【圧縮荷重とは?】押される力の基本と構造物への影響をわかりやすく解説🏗🔧

建築や機械設計などの分野でよく登場する「圧縮荷重(あっしゅくかじゅう)」。
これは、物体を“押しつぶそう”とする方向に働く力のことを指します。

今回は、圧縮荷重の意味や身近な例、そして構造物に与える影響について、わかりやすく解説します📘🔍


圧縮荷重とは?

圧縮荷重とは、物体の両端を向かい合う方向から押すことで生じる力です。

🔽🔼 ← このように、
物体を内側に向かって圧縮する力であり、
構造が変形したり、座屈(ざくつ)したりする原因になります。

逆に、引っ張る力は「引張荷重(ひっぱりかじゅう)」と呼ばれ、圧縮荷重とは対になる存在です。


圧縮荷重の具体例

🏠 柱(建築物)
建物の柱は、上からの荷重で常に圧縮されている状態です。
適切な太さや材質でないと、変形や倒壊のリスクがあります。

💺 椅子の脚
座ると体重がかかり、脚が下から押しつぶされるような力=圧縮荷重を受けます。

📦 物を重ねたときの下の箱
上に物を載せると、下の箱は押されて潰れる可能性があります。これも圧縮荷重によるものです。


圧縮荷重による現象:「座屈」に注意

圧縮荷重がかかると、まっすぐな部材が横方向にぐにゃりと曲がることがあります。
これを「座屈(ざくつ、buckling)」と呼びます⚠️

座屈が起きると、突然大きく変形して、構造物が破壊される危険性があるため、設計時に特に注意が必要です。


圧縮荷重への対策

断面積を大きくする
→ 太くすることで、圧縮に対する強度が向上します。

材料の剛性(ヤング率)が高いものを使う
→ 金属など、変形しにくい材料を選ぶと座屈しにくくなります。

支点の配置を工夫する
→ 両端をしっかり固定すると、座屈のリスクが減少します。


まとめ

圧縮荷重とは、物体を押しつぶすように働く力であり、
構造物や部品の安全性・耐久性を左右する重要な力の一つです🏗💪

身近な家具から高層ビル、機械部品まで、あらゆる“構造”に関係してくる基本的な力学概念なので、ぜひ覚えておきましょう📚✨