基礎構造と耐震性|直接基礎・杭基礎の選び方と設計の関係
どんなに上部構造を頑丈に設計しても、足元の基礎と地盤が不適切なら建物は傾き、地震で大きな被害を受けます。この記事では、基礎構造の種類をおさらいしたうえで、基礎設計と耐震性の関係を整理します。
基礎構造の種類(おさらい)
基礎は、建物を支えられる固い地盤(支持層)の深さによって2つに大別されます。
| 種類 | 内容 | 適する地盤 |
|---|---|---|
| 直接基礎 | 基礎が直接、浅い地盤に力を伝える(べた・布・独立) | 良い地盤が浅い |
| 杭基礎 | 杭を打ち、深い支持層まで力を伝える(支持杭・摩擦杭) | 良い地盤が深い |
基礎の選定は、「良い地盤がどれだけ深いか」で決まります。これを知るために地盤調査(ボーリング・N値)を行います。
基礎設計と耐震性の関係
地震時、基礎には上部構造から大きな水平力と鉛直力が伝わります。基礎・地盤に問題があると、次のような被害につながります。
| 現象 | 仕組み | 対策 |
|---|---|---|
| 不同沈下 | 場所によって沈下量が違い、建物が傾く・割れる | べた基礎で面分散、地中梁で連結、地盤改良、杭基礎 |
| 液状化 | 地震で砂質地盤が水のようになり、支持力を失う・建物が沈む傾く | 杭基礎で支持層へ、地盤改良(締固め・固化) |
| 支持力不足 | 建物の重さに地盤が耐えられず沈下 | 接地圧を下げる(基礎を広げる)、杭基礎 |
POINT:基礎は「一体で動く」ことが重要
地震に強い基礎の条件は、建物全体が一体となって動くこと。基礎がバラバラに動くと、上部構造に無理な力がかかります。独立基礎を地中梁で連結したり、べた基礎で一枚の板にしたりするのは、この一体性を確保するためです。
上部構造との関係
基礎に伝わる地震力は、上部構造の重さに比例します(地震力=重量に比例)。重いRC造ほど基礎・地盤への負担が大きく、しっかりした基礎・地盤が必要です。逆に軽い木造は基礎・地盤への負担が小さくなります。上部構造・基礎・地盤はワンセットで考えるのが鉄則です。
まとめ
- 基礎は支持層の深さで直接基礎(浅い)と杭基礎(深い)に分かれる。
- 耐震上の敵は不同沈下・液状化・支持力不足。べた基礎・地中梁・杭・地盤改良で対策する。
- 基礎は建物全体が一体で動くことが重要。上部構造の重さとセットで設計する。