長期荷重とは？種類と計算、短期荷重との違い、短期荷重と長期荷重の安全率は？

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長期荷重とは、長期間にわたり作用する（建物が存在し続ける限り作用するような）荷重です。長期荷重には固定荷重と積載荷重があります。固定荷重は建物そのものの重さ、積載荷重は居室にいる人、物品の重さです。今回は、長期荷重の意味、種類と計算、短期荷重との違い、短期荷重と長期荷重の安全率について説明します。短期荷重の詳細は下記が参考になります。

短期荷重とは？種類、長期荷重との違い、安全率は？

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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長期荷重とは？種類と計算

長期荷重とは、長期間にわたり作用する（建物が存在し続ける限り作用するような）荷重です。長期荷重の種類は下記の２つがあります。

・固定荷重　⇒　建物の重さそのもの（自重）。柱、梁、壁の自重、仕上げ材（フローリング等）、建具（窓など）の自重等。荷重の作用する位置、大きさが固定された荷重

・積載荷重　⇒　人や物品の重さ。位置や大きさは変動する荷重のため、各規準を参考して居室の用途に応じた荷重を設定する

固定荷重、積載荷重の大きな違いは「固定荷重は大きさ、位置が動かないが、積載荷重は大きさ、位置が変動する」点です。よって、固定荷重は材料の密度、断面から平米荷重が算定できますが、積載荷重は各種規準による値を参考にした上で、居室の用途に応じて実況に応じて設計者が設定します。参考として建築基準法施行令第85条の積載荷重の表を下記に示します。

上表の積載荷重には「床・小梁用」「大梁、柱、基礎用（架構用）」「地震用（建物全体用）」の3つの値が設定されており、いずれの居室でも力の大小関係は必ず

・「床・小梁用」＞「大梁、柱、基礎用（架構用）」＞「地震用（建物全体用）」

となります。つまり、床・小梁用が最も大きく、地震用の値が最も大きくなります。これは、積載荷重の集中度合いを反映しています。小梁や床の上には家具などの物品や人の重さが直接作用します。場合によっては人が密集したり、家具をある場所に偏らせて配置することもあるでしょう。よって、床・小梁には非常に集中した積載荷重が作用する可能性があるため、大きな数値が設定されています。

一方、地震力は「建物全体」に作用する力であり、仮に積載荷重が居室のある範囲に集中していても、していなくても関係なく「同じ力」が作用します。

大梁や柱、基礎などで構成される「架構」には、小梁や床から力が伝達されます。よって、床や小梁のように直に人や物品の重さを支えるよりも「集中度合いは緩和されて（均されている）」おり、「床・小梁用と地震用の中間程度の値」が設定されています。

なお、前述に無い居室の積載荷重は、荷重設計指針、国土交通省等の資料、実況に応じて計算等により設定します。固定荷重は計算により算定できます。例として、下図に示す鉄筋コンクリートスラブの固定荷重を計算します。