(57)【要約】【課題】構造出力を早期に行うことができる構造出力システムを提供する。【解決手段】入力手段２１からの入力に基づいて、全体設計条件表３２からユニット建物全体の全体設計条件を設定する全体設計条件設定手段２２と、全体設計条件及び入力手段２１からの入力に基づいて、個別設計条件表３３から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定する個別設計条件設定手段２３と、個別設計条件の下であらかじめ計算された構造計算結果表３４をデータベースとして格納する構造計算結果格納サーバ２４と、構造計算結果表３４に基づいて、型式適合認定図書ユニットリスト３５を作成する型式適合認定図書作成手段２５と、構造計算結果表３４に基づいて、建物ユニットの構造３６を出力する構造出力手段２６と、を備える構造出力システム１である。【選択図】図１
2010211431.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力手段からの入力に基づいて、あらかじめ作成された全体設計条件表からユニット建物全体の全体設計条件を設定する全体設計条件設定手段と、
前記全体設計条件及び入力手段からの入力に基づいて、あらかじめ作成された個別設計条件表から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定する個別設計条件設定手段と、
前記個別設計条件の下で、あらかじめ計算された構造計算結果表をデータベースとして格納する構造計算結果格納サーバと、
格納された構造計算結果表に基づいて、型式適合認定図書ユニットリストを作成する型式適合認定図書作成手段と、
格納された構造計算結果表に基づいて、建物ユニットの構造を出力する構造出力手段と、を備えることを特徴とする構造出力システム。
【請求項２】
補強された建物ユニットの構造計算結果を構造計算結果表として有しており、前記構造出力手段は、前記個別設計条件及び入力手段からの入力に基づいて、前記構造計算結果表から補強された建物ユニットの構造計算結果を出力することを特徴とする請求項１に記載の構造出力システム。
【請求項３】
前記全体設計条件設定手段は、前記入力手段からの、適用される認証種別、商品タイプ、構造条件、構造等級及び風速の入力に基づいて、前記全体設計条件表からユニット建物全体の全体設計条件を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の構造出力システム。
【請求項４】
前記個別設計条件設定手段は、前記全体設計条件並びに入力手段からの、ユニット種類、使用位置、階数及び付加メニューの入力に基づいて、前記個別設計条件表から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の構造出力システム。
【請求項５】
前記構造出力手段は、前記個別設計条件並びに入力手段からの、ユニット呼称、ブロックパターン及び使用階の入力に基づいて、前記構造計算結果表から構造計算結果を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の構造出力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニット建物の構造出力システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建物の構造を設計するシステムとして種々のものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、強度実験の結果に基づいて保有水平耐力及び構造特性係数を登録するデータベース部と、このデータベース部に登録された構造特性係数を用いて、実際に建築される建物の必要保有水平耐力を算出する必要保有水平耐力演算部と、建物で最も保有水平耐力が小さい部分の保有水平耐力を選出する最小保有水平耐力選出部と、選出された最小保有水平耐力を必要保有水平耐力と比較する比較確認部と、を備える建物の構造設計装置が開示されている。
【０００４】
