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熱心な学習者を誰も馬鹿になど致しません。以下、参考にして下さい。

引用されている例は直風時にフーチングに発生する曲げ応力に対する断面算定を示しています。

幅3.5m、高さ1mのフーチングを描いて見てください。F2型標識柱がその上に立っており、例えば右から左に吹く風を考えたときフーチングには反時計回りに回転させようとする力が発生し、その結果、フーチング底面にはフーチングの左端を最大とする三角形分布の地盤反力が発生します。この地盤反力によってフーチングに生ずる最大曲げモーメントを求めます。(この図を上下逆にすれば中央の柱部分を固定端とする片持ち梁の問題となります)

最大曲げモーメントはこのフーチングの中央で発生すると考えられます。(コンクリートの柱では柱端に発生すると想定しますが、鉄柱ですので中央と考えます)この中央部分の地盤反力度がq’です。

q’は幾何学的に求まります。フーチング左端の地盤反力度がqmax、三角形の高さ(図で描くと地盤反力が作用する幅に相当します)がxと定義されていますので、これよりq’が求められます。(qmax : x = q' : (x - L/2) を解けば求まります)

フーチングの自重が地盤反力と反対方向に働きますので、その分を差し引いた実質的にフーチングに作用する応力度がP1、P2です。(P1はフーチングの左端、P2はフーチング中央の値)

x’はP1、P2に対応した三角形分布の三角形の高さ(作用幅)です。P1:x’=P2:(x’−L/2)を解けばx’が求まります。

これでフーチングに作用する力がわかりましたので、フーチング中央の曲げモーメントを求めれば良いわけです。Mは三角形の面積に奥行き分(W)を掛けた上向きの荷重が三角形の重心に作用すると考えられるので、その荷重に腕の長さ(三角形の重心位置とフーチング中央の位置との距離)を掛ければ求まります。

老婆心ながら、この種の構造計算を学習されようとするならば、引用された計算例は良い例とは言えません。標識基礎の設計に関わったことがあり、この引用例のベースとなっている設計規準も知っておりますが、計算根拠が不明確な点があり、標識基礎に特化されたものと考えた方がよろしいと思います。周囲の諸先輩の方が薦める構造計算の書籍で勉強なされることをお奨めします。どうぞ、頑張って下さい。

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