地盤支持力計算機の使い方
この地盤支持力計算機は、地盤の許容支持力度（一般に「地耐力」と呼ばれることがあります）を、透明な仮定のもとで素早く概算するためのツールです。日本の検索で使われる「地盤支持力 計算」「地耐力 計算」「基礎 支持力」に対応するよう、極限支持力と安全率で割った許容支持力を分けて表示します。地盤調査報告書の値を使ったケース比較や、授業・初期計画のスクリーニングに役立ちます。
- 地盤定数を入力する - 粘着力c（kPa）と土の単位体積重量γ（kN/m³）を入力します。
- 基礎寸法を入力する - 基礎の根入れ深さDfと基礎幅Bをm単位で入力します。
- 支持力係数と安全率を確認する - Nc、Nq、Nγは採用する地盤モデルや設計基準に合わせ、安全率も根拠を明記して入力します。
- 結果を読む - 地盤支持力計算機は、許容支持力、極限支持力、粘着力項・深さ項・幅項、安全率を表示します。条件を一つずつ変えて比較してください。
この計算機の既定値は例示用です。実務では、地盤の種類、深さ方向の層構成、地下水位、基礎形式、荷重条件を踏まえた調査・設計値に置き換えてください。「地耐力」は沈下の影響まで含めて使われる場合があるため、このページの許容支持力の数値だけで沈下安全性や建物の適合性を判断することはできません。
計算式と理論 — 地盤支持力計算機
この地盤支持力計算機は、浅い基礎の概算に使う簡略化したTerzaghi型の式を採用しています。
qu = cNc + γDfNq + 0.5γBNγ
qa = qu / FSここで、quは極限支持力、qaは安全率FSで割った許容支持力、cは粘着力、γは土の単位体積重量、Dfは基礎の根入れ深さ、Bは基礎幅、Nc・Nq・Nγは支持力係数です。結果の各項は、入力値が極限支持力にどれだけ寄与したかを示します。
ただし、この簡略モデルは内部摩擦角φを直接入力せず、支持力係数を利用者が入力する構成です。また、基礎の形状係数・根入れ係数・荷重の偏心や傾斜、地下水位、有効応力、地盤の層構成、地震時条件、局部せん断、沈下量は評価しません。したがって、実際の地盤支持力計算や基礎設計を網羅するものではありません。
国土交通省の告示では、地盤の許容応力度や基礎ぐいの許容支持力について、地盤調査方法と調査結果に基づく定め方が規定されています。住宅・建築物の検討では、SWS試験、ボーリングなどの調査資料、地域の基準、長期・短期荷重、沈下・液状化などを別途確認してください。正式な地盤調査報告、構造計算、基礎形式の決定、施工可否の判断は、資格を持つ建築士・構造設計者・地盤技術者に依頼してください。
地盤支持力計算機の用途
地盤支持力計算機は、数値の意味や前提を確認するための初期検討に向いています。例えば、地盤調査で得た候補値を使った感度比較、基礎幅や根入れ深さの影響の確認、Terzaghi型の式を学ぶ教材、専門家へ相談する前の条件整理に利用できます。
- 地盤の初期スクリーニング - 代表値を使い、地盤支持力の規模感を確認します。
- 基礎条件の比較 - 基礎幅、根入れ深さ、支持力係数、安全率を変えたときの差を見ます。
- 教育・説明 - 極限支持力と許容支持力、各計算項の関係を分かりやすく説明します。
- 専門家への相談準備 - 地盤調査値と前提条件を整理して、設計者との打合せに備えます。
この計算機は、建築確認、構造計算書、地盤保証、施工承認の代わりにはなりません。特に軟弱地盤、盛土、地下水位が高い場所、地震・液状化の影響が想定される場所、不同沈下が懸念される場所では、数値をそのまま採用せず、必ず現地調査と専門的な審査を行ってください。