この構造設計装置によれば、実際に建築される柱と梁の組合せによる保有水平耐力及び構造特性係数を、データベース部にあらかじめ登録することにより、データの共用化が図れて、一次設計及び二次設計での構造の安全を容易に確認できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−７０５００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記した特許文献１のような従来のシステムでは、構造計算書を作成し、これを人手によって加工することで、型式適合認定に必要な型式適合認定図書ユニットリストを作成したり、製造に必要な構造出力をしたりしていた。
【０００７】
このように処理工程を直列に配置すると、構造出力までの期間が長くなるという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、構造出力を早期に行うことができる構造出力システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の構造出力システムは、入力手段からの入力に基づいて、あらかじめ作成された全体設計条件表からユニット建物全体の全体設計条件を設定する全体設計条件設定手段と、前記全体設計条件及び入力手段からの入力に基づいて、あらかじめ作成された個別設計条件表から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定する個別設計条件設定手段と、前記個別設計条件の下で、あらかじめ計算された構造計算結果表をデータベースとして格納する構造計算結果格納サーバと、格納された構造計算結果表に基づいて、型式適合認定図書ユニットリストを作成する型式適合認定図書作成手段と、格納された構造計算結果表に基づいて、建物ユニットの構造を出力する構造出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、補強された建物ユニットの構造計算結果を構造計算結果表として有しており、前記構造出力手段は、前記個別設計条件及び入力手段からの入力に基づいて、前記構造計算結果表から補強された建物ユニットの構造計算結果を出力することができる。
【００１１】
さらに、前記全体設計条件設定手段は、前記入力手段からの、適用される認証種別、商品タイプ、構造条件、構造等級及び風速の入力に基づいて、前記全体設計条件表からユニット建物全体の全体設計条件を設定することができる。
【００１２】
そして、前記個別設計条件設定手段は、前記全体設計条件並びに入力手段からの、ユニット種類、使用位置、階数及び付加メニューの入力に基づいて、前記個別設計条件表から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定することができる。
【００１３】
また、前記構造出力手段は、前記個別設計条件並びに入力手段からの、ユニット呼称、ブロックパターン及び使用階の入力に基づいて、前記構造計算結果表から構造計算結果を出力することができる。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明の構造出力システムは、全体設計条件設定手段と、個別設計条件設定手段と、個別設計条件の下で、あらかじめ計算された構造計算結果表をデータベースとして格納する構造計算結果格納サーバと、格納された構造計算結果表に基づいて、型式適合認定図書ユニットリストを作成する型式適合認定図書作成手段と、格納された構造計算結果表に基づいて、建物ユニットの構造を出力する構造出力手段と、を備えている。
【００１５】
したがって、構造計算結果格納サーバにおいてデータベース化された構造計算結果を用いて、型式適合認定図書作成手段によって型式適合認定図書ユニットリストを作成しつつ、構造出力手段によって構造を出力することによって、構造出力を早期に行うことができる。
【００１６】
また、補強された建物ユニットの構造計算結果を構造計算結果表として有しており、構造出力手段は、個別設計条件及び入力手段からの入力に基づいて、構造計算結果表から補強された建物ユニットの構造計算結果を出力することで、建物ユニットが補強されている場合でも、構造計算をすることなく、構造計算結果表に基づいて構造計算結果を迅速に設定することができる。
【００１７】
さらに、全体設計条件設定手段は、入力手段からの、適用される認証種別、商品タイプ、構造条件、構造等級及び風速の入力に基づいて、全体設計条件表からユニット建物全体の全体設計条件を設定することで、ユニット建物全体の固有の特性に応じて設計条件を迅速に設定できる。
