(57)【要約】【課題】杭の仕様及び基礎梁の仕様を変更する最適化処理の内容の単純化を図ることができる杭基礎の設計システムを提供する。【解決手段】建物１の杭基礎２０における基礎梁３０の仕様及び杭４０の仕様を決定する杭基礎２０の設計システムであって、前記杭基礎２０の設計情報について、前記杭４０の仕様又は前記基礎梁３０の仕様を変更することで、前記杭基礎２０において要求される前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理と、前記設計情報について、前記杭４０の仕様を変更することで、前記杭基礎２０において要求される前記杭４０の耐力を満足させる処理と、を含む杭基礎最適化処理を実行する制御部１０２を具備し、前記制御部１０２は、前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理と、前記杭４０の耐力を満足させる処理と、を別々に行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の杭基礎における基礎梁の仕様及び杭の仕様を決定する杭基礎の設計システムであって、
前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様又は前記基礎梁の仕様を変更することで、前記杭基礎において要求される前記基礎梁の耐力を満足させる処理と、
前記設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記杭基礎において要求される前記杭の耐力を満足させる処理と、
を含む杭基礎最適化処理を実行する制御手段を具備し、
前記制御手段は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理と、前記杭の耐力を満足させる処理と、を別々に行う、
杭基礎の設計システム。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記杭基礎最適化処理を行う前に、前記基礎梁に対して前記杭を配置した前記杭基礎の設計情報を得る処理を行う、
請求項１に記載の杭基礎の設計システム。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理及び前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、
記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の耐力及び前記杭の耐力を満足させる範囲で、前記杭を削除する処理を行う、
請求項１又は請求項２に記載の杭基礎の設計システム。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理及び前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、
前記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の耐力及び前記杭の耐力を満足させる範囲で、前記杭の配置を調整する処理を行う、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の杭基礎の設計システム。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理及び前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、
前記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の耐力及び前記杭の耐力を満足させる範囲で、前記杭の杭径を縮小する処理を行う、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の杭基礎の設計システム。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記杭基礎最適化処理において、前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記基礎梁の耐力を満足させる処理を行った後、
前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記杭の耐力を満足させる処理を行う、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の杭基礎の設計システム。
【請求項７】
前記杭の仕様の変更は、前記杭の前記基礎梁に対する移動及び前記杭の追加の一方又は両方である、
請求項６に記載の杭基礎の設計システム。
【請求項８】
前記制御手段は、
前記杭基礎最適化処理において、前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、
前記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の仕様を変更することで、前記基礎梁の耐力を満足させる処理を行う、
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の杭基礎の設計システム。
【請求項９】
前記基礎梁の仕様の変更は、前記基礎梁の断面形状の変更及び前記基礎梁の配筋の変更の一方又は両方である、
請求項８に記載の杭基礎の設計システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の杭基礎の設計システムの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物本体を支持する杭基礎の技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【０００３】
特許文献１には、戸建て住宅を支持する複合地盤の設計方法が記載されている。上記複合地盤は、原地盤と、当該原地盤内に設置された杭基礎を構成する小口径杭と、によって構成されている。
【０００４】
上述したような杭基礎の設計においては、建物本体の荷重等を考慮し、杭基礎に求められる応力を満足するように、杭基礎の設計情報に対して、杭の仕様や基礎梁の仕様を変更する最適化処理を行う場合がある。しかしながら、設計者による手動で上記最適化処理を行う場合、手間がかかることや、設計者によって結果が異なるようなことが考えられる。従って、上記最適化処理を、自動で行うことが望まれる場合がある。また、上記最適化処理の自動化を図る場合、処理の内容が複雑化しないことが望まれる。このことから、杭の仕様や基礎梁の仕様を変更する最適化処理の内容の単純化を図ることができる杭基礎の設計システムが望まれる場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５５７６０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、杭の仕様及び基礎梁の仕様を変更する最適化処理の内容の単純化を図ることができる建物の杭基礎の設計システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、建物の杭基礎における基礎梁の仕様及び杭の仕様を決定する杭基礎の設計システムであって、前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様又は前記基礎梁の仕様を変更することで、前記杭基礎において要求される前記基礎梁の耐力を満足させる処理と、前記設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記杭基礎において要求される前記杭の耐力を満足させる処理と、を含む杭基礎最適化処理を実行する制御手段を具備し、前記制御手段は、前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理と、前記杭の耐力を満足させる処理と、を別々に行うものである。
【０００９】
請求項２においては、前記制御手段は、前記杭基礎最適化処理を行う前に、前記基礎梁に対して前記杭を配置した前記杭基礎の設計情報を得る処理を行うものである。
【００１０】
請求項３においては、前記制御手段は、前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理及び前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の耐力及び前記杭の耐力を満足させる範囲で、前記杭を削除する処理を行うものである。
【００１１】
請求項４においては、前記制御手段は、前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理及び前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、前記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の耐力及び前記杭の耐力を満足させる範囲で、前記杭の配置を調整する処理を行うものである。
【００１２】
請求項５においては、前記制御手段は、前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁の耐力を満足させる処理及び前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、前記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の耐力及び前記杭の耐力を満足させる範囲で、前記杭の杭径を縮小する処理を行うものである。
【００１３】
請求項６においては、前記制御手段は、前記杭基礎最適化処理において、前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記基礎梁の耐力を満足させる処理を行った後、前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記杭の耐力を満足させる処理を行うものである。
【００１４】
請求項７においては、前記杭の仕様の変更は、前記杭の前記基礎梁に対する移動及び前記杭の追加の一方又は両方であるものである。
【００１５】
請求項８においては、前記制御手段は、前記杭基礎最適化処理において、前記杭基礎の設計情報について、前記杭の仕様を変更することで、前記杭の耐力を満足させる処理を行った後、前記杭基礎の設計情報について、前記基礎梁の仕様を変更することで、前記基礎梁の耐力を満足させる処理を行うものである。
【００１６】
請求項９においては、前記基礎梁の仕様の変更は、前記基礎梁の断面形状の変更及び前記基礎梁の配筋の変更の一方又は両方であるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１８】
請求項１においては、杭の仕様及び基礎梁の仕様を変更する杭基礎最適化処理の内容の単純化を図ることができる。
【００１９】
請求項２においては、杭基礎の設計情報を自動的に得ることができる。
【００２０】
請求項３においては、杭の本数を削減することで、コストダウンを図ることができる。
【００２１】
請求項４においては、基礎梁に対して杭のバランス良く配置することができる。
【００２２】
請求項５においては、杭の杭径を縮小することで、コストダウンを図ることができる。
【００２３】
請求項６においては、杭基礎の設計情報において、基礎梁の仕様を決定した後、杭の仕様を変更することで、基礎梁の耐力不足の解消及び杭の耐力不足の解消を図ることができる。
【００２４】
請求項７においては、杭の移動や杭の追加によって、基礎梁の耐力不足の解消及び杭の耐力不足の解消を図ることができる。
【００２５】
請求項８においては、杭基礎の設計情報において、杭の仕様を決定した後、基礎梁の仕様を変更することで、基礎梁の耐力不足の解消を図ることができる。
【００２６】
