調査研究報告
No.440RESEARCH REPORT 2023. 3

建築構造審査・設計の技術的支援と道内建築物の設計傾向調査
Technical support of a building confirmation structure inspection andstructure design , Investigation of structure design characteristics ofbuildings in Hokkaido
森松 信雄 1)、本間 裕二 2)、千葉 隆史 3)、長瀬 拓也 4)、宮内 淳一 5) 、齊藤 隆典 6)
Nobuo Morimatsu 1),Yuji Honma2), Takafumi Chiba3）, Takuya Nagase4), Junichi Miyauchi 5), Takasuke Saitou6)

地方独立行政法人北海道立総合研究機構
建築研究本部
建築性能試験センター/北方建築総合研究所
Building Performance Testing Center / Northern Building Research Institute
Building Research Department
Local Independent Administrative Agency Hokkaido Research Organization

1)

安全性能部 構造判定課

構造判定課長 2) 安全性能部

安全性能部長 3) 安全性能部

構造判定課

主査

4)

安全性能部 評価試験課

研究主任
安全性能部 評価試験課 研究員 北方建築総合研究所 建築研究部建築システム G 主査
1)Director of Structural Safety Judgment Section. 2) Director of Building Safety Performance Division 3) Chief of Structural Safety Judgment Section.
4),5) Researcher of Performance Testing and Evaluation Section. 6) Chief of Building Engineering System Group, Northern Regional Building ResearchInstitute5)6)

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No unauthorized reproduction概要Abstract
建築構造審査・設計の技術的支援と道内建築物の設計傾向調査
Technical support of a building confirmation structure inspection and structure design ,Investigation of structure design characteristics of buildings in Hokkaido
森松信雄 1)、本間裕二 2)、千葉 隆史 3)、長瀬拓也 4)宮内 淳一 5) 、齊藤 隆典 6)

Nobuo Morimatsu 1),Yuji Honma2), Takafumi Chiba3）, Takuya Nagase4), Junichi Miyauchi 5), Takasuke Saitou 6)

キーワード ： 構造計算適合性判定、鉄骨造、構造特性、データベース、柱脚、側方破壊
Keywords : Building confirmation structure inspection, Steel structures, Structural characteristics, Database,
Steel column Base , Shear resistance of anchor bolt with small free edges
１．研究概要１）研究の背景
当センターは耐震偽装問題を契機に制度化された構造計算適合性判定業務を平成 19 年から実施するとともに、建築構造に係る審査や技術に関する調査・研究および情報提供を行い、建築確認申請の円滑化や構造安全性の確保を継続的に図ってきた。
近年では、建築確認が民間審査機関に申請されることが多くなり北海道をはじめとする特定行政庁への許容応力度設計等および保有水平耐力設計の確認申請数が減少し、建築技術職員による構造審査経験が減っていることから、構造に係る審査実務者育成のための技術的支援や情報提供について特定行政庁からの継続的な強い要望がある。
また、判定業務を開始してからの 16 年間に蓄積された判定実績により、地域的な設計技術上の傾向や構造特性等をデータベース化することができ、それらを展開することで地域特性を考慮した建築物の安全性向上につなげることが重要である。
２）研究の目的・特定行政庁の建築技術職員や設計者に対して、構造審査や設計者に有用な情報提供と講習会を実施する
ことで、構造審査の迅速化を図り建築確認申請の円滑化を目指す。同時に、判定実績から道内の建築物の建築構造設計上の傾向や構造特性を分析し、耐震性能を定量化したデータベースを作成、特定行政庁や設計者に広く情報提供することによって道内建築物の安全性向上を図ることを目的とする。
２．研究内容１）構造審査・構造設計関連法令および技術的問題点の整理分析と情報提供（R2～4 年度）
・ねらい： 構造設計関連の法令基準、設計基準等に係る新たな情報や判定実績の整理・分析から構造設計上の留意点をとりまとめ情報展開することにより設計や審査の円滑化を図る。また、設計者からのニーズ等に対応した、構造実験や解析を行い、情報提供を行う。
・試験項目等： 構造関連の法令基準等に関する調査・分析、判定実績の整理と分析、設計方法に関する情報整理分析、構造実験および解析等、講習会の実施、設計者に対するアンケート調査など
1)

安全性能部 構造判定課 構造判定課長 2) 安全性能部 安全性能部長 3) 安全性能部 構造判定課 主査 4) 安全性能部 評価試
験課 研究主任 5) 安全性能部 評価試験課 研究員 6) 北方建築総合研究所 建築研究部建築システム G 主査
1)Director of Structural Safety Judgment Section. 2) Director of Building Safety Performance Division 3) Chief of Structural Safety Judgment
Section. 4),5) Researcher of Performance Testing and Evaluation Section. 6) Chief of Building Engineering System Group, Northern Regional
Building Research Institute２）道内建築物の構造設計傾向および安全性向上のための構造特性分析（R2～4 年度）
・ねらい： 道内建築物に係る構造設計の傾向や構造特性および設計業務上の傾向を判定業務の実績から調査分析・検証し、その結果を講習会等で情報提供することで道内における建築物の安全性向上を図る。
・試験項目等：判定実績の構造特性調査・分析、構造実験および解析、データベース
３．研究成果１）構造設計関連の法令基準、構造設計基準・規準などにかかる改正・改定情報について、日本建築行
政会議構造計算適合性判定部会作業部会への参加、国交省等のホームページなどを調査し情報を整理し取りまとめ、設計者向けの講習会で情報提供を行った。（R2～4 年度）
・R2～R3 年度に行った構造計算適合性判定物件を調査分析し、審査者側からの主な指摘事項を整理した（図 1）。また、一貫設計プログラムによって出力される計算書内のワーニングメッセージ（注意・警告メッセージ）の例とその対応などを解説した資料を作成した。これらの資料を、審査者または設計者向けの講習会で配布・説明を行った。また、その一部をホームページで公開している。（R2～4 年度）
２）過去の判定物件より任意に抽出した 100 棟の低層鉄骨造建築物の構造特性調査を行った。代表的な部
材で使用されている鉄骨の鋼種は SS400 が多いこと（図 2）、張り間スパンの梁には H588×300 サイズが多く使われていることなどが明らかになった。本結果は、構造審査・設計の経験の少ない技術者にとって設計の目安になるとともに、鉄骨部材のリユースの可能性を検討する際の基礎資料となる。
（R2～4 年度）
・低層鉄骨造建築物の代表的なスパンの分布（図 3）が明らかになった。これらは、鉄骨造建物を木造に置き換える場合のプラン検討の基礎資料となる。（R2～4 年度）
・設計者から要望のあった鉄骨造柱脚の RC 柱形（図 4）の側方破壊実験を行い、破壊性状について明らかにした（図 5）。また、実験の一部について設計者に対して公開実験も行った。実験の結果をまとめ、設計者に講習会で報告をした。（R2～4 年度）＜具体的データ＞

図 1 作成した「主な指摘事項」の資料

図4

図 2 梁に使用されている鋼種

側方破壊実験の試験体断面図

図5

図 3 張り間スパンの分布

側方破壊実験

せん断力－変位図

４．今後の見通し・構造に関する法律、基準・規準は今後も更新されることから、継続的に設計者に最新情報の提供を行っていく必要がある。
・今後も、自治体や建築関係技術者と連携を図り、建築物の安全性向上に関する調査・研究を継続する必
要がある。

目

次

１．研究の背景と目的..................................................................................................................... 1（１）背景 ........................................................................................................................................ 1（２）構造計算適合性判定業務の状況 ......................................................................................... 1（３）目的 ........................................................................................................................................ 2２．建築構造審査・設計の技術的支援 ......................................................................................... 2（１）構造設計関連法令および構造設計基準・規準などの改正・改定情報の整理 ............. 2（２）判定業務における技術情報の整理 ..................................................................................... 3３．構造性能評価業務の実施可能性についての調査 ................................................................. 5

４．道内建築物の設計傾向調査（低層鉄骨造建築物の構造特性調査） ................................. 5５．鉄骨造露出型柱脚の鉄筋コンクリート造柱型の側方破壊挙動の実験 ........................... 11

６．まとめ ...................................................................................................................................... 17

