耐荷重計算の方法・やり方・手順や使い方・流れ

耐荷重計算の方法・やり方・手順や使い方・流れ

設計上、許容できる最大応力を許容応力といわれます。すなわち、実際の部材に作用する荷重は常に許容応力よりも小さくなければなりません。耐荷重計算式はほぼこれと同義といってもよいでしょう。式は「許容応力=基準の強さ/安全率」。基準の強さとは破損の限界を表す応力であり、引っ張り強さなどを用いります。安全率は材料強度のばらつきや荷重の見積もり誤差などの不確定な要因を考慮して設定します。仮に100kgの荷物をつり上げるワイヤーロープが105kgの引っ張りで破断する強度では風やさびなどで不慮の荷重や要因があった場合は大変危険なので、基準として安全率が定められており、つり上げの場合は6が一般的です。

耐荷重計算の方法概要

最近、テレビやブログなどでDIYで棚や収納家具を作るのが流行になっていますが、素人がDIYする際は必ずと言っても陥る落とし穴があります。それは、作った家具の耐荷重計算をしないことによる床の歪みの発生です。家や、アパートの床などは丈夫だから大丈夫と勘違いし、頑丈な家具を作ることばかり考えてしまい重量が重いものを作り、床を歪めてしまう。素人のDIYでよくある事例です。床はもちろん、作られたものには必ず、耐荷重というものは存在します。プロの家具職人などは作る際に必ず耐荷重の計算を行い、適性の範囲内で制作しているのです。

耐荷重計算の手順・方法01

建築基準法では『床1平方m辺り180kgの耐荷重とする』と決められています。この耐荷重に満足する家具を作る為の計算式の使い方を説明します。計算の手順としては、家具に使用する材料のヤング率、作ろうとしている家具の高さ、長さ、奥行、そして仮定した場合の重さの数値が必要になります。初心者からすると、ヤング率とは何なのかと疑問になります。初心者が耐荷重を計算する場合は、インターネットで検索すると数値を入力するだけで、自動的に耐荷重を測定するソフトを手に入れることができます。建築基準法という法律があるので、DIYするとしても、必ず耐荷重がいくらなのか計算しましょう。

耐荷重計算の手順・方法02

日曜大工で耐荷重計算を行う場合において、床の亀裂や傷などがある場合にはそちらを先に修復した方が良い傾向があります。理由として亀裂などがあった状態で重い物を置くと、床下が割れてしまうことがあるからです。それによって住居が傷みやすくなってしまい、総合的に劣化していく速度が早くなっていきます。修復については、木の板などを小さくカットすることで貼りつけていく感じで作業が行えます。そうすることで計算がしやすくなるだけでなく、設置予定の家具などについても真っすぐ置けるようになります。この豆知識は知っておくと、日曜大工をするに至っておおいに活用することが出来ます。

耐荷重計算の手順・方法03

 2つめの豆知識として設置する家具や物などの重量について、出来るだけ軽いものにすることで負担も少なくなります。使い方や手順としては特に必要なことはありませんが、物の重さを少しでも軽くするために商品購入う時に重量に注目をします。ホームセンターなどで販売されている商品の中で、一番重量が軽い品を購入すると良い傾向があります。また持ち運びにおいて大変なことが多いので、配送料はかかりますが郵送してもらった方が楽に運べます。このように設置する家具や物などの重要に注目をすることで、計算がとてもしやすくなるというメリットが得られます。

耐荷重計算の手順・方法04

DIYなどで棚やインテリアを制作する際に耐荷重計算は行っておく必要があります。なぜなら、計算以上に荷重が掛かる程の重量物を制作してしまうと家の床が歪んでしまったり、最悪の場合床が抜ける危険性があります。自分も一度計算せずにDIYをやったが為に、床が歪んでしまい修理する羽目になったので、身を持って重要であることを実感しました。今後、住み続ける家を傷つけずDIYするのであれば計算しましょう。実際、計算する場合様々な寸法や使う材料の材質の詳細が必要ですが、情報さえ揃っていれば計算できるので、DIYやる前に一度は計算しておくことがおすすめです。

耐荷重計算の手順・方法05

では実際に計算する手順に必要な情報を揃えていきましょう。まず一つ目は寸法です。DIYで制作するものの設計図を一度作成し、どのくらいの寸法になるのか求めましょう。必要なものは、横幅、高さ、奥行の3つの寸法です。次に、使用する材料の詳細です。材質ごとに、重量や反発力が異なるので詳細情報が必要です。ホームセンターで購入すれば材質はすぐわかります。そして最後に、重量です。重量は、使う板材の重量を基準に約何枚板材が必要なのか図面から算出すれば簡単に計算できます。耐荷重の公式はとても難しいでが、ネット上に自動計算できるソフトとその使い方が記されていますので、そちらを活用しましょう。

耐荷重計算の考察

棚は板を横に渡した構造をしています。これは、本や食器などの物をのせるために使われますが、どのくらい重いものまで耐えられるかは、板の強度や幅、奥行きなどによって決まります。普通の家具としての棚の場合には、常識的な物をのせている限りは強度のことは考えなくても構いませんが、それでも製造元ではどのくらいまでの重さまで耐えられるのか、言い換えますと強度計算をしています。この計算のことを耐荷重計算といいます。もし、個人がDIYなどで棚などを作る時に強度計算をしたい時がありますが、簡単に大まかな計算ができるウェブサイトがインターネット上にあります。

耐荷重計算のまとめ

耐荷重計算では固定荷重といって柱や梁、床などの部材や仕上げ材、設備機器などの建築物自体の重さがまずあり、これは下向きに働きます。積載荷重といって建物内の人間や家具、備品、物品、等移動可能なものの荷重があります。住宅の居室や事務室、教室、百貨店や店舗の売り場、駐車場など床設計用と大梁、柱用、地震力用に分けて出されます。屋根に降り積もる積雪の荷重があります。建物の立面に対して働く風荷重というものがあります。地震時に建物が揺れる場合の慣性力を外力として扱う地震荷重があります。これらを長期荷重と短期荷重に分けて計算が成されます。他に建物の地下部分の壁には外力として土圧や水圧などがかかります。

耐荷重計算で使った言葉の意味・使い方

"耐荷重計算は、説明書に沿った重さにします。それは説明書の中に、何kg以上の耐性を持つことを示した説明が有るからです。 例えば物を置く場合には、どれ位の重さのに耐えられるかというマニュアルに沿ってやらなくては、トラブルに繋がり兼ねない可能性が有るからです。例としてはアングル台が有るとしましょう、アングル第には求められた重さ以上の物を置いてはいけないという事です、もしもアングル台の規定の重さを超えてしまった場合にはアングル台が壊れてしまう危険性が有るということが示唆されています。 耐荷重の計算は、規定の重さが決まっていますよって現在の重さを計算することが必要です。"

耐荷重計算の方法の注意点

"建築基準法では、一般木造住宅の床1平方メートルあたり180kgの床耐荷重とするとあります。しかしこれは物を均等に置いた時の考え方で、偏っておいた場合は床の補強が必要となります。 耐荷重計算の公式はy=a×W×(Lの三乗)/(4E×b×hの三乗) Wは物の重さ、aは安全値で2、Lは物の長さ、Eはヤング率(床の材質によって値が違う)、bは物の奥行、hは物の高さを入力すると床のたわみが出ます。すべてmm単位での計算方法です。 このたわみが大きければ大きいほど、床が物の重さに耐えられないということになります。"

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