請求項９においては、基礎梁の断面形状の変更や基礎梁の配筋の変更を行うことで、基礎梁の耐力不足の解消を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】第一実施形態に係る杭基礎の設計システムの対象となる建物を模式的に示した側面断面図。
【図２】杭基礎を模式的に示した平面図。
【図３】第一実施形態に係る杭基礎の設計システムを示したブロック図。
【図４】第一実施形態に係る杭基礎自動設計処理を示したフローチャート。
【図５】基礎梁耐力不足解消処理を示したフローチャート。
【図６】ケース１における基礎梁耐力不足解消処理のパターンを模式的に示した平面図。
【図７】ケース２における基礎梁耐力不足解消処理のパターンを模式的に示した平面図。
【図８】ケース３における基礎梁耐力不足解消処理のパターンを模式的に示した平面図。
【図９】ケース３における基礎梁耐力不足解消処理の更なるパターンを模式的に示した平面図。
【図１０】図９に示したケース３における基礎耐力不足解消処理の続きのパターンを模式的に示した平面図。
【図１１】杭耐力不足解消処理を示したフローチャート。
【図１２】（ａ）〜（ｂ）は、優先順位１における杭耐力不足解消処理のパターンを模式的に示した平面図、（ｃ）〜（ｆ）は、優先順位２における杭耐力不足解消処理のパターンを模式的に示した平面図。
【図１３】優先順位３における杭耐力不足解消処理のパターンを模式的に示した平面図。
【図１４】杭耐力不足解消処理における杭の追加のパターンを模式的に示した平面図。
【図１５】（ａ）〜（ｂ）は、杭削除処理におけるパターンを模式的に示した平面図、（ｃ）〜（ｄ）は、杭配置調整処理におけるパターンを模式的に示した平面図。
【図１６】第二実施形態に係る杭基礎の設計システムの杭基礎自動設計処理を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下では、本発明の第一実施形態に係る杭基礎の設計システム１００について説明する。まず、図１及び図２に示す、当該設計システム１００による設計の対象となる杭基礎２０を有した建物１について説明する。
【００２９】
本実施形態に係る建物１は、所定の敷地に建てられる住宅である。本実施形態では、建物１を２階建ての戸建て住宅としている。なお、建物１は、２階建てに限られず適宜の階数を採用可能である。また、建物１は、戸建て住宅に限られず集合住宅としてもよい。建物１は、主として建物本体１０と、杭基礎２０と、を具備する。
【００３０】
図１に示す建物本体１０は、建物１の居住空間を構成する上部構造である。建物本体１０は、柱や梁、床、壁、天井等を具備する。建物本体１０は、木造や鉄骨造、鉄筋コンクリート造等、種々の構造を採用可能である。
【００３１】
図１及び図２に示す杭基礎２０は、建物本体１０（上部構造）の荷重を支持する下部構造である。杭基礎２０は、主として基礎梁３０及び杭４０を具備する。
【００３２】
基礎梁３０は、杭基礎２０における基礎部（建物本体１０に接続される部分）を構成する水平部材である。上記基礎部は、複数本の基礎梁３０の長手方向の端部同士を接続して構成されている。なお、以下では、複数本の基礎梁３０による交点（接続点）間の部分を、１本の基礎梁３０として説明する。
【００３３】
基礎梁３０は、図１に示すように、断面視矩形状とされた基礎梁本体の下端部において、短手方向両側に突出するフーチング部が形成されている。これにより、基礎梁３０は、断面視逆Ｔ字形状とされている。なお、図２以降においては、基礎梁３０のフーチング部を省略し、基礎梁本体のみを示している。
【００３４】
基礎梁３０は、鉄筋コンクリート造とされている。基礎梁３０は、上端部が敷地内の表層の地盤（表層地盤Ｇ１）から突出しており、当該上端部に建物本体１０の柱が接続される。また、基礎梁３０には、建物本体１０の荷重を受けることで、曲げモーメントやせん断力等の応力が作用する。従って、基礎梁３０は、上記応力に対する耐力を満足するように設計される必要がある。
【００３５】
杭４０は、建物本体１０及び基礎梁３０の荷重を支持するものである。図１では、杭４０を、建物本体１０及び基礎梁３０の荷重を表層地盤Ｇ１よりも深く、硬い地盤である支持地盤Ｇ２に伝える支持杭とした例を示している。杭４０は、略円柱状とされている。杭４０は、下端部が支持地盤Ｇ２に達すると共に、上端部が基礎梁３０に接続される。杭４０は、図２に示すように、基礎梁３０に対して複数の位置に配置される。なお、杭４０は、上述したような下端部が支持地盤Ｇ２に達する支持杭に限られない。例えば、杭４０を、表層地盤Ｇ１との摩擦力で、上記建物本体１０及び基礎梁３０の荷重を支持する摩擦杭としてもよい。
【００３６】
杭４０は、予め製造されたものを敷地に埋め込むように設置する既製杭や、敷地内に設けた穴に、コンクリートやセメント等を流し込んで形成する場所打ち杭を採用可能である。また、杭４０は、金属材料で形成された鋼管杭や鉄筋コンクリートで形成されたコンクリート杭、地盤の土とセメントとによって形成した柱状改良杭等を採用可能である。杭４０は、建物本体１０及び基礎梁３０の荷重に対する耐力を満足するように設計される必要がある。
【００３７】
次に、図３に示す杭基礎２０の設計システム１００について説明する。杭基礎２０の設計システム１００は、上記基礎梁３０の設計情報を基に、当該杭基礎２０の設計を行うものである。ここで、基礎梁３０の設計情報とは、建物１における基礎梁３０の平面図の図面データに相当する情報である。
【００３８】
杭基礎２０の設計システム１００は、主として記憶部１０１、制御部１０２、表示部１０３及び入力部１０４を具備する。
【００３９】
記憶部１０１は、各種のプログラムやデータ等が記憶されるものである。記憶部１０１は、ＨＤＤ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等により構成される。
【００４０】
制御部１０２は、記憶部１０１に記憶されたプログラムを実行するものである。制御部１０２は、ＣＰＵにより構成される。
【００４１】
表示部１０３は、各種の情報を表示するものである。表示部１０３は、液晶ディスプレイ等により構成される。
【００４２】
入力部１０４は、各種の情報を入力するためのものである。入力部１０４は、キーボード、マウス等により構成される。
【００４３】
このように、杭基礎２０の設計システム１００としては、一般的なパーソナルコンピュータ等を用いることができる。
【００４４】
杭基礎２０の設計システム１００は、杭基礎自動設計処理を実行可能である。杭基礎自動設計処理は、基礎梁３０に要求される耐力及び杭４０に要求される耐力を満足した杭基礎２０を自動で設計するものである。杭基礎自動設計処理は、基礎梁３０の図面データを基に、所定の入力値に基づいて行われる。
【００４５】
上記所定の入力値は、杭基礎自動設計処理を実行する前に、入力部１０４を介して入力される。ここで、所定の入力値とは、杭４０の種類や杭の工法、杭径等が挙げられる。また、上記入力値は、入力部１０４を介して直接入力してもよく、記憶部１０１に記憶された所定のパターンを、入力部１０４を介して適宜選択して入力してもよい。
【００４６】
上記基礎梁３０の図面データは、杭基礎自動設計処理を実行する前に取得される。本実施形態では、上記基礎梁３０の図面データは、事前に記憶部１０１に記憶されている。また、上記基礎梁３０の図面データは、図面上における座標を示す所定のグリッドを基準として作成される。ここで、上記基礎梁３０の図面データは、図２に示す、後述する杭基礎２０の図面データ（杭基礎２０の設計情報）から、杭４０を除いたものに相当する。以下では、上記グリッドについて、図２を参照して説明する。
【００４７】
図２では、上記グリッドを二点鎖線で示している。図２に示す図例においては、上記グリッドのＸ軸方向又はＹ軸方向の直線に、基礎梁３０の中心線が位置するように配置される。また、図２に示す図例においては、上記グリッドの交点に、杭４０の中心点が位置するように配置される。本実施形態では、上記グリッドの最小単位を、０．５Ｐとして説明する。なお、図２に示す図例においては、グリッドの一部を省略しており、グリッドの１マス分が１Ｐに相当する。なお、本実施形態では、１Ｐは、９１０ｍｍを示すものとする。
【００４８】
上記図面データ上に位置するグリッドの交点には、基礎梁３０に対する杭４０の配置に関する点の種別が規定されている。上記点の種別としては、杭配置必須点、杭配置不可能点、杭配置注意点、杭配置原則点が挙げられる。
【００４９】
杭配置必須点は、基礎梁３０において必ず杭４０が配置される点である。本実施形態では、２つの基礎梁３０がＬ字に交差する交点を杭配置必須点としている。
【００５０】
また、杭基礎２０において、長手方向の一端が、他の基礎梁３０に接続されていない基礎梁３０（半島基礎）を具備する場合、上記半島基礎の先端となる点を杭配置必須点としている。また、建物１の２階平面の梁（ラーメン梁）の両端が位置する点を、杭配置必須点としている。
【００５１】
また、杭基礎２０において、建物１の２階平面の梁（ラーメン梁）の両端から、それぞれ１Ｐ分内側に位置する点を、杭配置必須点としている。
【００５２】
また、図２において、破線で囲った範囲Ｚのように、杭基礎２０の一部を杭４０に対して張り出させるように形成する場合、上記張り出させた部分（以下では「キャンチ指定範囲」と称する）を片持ち支持する複数の基礎梁３０（以下では「片持ち支持梁３１」と称する）の基部となる部分（以下では「片持ち支持部３２」と称する）を、杭配置必須点としている。また、図例では、上記複数の片持ち支持梁３１において、張り出させた側の端部同士を、上記キャンチ指定範囲の右端部を構成する基礎梁３０（以下では「片持ち接続梁３３」と称する）によって接続した例を示している。
【００５３】
杭配置不可能点は、基礎梁３０において杭４０の配置を禁止する点である。本実施形態では、杭基礎２０が、深基礎（他の基礎よりも下端が深い位置に形成される基礎）を構成する基礎梁３０を含む場合、上記深基礎と他の基礎梁３０との接続点（直線的に接続するものやＬ字又はＴ字に交差して接続するものを含む）を、杭配置不可能点としている。なお、上記杭配置不可能点が、杭配置必須点と同位置に存在する場合は、杭４０の配置は行わない。
【００５４】
また、杭基礎２０において、図２に示すようなキャンチ指定範囲（片持ち支持部３２を除く）を、杭配置不可能点としている。また、上記片持ち接続梁３３を構成する領域を、杭配置不可能点としている。なお、片持ち接続梁３３の端部であっても、キャンチ指定範囲に含まれない点においては、杭４０を配置可能である。なお、片持ち接続梁３３が、杭配置必須点と同位置に存在する場合は、杭４０の配置は行わない。
【００５５】
杭配置注意点は、基礎梁３０に対して、原則、杭４０を配置可能であるが、基礎梁３０の耐力や杭４０の耐力の観点から、注意が必要な点である。本実施形態では、基礎梁３０に、短手方向に貫通する孔（人通孔）が形成されている場合、基礎梁３０において、上記人通孔が形成された部位に位置する点を、杭配置注意点としている。
【００５６】
杭配置原則点は、基礎梁３０に対して、原則、杭４０を配置する点であるが、所定条件のもと、当該点から所定距離、離れた箇所に杭４０を配置することが許可された点である。本実施形態では、基礎梁３０において、Ｌ字以外の交点（Ｔ字や十字等）を、杭配置原則点としている。また、基礎梁３０において、建物１の内部柱の直下の点を、杭配置原則点としている。
【００５７】
また、杭基礎自動設計処理においては、複数の杭４０の間隔の上限値（以下では「最大杭間隔」と称する）が設定されている。最大杭間隔は、基礎梁３０及び杭４０の態様に基づいて設定される。最大杭間隔は、例えば、２Ｐ〜４Ｐとすることができる。
【００５８】
また、杭基礎自動設計処理においては、複数の杭４０の間隔の下限値（以下では「最小杭間隔」と称する）が設定されている。最小杭間隔は、杭４０の態様に基づいて設定される。最小杭間隔は、例えば、杭４０の杭径の１〜２．５倍とすることができる。
【００５９】