【００１８】
そして、個別設計条件設定手段は、全体設計条件並びに入力手段からの、ユニット種類、使用位置、階数及び付加メニューの入力に基づいて、個別設計条件表から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定することで、個別の建物ユニットの配置の特性に応じて設計条件を迅速に設定できる。
【００１９】
また、構造出力手段は、個別設計条件並びに入力手段からの、ユニット呼称、ブロックパターン及び使用階の入力に基づいて、構造計算結果表から建物ユニットごとの構造計算結果を出力することで、構造計算をすることなく、構造計算結果表に基づいて構造計算結果を迅速に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の最良の実施の形態の構造出力システムを説明するブロック図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の構造出力システムのハードウェア構成を説明するブロック図である。
【図３】データの流れを説明する説明図である。
【図４】個別設計条件表である。
【図５】構造計算結果表である。
【図６】柱梁組合せ符号の表である。
【図７】型式適合認定図書ユニットリストである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
まず、本発明の構造出力システム１によってその構造が出力されるユニット建物について説明する。
【００２３】
ユニット建物は、基礎の上に１階部分となる複数の建物ユニットを設置し、この建物ユニットの上に２階部分となる複数の建物ユニットを設置し、さらに２階の建物ユニットの上に屋根パネルを取り付けて構成されている。
【００２４】
また、ユニット建物を構成する個々の建物ユニットは、４本の柱、この柱の下端を連結した４本の床梁、この柱の上端を連結した４本の天井梁、必要な場合には補強用の柱等、などからなる骨組み構造体を備えている。
【００２５】
ここで、この骨組み構造体において、柱としては角形鋼管などを使用することができ、床梁および天井梁としては溝形鋼などを使用することができる。
【００２６】
そして、一般に、このようなユニット建物は、一次設計と二次設計の２段階に分けて設計がなされる。
【００２７】
この一次設計とは、いわゆる許容応力度等計算を行うものであり、構造耐力上主要な部分ごとに、地震時などの各応力度が各許容応力度を超えないことを確認することによって行われる。
【００２８】
また、二次設計とは、いわゆる保有水平耐力計算を行うものであり、地震による変形に関する計算及び材料強度等によって建物が有する保有水平耐力を計算し、必要保有水平耐力以上であることを確認することによって行われる。
【００２９】
そして、建築基準法による建築確認では、仕様書や工法に対する型式適合認定図書、設計図や見取図などの図面、地震等に対する安全性を計算した構造計算書などが必要とされる。
【００３０】
次に、図２を用いて本発明の構造出力システム１のハードウェア４の構成を説明する。
【００３１】
本発明の構造出力システム１はハードウェア４として、図２に示すように、入力手段２１（図１参照）としてのマウス４１やキーボード４２と、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭやＵＳＢ（登録商標）などのドライブ４３と、ＬＣＤやＰＤＰなどの表示装置としてのモニタ４４と、演算処理を実行するＣＰＵ４５と、主記憶装置としてのメモリ４６と、補助記憶装置（外部記憶装置）としてのハードディスク４７と、を備えている。
【００３２】
そして、このハードディスク４７には、オペレーティングシステム４７１や種々のアプリケーションであるプログラム４７２や後述する全体設計条件表３２、個別設計条件表３３などの表４７３が記憶されている。
【００３３】
加えて、このハードディスク４７は、後述する図１に示す構造計算結果格納サーバ２４としての格納機能も有しており、構造計算結果表であるＰｄ／Ｐａ表３４を一定の配列規則に従って記憶している。
【００３４】
次に、本実施の形態の構造出力システム１の制御系の構成を図１のブロック図を用いて説明する。なお、以下に説明する制御系は、上記したハードウェア４を用いて実行される。
