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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

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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。


集中荷重と分布荷重

等分布荷重とは?集中荷重との違いや使い方について


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。


架台と荷重の分散


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。


反力分布


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

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。

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。

荷重の計算方法は?3分でわかる計算、式、ニュートンの関係

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