この記事の要点
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。
この記事では、耐荷重とは何か、耐荷重はどう読むのか、床の耐荷重はどう計算するのかを整理します。
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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
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、下記が参考になります。
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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。下記も参考にしてください。
耐荷重をオーバーしても大丈夫?1分でわかる意味、椅子の耐荷重、80kg、100kg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/㎡」です。180kg/㎡という荷重を見込んで構造計算しています。
180kg/㎡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/㎡までOK、後者は189kg/㎡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。
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181cm3、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、集中荷重など下記が参考になります。
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。
耐荷重は「たいかじゅう」と読みます。※詳細は下記が参考になります。
耐荷重(たいかじゅう)の読み方と意味は?床の耐荷重・積載荷重との違いと100kg超時の注意
混同しやすい用語
積載荷重
部屋の用途に応じて建築基準法で定められた設計上の荷重値。
耐荷重は「実際に耐えられる上限の重さ」であり、積載荷重は「構造計算で見込む荷重」で、両者は同じではない。
固定荷重
建物自体の重さ(自重)を指し、人や物が移動しない分の荷重。
耐荷重は積載物に対する限界値であり、固定荷重とは性質が異なる。
| 単位 | 換算値 | 主な用途 |
|---|---|---|
| 1 kgf | ≒ 9.8 N | 重量の表示 |
| 1 N/mm2 | = 1 MPa | 材料の応力度 |
| 1 kN/m2 | = 1 kPa | 床の面積荷重 |
| 1 kgf/cm2 | ≒ 98 kPa | 旧単位系での圧力 |
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。
下記も併せて学習しましょう。
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
耐荷重をオーバーしても大丈夫?1分でわかる意味、椅子の耐荷重、80kg、100kgの耐荷重
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耐荷重とは何ですか?
物や部材が「何kg(何t)耐えられるか」を示した値です(読み:たいかじゅう)。例えば耐荷重80kgは80kgの重さまで耐えられるという意味で、床・机・椅子など身近な物にも設定されています。
床の耐荷重と積載荷重の関係は?
床の耐荷重に近いものが「積載荷重」で、部屋の用途に応じて設定されます(住宅の居室・寝室・病室は180kg/㎡=1.8kN/㎡など)。ただし積載荷重は構造計算で見込む荷重で、実際に耐えられる上限(耐荷重)とは一致しません。
用途別の積載荷重(床用)の例は?
住宅の居室180kg/㎡、事務室・百貨店売場290kg/㎡、教室230kg/㎡、劇場等の固定席290kg/㎡・その他の席350kg/㎡、自動車車庫540kg/㎡などです。
鉄骨梁の耐荷重はどう計算しますか?
曲げの関係 M=PL/4、σ=M/Z から P=4σZ/L で逆算します(σは許容応力度、Zは断面係数、Lはスパン)。例えばH-200×100の梁(Z=181cm3)・L=5mなら約22.5kNまで耐えられます。
