梁（はり）は、床や屋根を支え、地震時には柱の変形を抑える重要な構造部材です。
この記事では、
・梁とは何か
・梁の種類（大梁・小梁・基礎梁など）
・梁が重力・地震にどう抵抗するか
を、構造設計の視点からわかりやすく解説します。
家づくりやマンション選びの際に「この梁は大丈夫か？」を判断できる最低限の知識が身につきます。
梁の種類（大梁・小梁・孫梁・基礎梁など）
基本的に、水平に配置されている細長い材は梁です。ただ、全てが全て同じ梁ではありません。使用する部位や力学的な特性により呼称が違います。
大梁・小梁・孫梁：接続部位の違い
梁の中で最も重要なのが「大梁（おおばり）」です。柱と柱を繋ぐように配置されます。柱同士を繋ぐのが基本ですが、一端が柱で、もう一端が柱以外の部材であっても大梁と考える場合が多いです。
そして、大梁と大梁の間に架け渡すのが「小梁（こばり）」です。小梁に生じた力は大梁を経由して柱まで伝達されるので、小梁のサイズは大梁よりも小さくなるのが一般的です。
小梁に取り付くさらに小さな梁が「孫梁（まごばり）」です。大梁を「親」、それに取り付く小梁を「子」とすれば、次は「孫」というわけです。孫梁も含めて小梁とする場合もあります。
小屋梁・床梁・基礎梁：使用部位の違い
梁が何に接続しているかだけではなく、どこで使用しているかでも呼称は違います。
木造の場合は床と屋根とで使い分けます。
最上階の天井よりも上の、つまり屋根を構成している骨組を「小屋組」といい、小屋組に用いる梁を「小屋梁（こやばり）」と言います。
1階や2階の床を構成している骨組を「床組」といい、床組に用いる梁を「床梁（ゆかばり）」と言います。
鉄筋コンクリート造（RC造）や鉄骨造（S造）の場合、建物最下階、つまり建物の基礎となる部分の梁を「基礎梁（きそばり）」と言います。
単純梁・片持ち梁・両端固定梁：力学的特性の違い
どこで使用し、何に接続しているか、部材の呼称はこれで決まります。しかし、力学的な特性によっても使い分けられます。
両端が自由に回転（ピン接合）できる梁を「単純梁」と言います。机と机の間に定規をポンっと置いただけの場合がこれに相当します。鉄骨造の小梁は単純梁として扱われます。
一端が固定され、もう一端が自由になっている梁を「片持ち梁」と言います。バルコニーの先端に柱が無い場合、それを支える梁は片持ち梁になります。
両端が固定（剛接合）された梁を「両端固定梁」と言います。柱の左右に梁が付いていると、左右で力がバランスして回転しなくなるので、両端固定梁に近い状態になります。
実際には何の抵抗もなく回転できるような場合は無いですし、完全に固定されている場合もありません。あくまでも理想的な状態を仮定しているに過ぎませんが、そうすることで計算が非常に簡単になります。
梁の役割：重力・地震に抵抗
梁の役割には、大きく分けて次の2つがあります。
・床や屋根を支え、重力に抵抗する
・柱の回転を拘束し、地震時の変形を小さくする
重力に抵抗
梁のもっとも基本的な役割は、床を支えることです。
床にはいろいろなものが載りますし、人も通ります。そのすべてに重力が作用しますので、梁には常に鉛直下向きに力が生じます。
梁は水平な部材なので、力の向きは部材に直交することになります。そのため、梁をずらそうとする力（せん断力）と梁を曲げようとする力（モーメント）が作用することになります。
梁に生じる力の詳細は柱・梁に生じる力と変形の仕組みで詳しく解説しています。
これらの力に対し、当然ながら梁が折れてしまうようなことは許されません。ある程度の余力を残した設計を行います。具体的には、梁に生じる力が「許容応力度」以下になるよう梁のサイズを決定します。
梁がどのくらい変形するかも重要な設計項目です。梁が折れないからと言って、梁の中央部が何cmも下がってしまっては使い勝手が悪くなります。変形を抑えるには、梁の断面形状によって決まる「断面二次モーメント」という係数を大きくする必要があります。
地震に抵抗