１．研究の背景と目的らの結果について講習会等を通して特定行政庁職員（１）背景や構造設計者に情報提供をしてきた。

平成 17 年に発覚した耐震偽装問題を契機に、北海（2）構造計算適合性判定業務の状況

道では、平成 19 年 4 月に北海道立北方建築総合研究

当センターは、平成 19 年 6 月より構造計算適合判

所内に構造計算適合性判定センターが設置された。

定業務を開始した。平成 26 年 1 月からは判定機関が平成 22 年の地方独立行政法人化を経て、平成 30 年

新たに 4 機関（（一財）日本建築センター、（一財）4 月に建築材料の性能評価機関としての機能を統合

ベターリビング、（一財）日本住宅金融普及協会、（一した北海道立総合研究機構

建築性財）日本建築設備・昇降機センター）追加指定され、能試験センター（以下、当センターと略す）となり、

平成 29 年 1 月にはさらに 1 機関（（一財）日本建築

北海道内に所在する唯一の指定機関として構造計算

総合試験所）追加されたが、令和 2 年 4 月に（一財）適合性判定業務（以下、判定業務と略す）を実施し日本建築設備・昇降機センターが判定業務を廃止している。

たため、現在当センターを含めて 5 機関が道内の建建築研究本部

平成 19 年 6 月に判定業務を開始して以来、約 5100

築物の判定業務を実施している。

棟の判定実績があり、道内の建築構造に関する地域特性の把握、安全性の向上の為に重要な資料となる

表 1-1 北海道の年度毎

判定依頼受付件数／棟数判定業務における質疑内容、構造図・構造計算書を年度多く所持している。これらを調査、分析し情報を提平成 19 年度

363／466

供するとは、審査者及び設計者にとって非常に有効

平成 20 年度

512／703

なことである。

平成 21 年度

398／555

当センターは、設立当初は道立の機関であったこ

平成 22 年度

421／549とから北海道をはじめとする特定行政庁職員に対し

平成 23 年度

406／523て積極的に構造審査の技術的支援や情報提供を毎年

平成 24 年度

427／538

継続してきている

北海道全体

当センター

平成 25 年度※1

488／602451／588

また、近年では建築確認が民間審査機関に申請さ平成 26 年度

439／586

218／284

れることが多くなり北海道をはじめとする特定行政平成 27 年度※2

371／451

114／135

平成 28 年度

423／494

141／158

平成 29 年度

422／507126／154

平成 30 年度

392／467

119／137

令和元年度

360／425

99／116

令和 2 年度

316／365

81／95

令和 3 年度

329／389

73／78

令和 4 年度※3

295／33160／66

庁への確認申請数が減少し、建築技術職員による構造審査経験が減っている状況もあり、構造に係る審査実務者育成のための技術的支援や情報提供について特定行政庁から要望が高まっている
さらに、当センターではこれまでに一貫構造計算
プログラムにおけるモデル化の検討（段差梁架構部分、三方スリット壁、方立壁、クランク壁）を行い各プログラムによる剛性のばらつきや架構性状の相※1 平成 26 年 1 月より判定機関が複数化

違を明らかにし設計上の留意点の提案 1）、2）、判定実※2 平成 27 年 6 月よりルート 2 主事よるルート 2 審査の開始

績より抽出した鉄筋コンクリート造建築物のコンク※3 令和 5 年 1 月時点

リート強度分布等の構造特性の調査と時刻歴解析を行い応答性状の把握及び鉄骨造露出柱脚の RC 柱形の側方破壊性状の把握のための実験 3）を行い、それ北海道全体における判定業務の対象物件（受付）は、令和 3 年度で 329 件/389 棟である。当センターで判定を実施した件数/棟数は、
平成 26 年度以前は、- 1 -概ね 400 件/500 棟、平成 27 年度以降 120 件/150 棟、2．建築構造審査・設計の技術的支援

令和 3 年度は 73 件/78 棟で推移している。表 1-1 に（１）構造設計関連法令および構造設計基準・規北海道全体と当センターで実施した年度毎の判定依

準などの改正・改定情報の整理

頼件数/棟数の動向を示す。なお、北海道は積雪寒冷

建築基準法、告示または建築学会から発行されて地であることから 11 月～2 月にかけての工事着工がいる構造設計規準、構造関連の法令などが整理され少ないため判定依頼件数が少なくなり、雪解け後のている「建築物の構造関係技術基準解説書」は随時

4 月以降に工事着工が集中することから 2 月頃より改正・改定されている。判定業務に直接関係する法判定依頼件数が増加する傾向が顕著であることは、

令・基準・規準を整理し構造設計者等に情報を提供

判定業務を開始して以来、同様の傾向が続いている。

することは、建築確認申請、構造計算適合性判定業（3）目的

務の円滑化を促進することになる。

そこで本研究では、設計者及び特定行政庁の建築

建築基準法については、この研究を開始した令和

技術職員に対して、判定実績や法令・基準等の改正

２年度から令和４年度における改正された内容及び情報等から分析した構造審査と構造設計に有用な情

今後改正予定で構造設計に関わる法・告示等につい報の提供と講習会等を実施することで、建築確認申て調査・整理した結果を以下に示す。
1）2022（令和 4）年 3 月 平成 13 年国土交通省

請、構造計算適合性判定業務の円滑化を図ることを

告示第 1024 号のうち第 1 第 14 号及び第 2 第 13 号

目的とする。
さらに、判定実績から道内の建築物の構造設計上に規定するあと施工アンカーに係る運用についてのの構造特性や設計傾向の分析・データベースの作成

一部改正があった。現行基準では、あと施工アンカ

および構造実験を行った結果を、特定行政庁や設計

ーは既存の鉄筋コンクリート構造の部材とこれを補者に広く情報提供することによって道内建築物の安強するための部材との接合に用いるものに限定され全性向上を図ることを目的とする。

ていたが、増改築や新築において、補強以外の用途

なお、現行基準で建築された建築物に対して本研に使用することが可能になった。但し、使用できる

究のように広範囲かつ統計的に分析をした例は少な

あと施工アンカーは許容応力度が大臣に指定された

く、得られた結果を公表することは、構造技術者へ

接着系あと施工アンカー（注入方式カートリッジ型）の意義ある資料になると考えている。

であるが令和 5 年 3 月末の段階では、強度指定されたあと施工アンカーが登録されていないため、現状では使用できない。

[参考文献]
1) 北川淳2）2022（令和 4）年 6 月に公布された「脱炭素社他：建築確認申請における構造審査等支援のための調査，地方独立行政法人北海道立総合研究機構

北会の実現に資するための建築物のエネルギー消費性方建築研究所 調査研究報告，No.312，2012.3

能の向上に関する法律等の一部を改正する法律」に

2) 北川淳他：建築確認申請における構造審査等円滑化より建築確認・検査対象の見直した審査省略制度（いのための調査，地方独立行政法人北海道立総合研究機構

わゆる「4 号特例」）の縮小が措置され 2025 年 4 月

北方建築研究所 調査研究報告，No.353，2015.3に施行予定である。これは、1998 年に基準法改正に3) 森松信雄

他：建築確認構造申請の技術的支援と道内よる建築確認・検査の民間開放等があったこと、同建築物の安全性向上のための特性分析，地方独立行政法人

制度を活用した多数の住宅において不適切な設計・

北海道立総合研究機構

工事監理が行われ、構造強度不足が明らかになる事

No.405，2020.3

北方建築研究所

調査研究報告，案が発生したことを受け制度の見直しが検討されて
いた。

- 2 -

現状は、建築基準法第 6 条の 4（建築物の建築に効と考えた。

関する確認の特例）の条件を満たしていれば、建築

これらの情報は、令和 4 年 12 月 1 日 （一社）日確認審査の一部を省略できるが、施行後には一部を

本建築構造技術者協会北海道支部「函館設計交流会」、除き確認申請の際に構造図書（構造関係規定などの

令和 5 年 2 月 28 日

図書）の提出が必要になり審査対象となる。

定業務に関するセミナー」にて設計者へ情報提供（図建築基準法第 6 条第 1 項第 4 号に該当する建築物
が、改正後には新 2 号と新 3 号（木造平屋建て

令和 4 年度「構造計算適合性判

2-1，図 2-2）を行った。

延

図 2-1 告示改正の資料（あと施工アンカー）

べ面積 200 ㎡以下）になり、審査省略制度の対象は、
新 3 号のみになる。これらが施行されると、一般的な木造 2 階建ての住宅も構造審査の対象となり、確認審査機関・設計者の負担増加により確認審査が滞る可能性があるため、事前に準備が必要であること
を講習会などで設計者に情報提供をした。
3）2022（令和 4）年 6 月に公布された「脱炭素社会の実現に資するための建築物のエネルギー消費性能の向上に関する法律等の一部を改正する法律」で階高の高い木造建築物などの増加を踏まえた構造安

