建物の床面の積載荷重について教えてください

質問

以前のどなたかの質問（No.885823）で床の積載荷重の考え方について参考にさせていただきました。
回答者の方が丁寧な回答をされていたので分かりやすかったのですが、疑問が晴れない点があります。

既存建物への重量物設置ではその方法を考慮し検討しないといけませんが、重量物の設置床面のm2当たりの重量と建物の積載重量を単純比較を行なうことは間違いであることは分かりました。ですがその際に荷重分散が必要かどうかの簡易的な判断は、下記の判断で間違ってますでしょうか？
＜条件＞既存建物へ蓄電池盤を導入したい。蓄電池盤は巾1000mm　奥行500mm　高さ1500mm　重量１トン　である。建物の床積載荷重は１トン／m2で造られている。設置方法を検討せよ。なお、導入する部屋の大きさは5000mm四方である。
＜回答＞集中荷重を計算すると１トン／（1000mm×500mm）＝２トン／m2となる。→部分に床積載荷重（１トン／m2）を超過するため荷重分散が必要となる。その方法としてＨ鋼架台を作成し、なるべく梁に渡る様に固定する。２本のＨ鋼に囲われた面積は床積載荷重を超えるように２ｍ以上の長さとする。

上記回答では結局蓄電池盤の設置床面積当たりの重量を計算し積載重量と比較していますが、それは間違いということでしょうか？（実際には応力状態とかが必要なんでしょうか？）　シロウトなのでトンチンカンな質問かもしれませんがよろしくお願いします。

回答No.2

noname#65504 · ベストアンサー

No.885823で回答したものです。

床の積載物に対しては、床の構造耐力と梁の構造耐力の２つが関係しますので、複雑で一概にはいえないことを前提にしてください。

＞集中荷重を計算すると１トン／（1000mm×500mm）＝２トン／m2となる。

集中荷重というのを誤解しています。
集中荷重というのは、面積を持たない荷重です。例えば積載物に机のように４本脚があるような場合、積載物の質量分布が均等であるとすると、１本の脚にかかる荷重は重量の１／４になります。この荷重が床にかかるとき、脚の面積は十分小さいので、無視できるとして、脚の位置４箇所に重量の１／４の集中荷重がそれぞれかかるものとして計算します。
質問のケースの場合は部分的な等分布荷重として取り扱っていることになります。

＞分に床積載荷重（１トン／m2）を超過するため荷重分散が必要となる。

これは簡便な判断としては可能です。
但し実際の構造物は設計値以上の荷重がありますので、床全体に上記のような等分布荷重がかかると完全にだめですが、部分的にある場合は、床と梁の詳細な構造計算をすれば、補強無しで積載可能なこともあります。

＞その方法としてＨ鋼架台を作成し、なるべく梁に渡る様に固定する。

この方法は対策としては妥当なところです。
また、他に鉄板やコンクリート基礎を造る場合もあります。

＞２本のＨ鋼に囲われた面積は床積載荷重を超えるように２ｍ以上の長さとする。

これは間違っています。
Ｈ鋼で囲われた面積は関係ありません。
関係するのはＨ鋼が載った位置です。Ｈ鋼が梁に載っていない場合は対策法としては他の方法に劣ります。

また２本のＨ鋼を用いて積載物を支え、Ｈ鋼の両端が梁に載った場合、１本の梁に対して、Ｈ鋼の位置に（Ｈ鋼＋積載物）の重量の１／４の荷重が２箇所に集中荷重として載ったものとして梁の構造計算する必要があります。

また、鉄筋コンクリート造の場合、通常１スパンは６～７ｍありますので、中央に小梁があるとしても、３ｍ程度は必要と思いますので、２ｍという回答は出ないと思います。
そして、部屋の形状がわからないのですが、面積からいって、部屋の片側に大梁、もう一方に小梁があるものと推定できます。この場合、部屋の端から端までＨ鋼を渡す必要があると思います。
　なお、実際は壁の構造による影響もあります。

また、コンクリート基礎や鉄板を用いた場合は、

１）（対策物＋積載物）の重量／対策物の面積が床の設計荷重を超えていないこと。

２）対策物の構造が、荷重を等分布荷重と見なせる程度に頑強であること

以上の２つの条件を満たせば、積載可能と思います。

回答No.1

takomari

既存建物の床が1トン／m2で設計されていることがわかっている、ということは、設計図書があるということですよね。
そうすると、床の構造（厚み、材質など）や梁、柱の構造はわかっているのですよね。

ならば、重量物を置いた場合の荷重分布とそれから起こる床や梁への応力を算出し、その応力と既存建物の構造を比較する、ということで安全性が判断できると思います。

仮定積載荷重だけとでは、荷重分布が変わってくるので単純には比較できないと思います。