水平力とは？1分でわかる意味、単位、地震、せん断力との関係、鉛直力との違い
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水平力（すいへいりょく）とは水平方向に作用する力です。建築物には色々な水平力が作用します。例えば、地震力、風圧力などです。毎年必ず発生する台風や、数十年に一度の地震が起きたとき「建物が横に揺れた」と感じた方も多いと思います。水平力は建物を「横に倒そうとする力」なので注意する必要があります。
今回は水平力の意味、単位、地震、せん断力との関係、鉛直力との違いについて説明します。地震力、風圧力の詳細は下記が参考になります。
風圧力とは？1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い
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水平力とは？
水平力（すいへいりょく）とは、水平方向に作用する力です。下図をみてください。建物を横に倒すような力が水平力です。
水平力の例として「地震力（じしんりょく）」や「風圧力（ふうあつりょく）」があります。毎年必ず台風が発生しています。また地震も数十年に一度起きます。この時、建物が横に揺れた経験をした方は多いでしょう。地震力、風圧力は下記が参考になります。
風圧力とは？1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い
水平力は普段は発生しない力ですが「人命を脅かす被害」を起こす可能性があるため、必ず水平力を考慮した設計が行われています。
なお建物の重さ、人や物の重さは「鉛直力（えんちょくりょく）」です。これらは私たちが建物を使う間、必ず作用します。固定荷重、積載荷重といいます。詳細は下記をご覧ください。
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水平力の単位
水平力の単位はkNやNで表します。また構造物に作用する水平力は値が大きいので、kNの単位を用いて値の桁数を少なくします。
水平力と地震の関係
建築物に作用する代表的な水平力が地震力です。地震力は建物の重さに比例するため、建物の規模が大きいほど「地震力も大きく」なります。
地震力の求め方は下記が参考になります。
なお、地震力は水平方向だけでなく、鉛直方向にも作用します。鉛直方向に作用する地震力は下記をご覧ください。
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水平力とせん断力の関係
下図をみてください。１層のラーメン構造に水平力が作用しています。水平力が作用するとき柱には「曲げモーメント、せん断力」が生じます。
さらに「構造物に作用する水平力P＝柱に生じるせん断力の合計(=2Q)」です。せん断力の詳細は下記をご覧ください。
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水平力と鉛直力の違い
水平力と鉛直力の違いを下記に示します。
水平力 ⇒ 水平方向に作用する力。地震力、風圧力など。
鉛直力 ⇒ 鉛直方向に作用する力。建物の重さ、物の重さなど。
鉛直力の詳細は下記をご覧ください。
まとめ
今回は水平力について説明しました。意味が理解頂けたと思います。水平力は水平方向に作用する力です。代表的な水平力が、地震力や風圧力です。鉛直力との違い、地震力の意味など下記も勉強しましょう。
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