図 2-2 法改正の資料（4 号特例について）

全の検証法の合理化とし、建築基準法 20 条を改正し簡易な構造計算で建築可能な 3 階建て木造建築物の範囲が拡大された。これは、現行法では高さ 13ｍ以
下かつ軒高さ 9ｍ以下は、二級建築士でも設計でき
る簡易構造計算（許容応力度計算）で建築可能となっているが、簡易な構造計算の対象の高さを 16ｍ以下に拡大し、併せて建築士法も改正された。
4）2025（令和 7）年 4 月からの施行予定で、2023（令和 5）年秋頃の公布予定であるが、木造建築物における省エネ化等による建築物の重量化に対応するための必要壁量等の基準（案）についても整理・報告した。これは、令和 4 年 2 月 1 日の社会資本整備（２）判定業務における技術情報の整理

審議会の答申において省エネ化等に伴って重量化し構造審査技術の支援や情報提供については、特定ている建築物の安全性の確保のため、必要な壁量等

行政庁等の確認審査担当者から、構造計算適合性判の構造安全性の基準を整備することが示され、基準定の審査上のよくある指摘事項及びワーニングメッ（案）の概要が取りまとめられた。令第 46 条第 4 項

セージ（エラーメッセージ）の考え方・内容等につ

表 2 と同様に、簡易に必要な壁量を確認する方法といての資料を求められていた。そこで、令和 2 年～

して新たに ZEH 水準等の建築物に対応する必要な4 年までの判定業務の実績から、主な指摘事項とワ

壁量の基準が位置づけられている。この改正案は確ーニングメッセージに対する設計者からのコメント

定されたものではないが、将来の既存不適格を減ら

例を整理し資料として取り纏めた。

すためにも設計者へ情報を早めに提供することは有- 3 -ワーニングメッセージ（エラーメッセージ）については、代表事例を整理し取り纏めて内容を解説し

表 2-2 代表的指摘事項例

た資料と設計者が記載した対応コメントの例文を記載した資料を作成した。ワーニングメッセージの事

押えコンクリート、フカシコンの荷重の設定と範囲
積載荷重の設定根拠（倉庫、工場、設備機器荷重、消火水槽など）荷重に関する事項

例と対応例について表 2-1 に示す。
表 2-1

・フレームまたは柱の主軸の傾斜角が15°を超える
平面形状に関する事項

RC造の片持ちスラブの基端応力処理
壁面より2ｍを超える跳ね出し部分への局部震度の考慮
二次部材に関する事項

設計者の所見例

土圧を受ける壁の設計

・柱位置を実状に合わせるために指定した。

部材と直交加力方向時の断面計算について（べた基礎建物の基礎梁など）・軸振れの指定があります

・立体解析なので 問題ない。

塔状建物の転倒の検討方針

・セットバックの指定があります・剛床解除を指定しています

荷重に関する事項

ＦＥＭの計算における境界条件について
庇部の折板の設計における設計風圧力について

・実建物形状にあわせてモデル化を行った。

・実建物形状にあわせてモデル化を行った。立体
解析なので問題ない

矩形ではない平面形状の場合の地震力の作用方向
設計方針に関する事項 床面､屋根面でのせん断力移行の検討

・水勾配を考慮してモデル化した。

エキスパンションジョイント幅の設計

・大梁の傾斜角が15度を超える

剛床に関する事項

ＲＣ小梁において、RC規準による最小配筋規定について

・節点の同一化が行われている・節点上下移動の指定があります
立面形状に関する事項

について
電算入力における追加荷重の数値の根拠
多雪区域外の区域における、積雪荷重の取り扱い

代表的ワーニングメッセージと対応例
メッセージ例

天井走行クレーン荷重の組み合わせ（満載、空荷、近接時など）と入力値

・剛床が複数存在する（多剛床の指定があります）

認定、評定の材料・工法を使用しているが適用範囲外の内容がある、認定

・実建物形状にあわせて剛床を解除したので問題

番号の未記載があるない。

中央部主筋本数が端部主筋本数の半数以下ですが、終局曲げ耐力への影響

・吹き抜け部の剛床を解除した。

RC造の雑壁が剛接された柱・梁のヒンジの発生位置及び剛域の設計方針
最下層で崩壊形となる以前に上階が崩壊形となり1層の部材にヒンジが発・××節点に独立水平変位の指定がさ

生していないときの靱性保証

れている

開口付きスリット壁やパラペットの剛性評価方針（評価が統一された基準

・積載荷重“なし”が指定されているですか）・スラブ形状名称××の積載荷重番号 ・屋根部であり、積雪荷重のみ考慮している。

最下層でコンクリート強度を２ランク下げている場合の応力伝達についてが0になっている

付着割裂の検討について

ルート判定に関する・偏心率が0.1を超えています

・保有耐力計算においてFesを割り増して検討して基礎小梁で杭頭曲げを負担していますが、下端主筋端部の定着仕様につい事項

・剛性率が0.6を下回っていますいる。

て（定着の必要性）
純ラーメン架構の本体建物に付属する壁式架構部分の構造計画について

・壁形状○の壁形状名称W○○の壁厚 ・軽量間仕切のためコンクリートの壁厚tを0とし部材に関する事項

が0になっている・RC梁ｐwの計算式の上限を超えている。

事項

設計方針に関する事項

・スラブ形状名称L○○のスラブ厚さ ・折板屋根のため、コンクリートのスラブ厚さを0が0になっている

せん断補強筋に関する

た。

（RC造）

0.6％を超えています、ｐw=0.6％で下層階壁抜けとなる１階柱に対して、２階耐力壁下端の枠梁や２階柱が見合った断面になっていない
壁量に算入しているそで壁のルート2－2の靱性確保に関する規定について・上限値で計算しているので問題ありません。

柱はり接合部の設計用せん断力の算定におけるα（応力割増係数）は1.1倍以上必要です（耐力式の鉄筋の材料強度（1.1F以下）の割り増しとは別計算します。

です）

・柱のpwが計算式の上限を超える
・支点の状態を指定しています。
支点の状態に関する事項

幅の小さな柱に対する梁主筋の直線定着長さについて

・基礎のない節点の支点拘束を解除した。

・△フレーム○軸の鉛直荷重時上下方 ・基礎梁が取り付かない部分の支点に対して、回ピロティ階の単独柱の横補強筋の間隔について

向バネが０で入力され ているため支転拘束を指定。曲げモーメントを杭にて処理させ

柱梁接合部のせん断補強筋量について靱性指針で検討していますが、pw＝点が解除されます。

るため。

0.2％ですが問題ありませんか
鉄骨梁の合成梁の設計において、剛性割り増しとスタッドボルト本数の設

梁端部の拘束条件に関 ・Y○フレーム1F層X□軸のはりの接 ・実状にあわせて大梁端部の接合条件をピン接合する事項
部材の剛域に関する事項

合条件を入力している・剛域が直接入力されています

計

にした。

鉄骨造の基礎梁にヒンジが発生している場合のＤｓ（RC造の0.3を採用に・剛接型のRC腰壁・垂れ壁、梁レベルが下がってついて）いるところを考慮し剛域を調整した。

山形ラーメン架構の剛床解除

・Y△フレーム2F階X□軸の柱の剛域 ・鉄骨造の根巻き柱脚に剛接する腰壁を考慮しが入力されている

梁の途中に節点がある鉄骨梁の長さについて（電算における１本梁指定）た。

柱型の側方破壊の検討

・剛度増減率が直接入力してれていま ・スリット付き壁を考慮して梁の剛性を調整しす
・柱・大梁剛性増減率が指定されてい部材の剛性に関する事項

る・Y△フレーム2F層X□軸のスラブによる剛性増大率が入力されている。
・梁フカシ、スリット壁の剛性を考慮しています。
関する事項

根巻き柱脚の靭性保証設計

た。
設計方針に関する事項

・部材剛性が実状に合うように設定した。

・Y□フレーム2F層X○軸のはりの剛 ・吹き抜け部などスラブによる剛性を実状に合わ性増大率が入力されている。

部材耐力に直接入力に耐震壁の開口補強筋の設計応力ている

・Pwを1.2％として計算しており問題ない。

・長期荷重時のせん断力に対する使用性確保のための検討において、ｐwが（下屋部分、階段室、EVシャフト）

耐力壁の縦筋に対して横筋を2倍以上多く配置し終局せん断強度を算定しとし固定荷重として入力した。

・大梁耐力を直接入力している。

（S造）

せて調整した。

埋め込み柱脚のコ型補強筋の設計
トラス梁の部材種別をＦＡとしているが、部材種別を決める変形能力確保に対する検討について
トラス梁の接合部の長期応力に対する設計
鉛直ブレースの接合部周辺部材の検討

