構造計算ルート2とは？わかりやすい意味、鉄骨の計算

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構造計算ルート２は、計算ルート１（建物に十分な耐力を持たせる設計法）に「層間変形角、剛性率、偏心率、塔状比」の制限（※端的にいうと建物のバランスに関する制限）が考慮された設計法です。31m以下、かつ、前述した"制限"により「平面的、立面的にも整形な建物」について、構造計算ルート２が適用できます。なお、鉄筋コンクリート造の構造計算ルートでは、計算ルート２は「計算ルート2-1、2-2、2-3」に細分化されています。

構造計算ルートは、大まかにいうと「建物の規模」で区分されます。大規模な建物では計算ルート３を適用し、小規模な建物には計算ルート１、中規模の建物では計算ルート２を適用できます。各計算ルートの設計法は、計算ルート１が最も単純で、計算ルート３が最も難しく、計算ルート２は「計算ルート１の設計法に細かな規定が追加されており、やや面倒」という具合です。

以上のように、計算ルート２は中途半端な設計法で、個人的には使いどころが少ないように思います。実際、私は計算ルート２で構造設計した経験がありません。後述しますが、計算ルート２は基本的に適合性判定の対象となります。小規模な建物であれば適判を避けるため計算ルート１で設計しますし、中規模以上の建物であれば、構造的に工夫して剛性率、偏心率の規定を満足させて計算ルート２を選択するメリットが「保有水平耐力計算をしなくても良い」だけです。

さて、前述したように、構造計算ルート２が適用するためには、鉄骨造、鉄筋コンクリート造で共通する下記の規定を満足する必要があります。

・地震力に対する短期時の層間変形角1/200以下とする

・各階の剛性率を0.60以上とする

・各階の偏心率を0.15以下とする

・塔状比を4以下とする

ルート２を適用したい場合、層間変形角は1/200以下にします。層間変形角を小さくするためには、主に鉛直部材（柱、壁）などの断面を大きくして剛性を高めます。

層間変形角とは？層間変位と階の高さの計算【図解】

また、剛性率と偏心率の規定があります。バランスの悪い建物は、ルート２を適用できません。構造部材のバランスが良くなるよう（剛性のバランス）、部材配置や部材断面の大きさに注意します。剛性率、偏心率の意味は、下記が参考になります。

剛性率ってなに？剛性率の意味と、建物の耐震性

偏心率とは何か？

構造計算ルート２とルート３の違い

構造計算ルート２とルート３の違いを、下記に示します。なお、具体的な規定の違いは、下記の書籍を参考にしてください。

建築物の構造関係技術基準解説書（2015年版）

・計算ルート２　⇒　計算ルート１、ルート３の中間的な建物に適用される計算方法。計算ルート１より規模は大きいが、比較的整形でバランスの良い建物に適用可能。

・計算ルート３　⇒　規模の大きな建物に適用できる計算方法。大地震時には、部材の塑性化によるエネルギー吸収を考慮した計算（Dsの評価など）を行う。不整形な建物や、バランスの悪い建物にも適用可能。

計算ルート１の意味は、下記が参考になります。

構造計算ルート1とは？考え方、1-1と1-2との違い

構造計算ルート２と適判、ルート２主事の関係

構造計算ルート２は、

・基本的に適判が必要

と考えてください。ただし、現在はルート２の審査に対応した機関が、確認申請対応を行えば適判は不要となります。ルート２主事とは、ルート２の審査を行える主事のことです。民間の確認審査機関では、ルート２の審査を行える専門家が多いですが、特定行政庁ではいないこともあります。

例えば、計画通知でルート２主事がいない場合、適判が必要です。

鉄骨造の構造計算ルート２

鉄骨造の構造計算ルート２（昭55建告第1791号第2）では、下記の検討等を要します。

・筋交いの応力割増：筋かい（地階を除く）の水平力分担率に応じて、地震時の応力を割増しして許容応力度計算を行うこと。

・筋交い部の接合部の破断防止：筋かいの端部および接合部を、保有水平耐力接合とすること。

・局部座屈の防止：部材の幅厚比が制限値を満足すること。

・柱脚部の破壊防止

・冷間形成角形鋼管柱の耐力比確保：冷間形成角形鋼管（t≧6㎜）を柱に用いた場合、はり崩壊（全体崩壊）メカニズムが確実になるように、耐力比等について、規定の検討を行うこと。

詳細は、書籍をご確認ください。

建築物の構造関係技術基準解説書（2015年版）

鉄筋コンクリート造の構造計算ルート２

鉄骨造の構造計算ルート２（昭55建告第1791号第3）では、下記の検討等を要します。

・計算ルート2-1の場合　⇒　∑2.5αAw+∑0.7αAc≧0.75ZWAi、かつ、部材のせん断設計

・計算ルート2-2の場合　⇒　∑1.8αAw+∑1.8αAc≧ZWAi、かつ、部材のせん断設計

・計算ルート2-3の場合　⇒　靭性のある全体崩壊メカニズムの確保

まとめ

今回は構造計算ルート２について説明しました。構造計算ルート２は、計算ルート１（建物に十分な耐力を持たせる設計法）に「層間変形角、剛性率、偏心率、塔状比」の制限（※端的にいうと建物のバランスに関する制限）が考慮された設計法です。計算ルート１と３の中間的な規模の建物に適用します。ルート１より規模の大きな建物に適用できますが、比較的整形でバランスよく部材配置する必要があります。下記も併せて学習しましょう。

構造計算ルートとは何か？

構造計算ルート1とは？考え方、1-1と1-2との違い