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負荷(ふか)とは?意味・読み方・除荷との違い

この記事の要点

負荷(ふか)とは、荷重を徐々に作用させる(増やす)ことです。

実験などで、試験体に荷重を作用させることを「負荷させる」ともいいます。

この記事では、負荷とは何か、読み方、除荷とどう違うのかを整理します。

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負荷(ふか)とは、荷重を徐々に作用させる(増やす)ことです。

実験などで、試験体に荷重を作用させることを「負荷させる」ともいいます。

今回は負荷の意味、除荷、付加との違い、使い方、負担との違いについて説明します。

似た用語に「除荷(じょか)」があります。

荷重を取り除くことです。

弾性範囲内で、荷重を除荷すれば変形は元に戻ります。

弾性の意味は、下記が参考になります。

塑性とは?意味・弾性との違い・塑性化・靭性・延性をわかりやすく解説

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負荷とは?

負荷とは、荷重を徐々に増やすことです。下図をみてください。鋼材の引張試験では、下図のように荷重を徐々に増加させ、荷重と変位の関係を確認します。

負荷と引張試験

負荷を続けると、あるところで荷重が低下します。これを降伏点といいます。鋼材の引張試験、降伏点、荷重と変位の関係は下記が参考になります。

応力ひずみ線図とは?ヤング率との関係・見方と材料別の特徴(鋼材・コンクリート・脆性材料)

降伏点とは?1分でわかる意味、求め方、SS400の値、単位、引張強さ

荷重変位曲線とは?1分でわかる意味、傾き、伸び、応力ひずみ曲線


降伏点の手前で負荷をやめ、荷重を取り除きます。これを除荷といいます。弾性範囲内で除荷をすれば、試験体は変形の無い状態に戻ります。弾性の意味は、下記が参考になります。

塑性とは?意味・弾性との違い・塑性化・靭性・延性をわかりやすく解説

負荷の読み方

負荷は、「ふか」と読みます。関係用語の読み方を、下記に示します。


除荷 ⇒ じょか

付加 ⇒ ふか

負担 ⇒ ふたん

負荷と除荷の違い

負荷と除荷の違いを下記に示します。


負荷 ⇒ 荷重を増加させること

除荷 ⇒ 荷重を取り除くこと

負荷と付加、負担の違い

負荷と付加の違いを、下記に示します。


負荷 ⇒ 荷重を増加させること

付加 ⇒ あるものに、付け加えること

負担 ⇒ 荷物をかつぐこと。

責任をおうこと。


実は、「負担」という用語は、構造設計の実務でよく使います。例えば、


ほとんどの水平力を、ブレースが「負担」する

柱が軸力を負担する


のように、部材が荷重を受けるとき使う用語です。

負荷の使い方

荷重を「負荷」させる、という使い方をします。

混同しやすい用語

負荷(ふか)

荷重を部材や構造物に増加させることを指します。

構造実験では「負荷する」と使い、荷重を与える行為そのものを意味します。

「負担」と混同されやすいですが意味が異なります。

負担(ふたん)

部材や構造体が荷重を受けて抵抗することを指します。

「荷重を負担する」のように使い、荷重を受けもつ状態を表します。

負荷(荷重を加える行為)とは意味が異なります。

除荷(じょか)

部材にかけていた荷重を取り除くことを指します。

構造実験では負荷と除荷を繰り返して材料や部材の挙動を確認します。

繰り返し荷重とも関連する重要な概念です。

負荷を整理した表を示します。

項目内容備考
負荷荷重を徐々に増加させること実験でよく使う
除荷かけていた荷重を取り除くこと弾性域では変形が戻る
負担部材や構造体が荷重を受けて抵抗すること実務でよく使う

まとめ

今回は負担について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

負荷は、荷重を増加することです。

似た用語に、負担があります。

また除荷は、荷重を取り除くことです。

負荷と除荷は、建築構造の実験でも使う用語なので是非理解したいですね。

下記の記事も参考になります。

荷重変位曲線とは?1分でわかる意味、傾き、伸び、応力ひずみ曲線

塑性とは?意味・弾性との違い・塑性化・靭性・延性をわかりやすく解説

引張試験とは?鋼材の降伏点・引張強度・伸びを確認する方法

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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