ツーバイフォーのサイズや長さ、ツーバイ材の強度などについて解説します
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皆さんはツーバイフォー（2×4）やワンバイフォー（1×4）という言葉を聞いたことはありますか。
DIYを経験している方なら、誰もが一度は耳にしたことがあるこの言葉。
木材の規格を表す言葉なのですが、DIY歴が浅い方はその意味を理解している方も少ないのではないでしょうか。
この2×4や1×4などの違いを理解するだけで、これから作成する工作物に適した材木を選べるようになります。
ということで今回は、ツーバイフォーについて深掘りした内容をお届けしたいと思います。
主にツーバイフォーのサイズや長さについての考え方やツーバイ材の強度などについて解説していきますので、これから木工作業のご予定がある方はぜひ参考にされてみてください。
2×4材（ツーバイフォー）とは
2×4材とは、もともと2×4（ツーバイフォー）工法で使われる規格材を指していました。
よくホームセンターへ行くと、2×4（ツーバイフォー）材や1×4（ワンバイフォー）材を見かけると思いますが、こちらは2×4工法で利用される規格に沿って加工された木材を意味しています。
規格に則った材料なので、安価かつ大量生産しやすいメリットがあり、ホームセンターへ行けば必ず取り扱いがあるほど一般的な規格として市場に流通しています。
2×4（ツーバイフォー）工法の起源や特徴について
2×4（ツーバイフォー）工法はもともとカナダやアメリカが発祥だとされており、日本には1870年代に伝わったとされています。
近年では2×4（ツーバイフォー）工法を採用した建造物も増え、プロ・アマ問わず親しまれた工法でもあります。
2×4（ツーバイフォー）材の特徴としては、予め表面が研磨されている点が挙げられます。木材の表面がきれいに加工されていますので肌触りもよく、また面取りもされているので扱いやすい素材になります。
DIYで削り出しの木材を使えば、用途によっては研磨や面取りをしないと怪我のリスクがありますが、2×4（ツーバイフォー）材を利用すれば、最初から加工がされているため工数削減にもつながります。
また素材自体も軽く、そして丈夫ですので「接着や切断、切削や塗装」まで幅広くカバーできる点も魅力だと言われています。
ただし、2×4（ツーバイフォー）材は防水防腐加工を施されていないので、屋外に設置する場合は防水・防腐処理をおこなう必要がありますので、注意が必要です。
○×○材の名前の由来について
皆さんは、「なぜ2×4（ツーバイフォー）材や1×4（ワンバイフォー）材というような呼び方をするのか？」疑問に感じたことはありませんか。
実は、この名称の由来には規格サイズが関係しています。
というのも○×○の部分はサイズの規格を表していて、名称だけでサイズ感を把握できるようになっているんです。
たとえば2×4（ツーバイフォー）材なら、「2インチ×4インチのサイズ」という大きさですね。
その他にも1×4（ワンバイフォー）材なら同様に「1インチ×4インチの木材」ということがわかります。
ただし、この○×○材には注意点がありまして、実際に販売されている○×○材は名称通りのサイズではないという落とし穴が存在します。
例えば2インチ×4インチであれば、正確には50.8mm×101.6mmとなりますが、2×4材の実寸は、38× 89mm （1-1/2×3-1/2インチ）となっています。
サイズに違いが出てしまう理由としては、○×○材の多くは切り出し後に表面加工が施されますので、その分、木材が削られてしまい「50.8mm×101.6mm」では無くなると言われています。
※サイズ違いの由来は不明瞭なものの、この実寸値は厳格に管理されている数値となっています。
ですのでサイズについてはあまり深く考えず、「2インチ×4インチが由来だけど実寸は38× 89mm」…と覚えておけば良いでしょう。
2×4材の用途について
2×4（ツーバイフォー）材は、本来2×4（ツーバイフォー）工法で多く使われる木材です。
この2×4（ツーバイフォー）工法は日本語で「木造枠組壁工法」と言われ、面で捉える工法となっています。