杭基礎自動設計処理は、設計者（操作者）による操作を契機として実行される。以下では、図４のフローチャートを用いて、杭基礎自動設計処理において制御部１０２が行う処理について説明する。本実施形態に係る杭基礎自動設計処理においては、杭自動配置処理、耐力算出処理、杭基礎最適化処理が、上記した順番に行われる。
【００６０】
まず、制御部１０２は、杭自動配置処理（ステップＳ１０）を行う。杭自動配置処理は、基礎梁３０の図面データに対して、必要な場所に杭４０を自動で配置する処理である。
【００６１】
制御部１０２は、杭自動配置処理において、複数の基礎梁３０がＴ字または十字に交差する交点に、杭４０を配置する。また、建物１の１階の内部柱の直下に位置する点に、杭４０を配置する。また、上述した杭配置必須点に、杭４０を配置する。
【００６２】
上記杭自動配置処理を行うことで、基礎梁３０に対して杭４０が配置された杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）を得ることができる。杭基礎２０の図面データは、後述する杭基礎最適化処理の対象となる図面データである。なお、図２に示す例は、杭基礎２０の図面データの一例を示したものである。
【００６３】
上述した杭自動配置処理（ステップＳ１０）を行った後、制御部１０２は、耐力算出処理（ステップＳ１１）を行う。耐力算出処理は、上記杭自動配置処理によって、基礎梁３０に杭４０が配置された状態の杭基礎２０の図面データに対して、基礎梁３０の耐力及び杭４０の耐力をそれぞれ算出する処理である。
【００６４】
上述した耐力算出処理（ステップＳ１１）を行った後、制御部１０２は、杭基礎最適化処理（ステップＳ１２）を行う。杭基礎最適化処理は、上記杭自動配置処理が行われた杭基礎２０の図面データに対して、基礎梁３０及び杭４０の耐力を、要求される耐力に対して満足させる処理である。また、杭基礎最適化処理は、基礎梁３０及び杭４０の耐力を、要求される耐力に対して満足させる範囲で、杭基礎２０のコストダウン化を図る処理である。
【００６５】
ここで、杭基礎２０において、基礎梁３０の耐力及び杭４０の耐力に寄与するものして、基礎梁３０の仕様及び杭４０の仕様が挙げられる。
【００６６】
基礎梁３０の仕様とは、基礎梁３０（基礎梁本体）の断面形状や配筋である。例えば、基礎梁３０（基礎梁本体）の断面形状のうち、幅寸法を大きくすれば、当該基礎梁３０の耐力は向上する。また、基礎梁３０の鉄筋量を増やせば、当該基礎梁３０の耐力は向上する。これにより、耐力が不足する基礎梁３０について、耐力不足の解消を図ることができる。
【００６７】
また、杭４０の仕様とは、杭４０の杭径や本数、基礎梁３０に対する配置である。例えば、杭４０の杭径を拡大すれば、杭４０の耐力は向上する。
【００６８】
また、基礎梁３０に対する杭４０の本数を増やしたり、基礎梁３０に対する配置を変更することで、一本の杭４０が負担する荷重を軽減させることができる。これにより、耐力が不足する杭４０について、耐力不足の解消を図ることができる。
【００６９】
また、基礎梁３０に対する杭４０の本数を増やしたり、基礎梁３０に対する配置を変更することで、基礎梁３０において、杭４０に対するスパンの関係で耐力が不足している部分について、上記スパンを改善することができる。これにより、基礎梁３０の耐力不足の解消を図ることができる。
【００７０】
杭基礎最適化処理においては、図４に示すように、移動可能杭判定処理、移動可能距離取得処理、基礎梁耐力不足解消処理、杭耐力不足解消処理、杭削除処理、杭配置調整処理及び杭径縮小処理が、上記した順番に行われる。
【００７１】
制御部１０２は、まず、移動可能杭判定処理（ステップＳ１３）を行う。移動可能杭判定処理は、上記杭自動配置処理において配置された杭４０の全てについて、移動の可否を判定する処理である。本実施形態では、上述した杭配置原則点に配置された杭４０であって、所定の条件を満足するものを、移動可能な杭４１（以下では「移動可能杭４１」と称する）であると判定する。
【００７２】
具体的には、制御部１０２は、基礎梁３０において、Ｌ字以外の交点（Ｔ字や十字等）である杭配置原則点に配置されている杭４０について、下記の緩和ルール１及び２に該当するものについては、移動可能杭４１であると判定する（例えば、図８（ａ）〜（ｄ）に示す移動可能杭４１ａ・４１ｂ参照）。ここで、緩和ルール１は、上記杭配置原則点の両側１Ｐ以内に杭４０が配置されている場合である。また、緩和ルール２は、Ｌ字以外の交点と隣り合う複数の杭４０に囲まれた区間に、建物１の１階の柱が含まれない場合で、かつ、上記隣り合う複数の杭４０が、上記交点を挟んで２Ｐ以内に配置されている場合である。
【００７３】
また、制御部１０２は、基礎梁３０において、建物１の一階の内部柱の直下の点に配置されている杭４０について、上記緩和ルール１に該当するものについては、移動可能杭４１であると判定する。
【００７４】
また、制御部１０２は、基礎梁３０がＬ字状に交差する交点に配置された杭４０等、杭配置必須点に配置された杭４０については、移動不可能な杭４２（以下では「移動不可杭４２」と称する）であると判定する（例えば、図６（ａ）〜（ｋ）に示す移動不可杭４２参照）。
【００７５】
以下の説明では、杭４０について、必要に応じて、移動可能杭４１又は移動不可杭４２として説明し、特に必要のない場合は、単に杭４０として説明する。
【００７６】
上述した移動可能杭判定処理（ステップＳ１３）を行った後、制御部１０２は、移動可能距離取得処理（ステップＳ１４）を行う。移動可能距離取得処理は、上記移動可能杭判定処理において、判定された移動可能杭４１の全てについて、４方向（上下左右方向）の移動可能距離を取得する処理である。上記移動可能距離は、杭４０の最大杭間隔や最小杭間隔が考慮される。なお、移動可能距離取得処理は、後述する基礎梁耐力不足解消処理（ステップＳ１５）及び杭耐力不足解消処理（ステップＳ１６）等によって杭の移動及び追加を行うたびに行われる。
【００７７】
上述した移動可能距離取得処理（ステップＳ１４）を行った後、制御部１０２は、基礎梁耐力不足解消処理（ステップＳ１５）を行う。基礎梁耐力不足解消処理は、上述した耐力算出処理において耐力が算出された基礎梁３０のうち、要求される耐力を満足しない（耐力が不足する）基礎梁３０について、耐力の不足を解消する処理である。
【００７８】
本実施形態においては、杭基礎２０における杭４０の仕様を変更することで、基礎梁３０の耐力不足を解消する。具体的には、耐力が不足する基礎梁３０の全てについて、当該基礎梁３０に対して杭４０の位置を移動させたり、杭４０を追加することで、耐力の不足を解消する。
【００７９】
以下では、図５のフローチャートを用いて、基礎梁耐力不足解消処理について説明する。
【００８０】
ステップＳ２０において、制御部１０２は、基礎梁耐力不足解消処理を実行する基礎梁３０について、当該基礎梁３０及び杭４０の態様に応じたケースの区分を判定する。具体的には、本実施形態においては、基礎梁３０及び杭４０の態様を後述する３つのケースに分類しており、ステップＳ２０において、耐力が不足する基礎梁３０及び杭４０が後述するケース１であるか否かを判定する。
【００８１】
本実施形態では、耐力が不足する基礎梁３０の長手方向両端に、移動不可杭４２が配置されている場合をケース１としている（例えば、図６参照）。また、耐力が不足する基礎梁３０の長手方向一端に、移動可能杭４１が配置されている場合をケース２としている（例えば、図７参照）。また、耐力が不足する基礎梁３０の長手方向両端に、移動可能杭４１が配置されている場合をケース３としている（例えば、図８参照）。
【００８２】
制御部１０２は、基礎梁耐力不足解消処理を実行する基礎梁３０が、ケース１であると判断した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１の処理へ移行する。一方、制御部１０２は、基礎梁耐力不足解消処理を実行する基礎梁３０が、ケース１ではない（ケース２またはケース３である）と判断した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）には、ステップＳ２６の処理へ移行する。
【００８３】
ステップＳ２１において、制御部１０２は、基礎梁耐力不足解消処理を実行する基礎梁３０に杭４０を追加する。
【００８４】
ここで、基礎梁耐力不足解消処理においては、杭４０を追加するにあたって所定のルール（第１杭追加ルール）が定められている。具体的には、基礎梁３０の長手方向両端部が、Ｔ字又は十字の交点でない場合、当該基礎梁３０の長手方向両端に配置された杭４０間の中央位置に、杭４０を追加する（第１杭追加ルール１（例えば、図６（ａ）、（ｂ）参照））。上記第１杭追加ルール１において、上記中央位置が、グリッドの交点上に位置しない場合は、上記中央位置の近傍であって、座標の小さい方（Ｘ軸方向においては左方、Ｙ軸方向においては下方）のグリッドの交点に、杭４０を追加する。
【００８５】
また、基礎梁３０の長手方向一端部が、Ｔ字又は十字の交点である場合、当該交点から、１Ｐ離れた位置に、杭４０を追加する（第１杭追加ルール２）。上記第１杭追加ルール２において、基礎梁３０の長手方向両端部が、Ｔ字又は十字の交点である場合、上記交点のうち、既に１Ｐ以内に配置されている杭４０の本数が多い方の交点から１Ｐ離れた位置に、杭４０を追加する（例えば、図９（ｈ）、（ｉ）参照）。制御部１０２は、ステップＳ２１の処理が終了すれば、次にステップＳ２２の処理へ移行する。
【００８６】
ステップＳ２２において、制御部１０２は、上記杭４０を追加した基礎梁３０について耐力を算出すると共に、上記基礎梁３０の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、ステップＳ２５の処理へ移行する。一方、制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、ステップＳ２３の処理へ移行する。
【００８７】
ステップＳ２３において、制御部１０２は、基礎梁３０について、上記ステップＳ２１において追加した杭４０を移動させる。
【００８８】
ここで、基礎梁耐力不足解消処理においては、杭４０を移動させるにあたって所定のルールが定められている。具体的には、上記耐力が不足している基礎梁３０について、可能な限り杭４０の本数は増やさずに、杭４０を、０．５Ｐ間隔で移動させる（杭移動ルール１（例えば、図６（ｄ）、（ｅ）参照））。
【００８９】
また、移動可能距離まで移動させても基礎梁３０の耐力不足が解消されない場合は、移動させた杭４０を元の位置（移動させる前の位置）に戻す（杭移動ルール２（例えば、図７（ｂ）、（ｃ）参照））。この場合、上記基礎梁３０や他の杭４０の状況に応じて、上記移動させた杭４０を移動の直前の状態に戻す（０．５Ｐ戻す）ようにしてもよく、上記杭４０を移動させた距離の全てを戻す（初期位置に戻す）ようにしてもよい。
【００９０】
また、２本以上の耐力が不足している基礎梁３０に対して接続する杭４０は移動させない（杭移動ルール３）。制御部１０２は、ステップＳ２３の処理が終了すれば、ステップＳ２４の処理へ移行する。
【００９１】
ステップＳ２４において、制御部１０２は、上記ステップＳ２２と同様、上記杭４０を移動させた基礎梁３０について耐力を算出すると共に、上記基礎梁３０の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）には、ステップＳ２５の処理へ移行する。一方、制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ２４：ＮＯ）には、再度、ステップＳ２１の処理へ移行する。
【００９２】
ステップＳ２５において、制御部１０２は、全ての基礎梁３０について耐力不足が解消したか否かを判断する。制御部１０２は、全ての基礎梁３０について耐力不足が解消したと判断した場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）には、基礎梁耐力不足解消処理を終了する。一方、制御部１０２は、耐力不足が解消していない基礎梁３０があると判断した場合（ステップＳ２５：ＮＯ）には、他の耐力不足が解消していない基礎梁３０について、ステップＳ２０の処理を行う。
