(57)【要約】【課題】収容架に収容する機器の重量や収容高さが異なる場合であっても、所定の強度・変位を満たすか否かを容易かつ適正に判定可能にする。【解決手段】収容架に収容されるすべての機器の総重量と、該すべての機器を一体とみなした場合の重心の高さである総重心高さと、を座標軸とし、所定の強度・変位を満たすか否かの境界線Ｌ１〜Ｌ４を示す判定グラフＧを予め作成し、収容架に収容するすべての機器の総重量と、該すべての機器の総重心高さとを算出し、算出した値Ｐ１〜Ｐ３を判定グラフＧ上にプロットし、該値Ｐ１〜Ｐ３が境界線Ｌ１〜Ｌ４よりも小さいか否かによって所定の強度・変位を満たすか否かを判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の高さ位置に機器を収容可能な収容架に前記機器を収容した場合に、所定の強度・変位を満たすか否かを判定する強度・変位判定方法であって、
前記収容架に収容されるすべての機器の総重量と、該すべての機器を一体とみなした場合の重心の高さである総重心高さと、を座標軸とし、前記所定の強度・変位を満たすか否かの境界線を示す判定グラフを予め作成し、
前記収容架に収容するすべての機器の総重量と、該すべての機器の総重心高さとを算出し、
前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、該値が前記境界線よりも小さいか否かによって前記所定の強度・変位を満たすか否かを判定する、
ことを特徴とする強度・変位判定方法。
【請求項２】
複数種の収容架に対する前記境界線を前記判定グラフに示し、
前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、前記算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線の収容架を、最も適した収容架として選定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の強度・変位判定方法。
【請求項３】
複数の高さ位置に機器を収容可能な収容架に前記機器を収容した場合に、所定の強度・変位を満たすか否かを判定する強度・変位判定プログラムであって、コンピュータを、
前記収容架に収容されるすべての機器の総重量と、該すべての機器を一体とみなした場合の重心の高さである総重心高さと、を座標軸とし、前記所定の強度・変位を満たすか否かの境界線を示す判定グラフを記憶するグラフ記憶手段と、
前記収容架に収容するすべての機器の総重量と、該すべての機器の総重心高さとを算出する算出手段と、
前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、該値が前記境界線よりも小さいか否かによって前記所定の強度・変位を満たすか否かを判定する判定手段、
として機能させることを特徴とする強度・変位判定プログラム。
【請求項４】
複数種の収容架に対する前記境界線が前記判定グラフに示され、
前記判定手段は、前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、前記算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線の収容架を、最も適した収容架として選定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の強度・変位判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、収容架の任意の高さに任意の重量の機器を収容した場合に、所定の強度・変位を満たすか否かを判定する強度・変位判定方法および強度・変位判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ラックやキャビネットなどの収容架に各種の機器を収容する場合、その収容状態で所定の耐震強度などの強度・変位を満たすか否かを確認する必要がある。このような確認を行う場合、従来、機器の重量や収容高さが異なるごとに、応力や変位などが所定の許容値未満であるか否かを詳細に計算、解析していた。例えば、機器の重量が同じであっても、収容高さが異なる場合には、詳細な計算を行っていた。
【０００３】
また、重量などの条件の変化に対応し、建築物の実情にあった解析モデルにより、建築物の応答解析を行う建物耐震性評価システムが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１６２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来、機器の重量や収容高さが異なるごとに、詳細な計算を行わなければならなかったため、時間と労力を要していた。しかも、多様な収容パターン（どの機器をどの高さに収容するかというパターン）を検討する場合、多くの収容パターンに対してそれぞれ詳細な計算を行わなければならず、多大な時間と労力を要していた。また、多くの計算を実施すれば、入力ミスや計算ミスが生じるおそれがある。一方、たとえ特許文献１に記載の建物耐震性評価システムを使用したとしても、各収容パターンに対して同様の評価を実施しなければならない。
【０００６】
