ルート2(許容応力度等計算)とは?追加検討項目と剛性率・偏心率の基準(令第82条の6)
ルート君
ルート2って、ルート1より何が追加されるの?
ルート2(許容応力度等計算)は、ルート1の許容応力度計算に加えて、建物のバランスと変形を検討する計算方法です。
令第81条第2項第二号イに基づき、令第82条〜令第82条の4の計算を行います。
ルート2ではどんな項目がルート1に追加されるのか
ルート2では、ルート1の計算(令第82条)に加えて以下を確認します。
| 検討項目 | 基準値 | 根拠 |
|---|---|---|
| 層間変形角 | 1/200以下(特定の構造では1/120緩和あり) | 令第82条の2第一号 |
| 剛性率(Rs) | 各階のRs ≧ 0.6 | 令第82条の6第二号イ |
| 偏心率(Re) | 各階のRe ≦ 0.15 | 令第82条の6第二号ロ |
| 屋根の水平力に対する検討 | 令第82条の4による積雪・風圧時の安全確認 | 令第82条の4 |
| 塔状比の確認 | 建築物の高さを幅で割った塔状比が 4以下 であることを確認する | 令第82条の6第三号(平成19年国交告第593号) |
| 建築物区分への適合 | 平成19年国交告第593号に定める構造方法への適合を確認する | 令第82条の6第三号 |
層間変形角の確認とはどんな内容か(令第82条の2第一号)
層間変形角δ/Hは、1/200以下でなければなりません。
ただし、外装材・間仕切り・仕上げ等に損傷が生じないことを確認できる場合は、1/120まで緩和できます(令第82条の2第一号ただし書き)。
剛性率Rsとはどんな指標か(令第82条の6第二号イ)
剛性率Rsは、各階の層間変形角の逆数を全階の平均で除した値です。
剛性率の算定式
Rs = (1/δs) ÷ (全階の1/δの平均値)
δs:当該階の地震力に対する層間変形角
Rs ≧ 0.6 であることを確認する
偏心率Reとはどんな指標か(令第82条の6第二号ロ)
偏心率Reは、剛心と重心のずれを弾力半径で除した値です。
偏心率の算定式
Re = e / re
e:剛心と重心の距離(偏心距離)
re:弾力半径
Re ≦ 0.15 であることを確認する
ルート2で構造計算適合性判定は必要か
ルート2を採用する場合、一定規模以上の建築物は構造計算適合性判定が必要です(法第6条の3)。
ただし、「ルート2主事」(ルート2に係る特定構造計算基準の審査ができると認定された建築主事等)が審査する場合は、適合性判定が免除されます。
なぜルート2でこの3項目を追加確認するのか
中規模建築物では、部材単体の応力チェック(ルート1)だけでは地震時の建物全体の挙動を把握できません。
建物のバランスが悪い(剛性率・偏心率が規定値外)と、地震時に特定の階や部分に力が集中して被害が大きくなります。
また、変形が過大(層間変形角超過)だと非構造部材の損傷が深刻になります。
この3項目はいずれも「建物全体の応答特性」に関わる確認で、個別部材の許容応力度計算では捕捉できない点を補完します。
ルート2の追加確認が義務付けられているのは、この理由からです。
試験で問われやすいポイント
- 剛性率Rs・偏心率Reの規定値(令第82条の6第二号イ・ロ):Rs ≧ 0.6・Re ≦ 0.15。どちらかが規定値を外れると必要保有水平耐力の割増しが必要(令和2年 学科4 問94 選択肢3正)。
- 層間変形角の基本制限(令第82条の2第一号):1/200以下。外装等に損傷がないことを確認できる場合のみ1/120に緩和可(同ただし書き)。
- ルート2主事と適合性判定(法第6条の3):「ルート2主事」による審査の場合は適合性判定が免除。通常のルート2では適合性判定が必要(特定構造計算基準に該当するため)。
- ルート2でのブレース水平力分担率(令第82条の2等):地階を除き水平力を負担する筋かいの水平力分担率に応じて、地震時の応力を割り増した許容応力度計算を行う(令和3年 学科4 問88 選択肢3正)。
一問一答
Q. 剛性率Rs = 0.5、偏心率Re = 0.10 の場合、ルート2で計算を終えることができるか。
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できない。剛性率Rs = 0.5 は0.6を下回るため規定値を満たさない。この場合、形状特性係数Fesが増大し必要保有水平耐力が割り増しになる。ルート3を採用するか、設計変更で規定値を満たす必要がある(令第82条の2・令和2年 学科4 問94 選択肢3正)。
Q. 層間変形角を1/200でなく1/120として設計できる条件は何か。
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外装材・間仕切り・仕上げ等に損傷が生じないことを確認できる場合(令第82条の2第一号ただし書き)。単に軽量建築物であることや小規模であることだけでは緩和の根拠にならない。
Q. ルート2を採用した場合、構造計算適合性判定は必要か。また、その例外は何か。
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原則として必要(特定構造計算基準に該当・法第6条の3)。例外はルート2主事(許容応力度等計算に係る特定構造計算基準の審査が認定された建築主事等)が審査する場合は適合性判定が免除(法第6条の3第1項ただし書き)。
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参照
- 建築基準法施行令 第81条第2項第二号イ(ルート2の規定)
- 建築基準法施行令 第82条(許容応力度計算)
- 建築基準法施行令 第82条の6(許容応力度等計算・ルート2の包括的規定)
- 建築基準法施行令 第82条の2(層間変形角)
- 建築基準法施行令 第82条の4(屋根ふき材等)
- 平成19年国土交通省告示第593号(塔状比・構造方法の基準)