【００９３】
以下では、図６を参照して、ケース１における杭４０の追加及び杭４０の移動（ステップＳ２１〜ステップＳ２５）の一例について説明する。
【００９４】
図６（ａ）は、耐力が不足する基礎梁３０の長手方向両端において、他の基礎梁３０とのＬ字の交点に移動不可杭４２が配置されている例を示している。なお、図例では、グリッドを二点鎖線で示している。上記グリッドの１マス分は、０．５Ｐに相当する。また、図例では、基礎梁３０をグリッド上の実線により模式的に示している。また、耐力が不足する基礎梁３０を太線で示している。また、杭４０を、基礎梁３０を示す線上に配置された円で示している。
【００９５】
図６（ａ）に示した例においては、基礎梁３０の長手方向両端部は、Ｔ字又は十字の交点でないので、制御部１０２は、上述した第１杭追加ルール１に基づいて杭４０を追加する（ステップＳ２１）。具体的には、制御部１０２は、図６（ｂ）に示すように、基礎梁３０の長手方向両端に配置された移動不可杭４２間の中央位置に杭４０（移動可能杭４１）を追加する。図６（ｂ）に示した例では、上記杭４０の追加により、基礎梁３０の耐力不足は解消している（ステップＳ２２：ＹＥＳ）。
【００９６】
次に、上述した例とは異なるケース１の一例について説明する。図６（ｃ）に示した例は、上記図６（ａ）に示した例と同様である。図６（ｄ）は、上記図６（ｂ）と同様、基礎梁３０の長手方向両端の移動不可杭４２間の中央位置に移動可能杭４１を追加した（ステップＳ２１）例を示している。当該図６（ｄ）に示した例では、基礎梁３０において、移動可能杭４１よりも右側部分の耐力不足は解消している一方、移動可能杭４１よりも左側部分の耐力は不足している。すなわち、上記移動可能杭４１を追加しても、基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２２：ＮＯ）。
【００９７】
この場合、制御部１０２は、図６（ｅ）に示すように、杭移動ルール１に基づいて上記追加した移動可能杭４１を、左方へ０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２３）。図６（ｅ）に示した例では、上記移動可能杭４１を移動させたことで、基礎梁３０の耐力不足が解消している（ステップＳ２４：ＹＥＳ）。
【００９８】
次に、上述した例とは異なるケース１の一例について説明する。図６（ｆ）に示した例は、上記図６（ａ）に示した例と同様である。図６（ｇ）は、上記図６（ｂ）と同様、基礎梁３０の長手方向両端の移動不可杭４２間の中央位置に移動可能杭４１ａを追加した（ステップＳ２１）例を示している。当該図６（ｇ）に示した例では、基礎梁３０において、移動可能杭４１ａの両側部分の耐力は不足している。
【００９９】
このように、追加した杭４０（移動可能杭４１ａ）の両側部分の耐力が不足する場合は、上記移動可能杭４１ａを移動したとしても基礎梁３０の耐力不足は解消されない。従って、更に杭４０を追加する必要がある。そこで、制御部１０２は、図６（ｈ）に示すように、上記移動可能杭４１ａと、基礎梁３０の左端に配置された移動不可杭４２と、の間の中央位置に、更に移動可能杭４１ｂを追加する（ステップＳ２１）。当該図６（ｈ）に示した例では、基礎梁３０において、移動可能杭４１ａよりも左側部分の耐力不足は解消している一方、移動可能杭４１ａよりも右側部分の耐力は不足している。すなわち、移動可能杭４１ａ・４１ｂを追加しても、基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２２：ＮＯ）。
【０１００】
この場合、制御部１０２は、図６（ｉ）に示すように、上記移動可能杭４１ａを、右方へ０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２３）。この状態では、上記移動可能杭４１ａの両側において、基礎梁３０の耐力が不足している。すなわち、上記移動可能杭４１ａを移動しても、基礎梁３０の耐力不足が解消されない。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール２に基づいて、図６（ｊ）に示すように、移動した移動可能杭４１ａを移動させる前の位置に戻す。また、この状態では、基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２４：ＮＯ）。
【０１０１】
この場合、制御部１０２は、図６（ｋ）に示すように、上記移動可能杭４１ａと、基礎梁３０の右端に配置された移動不可杭４２と、の間の中央位置に、更に移動可能杭４１ｃを追加する（ステップＳ２１）。図６（ｋ）に示した例では、上記移動可能杭４１ｃを追加したことで、基礎梁３０の耐力不足が解消している（ステップＳ２２：ＹＥＳ）。
【０１０２】
また、上述の如くステップＳ２０において、基礎梁３０が、ケース１ではない（ケース２またはケース３である）と判断された場合（ステップＳ２０：ＮＯ）に移行するステップＳ２６においては、制御部１０２は、基礎梁３０に配置された杭４０を移動させる。当該ステップＳ２６においても、上述した杭移動ルール１〜３に基づいて、杭４０を移動させる。制御部１０２は、ステップＳ２６の処理が終了すれば、次にステップＳ２７の処理へ移行する。
【０１０３】
ステップＳ２７において、制御部１０２は、上記杭４０を移動させた基礎梁３０について耐力を算出すると共に、上記基礎梁３０の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ２７：ＹＥＳ）には、ステップＳ２５の処理へ移行する。一方、制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ２７：ＮＯ）には、ステップＳ２８の処理へ移行する。
【０１０４】
ステップＳ２８において、制御部１０２は、基礎梁３０に杭４０を追加する。当該ステップＳ２８においても、上述した第１杭追加ルール１〜２に基づいて、杭４０を追加する。制御部１０２は、ステップＳ２８の処理が終了すれば、次にステップＳ２９の処理へ移行する。
【０１０５】
ステップＳ２９において、制御部１０２は、上記ステップＳ２７と同様、上記杭４０を追加した基礎梁３０について耐力を算出すると共に、上記基礎梁３０の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ２９：ＹＥＳ）には、ステップＳ２５の処理へ移行する。一方、制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ２９：ＮＯ）には、再度、ステップＳ２６の処理へ移行する。
【０１０６】
以下では、図７を参照して、ケース２における杭４０の追加及び杭４０の移動（ステップＳ２６〜ステップＳ２９）の一例について説明する。
【０１０７】
図７（ａ）は、耐力が不足する基礎梁３０の長手方向一方（下方）に、移動可能杭４１ａが配置され、長手方向他端（上端）において、他の基礎梁３０とのＬ字の交点に移動不可杭４２が配置されている例を示している。
【０１０８】
この場合、制御部１０２は、杭移動ルール１に基づき、図７（ｂ）に示すように、上記移動可能杭４１ａを上方へ０．５Ｐ間隔で移動させる（ステップＳ２６）。この際に、上記移動可能杭４１ａを０．５Ｐ移動させても、上記同様、基礎梁３０の耐力が不足する場合、更に移動可能杭４１ａを移動させてもよい。図例では、上記移動可能杭４１ａを、移動可能距離まで移動させた例を示している。この状態では、上記移動可能杭４１ａの下側において、基礎梁３０の耐力が不足している。すなわち、上記移動可能杭４１ａを移動しても、基礎梁３０の耐力不足は解消されない。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール２に基づき、図７（ｃ）に示すように、移動した移動可能杭４１ａを移動させる前の位置に戻す。
【０１０９】
上記図７（ｃ）に示す状態では、上記基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２７：ＮＯ）。従って、制御部１０２は、杭追加ルール１に基づき、図７（ｄ）に示すように、基礎梁３０の上端の移動不可杭４２と、移動可能杭４１ａと、の間の中央位置に移動可能杭４１ｂを追加する（ステップＳ２８）。図７（ｄ）に示した例では、上記移動可能杭４１ｂを追加したことで、基礎梁３０の耐力不足が解消している（ステップＳ２９：ＹＥＳ）。
【０１１０】
次に、上述した例とは異なるケース２の一例について説明する。図７（ｅ）に示した例は、上記図７（ａ）に示した例と同様である。図７（ｆ）は、杭移動ルール１に基づき、移動可能杭４１ａを上方へ０．５Ｐ移動させたが（ステップＳ２６）、上記移動により、当該移動可能杭４１ａの両側において、基礎梁３０の耐力が不足している例を示している。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール２に基づき、図７（ｇ）に示すように、移動した移動可能杭４１ａを移動させる前の位置に戻す。
【０１１１】
上記図７（ｇ）に示す状態では、上記基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２７：ＮＯ）。従って、制御部１０２は、杭追加ルール１に基づき、図７（ｈ）に示すように、基礎梁３０の上端の移動不可杭４２と、移動可能杭４１ａと、の間の中央位置に移動可能杭４１ｂを追加する（ステップＳ２８）。
【０１１２】
図７（ｈ）に示す例では、基礎梁３０において、移動可能杭４１ｂよりも下側部分の耐力不足は解消している一方、移動可能杭４１ｂよりも上側部分の耐力は不足している。すなわち、上記移動可能杭４１ｂを追加しても、基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２９：ＮＯ）。従って、制御部１０２は、杭移動ルール１に基づき、図７（ｉ）に示すように、上記追加した移動可能杭４１ｂを上方へ０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。図７（ｉ）に示した例では、上記移動可能杭４１ｂを移動させたことで、基礎梁３０の耐力不足が解消している（ステップＳ２７：ＹＥＳ）。
【０１１３】
また、以下では、図８を参照して、ケース３における杭４０の追加及び杭４０の移動（ステップＳ２６〜ステップＳ２９）の一例について説明する。
【０１１４】
図８（ａ）は、耐力が不足する基礎梁３０の長手方向一端（左端）のＴ字の交点に移動可能杭４１ａが配置され、長手方向他端（右端）のＴ字の交点に移動可能杭４１ｂが配置されている例を示している。また、上記移動可能杭４１ａ・４１ｂの上下方向両側には、それぞれ杭４０が１Ｐ以内に配置されている。
【０１１５】
この場合、制御部１０２は、杭移動ルール１に基づき、図８（ｂ）に示すように、耐力が不足する基礎梁３０の左端の移動可能杭４１ａを、右方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。この状態では、上記移動可能杭４１ａ・４１ｂの間の耐力の不足は解消されていない。
【０１１６】
この場合、制御部１０２は、基礎梁３０の右端の移動可能杭４１ｂを、杭移動ルール１に基づき、図８（ｃ）に示すように、左方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。この状態でも、上記移動可能杭４１ａ・４１ｂの間の基礎梁３０の耐力の不足は解消されていない。この場合、制御部１０２は、図８（ｄ）に示すように、上記移動可能杭４１ａを、更に右方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。図８（ｄ）に示した例では、上記移動可能杭４１ａ・４１ｂを移動させたことで、基礎梁３０の耐力不足が解消している（ステップＳ２７：ＹＥＳ）。
【０１１７】