そこで本発明は、収容架に収容する機器の重量や収容高さが異なる場合であっても、所定の強度・変位を満たすか否かを容易かつ適正に判定可能にする、強度・変位判定方法および強度・変位判定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の高さ位置に機器を収容可能な収容架に前記機器を収容した場合に、所定の強度・変位を満たすか否かを判定する強度・変位判定方法であって、前記収容架に収容されるすべての機器の総重量と、該すべての機器を一体とみなした場合の重心の高さである総重心高さと、を座標軸とし、前記所定の強度・変位を満たすか否かの境界線を示す判定グラフを予め作成し、前記収容架に収容するすべての機器の総重量と、該すべての機器の総重心高さとを算出し、前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、該値が前記境界線よりも小さいか否かによって前記所定の強度・変位を満たすか否かを判定する、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の強度・変位判定方法において、複数種の収容架に対する前記境界線を前記判定グラフに示し、前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、前記算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線の収容架を、最も適した収容架として選定する、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、複数の高さ位置に機器を収容可能な収容架に前記機器を収容した場合に、所定の強度・変位を満たすか否かを判定する強度・変位判定プログラムであって、コンピュータを、前記収容架に収容されるすべての機器の総重量と、該すべての機器を一体とみなした場合の重心の高さである総重心高さと、を座標軸とし、前記所定の強度・変位を満たすか否かの境界線を示す判定グラフを記憶するグラフ記憶手段と、前記収容架に収容するすべての機器の総重量と、該すべての機器の総重心高さとを算出する算出手段と、前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、該値が前記境界線よりも小さいか否かによって前記所定の強度・変位を満たすか否かを判定する判定手段、として機能させることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の強度・変位判定プログラムにおいて、複数種の収容架に対する前記境界線が前記判定グラフに示され、前記判定手段は、前記算出した値を前記判定グラフ上にプロットし、前記算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線の収容架を、最も適した収容架として選定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、収容架に収容するすべての機器の総重量と総重心高さとを算出し、算出した値を予め作成された判定グラフ上にプロットして、この値が境界線よりも小さいか否かによって所定の強度・変位を満たすか否かを判定すればよい。すなわち、比較的簡単に算出可能な総重量と総重心高さだけを算出して、その値を判定グラフ上にプロットするだけでよく、変位や応力などの詳細な計算を行う必要がない。このため、収容架に収容する機器の重量や収容高さが異なる場合であっても、所定の強度・変位を満たすか否かを容易かつ適正に判定することが可能となる。また、請求項３に記載の発明によれば、このような判定が自動で行われるため、より容易かつ適正に判定することが可能となる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、算出した総重量と総重心高さとを、複数種の収容架に対する境界線が示された判定グラフ上にプロットし、算出した値よりも大きい境界線でかつ最も近い境界線の収容架を選定するだけで、適正な（強度に過不足がない）収容架を容易に選定することが可能となる。また、請求項４に記載の発明によれば、このような選定が自動で行われるため、より容易かつ適正に選定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施の形態に係る強度・変位判定プログラムおよび強度・変位判定方法における判定グラフを示す図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る強度・変位判定プログラムをインストールしたコンピュータの概略構成ブロック図である。
【図３】図２のコンピュータの算出部による算出方法を示す図である。
【図４】図２のコンピュータの算出部による算出結果を示す図である。
【図５】図２のコンピュータの判定部による判定方法を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態に係る強度・変位判定プログラムによる強度・変位判定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１〜図６は、この発明の実施の形態を示し、図２は、この実施の形態に係る強度・変位判定プログラムをインストールしたコンピュータ１の概略構成ブロック図である。この強度・変位判定プログラムは、収容架２に機器（被収容体）３を収容した場合に、所定の強度・変位を満たすか否かを判定するプログラムであって、コンピュータを、グラフデータベース（グラフ記憶手段）１３と、算出部（算出手段）１４と、判定部（判定手段）１５、として機能させる。
