積載荷重の基本と実務のポイント！新米構造設計者必見の完全ガイド

積載荷重は、建物の床や屋根に載る人や家具など、可動する物の重さのことよ。建物の用途によって、その値は異なるの。

例えば、建築基準法では以下のように定められているわ。
これらの値を基に設計を進めるの。

積載荷重は、建物の安全性や耐久性に直結するわ。過小に設定すると、実際の使用時に構造が耐えられず、危険な状態になる可能性があるの。逆に過大に設定すると、無駄なコストがかかってしまうわ。

その通り。だから、建築基準法や関連資料を参考に、正確な値を設定することが大切よ。

はい、いくつかあるわ。例えば、特殊な用途の部屋や、機械設備が多い場所では、標準の積載荷重では不十分な場合があるの。そういった場合は、実際の使用状況を考慮して、適切な値を設定する必要があるわ。

その通り。
そして、荷重条件については基本設計段階で客先と合意を得ることが重要よ。

そうね。荷重が変更されると大幅な変更になるからここできちんと決めることが大切だよ。
設計用荷重より重いものを置かれると安全性は確保できないし、余裕があるとコストは高くなるからね。

そうですね。それでは例を挙げてみるわね。
積載荷重は床用、架構用、地震用があるから、荷重の配置からそれぞれ算定する必要があるわ。

そうよ。そして、この荷重を基に、梁や柱の設計を行っていくの。

もちろんあるわ。特に意識してほしいのは次の3点ね。

まず一つ目は、空きスペースに人がいる場合の荷重よ。

その通り。例えば、会議室やイベントホールのような広い空間を考えてみて。実際には人がそこに存在するわよね。

だから、その使用状況を把握して、どれくらいの荷重を見込むべきかを考える必要があるの。過少に見積もると、実際の使用時に構造が足りなくなる危険性があるわ。

次に二つ目。棚や設備の積載量の変動について考えることが重要よ。

棚や収納設備には、積載量が最大になる場合もあれば、ほとんど何も載っていない場合もあるわよね。特に、偏心率が厳しい場合や、引抜力が問題になる場合には注意が必要よ。

その通り。基本的には最大積載量で検討すれば安全側だけど、設計条件によっては最小積載量も考慮するのが大切なの。

最後に三つ目。集中荷重の存在を考えることね。

例えば、大きな棚や重い機器が脚で支えられている場合、その荷重が脚に集中してスラブや小梁に作用するの。

そうなの。こういう場合は、設計時に分布荷重ではなく、集中荷重として応力が持つように計算し直す必要があるわ。

これら3つのポイントを意識すれば、積載荷重の算定がより現実的で安全なものになるわ。

いい質問だったわね。常に実際の使用状況を念頭に置いて、設計を進めていきましょう。

いい質問ね！まず、積載荷重は可動する荷重。つまり、人や家具、物のように建物の中で移動したり置き換えたりするものの重さを指しているの。

その通り。一方、固定荷重は動かない荷重のこと。具体的には、建物そのものの重さ、つまり柱や梁、壁、床などの構造物や仕上げ材の重さを指すのよ。

そう覚えておけば間違いないわ。設計するときは、この両方を考慮して、建物にかかる全体の荷重を正確に計算する必要があるのよ。

もちろんよ。固定荷重は、建物の各部材や仕上げ材の重量を具体的に計算するわ。例えば、コンクリートの重量は約24kN/m³、木材なら約5kN/m³といったように、材質ごとの密度を基に計算するの。

積載荷重の場合は、用途ごとの基準値を使用して計算するから、固定荷重に比べて計算はシンプルかもしれないわ。でも、特殊な用途や過密状態を考慮する場合は、現実的な数値で調整が必要になることもあるの。

基本的には、両方を合わせて建物にかかる総荷重として考えるわ。構造計算では、この総荷重を基にして、建物が安全に立ち続けられるよう設計するの。

その通り。だから、どちらも正確に計算することが大切なのよ。