梁は重力を支えるだけでなく、地震にも抵抗します。梁が柱の回転を拘束することで、建物全体を硬くし、柱に生じる力を小さくできます。
梁は水平な部材なので、地震によって建物に生じた地震の力を直接的に地面まで伝達することはできません。そのため、地震に抵抗できるのは柱と繋がっている「大梁」だけです。他の梁は重力にしか抵抗しません。
では、梁が柱の回転を拘束するとはどういうことでしょうか。ここでは「電柱」を例として簡単に説明していきます。
電柱は足元が固定され、頂部が自由になっている一本の柱と考えることができます。この電柱を、隣にあるもう一本の電柱と繋ぐことを考えます。
電柱に比べて「十分に硬い棒」を、電柱と電柱の頂部に架け渡します。まず、電柱と棒との接続をクルクルと自由に回転できるような状態にしておきます。
このとき、片側の電柱の頂部を横方向に押すと、棒で繋がっているもう一方の電柱も横に変形します。ただ、頂部の回転は拘束されていないので、柱の変形形状は繋ぐ前と同じままです。単純に柱2本分の強さ、硬さになるだけです。
また、硬い棒を曲げようとする力も生じません。
回転自由（左：モデル図、中：変形図、右：曲げモーメント図）
次に電柱と棒とを一体化し、回転を拘束するような状態にします。
先ほど同様、片側の電柱の頂部を横方向に押すと、棒で繋がっているもう一方の電柱も横に変形します。ただ、頂部の回転が拘束されているので、柱の頂部の動きが制限されます。
柱に比べて棒が硬いので、足元も頂部も固定された状態になります。そのため柱の変形形状は点対称となり、変形は繋ぐ前の1/4まで小さくなります。また、柱の上と下の両方で力を負担できるようになるので、柱を曲げようとする力（曲げモーメント）は半分になります。
回転拘束（左：モデル図、中：変形図、右：曲げモーメント図）
柱の回転を梁が拘束することで、建物を硬くしつつ、柱に生じる力も小さくすることができるのです。ただし、柱と梁はしっかりと一体化（剛接合）されている必要があります。
建物を硬くするためには柱を大きくしなくてはならないと考えてしまいがちですが、梁を大きくすることも効果的なことがお分かりいただけたかと思います。ただ、あくまでも梁は柱を曲がりにくくする効果があるだけです。最終的には柱がしっかりしていなくては意味がありません。
その他の梁：火打ち梁・耐風梁
床を支える、地震時に柱を補助する、これが梁の基本的な役割でした。ただ、このどちらの役割も果たさない梁もあります。
火打ち梁
木造建物において、梁と梁が直交する隅の部分に設ける「火打ち梁」という部材があります。直交する梁と梁とを繋ぐよう45°に設置され、床を補強する役割があります。
木造建物の床は他の構造に比べて柔らかく、地震時に平行四辺形に変形してしまう場合があります。そうなると柱や壁まで地震の力を伝達できなくなってしまうため、それを防ぐために火打ち梁があります。
耐風梁
読んで字のごとく、風の力に抵抗する梁が「耐風梁」です。外壁に面して大きな吹き抜けなどがある場合に必要になります。
通常は各階の床で外壁は小さく区切られることになりますが、床が無い場合は大きな一枚の壁になります。そうするとガラスやアルミでできた壁だけでは風の力に耐えられなくなってしまうのです。
耐風梁は他の梁と違い、風による水平方向の力に耐えなくてはなりません。そのため、梁せいよりも梁幅が大きくなります。
まとめ
梁は床や屋根を支え、柱を補助する水平の構造部材で、建物の安定性に欠かせません。
- 梁の種類
- 大梁：柱と柱をつなぐ主要な梁
- 小梁・孫梁：大梁を支える二次的な梁
- 小屋梁・床梁・基礎梁：使用される場所によって呼び方が変わる
- 梁の役割
- 床や屋根の荷重を支える
- 地震時に柱の回転を抑え、建物全体の変形を軽減する
- 設計のポイント
- 梁せい（縦の厚み）を十分に確保 → たわみを防ぐ
- 梁幅は必要最小限 → 天井高さやコストとのバランスを考慮
これだけ理解していれば、十分です。家づくりやマンション選びにおいて大いに役立つことでしょう。
