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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

耐荷重とは、物や部材が「何kg(何t)耐えられるか」示した値です。建築などでは、外力のことを荷重といいます。※荷重については下記の記事が参考になります。

荷重とは?1分でわかる意味、読み方、種類、応力との違い

今回は耐荷重の意味、読み方、耐荷重の計算方法、床の耐荷重について説明します。なお、床の耐荷重は「積載荷重」と関係します。積載荷重は、下記の記事が参考になります。

積載荷重ってなに?1分でわかる意味と実際の構造計算

耐荷重とは?

耐荷重とは、物や部材が「何kg(何t)耐えられるか」を示した値です。例えば、耐荷重80kgと書いてあれば、「80kgの重さまでなら耐えられます」ということです。


耐荷重は、床だけでなく、机や椅子など身近な物にも設定されています。椅子は、普段から座って使うので、耐荷重を設定しないと危ないですね(1つの椅子に2人で乗ったり、重量超過する危険がある)。


逆に物を載せることを想定していない場合は「物を載せないでください!」と書いてあるでしょう。

床の耐荷重

普段の生活で歩く「床」にも耐荷重が設定されています。厳密にいうと、耐荷重とは違いますが、耐荷重のイメージに近いものです。それが「積載荷重」です。※積載荷重は下記が参考になります。

積載荷重ってなに?1分でわかる意味と実際の構造計算


積載荷重は、部屋の用途に応じて設定されます。例えば、マンションや戸建て住宅の積載荷重は、「180kg/u」です。180kg/uという荷重を見込んで構造計算しています。


180kg/uを超える荷重は、当時の構造計算で考慮されていないので、危険になるかもしれません。例えば、マンションの居室で、1m×1mの範囲内に、合計300kgの書籍を積むと、

で、明らかに積載荷重を超えます。積載荷重≠耐荷重なので、積載荷重を超えて物を置いても、直ちに床が抜ける心配はないです。ただし、その影響で床の変形、有害なひび割れが生じる恐れがあります。


ところで、建物の構造計算は「余裕」を見込んで計算します。どれだけ余裕を見込むかは、特に法律や規準がなく、設計者個人の判断です。例えば、

こともあり得ます。前者は216kg/uまでOK、後者は189kg/uまでOKです。ただ、余裕度を確認するには、設計当時の構造計算書が無いとわかりません。


余裕の大きさによっては、元々の積載荷重より大きな荷重を載せて問題ない床もあります。ただ、床が問題無くても、重量が増えた分、地震力に対する安全性は低下します。


部屋の用途に対応した、床の耐荷重(積載荷重)を整理しました。

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耐荷重の計算方法

耐荷重は、「部材がどのくらいの荷重まで耐えられるか」示した値です。よって、耐荷重を計算するには、部材の断面(大きさ)、材料の種類、部材の長さが関係します。


例として、鉄骨梁の耐荷重を計算します。鉄骨梁はH-200x100x5.5x8(H形鋼)で、スパンは5.0mです。


H形鋼の断面係数が181cm^3、スパンL=5.0m、荷重は中央に集中荷重として作用すると考えます。※専門用語が多くて恐縮ですが、断面係数、集中荷重など下記の記事が参考になります。

断面係数とは

等分布荷重とは?集中荷重との違いや使い方について

耐荷重を逆算します。


です。Mは曲げモーメント、Pは耐荷重、Lは梁のスパン(長さ)、σは曲げ応力度、Zは断面係数です。


まで耐えられます。なお、σ=156を許容応力度といいます。上記の計算より、中央に2.2tの物を載せても良いですが、「100まで耐えられるものに、100を載せる」のは危険ですね。そこで構造計算では余裕をみこみます。

耐荷重の読み方

耐荷重は「たいかじゅう」と読みます。

まとめ

今回は耐荷重について説明しました。耐荷重の意味が理解頂けたと思います。耐荷重と床の積載荷重の関係を理解してください。積載荷重≠耐荷重ではありませんが、積載荷重を超えて物を積載するのはおすすめしません。また、部屋の用途に応じて、積載荷重は変わります。※積載荷重は下記の記事が参考になります。

積載荷重ってなに?1分でわかる意味と実際の構造計算

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