※日本の伝統的な工法は「木造軸組工法（在来工法）」と呼ばれており、面ではなく線で建物を捉えていく工法です。
例えば2×4（ツーバイフォー）材を均一に配置し、面を作成。両面に蓋をするように合板を接合したら、1枚の空気を含んだパネルが出来上がります。
このパネルを複数枚使ってつなげて、箱状の空間を作っていくイメージです。つまりパネルを作る際に、最低でも5本の2×4（ツーバイフォー）材を使うというもの。
とくに2×4（ツーバイフォー）工法では面となるパネルが必要になるため、多く2×4（ツーバイフォー）材が使われます。
ここまでは建築で使う際の用途ですが、DIY用途では使える場面が多すぎて紹介しきれません。
例えば2×4（ツーバイフォー）材を使い、簡単なラックを作ることも可能です。組み合わせれば、テーブルだってすぐに作れるでしょう。
最近では突っ張り棒のようなアジャスターも販売されており、2×4（ツーバイフォー）材の使用を前提としたものがあります。
このアジャスターを使えば、大きな加工は必要ありません。壁に穴も開けないため、賃貸でラックが壁に作れるメリットも。
2×4材の種類について
2×4（ツーバイフォー）材の種類は、おもにサイズや素材によって違いがあります。この項目では素材ごとの種類について、それぞれ特徴をまとめました。
具体的に言われる素材の種類は、下記のようになります。
- SPF材：もっともポピュラー。加工しやすく強度がある、安価。
- ホワイトウッド：白っぽくて仕上がりがきれい。節が小さく目立ちづらい。
- レッドシダー：防虫防腐効果があり、屋外での使用に適している。
SPF材は、スプルース（Spruce、米トウヒ）、パイン（Pine、マツ類）、ファー（Fir、モミ類）の頭文字を取ったものです。
つまり似たような素材を総称しているため、1種類では無い点に注意しましょう。とはいえ使う上で、困ることはありません。
同じく加工しやすいほか、強度があって安価です。多くの2×4（ツーバイフォー）材は、SPF材が主流となっています。
ホワイトウッドはSPF材と比べて、やや白みがかっているもの。若い木を使うので節が小さくなっており、仕上がりが非常に綺麗です。
以前まではホワイトウッドが手に入りにくかったものの、最近ではホームセンターでもよく見かけるようになりました。
レッドシダーはウッドデッキやフェンスに使われており、防虫防腐効果があります。名前にあるレッドシダーの通り、やや赤っぽい素材です。
木材自体に防虫防腐効果があるので、屋外使用ならレッドシダーを選びましょう。
2×4材と1×4材の違いについて
2×4（ツーバイフォー）材と1×4（ワンバイフォー）材の違いは、規格にもある通りサイズの違いが大きいです。
具体的な大きさを比較してみましょう。
- 2×4（ツーバイフォー）材：38mm×89mm
- 1×4（ワンバイフォー）材：19mm×89mm
上記でわかるように、2×4（ツーバイフォー）材よりも1×4（ワンバイフォー）材のほうが薄めです。
あまり強度を求めない場面や天板なら、1×4（ワンバイフォー）材を使うと良いでしょう。
強度を求めるなら2×4（ツーバイフォー）材が適しています。サイズ以外ではほとんど差が無いので、直感で選んでも良いかもしれません。
厚みの差だけになるため、ここは厚みを減らして対応したいと考える際にも有効です。同じ規格ならではの使い回しこそ、魅力といっても良いでしょう。
例えばテーブルを作るなら、脚部を2×4（ツーバイフォー）材で作ります。
天板は大きさにもよりますが、基本的には1×4（ワンバイフォー）材を並べると軽量化が図れて最適です。
強度に不安がある場合は、2×4（ツーバイフォー）材を選択すれば良いだけ。ただし厚みが増える分、切断にも時間と手間がかかる点は考慮しましょう。
2×4（ツーバイフォー）材と1×4（ワンバイフォー）材の違いを理解しておくと、DIYでも幅広く利用できます。
2×4材のサイズについて
2×4（ツーバイフォー）材は、サイズによって種類が異なります。サイズは下記の通りです。
- 2×2 (ツーバイツー)：38mmx38mm
- 2×3 (ツーバイスリー)：38mmx63mm
- 2×4 (ツーバイフォー)：38mmx89mm
