事前に圧密を掛けるか、もしくは地盤改良を行うことにしています。この場合、残留沈下量は実測データに依る物とします（おおよその放置期間は算定しますが、実測により確認が取れるまでは放置します）。

お礼

ご丁寧にどうもありがとうございます。
そうは簡単に単純化できるわけではないのですね。

回答No.2

sazaebon

建築基礎構造設計規準では地耐力とは地盤の許容支持力内で沈下または不同沈下が許容限度内におさまるような荷重となってます。
地盤の許容支持力とは地盤の極限支持力を安全率で除した値、そして地盤の極限支持力とは地盤の支持しうる最大荷重となってます。

お礼

早速のご回答どうもありがとうございます。許容限度内とはだいたいどのくらいの数字なのか教えていただけますか？単純に、地耐力3tの地盤に3tの建物を置いたらどうなるのかを疑問に思ったもので。

回答No.1

char2nd

こういった応力計算の値というのは、どうしても誤差を含みます。
　特に土砂に関しては、粒子の状態（密度や粒子の大きさなど）が必ずしも均一ではないので、計算上の値はあくまでも目安に過ぎません。
　そのため、実際の設計に用いる場合は、その構造物や計算の基準に応じて安全率による割り増しを行います。
　安全率の値は、条件によって異なりますが、だいたい２～５割くらいです。
　従って、単にその地盤の地耐力が示された場合、それが計算上の生の数値なのか、安全率を考慮した物なのかを確認する必要があります。
　仮に安全率を考慮した数値であっても、前述のように誤差を含んでいるので、設計上はさらに余裕を見込む方が安全です。

お礼

早速のご回答どうもありがとうございます。すみませんが、具体例を挙げて教えていただけますか。安全率5割なら約○mm沈下し、安全率なしなら約△mm。のような概算がわかれば助かります。元はと言えば単純に、地耐力3t/m^2の地盤に3t/m^2の建物を置いたらどうなるのかを疑問に思ったもので。