水平反力とは？求め方と支点条件（ローラー・ピン・固定）別の計算例

この記事の要点

水平反力とは、構造物が水平方向に受ける外力に対して支点が発揮する反力です。

地震力・風圧力の検討で必ず計算します。

ローラー支点では水平反力=0、ピン支点・固定支点では水平反力が発生するという支点条件別の違いと、符号規則・計算方法を解説します。

ローラー支点では水平反力が生じない点が重要で、つり合い方程式（ΣH=0）を用いて求める。

この記事では、水平反力とは何か、水平反力はどう求めるのかを整理します。

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水平反力（すいへいはんりょく）とは、水平方向に作用する反力のことです。

似た用語に鉛直反力（えんちょくはんりょく）があります。一般的に、水平反力の生じる支点として「ピン支点」と「固定支点」があります。

ローラー支点は、水平方向は自由に移動できるため水平反力は0です。

今回は水平反力の意味、求め方（計算方法）、符号、記号について説明します。反力の求め方、鉛直、水平の意味は下記が参考になります。

反力ってなに？反力の求め方と支点反力

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水平（すいへい）とは？意味・垂直との違い・水平方向を解説

水平反力とは？求め方（計算方法）

水平反力（すいへいはんりょく）とは、水平方向に作用する反力のことです。下図に水平反力を示しました。

水平反力

似た用語に鉛直反力（えんちょくはんりょく）があります。まずは鉛直方向、水平方向の意味を理解しましょう。

鉛直方向と水平方向

支点には、外力と釣り合う反力が作用します。例えば、下図の梁に水平力が作用しても静止状態のとき、梁の支点には「水平力と逆向きの反力」が作用しています。

梁と水平反力

外力の合計と反力の合計が釣り合うとき（足して0になるとき）、物体は静止しています。よって、下式のようなつり合い式を立てることが可能です。

2P－H－H＝0

2Pは水平力、Hは水平反力です。右向きの力を正値、左向きを負値とします。上式を解くと、

2P－H－H＝0

2P－2H＝0

H＝P

のように水平反力が計算できました。なお、水平反力の生じる支点は「ピン支点」と「固定支点」です。

ローラー支点は、水平方向に自由に移動するため反力は0になります。反力の求め方、支点の詳細は下記も参考になります。

反力ってなに？反力の求め方と支点反力

支点とは？意味・種類の違い【図解】｜ローラー・ピン・固定端

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水平反力の符号

水平反力の符号と向きの関係を下図に示します。

水平反力の符号

右向きの水平反力を正の値、左向きを負の値とすることが多いです。ただし、左向きを正、右向きを負に仮定しても計算結果は同じになります。

水平反力の記号

水平反力の記号は「H」を使います。これは水平を意味する英語のHorizontalの頭文字をとった記号です。

また、鉛直反力の記号は「V」や「R」とします（VはVerticalの頭文字）。構造計算で用いる記号の詳細は下記も参考になります。

構造計算の記号とは？応力・断面・材料の記号一覧と読み方（構造力学記号表）

混同しやすい用語

水平反力

支点が水平方向の外力（地震力・風荷重など）に抵抗して生じる反力で、記号Hで表す。

鉛直反力に対して、水平反力は水平荷重が作用するときにのみ発生し、ローラー支点では生じない。

鉛直反力

支点が鉛直方向の外力（重力・積載荷重など）に抵抗して生じる反力で、記号VまたはRで表す。

水平反力に対して、鉛直反力はすべての支点で発生し、構造物の荷重を地盤に伝達する基本的な反力である。

水平反力と支点の種類を整理した表を示します。

項目	内容	備考
ピン支点	水平反力・鉛直反力が発生	モーメント反力なし
ローラー支点	水平反力は0、鉛直反力のみ発生	水平方向が自由
固定支点	水平反力・鉛直反力・モーメント反力が発生	3反力すべて発生