(57)【要約】【課題】構造安全性を容易に確認することができるユニット建物、ユニット建物の構造解析方法及び構造解析装置を得る。【解決手段】ユニット建物１０を構成するラーメン構造体は、天井大梁１６の荷重と、床大梁２０の荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有している。柱頭に作用する水平荷重をゼロ、床大梁２０の荷重をゼロとした場合における天井大梁１６の最大許容荷重の値を第１のポイント６０とし、柱頭に作用する水平荷重をゼロ、天井大梁１６の荷重をゼロとした場合における床大梁２０の最大許容荷重の値を第２のポイント６２とする。そして、柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、第２のポイント６２から第１のポイント６０まで床大梁２０に作用する荷重を天井大梁１６に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成されるラーメン構造体の性能曲線６４の内側を設計許容領域とする。【選択図】図１
2010106484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有し、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記天井大梁に作用する最大許容荷重の値を第１のポイントとし、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記床大梁に作用する最大許容荷重の値を第２のポイントとし、
前記第１のポイントから前記第２のポイントの間において、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記天井大梁に作用する荷重を前記床大梁に逐次移動させたとき、
または、前記第２のポイントから前記第１のポイントの間において、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記床大梁に作用する荷重を前記天井大梁に逐次移動させたとき、
ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域として構築されたユニット建物。
【請求項２】
前記境界線の内側の領域は、前記柱頭に作用する水平荷重の増加に伴って減少するラーメン性能を有する請求項１に記載のユニット建物。
【請求項３】
天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有し、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記天井大梁の最大許容荷重の値を第１のポイントとし、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記床大梁の最大許容荷重の値を第２のポイントとし、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記第１のポイントから前記第２のポイントまで前記天井大梁に作用する荷重を前記床大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域としたラーメン性能図を表示すると共に、前記ラーメン性能図に対象となるラーメン構造体の解析結果を表示するユニット建物の構造解析方法。
【請求項４】
天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有し、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記天井大梁の最大許容荷重の値を第１のポイントとし、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記床大梁の最大許容荷重の値を第２のポイントとし、
前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記第２のポイントから前記第１のポイントまで前記床大梁に作用する荷重を前記天井大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域としたラーメン性能図を表示すると共に、前記ラーメン性能図に対象となるラーメン構造体の解析結果を表示するユニット建物の構造解析方法。
【請求項５】
前記天井大梁と、前記床大梁と、前記柱頭のそれぞれの仕様に基づいた分布荷重が、前記設計許容領域に含まれる場合に「適」と判定する請求項４に記載のユニット建物の構造解析方法。
【請求項６】
前記天井大梁と、前記床大梁と、前記柱頭のそれぞれの仕様に基づいた分布荷重が、前記設計許容領域に含まれない場合に「不適」と判定する請求項４に記載のユニット建物の構造解析方法。
【請求項７】
請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のユニット建物の構造解析方法が実施される構造解析装置であって、
ラーメン構造体の仕様情報が入力される入力部と、
前記仕様情報に基づいて、前記ラーメン構造体の軸組モデルを展開するラーメン軸組展開部と、
前記ラーメン構造体の軸組モデルにおける天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重に基づき、境界線の内側が設計許容領域となるラーメン性能図を作成すると共に、前記ラーメン構造体の解析を行う構造計算部と、
前記境界線の設計許容領域を表示すると共に、前記ラーメン構造体の解析結果を表示する表示装置と、
を有する構造解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニット建物、このユニット建物の構造解析方法及び構造解析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、建築物の構造安全性を解析する装置が開示されている。この装置では、建築物をラーメン構造のフレームデータに展開し、このフレームデータに基づき構造の計算を行い、その結果を表示部に表示している。
【特許文献１】特開２０００−５７１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記先行技術では、解析結果が表によって表示されているため、建築物の構造安全性を確認及び判定しにくい。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、構造安全性を容易に確認及び判定することができるユニット建物、ユニット建物の構造解析方法及び構造解析装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明に係るユニット建物は、天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有し、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記天井大梁に作用する最大許容荷重の値を第１のポイントとし、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記床大梁に作用する最大許容荷重の値を第２のポイントとし、前記第１のポイントから前記第２のポイントの間において、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記天井大梁に作用する荷重を前記床大梁に逐次移動させたとき、または、前記第２のポイントから前記第１のポイントの間において、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記床大梁に作用する荷重を前記天井大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域として構築されたものとする。
