荷重の分散方法とは？1分でわかる方法、計算、重量分散と耐荷重の関係
この記事の要点
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。
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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。
荷重（かじゅう）とは？意味・読み方・種類（静荷重・動荷重）を解説
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荷重の分散方法とは？
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。
重量分散と耐荷重の関係
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。
積載荷重ってなに？１分でわかる積載荷重の意味と、実際の構造計算
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。
混同しやすい用語
集中荷重
荷重が1点に集中して作用するもの。
荷重を分散させるためには、架台や厚い板を用いて複数点または面に分散させる必要がある。
等分布荷重
荷重が面または線に均等に分散して作用するもの。
集中荷重より部材への負担が小さく、荷重分散の目標形態。
耐荷重（積載荷重）
床が安全に支持できる単位面積当たりの荷重（例：住宅居室で180kg/㎡）。
これを超える重量物を置く場合は荷重分散の対策が必要。
荷重の分散を整理した表を示します。
| 分散方法 | 内容 | 備考 |
|---|---|---|
| 支点を増やす | 架台の足など複数点に分散 | 集中荷重を等分割 |
| 厚い板を敷く | 面に荷重を分散させる | 板が薄いと効果小 |
| 耐荷重確認 | 居室180kg/㎡以下 | 超える場合は設計者に相談 |
まとめ
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。
積載荷重ってなに？１分でわかる積載荷重の意味と、実際の構造計算
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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。
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試験での問われ方｜管理人の一言
試験では集中荷重をスラブや下地板を通じて面的に分散させ、梁や耐力壁に伝達される荷重伝達の仕組みが問われます。重い設備機器の直下には補強ビームを設けることが基本です。
集中荷重と分布荷重では応力計算の方法が異なります。集中荷重が作用する梁では最大曲げモーメントの位置と大きさが変わりますので、荷重の種類に応じた応力計算の練習をしておきましょう。