壁美人の耐荷重の仕組みを知りたい!ホッチキスの針の力で大丈夫?

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賃貸でも、狭いワンルームや1Kでも、一人暮らしの作業で壁付け収納を作れる!ホッチキスで固定するので、壁に付けた傷がわからず原状回復も問題ない、という触れ込みのDIY部品「壁美人」が口コミで人気です。

壁美人はホッチキスの針で重さを支えるというところがポイントで、本当に強度は大丈夫かなと不安に思う方もいることでしょう。耐荷重の仕組みを解説します。

ホッチキスの針の耐荷重

メーカー調べでは、ホッチキスの針を石膏ボードに刺すと、下向きには約3.7キロの保持力、引き抜き方向に約1キロの保持力があります。

ならば、6kgタイプの金具はホッチキスを8箇所刺すので30kgぐらい持つのではと思うかもしれませんが、そこにはいくつか注意点があります。

壁掛けボックスの縦横倍率

壁美人で事前に確認すべき点として、取り付けるボックスの高さ÷ボックスの奥行が何倍か、という数値があります。直感的に、同じ重さの棚でも高さが大きければ安定しそうな気がしますが、次のような理解ができます。

形と質量がある物体には重心という重量の中心があります。重心にすべての重さが掛かっていると考えても、概略を知るためにはは差し支えありません。

もし、高さ÷奥行の倍率が1倍、5倍、10倍で同じく6kgの重さのボックスがあるとします。それぞれ重心がボックスの中心にあると仮定すると絵のようになります。

ボックスの重さでホッチキスの針には、下方向と引き抜き方向に力がかかります。ボックスにかかる力を支点と作用点の軸で分解して釣り合いを絵にします。ホッチキスの針には斜め下方向に力がかかるので、分解すると下方向と引き抜き方向に水色矢印の力があるとわかります。

ホッチキスの針の保持力は引き抜き方向のほうが小さいので、倍率に合わせて大小が変わる引き抜き方向の力が許容を超えないように、掛けるものの重さを増減して対応しているのです。

引き抜き力は単純に合計できない?

ホッチキスの針は一本当たり約1キロの保持力があるので、8箇所に刺せば8キロになりますか?もしホッチキスの針に大きさという概念がなく、正確に一箇所に8本を刺すなら単純な合計になります。しかし実際には、一定の面積に分散して刺すため、引き抜き方向の力で浮こうとするフィルムは、近接した一部のホッチキスの針に当たり力が集中します。


(壁美人のイメージビデオより)

上の例でいれば、ホッチキスの針の一番上の列に力が集中しやすくなります。引き抜き力が均等ではないので、一番上の列にはホッチキスの針の一本当たりに大きい力がかかります。

取り付け上の注意

ボックスの重心をボックスの中心だと仮定しましたが、形によっては重心が中心から偏ってきます。L字型の棚であるウォールシェルフのように、重心が上の方にあれば引き抜き方向の力も大きくなります。

ボックスに収納するものの偏りにも影響されます。上の方に重いものを収納すると、重心が上になり、ホッチキスの針を引き抜く力が増えます。重いものを下の方に入れるようにしましょう。

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