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等分布荷重の単位(kN/m)と求め方・集中荷重への変換まとめ

この記事の要点

等分布荷重の単位はkN/m(単位長さ当たりの力)で、集中荷重のkNとは次元が異なり、等分布荷重に長さを掛けることで集中荷重(kN)に変換できる

片持ち梁のモーメントはwL2/2、単純梁はwL2/8と支持条件によって大きく異なり、どちらもスパンの二乗に比例する。

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等分布荷重の単位は「kN/m」です。kNは力の単位、mは長さの単位です。よって、等分布荷重は「単位長さ当たりの力」を意味します。


似た用語に「平米荷重」があります。平米荷重の単位は「kN/㎡」です。これは「単位面積当たりの力」のことです。


構造設計の床荷重の単位として用います。今回は、等分布荷重の単位と求め方、集中荷重との違い、片持ち梁、単純梁との関係について説明します。


等分布荷重の詳細、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

等分布荷重の計算公式|反力・曲げモーメントの求め方と例題

等分布荷重の単位は?求め方

等分布荷重の単位は「kN/m」「N/m」です。建築の構造力学では「kN/m」を使うことが多いです。kNは力の単位、mは長さの単位です。


よって、等分布荷重は「単位長さ当たりの力」を意味します。単位長さ当たりの力を意味するならkN/m、N/m以外を使って問題ないでしょう。


下図をみてください。単純梁に作用する等分布荷重を示しました。梁の上に複数の矢印が描いてあり、線で繋がっています。この矢印が等分布荷重を示します。


等分布荷重と単純梁の関係


等分布荷重の求め方は簡単です。物の重量(kN)を長さ(m)で割り算します。例えば、物の重量が10kN、長さが5mのとき、等分布荷重は「10kN÷5m=2kN/m」となります。


等分布荷重の詳細は下記もご覧ください。

等分布荷重とは?集中荷重との違い・単位・使い方を解説

等分布荷重の計算公式|反力・曲げモーメントの求め方と例題

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等分布荷重の単位と集中荷重との違い

等分布荷重と集中荷重の単位を下記に示します。


・等分布荷重の単位 ⇒ kN/m(単位長さ当たりの力、荷重)

・集中荷重の単位 ⇒ kN(力、荷重)


下図をみてください。集中荷重は「1つの力に対して1つの矢印」を書きます。


等分布荷重と集中荷重の単位の違い

等分布荷重と片持ち梁、単純梁との関係

等分布荷重wが作用する片持ち梁、単純梁の曲げモーメントを下記に示します。


・片持ち梁の曲げモーメント ⇒ M=wL^2/2

・単純梁の曲げモーメント ⇒ M=wL^2/8


詳細は下記が参考になります。

等分布荷重が作用する片持ち梁の計算|曲げモーメント・せん断力・たわみの公式

等分布荷重が作用する単純梁は?1分でわかる計算、公式、たわみ、せん断力

混同しやすい用語

等分布荷重(kN/m)

単位長さ当たりに一定強度で分布する荷重で、梁全体に矢印が連なった形で表される。

集中荷重(kN)とは単位の次元が異なり、等分布荷重×長さ(m)=集中荷重(kN)で変換できる。

平米荷重(kN/㎡)

単位面積当たりに作用する荷重で、床スラブの積載荷重や固定荷重を表す際に使用される。

等分布荷重(kN/m)とは次元が異なり、床の単位面積荷重を梁に換算する際は梁の負担幅(m)を掛けてkN/mに変換する必要がある。

試験での問われ方|管理人の一言

建築士試験では「等分布荷重の単位を選ぶ」「単位を用いて集中荷重に変換する」形で出題されることがある。

kN/mとkN/㎡の違いを次元(長さか面積か)で整理し、単位変換の手順を図とセットで身につけよう。

等分布荷重の単位を整理した表を示します。

項目内容備考
等分布荷重の単位kN/m(またはN/m)単位長さあたりの力を表す
面積荷重の単位kN/㎡(またはN/㎡)単位面積あたりの力を表す(等分布荷重と区別)
集中荷重への変換P=w(kN/m)×L(m)=kN単位の次元確認で変換の正しさを確認できる

まとめ

今回は、等分布荷重の単位について説明しました。等分布荷重の単位は「kN/m」「N/m」です。


これは「単位長さ当たりの力」を意味します。等分布荷重の単位だけでなく、意味、計算も理解しましょう。

等分布荷重とは?集中荷重との違い・単位・使い方を解説

等分布荷重の計算公式|反力・曲げモーメントの求め方と例題

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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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