・梁フカシ、スリット壁の剛性を考慮しています

鉛直ブレース付帯梁の軸力を考慮した設計
上下階で柱サイズが異なる場合のダイアフラムの設計

・別途計算したPC梁のMuを入力しています。

梁端部に近い部分に横補剛を設ける方法を採用しているが、配置（寸法）・支点の浮き上がり耐力、圧壊耐力を実状にあわが記載されていない

せて角形鋼管とH型梁の仕口部において梁ウエブのモーメント伝達考慮した保有耐力接合の検討について

・軸力を考慮した梁のMuを入力しています。

べた基礎底版の設計において、底版外周部の拘束条件（底版端部の曲げ戻し応力の処理など）

また、判定業務における審査側からの代表的な指浅層混合処理工法の適用範囲
１階土間スラブの場合、剛床仮定を成立させるための条件（杭基礎のケー

摘事項は、基本的な設計図書間での不整合やケアレ

ス、土間スラブ筋の梁への定着方法）
地盤改良柱の地震時の検討
地盤の許容応力度算定時における、平均N値、Df値、地下水位、荷重の傾

スミス、個別性の高い質疑等を除いた代表的な項目を抽出した。その結果を表 2-2 に示す。また、2020年版

斜角について基礎に関する事項

場所打ちコンクリート杭の先端支持力式について
引き抜き力のあるフーチングのはかま筋の設計について
杭先端以深のボーリングN値が計測されていない（先端以深でのN値低下

建築物の構造関係技術基準解説書の Q＆A がの可能性について）基礎梁が取り付かない基礎の杭設計において、杭頭曲げによる変動軸力の考慮

2021（令和 3）年 10 月に公表された。当該 Q＆A を

近隣ボーリングデータの妥当性
短い杭の設計条件（杭先端の境界条件をピンとする妥当性について）整理し、判定に大きく影響するような注意事項につべた基礎形式形式の基礎小梁の短期接地圧に対する検討について
電算入力の独立水平変位の指定節点について（剛床解除の節点について）いて抽出し指摘事項と併せてに取り纏めた。さらに、電算モデル化における構造芯の設定値
プログラム入力に関する事項

日本建築行政会議構造計算適合性判定部会の作業部- 4 -電算における、片持梁が取り付く接合部形状
電算入力の有効スラブ筋の鉄筋量
電算で入力している、追加荷重、剛域の設定、剛性倍率の設定根拠

会に参加する中で得られた最近の構造技術的な課題（時刻歴解析等）で 7551 件であった。次いで、壁倍などの最新の情報についても反映している。

率の認定が 398 件、基礎ぐいの許容支持力の算出方

これらは、北海道をはじめ他の特定行政庁の建築法が 220 件であった。また、北海道の事業者が申請

技術職員に対して「建築確認構造審査の技術力の向者となっている件数は、超高層建築物等が 111 件、上に関する研修会」にて令和 5 年の 2 月～3 月に開壁倍率が 4 件、基礎ぐいの許容支持力の認定が 3 件

催（8 会場）し情報提供（図 2-3，2-4）を行った。

であり、道内事業者による認定の需要が少ないことがわかった。
表 3-1 性能評価機関と評価件数
性能評価項目図 2-3

研修会の資料（ワーニング事例）

認定機関数 評価件数

道内事業者の評価件数

超高層建築物等の認定（時刻歴解析）

16

7551

構造計算プログラムの認定

18

特定天井の認定

2

不明

不明

木造の軸組の認定

5

不明

不明

鋼材接合部に関するの認定

2

12

0

継手又は仕口の構造に関する認定

2

18

0

高力ボルト接合に関する認定

2

22

ＲＣ造の柱等の認定

9

不明

不明

広告塔又は高架水槽等の認定

9

不明

不明

遊戯施設の認定（構造耐力）

5

不明

不明

壁倍率の認定5398

4（基礎ぐいの許容支持力の算出方法）

4

220

3

（木造等の建築物又はその部分）

3

0

0

（鉄骨造等の建築物又はその部分）

3

47

0

（ＲＣ造等の建築物又はその部分）

22（溶接された鋼材の溶接部）

2

不明

111
0

0

0
不明

４．道内建築物の設計傾向調査（低層鉄骨造建築
物の構造特性調査）
1) 目的
建築物構造特性や設計傾向をデータベースにまとめ特性分析をすることは、効率的な構造審査の実施
や構造計画・構造設計における基礎資料にもなるこ
図 2-4とから重要である。
研修会の資料（指摘事項例）

当センターで判定業務開始以来約 5,100 棟の判定実績があること、これまでに鉄筋コンクリート造建

３．構造性能評価業務の実施可能性についての築物の設計傾向・構造特性調査 1）を実施しているこ調査とから、本研究では鉄骨造建築物を対象とし任意に

現在当センターでは、建築基準法第 59 条第 1 号
防耐火構造及び防火設備の耐火性能（壁、防火戸等）

抽出した 100 棟について、構造特性の調査・分析した結果を報告する。

および第 2 号の防火材料の不燃性能の性能評価業務と構造計算適合性判定業務を行っているが、今後の業務展開のため、全国の構造関係の性能評価業務の2013 年～2022 年における実績について調査した（表3-1）。
構造関係の性能評価業務は全部で 16 項目あり、評価件数が一番多い項目は、超高層建築物等の認定

令和 3 年度の建築着工統計による、全国と北海道の鉄骨造建築物の地上階別の着工床面積を表 4-1 と
図 4-1 に示す。これらより、鉄骨造建築物のうち 2 階
建て以下の建築物が全国では約 50％、道内では約70％であることから、低層の鉄骨造建物を本研究の調査対象とした。

- 5 -

表 4-2

表 4-1 鉄骨造の階数別 R3 年度着工床面積と棟数

No

地上階数
1階
2階
3階

床面積（㎡）
全国

6～9階

全国

北海道

407,364

20,897

1,042

11,398,419

354,037

37,218921

147,274

7,936

25

6,047,526

28,0231,365

131,689,617

8,453

354

3

10～15階969,837

16～20階21～30階
31階以上

北海道

6,654,670
6,226,860

4～5階

棟数（棟）

41,969169

3357,13009

0979,82708

01,186,311

全国

0

4

0

北海道

図 4-1 鉄骨造の階数別床面積（千㎡）2) サンプルデータについて
本調査のデータベースは、判定実績の中から任意に抽出し、その構造計算書と構造図から必要な諸元の読み取りにより構築した。
対象とする鉄骨造建築物は、着工統計の結果と当センターの判定実績から、1～5 階の低層建築物とした。立地条件は、札幌を中心とした都市部で地域係
数が 0.9 の地域が大半を占めているが地域係数は 0.8～1.0 地域となっている。積雪条件は長期荷重で垂直積雪量が 70～140cm 地域となっている。表 4-2 に低層鉄骨造建築物のデータベース一覧を示す。
3) 調査項目について
調査項目は、建築物の用途、延べ床面積、階数、
階高さ、架構形式、屋根仕様、梁間・桁行スパン長さ、梁間・桁行方向の部材サイズ、鋼種、柱サイズ・鋼種、基礎梁せい、層間変形角、Ds 及び保有水平耐力／必要保有水平耐（以下 Qu/Qun と略す）としている。なお、調査途中から集計を開始した基礎梁せいは 76 棟、層間変形角、Ds 及び Qu/Qun については
53 棟の調査結果となっている。

低層鉄骨造建築物の一覧

所在地

用途

(㎡）

地上階数

1階高さ
（水上）(mm)

