荷重
荷重とは、工業や建築の材料力学に関する用語で、構造物や物体に外から作用する力の総称である。住宅や机などほとんど動きがない荷重を静荷重といい、自動車や橋など動きが加わる荷重を動荷重という。また、それらの中でもその種類において、引張荷重、圧縮荷重、せん断荷重、曲げ荷重、ねじり荷重、分布荷重、衝撃荷重などがある。なお、荷重に対する材料内部の反力を応力という。
荷重の基本
荷重とは構造物や物体に外から作用する力のことである。たとえば、机の上におかれた箱は机に対して、荷重を与えている。普通、箱には重力作用がかかっており、質量×重力加速度の荷重がかかっているといえる。机にのっている荷重を静荷重といい、衝撃荷重や繰り返し荷重など繰り返しがある荷重を動荷重という。
静荷重
静荷重は、物体に働く力の大きさや向きが時間によって変化しない力で、持続的に力が加わるような荷重である。
動荷重
動荷重は、物体に働く力の大きさや向きが時間と共に変化する荷重である。動荷重には、交番荷重、繰り返し荷重、衝撃荷重がある。
荷重の種類
荷重の種類は方向によって、引張荷重、圧縮荷重、せん断荷重がある。
引張荷重
圧縮荷重
せん断荷重
交番荷重
交番荷重とは、大きさと向きが時間によって繰返し変化する荷重である。
繰返し荷重
繰返し荷重とは、向きが同じで、大きさだけが時間によって周期的に変化する荷重である。
衝撃荷重
衝撃荷重とは、衝突のように短時間で激しく作用する荷重である。
はりにかかる荷重の種類
はりには荷重は、集中荷重、分布荷重、等分布荷重、モーメント荷重の4つの荷重がかかる。
集中荷重
集中荷重とは、一点に集中してかかる荷重である。
分布荷重
分布荷重とは、はりのある区間に分布されている荷重である。多くの場合は場所により荷重の大小があるが、等しくかかる場合は、等分布荷重になる。
等分布荷重
分布荷重とは、はりのある区間に等しく分布されている荷重である。
モーメント荷重
モーメント荷重とは、はりにモーメントがかかる荷重である。はりに固定されたクランクからモーメント(クランクの腕の長さr×荷重p)を受ける場合にこのような荷重になる。