【００１６】
ここで、収容架２は、金属製の自立するラックやキャビネットなどで、任意の複数の高さ位置に複数の機器３を収容可能となっている。また、この実施の形態で所定の強度（変位）とは、耐震に必要な強度であり、所定の加速度を上下左右に与えた場合の最大応力（変位）が、許容応力（変位）量以下であることを要するものとする。
【００１７】
図２に示す入力部１１は、各種情報や指令を入力するためのインターフェイスであり、収容架２の種類・型式や機器３の種類・重量、収容高さなどが入力される。表示部１２は、各種情報や画像を表示するディスプレイであり、後述する判定グラフＧや判定部１５による判定結果などを表示する。
【００１８】
グラフデータベース１３は、判定グラフＧを記憶するデータベースである。判定グラフＧとは、図１に示すように、収容架２に収容されるすべての機器３の総重量と、このすべての機器３を一体とみなした場合の重心の高さである総重心高さと、を座標軸とし、所定の強度・変位を満たすか否かの境界線Ｌ１〜Ｌ４を示すグラフである。すなわち、全機器３の総重量（装備総重量）を横軸とし、全機器３を一体とみなした場合の総重心高さを縦軸とした座標（重量ｖｓ重心高さの座標）上に、所定の強度・変位を満たす総重量と総重心高さの値と満たさない値との堺を示す境界線Ｌ１〜Ｌ４が図示されたグラフである。
【００１９】
この実施の形態では、複数の種類・型式、大きさの収容架２に対する境界線Ｌ１〜Ｌ４が同じ判定グラフＧに示されている。ここで、例えば、第１の境界線Ｌ１が最も大きく高強度な収容架２の境界線であり、第４の境界線Ｌ４が最も小さい収容架２の境界線である。また、この実施の形態では、総重量と総重心高さを対数表示すること、つまり両対数グラフにすることで、境界線Ｌ１〜Ｌ４が直線となっている。このような境界線Ｌ１〜Ｌ４は、予めＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）などで解析することで作成されている。
【００２０】
算出部１４は、中央処理部１６で起動され、収容架２に収容するすべての機器３の総重量と、このすべての機器３の総重心高さとを算出するタスク・プログラムである。すなわち、入力部１１で入力された機器３の種類・重量、収容高さに基づいて、総重量と総重心高さとを算出する。例えば、図３に示すように、第１の機器３１の重量がｍ１で収容高さがｈ１、第２の機器３２の重量がｍ２で収容高さがｈ２、第３の機器３３の重量がｍ３で収容高さがｈ３とする。この場合、総重量Ｍと総重心高さｈ０を次の式に従って算出する。
総重量Ｍ＝ｍ１＋ｍ２＋ｍ３
総重心高さｈ０＝（ｍ１×ｈ１＋ｍ２×ｈ２＋ｍ３×ｈ３）÷（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３）
この結果、図４に示すように、重量がＭの機器３０が、収容架２の収容高さｈ０の位置に収容されていると同視される。
【００２１】
判定部１５は、中央処理部１６で起動され、算出部１４で算出した総重量と総重心高さの値を、グラフデータベース１３の判定グラフＧ上にプロットし、この値が境界線Ｌよりも小さいか否かによって所定の強度・変位を満たすか否かを判定するタスク・プログラムである。すなわち、算出部１４で算出した値を図５に示すような判定グラフＧ上にプロットし、境界線Ｌよりも小さいＯＫ領域に位置するのか、境界線Ｌよりも大きいＮＧ領域に位置するのかを判定する。例えば、図中白丸で示すように、総重量と総重心高さの値がＯＫ領域に位置する場合には、所定の強度・変位を満たすと判定し、図中黒丸で示すように、総重量と総重心高さの値がＮＧ領域に位置する場合には、所定の強度・変位を満たないと判定する。
【００２２】
また、判定部１５は、算出部１４で算出した総重量と総重心高さの値を判定グラフＧ上にプロットし、算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線Ｌの収容架２を、最も適した収容架２として選定する。すなわち、図１に示すように、複数の種類・型式、大きさの収容架２に対する境界線Ｌ１〜Ｌ４が判定グラフＧに示されている場合、算出部１４で算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線Ｌ１〜Ｌ４の収容架２を、強度に過不足がない最も適した収容架２として選定する。
【００２３】
例えば、算出部１４で算出した値がＰ１の場合、Ｐ１よりも大きい境界線Ｌ１、Ｌ２のうち、Ｐ１に最も近い第２の境界線Ｌ２の収容架２を最も適した収容架２として選定する。同様に、算出部１４で算出した値がＰ２の場合、第１の境界線Ｌ１の収容架２を最も適した収容架２として選定し、算出部１４で算出した値がＰ３の場合、第３の境界線Ｌ３の収容架２を最も適した収容架２として選定する。
【００２４】
次に、このような強度・変位判定プログラムの作用および強度・変位判定プログラムによる強度・変位判定方法などについて、図６のフローチャートに従って説明する。
【００２５】
まず、収容架２の種類・型式や収容する機器３の種類・重量、収容高さなどのパラメータが、入力部１１で入力されると（ステップＳ１）、算出部１４によって全機器３の総重量と総重心高さとを算出する（ステップＳ２）。ここで、パラメータの入力方法として、重量や収容高さなどを数値で入力してもよいし、収容架２への機器３の収容状態を示す図面を入力したりしてもよい。また、第２の境界線Ｌ２の収容架２が指定、入力されたものとして、以下に説明する。
