ガラス厚と耐荷重 計算ツール|面積とガラス種から推奨厚を即算出
【ご注意】このページの計算結果・情報は参考値です。正確性・最新性は保証できません。税務・法務・お金・設計・施工・安全などに関わる判断は、公式の資料と専門家の確認のうえ、ご自身の責任で行ってください。免責事項
幅・高さ・設計風圧・ガラス種から、告示1458号の許容耐力式で必要な厚さを即算出。フロート板ガラス・強化ガラス・合わせガラスの選定を、JIS R 3202/R 3206・建築基準法施行令・板硝子協会の設計指針を踏まえて実務ベースで解説。窓・パーティション・ショーケース・手すり・天窓の設計に。
ガラス厚と耐荷重ツール
ガラス厚選定の基本式
ガラスの許容耐力(平成12年建設省告示第1458号)
P = 300 × k1 × k2 ÷ A × (t + t²/4)
P:許容耐力(N/㎡)、A:見付面積(㎡)、t:厚さ(mm。合わせガラスは中間膜を除く合計、複層ガラスは各ガラス)。k1はガラスの種類の係数で、フロート板ガラス8mm以下1.0・8〜12mm 0.9・12〜20mm 0.8・20mm超0.75、倍強度ガラス2.0、強化ガラス3.5、網入り磨き板ガラス0.8、型板ガラス0.6など。k2は構成の係数で単板1.0、合わせガラス0.75(合わせのk1は合計厚と各板厚に対応する値の小さい方)。複層ガラスは構成するガラスごとに計算して小さい方で判定します。本ツールはこの式で、入力した設計風圧以上になる最小の一般的な厚さを選びます。
設計風圧(告示1458号)
W = q × Cf、q = 0.6 × Er² × V0²
V0は告示1454号の基準風速(地域により30〜46m/s)、Erは地表面粗度区分と高さで決まる係数、Cfは帳壁のピーク風力係数(部位・高さで変わる。隅角部の負圧が大きい)です。設計風圧は建物・部位ごとに計算してから本ツールに入れてください。
厚み × 面積 × 風圧の関係
許容耐力は(t + t²/4) に比例し、見付面積に反比例します。同じ厚みなら面積を半分にすれば2倍の風圧に耐えられます。強度が足りても大板ではたわみが大きくなるため、たわみはメーカーの設計資料で確認します。
面積別 推奨厚み早見表
告示1458号の式で、設計風圧2,000N/㎡のときに各厚さで使える最大の見付面積です(強度のみ。たわみ・衝突安全は別途)。設計風圧が違えば面積は反比例して変わります。
| 厚さ | フロート | 強化 | 合わせ(同厚2枚) |
|---|---|---|---|
| 3mm/3+3mm | 0.79㎡ | — | 1.69㎡ |
| 4mm/4+4mm | 1.20㎡ | 4.20㎡ | 2.70㎡ |
| 5mm/5+5mm | 1.69㎡ | 5.91㎡ | 3.54㎡ |
| 6mm/6+6mm | 2.25㎡ | 7.88㎡ | 4.86㎡ |
| 8mm/8+8mm | 3.60㎡ | 12.6㎡ | 7.20㎡ |
| 10mm/10+10mm | 4.73㎡ | 18.4㎡ | 10.8㎡ |
| 12mm/12+12mm | 6.48㎡ | 25.2㎡ | 14.2㎡ |
| 15mm | 8.55㎡ | — | — |
| 19mm | 13.1㎡ | — | — |
使用場所別 追加要求
| 使用場所 | 要求 | 推奨 |
|---|---|---|
| 浴室・洗面所 | 飛散防止 | 強化+飛散防止フィルム or 合わせ |
| 手すり・パーティション | 衝突安全 | 強化ガラス・合わせガラス(手すりは合わせ) |
| 天窓・トップライト | 落下安全 | 合わせガラス・網入りガラス(推奨) |
| 学校・保育施設 | 飛散防止 | 強化 or 合わせ(業界指針) |
| 台風常襲地域 | 耐風圧・飛来物 | 基準風速に応じた設計風圧で厚さを決める・合わせガラス |
| 高層階(地上60m超) | 強風対策 | 強化+合わせの複合仕様 |
ガラス種別の特性比較
| 種類 | 強度倍率 | 破損挙動 | 加工性 | JIS規格 | 価格比 |
|---|---|---|---|---|---|
