鉄骨造の柱の太さは？1分でわかる太さとスパンの関係、平屋、ビル、6mスパンの柱
この記事の要点
鉄骨造の柱の太さはスパン・荷重・階数などに応じて変わり、一般的にスパンの1/30〜1/20程度です。
平屋とビルでは柱の太さが大きく異なります。
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鉄骨造の柱の太さは、スパンに応じて変わります。
スパンが長くなるほど大きくなり、短いスパンになるほど柱の太さは小さくて良いです。
ただ、柱には曲げモーメントの他に、圧縮力が生じます。
スパンが短くても圧縮力が大きいと、柱の太さも大きくなります。
今回は、鉄骨造の柱の太さ、スパンとの関係、柱の太さと平屋、ビルの関係、6ｍスパンの柱について説明します。
柱の意味、構造部材と梁寸法の関係は、下記が参考になります。
柱・梁とは？役割の違い・柱梁接合部・剛比の計算をわかりやすく解説
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鉄骨造の柱の太さは？
鉄骨造の柱の太さは、スパンに応じて変わります。
ただし、柱には圧縮力が作用します。
これが梁と違う点です。
柱は曲げモーメントと圧縮力に対して断面算定を行います。
スパンが長いと圧縮力も大きいですが、短くても荷重が大きければ、圧縮力も大きいです。
圧縮力が大きければ、太い柱が必要です。
柱、梁の意味は下記が参考になります。
柱・梁とは？役割の違い・柱梁接合部・剛比の計算をわかりやすく解説
梁の寸法とスパンの関係は、下記が参考になります。
柱の太さは、スパンに影響します。これは梁も同じです。構造設計では、まず梁の断面を決定し、それに見合う柱の断面を決める方法があります。柱と梁の断面算定は、下記の書籍などが参考になります。
鉄骨造の柱の太さとスパンの関係
鉄骨造の柱の太さは、スパンと関係します。またスパンだけでなく、構造形式、荷重、柱の断面（角形、H形など）、柱の長さ（階高）、階数など色々な条件が影響します。
ただX、Y方向ラーメン構造、一般的な事務所建築を想定すれば、鉄骨造の柱の太さは、
スパンの1/30～1/20程度
かと思います。スパンが5000mmのとき、柱の太さは200～250mm程度あれば納まるでしょう。もちろん、前述した諸条件の影響があるので一概にいえません。
鉄骨造の柱の太さと平屋、ビルの関係
鉄骨造の柱の太さは、平屋とビルで全く違います。下図をみてください。ビルは、平屋に比べて随分、階数が多いですね。階数が多いと、地震時に作用する外力が大きいですよね。
また平屋は、屋根の荷重のみ考慮して柱を設計すれば良いです。屋根は、床に比べて軽いので荷重が小さいです。荷重が小さければ、当然、柱に生じる応力も小さいので、柱の太さも小さくできます。
6mスパンの鉄骨造の柱の太さ
6mスパンの場合、柱の太さはスパンの1/20～1/30と考えると
200～300ｍｍ程度
ですね。
もちろん諸条件により柱の太さは変わります。実際に計算して確認しましょう。梁の寸法とスパンの関係は、下記が参考になります。
混同しやすい用語
梁の寸法
梁の断面高さや幅のことで、スパンに対してH/L（高さ/スパン）で決まることが多いです。
鉄骨造の柱の太さがスパンの1/30〜1/20程度であるのに対して、梁の高さはスパンの1/15〜1/10程度と異なる比率で管理します。
鉄骨造の柱の太さとスパンの関係を整理した表を示します。
| 項目 | 平屋（小規模） | 中層ビル |
|---|---|---|
| 柱の太さの目安 | スパンの1/30程度 | スパンの1/20程度 |
| 主な影響要因 | 屋根荷重・スパン | 地震力・積載荷重・階高 |
| 6mスパン時の目安 | 200mm程度 | 250～300mm程度 |
まとめ
今回は、鉄骨造の柱の太さについて説明しました。
理解頂けたと思います。
スパンは、柱の太さに影響します。
ただし、それ以外の条件（階数、階高、荷重など）も影響することを覚えてください。
一般的な事務所建築であれば、柱の太さはスパンの1/30～1/20程度で納まるかと思います。
下記の記事も併せて勉強しましょう。
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意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。
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