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柱せいとは?読み方、寸法、決め方、最小・最大、構造設計など

  • 柱せいって何の寸法?読み方は?
  • 柱の寸法ってどう決まる?
  • RC造とS造で寸法は違う?
  • 最小寸法に決まりはある?
  • スパンや階高でどう変わる?
  • 現場で柱寸法を確認するときは何を見る?

上記の様な悩みを解決します。

柱せいは梁せいと並んで構造計算の基本パラメータで、建物全体の構造性能を決める重要な数値。施工管理として図面を見るときも、柱の寸法を意識できると、建物のスケール感や設計者の意図が見えてきます。日常会話でも「柱せい600の柱が立ち並ぶ」というように普通に使われる用語なので、しっかり押さえておきたいところ。

なるべく分かりやすい表現で記事をまとめていくので、初心者の方にも理解しやすい内容になっているかなと思います。

それではいってみましょう!

目次

柱せいとは?

柱せいとは、結論「柱の断面寸法のうち、主に問題になる方向の長さ」のことです。読み方は「はしらせい」。漢字では「柱成」「柱丈」と書くこともありますが、現代の図面ではほぼ「柱せい」とひらがな表記。

整理すると、柱の寸法には方向性があります。

  • 柱せい(D):柱の断面のうち、検討する方向に対して効く方向の長さ
  • 柱幅(B):柱の断面のうち、それと直交する方向の長さ

正方形の柱(例:800×800)なら柱せい=柱幅ですが、長方形の柱(例:600×900)の場合、「どの方向の検討か」によって柱せいと柱幅が入れ替わるのがポイント。X方向の地震を検討するときの柱せいと、Y方向の地震を検討するときの柱せいは別物、ということ。

これが梁せいと違って、ちょっとややこしい部分。「柱せい」は文脈依存の用語だと思っておくと混乱しません。

呼び方のバリエーション

  • 柱せい=柱の高さ方向の断面寸法ではない(階高や柱長さとは別物)
  • 柱せい=検討方向に対する柱の断面寸法
  • 正方形柱なら柱せい=柱幅=1辺の長さ

梁せいの話と合わせて読むと、整理しやすいです。

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柱せいの決め方の基本則

柱せいは、主に4つの要素から決まります。

  1. 支持する床の面積(負担面積):柱が受け持つ床面積。広いほど荷重が大きい
  2. 建物の階数:階数が多いほど上から下まで荷重が累積する
  3. 構造形式:RC造・S造・SRC造など
  4. スパン・階高:スパンが長い・階高が高いと座屈・たわみで効いてくる

経験則的な目安は以下の通り。

RC造の柱せいの目安

状況 柱せいの目安
マンション・住宅系(5〜10階) 600〜800mm
オフィス系(中層、6〜12階) 700〜900mm
オフィス系(高層、20階以上) 900〜1200mm
小規模建築(2〜3階建て) 400〜500mm

スパンの目安としては「柱せい=スパンの1/12〜1/15」もよく使われます。8mスパンなら柱せい600〜700mm程度というイメージ。

S造の柱寸法の目安

S造の柱は、角形鋼管(BCR295、BCP235など)またはH形鋼を使うのが一般的。

状況 角形鋼管の目安
小規模S造(2〜3階) □-200〜300×6〜12mm
中規模S造(5〜8階) □-400〜500×16〜25mm
大規模S造(10階以上) □-500〜700×22〜32mm

S造の柱は、角形鋼管の外形寸法×板厚で表記。例えば「□-500×500×22」と書かれていたら、外形500mmの角形鋼管で板厚22mmの柱、という意味。

H形鋼を柱に使う場合は、梁と同じくJIS規格のH形鋼から選定。

H鋼関連はこちらをどうぞ。

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RC造の柱せいの細かい目安

RC造の柱せいを、用途別にもう少し細かく見ていきます。

マンションの典型寸法

  • 低層階:700×700〜800×800
  • 中層階:600×700〜700×800
  • 高層階:500×600〜600×700

階を上がるほど上載荷重が減るので柱が小さくなります。「下層は太く、上層は細く」というのが構造設計の基本則。1階が一番重い建物を支えているので柱が太い、という当たり前ですが重要な感覚。

オフィスビルの典型寸法

  • スパン7〜8m:700〜900×700〜900
  • スパン9〜10m:900×900以上

オフィスはスパンが大きく、積載荷重も住宅より大きい(一般的に2,900N/㎡程度に対して住宅は1,800N/㎡)ので、柱せいが住宅より一回り大きい傾向。

駐車場・倉庫系

  • 大スパン構造で柱を減らした形が多く、柱がある場合は800×800〜1000×1000程度

最小柱せいの構造制限

法的・実用的な最小寸法には、いくつかの目安があります。

  • 建築基準法の主筋本数の規定:4本以上の主筋が必要、これを並べるには最小250〜300mm程度の幅が必要
  • 柱せい/階高比:座屈防止の観点から、柱せいは階高の1/15以上が目安(極端に細い柱を避ける)
  • 施工性:型枠の組立・配筋・コンクリート打設を考えると、最小300×300程度が現実的な下限