| フロート板ガラス | 1.0(基準) | 鋭利な破片 | 切断・穴あけ可 | JIS R 3202 | 1.0 |
| 倍強度ガラス | 2.0倍(告示の係数) | 大破片(フロートに近い) | 加工不可(製造後) | JIS R 3222 | 1.5-2.0 |
| 強化ガラス | 3.5倍(告示の係数) | 粒状に細かく粉砕 | 加工不可(製造後) | JIS R 3206 | 2.0-3.0 |
| 合わせガラス | 同じ合計厚の単板の0.75倍 | 破片が中間膜に付着 | 切断可(加工制限) | JIS R 3205 | 2.5-4.0 |
| 網入り板ガラス | 0.8(磨き)・0.6(型) | 金網で破片保持 | 切断可 | JIS R 3204 | 1.5-2.0 |
| 複層(ペア)ガラス | 種による | 2枚それぞれ | 限定 | JIS R 3209 | 2.0-3.5 |
飛散防止性能の重要性
建築基準法施行令 第39条は、帳壁などが風圧・地震・衝撃で脱落しないことを求める規定で、ガラスの種類を指定するものではありません。飛散・落下の対策としては安全ガラスを選びます。強化ガラスは破損時に粒状に細かく砕けるため人体への損傷が少なく、合わせガラスは中間膜(PVB・EVA)に破片が付着するため飛散しません。店舗ファサード・手すり・天窓・学校施設・浴室ではこれらの安全ガラスが実質必須です。
風圧・耐震・安全基準
ガラスに掛かる荷重は風圧・積雪・地震・衝撃の4種類が主。それぞれの基準を整理します。
設計風圧
設計風圧は告示1458号の W = q × Cf で、基準風速・地表面粗度区分・建物の高さ・帳壁の部位(隅角部か一般部か)から建物ごとに計算します。高さや地域だけで決まる一律の目安はありません。
衝突安全のガラス選定
手すり・パーティション・入口ドアなど人が衝突する可能性のある部位では、強化ガラスまたは合わせガラスなどの安全ガラスを選びます。手すりガラスは破損時に落下しないよう合わせガラスを使うのが一般的です。破損時に上下階への落下を防ぐため、単板強化ガラスは避けるのが安全側の設計です。
耐震性能
大規模地震ではサッシフレームがたわみ、ガラスとフレームのクリアランス不足でガラスにせん断力が掛かり破損します。想定する層間変形に追従できるエッジクリアランスをサッシ側で確保します(施行令82条の2では層間変形角1/200以内が原則)。クリアランスの値はサッシ・ガラスメーカーの設計資料で確認します。
業界・現場での使い方
サッシメーカー・窓ガラス選定
戸建て・マンション用サッシに使うガラス厚を、開口サイズ・地域・階数に応じて選定。例えば幅1,600×高さ2,000mm(3.2㎡)・設計風圧2,000N/㎡なら、告示1458号の式でフロート8mmが必要。サッシの耐風圧性能等級(JIS A 4706)も合わせて確認。
建築設計・大開口ファサード
店舗・オフィスビルの外壁ガラスは大面積化が進み、フロート12mm・強化10mm・合わせ12.76mmが主流化。カーテンウォール構法では方立の変形追従・耐火性能・断熱性能を同時に満たす必要があり、複層+Low-E+強化合わせの複合仕様が標準です。
内装パーティション・オフィス間仕切り
オフィス間仕切りは強化ガラス8-10mmが標準。パーテーションHEIGHTが2.4mを超える場合は合わせガラス化するのが安全側。会議室・受付カウンターにはフィルム貼付+強化ガラスで意匠+安全を両立します。
ショーケース・展示什器
宝飾店・時計店のショーケースは強化ガラス+合わせガラスで防犯性能も付与。厚み6-10mmが標準で、大型陳列ケースは12mm以上。UVカットフィルムを合わせて商品退色を防ぐ複合仕様も一般化しています。
手すり・階段・バルコニー
ガラス手すりは、人の荷重・衝突に耐える強度を計算し、破損時に落下しないよう合わせガラス(強化合わせなど)を使うのが一般的です。単板強化は破損時に一斉に粉砕するため避けるのが安全側です。
天窓・トップライト・ドームガラス
天窓は合わせガラスや網入りガラスなど破片が落ちにくいガラスが推奨されます。破損時に上から落下する破片が人体に危害を及ぼすためです。積雪荷重・風圧・熱割れの複合荷重を考慮し、合わせ複層構成が標準。北海道・東北の豪雪地域では厚み15mm以上が必要になるケースも。
