荷重

荷重についての解説

荷重、英語では「load」と呼ばれるこの概念は、力学において物体の間に生じる力のことを指しています。荷重は、物体に作用する力の特性により分類されます。以下に、その主な分類と特性について詳しく説明します。

荷重の種類

荷重は、作用方法や状態によって大きく分けられます。

1. 作用の方法による分類

• - 静荷重（Static load）: 物体に作用する力がほぼ一定で変わらない場合の荷重。死荷重とも呼ばれ、建物や橋などの構造物の重さなどが該当します。

• - 動荷重（Dynamic load）: 力の大きさや向きが変化する荷重。活荷重とも言われ、交通手段や機械部品が作動する際にかかる荷重です。

• - 交番荷重（Alternating load）: 荷重の大きさと方向が繰り返し変わる場合の荷重です。

• - 繰り返し荷重（Repeated load）: ある特定の方向に周期的に加わる荷重。

• - 移動荷重（Moving load）: 自動車や列車などが移動することによって生じる荷重で、道路や橋の設計において重要です。

• - 衝撃荷重（Impact load）: 短時間で急激に作用する荷重。例えば、物体が落下した時に地面に与える力がこれに該当します。

2. 物体の変形による分類

• - 軸荷重（Axial load）: 物体の軸線方向に作用する荷重。

• - 引張荷重（Tensile load）: 軸荷重の中で、物体を引き伸ばす力に焦点を当てた荷重です。

• - 圧縮荷重（Compression load）: 物体を押し縮める方向に作用する荷重。

• - せん断荷重（Shear load）: 垂直に作用し、異なる方向に力が働く荷重です。

• - 曲げ荷重（Bending load）: 物体を曲げる方向に作用する荷重。引張荷重と圧縮荷重の両方が同時に関与します。

• - ねじり荷重（Torsional load）: 物体の軸に対して直角に作用するモーメントを生成する荷重です。

3. 分布状態による分類

• - 集中荷重（Concentrated load）: 物体の一点に力が集中して作用する場合。

• - 分布荷重（Distributed load）: 物体の表面の広い範囲にわたって作用する荷重。

• - 等分布荷重（Uniformly distributed load）: 軽微な力が均等に分散している荷重のこと。

• - 直接荷重と間接荷重: 他の物体を介して間接的に作用する力を間接荷重と言い、他には直接作用する荷重を直接荷重と呼びます。

結論

荷重の概念は、工学や建築において非常に重要であり、物体の強度や耐久性、安全性に直接影響を与えます。日常生活の中でも、例えば橋を渡る際や自動車の走行時に、荷重の理解が欠かせません。知識を深め、適切な設計や応用に役立てましょう。

もう一度検索