10.1 数量積算の算定式

建物モデルの部材・スラブ・壁から、部位別にコンクリート体積 [m³]・型枠面積 [m²]・ 鉄筋重量 [t]・鉄骨重量 [t]・鉄筋継手個所数を、構造計算プログラムで慣用される 概算数量の拾い出し規則により集計します。

各部位共通事項

• 鉄筋（RC 造）: フック・余長・重ね継手長さ・溶接継手長さは考慮しない。

• 鉄骨（S 造）: 鉄骨重量は次式による。

  \[ W = L \times A \times 7.85 \]

  ここで \(W\): 鉄骨重量 [t]、\(L\): 鋼材長さ [m]、\(A\): 鋼材断面積 [m²]、 7.85 t/m³: 鉄骨単位重量（積算の慣用値・固定値）。

  荷重計算（固定荷重・地震用重量）の鋼材単位体積重量 \( \gamma_s = 77\ \text{kN/m}^3 \) （質量換算 ≒7.8518 t/m³）とは分野別の慣用値として使い分けており、 両者には約 0.02% の系統差があります（仕様）。数量積算の重量はすべて 7.85 t/m³ によります。

• SRC 造: コンクリート体積は内蔵鉄骨の体積を差し引かずに計算する。

鉄筋の長さ → 重量の換算は JIS G 3112 の単位質量（D10=0.560、D13=0.995、 D16=1.56、D19=2.25、D22=3.04、D25=3.98 kg/m …）によります。

部材の分類

モデルは部材の用途区分（柱・大梁・小梁）を明示的に持たないため、幾何条件で分類します。

構造種別（RC/S/SRC/CFT）は2.5 構造種別の判定によります。 複合断面（SRC・CFT）は断面形状で、それ以外は材料の区分で決まります （剛域・仕口パネル・一次設計の検定器選択と同じ規則）。

柱

柱長さ \(H\) は床上〜床上（＝節点間距離。フェイス控除しません）とします。

• コンクリート体積: \( D_x \times D_y \times H \)
• 型枠面積: \( 2 \times (D_x + D_y) \times H \)（円形柱は \(\pi D H\)）
• 主筋: すべての柱で長さ \(H\) として算定します。X・Y 方向で鉄筋径が異なる場合も 隅の重なり合う部分は差し引きません（\(n = n_x + n_y\) 本）。
• フープ: 一組の長さ \( n_x \times D_x + n_y \times D_y \)、 本数 \( H / \text{ピッチ} \)。一組の本数 \(n_x=n_y\) はせん断補強筋の 組数（ShearBar::legs）を用います。
• 鉄筋継手: 柱頭・柱脚通しの主筋（＝min(柱頭本数, 柱脚本数)。単一断面のため 全主筋本数）について階ごとに 1 個所、階高 7.0 m 以上は 7.0 m 毎にさらに 1 個所を加えます。
• 鉄骨（S・SRC・CFT）: 種類別（断面名別）に長さと重量 \(W = L A \times 7.85\) を 集計します。SRC は内蔵 H 形鉄骨の断面積 \( 2 B_f t_f + (H_s - 2 t_f) t_w \) を用います。CFT は鋼管重量に加えて 充填コンクリート体積（内空断面 × H）を計上します（型枠は不要）。

大梁

寸法は柱フェイス間の内法長さ \( L = L_{node} - \mathrm{face}_i - \mathrm{face}_j \) （RigidZone::face_*）によります。

• コンクリート体積（ハンチなし）: \( B \times D \times L \)

• コンクリート体積（ハンチ付き）: \[ B \times D \times L + \frac{(B+B_i)(D+D_i)}{4} L_i + \frac{(B+B_j)(D+D_j)}{4} L_j \] （ハンチ部は平均断面 × ハンチ長さで加算。ハンチ寸法は部材付帯情報 （ハンチ長 \(L_i\)・せい増分・幅増分。剛性には影響しない属性）から取得し、 ハンチ端の全幅 \(B_i = B + \Delta B\)・全せい \(D_i = D + \Delta D\) へ 換算して member::girder_concrete_volume で算定します。未入力の部材はハンチなし）

• 型枠面積（両側スラブ厚が等しい場合）: \[ \left( D' L + \frac{D_i-D}{2} L_i + \frac{D_j-D}{2} L_j \right) \times 2

  • B L + \frac{B_i-B}{2} L_i + \frac{B_j-B}{2} L_j \] 側面のせい \(D'\) はスラブの有無によりスラブ厚 \(t\) を控除します: 両側スラブ付は両面 \(D-t\)、片側スラブ付は片面 \(D\)・片面 \(D-t\)、 スラブなしは両面 \(D\)。スラブの隣接はスラブ境界辺と梁の節点対の一致で 判定します。ハンチ部の型枠は傾斜を無視し底面・側面への投影面積とします。

• 主筋: 現状の部材モデルは全長 1 断面のため、1 断面（全断面）配筋の主筋長さで算定します。

  端部条件	主筋 1 本の長さ
  外端 - 内端（タイプ 7）	\( L_o + L_2 + D_c/2 \)
  両外端（タイプ 7a）	\( L_o + L_2 \times 2 \)
  両内端（タイプ 8）	\( L_o + D_c/2 \times 2 \)

  \(L_o\): 内法長さ、\(L_2\): 外端の定着長さ（既定 35d）、\(D_c/2\): 柱せいの 半分（フェイス距離）。端部が外端か内端かは、当該節点から梁軸方向 （±45°）に連続する別の水平梁の有無で判定します。 2 断面・3 断面配筋（端部・中央の断面分割、カットオフ筋 +15d。タイプ 1〜6）は 部材が断面分割を持たないため対象外。

