建築物で重要な「梁（はり）」とは?梁の役割・種類を解説

 

建築物の骨組みの中でも特に「柱」と「梁」は重要な部材です。

 

鉛直の部材である柱に対して、梁は水平の部材ですが
ここでは梁の重要性や梁の種類について解説します。

 

梁とは

「梁（はり）」とは、柱の上に棟木と直行する方向へ横に渡し、建物の上から荷重を支える部材のことです。

 

梁は古い建築物では曲がった松の丸太を使っていたことから
弓を張ったような形に見えるということで「張り」と呼ばれるようになり
次第に「梁」という文字が当てられたと言われています。

 

柱・梁・筋交の違い

 

鉛直に立って建物を支える柱

柱は建築材を土台から鉛直に立てる事で床や壁、屋根などを支える建築構造上最も重要な部材です。

 

建物の構造によって柱に使われる素材は異なり、例えば木造であれば木材
マンションなどの鉄筋コンクリート造（RC造）では鉄筋コンクリート柱などが用いられています。

 

また、柱が多いと部屋が狭くなったりする為
建物の強度を維持しながらも柱の本数を減らす工法も開発されています。

 

横に渡して建物を支える梁

梁は鉛直に立てられる柱に対し横向きに渡される部材です。
柱と柱の間に渡すことで柱を固定し、屋根や床を支える働きがあります。

 

マンションの場合、上階の床そのものの重量や住民や家具などの重さを支える為に
梁は大きな役割を担っています。

 

梁がなく柱だけの状態では重さが集中して床が抜けてしまいます。
梁を通すことで床の重さを柱に伝えることが出来、床全体を支える事が出来ます。

 

斜めに渡して建物を補強する筋交

筋交は柱と柱の間で斜めに渡す部材で、建物を補強する役割があります。

 

柱と梁を組み合わせるのみでは地震や強風など水平方向に働く力に耐えることが出来ません。
そこで、筋交いを使い建物の強度を高めます。

 

筋交は建物を補強する役割を持っている部材ですが
特に地震の多い日本では柱や梁と同じく重要な構造と考えられています。

 

梁の役割

梁の役割は主に重力への抵抗と地震への抵抗の2つがあります。

 

重力への抵抗

梁が担っている大きな役割は床を支えることです。

 

床の上には家具や家電などさまざまな物が乗り、人も歩きます。
それらすべてに重力が作用するため、梁には常に鉛直向きに力が生じることになります。

 

また、梁は水平に渡す部材のため、力の向きは部材に直交します。
そのため、「せん断力」という梁をずらそうとする力と「モーメント」という梁を曲げようとする力が作用します。

 

これらの力に対し、梁が折れてしまうことがない設計とサイズが求められます。

 

地震の揺れへの抵抗

一部の梁は地震の揺れにも抵抗する役割があります。

 

梁は水平な部材ですので、柱を補助し間接的に地震の揺れに抵抗します。
そのため、地震に抵抗する役割を持っているのは柱に繋がっている「大梁」のみで、他の梁は重力のみに抵抗します。

 

梁の部位の種類

梁は一般的にイメージされるような大きい部材だけでなく、水平に配置されている細長い材も梁です。
使用する部位や役割により呼び名を使い分けています。

 

大梁・小梁・孫梁

梁の中でも最も重要なものが大梁（おおばり）で、柱と柱を繋ぐように配置され柱同士をつなぎます。
大梁と大梁の間に掛け渡すのが小梁（こばり）で、小梁に生じた力は大梁を経由して柱に伝達されます。
小梁に掛け渡すのが孫梁（まごばり）となります。

 

小屋梁・床梁・基礎梁

梁は使用している場所によっても呼称が変わります。

 

例えば木造の場合は床と屋根で使い分けます。
屋根を構成している骨組みを小屋組と言いますが、小屋組に用いる梁は小屋梁（こやばり）と呼びます。

 

建物の1、2階を構成している骨組みを床組みといい、床組みに用いる梁は床梁（ゆかばり）と呼びます。

 

鉄骨造や鉄筋コンクリート造の場合、基礎となる部分の梁は基礎梁（きぞばり）と呼びます。

 

単純梁・片持ち梁・両端固定梁

梁はさらに力学的な特性によっても使分けられています。

 

両端が自由にピン接合で回転出来る梁を単純梁と呼び、鉄骨造の場合小梁は単純梁として扱われます。
一端が固定され、もう片方が自由になっている梁は片持ち梁と呼び、バルコニーや軒などで用いられます。

 

両端が固定された梁を両端固定梁と呼びます。

 

梁の材料別種類

梁の材料となるのは木造、鉄骨、鉄筋コンクリートの3種類です。
どの素材を採用するかは建築物の規模や用途により異なり、特徴もそれぞれ異なります。

 

木造梁

木造住宅や小規模店舗などで使用されています。
木造梁に用いられる木材はベイマツ、スギ、カラマツなどの針葉樹が多く用いられています。

 

梁を隠さず天井に奥行を見せて解放感を演出する方法もあり
丸太の形そのままで梁として用いて木材の形状で内装の表情を豊かに感じさせるなどの場合があります。

 

木造建築の場合はほとんど構造計算はされていませんが、梁成・梁幅ともに工場で生産された製品を用います。

 

鉄骨梁

大規模な柱スパンを取るものは強度の高い梁を設けなければなりません。
そこで、大規模な商業施設や駅などでは鉄骨が多く用いられています。

 

鉄骨梁は多くがH形鋼と呼ばれる部材が使われることが多いです。

 

梁成・梁幅ともに工場で生産された製品を使います。
一般的に用いられる梁成400mmの場合、200mm・250mmが規格となります。

 

RC梁（鉄筋コンクリート梁）

RC梁はビルやマンション、空港など大規模で強い強度を求められる建物で使われます。

 

コンクリートは引っ張られる力に弱いため、その弱さを補うために
引っ張られる力に強い鉄筋をコンクリートの中に入れたものがRC造です。

 

梁は建築上重要な部材

梁の役割や種類、寸法などをご紹介しました。
梁は建物の重量を支えるために非常な役割を持っており、建築物の規模や構造によって採用される材料も異なります。

 

梁についての知識を持つと建築物の施工計画がより円滑に進めることが出来るだけでなく
建物の強度などについても理解が深まり、施工業者との話し合いもスムーズに進むのではないでしょうか。

 

建築物の施工にはさまざまな人や業者が関わり、費用と時間をかけて建築する為
建築に関わる人全ての知識の共有や情報交換も重要な要素です。

 

気になることは都度施工会社に気軽に問い合わせ、建築中の不明点は解消しておくと良いでしょう。