木造梁スパン計算ツールの使い方
木造梁スパン計算ツールを使用すると、木造住宅や小規模建築における横架材（梁）の断面寸法と許容スパンを短時間で検証できます。
- 単位系および樹種の選択 — メートル法（mm / MPa）またはヤード・ポンド法（in / psi）を選択し、基準となる許容応力度を設定します。
- 梁の断面形状（寸法）の入力 — 梁幅（b）および梁せい・梁高さ（d）を入力します。
- 作用荷重の入力 — 梁にかかる合計等分布荷重（N/m または plf）を入力します（床面積あたりの荷重と負担幅から算出）。
- 許容強度の調整 — 樹種や木材グレード（No.1, No.2等）に応じた許容曲げ応力度（Fb）、許容せん断応力度（Fv）、ヤング係数（E）を確認・調整します。
- 判定結果の確認 — 曲げ応力度、せん断応力度、たわみ制限に対する判定結果と「許容最大スパン」を確認します。
計算式と構造理論 — 木造梁スパン計算
本ツールは、長方形断面の単純梁に対する標準的な材料力学公式を採用しています。
断面係数 S = b × d² / 6
断面二次モーメント I = b × d³ / 12
最大曲げモーメント M = w × L² / 8
最大せん断力 V = w × L / 2
曲げ応力度 fb = M / S
せん断応力度 fv = 1.5 × V / (b × d)
中央部たわみ量 δ = 5 × w × L⁴ / (384 × E × I)| 記号 | 意味・説明 |
|---|---|
| b | 梁幅（mm） |
| d | 梁せい / 梁高さ（mm） |
| L | スパン長 / 柱間距離（mm） |
| w | 単位長さあたりの等分布荷重（N/mm） |
| S | 断面係数（mm³） |
| I | 断面二次モーメント（mm⁴） |
| fb | 計算曲げ応力度（N/mm²） |
| fv | 計算せん断応力度（N/mm²） |
| δ | 梁中央部の最大たわみ量（mm） |
梁の安全確認は、曲げ応力度（fb ≤ Fb）、せん断応力度（fv ≤ Fv）、およびたわみ量（δ ≤ L / 制限値、例: L/360またはL/250）のすべてを満たす必要があります。
補正係数について
荷重継続期間補正、寸法効果補正、湿潤使用条件などの各種補正係数がある場合は、入力する許容応力度（Fb, Fv）にあらかじめ乗じた値を設定してご利用ください。
木造梁スパン計算ツールの活用事例
- ウッドデッキ・テラスの設計 — 大引や根太、ビームの許容スパン・柱間隔の確認。
- 木造住宅の軸組検討 — 柱を抜いた広いリビングや吹き抜け部の梁サイズ（梁せい）の仮定断面決定。
- リフォーム・耐震改修 — 床の重量増加や間取り変更に伴う既存梁の耐力チェック。
- パーゴラ・小屋・ガレージDIY — 簡易的な木造構造物の部材選定と安全性確認。
- 構造デザイン・教育 — 断面形状、ヤング係数、スパン長がたわみ量に与える影響の学習。
※本ツールは仮定断面の検討や事前シミュレーション用です。最終的な建築確認申請および実施工にあたっては、必ず許容応力度計算書または有資格の構造設計者による安全確認を行ってください。