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耐風梁ってなに？耐風梁の目的、外壁、開口との関係

この記事の要点

耐風梁とは、鉄骨造建物の外壁・カーテンウォールに作用する風圧力を柱へ伝達するために設ける横架材のことで、「風に耐える梁」の略称。

開口部が大きい場合や外壁重量が重い場合に必要性が高まり、H形鋼を配置する際は曲げに強い方向を風圧力の作用方向に合わせる必要がある。

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耐風梁という言葉をご存じでしょうか。その名の通り、「風に耐える梁」という意味があります。

ただ図面をみても、どれが耐風梁なのか、耐風梁の目的や、使用する鋼材、どのようなとき必要なのか詳しくは知らない人が多いですよね。

今回は、そんな耐風梁について説明します。耐風梁は、梁の１つです。梁の種類は下記が参考になります。

梁の種類とは？1分でわかる種類と構造

耐風梁ってなに？

耐風梁とは、前述したように「風に耐える梁」です。「いやいや、待ってくれ。そもそも建物の梁は全部風に耐えるんじゃないの？」と思いますよね。

ある意味正しいのですが、耐風梁は地震力を負担する「大梁」とは切り離して考えます。

下図をみてください。これは鉄骨造の外壁面を描きました。グレーの部材は、柱と大梁、オレンジ色が耐風梁です。

上図のように、耐風梁は大梁と違い、柱と柱の間に両端ピン接合で接合されます。

主柱間に接合する場合もあれば、間柱の間に接合することもあります。ピン接合、間柱に関しては下記が参考になります。

剛接合とピン接合の意味と、納まりと構造性能の違い

間柱とは？1分でわかる役割、寸法、間隔、胴縁との違い

では、なぜ耐風梁が必要になるのでしょうか？ごく当たり前の発想です。そもそも、大梁が風圧力を負担するのなら、耐風梁は必要ないのでは？と思いますよね。

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耐風梁はどんなときに必要？

耐風梁が必要になる理由は、下記の２つです。

外壁が縦張りで、許容スパンを超える場合

下図をみてください。縦張りの外壁は、普通、大梁とスラブの２点で支持します（具体的には、外壁専用の金具を持ち出して、外壁と大梁又はスラブを留めます）。

ＡＬＣの場合、許容支持スパンはＡＬＣ版厚の30～35倍以下が基本です。例えばＡＬＣ版厚が150の場合、

許容支持スパン＝100×35＝3500ｍｍ

がスパンとなります。外壁をＡＬＣ版厚100として、建物の階高が3500ｍｍを超える場合（4000ｍｍなど）、ＡＬＣ版は風圧力により壊れるかもしれません。

するとＡＬＣ版の厚みを大きくするか、ＡＬＣ版を許容支持スパン内に抑えるための部材が必要になります。この部材が、耐風梁なのです。

要するに、「外壁が風で壊れないために必要な部材が耐風梁」です。ちなみに、外壁が横張りのとき、耐風梁は必要ありません。

外壁を横に留める、ということは柱と外壁を金具で留めます。

もし横張りの外壁が、風圧力による許容スパンを超えるなら、「間柱」が必要になります。間柱は下記が参考になります。

間柱とは？1分でわかる役割、寸法、間隔、胴縁との違い

外壁に開口が空く

耐風梁が必要になる、もう1つの理由は開口です。下図をみてください。普通、外壁に開口が空くと、開口周りに開口補強材を入れます。

但し、大きな開口になると、普通の開口補強材（Ｃチャンネル材など）では、構造的にもちません。

そこで、風圧力に耐えることの出来る部材を耐風梁として配置します。

※開口、開口補強材は下記が参考になります。

開口部とは？1分でわかる意味、定義、読み方、建築との関係

開口補強材とは何か？

耐風梁に使う鋼材

耐風梁に使う鋼材の種類は、主にＨ形鋼、角形鋼管、などです。それぞれ下記が参考になります。

H形鋼とは？1分でわかる意味、規格、寸法、重量、断面係数、材質、用途

コラム（冷間成形角型鋼管）とは何か？

STKR材の規格が丸わかり！一般構造用角形鋼管のサイズと断面性能

但し、Ｈ形鋼を耐風梁で使う場合は注意点があります。それは、耐風梁の向きです。下図をみてください。

耐風梁は風圧力を受け、且つ外壁重量を負担する梁です。風圧力は横向きに作用しますが、外壁重量は下向きに作用します。

一方、Ｈ形鋼は向きによって断面性能に違いがあります。

外壁重量よりも、風圧力が大きい場合は、Ｈ形鋼を横向きに変えて配置します。ただ外壁重量と、風圧力が同程度の値だとすれば、あえてＨ形鋼を横向きにする必要はありません。

外壁重量、風圧力の大きさに注意しましょう。風圧力の計算方法は、下記が参考になります。

風圧力とは？1分でわかる意味と計算、速度圧と風力係数、受圧面積との関係、風荷重との違い

角型鋼管はｘ方向、ｙ方向で断面性能が同じ部材です。よって、前述したような荷重の方向による部材の向きは関係ありません。

混同しやすい用語

耐風梁

外壁・カーテンウォールに作用する風圧力を柱に伝達するための横架材で、鉄骨造の外壁パネル間に設ける。

胴縁に対して、耐風梁は柱スパンを補完する大きな部材で、風圧力を効率よく柱へ伝達するための主要部材として設計する。

胴縁（どうぶち）

外壁パネルを固定するために耐風梁・柱間に水平または垂直に取り付ける小部材で、外壁の自重と風圧力の一部を負担する。

耐風梁に対して、胴縁は外壁パネルの直接の支持部材であり、耐風梁はその胴縁の荷重をまとめて柱に伝える役割を持つ。

試験での問われ方｜管理人の一言

建築士試験では耐風梁の目的（外壁風圧力の伝達）と、H形鋼の強軸・弱軸の使い分けが出題されます。

「H形鋼は強軸方向に曲げに強い」ため耐風梁は荷重方向に強軸を合わせる、という設計の考え方を押さえましょう。

耐風梁を整理した表を示します。

項目	内容	備考
目的	外壁・カーテンウォールの風圧力を柱に伝達	大梁とは別に設置
必要になる場合	外壁が縦張りで許容スパン超・大開口あり	ALC版厚の30?35倍が許容スパン目安
使用鋼材	H形鋼・角型鋼管など	H形鋼は風圧力方向に強軸を向ける