【０００６】
請求項２の発明に係るユニット建物は、請求項１に記載のユニット建物において、前記境界線の内側の領域は、前記柱頭に作用する水平荷重の増加に伴って減少するラーメン性能を有する。
【０００７】
請求項３の発明に係るユニット建物の構造解析方法は、天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有し、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記天井大梁の最大許容荷重の値を第１のポイントとし、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記床大梁の最大許容荷重の値を第２のポイントとし、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記第１のポイントから前記第２のポイントまで前記天井大梁に作用する荷重を前記床大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域としたラーメン性能図を表示すると共に、前記ラーメン性能図に対象となるラーメン構造体の解析結果を表示するものとする。
【０００８】
請求項４の発明に係るユニット建物の構造解析方法は、天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有し、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記天井大梁の最大許容荷重の値を第１のポイントとし、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロ、前記天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における前記床大梁の最大許容荷重の値を第２のポイントとし、前記柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、前記第２のポイントから前記第１のポイントまで前記床大梁に作用する荷重を前記天井大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域としたラーメン性能図を表示すると共に、前記ラーメン性能図に対象となるラーメン構造体の解析結果を表示するものとする。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項４に記載のユニット建物の構造解析方法において、前記天井大梁と、前記床大梁と、前記柱頭のそれぞれの仕様に基づいた分布荷重が、前記設計許容領域に含まれる場合に「適」と判定する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項４に記載のユニット建物の構造解析方法において、前記天井大梁と、前記床大梁と、前記柱頭のそれぞれの仕様に基づいた分布荷重が、前記設計許容領域に含まれない場合に「不適」と判定する。
【００１１】
請求項７の発明に係る構造解析装置は、請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のユニット建物の構造解析方法が実施される構造解析装置であって、ラーメン構造体の仕様情報が入力される入力部と、前記仕様情報に基づいて、前記ラーメン構造体の軸組モデルを展開するラーメン軸組展開部と、前記ラーメン構造体の軸組モデルにおける天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重に基づき、境界線の内側が設計許容領域となるラーメン性能図を作成すると共に、前記ラーメン構造体の解析を行う構造計算部と、前記境界線の設計許容領域を表示すると共に、前記ラーメン構造体の解析結果を表示する表示装置と、を有している。
【００１２】
請求項１記載の本発明によれば、天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有しており、柱頭に作用する水平荷重をゼロ、床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における天井大梁の最大許容荷重の値を第１のポイントとする。さらに、柱頭に作用する水平荷重をゼロ、天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における床大梁の最大許容荷重の値を第２のポイントとする。そして、第１のポイントから第２のポイントの間において、柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、天井大梁に作用する荷重を床大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線（ラーメン構造体の性能曲面）の内側を設計許容領域とする。または、第２のポイントから第１のポイントの間において、柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、床大梁に作用する荷重を天井大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線（ラーメン構造体の性能曲面）の内側を設計許容領域とする。これによって、ユニット建物を構成するラーメン構造体の構造安全性を視覚的に容易に確認することができる。
【００１３】
請求項２記載の本発明によれば、境界線の内側の領域は、柱頭に作用する水平荷重の増加に伴って減少するラーメン性能を有しており、ラーメン構造体の構造安全性を３次元曲面として図化して視覚的に捉えることができる。
【００１４】
請求項３記載の本発明によれば、天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有しており、柱頭に作用する水平荷重をゼロ、床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における天井大梁の最大許容荷重の値を第１のポイントとする。さらに、柱頭に作用する水平荷重をゼロ、天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における床大梁の最大許容荷重の値を第２のポイントとする。そして、柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、第１のポイントから第２のポイントまで天井大梁に作用する荷重を床大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域としたラーメン性能図を表示すると共に、このラーメン性能図に対象となるラーメン構造体の解析結果を表示する。これによって、ラーメン性能図におけるラーメン構造体の解析結果が設計許容領域か否かで、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的に容易に確認することができる。
【００１５】
