建物パラメータ
ベースシア 累積（高さ方向）
理論・主要公式
速度圧：
$$q_z = 0.613 K_z K_{zt}K_d V^2 I^2$$
設計風圧：
$$p = q_z G C_p - q_i G C_{pi}$$
$K_z$: 高さ方向速度圧係数
$K_{zt}=1.0$（地形係数）
$K_d=0.85$（方向係数）
$G=0.85$（ガスト係数）
$C_p=0.8/−0.5$（風圧係数）
建築物の風荷重計算とは
🙋
このツールで計算する「設計風圧」って、具体的に何に使うんですか？
🎓
大まかに言うと、建物の壁や屋根が風で吹き飛ばされないか、柱が折れないかをチェックするための力だよ。例えば、このシミュレーターで「基本風速」を50m/sに上げてみると、計算される風圧が一気に跳ね上がるでしょ？実務では、その地域の過去最大の風速（基本風速）をもとに、この設計風圧を求めて構造計算するんだ。
🙋
「露出カテゴリ」を変えると結果が変わるみたいですが、これは何を選べばいいんですか？
🎓
建物が立っている周りの環境だね。カテゴリB（市街地）は周りに建物が多くて風が弱められ、カテゴリD（海岸）は何もなくて風が強く当たる。ツールの「露出カテゴリ」をBからDに変えてみて、同じ高さの建物でも速度圧$q_z$がどう変わるか確認してみよう。現場で多いのは、郊外のオフィスビルならカテゴリBかCだね。
🙋
計算結果に出てくる「ベースシア」って何ですか？設計風圧とどう違うの？
🎓
設計風圧が壁面にかかる“面”の圧力なのに対して、ベースシアは建物全体が風で受ける“横からの総力”だよ。建物の根元（基礎）にかかるせん断力を計算するために必要で、構造全体の安定性をみるんだ。ツールで建物の「幅B」や「奥行D」を大きくすると、受風面積が増えるからベースシアも大きくなるはずだよ。確認してみて。
よくある質問
Kzは建物の高さzと露出カテゴリ（B・C・D）に応じてASCE 7-16の表から自動計算されます。高くなるほどKzは増加し、露出カテゴリが開けた場所ほど大きな値になります。ツール上で露出カテゴリと高さを入力するとリアルタイムに反映されます。
基本風速Vは、ASCE 7-16の風速図（等風速線図）から該当地域の3秒ガスト風速（m/s）を読み取ってください。日本で使用する場合は、国土交通省の基準風速マップや建築基準法施行令第87条の数値を参考に、適宜換算して入力します。
算出されたベースシアは、耐風フレームの水平力分担や基礎の風荷重算定に利用できます。ただし、簡易法による値のため、複雑な形状や高層建築では風洞試験や詳細解析による検証を推奨します。CAE前処理としての概算検討に最適です。
本ツールはASCE 7-16簡易法（低層建築向け）に準拠しており、屋根勾配が10度以下の陸屋根または片流れ屋根を前提としています。勾配が大きい場合や複雑な屋根形状では、別途係数（GCp）の調整が必要です。その場合は詳細法または風洞試験をご検討ください。
実世界での応用
高層ビルの構造設計：このツールで計算した設計風圧は、ビルの外装カーテンウォールやガラスの強度計算、主要な柱や梁の断面設計に直接使用されます。建物が高くなるほど頂部の速度圧$K_z$が大きくなるため、上部階ほど厳しい風荷重がかかります。
工場や倉庫の屋根設計：平たい屋根を持つ大型建築物では、風による吸い上げ力（負圧）が特に問題になります。ツールの計算結果で負の風圧（吸い出し力）を確認し、屋根パネルや固定金具が引き抜かれないように設計します。
建築確認申請の構造計算書：日本を含む多くの国では、建築基準法に適合することを証明するために風荷重計算書の提出が必要です。ASCE 7-16のような国際規格に基づく本ツールの計算ロジックは、その基礎データとして利用されます。
CAE（構造解析）の入力条件設定：FEM（有限要素法）を用いた詳細な構造解析を行う前段階として、本ツールで建物全体にかかる風圧分布やベースシアを算定し、それをCAEソフトウェアに荷重条件として入力します。
よくある誤解と注意点
まず、「基本風速」と「想定する最大瞬間風速」を混同しないことが大事だ。基本風速は、地上10mの高さで、50年間に一度程度発生する平均風速（10分間平均）を指す。だから、ニュースで聞く「最大瞬間風速60m/s！」という数字をそのまま入力すると、過大評価になってしまう。例えば、基本風速が36m/sの地域でも、突風の影響を考慮した瞬間的な圧力はツール内のガスト係数Gなどで既に織り込まれているんだ。
次に、建物形状の「単純化」には要注意。このツールは直方体が前提だから、複雑な形状の建物（例えば、大きなアトリウムがある、屋上が段々になっている）では、風圧係数Cpが大きく変わる。ツールの結果は「第一近似」として使い、形状が特殊な部分は風洞実験やCFD（数値流体力学）で詳細を検討するのが実務の流れだ。
最後に、内部圧力の見落とし。ツールでは内部速度圧qiを簡単化しているが、実設計では建物の「開口率」が命綱になる。例えば、窓ガラスが一枚でも吹き飛んだ瞬間、建物内部に急激な正圧が発生し、屋根が外側に吹き飛ぶ「爆発」のような破壊が起きることがある。ASCE 7-16では、壁面の開口部の面積割合で内風圧係数Cpiを厳密に決めるので、ツールで感覚をつかんだら、規格書で正式な値を確認しよう。
具体的な計算例
15階建てオフィスビル（高さ55m、幅40m、奥行き30m）、基本風速V=32m/s（東京都心）のケースを想定。高度55mでの速度圧qH≈1.62kPa（動圧係数0.5×空気密度1.225×32²）。風圧係数Cp=0.8（風上）、Cp=-0.4（風下）を適用すると、風上面p_W=1.30kPa、風下面p_L=0.65kPa。投影面積1,650m²に対し総ベースシアV_b≈3,142kNとなり、RC壁厚や柱断面積の検証に用いられます