【００３５】
この構造出力システム１は、オペレータがユニット建物の立地条件や顧客の好みに基づいて指示を入力する入力手段２１と、この入力手段２１からの入力を受けてユニット建物の構造計算をする計算手段２０と、あらかじめ種々の条件によって計算された構造計算結果表であるＰｄ／Ｐａ表３４を一定の規則に従ってデータベースとして格納（記憶）し、閲覧・検索可能な状態で蓄積するための構造計算結果格納サーバ２４と、規則に従って格納されたＰｄ／Ｐａ表３４のデータを処理して型式適合認定図書ユニットリスト３５を作成する型式適合認定図書作成手段２５と、Ｐｄ／Ｐａ表３４のデータを処理して構造３６を出力する構造出力手段２６と、を備えている。
【００３６】
そして、計算手段２０は、入力手段２１からの入力に基づいて、あらかじめ作成された全体設計条件表３２からユニット建物全体の全体設計条件を設定する全体設計条件設定手段２２と、全体設計条件及び入力手段２１からの入力に基づいて、あらかじめ作成された個別設計条件表３３から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定する個別設計条件設定手段２３と、を備えている。
【００３７】
この全体設計条件表３２は、量産商品の設計条件を示したもので、商品タイプとして商品名称や商品固有タイプの分類項目を有しており、設計条件として階数、防耐火構造種別、外壁、屋根、屋上、ユニット高さ、積雪区分、付帯物などの分類項目を有している。
【００３８】
したがって、全体設計条件設定手段２２は、入力手段２１によって入力された入力に基づいて、全体設計条件表３２中から入力に適合するユニット建物ごとの全体設計条件を選択する。
【００３９】
さらに、個別設計条件表３３は、Ｐｄ／Ｐａ対応表を示したもので、ユニット種類、ユニット配置、階数、付加メニューなどの分類項目を有している。
【００４０】
したがって、個別設計条件設定手段２３は、入力手段２１によって入力された入力に基づいて、個別設計条件表３３中から入力に適合する個々の建物ユニットごとの個別設計条件を選択する。
【００４１】
そして、構造計算結果表としてのＰｄ／Ｐａ表３４は、個別の建物ユニットについて一次設計及び二次設計の構造計算結果表としてのＰｄ／Ｐａ表を示したもので、事前に該当する個別設計条件に基づいて計算されているＸ，Ｙ方向ごとのＰｄ／Ｐａ（設計水平外力／許容水平せん断力）の値やＱｅｙ／Ｑｕｎ（保有水平耐力／必要保有水平耐力）の値などが一覧にまとめられている。
【００４２】
また、構造計算結果格納サーバ２４は、事前に別工程によって種々の個別設計条件下で計算された構造計算結果表であるＰｄ／Ｐａ表３４をデータベースとして格納（記憶）し、閲覧及び検索可能な状態で蓄積するためのデータサーバであり、配列規則に従って格納されたＰｄ／Ｐａ表３４のデータを処理して型式適合認定図書ユニットリスト３５を作成する型式適合認定図書作成手段２５と、Ｐｄ／Ｐａ表３４のデータを処理して構造３６を出力する構造出力手段２６と、が連係されている。
【００４３】
この型式適合認定図書ユニットリスト３５は、図６に示すように、上段に個別設計条件の内容が記載され、下段に付加メニュー、ユニット種類、使用位置、ブロックパターンごとの使用される建物ユニットが記載されている。
【００４４】
また、構造３６としての柱梁組合せ符号３６ａは、図７に示すように、図６に示した型式適合認定図書ユニットリスト３５の先頭部分を抜き出したもので、建物ユニットに対応する符号ごとに桁梁や天井梁や床梁の使用部材が記載されている。
【００４５】
さらに、補強符号３６ｂは、補強の有無の別、補強の種類などが記載されている。
【００４６】
次に、本実施の形態の構造出力システム１の処理の流れについて、図３を用いて説明する。
【００４７】
まず、オペレータはマウス４１やキーボード４２などの入力手段２１によって型式部材等製造者認証番号を入力すると、型式部材等製造者認証番号はメモリ４６に一時的に記憶され、ハードディスク４７に記憶された認証番号一覧から該当する認証年月が選択されてメモリ４６に記憶される。
【００４８】