架構形式 架構形式

1 札幌市

工場、事務所

3006.323870 ラーメン ラーメン2 札幌市

事務所、自動車車庫

985.5

2

4400 ラーメン ラーメン

3 滝上町

工場

562.7

1

9600 ラーメン ブレース

4 苫小牧市 寺院

648.5

2

4350 ラーメン ラーメン5 苫小牧市 事務所

730.7

2

3750 ラーメン ラーメン

6 上士幌町 工場

1070.819070 ラーメン ラーメン

7 函館市

倉庫

567.3

2

4560 ラーメン ラーメン

8 江別市

事務所、倉庫1739.033250 ラーメン ラーメン

9 小樽市

倉庫

699.8

2

4600 ラーメン ブレース

10 北斗市

自動車整備工場

1068.327500 ラーメン ラーメン

11 旭川市診療所、店舗、住宅

1296.253900 ラーメン ラーメン12 小樽市大学

1995.524000 ラーメン ラーメン13 札幌市事務所

1618.925520 ラーメン ラーメン14 旭川市事務所

1271.353870 ラーメン ラーメン15 網走市

自動車修理工場

595.0

28550 ラーメン ラーメン16 旭川市

工場

305.3

1

7750 ラーメン ブレース

17 砂川市

寺院

981.0

2

3815 ラーメン ラーメン18 新ひだか町物品販売店舗、他

858.7

1

3870 ラーメン ラーメン19 新ひだか町物品販売店舗、他

808.1

2

4000 ラーメン ラーメン

20 幕別町事務所

1523.324300 ラーメン ラーメン

21 南幌町店舗

1266.524000 ラーメン ラーメン

22 当別町

貯蔵庫

751.3

1

7700 ラーメン ブレース

23 芽室町倉庫

3975.519530 ブレース ラーメン24 旭川市

倉庫

720.0

1

7600 ラーメン ラーメン25 旭川市自動車車庫

2436.712960 ラーメン ラーメン26 旭川市

物品販売店舗10288.225500 ラーメン ラーメン27 旭川市

事務所

984.7

2

5300 ラーメン ラーメン28 札幌市工場

1211.723900 ラーメン ラーメン29 帯広市

物品販売業を営む店舗

9599.824300 ラーメン ブレース

30 旭川市

病院（

855.0

3

3650 ラーメン ラーメン

31 函館市工場（危険物製造所）

657.8

1

6400 ラーメン ブレース

32 北見市

野菜集出荷場

453.6

18390 ラーメン ブレース

33 江別市

格納庫

140.0

1

7323 ブレース ラーメン34 千歳市倉庫

16560.027500 ラーメン ラーメン35 札幌市

寺院

761.8

3

3860 ラーメン ラーメン

36 芽室町倉庫

1498.518920 ラーメン ブレース

37 中標津町 自動車修理工場

939.9

2

4020 ラーメン ラーメン38 札幌市工場

1891.725200 ラーメン ラーメン39 帯広市

物品販売店舗3829.515200 ラーメン ラーメン40 帯広市

物品販売店舗607.0

15250 ブレース ラーメン

41 小樽市倉庫

6920.0111000 ラーメン ラーメン42 函館市

工場

574.8

1

9600 ラーメン ブレース

43 釧路市工場

1099.419100 ラーメン ラーメン44 大樹町

自動車車庫

945.0

1

6650 ラーメン ラーメン45 登別市集会場

1430.424100 ラーメン ラーメン46 美幌町

事務所、寄宿舎

665.4

23850 ラーメン ラーメン47 福島町

車庫

299.0

1

5440 ラーメン ラーメン48 札幌市事務所、倉庫2970.434550 ラーメン ラーメン49 釧路市

車庫・事務所

562.6

27450 ラーメン ラーメン50 北広島市 倉庫

906.3

2

3500 ラーメン ラーメン

51 小樽市工場

1155.016660 ラーメン ブレース

52 旭川市

保育園

613.8

2

3455 ラーメン ラーメン53 旭川市倉庫

2880.018380 ラーメン ラーメン

54 函館市

事務所

809.0

3

3304 ラーメン ラーメン55 富良野市 工場

400.0

1

6700 ラーメン ラーメン

56 浦臼町事務所

1447.42

57 札幌市工場

1025.019500 ラーメン ブレース

58 室蘭市

工場

385.9

1

12600 ラーメン ブレース

59 士別市

工場

540.0

1

5650 ラーメン ラーメン60 千歳市

学校

803.1

2

3400 ラーメン ラーメン61 北斗市

作業場

320.5

1

4950 ラーメン ラーメン62 北見市

倉庫

306.9

1

7927 ラーメン ブレース

63 北見市

事務所

408.0

1

8300 ラーメン ラーメン11234.7

18170 ラーメン ブレース

64 奈井江町 工場、事務所

4150 ラーメン ラーメン65 旭川市

保育園

858.3

2

3600 ラーメン ラーメン66 旭川市

事務所

408.2

2

3600 ラーメン ラーメン67 札幌市

飲食店

597.7

2

3700 ラーメン ラーメン

68 小清水町 工場

816.8

1

9000 ラーメン ラーメン69 旭川市

保育園

646.5

2

3600 ラーメン ラーメン70 札幌市

倉庫

613.4

1

9650 ラーメン ブレース

71 石狩市

倉庫

259.2

1

5500 ラーメン ブレース

72 深川市

事務所

494.0

2

3950 ラーメン ラーメン73 札幌市

工場、事務所

1475.034000 ラーメン ラーメン

74 余市

工場

5579.218050 ラーメン ブレース

75 沼田町店舗

2125.1

2

76 札幌市倉庫

3810.425215 ラーメン ラーメン77 富良野市 貯蔵庫

1808.0112300 ラーメン ブレース

78 札幌市工場

2211.924700 ラーメン ラーメン79 砂川市

倉庫

198.0

1

6000 ラーメン ラーメン80 函館市

事務所

717.8

2

3860 ラーメン ラーメン81 札幌市

工場

699.0

1

9800 ラーメン ブレース

82 留萌市

工場

738.0

1

5200 ラーメン ラーメン83 室蘭市

事務所

416.7

3

2660 ラーメン ラーメン84 苫小牧市 倉庫

4494.716610 ラーメン ラーメン85 苫小牧市 倉庫

4460.416600 ラーメン ブレース

86 旭川市工場

1293.719580 ラーメン ラーメン87 八雲町工場

3886.617215 ラーメン ブレース

88 八雲町工場

1062.723900 ラーメン ラーメン89 旭川市倉庫

2880.018380 ラーメン ラーメン90 札幌市倉庫65653.1

26600 ブレース ブレース

91 室蘭市事務所

2843.525500 ラーメン ラーメン92 苫小牧市 倉庫

1497.2

17487 ラーメン ラーメン93 札幌市店舗

2023.724700 ラーメン ラーメン94 札幌市事務所

1000.433300 ラーメン ラーメン95 函館市

倉庫

934.7

1

9020 ラーメン ブレース

96 紋別市工場

1182.0110700 ラーメン ラーメン97 安平町

事務所

782.4

2

3950 ラーメン ラーメン98 千歳市

車庫

350.6

1

6495 ラーメン ラーメン99 室蘭市

図書館

619.9

2

4000 ラーメン ラーメン

32857.3

16600 ラーメン ラーメン100 苫小牧市 倉庫

- 6 -

延べ床面積

4000 ラーメン ラーメン

1 棟の建築物には、様々なスパン長さ、部材サイズの鉄骨材が存在しているが、今回の調査においては、

築物の梁材は、SN 材の使用頻度は低く廉価な SS 材が未だ主流となっている。

張り間、けた行方向のスパン長さが平均的な位置（同また、代表的な張り間方向のスパン長さは 10～一スパン長さの頻度が多い位置）、またはスパン長さ15m が最も多く、代表的なけた行方向のスパン長さが不揃いの建築物については最大のスパン位置の架は 5～6ｍが最も多く 7ｍ未満が 50％となっている

構を代表スパンとして、当該位置のスパン長さと部（図 4-9、図 4-10）。

材サイズ等を集計した。

張り間、けた行き方向別にスパン長さごとに使用

4) 調査・分析結果されている梁のサイズの分布状況を調査した結果を調査・分析した低層鉄骨造建築物の建物概要を以

表 4-3､4-4 に示す。

下に示す。1 階建ての建築物が約 45%、2 階建てが張り間方向で使用されていることが多いスパン長40%で併せて 90%（図 4-2）
、延べ床面積は、1,000 ㎡

さ 10～15m 範囲では、H-588×300、H-488×300 の梁未満の建築物が約 50%（図 4-3）で、建物用途は工が、けた行方向で使用されていることが多いスパン

場、倉庫、事務所の順（図 4-4）のサンプルとなって長さ 5～7m の範囲では H-300×150、 H-350×175、いる。

H-400×200 の梁が多く使用される傾向があること

架構形式は両方向ラーメン架構が 70％（図 4-5）がわかった。なお、柱には□350～400 サイズの角形を占めている。これは、ブレース架構はプランに制鋼管が使用されていることが多い（表 4-5）
。また、