次に、上述した例とは異なるケース３の一例について説明する。図９（ａ）に示した例は、上記図８（ａ）に示した例と同様である。図９（ｂ）は、図８（ｂ）と同様、基礎梁３０の左端の移動可能杭４１ａを、右方に０．５Ｐ移動させた（ステップＳ２６）例を示している。また、図９（ｃ）は、図８（ｃ）と同様、基礎梁３０の右端の移動可能杭４１ｂを、左方に０．５Ｐ移動させた（ステップＳ２６）例を示している。また、図９（ｄ）は、図８（ｄ）と同様、基礎梁３０の左端の移動可能杭４１ａを、更に右方に０．５Ｐ移動させた（ステップＳ２６）例を示している。
【０１１８】
上記図９（ｄ）に示す状態では、上記移動可能杭４１ａの両側において、基礎梁３０の耐力が不足している例を示している。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール２に基づき、図９（ｅ）に示すように、移動した移動可能杭４１ａを移動させる前の位置に戻す。
【０１１９】
この状態では、上記移動可能杭４１ａ・４１ｂの間の基礎梁３０の耐力の不足は解消されていない。この場合、制御部１０２は、図９（ｆ）に示すように、上記移動可能杭４１ｂを、更に左方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。
【０１２０】
この状態でも、上記移動可能杭４１ａ・４１ｂの間の基礎梁３０の耐力の不足は解消されていない。この場合、制御部１０２は、図９（ｇ）に示すように、上記移動可能杭４１ｂを、更に左方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。
【０１２１】
この状態では、図９（ｇ）に示すように、基礎梁３０において、上記移動可能杭４１ｂの両側の耐力が不足している。すなわち、上記移動可能杭４１ａ・４１ｂを移動しても、基礎梁３０の耐力不足は解消されない。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール２に基づき、図９（ｈ）に示すように、移動可能杭４１ａ・４１ｂを移動させる前の位置に戻す。
【０１２２】
上記図９（ｈ）に示す状態では、上記基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２７：ＮＯ）。従って、制御部１０２は、杭追加ルール２に基づき、図９（ｉ）に示すように、上記基礎梁３０の左端のＴ字の交点から１Ｐ離れた位置に、移動可能杭４１ｃを追加する（ステップＳ２８）。
【０１２３】
上記図９（ｉ）に示す状態では、上記基礎梁３０の耐力不足は解消していない（ステップＳ２９：ＮＯ）。従って、制御部１０２は、図１０（ａ）に示すように、上記追加した移動可能杭４１ｃを右方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。
【０１２４】
この状態では、図１０（ａ）に示すように、基礎梁３０において、上記移動可能杭４１ｃの両側の耐力が不足している。すなわち、上記移動可能杭４１ｃを移動しても、基礎梁３０の耐力不足は解消されない。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール２に基づき、図１０（ｂ）に示すように、上記移動可能杭４１ｃを移動させる前の位置に戻す。
【０１２５】
上記図１０（ｂ）に示す状態では、上記基礎梁３０の耐力不足は解消されない。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール１に基づき、図１０（ｃ）に示すように、移動可能杭４１ｄを左方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。
【０１２６】
上記図１０（ｃ）に示す状態では、上記基礎梁３０の耐力不足は解消されない。この場合、制御部１０２は、杭移動ルール１に基づき、図１０（ｄ）に示すように、移動可能杭４１ｄを更に左方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ２６）。図１０（ｄ）に示した例では、上記移動可能杭４１ｂを移動させたことで、基礎梁３０の耐力不足が解消している（ステップＳ２７：ＹＥＳ）。
【０１２７】
制御部１０２は、図４に示すように、上述した基礎梁耐力不足解消処理（ステップＳ１５）を行った後、杭耐力不足解消処理（ステップＳ１６）を行う。杭耐力不足解消処理は、上述した基礎梁耐力不足解消処理を行ったことで、基礎梁３０の耐力不足を解消した杭基礎２０について、要求される耐力を満足しない（耐力が不足する）杭４０について、耐力の不足を解消する処理である。
【０１２８】
本実施形態においては、杭基礎２０における杭４０の仕様を変更することで、杭４０の耐力不足を解消する。具体的には、耐力が不足する杭４０について、当該杭４０の位置を移動させたり、新たに杭４０を追加することで、耐力の不足を解消する。
【０１２９】
杭耐力不足解消処理においては、制御部１０２は、耐力が不足する杭４０の全てについて、所定の優先順位を設定する。本実施形態では、杭４０について、後述する条件のもと、優先順位１〜３までを設定する。
【０１３０】
本実施形態では、建物１において、耐力壁に接続される柱直下の杭４０であって、加力方向（地震時において水平方向の力が加わる方向）に移動可能な杭４０を、優先順位１とする。また、建物１において、柱直下の杭４０を、優先順位２とする（優先順位１の杭４０を除く）。また、上記優先順位１及び優先順位２以外の杭４０を、優先順位３とする。上記優先順位１〜３が設定された杭４０においては、優先順位１の杭４０から杭耐力不足解消処理が行われ、次いで、優先順位２、優先順位３の順番に杭耐力不足解消処理が行われる。
【０１３１】
以下では、図１１のフローチャートを用いて、杭耐力不足解消処理について説明する。
【０１３２】
ステップＳ３０において、制御部１０２は、杭耐力不足解消処理を行う杭４０について、優先順位の区分を判定する。制御部１０２は、杭耐力不足解消処理を行う杭４０が、優先順位１に設定されたものである場合には、ステップＳ３１の処理へ移行する。また、制御部１０２は、杭耐力不足解消処理を行う杭４０が、優先順位２に設定されたものである場合には、ステップＳ３３の処理へ移行する。制御部１０２は、杭耐力不足解消処理を行う杭４０が、優先順位３に設定されたものである場合には、ステップＳ３５の処理へ移行する。
【０１３３】
ステップＳ３１において、制御部１０２は、優先順位１に設定された杭４０を移動させる。なお、上記移動させる杭４０は、移動可能な杭４０（移動可能杭４１）である。
【０１３４】
ここで、ステップＳ３１においては、優先順位１に設定された移動可能杭４１を移動させるにあたって所定のルール（優先順位１杭移動ルール）が定められている。具体的には、優先順位１に設定された移動可能杭４１を移動させる場合、まず、上記移動可能杭４１を、加力方向に、１Ｐ移動させる（優先順位１杭移動ルール１（例えば、図１２（ａ）、（ｂ）参照））。この場合、上記移動によって、上記移動可能杭４１が接続する基礎梁３０の耐力が不足するか、新たに耐力が不足する杭４０が発生した場合には、上記移動させた移動可能杭４１を移動前の状態に戻す（優先順位１杭移動ルール２）。
【０１３５】
また、優先順位１杭移動ルールにおいては、次いで、上記移動可能杭４１を、加力方向に、０．５Ｐ移動させる（優先順位１杭移動ルール３）。この場合、上記移動によって、上記移動可能杭４１が接続する基礎梁３０の耐力が不足するか、新たに耐力が不足する杭４０が発生した場合には、上記移動させた移動可能杭４１を移動前の状態に戻す（優先順位１杭移動ルール４）。
【０１３６】
ここで、上記優先順位１杭移動ルールにおいて、耐力が不足する移動可能杭４１を、まず１Ｐ移動させ（優先順位１杭移動ルール１）、次いで０．５Ｐ移動させる（優先順位１杭移動ルール３）ことで、移動可能杭４１の耐力不足を解消し易いものとすることができる。すなわち、耐力が不足する移動可能杭４１を、まず１Ｐ移動させる場合、当該移動可能杭４１の耐力不足を解消し易い反面、基礎梁３０の耐力不足が発生し易くなる。一方、耐力が不足する移動可能杭４１を、まず０．５Ｐ移動させる場合、当該移動可能杭４１の耐力不足を解消し難い反面、基礎梁３０の耐力不足が発生し難くなる。
【０１３７】
制御部１０２は、ステップＳ３１の処理が終了すれば、次にステップＳ３２の処理へ移行する。
【０１３８】
ステップＳ３２において、制御部１０２は、上記耐力が不足していた移動可能杭４１について、耐力を算出すると共に、上記移動可能杭４１の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記移動可能杭４１の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）には、杭耐力不足解消処理を終了する。一方、制御部１０２は、上記移動可能杭４１の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ３２：ＮＯ）には、ステップＳ３３の処理へ移行する。
【０１３９】
以下では、図１２を参照して、優先順位１杭移動ルールにおける移動可能杭４１の移動（ステップＳ３１〜ステップＳ３２）の一例について説明する。
【０１４０】
図１２（ａ）は、杭基礎２０において、建物１の耐力壁に接続される柱直下に配置される（優先順位１に設定される）移動可能杭４１が、耐力不足である例を示している。なお、図例では、耐力が不足する杭４０を、中塗り（黒塗り）の円で示している。また、図例では、上記移動可能杭４１の左方に隣り合う杭４０についても耐力が不足している例を示している。また、図例において、加力方向は右方向としている。
【０１４１】
この場合、制御部１０２は、優先順位１杭移動ルール１に基づき、図１２（ｂ）に示すように、耐力が不足する移動可能杭４１を、右方に１Ｐ移動させる（ステップＳ３１）。図１２（ｂ）に示した例では、上記移動可能杭４１の移動により、当該移動可能杭４１及び左方に隣り合う杭４０の耐力不足は解消している（ステップＳ３２：ＹＥＳ）。
【０１４２】
ステップＳ３３において、制御部１０２は、優先順位２に設定された移動可能杭４１又は、上記優先順位１杭移動ルールに基づいた移動によっては耐力不足が解消されなかった移動可能杭４１を移動させる。
【０１４３】
ここで、ステップＳ３３においては、上記移動可能杭４１を移動させるにあたって所定のルール（優先順位２杭移動ルール）が定められている。具体的には、上記移動可能杭４１を移動させる場合、まず、上記移動可能杭４１が移動可能な方向であって、当該移動可能杭４１と隣り合う杭４０のうち、杭間距離が最も大きい杭４０に対して近づける方向に、移動可能杭４１を１Ｐ移動させる（優先順位２杭移動ルール１（例えば、図１２（ｃ）、（ｄ）参照））。この場合、上記移動によって、上記移動可能杭４１が接続する基礎梁３０の耐力が不足するか、新たに耐力が不足する杭４０が発生した場合には、上記移動させた移動可能杭４１を移動させる前の状態に戻す（優先順位２杭移動ルール２（例えば、図１２（ｄ）、（ｅ）参照））。
【０１４４】
また、優先順位２杭移動ルールにおいては、次いで、上記移動可能杭４１が移動可能な方向であって、杭間距離が最も大きい杭４０に対して近づける方向に、移動可能杭４１を０．５Ｐ移動させる（優先順位２杭移動ルール３（例えば、図１２（ｅ）、（ｆ）参照））。この場合、上記移動によって、上記杭４０が接続する基礎梁３０の耐力が不足するか、新たに耐力が不足する杭４０が発生した場合には、上記移動させた杭４０を移動させる前の状態に戻す（優先順位２杭移動ルール４）。
【０１４５】
ここで、上記優先順位２杭移動ルールにおいても、上記優先順位１杭移動ルールと同様、耐力が不足する杭４０を、まず１Ｐ移動させ（優先順位２杭移動ルール１）、次いで０．５Ｐ移動させる（優先順位２杭移動ルール３）ことで、基礎梁３０の耐力不足の解消に優先させて、杭４０の耐力不足を、解消することができる。
【０１４６】
制御部１０２は、ステップＳ３３の処理が終了すれば、次にステップＳ３４の処理へ移行する。
【０１４７】
