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分布荷重とは?単位・等分布荷重・集中荷重との違いを解説

この記事の要点

分布荷重は部材の面・線上に分布して作用する荷重です。

面部材ではkN/m2、線部材ではkN/mの単位を用い、均等に分布する「等分布荷重」と位置で大きさが変わる「等変分布荷重」があります。

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分布荷重(ぶんぷかじゅう)とは、床や梁などの部材面上(あるいは線上)に分布するように作用する荷重です。

物理学で習う「圧力」と同様の力です。

たとえば、建物を構成する梁、鉄筋コンクリートスラブはそれ自体に重さ(自重)があります。

部材の自重は部材の一部に作用するのではなく、部材に分布して作用する分布荷重の1つです。

分布荷重は部材上に沢山の矢印を描いて表します。

分布荷重

分布荷重は、床部材(スラブ)のような面部材、梁部材のような線部材に作用します。

面部材に作用する場合、荷重は面に分布するため、分布荷重の単位は「kN/m2」などの単位面積当たりの力の単位とします。

線部材に作用する場合、荷重は線に分布するため、分布荷重の単位は「kN/m」のように単位長さ当たりの力の単位です。

分布荷重の単位

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なお、部材上に「一様に(どの位置でも大きさが等しく)」作用する荷重を「等分布荷重」といいます。前述した自重は等分布荷重の1つです。また位置により値が変わる分布荷重を等変分布荷重といいます。

等分布荷重と等変分布荷重

さらに、1点に集中して作用する荷重を集中荷重(しゅうちゅうかじゅう)といいます。集中荷重は部材上に1つの矢印を描いて表します。

集中荷重

混同しやすい用語

分布荷重

部材の面・線上に連続的に分布して作用する荷重(kN/m2またはkN/m単位)。

自重・積雪荷重など。

集中荷重

部材の1点に集中して作用する荷重(kN単位)。

二次梁から主梁への荷重伝達など。

試験での問われ方|管理人の一言

分布荷重は部材全体に分布して作用する荷重で、集中荷重は1点に集中する荷重です。

試験では「等分布荷重を合力(集中荷重)に換算する問題」や「等変分布荷重の作用点(三角形荷重の重心)」がよく出題されます。

分布荷重を整理した表を示します。

項目内容備考
等分布荷重部材全体に均一に作用する荷重単位はkN/m
等変分布荷重強度が直線的に変化する分布荷重三角形・台形状
集中荷重との違い1点でなく面・線全体に作用合力に換算して計算可能

まとめ

今回は、分布荷重について説明しました。分布荷重(ぶんぷかじゅう)とは、床や梁などの部材面上(あるいは線上)に分布するように作用する荷重です。物理学で習う「圧力」と同様の力です。等分布荷重と集中荷重の詳細、計算など下記も参考になります。

等分布荷重とは?集中荷重との違い・単位・使い方を解説

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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