約されることもあり、プランの自由度の高いラーメ

鉄骨柱の柱脚に関しては、プレートで製作する露出ン架構が採用されていることが推察される。梁に使柱脚が 54％、次いで既製品の露出柱脚が 29%と露出用されている鋼種は、梁間・けた行方向ともに SS400

柱脚が合計 83％であった（図 4-12）。低層の工場、が約 70％（図 4-6，4-7）、柱は角形鋼管が多く BCR295

倉庫ではより廉価なプレートで制作するベースプレが約 75％（図 4-8）であった。道内の鉄骨造低層建ートが好まれている傾向がある。

図 4-2 階数別分布

図 4-5 架構形式

図 4-3 延べ床面積別分布

図 4-6 梁材の鋼種（梁間）
- 7 -

図 4-4

図 4-7 梁材の鋼種（けた）

用途別面積分布

図 4-8 柱材の鋼種

図 4-9 張り間方向スパン長さの分布

図 4-12 柱脚形式

図 4-10

けた行方向スパン長さの分布

図 4-13 最上階の屋根形式

最上階の屋根形式、柱脚の形式、小梁のサイズお図 4-14

図 4-11 基礎梁せい

鉄骨小梁形状の分布の Ds 値と保有水平耐力／必要保有水平耐（以下Qu/Qun とする）の分布についても分析をした。

よび基礎梁せいについても調査・分析した。
最上階の屋根形式は、折板とデッキルーフで約

Ds 値は、張り間方向では、53％が DS 値が 0.4 で72%、母屋形式の金属屋根が 11％とコンクリートをあるが、けた行方向では 32％となっている（図 4-17）。

使用した合成デッキスラブの使用頻度が少ないこと

また、Qu/Qun は張り間方向では平均値が 2.01、けたがわかる（図 4-13）。

行方向では 1.69 となっている（図 4-16）。これらの鉄骨小梁のサイズは、H-350×175 が 29％であり、傾向は、張り間方向のスパン長さが長いことにより、H-250×125～ H-400×200 までの梁が主に使用され梁の横保有耐力横補剛を満足できないこと等からていることが多い（図 4-14）。

Ds 値＝0.4 が多くなっているが、長期応力の影響が基礎梁せいは、600mm～1,800mm に分布し、平均高さが 1,131mm であった（図 4-11）。

大きいため Qu/Qun が多少余裕のある値になっていると推察できる。

また、層間変形角は、梁間方向の平均値は0.00289rad （ 1/346 ）、 け た 行 き 方 向 の 平 均 値 は0.00269rad（1/371）であった。けた行き方向の層間変形角が小さいのは、架構形式のブレース架構が多い
ことが影響している（図 4-15）。
ルート 3（保有水平耐力設計）で設計された建築物- 8 -

表 4-3 張り間方向スパン長さと鉄骨梁サイズの分布
張り間方向
スパン長

梁形状
300✕150 350✕175 M340✕250400✕200 M390✕300450✕200 440✕300 500✕200 S500✕300 488✕300 600✕200 600✕250 582✕300 588✕300 692✕300 700✕300 792✕300 800✕300 900✕300 912✕300 BH100

～5000

1

6000

1

1

2

7000

トラス

1

2

1

8000
9000

1

1

3

2

1

1

2

1

2

1

10000

2

2

11000

1

1

1

1

1

12000

2

2

1

2

13000

1

14000

1

1

1

2

2
1

1

4
5

1
1

1

15000

2

16000

1

1

17000

1

1

3

1

1

1

2

1

1
4

18000

1

1

1

19000

2

20000

1

25000

1

2

1

1
1

25000～

1

2

1

1

合計

2

3

1

4

2

8

4

7

1

10

3

1

2

25

3

9

1

3

6

1
2

2

1

表 4-4 けた行き方向スパン長さと鉄骨梁サイズの分布
けた行方向
スパン長

梁形状
M194✕150250✕125 M244✕175300✕150 M294✕200346✕174 350✕175 M340✕250400✕200 450✕200 440✕300 500✕200 S500✕250 482✕300 488✕300 600✕200 588✕300 692✕300 700✕300 800✕300 BH100

～5000

3

6000

1

1

3

1

6

7000

2

4

2

8000

1

トラス

2

1

1

3

3

1

1

2

8

1

3

1

2

2

2

1

3

3

9000

1

1

10000

1

1
1
2

1

1

1

1

1

11000

1

1

2

1

1

2

12000

1
1

1

1

1

13000

1
1

1

14000

2

2

15000

1

16000

1

17000
18000
19000
21000

1

25000～

1

合計

1

5

1

12

3

2

11

2

17

9

6

7

1

1

4

2

6

表 4-5 張り間方向スパン長さと鉄骨柱サイズの分布
張り間方向
スパン長
5000

柱形状
□250

□300

□400

1

6000
7000

□350

2

□450

340✕250 390✕300 440✕300 400✕400 488✕300 588✕300 692✕300 700✕300 800✕300 900✕300 900✕400

□500

1
1

2

1

1

8000

1

1
1

3

9000

5

4

1

10000

1

2

1

11000

3

3

12000

6

2

2

1

4

3

1

1

13000

2

14000

1

1
1

17000

2

1
1

2

15000
16000

1

3

1

1
1

1

2

2

18000

1

19000

1

20000

1

2

1
1
1

1

2

25000

1

25000－
合計

1

2

2

1
4

12

29

21

7

3

1

6

2

1

- 9 -

1

4

2

1

2

2
1

1

3

1

2

4

2

2

0

5) まとめ
判定実績から調査した道内の低層鉄骨造建築物は2 階建て以下の延べ床面積が 1,000 ㎡前後で用途が工場・倉庫の建築物が多いことがわかった。また、
張り間方向スパンが 10～15m、けた行方向が 5～7mが多く張り間方向の鉄骨梁には H-588×300、けた行
方向の鉄骨梁には H-400×200、小梁には H-350×175、
柱には角形鋼管で□350×350 が使用されていることが多いことが明らかになった。
層間変形角は 1/800～1/250 の範囲で平均が 1/350
図 4-15 層間変形角（1 階）の分
布程度で設計されていることが多い。また、ルート 3で設計された低層鉄骨造建築物は、Ds が 0.4 で設計され Qu/Qun は 1.7～2.0 程度に多く分布していることがわかった。
これらの情報は、業務経験の少ない特定行政庁の確認審査担当者または構造設計者にとって、設計及び審査の目安になる。さらに、ゼロカーボン北海道、
SDGS への取り組みの一貫として、鉄骨部材のリユースの可能性を検討する際の基礎資料となる。また、
公共建築だけではなく民間の建築物における木材の利用促進を図るための、鉄骨造建物を木造化する場
合のプランニング等の基礎資料となる。

[参考文献]
1) 森松信雄

図 4-16 Qu/Qun（1 階）の分布

他：建築確認構造申請の技術的支援と道内建築物の安全性向上のための特性分析，地方独立行政法
人北海道立総合研究機構
告，No.405，2020.3

図 4-17 Ds 値（1 階）の分布- 10 -

北方建築研究所

調査研究報

５．鉄骨造露出型柱脚の鉄筋コンクリート造柱型の側方破壊挙動の実験

当センターでは、これまでに鉄骨造露出型柱脚の鉄筋コンクリート造柱型の側方破壊挙動の把握のた

1) 目的

めの構造実験を行っている 9）。その結果、既往の研

鉄骨造露出型柱脚は、鉄骨柱からベースプレート

究結果と同様にせん断補強筋の量が、側方破壊の最とアンカーボルトを介して応力を基礎へ伝達する。

大せん断耐力に与える影響は少ないが、ひび割れ後

アンカーボルトには引張軸力とせん断力が同時に作の柱脚部の靭性向上に繋がることがわかった。しか用する。せん断力に対してベースプレート下の摩擦

し、建築学会式のせん断耐力式を下回る試験体もあ力が不足した場合には、直接圧縮側のアンカーボル

り、縁あき距離が耐力に与える影響が課題であった。

トのせん断抵抗によって鉄筋コンクリート造柱型へ

そこで本研究は、さらにせん断補強筋の量、アン伝達することになる。そこで、アンカーボルトと柱カーボルトの端あき距離、縁端距離をパラメーター型の端あき距離が不足しているとコンクリート側方として試験体数を増やし破壊挙動を把握をすること