ステップＳ３４において、制御部１０２は、上記耐力が不足していた杭４０について、耐力を算出すると共に、上記杭４０の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記杭４０の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ３４：ＹＥＳ）には、杭耐力不足解消処理を終了する。一方、制御部１０２は、上記杭４０の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ３４：ＮＯ）には、ステップＳ３５の処理へ移行する。
【０１４８】
以下では、図１２を参照して、優先順位２杭移動ルールにおける移動可能杭４１の移動（ステップＳ３３〜ステップＳ３４）の一例について説明する。
【０１４９】
図１２（ｃ）は、杭基礎２０において、建物１の柱直下に配置される（優先順位２に設定される）移動可能杭４１が、耐力不足である例を示している。
【０１５０】
この場合、制御部１０２は、優先順位２杭移動ルール１に基づき、図１２（ｄ）に示すように、耐力が不足する移動可能杭４１を、杭間距離が最も大きい杭４０に対して近づける方向に、１Ｐ移動させる（ステップＳ３３）。図例では、耐力が不足する移動可能杭４１と隣り合う４つの杭４０との杭間距離のうち、上方に隣り合う杭４０との杭間距離と、下方に隣り合う杭４０との杭間距離と、が同じ距離であると共に最も杭間距離が大きい例を示している。本実施形態では、座標が小さい、下方に隣り合う杭４０に対して近づける方向に、移動可能杭４１を１Ｐ移動させた例を示している。
【０１５１】
この状態では、図１２（ｄ）に示すように、上記移動可能杭４１の右方に位置する杭４０の耐力が不足している。すなわち、新たに耐力が不足する杭４０が発生している。この場合、制御部１０２は、優先順位２杭移動ルール２に基づき、図１２（ｅ）に示すように、上記移動可能杭４１を移動させる前の位置に戻す。
【０１５２】
次いで、制御部１０２は、優先順位２杭移動ルール３に基づき、図１２（ｆ）に示すように、耐力が不足する移動可能杭４１を、下方に隣り合う杭４０（杭間距離が最も大きい杭４０）に対して近づける方向に、０．５Ｐ移動させる。図１２（ｆ）に示した例では、上記移動可能杭４１の移動により、当該移動可能杭４１の耐力不足は解消している（ステップＳ３４：ＹＥＳ）。
【０１５３】
ステップＳ３５において、制御部１０２は、優先順位３に設定された杭４０と隣り合う移動可能杭４１又は、上記優先順位２杭移動ルールに基づいた移動によっては耐力不足が解消されなかった杭４０と隣り合う移動可能杭４１を移動させる。
【０１５４】
ここで、ステップＳ３５においては、移動可能杭４１を移動させるにあたって所定のルール（優先順位３杭移動ルール）が定められている。具体的には、まず、耐力が不足する杭４０と隣り合う杭４０のうち杭間距離が最も大きい杭４０であって、移動可能な杭４１（移動可能杭４１）を、上記耐力が不足する杭４０に近づける方向に０．５Ｐ移動させる（優先順位３杭移動ルール１（例えば、図１３（ａ）、（ｂ）参照））。この場合、上記移動によっても上記杭４０の耐力が不足する場合には、上記移動可能杭４１を、更に０．５Ｐ移動させる。この場合、上記移動によって、上記杭４０が接続する基礎梁３０の耐力が不足するか、新たに耐力が不足する杭４０が発生した場合には、上記移動可能杭４１を、１つ（０．５Ｐ）移動する前の状態に戻すと共に、当該移動可能杭４１を、移動不可杭４２とする（優先順位３杭移動ルール２（例えば、図１３（ｃ）参照））。
【０１５５】
また、優先順位３杭移動ルールにおいては、次いで、上述した優先順位３杭移動ルール１及び優先順位３杭移動ルール２を繰り返し行う（優先順位３杭移動ルール３）。この場合、上記耐力が不足する杭４０と隣り合う全ての移動可能杭４１が、移動不可杭４２となった場合であって、上記耐力が不足する杭４０の耐力不足が解消されない場合は、当該ステップＳ３５において行った杭４０の移動を元に戻す（優先順位３杭移動ルール４）。
【０１５６】
制御部１０２は、ステップＳ３５の処理が終了すれば、次にステップＳ３６の処理へ移行する。
【０１５７】
ステップＳ３６において、制御部１０２は、上記耐力が不足していた杭４０について、耐力を算出すると共に、上記杭４０の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記杭４０の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ３６：ＹＥＳ）には、杭耐力不足解消処理を終了する。一方、制御部１０２は、上記杭４０の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ３６：ＮＯ）には、ステップＳ３７の処理へ移行する。
【０１５８】
以下では、図１３を参照して、優先順位３杭移動ルールにおける杭４０の移動（ステップＳ３５〜ステップＳ３６）の一例について説明する。
【０１５９】
図１３（ａ）は、杭基礎２０において、優先順位３に設定される杭４０が、耐力不足である例を示している。また、図例では、上記耐力が不足する杭４０と隣り合う３つのうち、下方及び右方の杭４０が移動可能杭４１である例を示している。
【０１６０】
この場合、制御部１０２は、優先順位３杭移動ルール１に基づき、図１３（ｂ）に示すように、耐力が不足する杭４０と隣り合う移動可能杭４１のうち杭間距離が最も大きい、右方に隣り合う移動可能杭４１を、左方に０．５Ｐ移動させる（ステップＳ３５）。
【０１６１】
この状態では、図１３（ｂ）に示すように、上記移動可能杭４１の右方に位置する杭４０の耐力が不足している。すなわち、新たに耐力が不足する杭４０が発生している。この場合、制御部１０２は、優先順位３杭移動ルール２に基づき、図３（ｃ）に示すように、上記移動可能杭４１を１つ（０．５Ｐ）移動する前の状態に戻すと共に、当該移動可能杭４１を、移動不可杭４２とする。
【０１６２】
次いで、制御部１０２は、優先順位３杭移動ルール３に基づき、図１３（ｄ）に示すように、上述した優先順位３杭移動ルール１及び優先順位３杭移動ルール２を繰り返し行う。すなわち、耐力が不足する杭４０と隣り合う移動可能杭４１のうち杭間距離が最も大きい、下方に隣り合う移動可能杭４１を、上方に０．５Ｐ移動させる。なお、図例では、耐力が不足する杭４０に対して上方に隣り合う移動可能杭４１との杭間距離と、下方に隣り合う移動可能杭４１との杭間距離と、が同じ距離であるが、本実施形態では、座標が小さい、下方に隣り合う移動可能杭４１を移動させた例を示している。図１３（ｄ）に示した例では、上記移動可能杭４１の移動により、耐力が不足する杭４０の耐力不足は解消している（ステップＳ３６：ＹＥＳ）。
【０１６３】
ステップＳ３７において、制御部１０２は、上記ステップＳ３５の処理によって耐力不足を解消できなかった杭４０の耐力不足を解消するために、杭４０を追加する。
【０１６４】
ここで、杭耐力不足解消処理においては、杭４０を追加するにあたって所定のルール（第２杭追加ルール）が定められている。具体的には、杭耐力不足解消処理において杭４０を追加する場合、まず、耐力が不足する杭４０に対して隣り合う杭４０であって、上記耐力が不足する杭４０との杭間距離が最も大きい杭４０を対象とし、当該対象とした杭４０から、０．５Ｐ離れた位置であって、上記耐力が不足する杭４０に近接する位置に、杭４０を追加する（第２杭追加ルール１（例えば、図１４（ａ）、（ｂ）参照））。
【０１６５】
上記第２杭追加ルール１に基づいた杭４０の追加によって、エラーが発生した場合には、上記杭４０の追加を取りやめると共に、上記対象とした杭４０から、１Ｐ離れた位置に、杭４０を追加する（第２杭追加ルール２（例えば、図１４（ｂ）、（ｃ）参照））。上記エラーの一例としては、杭配置不可能点や杭配置注意点等、配置することが好ましくない位置に杭４０を配置したことが挙げられる。
【０１６６】
上記第２杭追加ルール２に基づいた杭４０の追加によって、エラーが発生した場合には、上記杭４０の追加を取りやめる（第２杭追加ルール３（例えば、図１４（ｄ）参照））。この場合、第２杭追加ルール１において、上記耐力が不足する杭４０との杭間距離が最も大きいと判断した杭４０の次に、上記耐力が不足する杭４０との杭間距離が大きい杭４０を対象として、上記第２杭追加ルール１〜３の処理を行う（第２杭追加ルール４（例えば、図１４（ｄ）、（ｅ）参照））。この場合でも、上記耐力の不足する杭４０の耐力不足が解消されない場合は、上記第２杭追加ルール１〜４の処理を繰り返し行う（第２杭追加ルール５）。
【０１６７】
制御部１０２は、ステップＳ３７の処理が終了すれば、次にステップＳ３８の処理へ移行する。
【０１６８】
ステップＳ３８において、制御部１０２は、上記耐力が不足していた杭４０について、耐力を算出すると共に、上記杭４０の耐力不足が解消しているか否かを判断する。制御部１０２は、上記杭４０の耐力不足が解消していると判断した場合（ステップＳ３８：ＹＥＳ）には、杭耐力不足解消処理を終了する。一方、制御部１０２は、上記杭４０の耐力不足が解消していないと判断した場合（ステップＳ３８：ＮＯ）には、ステップＳ３９の処理へ移行する。
【０１６９】
以下では、図１４を参照して、第２杭追加ルールにおける杭４０の追加（ステップＳ３７〜ステップＳ３８）の一例について説明する。
【０１７０】
図１４（ａ）は、杭基礎２０において、耐力不足である杭４０及び当該杭４０と隣り合う３つの杭４０を示している。
【０１７１】
この場合、制御部１０２は、第２杭追加ルール１に基づき、図１４（ｂ）に示すように、耐力が不足する杭４０に対して隣り合う杭４０のうち、上記耐力が不足する杭４０との杭間距離が最も大きい、右方に位置する杭４０を対象とし、当該対象とした杭４０から、左方に０．５Ｐ離れた位置に杭４０を追加する（ステップＳ３７）。
【０１７２】
この状態では、図１４（ｂ）に示すように、上記杭４０を追加したことでエラーが発生している。この場合、制御部１０２は、第２杭追加ルール２に基づき、図１４（ｃ）に示すように、上記杭４０の追加を取りやめると共に、上記対象とした杭４０から、左方に１Ｐ離れた位置に杭４０を追加する。
【０１７３】
この状態では、図１４（ｃ）に示すように、上記杭４０を追加したことでエラーが発生している。この場合、制御部１０２は、第２杭追加ルール３に基づき、図１４（ｄ）に示すように、上記杭４０の追加を取りやめる。
【０１７４】
次いで、制御部１０２は、第２杭追加ルール４に基づき、図１４（ｅ）に示すように、上記耐力が不足する杭４０に対して、当該耐力が不足する杭４０の右方に位置する杭４０の次に、杭間距離が大きい、下方に位置する杭４０を対象とし、当該対象とした杭４０から、上方に０．５Ｐ離れた位置に杭４０を追加する（第２杭追加ルール１）。なお、図例では、上記下方に位置する杭４０との杭間距離は、上記耐力が不足する杭４０に対して上方に位置する杭４０との杭間距離と同じ距離であるが、本実施形態では、座標の小さい、下方に位置する杭４０を対象としている。
【０１７５】
この状態では、図１４（ｅ）に示すように、上記杭４０を追加したことでエラーが発生している。この場合、制御部１０２は、図１４（ｆ）に示すように、上記杭４０の追加を取りやめると共に、上記対象とした杭４０から、上方に１Ｐ離れた位置に杭４０を追加する（第２杭追加ルール２）。図１４（ｆ）に示した例では、上記移動可能杭４１の移動により、耐力が不足する杭４０の耐力不足は解消している（ステップＳ３８：ＹＥＳ）。
【０１７６】
ステップＳ３９において、制御部１０２は、エラーを出力する。すなわち、この場合は、杭基礎２０において杭４０の移動及び追加によっては、杭４０の耐力不足を解消できないことを意味する。従って、この場合、制御部１０２は、上記杭４０の耐力不足を解消するには、杭４０の種類や工法、杭径の変更等を行うことが必要であるということをエラーの出力によって報知する。本実施形態では、制御部１０２は、表示部１０３にエラーを表示させる。
【０１７７】
制御部１０２は、上記ステップＳ３９が終了すれば、杭耐力不足解消処理を終了させる。
【０１７８】
