カラーボックスに液晶テレビを置いたらテレビの下の補強は必要？

定番のカラーボックスは、収納を部屋の縦方向に上げてくれる便利な家具ですが、横置きしてテレビ台代わりに使っている方もいます。

一人暮らしの方や賃貸に暮らす夫婦の方々などが、部屋のテイストにぴったり合う、インテリアとしておしゃれなテレビ台を実現したいな、と思ったときに、すぐ手に入るニトリや無印、IKEA、カインズのカラーボックスを組み合わせて、テレビ台にできると嬉しいですね

テレビ台にするには、カラーボックスの板面にテレビを置けばOK、とはいえ、テレビは結構な重量がありますので、何か補強しないといけないのでは？と不安になります。この辺りを構造計算で確認してみました。

縦の板材の抵抗力

カラーボックスは、買ってきて自宅で組み立てるものが多くなってきています。組み立てるときに、左右の板材、上下の板材、棚の板材と背板があります。

カラーボックスの素材は、繊維板(MDFやパーティクルボード)がほとんどです。軽く、断面も綺麗で、無負荷で長期間保管しても寸法変化が少ないという特長があります。

繊維板は、一枚板や集成材、合板と比べれば曲がりやすい素材です。しかし、板に対し縦方向に掛かる圧縮力については、問題ありません。

縦の板にある荷重をかけたときに、板が曲がるときの限界荷重は計算で求めることができます。板の高さを900mm、板厚を12mmとした時、

板の幅：450mm→1,930kg
板の幅：300mm→1,290kg
板の幅：150mm→640kg

となります。カラーボックスを縦に使った前提では高さが900mmですが、横置きして高さが450mmになれば更に余裕ができます。補強するとなると、この縦板にうまく荷重を載せてあげるようにやるのが基本です。

横の板材の抵抗力

板材のMDF材は、面内の局所的な力には逆に弱く、たわんだり、陥没したりします。テレビの重さをかけて、どのくらいたわむかは計算で求めることができます。

棚の縦板の間隔を変数として変えて、テレビの載せる板材の奥行を300mmとした場合で試算します。20kgのテレビを板の中央に載せた場合に、たわみが1mmのラインで良否を分けてみます。

板材がカラーボックスに棚の板に掛かる位置を支点とした場合、支点間の距離が広くなると、たわみに弱くなるため、MDF材を厚くする必要があることを示しています。

MDF材を守るために、たわみや陥没しにくい補強板を、先に計算した抵抗力がある縦板にかかるように置くと良いでしょう。

木材としては、パイン無垢材や、SPF材の肉厚があるものが好ましいです。この種類の木材は、MDF材に比べると曲がりに強く、およそ4～5倍の抵抗力があります。
（4～5倍は各木材のヤング係数典型値の比較）