破壊を起こすことが知られている（図 5-1）。

を目的としている。なお、柱型の側方破壊耐力の確
認実験の一部を一般構造設計者に公開した形式で行った（令和 3 年 3 月 25 日、令和 5 年 3 月 14 日）。数式などで確認しているせん断破壊について、実験で破壊形態を確認することは、破壊のイメージを掴むことになり実務設計者にとっては重要なことである。

図 5-1 柱型の破壊形式
2) 実験計画

構造設計者への過去のヒアリング調査の結果、従来の柱型よりも柱型のサイズが大きくなり意匠的に試験方法を図 5-2、写真 5-1 に示す。アンカーボルも問題が発生することがあり設計が難しいとの意見

トを支点とし、反対側のコンクリート端部にピン支が多数聞かれた。また、技術基準解説書の式はコン

承を設置し、その下にロードセルにて反力を計測しクリート断面のみの耐力式であり、せん断補強筋のている。加力点は試験体中央部とし、梁の両端ピン

補強効果を考慮してよいのでは等の意見が挙げられ支持の 3 点曲げの形式としている。アンカーボルト

た。

に作用するせん断力は、試験体中央部の加力部のロ

一部の論文 5～8）などで検討式が提案されているが、ードセルの荷重値から、ピン支承下部にあるロード

この破壊形式に対する検討式が「2015 年版 建築物

セルの荷重値を引いた値としている。アンカーボルの構造関係技術基準解説書」1）（以下、技術基準解説

ト側の下部の躯体に変位計を両側に設置し、変位を書）に明記され、一般的に柱型部の構造設計に広く計測した。

適用されている。この側方破壊に関しては、各種合

加力は単調加力とし、荷重が最大荷重の 70％程度

成構造設計指針・同解説（以下、合成指針）等 2)～4）以下まで低下した場合か、実験が危険と判断されるで耐力評価式が示されている。また、多くの研究 5)～時点までとした。

8)が既に実施されているが、せん断補強筋の効果について検討した例は少ない。既往の研究では、端あき
距離や縁端距離が側方破壊耐力に大きく影響し、柱型内のアンカーボルト周辺にせん断補強筋を配筋することによって、靭性があがることが確認されている。
- 11 -

図 5-2 試験体加力概要

加力点

図 5-3 試験体断面図（Ｒ２シリーズ）

支点A
変位計
支点B
ロードセル

写真 5-1

試験体加力状況

本研究では、令和 2 年度と令和 4 年度に分け試験

図 5-4体を作成した。試験体形状を図 5-3、5-4、5-5 に示す。

R2-3-1 補強筋（左）コ型補強筋 D16

R2-3-2 拘束筋（右）拘束筋 D16

令和 2 年度シリーズ（以下Ｒ2 シリーズ）は、試験
体形状は B×D が 600mm×385mm を標準とし、R24-1、R2-4-2 のみ 600mm×435mm とした。主筋にはD16（SD295）、せん断補強筋は D10（SD295）とし、アンカーボルトの代用として、D19（SD345）を使用した。アンカーボルトの設置位置は、端あき距離を100mm を標準とし、R2-4-1、R4-4-2 のみを 150mm とした。縁端距離は 200mm を標準として R2-2-2 のみ
150mm とした。せん断補強筋は 2-D10＠150 を標準とし、R2-1-2 はせん断補強筋が無い試験体とし、R2図 5-5 試験体断面図（Ｒ4 リーズ）

2-1 はせん断補強筋が 2-D10＠75 とした。R2-3-1,R2-3-2 にはアンカーボルトを拘束するために、コ型補150mm を標準とし R4-3-1 は 100mm、
R4-5-1 は 200mmとした。せん断補強筋量については、D10＠150 を標

強筋を配置した試験体とし全 8 種類とした。
令和 4 年度（以下 R4 シリーズ）の試験体形状はＢ×Ｄが 400mm×385mm（R4-3-1、R4-3-2、R4-4-1）、
500mm×385mm（R4-1-1、R4-1-2、R4-2-1、R4-2-2）、
600mm×385mm（R4-5-1、R4-5-2）とし、アンカーボ
ルトの設置位置は端あき距離は 100mm を標準とし、
R4-4-1 は端あき距離を 200mm とした。縁端距離は準としている。R4-1-2 は、せん断補強筋 2-D10＠150に 最 外 端 の み 2-D10 二重 巻 き （ W ）、 R4-2-1 は
D10@150 に最外端のみ 4-D10、R4-2-2 は 4-D10＠150としている。また、R4-3-2、R4-4-1 はアンカーボル
トを１本配置とし比較試験体とし、全 9 種類とした。
なお、主筋には D16（SD295）、せん断補強筋は D10（SD295）、アンカーボルトは ABR400-M24 を使用し

- 12 -

た。R2、R4 シリーズともに、コンクリートの設計強

表 5-1 実験結果一覧

度は Fc21 とした。使用したコンクリートの材料試験

No

Q(kN)

結果は、23.4N/mm2、26.9N/mm2、25.6N/mm2、平均がR2-1-1

35.81

29.7

44.6

R2-1-2

31.61

29.7

44.6

25.3N/mm2 であった。ただし、R2 シリーズは、コン

Qs(kN)※1 Qu(kN)※2

R2-2-1

29.85

29.7

44.6

クリートのコアサンプルを採取したが、圧縮試験機

R2-2-2

46.32

29.7

44.6

の操作ミスで強度を測定することができなかった。

R2-3-1

44.27

29.7

44.6

R2-3-2

51.84

29.7

44.6

R2-4-1

59.04

66.9

100.4

は、学会式 2)のせん断耐力が等しくなるようにアンR2-4-270.623

66.9

100.4

カーボルトの位置を決定している。

R4-1-1

36.18

29.7

44.6

R4-1-2

39.92

29.7

44.6

R2、R4 シリーズともに端あき距離が等しい試験体

学会式によるせん断耐力は、コンクリートの設計

R4-2-1

41.04

29.7

44.6

基準強度に基づく計算値が、端あき距離が 100mm でR4-2-2

63.36

29.7

44.6

アンカーボルト 1 本当たり 22.3kN（qa=0.31×√21×

R4-3-1

41.81

29.7

44.6

1002×π×0.5）、150mm で 50.2kN（qa=0.31×√21×

R4-3-2

26.6

14.9

22.3

R4-4-146.34

47.9※352.6※3R4-5-1

36.74

29.7

44.6

R4-5-2

41.04

29.7

44.6

1502×π×0.5）、200mm で 89.2kN（qa=0.31×√21×
2

200 ×π×0.5）となる。なお、R4 シリーズのアンカーボルト M24 の公称値に基づいたせん断降伏耐力
は、52.6kN／本になる。

※1：短期せん断耐力（φ2＝2／3）※2：終局せん断耐力（φ2＝1.0）※3：アンカーボルトのせん断耐力

なお、実際の試験体はアンカーボルト 2 本が配置されている。学会式で想定されているコーン状破壊面が重複しないように配置しているため、試験体の側方破壊耐力としては上記のせん断耐力の 2 倍にな▽計算値 44.6ｋN（2 本タイプ）る。
3) 実験結果
本実験において、R4-4-1 以外の試験体すべてが、
コンクリートの側方破壊（せん断破壊）に至った。
R4-4-1 は、端あき距離が 200mm でアンカーボルト
が 1 本であったため、アンカーボルトがせん断曲げ
降伏したことによって変形が大きくなり側方破壊す

図 5-6 R2 シリーズ

荷重－変位曲線

る前に載荷を中止している。
実験結果の一覧を表 5-1 に、荷重-変位曲線を図 56、5-7 に示す。また、実験終了時の写真を写真 5-2～

▽計算値 44.6ｋN（2 本タイプ）

5-18 に示す。
端あき距離が 100mm、アンカーボルト 2 本のタイプの設計基準コンクリート強度に基づく学会式による終局せん断耐力 44.6kN を上回った試験体は、R22-2、R2-3-2、R4-2-2 の 3 体のみであった。また、アンカーボルトが 1 本の R4-3-2 の試験体では学会式に
図 5-7 R4 シリーズ

よる終局せん断耐力を上回っている。

- 13 -

荷重－変位曲線

また、R2-4-1 と R2-4-2 の端あき距離が 150mm の

端距離 150mm）、R4-5-1（縁端距離 200mm）を比較

試験体では、アンカーボルトが先に降伏し変形が進する。
縁端距離が一番短い R4-3-1 が最大耐力となり、行した後、最終的に側方破壊をしているが、学会式

R4-3-1 と R4-5-1 は同等の荷重となっていることかによる終局せん断耐力を下回り、R2-4-1 では短期せら、今回の実験範囲の中では、有意な差は認められ

