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衝撃力とは?1分でわかる意味、公式、単位、建築設計での使い方

衝撃による荷重を衝撃力といいます。建築物には、静的な荷重だけでなく機械等による動的荷重が作用します。動的荷重は静的荷重と異なり、衝撃により荷重が増幅されます。今回は衝撃力の意味、公式、単位、建築設計での使い方について説明します。※長期荷重、短期荷重については下記の記事が参考になります。

長期荷重・短期荷重

衝撃力とは?

衝撃により割増された荷重を衝撃力といいます。


一般的に、建築物への衝撃力は考慮しませんが、工場など機械などを使う建物では、機械による衝撃力を考慮します。


例えば、下図に重りがあります。この重りを静的に作用させた場合と、投げつけて加速させた荷重を比較します。当然、投げつけ加速させた荷重の方が大きいです。衝撃により荷重が割増されることを「衝撃効果」といいます。


前述したように、衝撃効果のある荷重は

などがあります。

衝撃力の公式

衝撃力の公式と計算法を下記に整理しました。下記の項目に応じて、荷重を割増します。

詳細は鋼構造設計基準が参考になります。

衝撃力の単位

衝撃力の単位は

ですね。現在はSI単位系を使う方が一般的です。荷重の単位については下記の記事が参考になります。

荷重の単位とは?1分でわかる意味、種類、換算、ニュートン、nとの関係

衝撃力と建築設計での使い方

工場では、工場内で吊り荷を運搬する目的でクレーンを使います。このクレーン受け部材には、走行クレーンの車輪による衝撃力が作用します。前述した衝撃力を考慮して部材を設計します。


またエレベーターが1階に着床するとき、ピット部の床に衝撃力が作用します。床が耐えられるよう、スラブ厚を厚くすること、配筋を多めにいれるなど配慮が必要です。

まとめ

今回は衝撃力について説明しました。衝撃力の意味が理解頂けたと思います。建築物の用途によっては衝撃力を考慮します。衝撃力の求め方だけでなく、「どのような建物で衝撃力を考慮すべきか」覚えてくださいね。計算方法や求め方は暗記しなくても良いですが、どの本に掲載されているか知っておきましょう。※その他、荷重については下記の記事が参考になります。

長期荷重・短期荷重

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