構造 計算 と は | 端的に説明して!

 

構造計算とは、端的にいえば、荷重と耐力の比較をして検討する事です。

 

 

耐力が荷重を上回ってる事を計算して証明する事です。

 

 

 

例えば『自分の重さを支えるだけの骨組み強度があるか』 を

 

計算して証明していく事です。

 

 

 

ですから式で書くと、こうなります。

 

 

荷重 < 耐力

 

 

この式になるようにひとつづつ証明していく事になります。

 

 

 

違う言い方をすると・・・

 

 

この式になるようにひとつづつ計画していく事になります。

 

 

 

 

構造計算の具体的な作業

 

 

構造計算の具体的な作業は、下記の通りです。

 

 

@ 建物の骨組みにかかる一切の荷重や外力を拾い出す。

 

A この荷重によって骨組みに発生する応力を計算する。

 

B 最後に各部の応力に対して、骨組みが対抗するように
必要な太さや本数を設定することです。

 

 

なので、式で書くと、やはり

 

 

荷重 < 耐力

 

 

となります。

 

 

 

 

 

荷重とは?

 

 

荷重は、上から下へ縦方向にかかる鉛直過重と、

 

地震の横揺れや風の影響で横方向にかかる

 

水平過重があります。

 

 

 

鉛直荷重について


 

鉛直荷重には、大きく分けて3つあります。

 

固定荷重

 

積載荷重

 

積雪荷重

 

 

固定荷重

 

構造物の自重の事で、

 

骨組みと仕上げ材量の重さを足したものです。

 

積載荷重

 

部屋の中の人や家具などの重量の事です。

 

部屋ごとに検討していきます。

 

積雪荷重

 

雪の重量の事です。

 

積雪1cmで20N/uで計算します。

 

 

 

N(ニュートン)とは、力の単位で、kgf(キログラム重)との関係は、

 

1kgf≒9.8Nとなります。

 

おおよそ、1kgf で10N(ニュートン)で考えておくと良いです。

 

ですから20N/uとは、1uあたり2.kgfの荷重と言う事になります。

 

 

 

水平荷重について

 

 

水平荷重は、地震力と風圧力があります。

 

地震力

 

地震による振動は、地面から基礎、そして建物内部へ振動していきます。

 

この時、建物内部に水平に作用する慣性力が地震力です。

 

各層ごと荷重は違います。

 

 

水平方向にずらそうとするする力(せん断力)なので、

 

『層せん断力』と言われています。

 

 

 

風圧力

 

建物あたる風荷重は高層ほど大きく下に行くほど小さくなります。

 

ですから建物の単位面積当たりに作用する力として

 

検討します。

 

 

 

 

構造計算とは、こうした外力に対して、耐えられるだけの構造物かを

 

検証していくことです。

 

 

 

 

外からの荷重を受けると、構造物はそれに対峙するように

 

物体の内部で抵抗します。

 

これを応力と言います。

 

この応力には、曲げ、せん断、軸力があります。

 

軸力とは圧縮とは引っ張りの事です。

 

 

 

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