主筋・あばら筋の話はこちら。

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S造の柱の細かい目安

S造の柱は、規格品から選ぶか、ビルトアップ(溶接組立)で作るかの2択。

角形鋼管(BCR、BCP、STKR)の主な規格寸法

外形(mm) 板厚(mm) 主な用途
200×200 6〜12 小規模建築
300×300 9〜19 小〜中規模建築
400×400 12〜25 中規模建築
500×500 16〜32 中〜大規模建築
600×600 19〜32 大規模建築
700×700 22〜32 大規模建築

板厚が大きくなるほど価格・重量も上がるので、「外形を大きくして板厚を抑える」「外形を抑えて板厚を増やす」のバランスを取って設計します。

H形鋼柱

中小規模のS造では、H形鋼を柱として使うこともあります。フランジが2方向の弱軸方向の補剛を必要とするため、ブレースや小梁の取付計画が複雑になりがちで、最近は角形鋼管が主流。

SRC造の柱

鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)の柱は、鉄骨を内蔵したRC柱。柱せいは800〜1200mm程度が多く、超高層建築の主要構造として使われています。RC造より柱せいを抑えやすく、S造より火災に強い、という両者のいいとこ取り。

SRC造の話はこちら。

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柱寸法を決めるときの追加考慮事項

柱せいを決める際の現実的な調整要素を整理しておきます。

1. 階高との兼ね合い(座屈)

柱は長すぎると座屈(横にぐにゃっと曲がる)を起こす。階高が高い建物では柱せいが大きくなる、という関係があります。柱せい/階高比=1/15以上が目安。

階高の話。

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2. 意匠的な制約

柱が大きすぎると室内空間を圧迫し、意匠デザイナーに嫌われます。「柱せいを小さくしたい」という意匠側の要望と、「柱せいを大きくしたい」という構造側の要望のせめぎ合いが、設計の現実。

最近の高強度コンクリート(Fc36〜Fc150)の登場で、「より細い柱で同じ性能」が出せるようになり、意匠的にも有利な設計が増えています。

3. 配筋とのバランス

RC造柱は主筋・帯筋(フープ筋)・かぶり厚さで内部が埋まります。主筋8〜12本が標準で、これを並べるには一定以上の柱せいが必要。あまりに細い柱を要求されても、配筋的に成立しないケースも。

4. 柱脚条件

柱脚をピン支点で設計するか、固定支点で設計するかで、柱の応力も変わってきます。ピン柱脚は柱頭側に応力が集中するので柱せいが大きくなりがち、固定柱脚は応力が均等に分散する傾向。

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5. 経済性

柱を太くすれば構造的には有利ですが、コンクリート量・鉄筋量・鋼材重量・床面積(柱の占有面積)が増える。意匠的にも経済的にも、必要最小限の寸法を狙うのが基本姿勢。

現場で柱寸法を確認するポイント

施工管理として、柱寸法に関わる確認場面を見ていきます。

配筋検査時

RC造柱の配筋検査では、型枠の内法寸法(柱せい×柱幅)を実測。主筋本数・帯筋ピッチ・かぶり厚さ・柱脚定着長さを同時に確認します。

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鉄骨建方時

S造の柱は、柱頭・柱脚のシム(裏当て金、ライナープレート)の厚みで建物のレベル調整をするので、シム厚の確認も重要。柱の寸法そのものはJIS規格に従っているので刻印で確認できます。

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柱位置の墨出し

柱の位置精度は建物全体の精度に直結。地墨・親墨を打ったあと、柱の中心墨を出して建方の基準にするのが施工の流れ。墨出しが狂うと、柱が傾いたり階段室が合わなかったりします。

墨出しの話はこちら。

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意匠変更要望が来たとき

この柱を意匠的に細くしたい」という変更要望が来ることがありますが、柱せいは構造的に決まっている数値。勝手に変更すると保有水平耐力が不足するリスクがあるので、必ず構造設計者の承認が必要。

逆に「ここに梁・配管を通すのに柱の角を斜めにカットしたい」「柱の表面を仕上げで大きく見せたい」など、柱の構造的な部分に手を加えない範囲なら可能なケースも。「何が構造で、何が意匠か」を見分ける目を養うのが、施工管理の重要スキルです。

柱せいに関する情報まとめ

  • 柱せいとは:柱の断面寸法のうち、検討方向に対して効く方向の長さ
  • 読み方:はしらせい
  • 柱幅との違い:柱せい=検討方向の長さ、柱幅=直交方向の長さ。正方形柱なら同じ
  • 目安:スパンの1/12〜1/15
  • RC造柱せい:マンションで600〜800mm、オフィスで700〜900mm、高層で900〜1200mm
  • S造柱:角形鋼管が主流、200〜700mm外形×板厚6〜32mm
  • 最小寸法の制約:主筋本数、座屈、施工性
  • 追加考慮:階高、意匠、配筋、柱脚条件、経済性
  • 現場確認:配筋検査での内法寸法、鉄骨刻印、シム厚、墨出し、変更要望の取扱い

以上が柱せいに関する情報のまとめです。

柱せいは「スパンの1/12〜1/15くらい」の目安と「下層は太く、上層は細く」という基本則を押さえておけば、図面を見たときに「この柱せい妥当か?」とざっくり判断できます。意匠・構造・施工性のせめぎ合いの中で決まる数値だと知っておくと、現場での寸法調整の議論にも参加しやすくなりますよ。

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