床根太計算機 - 無料サイズ、間隔、スパン計算ツール

床根太計算機とは？

床根太計算機は、床を安全に支えるために必要な根太の寸法、間隔、本数を求めます。根太が支えなしで渡らなければならない距離であるスパン、木材の樹種、想定される床荷重を使用します。床根太は床の下にある水平な木製梁で、床の重量を基礎または耐力壁に伝えます。寸法が小さすぎると床がたわんだり揺れたりし、必要以上に大きいものを選ぶと木材を無駄にします。

根太の寸法を決める主な要素

床に適した根太を決めるのは、次の5つです。

• スパン：根太が支えなしで渡る距離（フィート）。
• 木材の樹種：ダグラスファー、サザンパイン、ヘム・ファー、またはスプルース・パイン・ファー。同じ寸法と間隔でも、樹種ごとに強度と剛性が異なるため、許容される最大スパンも異なります。
• 荷重：軽荷重（一平方フィート当たり30ポンド (14 kg)、寝室に一般的）、中荷重（40 psf、居室に一般的）、または重荷重（60 psf、収納室に一般的）。
• 根太の寸法：2x8や2x10などの規格製材の寸法。
• 間隔：隣り合う根太の中心間距離。通常は12、16、または24インチ (61 cm)です。

床根太のスパンの決め方

建築基準では、樹種、寸法、間隔、荷重の組み合わせごとに、根太が渡せる最長スパンを示すスパン表が公表されています。whiz.toolsの計算機は、#2等級の製材について、2012年版国際住宅基準（IRC）の表にある最大スパンを使用し、固定荷重（床構造そのものの重量）を10 psf、たわみの制限をL/360と想定しています。同じ数値は、ノースカロライナ州消防長官事務所が公表している床根太スパン表にも掲載されており、この表では寝室の積載荷重に30 psf、居室に40 psfを使っています。L/360は、設計荷重のもとで根太のたわみがスパンの1/360以下でなければならないことを意味します。たとえば、12 フィートの根太は、たわみが0.4インチ (10 mm)以下でなければなりません。

これらの最大スパンは、樹種ごとの曲げとたわみの物理計算から得られた値で、互いに比例しません。強い樹種だからといって、すべてのスパンに一定の割合が加わるわけではありません。たとえば、40 psf、16 インチ間隔の場合、スプルース・パイン・ファーは、2x10（15 フィート 5 インチ (4.70 m)）と2x12（17 フィート 10 インチ (5.44 m)）ではダグラスファーと同じ値ですが、2x6では及びません（9 フィート 4 インチ (2.84 m)で、ダグラスファーは9 フィート 9 インチ (2.97 m)）。表の各セルは個別に調べる必要があり、ある樹種の数値に一定の係数を掛けて求めることはできません。

サザンパインは特殊な例です。その#2の設計値は2013年に引き下げられたため、ノースカロライナ州の表では、従来のサザンパイン#2のスパンを取り消し線で消し、より短い値に置き換えています。40 psf、16 インチ間隔の場合、2x10は16 フィート 1 インチ (4.90 m)から14 フィート 0 インチ (4.27 m)に短くなります。計算機は改訂後の短いサザンパインのスパンを使用しており、これは2021年版IRCの床根太スパン表の値とも一致します。

次の表は、例として、40 psf（中荷重）の場合のダグラスファーの最大スパンを示します。

重荷重（60 psf）の選択肢は、40 psfで終わるIRCの住宅用表には含まれていません。計算機は、標準的な曲げおよびたわみの式を使って40 psfの場合のスパンを縮小することで推定し、その結果を法規上の規定値ではなく工学的推定値として示します。

床根太の寸法と間隔の計算方法

1. プロジェクトで使用できる木材の樹種を選びます。
2. スパンを測定します。これは根太が渡らなければならない有効距離（フィート）です。
3. 部屋の用途に合う荷重区分を選びます。
4. その樹種と荷重の表から、測定したスパン以上の最大スパンを持つ根太のうち、最も広い間隔で使用できる最小寸法を調べます。木材使用量が少なくて済むため、まず広い間隔から確認します。同じ間隔では、必要な強度を満たす最小寸法を選びます。