• スターラップ: 一組の長さ \( 2 B + n D \)（\(n\): 一組の本数 = legs）、 本数 \( L_o / \text{ピッチ} \)。

• 腹筋・幅止筋: 段数（入力値）がモデルにないため計上しません。

• 鉄筋継手: 梁毎に主筋 1 本あたり 0.5 個所、梁長さ 5.0 m 以上は 5.0 m 毎に 0.5 個所を加えます（圧接個所数として集計）。

基礎梁

コンクリート・鉄筋・継手は大梁と同じですが、型枠は基礎梁用の式

\[ D' L + \frac{D_i-D}{2} L_i + \frac{D_j-D}{2} L_j + B L + (B_i-B) L_i + (B_j-B) L_j \]

（側面 1 面＋底面。大梁と異なり側面の ×2 は付きません）によります。 \(D'\) はスラブ（2 重スラブ指定時の耐圧版を含む）が取り付く場合にスラブ厚を 控除したせいです。基礎フーチングはモデルに定義がないため対象外です。

小梁

• コンクリート体積: \( B \times D \times L \)
• 型枠面積: \( (B + 2 D) \times L \)
• 鉄筋: 主筋重量 = 小梁コンクリート体積 × 0.8%、スターラップ重量 = 同 × 0.1% （鉄筋比 × 体積 × 鋼比重 7.85 t/m³ で重量化）

二次部材として配置した小梁・間柱は集計します。鉄骨は \( W = L A \times 7.85 \)、 RC・SRC の小梁は上表の体積・型枠、間柱は柱と同じ体積・型枠です。 同じ両端を持つ実部材の小梁があるときは線材側だけ数え、二次部材側では重複計上しません。 断面または材料が無い二次部材は集計しません。

床・片持ち床

• 面積: 床板（スラブ）境界の多角形面積（Newell の公式）とし、床が配置されていない 部分は計算しません。
• コンクリート体積: 面積 × 床厚としますが、デッキスラブのデッキ高さ控除は モデル未対応です。床厚は床ごとに割り当てた断面の板厚を用います （1.8 床の断面と自重）。断面が未割当の床は体積 0 と なりますが、その状態は解析前チェックがエラーで止めます。
• 型枠面積: 面積
• 鉄筋重量: 床コンクリート体積 × 1.0%（片持ち床・出隅も同率）

壁（耐震壁・フレーム内雑壁）

• 寸法: 幅は柱内法距離、高さは梁内法高さ（4 節点壁は周辺柱梁の断面寸法の 半分を芯々寸法から控除。自重算定 wall_clear_area_factor と同じ規則）としたうえで、 開口部面積を控除します。開口は壁版（WallPlate）が持ち、数量拾いの直前に 組み立てる解析用壁要素の合成属性（WallAttr）経由で読みます。
• コンクリート体積: 面積 × 壁厚
• 型枠（壁枠）面積: 面積 × 2
• 鉄筋: 横筋 \( (L + 2S) \times W \)、縦筋 \( (H + 2S) \times h \)。 \(S\): 定着長さ（35d）、\(W\)・\(h\): 本数。 モデルの壁配筋はせん断補強筋比 \(p_s\) のみ保持するため、本数 × 一本長さを 等価体積（横筋 \( p_s, t, H, (L+2S) \)、縦筋 \( p_s, t, L, (H+2S) \)、 仮定径 D10）に換算して算定します。開口部補強筋は考慮しません。

上記「壁」の数量は、解析要素になる壁版（条件は 4.5 壁エレメントモデル）だけが対象です。

解析要素にならない壁版（取り付く壁版〔パラペット・腰壁・垂れ壁・自立壁〕、 間柱で分割された壁版、壁領域の一部を占める腰壁・垂れ壁など）は、壁版から直接 （開口控除後の正味面積×壁厚）算定し、雑壁の区分へコンクリート体積・型枠面積を 計上します（配筋は考慮しません）。壁厚は断面から引くため、断面が割り当たっていない 壁版は数量に現れません。仕上げ・増打ちの面荷重は重さの入力であって厚さではないため、 コンクリート体積には含めません。この経路では周辺柱梁の 断面寸法の控除（内法化）を行わず、壁版の輪郭そのもの（芯々）で面積を求めます。 壁版は 取付き先や自由端を持ちうるため、四周の柱梁から内法を導く前提が成り立たないからです。 同じ壁でも、解析要素になる場合（内法）とならない場合（芯々）で数量がわずかに変わります。

ブレース

• 長さ: 節点間距離 \( L_B = \sqrt{L^2 + H^2} \)
• 各階・部材符号（断面名）毎に種類別の長さと重量 \( W = L_B \times A \times 7.85 \) を集計します。
• 接合部のプレート・ボルト等は考慮しない。

算定係数の既定値（QuantityCfg）

実装

• 算定式（純関数）: squid_n_design_jp::quantity::member
• 鉄筋単位質量: squid_n_design_jp::quantity::rebar
• モデル走査・集計: squid_n_design_jp::quantity::compute_quantity_takeoff（QuantityCfg::default）
• GUI: squid-n-app 設計タブ「数量積算」（部位別・階別・明細・鉄骨種類別・ 鉄筋径別の切替、CSV エクスポート）
• CSV: squid_n_app::summary::build_quantity_csv（レポート CSV にも [数量積算 *] セクションとして常時出力）
• MCP: quantity_takeoff ツール（group_by = category / story / steel / rebar / detail）