ん断耐力も下回っている。これらの原因は、今回のなかった。

実験からは判断できなかった。今回の実験範囲では、

なお、R4-1-1 については、荷重－変位曲線が、一学会式による終局せん断耐力は複数本のアンカーボ

度耐力を低下してから再び耐力が上昇し最大せん断

ルトによる列状に側方破壊する場合には危険側の評

耐力をむかえている。これらは、試験開始時点で試価になる可能性が推察される。

験体が多少傾き 2 本のアンカーボルトに荷重が均等

せん断補強筋の有無がせん断耐力に及ぼす影響にに掛からず、1 本のアンカーボルトに偏って荷重がついては、R2-1-1 と R2-1-2 の結果より最大せん断耐載荷されたことが原因である。1 本目がひび割れた力に及ぼす影響は小さいが、最大耐力後の耐力低下

後に、2 本目のアンカーボルトに荷重がかかり最大量はせん断補強筋有りの場合と比較して補強無しの耐力となった。実験としては、載荷時のセットミス場合の方が大きいことがわかり、せん断補強筋によであるが、露出柱脚のボルト穴径はアンカーボルト

る靱性向上効果があることが推察される。

径＋5mm とクリアーが大きいため、実状としてこのせん断補強筋の量が、せん断耐力に及ぼす影響にような事象が起こる可能性があることから、設計時

ついては、R2-1-1（D10@150）と R2-2-1（D10＠75）には耐力の余裕を見込むことが重要と思われる。

ではせん断補強筋量が多い R2-2-1 の耐力が小さい結果となっている。また、R4-1-1（D10@150）、R4-1-2（最外端を 2 重巻き）
、R4-2-1（最外端を 4-D13）を比較すると最大せん断耐力に大きな差がないことから、せん断補強筋量が耐力に与える影響は小さいことが推察される。
なお、R2-3-1 と R2-3-2 では、アンカーボルト近傍に D16 のコ型補強筋（図 5-4）で補強し加力した。
他の試験体と比較して最大せん断耐力はわずかに向上しているが、学会式のせん断耐力と同等のため、補強効果は少ないと推察した。

写真 5-2 R2-1-1

終了時

写真 5-3 R2-1-2

終了時

ただし、R4-2-2 （4-D10@150 ）は、最大耐力が63.36kN と学会式のせん断耐力を大きく上回っている。破壊面を確認したところ、柱形の主筋がコンク
リート破壊面から露出していることから他の試験体よりもかぶりが薄かったことが考えられる。これら鉄筋が、アンカーボルトからのせん断力を負担した可能性があり、コンクリートのかぶり厚さがせん断耐力に影響する可能性を示している。
また、縁端距離がせん断耐力に及ぼす影響について考察する。R4-3-1（縁端距離 100mm）、R4-1-1（縁- 14 -

写真 5-4 R2-2-1

終了時

写真 5-8 R2-4-1

終了時

写真 5-5 R2-2-1

終了時

写真 5-9 R2-4-2

終了時

写真 5-6 R2-3-1

終了時

写真 5-10R4-1-1 終了時

写真 5-7 R2-3-2

終了時

写真 5-11

R4-1-2 終了時- 15 -

写真 5-12 R4-2-1 終了時

写真 5-16R4-4-1 終了時

写真 5-13 R4-2-2 終了時

写真 5-17

R4-5-1 終了時

写真 5-14 R4-3-1 終了時

写真 5-18

R4-5-2 終了時

4) まとめ
今回実施した実験結果より、せん断補強筋の有無が最大せん断耐力に与える影響は少なく、せん断補強筋は最大耐力後の靱性向上に有効であるが、せん
断補強筋の量が、最大せん断耐力及び最大耐力後の靱性向上に与える影響は小さいことが推察される。
また、学会式で想定している破壊性状は、アンカーボルトを基点に 45 度に広がる半円錐状の破壊面
写真 5-15 R4-3-2 終了時- 16 -

を仮定しているが、本実験の範囲ではアンカーボル

６．まとめ

トを基点に 0～20 度方向（縁あき方向）にひび割れ

本研究の成果について以下に示す。

が進展してコンクリートの表層が剥離する破壊形状

1） 構造設計関連の法令基準、構造設計基準・規準を示していることが、学会式の最大耐力を下回ってなどにかかる改正・改定情報について、日本建いる原因である可能性がある。

築行政会議構造計算適合性判定部会作業部会

なお、縁端距離が最大せん断耐力に与える影響はへの参加、国交省等のホームページなどを調小さいことが推察される。また、複数のアンカーボ

査し情報を整理し取りまとめ、設計者向けのルトが一列に配置されている場合は群効果によって、講習会で情報提供を行った。
2） R2～R3 年度に行った構造計算適合性判定物

有効破壊面を考慮した学会式の最大せん断耐力よりも低下することも考えられる。

件を調査分析し、審査者側からの主な指摘事

これらより、柱形の側方破壊を防止するためには、項を整理した。また、一貫設計プログラムによ

設計時にはせん断耐力に余裕のある設計を心がけるって出力される計算書内のワーニングメッセ

こと、施工時にはアンカーボルト近傍に且つ上面にージ（注意・警告メッセージ）の例とその対応

せん断補強筋を配筋することが望ましいと言える。

などを解説した資料を作成した。これらの資料を、審査者または設計者向けの講習会で配布・説明を行った。また、その一部をホームペ[参考文献]

ージで公開している。

1) 建築物の構造関係基準解説書編集委員会：2015 年版建3） 過去の判定物件より任意に抽出した 100 棟の築物の構造関係技術解説書2) 日本建築学会：各種合成構造設計指針・同解説 2010

低層鉄骨造建築物の構造特性調査を行った。

3) 日本建築学会：鋼構造接合部設計指針 2012

代表的な部材で使用されている鉄骨の鋼種は

4) 日 本 建 築 学会 ： 鋼 構 造 柱脚 設 計 施 工 ガ イ ドブ ック

SS400 が多いこと、張り間スパンの梁には

2017

H588×300 サイズが多く使われていることの5）秋山宏：鉄骨講座‘88 柱脚を考える、柱脚の耐震設計，

他、代表的なスパンの分布を明らかにした。
4） 設計者から要望のあった鉄骨造柱脚の RC 柱

建築技術 No488、1988.12
6) 河野久、丸谷和秀、増田貫志：鉄骨構造露出柱脚におけ形の側方破壊実験を行い、破壊性状についてるアンカーせん断抵抗力に関する実験的研究，日本建築学

明らかにした。また、実験の一部について設計

会構造系論文集，No567，pp.141-148，2003.5

者に対して公開実験も行った。実験の結果を

7) 浅田勇人、吉敷祥一、山田哲：鉄骨露出柱脚における鉄まとめ、設計者にセミナーで報告をした。

筋コンクリート基礎・アンカー系の側方破壊挙動，日本建

なお、本研究に関する成果については、令和 3 年

築学会構造系論文集，Vol.75，No654，pp.1517-1525，2010.8

12 月 13 日及び令和 5 年 2 月 28 日に開催した「構造8) 浅田勇人、吉敷祥一、山田哲：鉄筋コンクリート基礎立

計算適合性判定業務に関するセミナー」、令和 4 年 9上部に設置した引張ブレース付き露出柱脚のせん断抵抗

月9日

能力，日本建築学会構造系論文集，Vol.76，No665，pp.1347-

海道支部にて WEB によるセミナー、令和 4 年度の1356，2011.7

道受託業務の「建築確認構造審査の技術力の向上に

一般社団法人

日本建築構造技術者協会北他：建築確認構造申請の技術的支援と道内関する業務」における北海道職員と特定行政庁の確建築物の安全性向上のための特性分析，地方独立行政法人

認担当職員向けに研修会（令和 5 年 2 月 6 日～3 月

北海道立総合研究機構

1 日、全 8 会場、参加者 68 名）で情報を提供した。

9) 森松信雄

北方建築研究所

調査研究報告，

また、令和 5 年 2 月 28 日に開催した「構造計算適No.405，2020.3- 17 -

合性判定業務に関するセミナー」の参加者へのアンケート結果より、建築基準法・基準等の改正・改定
情報について関心が最も高いことがわかった。これからも、設計者及建築確認審査者に継続して建築構
造に関する情報を提供し講習会等を開催することが重要と考える。
今後も、自治体や建築関係技術者と連携を図り、建築物の安全性向上に関する調査・研究を継続する必要がある。

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