ルート3(保有水平耐力計算)とは?Qu≧Qunの確認手順とDs・Fesの意味(令第82条の3)

ルート君

ルート3(保有水平耐力計算)って、何を確かめる計算なの?

ルート3(保有水平耐力計算)は、建物が極稀地震動(大地震)を受けた際に倒壊しないことを直接確認する計算方法です。

令第82条の3第一号

Qun = Ds × Fes × Qud

Ds:構造特性係数(令第82条の3・昭55建告第1792号)

Fes:形状係数(令第82条の3・昭和55年告示第1792号第2)

Qud:地震力の算定に用いるCo=1.0として算出した設計用地震力

ルート3はどんな手順で計算を進めるのか

令第82条の3に基づき、各階の保有水平耐力Qu必要保有水平耐力Qun以上であることを確認します。

計算の手順 内容 根拠
①一次設計の確認 令第82条(許容応力度計算)・令第82条の2(層間変形角)・令第82条の4(屋根ふき材等)の確認を行う 令第82条・令第82条の2・令第82条の4
②必要保有水平耐力Qunの算定 Qun = Ds × Fes × Qud を各階で算定する 令第82条の3第一号
③保有水平耐力Quの算定 崩壊機構(各部材の塑性ヒンジ形成)を仮定して各階のQuを算定する 令第82条の3第二号
④Qu ≧ Qun の確認 全階でQu ≧ Qun であれば、極稀地震動に対して安全とみなされる 令第82条の3

Qu ≧ Qunが成立しない階が出たとき、まずやることは断面を変えることではありません。どの部材でどのような崩壊が生じてQuが不足しているかを確認することが先です。原因が分かれば、断面変更か崩壊形の見直しかの方向が定まります。

構造特性係数Dsとはどんな係数か(昭55建告第1792号)

Dsは構造の変形能力と靭性に基づく低減係数で、小さいほど建物の変形能力が高いことを示します。

構造 Dsの範囲
RC造(ラーメン) 0.30〜0.55(部材の靭性・配筋・幅厚比による)
鉄骨造(ラーメン) 0.25〜0.50(幅厚比区分による)
耐震壁付きRC造 0.45〜0.55(壁の配置・靭性による)

形状係数Fesとはどんな係数か(昭和55年告示第1792号第2)

Fesは剛性率Rs・偏心率Reに応じた割増係数で、1.0〜1.5の値を取ります。

Rs ≧ 0.6かつRe ≦ 0.15の場合はFes = 1.0です。

値がこれを超えると1.0より大きくなり、Qunが増加します。

ルート3で構造計算適合性判定は必要か

ルート3(保有水平耐力計算)を採用する建築物は、原則として構造計算適合性判定が必要です(法第6条の3)。

なぜルート3(保有水平耐力計算)が必要なのか

ルート1・2は弾性設計で、実際の大地震時に建物が塑性変形しながら倒壊を免れる能力を直接評価しません。

地震の大きさには予測の幅があり、設計の想定を超える地震が発生したとき、建物が倒壊しないかどうかはルート1・2の計算だけでは判断できません。

ルート3は塑性域を含めた実際の最大耐力(Qu)を算定して、大地震時に必要な耐力(Qun)と比較します。

これにより「大地震でも倒壊しない」ことを定量的に保証できます。

Ds(靭性)とFes(形状)を乗じることで、建物の変形性能と整形度を設計に組み込んでいます。

試験で問われやすいポイント

  • Qun = Ds × Fes × Qud の算定式(令第82条の3):Ds(構造特性係数)× Fes(形状係数)× Qud(設計用地震力Co=1.0)。各係数の意味(Ds=靭性・Fes=形状)を理解して式を正しく使う。
  • Dsの大小と靭性の対応(昭55建告第1792号):Ds小さい=変形能力高い(靭性大・Qun小)・Ds大きい=脆性的(靭性小・Qun大)。「架構の減衰が小さいほどDsを小さくできる」は誤り——減衰が小さいほど振動が長く続き、DSは大きくなる(令和2年 学科4 問94 選択肢2誤)。
  • 形状係数Fesの最小条件(昭和55年告示第1792号第2):Rs ≧ 0.6 かつ Re ≦ 0.15 のとき Fes = 1.0(割増なし)。どちらかが規定値を外れると Fes > 1.0 となり Qun が増大する(令和2年 学科4 問94 選択肢3正)。
  • ルート3は令第82条の3の定義の中に一次設計(令第82条・令第82条の2・令第82条の4)を含む。ルート2固有の剛性率・偏心率確認(令第82条の6)はルート3では不要。

一問一答

Q. ルート3の検定式(令第82条の3)において確認することを示せ。

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各階の保有水平耐力Qu ≧ 必要保有水平耐力Qun(= Ds × Fes × Qud)を全階で確認する(令第82条の3)。全階でQu≧Qunが成立すれば大地震時の倒壊防止を確認できたことになる。

Q. 「架構の減衰が小さいほど構造特性係数Dsを小さくできる」は正しいか。

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誤り令和2年 学科4 問94 選択肢2誤)。架構の減衰が小さいほど地震動に対して振動が収まりにくいため、Dsは大きくなる(必要保有水平耐力Qunも大きくなる)。Dsを小さくできるのは変形能力(靭性)が高い場合。

Q. 形状係数Fesが1.0(割増なし)となる条件は何か。

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剛性率Rs ≧ 0.6 かつ 偏心率Re ≦ 0.15 の両条件を満たす場合(昭和55年告示第1792号第2・令第82条の3)。どちらか一方でも規定値を外れると Fes > 1.0 となり Qun が割り増しされる。

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最終判断は、所管行政庁または確認検査機関に確認してください。本記事は2026年5月時点の情報をもとに作成しています。法改正により内容が変わる場合があります。

参照

  • 建築基準法施行令 第82条の3(保有水平耐力計算)
  • 昭和55年建設省告示第1792号(構造特性係数Ds)
  • 昭和55年建設省告示第1792号 第2(形状係数Fes)/同第1(構造特性係数Ds)

この記事を書いた人

ルート君

建築士試験と構造法規を一緒に学ぶキャラクター。