そして、全体設計条件設定手段２２は、ハードディスク４７に記憶されている量産商品の設計条件をまとめた全体設計条件表３２の中から、出力された認証年月と、入力手段２１によって入力された商品名称、商品固有タイプ、階数、防耐火構造種別、外壁、屋根、屋上、ユニット高さ、積雪区分、付帯物、構造等級、風速、のすべてに適合する全体設計条件として「Ｎ７−Ｐ−１」を選択してメモリ４６に記憶する。
【００４９】
さらに、この全体設計条件としての「Ｎ７−Ｐ−１」に基づいて、階数、外壁、屋根、ユニット高さ、建設地域、基準風速、地域係数、上下ジョイント、適用商品、が記載された型式適合認定用の設計条件一覧が出力される。
【００５０】
つづいて、個別設計条件設定手段２３は、図４に示すように、Ｐｄ／Ｐａ対応表である個別設計条件表３３の中から、出力された全体設計条件「Ｎ７−Ｐ−１」と、入力手段２１によって入力されたユニット種類、ユニット配置、階数、付加メニュー、ユニット妻長さ、とに適合する個別設計条件として「Ｎ７−Ｐ−１−Ｐ−Ａ」を選択してメモリ４６に記憶する。
【００５１】
そうすると、この個別設計条件「Ｎ７−Ｐ−１−Ｐ−Ａ」に適合する構造計算結果表としてのＰｄ／Ｐａ表３４が、一義的に決定されることとなる（図５参照）。
【００５２】
そして、構造出力手段２６は、あらかじめ種々の個別設計条件下で計算されたＰｄ／Ｐａ表３４の中から、個別設計条件「Ｎ７−Ｐ−１−Ｐ−Ａ」と、入力手段２１によって入力された使用位置、ユニット呼称、ブロックパターン、使用階、とに適合する構造３６としてのユニット符号「６０５Ｓｂ」を選択して出力する。
【００５３】
また、型式適合認定図書作成手段２５は、構造出力手段２６による構造出力と平行して、あらかじめ種々の個別設計条件下で計算されたＰｄ／Ｐａ表３４の中から、個別設計条件「Ｎ７−Ｐ−１−Ｐ−Ａ」に適合しており、実際に使用されるすべての建物ユニットのユニット符号を一覧にまとめた型式適合認定図書ユニットリスト３５を作成して出力する。
【００５４】
そして、出力された構造３６としての柱梁組合せ符号３６ａに基づく柱梁鉄厚コードに関連づけられた部位、符号、断面や、補強符号３６ｂの値は、インターネットなどのネットワークを通じて部品展開システムや営業支援システムに連携される。
【００５５】
次に、本実施の形態の構造出力システム１の作用について説明する。
【００５６】
このように、本実施の形態の構造出力システム１は、全体設計条件設定手段２２と、個別設計条件設定手段２３と、構造計算結果表としてのＰｄ／Ｐａ表３４をデータベースとして格納する構造計算結果格納サーバ２４と、格納されたＰｄ／Ｐａ表３４に基づいて、型式適合認定図書ユニットリスト３５を作成する型式適合認定図書作成手段２５と、格納されたＰｄ／Ｐａ表３４に基づいて、建物ユニットの構造３６を出力する構造出力手段２６と、を備えている。
【００５７】
したがって、構造計算結果格納サーバ２４においてデータベース化された構造計算結果表としてのＰｄ／Ｐａ表３４を用いて、型式適合認定図書作成手段２５によって型式適合認定図書ユニットリスト３５を作成しつつ、構造出力手段２６によって構造３６を出力することによって、構造出力を早期に行うことができる。
【００５８】
つまり、従来は構造計算結果をまとめた表であるＰｄ／Ｐａ表３４を人手によって加工して型式適合認定図書ユニットリスト３５を作成し、これをさらに人手によって加工して鉄厚テーブルを作成し、これをさらに加工して部品展開システムや営業支援システムに利用していた。
【００５９】
しかしながら、このように処理を直列に配置すると、すべての工程がクリティカルパスとなって処理が著しく遅延してしまうことになる。
【００６０】
そこで、構造計算結果としてのＰｄ／Ｐａ表３４をいったん構造計算結果格納サーバ２４にまとめて記憶しておいて、これを型式適合認定図書作成手段２５と構造出力手段２６の双方によって並列に処理することで、処理が遅延することを防止できるようになる。
【００６１】
つまり、ユニット建物は、様々なオプションはあるものの、基本となる建物ユニットを組み合わせて構成されるものであるため、この組み合せに対応する構造計算をあらかじめ行うことができる。
【００６２】
このため、この実体的な構造計算自体を、個々のユニット建物の設計に先立ってあらかじめ行い、計算結果をデータベース化しておくことで、個々のユニット建物の設計時には計算を省略して、条件に適合する計算結果を型式適合認定図書作成手段２５や構造出力手段２６により選択すればよいことになる。
