この記事の要点
圧力と面積の関係として、圧力とは単位面積当たりの力です。
単位はPaやN/㎡です。
この記事では、圧力とは何か、面積との関係はどうなっているのか、荷重はどう計算するのかを整理します。
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圧力とは、単位面積当たりの力です。
単位はPaやN/㎡です。
圧力は、「圧迫される力」という意味もあります。
今回は圧力の意味、単位、荷重と面積の関係について説明します。
今回の記事は、荷重の単位、単位変換について勉強するとスムーズに読めます。
下記を参考にしてくださいね。
単位荷重とは?N・kN・kN/m²の換算と構造設計での使い方
kN(キロニュートン)をkgに換算する方法|1kN≒102kg・kgfとの関係も解説
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圧力とは、単位面積当たりの力です。下図をみてください。机の上に、物を載せました。物の重さは10kgで、面積が1.0㎡です。
このとき、圧力は下記です。
圧力は、「圧迫される力」という意味もあります。
例えば、右手で左腕を握ってください。
左腕が圧迫される感覚を覚えませんか。
これが圧力です。
同じ力で、「手全体で握ったとき」と「指先で押したとき」では、感じ方が変わります。
力が同じでも、作用面積が違うので、圧力の大きさが変わるからです。
圧力は、荷重の単位を勉強するとスムーズに理解できます。下記の記事が参考になります。
単位荷重とは?N・kN・kN/m²の換算と構造設計での使い方
建築では、単位面積当たりの力を「等分布荷重」といいます。力そのものは、集中荷重です。集中荷重と等分布荷重は、下記の記事が参考になります。
圧力と荷重(力)、面積には下記の関係があります。
力の大きさが同じでも、面積が大きいほど、圧力は小さくなります。また、面積が小さいほど圧力は大きくなります。
例えば、鉛筆やシャーペンの芯のように、面積が小さいと、「力自体は小さくても、圧力は大きく」なります。
建築物の荷重は、「圧力」の単位で表すことが多いです(固定荷重や積載荷重など)。床の耐荷重に対して、実際に載せる物の「圧力」がいくらになるか、大切なポイントです。
例えば、耐荷重が180kg/㎡として、圧力が200kg/㎡では注意が必要です。200kg/㎡は、単位面積当たりの力なので、力が大きすぎるだけでなく、物の面積が小さ過ぎては困ります。※耐荷重は下記が参考になります。
圧力から力の計算は、下記も参考にしてください。
圧力・力・面積の関係とは?計算式P=F/Aと単位換算・建築荷重計算への応用
圧力の単位は下記があります。
・N/㎡
・Pa
N/㎡とPaの関係は下記です。
1N/㎡=1Pa
圧力の単位は下記も参考になります。
圧力の単位Pa・kPa・MPaの換算|kgf/cm²との変換と建築・地盤での使い方
圧力の記号と単位|Pa・kPa・MPaの換算とkgf/cm²・N/m²との関係
圧力の単位の読み方を下記に示します。
・N/㎡ ⇒ にゅーとんぱーへいべい
・Pa ⇒ パスカル
詳細は下記をご覧ください。
Paとは|SI単位系での圧力の定義とkPa・MPa・N/m²への換算方法を解説
混同しやすい用語
圧力(Pa・N/m2)と等分布荷重(kN/m2)
圧力と等分布荷重はどちらも単位面積あたりの力ですが、圧力はPaやN/m2、建築の荷重設定ではkN/m2が主に使われます。
圧力と応力度
圧力は外力を受ける面の面積で割った量、応力度は部材断面内部の力を断面積で割った量です。
単位(Pa・N/m2)は同じでも意味が異なります。
面積が大きいときと小さいときの圧力
同じ力でも面積が小さいほど圧力は大きくなります。
これが杭の先端圧力や基礎の接地圧の計算に関係します。
圧力と面積の関係を整理した表を示します。
| 項目 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 圧力の定義 | 単位面積当たりの力 | 単位:N/㎡、Pa |
| 面積と圧力の関係 | 面積が小さいほど圧力が大きい | 圧力=力÷面積 |
| 建築での荷重表現 | 等分布荷重(kN/㎡) | 面に分布する荷重 |
今回は圧力について説明しました。
意味が理解頂けたと思います。
圧力は単位面積当たりの力です。
圧力の単位は、N/㎡やPaを使います。
両方とも覚えてくださいね。
建築では、圧力の単位としてN/㎡を良く使います。
等分布荷重ともいいます。
下記も併せて参考にしてくださいね。
圧力の単位Pa・kPa・MPaの換算|kgf/cm²との変換と建築・地盤での使い方
単位荷重とは?N・kN・kN/m²の換算と構造設計での使い方
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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。
