この記事の要点
断面積と圧力を掛け合わせると荷重(力)が求まる。式で書くとF = P × A(F:力、P:圧力、A:断面積)で、圧力の定義「単位面積あたりの力」を面積全体に展開したものだ。構造計算では地盤反力・水圧・風圧を荷重に変換するとき必ず登場する。
単位の対応を正確に押さえることが重要だ。P=1N/mm²、A=100mm×100mm=10000mm²なら、F=1×10000=10000N=10kNとなる。MPaとkN/m²の換算を誤ると設計荷重が1000倍ずれるので注意が必要だ。
圧力とは、単位面積当たりの力です。
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断面積×圧力を計算すると荷重(力)が算定されます。
圧力とは、単位面積当たりの力です。
よって、圧力=力÷断面積で求めます。
両辺に断面積を掛け算すると「力=圧力×断面積」になりますね。
今回は、断面積×圧力の意味、荷重や力との関係、圧力と断面積(面積)の関係について説明します。
圧力と面積、力の関係は下記が参考になります。
圧力と面積の関係とは?荷重の計算式(圧力=荷重÷面積)とPaの単位
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
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断面積×圧力を計算すると荷重(力)が算定されます。圧力とは単位面積当たりの力(荷重)です。よって
・圧力=力÷断面積
で求めます。上記について、両辺に断面積を掛け算すると
・力=圧力×断面積
です。圧力と面積の詳細は下記もご覧ください。
圧力と面積の関係とは?荷重の計算式(圧力=荷重÷面積)とPaの単位
圧力と断面積(面積)、荷重や力との関係は下記の通りです。
・荷重(力)=圧力×断面積(面積)
・圧力=荷重(力)÷断面積(面積)
・断面積(面積)=荷重(力)÷圧力
上記の関係は、圧力、面積、荷重の単位を理解すれば簡単です。圧力の単位はN/㎡、荷重の単位はN、面積の単位を㎡とします。よって
・1N=1N/㎡×1㎡
・1N/㎡=1N÷1㎡
・1㎡=1N÷1N/㎡
の関係ですね。圧力と力の関係は下記も参考になります。
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
混同しやすい用語
圧力
単位面積当たりの力(荷重)を表し、単位はN/㎡(パスカル)。
面積で割った値なので、断面積×圧力を計算することで力(荷重)に戻せます。
荷重(力)
物体に作用する力そのものを表し、単位はN(ニュートン)。
圧力と異なり面積を含まず、「力=圧力×断面積」の関係で求めます。
断面積(面積)
部材の断面の大きさを表し、単位はm㎡やc㎡。
圧力と掛け合わせることで荷重を算出しますが、床面積などの建築面積とは用途が異なります。
今回は、断面積×圧力について説明しました。
断面積×圧力を計算すると力(荷重)が得られます。
圧力は単位面積当たりの力です。
つまり、力を断面積(面積)で割り算すれば、圧力の値になりますね。
圧力と面積の関係、圧力から力の変換方法など下記も勉強しましょう。
圧力と面積の関係とは?荷重の計算式(圧力=荷重÷面積)とPaの単位
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
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