NSJ住宅性能研究所

荷重と外力（木造住宅）シリーズ1

荷重と外力

許容応力度計算では、建物にかかる力を「いつもかかる力」と「たまに大きくかかる力」に分けて考えます。代表的には次の5つです。

G：固定荷重（建物そのものの重さ。柱・梁・屋根・床・仕上げなど）
P：積載荷重（人・家具・物など載るものの重さ）
S：積雪荷重（雪の重さ）
W：風圧力（風で押されたり吸い上げられたりする力）
K：地震力（地震で揺れて生じる力）


■壁量設計との大きな違い

壁量設計は「壁倍率」などの比（倍率）で扱う部分が多いのに対し、許容応力度計算では、G・P・S・W・Kを建物ごとに実数（kNなど）で具体的に計算します。

つまり「この建物の重さはどれくらい？」、「雪が積もると何kN増える？」を、より精密に求めていくイメージです。

■「長期」と「短期」は何が違う？

●長期の荷重状態

いつも建物にかかっている状態のことです。

建物側から見ると、「常時荷重がかかった状態」なので、これを 長期 と呼びます。

●短期の荷重状態

長期（常時）に、地震や強風や積雪などの「臨時の力が加わった状態」です。

これを 短期 と呼びます。

※注意：
「臨時荷重だけ」を短期と呼ぶ人もいますが、許容応力度計算では基本的に 「常時＋臨時の組み合わせ状態」を短期と考えます。


■荷重・外力の組み合わせ（設計でチェックするパターン）

設計では、長期と短期の両方を満足する必要があります。

① 一般地域の場合

●長期（いつも）
　常時：G + P

●短期（いつも＋臨時）
　積雪時：G + P + S

●暴風時：G + P + W

●地震時：G + P + K

② 多雪区域の場合（雪が長く残る地域）

多雪区域は、雪が一時的ではなく、長く載り続ける前提なので、雪の扱いが変わります。

●長期（いつも：雪が続く状態も“長期”として考える）
　常時：G + P

●積雪時：G + P + 0.7S
（長く続く雪は“最大値そのまま”ではなく、0.7倍として扱う）

●短期（いつも＋臨時）
　積雪時：G + P + S

●暴風時：

・G + P + W
・G + P + 0.35S + W（雪＋暴風の同時を考えるときは雪を0.35倍）

●地震時：G + P + 0.35S + K（雪＋地震の同時は雪0.35倍）


■「G＋P＋W＋K」が無い理由

G＋P＋W＋K（強風＋地震の同時）は出てきません。

これは設計上、「暴風と大地震が同時に起こる可能性は低い」と割り切って、同時発生を基本的に考えないルールになっているからです。


■短期のほうが荷重は大きいのに、検定が厳しいとは限らない

短期は「常時＋臨時」なので、たしかに荷重は大きくなります。

しかし、材料の許容応力度（耐えてよい強さ）も 短期のほうが大きく設定されているため、短期のチェックが必ずしも一番きついとは限りません。

次回は、建物や雪の重さについて、お話します。