構造計算

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構造計算

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/12/09 05:58 UTC 版)

構造計算（こうぞうけいさん、英: structural calculation あるいは structural analysis）とは、建築構造物・土木構造物などが、固定荷重・積載荷重・積雪荷重・風荷重・地震荷重などに対して、構造物がどのように変形し、構造物にどのような応力が発生するのかを計算することである。また、構造物がそのような変形や応力に耐えられるのかを判定することも含まれる。構造物の安全性や使用性を確認するのが目的である。最終的には、構造計算書として、A4の紙で100 - 5000枚程度にまとめられる。

構造物に加わる力

構造物は、次の力の組み合わせに対して、安全でなければならない。ただし、地震荷重と風荷重は同時に発生しないものとしてよい。

固定荷重（死荷重）

構造物の自重による力。どの構造物にも必ず発生する力。存在する限り永遠にあり続ける力。鉛直方向に加わる力。固定荷重は、木造では軽く、鉄骨造では中くらい、鉄筋コンクリート造では大変重くなる。柱・梁・壁・床・設備・仕上げに至るまで、構造物に付属しているものは何でも固定荷重に含まれる。これらの重さを求めることを、しばしば荷重拾いといい、単調で面倒な計算のひとつとなっている。

積載荷重（活荷重）

構造物に乗せる可動の物体の重さによる力。鉛直方向に加わる力。具体的には、建築では人や家具など、土木では車両などの重さのことを示す。積載荷重は、常に変動する。そのため、最小の場合と最大の場合、もしくは、標準的に定められた値について計算する。

積雪荷重

雪の重さによる力。鉛直方向に加わる力。積雪荷重は、地域により異なり、雪の多い地域では大きくなる。一方、雪の降らない地域では、積雪荷重の計算を省略することもある。

風荷重

風による力。主に水平方向に加わる力。風荷重は、構造物の表面積が大きいほど大きくなり、また、形状によっても異なる。木造建築物や高層ビル・吊り橋など、揺れやすい構造物では、風による力が支配的であり、計算結果に大きな影響を及ぼす。一方、鉄筋コンクリート造など重い構造物では、風による力より地震による力が支配的になるので、風荷重の計算を省略することもある。

地震荷重

地震による力。主に水平方向に加わる力。地震荷重は、運動の第2法則（$ma=F$ この項目は、建築・土木に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:建築／Portal:建築）。