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剛床とは？1分でわかる意味、読み方、定義、剛床工法、木床とＲＣ床の違い

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剛床とは

です。また、床が"剛床である仮定"を剛床仮定といいます。


建物の構造計算は上記の"剛床仮定"を前提にすることで「構造計算が簡単に、大幅に短くて済み」ます。

剛床

ただし「床≠剛床」となる場合もあるため、建物ごとに"剛床仮定が適用できるか"を考える必要があります。


今回は

等について解説します。


なお、鉄筋コンクリートの床は、特別な処置が不要のまま「剛床」といえます。ＲＣ床をスラブといいます。スラブの意味は、下記の記事が参考になります。

スラブとは？現役設計者が教える意味、特徴、役割、屋根スラブ、土間


鉄骨造で、床にＡＬＣを使う場合や、屋根に剛床仮定を採用する場合は、水平ブレースを入れます。水平ブレースは、下記の記事が参考になります。

水平ブレースとは？1分でわかる意味、役割、剛床との関係、位置

剛床とは？

剛床とは

ことです。床が"剛床である仮定"を剛床仮定といいます。


剛床仮定が成立する床の場合、地震力が作用しても床は変形しない"のです。

剛床

この仮定が何の役に立つのかというと

ことにあります。要するに、剛床仮定が成立すれば構造計算がとても簡単になります。


ではなぜ剛床仮定により構造計算が簡単になるのでしょうか。

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剛床仮定の目的と変形の関係

前述したように、剛床仮定が成立すると構造計算が簡単になります。下図をみてください。床がとてもかたく変形しない（剛床仮定が成立する）のであれば

します。

剛床のある梁

これは構造計算をする上で好都合です。なぜなら、床と床に繋がる部材の変形が同じであれば、解析が必要となる成分（方向）が大幅に減るため、計算量が減るからです。


逆に、剛床仮定が成立しない場合（下図のように、そもそも床が無い場合）、部材ごとに個別の変形を解析する必要があるため計算量が増えます。

剛床が無い梁

さて、剛床仮定が成立する代表的な床が

です。通常、非住宅系の建物（鉄筋コンクリート造、鉄骨造、SRC造）の床は鉄筋コンクリート製です。


一般に構造設計者が関わる建物は非住宅系であることが多いので、普通の建物を設計する分には

です。ただし、床が鉄筋コンクリート製でも

があります。吹き抜けは"そもそも床が無い状態"なので、当然、剛床仮定は成立しません。必要に応じて、剛床仮定が成り立たない計算を行う必要があります。

床の役割

床には２つの役割があります。

鉛直荷重を負担する（重さに抵抗する）

床の役割の１つが重さに抵抗することです。あなたが建物の中にいるなら、あなたの重さ、座っている椅子の重さ、家具等の物品の重さを"床が支えて"います。

鉛直荷重を負担する

なお、重さは鉛直方向に作用する"鉛直荷重"です。


私たちが床の上を歩いたり、走ったり、飛び跳ねても、床は簡単に変形しません。つまり

のです。建物を使う上で当然のことですが、これが床の役割の１つです。床が重さを支えるためには、相応の「厚さ」と「強さ」が必要です。

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地震力（水平力）を伝達する（地震力に抵抗する）

床は重さ（鉛直荷重）だけでなく、地震力（水平力）に抵抗する役割もあります。下図は建物の断面図を表しています。

地震力（水平力）を伝達する

上図の通り、床があるからこそ水平方向の地震力を伝達する（床が地震力に抵抗する）ことができるのです。


地震力は床を通って反対側の柱や壁にまで伝達されます。床が無ければ左から右へ向かう地震力は伝わりようが無いのです。


"床が無い"場合、当然、剛床は成立しませんが、床があっても剛性が不十分で柔らかい場合、地震力に抵抗できません。よって、剛床とする場合は床に相応の厚さが必要です。


下図のように、床が無い梁に水平方向の力が作用しています。梁は水平方向に変形しますね。当然ですが、水平力を受ける梁から、反対側の梁まで力は伝わりません。

剛床が無い梁

一方、固い床がある梁に水平力が伝わると、固い床を介して、反対側の梁まで水平力が伝達されます。

剛床が無い梁

剛床と木床とＲＣ床

建物の床は一般に

となることが多いです。木造建物では木床、鉄筋コンクリート造、鉄骨造はRC床とします。RC床はほとんどの場合、剛床になります。木床は剛床になるか確認が必要です。なお、鋼製床の場合、剛床になるよう水平ブレースをいれます。

