1

S造構造計算書（２）

荷重、応力解析

計算結果チェック、応力値検証

●建物の平均重量をチェック

●応力値を概算計算でチェック

●結果を全体的に見る

2

注） 2010年6月1日より建築確認手続き運用改善で

従来必要だった構造概要書が廃止された。これ

に伴い目次や項目の名称変更が要求されている

詳細な記述必要

構造計算書１ 目次

下記項目順に変更

（１）構造上の特徴

①上部構造

②基礎構造

（２）構造計算方針

１．計算方針

２．使用プログラム

３．計算上準拠した

指針・基準

４．計算ルート

（１）建物の概要

項目名変更

3構造計算書１ 目次

4構造計算書２ 荷重

図で確認できないので要注意

屋根

5

補正荷重 注）地震時の自重割増は別途

のインプット

構造計算書２ 荷重

パラペット＋ペントハウス重量

ペントハウス重量の梁中間荷重

庇重量

6構造計算書２ 荷重

スラブで考慮されない床部分

7構造計算書２ 荷重

基本計画時

85

111107

8

風荷重

（ⅰ） 評価方法

a）地域から基準風速（v0 m/s)、場所より地表面粗度区分（Ⅰ～Ⅳ）を定める。

b）基準風速（v0 m/s)と風速高さ係数(Er)及び動的効果を考慮したガスト影響係数(Gf)より速度圧(q N/m^2)を求める。

c）速度圧(q N/m^2)に風力係数(Cf)を乗じたものが風圧力(P N/m^2)で、これに受圧面積(A)を乗じたものが風荷重となる。

q = 0.6*E*V02 E = Er

2*G fEr = 1.7*(

ZG

H)α

P = Cf*q 風荷重＝ P*A

（ⅱ） 留意事項

●基準風速（v0 m/s)は平坦で開けた場所（地表面祖度区分Ⅱ）の高さ10mでの平均風速より定めたもので再現期間50年の値

●高さ(H)は建物高さと軒高さの平均

●ガスト影響係数(Gf)や係数( ZG,α）は地表面粗度区分(Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ)により表で与えられる。

●地表面祖度区分で(Ⅰ)は海岸、(Ⅱ)は田園、(Ⅲ)は住宅地、(Ⅳ)は市街地、通常(Ⅲ)が多い

●風力係数(Cf)は高さ方向に異なる外圧係数(Cpe)と建物内で一定な内圧係数(Cpi)の差

基礎知識 風荷重

9

速度圧：q(N/m2)=0.6･E･Vo2

速度圧

E=Er2･Gf

Er：平均風速の高さ方向の分布

Gf：ｶﾞスト影響係数

Vo：基準風速(m/s)

その地域の台風被害

等から全国で30～46

東京都23区は 34

Er=1.7( )ZbZG

α

Zb H

Er

Er=1.7( )HZG

α

Zb H

H H

注)Hの取り方

＝０．５＊空気密度

構造計算書２ 荷重

10

地表面

粗度区分

Zb

(m)

ZG

(m)

α Gf

H≦10 10＜H≦40 40＜H

Ⅰ 5 250 0.10 2.0

直線補間

1.8

Ⅱ 5 350 0.15 2.2 2.0

Ⅲ 5 450 0.20 2.5 2.1

Ⅳ 10 550 0.27 3.1 2.3

告示 第１４５４号

構造計算書２ 荷重

11

風力係数

風力係数：Cf=Cpe-Cpi

Cpe：外圧係数

Cpi：内圧係数

＋ －

－

－

Cpe

Cpi

Cpe

0.8kz

-1.0

0.8kz

+0.8～-1.0-0.5

-0.4

-0.4θ

*θによる

12

Cpi

0, -0.2

0, -0.2

kz=1.0

Zb H

kz

kz=( )ZbH

2α

kz=( )ZH

2α

Zb H

13構造計算書２ 風荷重

基本計画時

85

111107

建物高さ　H = (10.9 + 11.5)/2 =11.2 m

ガスト影響係数 Gf = 2.5 -0.4*(H - 10)/30 =2.48

Er = 1.7*(ZG

H)α

= 1.7*(450

11.2)0 .2

=0.812

kz = (H

Zb

)2α

= (11.2

5)0 .4

=0.724

風力係数 Cf = 0.8*kz = 0.8*0.724 =0.58

速度圧　q = 0.6*Er2*Gf*v0

2 = 0.6*0.812

2*2.48*34

2 =1134 N/m

2

14構造計算書２ 地震荷重

パラペット荷重＋地震時自重割増

地震時自重割増

全体重量の10%強

15

地震荷重

（ⅰ）評価方法

b）支持地盤の種別（第１種、第２種、第３種）と建物固有周期(T)より振動特性係数(Rt)を設定

a）建物の１次固有周期(T)を建物高さ(h)より計算 T = h*( 0.02 + 0.01*α)

c）建物各階の重量wj(N)を基本に層せん断力分布係数(Ai)を求める。

Rt = 1 ( T<Tc ) Rt = 1-0.2*(Tc

T-1) Rt =

T

1.6*Tc ( Tc≦T<2*Tc ) ( 2*Tc≦T )

A i = 1+(αi

1-αi)*

1+3*T

2*Tα i =

W

W i

d）振動特性係数(Rt)と層せん断力分布係数(Ai)及び地域係数(Z)、ベースシア係数(C0)をかけ合わせたものが各層の層せん断力係数(Ci) Ci = Z*Rt*Ai*C0

e)地下震度(k)は地下深さH(m)と地域係数(Z)より計算 　k ≧0.1*(1-40

H)*Z かつ　k≧0.05*Z

（ⅱ）留意事項

●振動特性係数(Rt)計算時のTcは第１種（岩盤、硬質砂礫等）で0.4秒、第２種（１種、３種以外）で0.6秒、第３種（粘土等の沖積層)で0.8秒

●ベースシア係数(C0)は１次設計用で0.2（木造で地盤が軟弱な場合は0.3）、２次設計（必要保有耐力計算）用で1.0、この1.0は関東大震災クラスの大地震（地震加速度:300～400Ｇａｌ）を想定