よくある間違い・注意点
- 薄ガラスで大面積を計画 ― 5mmフロートの許容耐力は4㎡で約840N/㎡しかない(告示1458号の式)。設計風圧を計算し、それを満たす厚さを選定してください。安いからと薄板を選ぶと事故責任は設計者に及びます。
- 強化ガラスの穴あけ・切断を発注 ― 強化ガラスは製造後の切断・穴あけが不可能。加工すると一斉粉砕します。金具用の穴・切欠きは強化処理前に指示する必要があり、後からの変更は不可。設計段階で最終仕様を確定させてください。
- 手すりに単板強化を採用 ― 強化ガラスは破損時に粒状粉砕するため、単板だと手すり全体が同時に脱落します。合わせガラス(強化合わせなど)で中間膜による破片保持を確保するのが一般的です。
- 浴室ガラスに飛散防止不備 ― 浴室内のガラスドア・引戸は転倒衝突の可能性があり、フロート板ガラスをそのまま使うと重大事故のリスク。強化ガラス+飛散防止フィルムまたは合わせガラスを採用してください。
- 階間変形角のクリアランス不足 ― 大規模地震でサッシフレームが変形すると、ガラスとフレームが接触して破損します。層間変形に見合うエッジクリアランスを確保してください。ゴムパッキンの経年劣化も点検対象です。
- 熱割れリスクの見落とし ― Low-E複層ガラス・網入りガラスは日射による温度分布ムラで熱割れが発生します。フレームでの日陰境界、内側ロールスクリーンとの近接、UVカットフィルム貼付は熱割れの主要原因。事前に板硝子メーカーの熱割れ試算を依頼してください。
- 網入りガラスを防火目的以外に使用 ― 網入りガラスは防火性能はあるものの、金網の錆による割れリスクがあり、耐風圧強度もフロートより低い。防火要求のない部位では強化・合わせに置き換えるのが望ましい。
関連する規格・法令
- JIS R 3202 ― フロート板ガラス及び磨き板ガラスの規格。厚み・寸法・光学性能の基準。
- JIS R 3206 ― 強化ガラスの規格。破砕試験・衝撃試験・熱衝撃試験の基準。
- JIS R 3205 ― 合わせガラスの規格。中間膜(PVB・EVA)の性能・耐衝撃試験。
- JIS R 3222 ― 倍強度ガラスの規格。強化とフロートの中間強度。
- JIS R 3204 ― 網入板ガラス及び線入板ガラスの規格。防火・飛散低減用途。
- JIS R 3209 ― 複層ガラス(ペアガラス)の規格。断熱・遮音用途。
- 建築基準法施行令 第39条 ― 屋根ふき材・外装材・帳壁等の脱落防止。
- 平成12年建設省告示第1458号 ― 屋根ふき材・帳壁の風圧に対する構造計算。ガラスの許容耐力の式を規定。
- 建築基準法施行令 第87条・平成12年建設省告示第1454号 ― 風圧力と基準風速。
- 板硝子協会「板ガラスの品質と使い方」 ― ガラス設計の業界標準指針。
参考文献・公的資料
ガラス選定は建築基準法・JIS規格・業界指針が複雑に絡むため、以下の一次資料での確認をおすすめします。
- 国土交通省 建築行政 ― 建築基準法施行令・関連告示の一次資料。ガラスの飛散防止要求・手すり基準など。
- 日本産業標準調査会(JISC) ― JIS R 3202・R 3206・R 3205等の公式索引と検索。
- 板硝子協会 ― 「板ガラスの品質と使い方」等の設計指針発行。業界標準の推奨厚チャート。
- 一般財団法人 日本規格協会(JSA) ― JIS規格の閲覧・購入窓口。
- 日本建築学会 ― 「建築物の耐風設計指針」等、風圧計算の学術基準。
- AGC株式会社(旭硝子) 建築用ガラス ― 国内最大手ガラスメーカー。技術資料・熱割れ計算サービス。
- 日本板硝子株式会社(NSG) ― 国内大手ガラスメーカー。設計サポート資料。
- 板硝子建材協会 ― 建材ガラスの流通・施工基準。
- 一般財団法人 日本建築センター(BCJ) ― 建築確認・性能評価。ガラスカーテンウォールの評定機関。
- 独立行政法人 製品評価技術基盤機構(NITE) ― ガラス製品の事故情報・安全性評価。
よくある質問(FAQ)
幅1.5×高さ2mの窓の必要厚は?
