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固定荷重ってなに?1分でわかる意味と種類

あなたは固定荷重の意味を正しく理解していますか。固定荷重は建築物の構造計算で最も重要な情報です。地震力の算定も、固定荷重が決まらなければできません。もっと言えば、固定荷重が無ければ、部材の算定すらできないのです。


今回は、そんな固定荷重について説明します。


固定荷重ってなに?

まず固定荷重の意味を説明しましょう。固定荷重とは、

です。


「常時作用する〜」とは、常に作用するという意味です。では「永久に重量や位置の変動がない」とは、どういうことでしょうか。


代表的な固定荷重である、「自重」を例に説明しましょう。


建物は「柱、梁、床、壁」などの構造部材で構成されています。構造部材は、建物の地震や家具や人の重さなど、重量物を支えるために必要です。一方で、構造部材自体にも重さがあります。これを「自重(自分の重量)」といいます。


つまり、構造部材は地震力に耐えたり、積載される重量を支える一方で、自分の重量に対して安全である必要があります。


自分の重量すなわち自重は、建物がある限り永久に作用し続ける荷重です。建物が建てられた時点から、自重の大きさや作用する位置は永久に変わることが無いのです。よって

です。


他にも、床のフローリングや間仕切り壁、天井、照明などは、改修されない限り、位置や重さに変更はありません。よって固定荷重です。


では、家具や本棚、倉庫にある品も固定荷重か?と思いそうですが、違います。例えば、家具や本は移動させることができます。倉庫の品も同じです。ちなみに、位置が変更できる荷重は、積載荷重といいます。積載荷重については下記の記事が参考になります。合わせてどうぞ。

積載荷重ってなに?1分でわかる積載荷重の意味と、実際の構造計算

以上のように、「何が固定荷重か?」と思ったとき、「その重量物を移動させることができるのか」考えてみましょう。あなたの力で柱や梁の位置を変えることはできませんよね。天井や間仕切り壁の位置も難しいですね。

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色々な固定荷重

ここでは代表的な固定荷重の種類について説明します。構造計算では、これらの荷重を平米当たりの重さで表します。

では、それぞれの固定荷重について特徴を説明しましょう。


屋根

屋根は固定荷重です。理由は前述した通りですね。屋根の種類は様々です。鉄骨造なら、折板やALC屋根、鉄筋コンクリート造(RC造)であれば、RC造のスラブなどです。屋根は人がのることがありません。よって、比較的軽い荷重です。


床は最も注意すべき固定荷重です。例えば公共施設の床は、普通鉄筋コンクリート造でつくります。さらに、人が載って動き回ります。天井や、床の仕上げ、間仕切り壁など、考慮する固定荷重も多いので、荷重の設定や部材の算定は気をつけましょう。


部材の大きさにかなり影響する固定荷重の1つです。

 

壁も固定荷重の1つです。鉄骨造であればALC版や、押出し成形セメント版、サイディングがあります。これらの荷重は比較的軽いです。一方、鉄筋コンクリート造の場合は、壁は床と同じくらい重い荷重です。


柱・梁

柱や梁は、前述したように地震力に耐える重要な構造部材です。一方で自重があります。鉄骨、木造の場合、重さは大したことはありません。鉄筋コンクリートの場合、かなり大きな重量になるため注意が必要です。


仕上げ

仕上げとは、例えば床のフローリングやタイルのことです。構造部材以外を、仕上げ荷重と考えても良いでしょう。仕上げも固定荷重の1つです。前述した固定荷重と比べると、重さの割合は少ない方ですが、無視すると部材の大きさに影響を及ぼすので注意します。


まとめ

今回は、固定荷重について説明しました。特に注意して頂きたいことは、積載荷重との区別です。例えば家具や書籍は一見すると固定荷重のように思います。しかし、違います。これらは積載荷重です。


そのような、固定荷重と積載荷重の違いを理解できれば、固定荷重の意味も自ずとわかるでしょう。


以上、今回の記事が参考になれば幸いです。

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