●地下の定義は階高の2/3以上、外周側面の75%以上が地盤と接しているもの。

●建物高さ(h)は地盤面から構造躯体の最高高さまで(m)

基礎知識 風荷重

16構造計算書２ 地震荷重

パラペット荷重＋地震時自重割増

地震時自重割増(5%程度）

T = 0.03*10.9=0.327

基本計画時

3500

3220

3220

全体重量の10%強

17

基本計画時

1990

平均重量をチェック

構造計算書２ 地震荷重

18構造計算書２ 計算条件

19構造計算書２ C , M0 ,Q

床荷重

スラブ自重（t=136) : 3.27

仕上げ等　　　　　　 : 0.55　

大梁、小梁　　　　　 : 0.6

フレーム用ＬＬ : 1.8

kN/m2

合計　6.22 kN/m2

w = 6.22*3.2 =19.9 kN/m

C = 12

w*L =

12

19.9*9.0 =134.

2 2

M = 8

w*L =

8

19.9*9.0 =2010

2 2

Q = 2

w*L =

2

19.9*9.0 =89.6

基本計画時

C = 130 kN・m

基礎梁の自重は無視

20構造計算書２ C , M0 ,Q

１本あたりの小梁からの反力

p = 2

w*L =

2

19.9*9.0 =89.6

２本分 P = 2.0*p = 179.2

C = 8

P*L =

8

179.2*6.4 =143.4

M = 4

P*L =

4

179.2*6.4 =286.70

Q = 2

P =

2

179.2 = 89.6

21構造計算書２ 解析条件

22構造計算書２ 解析モデル

部材心寸法

高さ方向の寸法確認

基礎梁剛域

h = 4800 - 175 - 2

600 -

2

900 =38751

h = 3500 - 175 - 2

500 + 175 +

2

600 =35503

梁中心間距離

23構造計算書２ 解析モデル

ベースパックの回転剛性

K = 2*L

E*n*A *(d + d )

BSb

b t c2

=2*450

2.05*10 *5*1140*(280 + 200)

5 2

= 2.99*10 N・mm/rad11

ベースパックの回転バネ

24構造計算書２ 解析モデル

せん断剛度増大率

25

せん断剛度増大率

構造計算書２ 解析モデル

26

マトリックス法 １）線材の部材剛性（端部自由度はu,v,θ,外力はP,H,M）

i j

u

v E：ヤング率

I：断面二次モーメント

L：材長

A：断面積

Pi

Hi

Mi=

対称

ui

vi

θi

uj

vj

θj

Pj

Hj

Mj

（１５）２）座標変換（部材座標U,Vから全体座標X,Yへの変換）

θ

Y

X

uv

座標変換マトリックス部材変位から全体変位への変換

部材剛性から全体剛性への変換直交行列

基礎知識 応力解析

27構造計算書２ 解析結果

外端曲げ　　M = 0.7*C = 0.7*132.8 =93.0L 内端曲げ　　M = 1.2*C = 1.2*132.8 =159.4R

中央曲げ　　M = M - 2

M + M = 199.2 -

2

159.4 + 93.0 =730

R L

外端せん断力　　Q = 88.2 - 7.4 =80.8 内端せん断力 　Q = 88.2 + 7.4 =95.6

基本計画時

ML = 91

MR = 156

28構造計算書２ 解析結果

外端曲げ　　M = 0.7*C = 0.7*145.7 =102.0R

内端曲げ　　 M = 1.2*C L = 1.2*145.7 =174.8

中央曲げ　　M = M - 2

M + M 0

R L

= 288.6 - 2

102.0 + 174.8 =150.2

外端せん断力　　Q = 92.6 - 11.4 =81.2

内端せん断力 　Q = 92.6 + 11.4 =104

基礎梁自重は無視

29

割合

(1.0)

(0.7)(0.5)

構造計算書２ 柱軸力

30

１F中柱せん断力　 Q = ( 9*1 + 6*0.6)

1926 =152.9c1

1F中柱柱脚曲げ　　 M = 152.9* 3.875*0.6 =355.5cb1

1F中柱柱頭曲げ　　 M = 152.9*3.875*0.4 =237.0ct1

1F外柱せん断力　 Q = ( 9*1 + 6*0.6)

0.6*1926 =91.7o1

1F外柱柱脚曲げ　　　 M = 91.7*3.875*0.6 =213.ob1

1F外柱柱頭曲げ　　　 M = 91.7*3.875*0.4 =142.1ot1

構造計算書２ 解析結果

31構造計算書２ 解析結果

１F中柱せん断力　 Q = ( 5*1 + 10*0.6)

1926 =175.c1

1F中柱柱脚曲げ　　 M = 175* 3.875*0.6 =406.9cb1

1F中柱柱頭曲げ　　 M = 175*3.875*0.4 =271.3ct1

1F外柱せん断力　 Q = ( 5*1 + 10*0.6)

0.6*1926 =105.1o1

1F外柱柱脚曲げ　　　 M = 105.1*3.875*0.6 =244.4ob1

1F外柱柱頭曲げ　　　 M = 105.1*3.875*0.4 =162.9ot1

基本計画時

1階中柱せん断力:181

１階中柱柱脚曲げ:484

32構造計算書２ 解析結果

33構造計算書２ 解析結果

基礎設計用

フレーム用のＬＬ

含基礎梁自重

34

基礎設計用

構造計算書２ 解析結果