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梁のたわみ・曲げ応力の計算

更新:2026年9月

梁の種類(単純梁・片持ち梁)と荷重のかかり方(等分布・集中)、長さと断面の寸法を入れると、たわみと曲げ応力を計算します。棚板や物干し竿、DIYの棚受けなどの目安に使えます。

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kgf
くわしい条件を変える(なくても計算できます)
mm
mm
mm
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計算方法

たわみ = 荷重とスパンから決まる係数 × 荷重 × スパン³ ÷(ヤング係数 × 断面二次モーメント)

例:長さ2m、真ん中に100kgfの荷重(単純梁・集中荷重)がかかる、幅50mm×高さ100mmの鋼の梁では、たわみは約0.19mm、曲げ応力は約5.9N/mm²です。

断面二次モーメント(I)は、四角形の断面なら「幅 × 高さ³ ÷ 12」、丸い断面なら「円周率 × 直径⁴ ÷ 64」です。曲げ応力は、曲げモーメントを断面係数(Z)で割って求めます。ヤング係数は材料のかたさを表す数字で、値が大きいほどたわみにくくなります。

出典:たわみ・曲げ応力の計算式の定義(たわみ = 支え方で決まる係数 × 荷重 × スパンの3乗 ÷(ヤング係数 × 断面二次モーメント)、曲げ応力 = 曲げモーメント ÷ 断面係数、四角形の断面二次モーメント = 幅 × 高さの3乗 ÷ 12、丸い断面 = 円周率 × 直径の4乗 ÷ 64)、ヤング係数は、材料ごとに広く使われている代表値です。実際に設計するときは、使う材料の規格で決められた値を確かめてください

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よくある質問

たわみの計算式は材料でどう変わる?

式そのものは同じで、材料ごとに違うのはヤング係数(かたさを表す数字)だけです。鋼はアルミの約3倍、木材の約25倍かたいため、同じ形ならたわみも小さくなります。

等分布荷重と集中荷重の違いは?

等分布荷重は、重さが梁の上に均等に広がっている状態(本棚に本を並べたときなど)です。集中荷重は、1か所に重さが集まっている状態(真ん中に重い物を1つ置いたときなど)です。

片持ち梁と単純梁の違いは?

単純梁は両端を支える梁、片持ち梁は片方だけを固定して、もう片方が飛び出している梁です(棚受けや物干し竿など)。同じ荷重なら、片持ち梁のほうがたわみが大きくなります。

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