斜材（しゃざい）とは？読み方・ブレース・筋交いとの関係・軸力計算を解説

この記事の要点

斜材とは、斜め方向に配置される構造部材です。

ブレース、筋交い、トラス構造に用いる部材です。

この記事では、斜材とは何か、読み方、ブレース・筋交いとどう違うのか、軸力はどう計算するのかを整理します。

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斜材とは、斜め方向に配置される構造部材です。ブレース、筋交い、トラス構造に用いる部材です。今回は斜材の意味、読み方、角度、軸力と計算方法について説明します。ブレース、筋交い、トラス構造の意味は、下記が参考になります。

ブレース構造とは？ラーメン構造との違い・種類と地震力の負担メカニズム（設計上の特徴）

筋交いとは？1分でわかる役割、効果、寸法、ブレースとの違い

トラス構造とは？強さの理由・メリット・デメリット・計算法を解説

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斜材とは？

斜材とは、斜め方向に配置される構造部材です。下図をみてください。これが斜材です。

ブレースや筋交いなど、地震力に抵抗する部材として斜材を用います。ブレース、筋交いの意味は、下記が参考になります。

ブレース構造とは？ラーメン構造との違い・種類と地震力の負担メカニズム（設計上の特徴）

筋交いとは？1分でわかる役割、効果、寸法、ブレースとの違い

下図をみてください。１つは部材を四角形に組んだ構造、もう１つは斜材を加えた構造です。水平方向の地震力が作用するとき、どちらが「強そう」でしょうか。何となく、斜材を入れた構造ですよね。

斜材とラーメン

実際、計算すると斜材を入れる方が、変形が小さくなります。

斜材の読み方

斜材は、「しゃざい」と読みます。関係用語の読み方は、下記です。

筋交い　⇒　すじかい

束材　⇒　つかざい

弦材　⇒　げんざい

筋交いとは、地震力を負担する斜材です。主に、木造建物に使う用語で、ブレースともいいます。束材、弦材、斜材を組み合わせた構造形式がトラス構造です。筋交い、トラス構造の意味は、下記が参考になります。

筋交いとは？1分でわかる役割、効果、寸法、ブレースとの違い

トラス構造とは？強さの理由・メリット・デメリット・計算法を解説

斜材の角度

斜材は、角度に応じて地震力への抵抗度合いが変わります。下図をみてください。斜材の角度が急勾配ですね。

斜材の角度

角度が急になると、水平力を負担する割合が少なくなります（後述する軸力の計算を参考にしてください）。斜材は地震力に対する抵抗部材として入れるので、効果的な角度になるよう入れましょう。

斜材の軸力と計算方法

地震による水平力が作用するとき、斜材には軸力が生じます。下図に示す、斜材に生じる軸力の計算をしましょう。

斜材の軸力と計算方法

まず、地震力はPです。スパンL、高さｈ（＝L）で、左支点はピン、右支点はローラー支点です。左支点の水平反力は、

P－R＝0

R=P

です。鉛直反力は、

R=P×ｈ÷L＝P（ｈはLと同じ。左右支点には偶力としてPが作用する）

です。軸力回りの反力、軸力のつり合いを計算します。軸力をNとします。Nを鉛直、水平成分に分解します。

軸力の鉛直成分　N／√2

軸力の水平成分　N／√2

鉛直成分のつり合いは、

N／√2－P＝0

N＝√2P

です。上記のように、節点周りの力のつり合い計算方法を、節点法といいます。詳細は、下記が参考になります。

節点法とは？トラスの軸力の求め方と計算手順

混同しやすい用語

斜材

斜め方向に配置される構造部材の総称。

ブレース（筋交い）やトラスの斜材として用いられ、水平力に対して軸力で抵抗する。

弦材

トラス構造の上下に配置される水平部材。

上弦材・下弦材があり、斜材・束材と組み合わせてトラスを形成する。

束材

トラス構造で上弦材と下弦材を鉛直につなぐ部材。

斜材・弦材と組み合わせることで、トラス全体の剛性を確保する。

斜材を整理した表を示します。

項目	内容	備考
斜材	斜め方向に配置される構造部材の総称	軸力（引張・圧縮）が作用
ブレース・筋交い	水平力に抵抗する斜め部材	建築物の耐震要素
トラスの斜材	トラス構造内の斜め方向部材	角度によって軸力が変化