- 2×6 (ツーバイシックス)：38mmx140mm
- 2×8 (ツーバイエイト)：38mmx184mm
- 2×10(ツーバイテン)：38mmx235mm
ちなみに1×4（ワンバイフォー）材は下記の通りです。
- 1×4 (ワンバイフォー)：19mmx89mm
- 1×6 (ワンバイシックス)：19mmx140mm
- 1×8 (ワンバイエイト)：19mmx184mm
- 1×10(ワンバイテン)：19mmx235mm
ほかに長さの規格もあり、それぞれ下記のようになっています。
- 1フィート：約304.8mm
- 3フィート：約914.4mm
- 6フィート：約1828.8mm
- 10フィート：約3048mm
- 12フィート：約3657.6mm
それぞれ規格サイズを知っていると、DIYをする上で設計がしやすいです。サイズが決まっているため、加工も最小限にできます。
どんなものを作ろうか考えているなら、ぜひ上記のサイズに沿って設計を行ってみてくださいね。
2×4材の強度について
2×4（ツーバイフォー）材の強度は、樹種や等級によって大きく異なります。（厳密には等級というものがあるものの、DIYではあまり気にしなくても良いです）
また材料を縦で使うか、横を使うかでも結果は異なるでしょう。
そこでおおよその強度計算を行うと、縦で約90kg、横で40kgほどの耐荷重があるとわかりました。（SPF材6Fの場合）
この数値は長期許容応力度となるため、常に物が乗っている状態の想定です。瞬間的な力であれば、倍くらいは数値が高くてもいけます。
またあくまでこの数値は1本当たりの目安になるので、複数使用の場合だと分散されて強度は上がるでしょう。
そういった点も含めれば、2×4（ツーバイフォー）材の強度は一般利用であれば全く計算しなくても良いレベルです。
2×4（ツーバイフォー）材自体の強度があるものの、設計する上では補強も十分に取り入れていく必要があります。
木材で補うもよし、補強金具を使ってもよし。ネジやビス止めを多く使い、しっかり固定するのも忘れずに行いましょう。
補強金具は比較的安価で、1つ利用するだけでも強度がまるで異なります。DIYをするときは、積極的に利用するのがおすすめです。
2×4材を選ぶ際の注意点について
2×4（ツーバイフォー）材を選ぶ際は、良い材料を選べるように注意しましょう。
- ひび割れや欠けがないか
- 反りや曲がりがないか
- 樹液が出ていないか
- 年輪を確認
意外と購入してから、よく見るとヒビが入っていた…という事態があります。
お店側としてもチェックは行っているものの、多少のヒビや欠けであれば店頭へ並べるでしょう。
ひび割れや欠けは強度に直結するため、事前にそういった材料を選ばないように確認してくださいね。
同様に反りや曲がりも、無視できない存在です。やはり天然の木質なので、環境による湿度や温度変化で変形します。
一度変形した木材はなかなか戻らないため、DIY時に歪んだ状態となってしまうでしょう。
意外と見ただけでは分からないものです。平らな面に置き、歪んでいないかチェックしてみてください。
またSPF材の場合、意外と樹液が出てきているものもあります。樹液が出ているとカビがつきやすく、事前に処理を行わなくてはなりません。
購入前によく見るとすぐ発見できるので、ぜひ樹液の状態も確認してみましょう。作業時、手に付くとベタついてなかなか落ちません。
最後に年輪を見ておくことをおすすめします。ちなみに、年輪はその木材がどう成長してきたのかを確認できますので、ここを見極めることが出来れば木材ごとの特徴を判断することができ、メリットも多いです。
たとえば、年輪幅が狭ければ強度も高く、ゆっくり成長してきたものだ」というような判断ができるようになります。
いい材料があって比較できるなら、最後に年輪の差にも注意して見てください！
まとめ
今回はツーバイフォーのサイズや長さ、ツーバイ材の強度などについて解説してきました。
建築知識や工具知識は、まだまだ知っておきたいことがたくさんあります。
ぜひ、その他の関連記事も読んで参考にされてみて下さい！
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