制御部１０２は、図４に示すように、上述した杭耐力不足解消処理（ステップＳ１６）を行った後、杭削除処理（ステップＳ１７）を行う。杭削除処理は、上述した各処理（基礎梁耐力不足解消処理及び杭耐力不足解消処理等）を行ったことで、基礎梁３０及び杭４０の耐力不足を解消した杭基礎２０について、削除可能な杭４０を削除する処理である。ここで、削除可能な杭４０とは、削除したとしても、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生しない杭４０である。
【０１７９】
ここで、杭削除処理においては、杭４０を削除するにあたり、所定のルール（杭削除ルール）が定められている。具体的には、杭基礎２０において、Ｔ字又は十字に交差する基礎梁３０の交点に配置された杭４０であって、当該杭４０の両側に配置された杭４０が、上記交点に配置された杭４０と１Ｐ以内の位置に配置されている場合、上記交点に配置された杭４０を削除する（杭削除ルール１（例えば、図１５（ａ）、（ｂ）参照））。この場合、上記杭４０を削除したことで、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生する場合には、上記削除を取り消す。一方、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生しなければ、制御部１０２は、上記削除を取り消すことなく、他の杭４０に対して杭削除処理を継続して行うか、杭削除処理を終了する。
【０１８０】
以下では、図１５（ａ）〜（ｂ）を参照して、杭削除ルール１における杭４０の削除の一例について説明する。
【０１８１】
図１５（ａ）は、Ｔ字に交差する基礎梁３０の交点に、二重丸で示す杭４０が配置された例を示している。上記杭４０の上方において隣り合う杭４０は、上記交点に配置された杭４０に対して１Ｐ離れた距離に位置している。また、上記杭４０の下方において隣り合う杭４０は、上記交点に配置された杭４０に対して０．５Ｐ離れた距離に位置している。すなわち、上記交点に配置された杭４０に隣り合う杭４０は、いずれも、上記交点に配置された杭４０に対して１Ｐ以内の位置に配置されている。
【０１８２】
この場合、制御部１０２は、杭削除ルール１に従い、図１５（ｂ）に示すように、上記交点に配置された杭４０を削除する。図１５（ｂ）に示した例では、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生していないので、制御部１０２は、上記削除を取り消すことなく、他の杭４０に対して杭削除処理を継続して行うか、杭削除処理を終了する。
【０１８３】
また、建物１において、内部柱の直下に位置する杭４０であって、当該杭４０の両側に配置された杭４０が、上記交点に配置された杭４０と１Ｐ以内の位置に配置されている場合、上記交点に配置された杭４０を削除する（杭削除ルール２）。この場合、上記杭４０を削除したことで、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生する場合には、上記削除を取り消す。一方、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生しなければ、制御部１０２は、上記削除を取り消すことなく、他の杭４０に対して杭削除処理を継続して行うか、杭削除処理を終了する。
【０１８４】
また、杭基礎２０に配置された杭４０のうち、移動可能杭４１について削除する（杭削除ルール３）。この場合、上記杭４０を削除したことで、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生する場合には、上記削除を取り消す。一方、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生しなければ、制御部１０２は、上記削除を取り消すことなく、他の杭４０に対して杭削除処理を継続して行うか、杭削除処理を終了する。
【０１８５】
制御部１０２は、上記杭削除ルール１〜３に基づいて、上記ルールの条件を満たす全ての杭４０について杭削除処理を行えば、当該杭削除処理を終了する。
【０１８６】
制御部１０２は、図４に示すように、上述した杭削除処理（ステップＳ１７）を行った後、杭配置調整処理（ステップＳ１８）を行う。杭配置調整処理は、上述した各処理（基礎梁耐力不足解消処理及び杭耐力不足解消処理等）を行ったことで、基礎梁３０及び杭４０の耐力不足を解消した杭基礎２０について、基礎梁３０に対する杭４０の配置の調整を行う処理である。
【０１８７】
ここで、杭配置調整処理においては、杭４０の配置を調整するにあたり、所定のルール（杭配置調整ルール）が定められている。具体的には、基礎梁３０の長手方向両端における他の基礎梁との交点に、それぞれ杭４０が配置されている場合、上記交点間に配置された杭４０の位置を、上記各交点に配置された杭４０に対してそれぞれ均等間隔となるように（上記交点間の中央位置となるように）調整する（例えば、図１５（ｃ）、（ｄ）参照）。上記杭配置調整ルールにおいて、上記中央位置が、グリッドの交点上に位置しない場合は、上記中央位置の近傍であって、座標の小さい方のグリッドの交点に、杭４０の配置を調整する。
【０１８８】
上記杭配置調整ルールに基づいて杭４０の配置を調整したことで、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生する場合には、上記配置調整を取り消す。一方、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生しなければ、制御部１０２は、上記配置調整を取り消すことなく、他の杭４０に対して杭配置調整処理を継続して行うか、杭配置調整処理を終了する。
【０１８９】
以下では、図１５（ｃ）〜（ｄ）を参照して、杭配置調整ルールにおける杭４０の配置調整の一例について説明する。
【０１９０】
図１５（ｃ）は、基礎梁３０の長手方向（左右方向）両端における他の基礎梁との交点に、それぞれ杭４０が配置され、上記交点に配置された杭４０の間に配置された杭４０が、左方よりに位置している例を示している。図例では、上記交点間に配置された杭４０は、左方の交点に配置された杭４０に対して１．５Ｐの距離に位置し、右方の交点に配置された杭４０に対して２．５Ｐの距離に位置している。
【０１９１】
この場合、制御部１０２は、杭配置調整ルールに従い、図１５（ｄ）に示すように、上記交点間に配置された杭４０の位置を、上記各交点に配置された杭４０に対してそれぞれ均等間隔（２Ｐ間隔）となるように調整する。図１５（ｄ）に示した例では、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生していないので、制御部１０２は、上記削除を取り消すことなく、他の杭４０に対して杭配置調整処理を継続して行うか、杭配置調整処理を終了する。
【０１９２】
制御部１０２は、上記杭配置調整ルールに基づいて、上記ルールの条件を満たす全ての杭４０について杭配置調整処理を行えば、当該杭配置調整処理を終了する。
【０１９３】
制御部１０２は、図４に示すように、上述した杭配置調整処理（ステップＳ１８）を行った後、杭径縮小処理（ステップＳ１９）を行う。杭径縮小処理は、上述した各処理（基礎梁耐力不足解消処理及び杭耐力不足解消処理等）を行ったことで、基礎梁３０及び杭４０の耐力不足を解消した杭基礎２０について、基礎梁３０に対する杭４０の杭径を、可能な限り縮小する処理である。
【０１９４】
杭径縮小処理においては、杭基礎２０における全ての杭４０について、順番に杭径を１段階縮小する処理を行う。上記杭４０の杭径は、杭４０の種類や工法ごとにそれぞれ設定されている。例えば、杭４０が柱状改良杭であれば、杭径は、６００ｍｍや５００ｍｍというように段階的に設定される。また、例えば、杭４０が鋼管杭であれば、杭径は、１３９．８ｍｍや１１４．３ｍｍ、１０１．６ｍｍ、８９．１ｍｍというように段階的に設定される。
【０１９５】
上記杭径縮小処理により、杭４０の杭径を縮小したことで、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生する場合には、上記杭径縮小処理を取り消す。一方、基礎梁３０や杭４０の耐力の不足が発生しなければ、制御部１０２は、上記杭径縮小処理を取り消すことなく、他の杭４０に対して杭径縮小処理を継続して行う。また、制御部１０２は、杭径を１段階縮小した杭４０について、杭径縮小処理を繰り返し行い、更に杭径を縮小可能な杭４０について杭径を縮小する。
【０１９６】
制御部１０２は、杭径を縮小可能な杭４０の全てについて杭径縮小処理を行えば、杭径縮小処理を終了する。これにより、杭基礎自動設定処理が終了する。なお、上記杭基礎自動設定処理に加えて、設計者は、入力部１０４を介して、適宜、杭基礎２０の設計を調整してもよい。例えば、適宜、杭４０の杭長や杭径、配置を変更してもよく、杭４０の追加をしてもよい。
【０１９７】
上述した杭基礎最適化処理において、本実施形態では、杭基礎２０における杭４０の仕様を変更することで、基礎梁３０の耐力不足を解消した後、杭基礎２０における杭４０の仕様を変更することで、杭４０の耐力不足を解消している。すなわち、基礎梁３０の仕様については、杭基礎最適化処理を行う前の段階で決定し、杭４０の仕様の変更のみによって、杭基礎最適化処理（特に、基礎梁耐力不足解消処理及び杭耐力不足解消処理）を行っている。これにより、当該杭基礎最適化処理の内容の単純化を図ることができる。
【０１９８】
また、本実施形態では、杭基礎２０の図面データについて、基礎梁３０の仕様（断面形状や配筋）を変更することなく、杭４０の仕様の変更のみによって、杭基礎最適化処理（特に、基礎梁耐力不足解消処理及び杭耐力不足解消処理）を行うことができる。これにより、基礎梁３０の仕様変更によるコスト（鉄筋の本数やコンクリートの量のコスト）の増大を抑制することができる。
【０１９９】
また、本実施形態では、杭４０の移動のみによって、基礎梁３０の耐力不足の解消及び杭４０の耐力不足の解消を図ることができた場合には、基礎梁３０の仕様変更によるコストだけでなく、杭４０の仕様変更によるコスト（杭４０の追加や杭径の拡大によるコスト）の増大を抑制することができる。
【０２００】
また、本実施形態では、杭基礎最適化処理において、杭削除処理、杭配置調整処理及び杭径縮小処理を行う構成としている。これにより、基礎梁３０及び杭４０の耐力不足を解消した杭基礎２０について、杭４０の本数の削減や杭径の縮小を図ることで、杭４０についてコストダウンを図ることや、杭４０の配置のバランスを整えることができる。
【０２０１】
以上のように、本実施形態に係る杭基礎２０の設計システム１００は、
建物１の杭基礎２０における基礎梁３０の仕様及び杭４０の仕様を決定する杭基礎２０の設計システムであって、
前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記杭４０の仕様又は前記基礎梁３０の仕様を変更することで、前記杭基礎２０において要求される前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理（基礎梁耐力不足解消処理）と、
前記設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記杭４０の仕様を変更することで、前記杭基礎２０において要求される前記杭４０の耐力を満足させる処理（杭耐力不足解消処理）と、
を含む杭基礎最適化処理を実行する制御手段（制御部１０２）を具備し、
前記制御手段（制御部１０２）は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理（基礎梁耐力不足解消処理）と、前記杭４０の耐力を満足させる処理（杭耐力不足解消処理）と、を別々に行うものである。
【０２０２】
このような構成により、杭４０の仕様及び基礎梁３０の仕様を変更する最適化処理の内容の単純化を図ることができる。すなわち、杭基礎最適化処理における基礎梁耐力不足解消処理と、杭耐力不足解消処理と、別々に行う構成としているので、杭基礎２０における基礎梁３０の仕様及び杭４０の仕様のうちの一方を決定した後、他方の仕様を変更することができる。これにより、杭基礎最適化処理の内容の単純化を図ることができる。
