梁荷重計算機の使い方
梁荷重計算機は、梁のスパン長と荷重条件から、梁に作用する総荷重、支点反力、最大せん断力、最大曲げモーメントを見積もるツールです。日本語の構造力学で使われる「等分布荷重」と、1点に作用するとみなす「集中荷重」の両方を扱えます。
- 荷重シナリオを選択 — 単純支持梁（両端支持）または片持ち梁（片側固定）を選び、均等にかかる等分布荷重か、1点にかかる集中荷重かを選択します。
- 梁の長さと単位を入力 — 梁の長さは m または ft で入力します。計算時には m に換算されます。
- 荷重を入力 — 等分布荷重では単位長さあたりの荷重を kN/m、集中荷重では荷重を kN で入力します。単純支持梁の集中荷重では、荷重点の位置を梁の左端からの割合（%）で入力します。0より大きく100未満の値を使ってください。片持ち梁の集中荷重は自由端に作用するモデルです。
- 結果を確認 — 最大曲げモーメントを主結果として、総荷重、左側または固定端の反力、右側支点の反力、最大せん断力を kN または kN-m で表示します。計算式と代入手順も確認できます。
梁の荷重計算式と理論
この梁荷重計算機は、荷重が梁に鉛直に作用し、梁が静止している理想化モデルを使います。荷重の種類は、単位長さあたりの力である等分布荷重（均等荷重）w（kN/m）と、1点に作用する集中荷重 P（kN）です。梁の長さ（スパン）を L とします。
等分布荷重の総荷重: W = wL
単純支持梁・等分布荷重: Mmax = wL^2/8、Vmax = wL/2、左右の反力 = W/2
片持ち梁・等分布荷重: 固定端反力 = W、Vmax = W、Mmax = wL^2/2
単純支持梁・集中荷重: a = L × p、b = L-a、左反力 = Pb/L、右反力 = Pa/L、Mmax = Pab/L
片持ち梁・自由端集中荷重: 固定端反力 = P、Vmax = P、Mmax = PLここで、p は単純支持梁における荷重点の割合（%を小数にした値）、a と b は荷重点から左右の支点までの距離です。単純支持梁の集中荷重では、計算機は左右の反力の大きい方を最大せん断力として表示します。入力単位が ft の場合も内部で m に換算し、結果は kN と kN-m にそろえます。
この計算は、梁の自重、荷重の符号や向き、複数の荷重点、部分的な分布荷重、三角形分布荷重、断面性能、材料強度、たわみ、座屈、接合部、荷重係数・安全率を評価しません。したがって、梁荷重計算や荷重条件の比較に使える初期の目安であり、建築確認や施工に使う構造設計の代わりにはなりません。
梁荷重計算機の利用シーン
梁荷重計算機は、詳細な構造設計に入る前に、荷重の大きさと梁の反応を確認したい場面で役立ちます。たとえば次のように使えます。
- 梁荷重の確認 — スパンと荷重から、見積もりや初期の構造検討に使う総荷重・反力を確認する。
- 集中荷重と等分布荷重の比較 — 同じ梁でも荷重のかかり方によって最大曲げモーメントがどう変わるかを比較する。
- 単純支持梁と片持ち梁の比較 — 支持条件を変えたときの反力、せん断力、曲げモーメントの違いを確認する。
- 構造力学の学習 —
wL、wL^2/8、PLなどの基本式に数値を代入し、結果を検算する。
表示値は丸められた予備的な推定値です。実際の施工・部材選定・安全性の判断では、使用目的に合う荷重、材料データ、地域の基準、現地条件を反映した専門家の確認を受けてください。