見付面積3.0㎡・設計風圧2,000N/㎡の場合、告示1458号の式でフロート板ガラス8mm、合わせガラス5mm+5mm(中間膜別)、強化ガラスは強度上4mmで足ります。実際の設計風圧は建物の高さ・地域・部位で決まり、強化ガラスはたわみも確認します。
強化ガラスとフロートガラスの強度差は?
告示1458号の係数で、強化ガラスはフロート板ガラス(8mm以下)の3.5倍、倍強度ガラスは2倍です。同じ厚みならより高い風圧・衝撃に耐えられ、破損時も粒状に細かく砕けるため人体への損傷が少ない。ただし製造後の切断・穴あけは不可で、設計段階で最終仕様を確定させる必要があります。
強化ガラスに後から穴あけできる?
できません。強化ガラスは表面圧縮応力でバランスが取れているため、加工すると全体が一斉粉砕します。金具用の穴・切欠きは強化処理前(素板段階)で指示する必要があり、後からの変更は不可能。設計段階で最終仕様を固めましょう。
合わせガラスと強化ガラスの使い分けは?
合わせガラスは飛散防止・防犯・防音用途、強化ガラスは高強度・衝突安全用途が主。手すり・天窓・上階の外壁など落下危険がある部位は合わせガラス(または合わせ強化)、ドア・パーティション・大型窓は強化ガラスが典型的な使い分けです。
台風地域では何mm厚が必要?
一律の加算はありません。告示の基準風速(地域により30〜46m/s)・地表面粗度・高さ・部位から設計風圧を求め、その風圧を満たす厚さを告示1458号の式で選びます。飛来物対策には合わせガラスが有効です。
浴室ガラスは何を使う?
浴室内のガラスドア・引戸は転倒衝突の可能性があるため、強化ガラス+飛散防止フィルムまたは合わせガラスが一般的。フロート板ガラスは重大事故リスクがあり避けるべきです。
天窓に単板は使える?
建築基準法に天窓を合わせガラスに限る一律の規定はありませんが、破損時に破片が落下するため合わせガラスや網入りガラスなど破片が落ちにくいガラスが推奨されます。積雪荷重・熱割れも考慮した合わせ複層構成が標準です。
網入りガラスの用途は?
防火設備としての用途が中心。金網で破片を保持し、火災時の延焼を防ぎます。ただし耐風圧強度はフロートより低く、金網の錆による自然割れリスクもあるため、防火要求がなければ強化・合わせに置き換えるのが望ましい選択です。
Low-E複層ガラスの厚みは?
Low-E複層はガラス2枚+空気層/アルゴン層の構成で、厚みは18mm(3+12+3)や22mm(5+12+5)など。断熱性能を上げるにはガラス厚より中間層厚のほうが効きます。ただし日射による熱割れリスクがあるため、フレームでの日陰境界・スクリーン近接に注意。
ガラス手すりに必要な厚みは?
人の荷重・衝突に耐える強度計算で決めます。破損時に落下しないよう合わせガラス(強化合わせなど)を使うのが一般的で、厚さは手すりの支持方法・高さに応じてメーカーの設計資料で確認します。単板強化は破損時の一斉脱落リスクがあり避けます。
熱割れとは何?対策は?
ガラス面内の温度差が大きくなると、日射受光部と日陰部の膨張差でクラックが発生する現象。Low-E複層・網入り・濃色着色で発生しやすい。対策はフレームでの日陰境界の解消、内側ロールスクリーンとのクリアランス確保、UVカットフィルム貼付回避、板硝子メーカーの熱割れ試算依頼です。
ガラス面積が大きい設計は避けるべき?
意匠上の要求と安全性・断熱性能・コストのトレードオフです。10㎡超になると特殊仕様(強化合わせ複層)が必要で、単価も一気に上がります。カーテンウォールとして構造計算が必要な規模になるため、設計段階で構造設計者・ガラスメーカーと協議しましょう。