水平ブレースとは？1分でわかる意味、役割、剛床との関係、位置

木床

木床はRC床と違い、剛床になるような工法が必要です。剛床となる床工法は大きく分けて下記の２つがあります。

根太工法

根太を梁間に架け渡し、その上に厚さ12mmの構造用合板を打ち付ける工法です。

根太とフローリング

床板は薄いですが根太を細かく配置することで床は変形しません。さらに、火打ち梁という斜め材で補強することで剛床となります。


床板を根太により細かく複数個所で支持しているので、重たいものを置いてもあまり変形しません。


ただ床板自体は薄く、直接梁に留められているわけでもないので、剛床とは言え柔らかめの床と言えます。「火打ち梁」という梁と梁を繋ぐ斜めの材で補強することが多いです。

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剛床工法（根太レス工法）

剛床工法は、合板を厚くして根太を省略できる工法です。よって、根太レス工法ともいいます。根太を省略できる分、施工が簡単です。厚くした合板は、梁に直接留めます。

剛床工法（根太レス工法）

RC床

鉄筋コンクリート造（RC造）の建物であれば、床も鉄筋コンクリートです。また、鉄骨造の建物でも床は鉄筋コンクリートとすることが多いです。

RC床

一般にＲＣ床（スラブ）は、一般的に150以上の厚みがあります。スラブは剛性が高いので、自然と剛床が確保できます。


ただし、吹き抜け部分は剛床と見なせません。鉄筋コンクリートの床は、剛床だけでなく、施工性、耐久性、耐火性等に優れており、居住性の高い建物に使用されることが多いです。

剛床解除の意味

剛床解除は、構造計算で用いる用語です。一貫計算プログラムは、剛床が前提条件で計算を進めます。そのため、「床が無い箇所」も自動的に剛床となります。剛床でない部分は、剛床を解除する設定（剛床解除）を行います。

剛床の読み方

剛床は「ごうしょう」と読みます。関係する用語の読み方を下記に示します。


剛床仮定　⇒　ごうしょうかてい

剛床解除　⇒　ごうしょうかいじょ

剛床工法　⇒　ごうしょうこうほう


剛床の読み方は同じです。

剛床の定義

剛床の定義は、


変形しないほど固い床


です。

剛床工法

剛床工法は、合板を厚くして根太を省略できる工法です。根太を省略できる分、施工が簡単です。※厚くした合板は、梁に直接留めます。なお一般の木床は、合板の下に根太を配置して床をつくります。

剛床と木床とＲＣ床の関係

木床や鋼製床、乾式床は剛床になるか確認が必要です。鉄骨造では、剛床になるよう水平ブレースをいれます。※水平ブレースの意味は、下記の記事が参考になります。

水平ブレースとは？1分でわかる意味、役割、剛床との関係、位置


ＲＣ床（スラブ）は、一般的に150以上の厚みがあります。スラブは剛性が高いので、自然と剛床が確保できます。

剛床解除の意味

剛床解除は、構造計算で用いる用語です。一貫計算プログラムは、剛床が前提条件で計算を進めます。そのため、「床が無い箇所」も自動的に剛床となります。剛床でない部分は、剛床を解除する設定（剛床解除）を行います。

まとめ

今回は剛床について説明しました。意味が理解頂けたと思います。剛床は、変形しないほど固い床です。ＲＣ床は剛性が高いので、自然と剛床が確保できます。木床や鋼製床、乾式床は剛床とならないので水平ブレースを入れるなど、処置が必要です。下記の記事も併せて参考にしてください。

スラブとは？現役設計者が教える意味、特徴、役割、屋根スラブ、土間

水平ブレースとは？1分でわかる意味、役割、剛床との関係、位置

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