【０２０３】
また、杭基礎２０の設計システム１００において、
前記制御手段（制御部１０２）は、
前記杭基礎最適化処理を行う前に、前記基礎梁３０に対して前記杭４０を配置した前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）を得る処理（杭自動配置処理）を行うものである。
【０２０４】
このような構成により、杭基礎最適化処理の対象となる杭基礎２０の図面データを、自動的に得ることができる。
【０２０５】
また、杭基礎２０の設計システム１００において、
前記制御手段（制御部１０２）は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理（基礎梁耐力不足解消処理）及び前記杭４０の耐力を満足させる処理（杭耐力不足解消処理）を行った後、前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記基礎梁の耐力及び前記杭の耐力を満足させる範囲で、前記杭４０を削除する処理（杭削除処理）を行うものである。
【０２０６】
このような構成により、基礎梁３０の耐力不足及び杭４０の耐力不足を解消した状態の杭基礎２０に対して、基礎梁３０及び杭４０に要求される耐力を満足させる範囲で、自動的に、杭４０の本数を削減することによるコストダウンを図ることができる。
【０２０７】
また、杭基礎２０の設計システム１００において、
前記制御手段（制御部１０２）は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理（基礎梁耐力不足解消処理）及び前記杭４０の耐力を満足させる処理（杭耐力不足解消処理）を行った後、前記杭基礎の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記基礎梁３０の耐力及び前記杭４０の耐力を満足させる範囲で、前記杭４０の配置を調整する処理（杭配置調整処理）を行うものである。
【０２０８】
このような構成により、基礎梁３０の耐力不足及び杭４０の耐力不足を解消した状態の杭基礎２０に対して、基礎梁３０及び杭４０に要求される耐力を満足させる範囲で、自動的に杭４０をバランス良く配置することができる。
【０２０９】
また、杭基礎２０の設計システム１００において、
前記制御手段（制御部１０２）は、
前記杭基礎最適化処理において、前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理（基礎梁耐力不足解消処理）及び前記杭４０の耐力を満足させる処理（杭耐力不足解消処理）を行った後、前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記基礎梁３０の耐力及び前記杭４０の耐力を満足させる範囲で、前記杭４０の杭径を縮小する処理（杭径縮小処理）を行うものである。
【０２１０】
このような構成により、基礎梁３０の耐力不足及び杭４０の耐力不足を解消した状態の杭基礎２０に対して、基礎梁３０及び杭４０に要求される耐力を満足させる範囲で、自動的に、杭４０の杭径を縮小することによるコストダウンを図ることができる。
【０２１１】
また、杭基礎２０の設計システム１００において、
前記制御手段（制御部１０２）は、
前記杭基礎最適化処理において、前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記杭４０の仕様を変更することで、前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理（基礎梁耐力不足解消処理）を行った後、
前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記杭４０の仕様を変更することで、前記杭４０の耐力を満足させる処理（杭耐力不足解消処理）を行うものである。
【０２１２】
このような構成により、杭基礎２０の図面データにおける基礎梁３０の仕様を決定した後、杭４０の仕様を変更することで、基礎梁３０の耐力不足の解消及び杭４０の耐力不足の解消を図ることができる。すなわち、杭４０の仕様を変更する前の段階で、杭基礎２０の図面データにおける基礎梁３０の仕様を決定し、当該基礎梁３０の仕様を変更しないで、杭４０の仕様変更のみによって、基礎梁３０の耐力不足の解消及び杭４０の耐力不足の解消を図ることができる。これにより、基礎梁３０の仕様変更によるコスト（鉄筋の本数やコンクリートの量のコスト）の増大を抑制することができる。
【０２１３】
また、杭基礎２０の設計システム１００において、
前記杭４０の仕様の変更は、前記杭４０の前記基礎梁３０に対する移動及び前記杭４０の追加の一方又は両方であるものである。
【０２１４】
このような構成により、基礎梁３０の仕様を変更しないで、基礎梁３０に対する杭４０の移動や杭４０の追加を行うことで、基礎梁３０の耐力不足の解消及び杭４０の耐力不足の解消を図ることができる。また、例えば、杭４０の移動のみによって、基礎梁３０の耐力不足の解消及び杭４０の耐力不足の解消を図ることができた場合には、基礎梁３０の仕様変更によるコストだけでなく、杭４０の仕様変更によるコスト（杭４０の追加や杭径の拡大によるコスト）の増大を抑制することができる。
【０２１５】
なお、本実施形態における杭基礎２０の図面データは、本発明における杭基礎２０の設計情報の実施の一形態である。
また、本実施形態における制御部１０２は、本発明における制御手段の実施の一形態である。
【０２１６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０２１７】
例えば、本実施形態では、基礎梁耐力不足解消処理において、杭４０の仕様を変更することで、基礎梁３０の耐力不足を解消する構成としているが、本発明はこれに限るものではない。すなわち、基礎梁耐力不足解消処理において、基礎梁３０の仕様を変更することで、基礎梁３０の耐力不足を解消する構成としてもよい。
【０２１８】
また、例えば、本実施形態においては、杭基礎最適化処理において、基礎梁耐力不足解消処理の後、杭耐力不足解消処理を行う構成としているが、本発明はこれに限るものではない。例えば、図１６に示す第二実施形態のように、杭基礎最適化処理において、杭耐力不足解消処理の後、基礎梁耐力不足解消処理を行う構成とすることも可能である。
【０２１９】
第二実施形態において、杭基礎自動設計処理における杭耐力不足解消処理及び基礎梁耐力不足解消処理以外の処理は、上記第一実施形態において説明した図４に示す処理と同様である。以下では、本実施形態に係る杭耐力不足解消処理及び基礎梁耐力不足解消処理について説明する。
【０２２０】
図１６に示すように、制御部１０２は、移動可能距離取得処理（ステップＳ１４）が終了すれば、杭耐力不足解消処理（ステップＳ１５Ａ）を行う。本実施形態では、杭耐力不足解消処理の対象となる図面データは、杭自動配置処理が行われた杭基礎２０の図面データである。制御部１０２は、上記図面データに対して、杭４０の仕様を変更することで、杭４０の耐力不足を解消する。なお、杭耐力不足解消処理の内容については、上記第一実施形態で説明した内容と同様である。すなわち、上記第一実施形態で説明したように、杭基礎２０における杭４０の仕様を変更することで、杭４０の耐力不足を解消する。
【０２２１】
制御部１０２は、杭耐力不足解消処理（ステップＳ１５Ａ）が終了すれば、上記図面データに対して、基礎梁耐力不足解消処理（ステップＳ１６Ａ）を行う。本実施形態では、基礎梁耐力不足解消処理において、杭基礎２０における基礎梁３０の仕様（基礎梁本体の断面形状や配筋）を変更することで、基礎梁３０の耐力不足を解消する。
【０２２２】
基礎梁耐力不足解消処理においては、制御部１０２は、所定のフローに基づいて、耐力が不足する基礎梁３０の仕様を変更することが可能である。
【０２２３】
例えば、制御部１０２は、耐力が不足する基礎梁３０の仕様変更として、段階的に配筋量を増やすような処理を行うことが可能である。また、制御部１０２は、耐力が不足する基礎梁３０の仕様変更として、段階的に基礎梁３０（基礎梁本体）の幅寸法を大きくするような処理を行うことが可能である。
【０２２４】
上述のように、基礎梁３０の仕様変更した場合、制御部１０２は、上記仕様変更した基礎梁３０について耐力を算出すると共に、上記基礎梁３０の耐力不足が解消しているか否かを判断するような処理を行うことが可能である。この場合、制御部１０２は、上記基礎梁３０の耐力不足が解消されていないと判断した場合、更に、基礎梁３０の仕様を変更する処理を行うようにしてもよい。
【０２２５】
本実施形態においては、基礎梁耐力不足解消処理を行う前の段階で、杭基礎２０の図面データにおける杭４０の仕様を決定し、当該杭４０の仕様を変更しないで、基礎梁３０の仕様変更のみによって、基礎梁３０の耐力不足の解消を図ることができる。これにより、杭４０の追加や杭径の拡大によるコストの増大を抑制することができる。
【０２２６】
また、杭４０の本数の増加を抑制することで、敷地（表層地盤Ｇ１及び支持地盤Ｇ２）に対する杭４０の設置（杭工事）に伴う作業量の増大を抑制することができる。これにより、杭４０の設置（杭工事）に伴う工期の短縮を図ることができる。
【０２２７】
以上のように、本実施形態に係る杭基礎２０の設計システムは、
前記制御手段（制御部１０２）は、
前記杭基礎最適化処理において、前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記杭４０の仕様を変更することで、前記杭４０の耐力を満足させる処理（基礎梁耐力不足解消処理）を行った後、
前記杭基礎２０の設計情報（杭基礎２０の図面データ）について、前記基礎梁３０の仕様を変更することで、前記基礎梁３０の耐力を満足させる処理（杭耐力不足解消処理）を行うものである。
【０２２８】
このような構成により、杭基礎２０の図面データにおける杭４０の仕様を決定した後、基礎梁３０の仕様を変更することで、基礎梁３０の耐力不足の解消を図ることができる。すなわち、基礎梁３０の仕様を変更する前の段階で、杭基礎２０の図面データにおける杭４０の仕様を決定し、当該杭４０の仕様を変更しないで、基礎梁３０の仕様変更のみによって、基礎梁３０の耐力不足の解消を図ることができる。これにより、杭４０の仕様変更によるコスト（杭４０の追加や杭径の拡大によるコスト）の増大を抑制することができる。
【０２２９】
また、杭基礎２０の設計システム１００において、
前記基礎梁３０の仕様の変更は、前記基礎梁３０の断面形状の変更及び前記基礎梁３０の配筋の変更の一方又は両方であるものである。
【０２３０】
このような構成により、杭４０の仕様を変更しないで、基礎梁３０の断面形状の変更や配筋の変更を行うことで、基礎梁３０の耐力不足の解消を図ることができる。
【０２３１】
なお、本発明は上記各実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【０２３２】
例えば、上記各実施形態においては、制御部１０２は、杭基礎自動設計処理において、杭自動配置処理、耐力算出処理を実行する構成とされ、また、杭基礎最適化処理において、移動可能杭判定処理、移動可能距離取得処理、杭削除処理、杭配置調整処理及び杭径縮小処理を実行する構成とされているが、制御部１０２は、上述した処理の一部又は全てを実行しない構成としてもよい。この場合は、上記各処理の一部又は全てを手動で行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０２３３】
１      建物
２０    杭基礎
３０    基礎梁
４８    杭
１００  杭基礎設計システム
１０２  制御部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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