【００２６】
次に、算出した総重量と総重心高さの値を、判定部１５によって判定グラフＧ上にプロットし（ステップＳ３）、この値が指定された収容架２の第２の境界線Ｌ２よりも小さいか否か、つまり、所定の強度・変位を満たすか否かを判定する（ステップＳ４）。そして、所定の強度・変位を満たす場合（ステップＳ４で「Ｙ」の場合）、第２の境界線Ｌ２の収容架２よりも小さい収容架２でも所定の強度・変位を満たすか否かを判定する（ステップＳ５）。つまり、算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線Ｌ１〜Ｌ４が、第２の境界線Ｌ２であるか否かを判定する。
【００２７】
例えば、算出部１４で算出した値がＰ１の場合、Ｐ１よりも大きくかつ最も近い境界線Ｌ１〜Ｌ４は第２の境界線Ｌ２である。このため、第２の境界線Ｌ２の収容架２よりも小さい収容架２では所定の強度・変位を満たさないため（ステップＳ５で「Ｎ」のため）、指定された第２の境界線Ｌ２の収容架２が最も適している、という判定結果を表示部１２に表示する（ステップＳ６）。また、算出部１４で算出した値がＰ３の場合、Ｐ３よりも大きくかつ最も近い境界線Ｌ１〜Ｌ４は第３の境界線Ｌ３である。このため、第２の境界線Ｌ２の収容架２よりも小さい収容架２でも所定の強度・変位を満たすため（ステップＳ５で「Ｙ」のため）、指定された第２の境界線Ｌ２の収容架２で所定の強度・変位を満たすが、第３の境界線Ｌ３の収容架２が最も適している、という判定結果を表示部１２に表示する（ステップＳ７）。
【００２８】
一方、指定された収容架２では所定の強度・変位を満たさない場合（ステップＳ４で「Ｎ」の場合）、所定の強度・変位を満たす境界線Ｌ１〜Ｌ４の収容架２を選出する（ステップＳ８）。すなわち、算出部１４で算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線Ｌ１〜Ｌ４の収容架２を選出する。例えば、算出部１４で算出した値がＰ２の場合、Ｐ２よりも大きくかつ最も近い第１の境界線Ｌ１の収容架２を選出する。そして、指定された第２の境界線Ｌ２の収容架２では所定の強度・変位を満たさず、第１の境界線Ｌ１の収容架２で所定の強度・変位を満たす、という判定結果を表示部１２に表示する（ステップＳ９）。
【００２９】
以上のように、この強度・変位判定プログラムおよび強度・変位判定方法によれば、収容架２に収容するすべての機器３の総重量と総重心高さとを算出し、算出した値を予め作成された判定グラフＧ上にプロットして、この値が境界線Ｌよりも小さいか否かによって所定の強度・変位を満たすか否かを判定すればよい。すなわち、比較的簡単に算出可能な総重量と総重心高さだけを算出して、その値を判定グラフＧ上にプロットするだけでよく、変位や応力などの詳細な計算を行う必要がない。このため、収容架２に収容する機器３の重量や収容高さが異なる場合であっても、所定の強度・変位を満たすか否かを容易かつ適正に判定することが可能となる。しかも、強度・変位判定プログラムを使用することで、パラメータを入力するだけで、このような判定が自動で行われるため、より容易かつ適正に判定することが可能となる。
【００３０】
また、算出した総重量と総重心高さとを、複数種の収容架２に対する境界線Ｌ１〜Ｌ４が示された判定グラフＧ上にプロットし、算出した値よりも大きい境界線Ｌ１〜Ｌ４でかつ最も近い境界線Ｌ１〜Ｌ４の収容架２を選定するだけで、適正な（強度に過不足がない）収容架２を容易に選定することが可能となる。しかも、強度・変位判定プログラムを使用することで、パラメータを入力するだけで、このような選定が自動で行われるため、より容易かつ適正に選定することが可能となる。
【００３１】
ここで、上記の実施の形態では、強度・変位判定プログラムを使用した強度・変位判定方法について説明したが、人手による強度・変位判定方法であってもよい。すなわち、判定グラフＧを予め作成し、収容架２に収容するすべての機器３の総重量と総重心高さとを算出する。そして、算出した値を判定グラフＧ上にプロットし、この値が境界線Ｌよりも小さいか否かによって所定の強度・変位を満たすか否かを判定する。この際、判定グラフＧに複数の境界線Ｌ１〜Ｌ４が示されている場合に、算出した値よりも大きくかつ最も近い境界線Ｌ１〜Ｌ４の収容架２を、最も適した収容架２として選定する。
【００３２】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、複数の境界線Ｌ１〜Ｌ４をひとつの判定グラフＧに示しているが、複数の判定グラフＧに示してもよい。また、所定の強度・変位がある規定の耐震強度の場合について説明したが、規定が異なる複数の所定の強度・変位に対して適用してもよく、この場合、各規定に対して境界線を設ければよい。
【符号の説明】
【００３３】
１        コンピュータ
２        収容架
３        機器
１３      グラフデータベース（グラフ記憶手段）
１４      算出部（算出手段）
１５      判定部（判定手段）
Ｇ        判定グラフ
Ｌ、Ｌ１〜Ｌ４  境界線
Ｐ１〜Ｐ３      算出した値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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