【００６３】
このように、並列処理によって設計工程を短縮できることは、建物ユニットの工場における製造工程や現場における設置工程にそれ程時間がかからないユニット工法においては、特に効果が大きいといえる。
【００６４】
しかも、上記したようにＣＰＵ４５によって行われる実体的な構造計算自体はあらかじめ終了しており、データベース化された計算結果データの中から選択するだけで設計が完了するため、ハードウェア４に対する負担が少なくなって構造出力システム１の信頼性が高くなるうえ、処理を迅速におこなうことができる。
【００６５】
また、補強された建物ユニットの構造計算結果を構造計算結果表としてのＰｄ／Ｐａ表３４として有しており、構造出力手段２６は、個別設計条件及び入力手段２１からの入力に基づいて、Ｐｄ／Ｐａ表３４から補強された建物ユニットの構造計算結果を出力することで、建物ユニットが補強されている場合でも、構造計算をすることなく、Ｐｄ／Ｐａ表３４に基づいて構造計算結果を迅速に設定することができる。
【００６６】
すなわち、従来は、補強に関しては設計の各時点において、オペレータが入力手段２１によって詳細な条件を入力していたが、補強についてもあらかじめＰｄ／Ｐａ表３４中にデータベース化しておくことで、各時点においては構造計算をする必要がなくなり、ＣＰＵ４５における複雑な演算処理を必要としないため、迅速に処理できるようになる。
【００６７】
さらに、全体設計条件設定手段２２は、入力手段２１からの、適用される認証種別、商品タイプ、構造条件、構造等級及び風速の入力に基づいて、全体設計条件表３２からユニット建物全体の全体設計条件を設定することで、ユニット建物全体の固有の特性に応じて設計条件を迅速に設定できる。
【００６８】
そして、個別設計条件設定手段２３は、全体設計条件並びに入力手段２１からの、ユニット種類、使用位置、階数及び付加メニューの入力に基づいて、個別設計条件表３３から個別の建物ユニットごとの個別設計条件を設定することで、個別の建物ユニットの配置の特性に応じて設計条件を迅速に設定できる。
【００６９】
加えて、このように全体条件設定手段２２と個別設計条件設定手段２３とに処理を分けることによって、全体設計条件表３２や個別設計条件表３３のそれぞれの大きさ（行数や列数）を小さくすることができ、ハードディスク４７の記憶領域を少なくし、検索にかかる時間を短縮できる。
【００７０】
また、構造出力手段２６は、個別設計条件並びに入力手段２１からの、ユニット呼称、ブロックパターン及び使用階の入力に基づいて、Ｐｄ／Ｐａ表３４から建物ユニットごとの構造計算結果を出力することで、構造計算をすることなく、Ｐｄ／Ｐａ表３４に基づいて構造計算結果を迅速に設定できる。
【００７１】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００７２】
例えば、前記実施の形態では、構造計算結果格納サーバ２４は、全体設計条件表３２や個別設計条件表３３などが記憶されるハードディスク４７に記憶される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ネットワークを介してまったく別のサーバとして独立に構成されるものであってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１          構造出力システム
２１        入力手段
２２        全体設計条件設定手段
２３        個別設計条件設定手段
２４        構造計算結果格納サーバ
２５        型式適合認定図書作成手段
２６        構造出力手段
３２        全体設計条件表
３３        個別設計条件表
３４        Ｐｄ／Ｐａ表（構造計算結果表）
３５        型式適合認定図書ユニットリスト
３６        構造
【図１】
2010211431.tif 000003
【図２】
2010211431.tif 000004
【図３】
2010211431.tif 000005
【図４】
2010211431.tif 000006
【図５】
2010211431.tif 000007
【図６】
2010211431.tif 000008
【図７】
2010211431.tif 000009