例

施工者が、14 フィートのスパンの床を、ダグラスファーの根太と中荷重（40 psf、一般的な居室に相当）で組み立てるとします。

まず24 インチ間隔を確認します。2x6（最大8'1"）、2x8（最大10'3"）、2x10（最大12'7"）はいずれも短すぎます。2x12なら14'7"まで対応でき、14 フィートのスパンを満たします。計算機は、中心間隔24インチ (61 cm)の2x12根太を推奨します。

必要な床根太の本数？

根太の本数は、スパンではなく床の幅で決まります。幅とは、スパンと直角に、根太を横切る方向に測った寸法です。根太は、選んだ間隔でその幅に沿って並べます。

式： 根太の本数＝（幅（インチ）÷間隔（インチ））の切り上げ＋1

「＋1」は、間隔ごとに配置される根太に加えて、両端にも根太を一本ずつ置くことを表します。

例

幅が20フィート (6.1 m)の床に、中心間隔16インチ (40.6 cm)で根太を配置します。インチに換算すると、20×12＝240インチ (610 cm)です。間隔で割ると、240÷16＝15です。端部の根太を加えると、15＋1＝16本の根太になります。

規格製材の根太に代わるもの

無垢材の根太だけが選択肢ではありません。木製フランジを合板またはOSBのウェブに接着して作る木質I形梁は、無垢材より長いスパンに対応し、反りにも強い材料です。床トラスは、さらに長いスパンに対応するプレハブの骨組みで、その深さの内部にダクトや配管を通す空間を確保できます。鉄製根太は、より高い耐火性が必要な商業建築で使われます。これらの製品はいずれも、この計算機が基にするIRCの規格製材用スパン表ではなく、各メーカー独自のスパン表を使用します。

よくある質問

床根太の標準的な間隔はどのくらいですか？

標準的な間隔の選択肢は、根太の中心から中心までで、12、16、24インチ (61 cm)です。間隔を狭くすると床の剛性は高くなりますが、木材が多く必要になります。間隔を広くすると木材は少なくて済みますが、より厚い床下地の合板が必要になることがあります。

プロジェクトに適した根太の寸法はどう決めますか？

決め手となる入力は、スパン、木材の樹種、荷重区分の3つです。これらを計算機に入力すると、寸法と間隔が得られます。一般に、スパンが長いほど、また荷重が重いほど、よりせいの高い根太またはより狭い間隔が必要です。

2x10の床根太の最大スパンはどのくらいですか？

樹種、間隔、荷重によって異なります。ダグラスファーで間隔16 インチ、中荷重（40 psf）の場合、2x10は最大15 フィート 5 インチ (4.70 m)まで対応できます。樹種や間隔が変わるとこの数値も変わり、1フィート以上変わることもあるため、推測せず正確な組み合わせを確認してください。

プロジェクトには床根太が何本必要ですか？

本数は、床の幅と根太の間隔で決まります。幅は根太を横切る距離で、根太が渡るスパンではありません。インチで表した幅をインチで表した間隔で割り、切り上げてから、端の根太の分として一を足します。幅が20 フィートの床で間隔が16 インチの場合、根太は16本必要です。

根太のたわみとは何ですか。また、なぜ重要ですか？

たわみとは、荷重を受けた根太がどの程度曲がるかを示すものです。たわみが大きすぎると床が揺れるように感じられ、床のタイルや天井のしっくいにひびが入ることがあります。建築基準では通常、たわみをL/360に制限します。これは、設計荷重下で12 フィートの根太のたわみが0.4インチを超えてはならないという意味です。

床根太に規格製材の代わりにエンジニアードウッドを使えますか？

はい。I形梁、単板積層材（LVL）、床トラスなどが一般的な代替品です。無垢材より長いスパンに対応し、反りにも強いことが多い一方、この計算機が使用するIRCの表ではなくメーカーのスパン表に従うため、別途確認が必要です。

参考文献

1. ノースカロライナ州消防長官事務所。2012 North Carolina Building Code, Chapter 23 Wood Tables (April 2013 amendments)。ncosfm.gov — #2等級の製材の床根太スパン（積載荷重30 psfと40 psf、固定荷重10 psf、L/360）。改訂後のサザンパインの値を含みます。
2. シアトル市建設検査局。2021 Seattle Residential Code, Chapter 5 Floors。seattle.gov — IRC表R502.3.1(1)およびR502.3.1(2)。サザンパイン#2のスパンは、改訂後のノースカロライナ州の値と一致します。