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重い物を床に載せるとき、「どの程度の荷重まで載せてよいのか」気になりますよね。耐荷重以上の物をのせて、床が壊れたら困ります。そこで、荷重の分散を考えますよね。今回は、荷重の分散方法と計算、重量分散と耐荷重の関係について説明します。※耐荷重は下記が参考になります。
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荷重には、集中荷重と等分布荷重があります。荷重が1点に集中するものは集中荷重です。荷重を分散させるには、等分布荷重として作用させるべきです。
例えば、下図の集中荷重を架台の上に載せます。架台には足が4つあるので、荷重は4点に作用します。100kNなら、25kNです。荷重の分散ができました。
重量物の下に厚い板を敷けば、その板に荷重が分散します。
但し、敷板の厚みが薄いと荷重の分散効果は少ないです。板が変形すると、荷重の分散効果が小さいからです。
一般的に床は、スラブ(鉄筋コンクリートの床)です。スラブは剛性が高く変形しにくいです。スラブの上に載せれば、ある程度、荷重の分散がはかれます。
又は、集中荷重が作用すると考えて、床(スラブ)、梁を検討して、問題無ければよい、という考え方もあります。
建築物の床は用途に応じて「積載荷重」が定められています。積載荷重は、1平米当たりの荷重です。居室の積載荷重は180kg/㎡です。これが「耐荷重」です。※積載荷重、耐荷重の意味は下記が参考になります。
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耐荷重とは?1分でわかる意味、読み方、床の耐荷重と、計算方法
床に載せたい重量物が、100kg/㎡で、平面の大きさが2500cm2(50cm角)のとき、平米荷重は、100/0.25=400kg/㎡です。
180kg/㎡ < 400kg/㎡
で、NGです(物を載せてはいけない)。そこで、重量物をそのまま載せず、4つの足をもつ架台の上に載せます。架台の足は50cm角で荷重の分散が可能と考えます。
荷重は4点に分散されるので
180kg/㎡ > 400/4=100kg/㎡
です。ただ、上記の考え方は、構造設計者ごとに違いますし、慎重な問題です。気になる方は、必ず設計者へ問い合わせましょう。
今回は荷重の分散について説明しました。意味が理解頂けたと思います。荷重を分散させる方法として、「支点を増やす」「厚い板を敷く」が考えられます。但し、積載荷重より大きな重量物を載せるとき、「必ず設計者に問い合わせること」が大切です。下記もあわせて学習しましょう。
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