請求項４記載の本発明によれば、天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重とのパラメータを有しており、柱頭に作用する水平荷重をゼロ、床大梁に作用する荷重をゼロとした場合における天井大梁の最大許容荷重の値を第１のポイントとする。さらに、柱頭に作用する水平荷重をゼロ、天井大梁に作用する荷重をゼロとした場合における床大梁の最大許容荷重の値を第２のポイントとする。そして、柱頭に作用する水平荷重をゼロとした状態で、第２のポイントから第１のポイントまで床大梁に作用する荷重を天井大梁に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成される境界線の内側を設計許容領域としたラーメン性能図を表示すると共に、このラーメン性能図に対象となるラーメン構造体の解析結果を表示する。これによって、ラーメン性能図におけるラーメン構造体の解析結果が設計許容領域か否かで、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的に容易に確認することができる。
【００１６】
請求項５記載の本発明によれば、天井大梁と、床大梁と、柱頭のそれぞれの仕様に基づいた分布荷重が、ラーメン性能図における設計許容領域に含まれる場合に「適」と判定する。このため、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的により一層容易に確認することができる。
【００１７】
請求項６記載の本発明によれば、天井大梁と、床大梁と、柱頭のそれぞれの仕様に基づいた分布荷重が、ラーメン性能図における設計許容領域に含まれない場合に「不適」と判定する。このため、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的により一層容易に確認することができる。
【００１８】
請求項７記載の本発明によれば、ラーメン構造体の仕様情報が入力部で入力され、ラーメン軸組展開部でこの仕様情報に基づいてラーメン構造体の軸組モデルが展開される。さらに、構造計算部でラーメン構造体の軸組モデルにおける天井大梁に作用する荷重と、床大梁に作用する荷重と、柱頭に作用する水平荷重に基づき、境界線の内側が設計許容領域となるラーメン性能図が作成されると共に、ラーメン構造体の解析が行われる。そして、表示装置で境界線の設計許容領域が表示されると共に、ラーメン構造体の解析結果が表示される。これによって、請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のユニット建物の構造解析方法が実施され、ラーメン構造体の解析結果が境界線の内側の設計許容領域にあるか否かで、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的に確認することができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係るユニット建物は、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的に容易に確認及び判定することができるという優れた効果を有する。
【００２０】
請求項２記載の本発明に係るユニット建物は、ラーメン構造体の構造安全性を３次元曲面として図化して視覚的に捉えることができるという優れた効果を有する。
【００２１】
請求項３記載の本発明に係るユニット建物の構造解析方法は、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的に容易に確認及び判定することができるという優れた効果を有する。
【００２２】
請求項４記載の本発明に係るユニット建物の構造解析方法は、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的に容易に確認及び判定することができるという優れた効果を有する。
【００２３】
請求項５記載の本発明に係るユニット建物の構造解析方法は、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的により一層容易に確認及び判定することができるという優れた効果を有する。
【００２４】
請求項６記載の本発明に係るユニット建物の構造解析方法は、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的により一層容易に確認及び判定することができるという優れた効果を有する。
【００２５】
請求項７記載の本発明に係る構造解析装置は、ラーメン構造体の構造安全性を視覚的に容易に確認及び判定することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図１〜図５を用いて、本発明に係るユニット建物の一実施形態について説明する。
【００２７】
図１には、本実施形態に係るユニット建物が斜視図にて示されている。この図に示されるように、ユニット建物１０は、複数個（本実施形態では８個）の建物ユニット１２により構成された２階建てのユニット住宅である。ユニット建物１０は、工場で複数の箱型の建物ユニット１２を生産した後、これらの建物ユニット１２を現場に搬入して、順次クレーンで据付けていくことにより構築されている。
【００２８】
建物ユニット１２は、矩形枠状に組まれた天井フレーム２４と床フレーム２６とを備えており、これらの間に４本の柱１４が立設される構成となっている。天井フレーム２４は四隅に天井仕口部（柱）２８を備えており、この天井仕口部２８に長さが異なる天井大梁１６の長手方向の端部が溶接されている。
【００２９】
同様に、床フレーム２６は四隅に床仕口部（柱）２９を備えており、この床仕口部２９に長さが異なる床大梁２０の長手方向の端部が溶接されている。
【００３０】
そして、上下に対向して配置された天井仕口部２８と床仕口部２９との間に、柱１４の上下端部が溶接により剛接合されることによりラーメン構造体として建物ユニット１２が構成される。但し、ユニット構成は上記に限られることなく、他の箱型の構造としてもよい。なお、本実施形態では、天井大梁１６、及び床大梁２０に、断面コ字形状のチャンネル鋼（溝形鋼）が用いられている。
【００３１】
そして、複数の建物ユニット１２を組み合わせて構成された下層階の上に、複数の建物ユニット１２を順次据え付けていくことにより上層階が形成されて、複数階（複数層）のユニット建物１０を構築することができる。なお、図１は２階（２層）のユニット建物１０であるが、３階（３層）以上のユニット建物を構築することもできる。
【００３２】
図２には、本実施形態に係るユニット建物１０の構造解析に用いられる構造解析装置の機能ブロック図が示されている。この図に示されるように、構造解析装置３０は中央演算部３１を備えており、中央演算部３１は、ラーメン定義部３２と、ラーメン軸組展開部３４と、構造計算部３６と、出力制御部３８と、を備えている。また、構造解析装置３０は、記憶装置に記憶された部材諸性能データベース４０と、記憶装置に記憶されたラーメン定義データファイル４２と、を備えている。さらに、構造解析装置３０は、入力部としてのキーボード４４及びこのキーボード４４に接続されたマウス４６と、解析結果が記憶される結果データファイル４８と、表示装置としてのモニタ５０と、プリンター５２と、を備えている。
【００３３】
ラーメン定義部３２には、キーボード４４からのデータが入力される。ラーメン定義部３２から出力されたデータは、ラーメン定義データファイル４２、出力制御部３８にそれぞれ入力される。ラーメン定義データファイル４２から出力されるデータはラーメン軸組展開部３４に入力され、ラーメン軸組展開部３４から出力されるデータは構造計算部３６に入力される。また、部材諸性能データベース４０から出力されるデータは構造計算部３６に入力され、構造計算部３６から出力されたデータは結果データファイル４８に入力される。さらに、結果データファイル４８から出力されるデータは出力制御部３８に入力され、出力制御部３８から出力されるデータはモニタ５０、プリンター５２にそれぞれ入力される。
【００３４】
この構造解析装置３０は、建物ユニット１２を構成するラーメン構造体の構造解析に用いられる装置であり、ユニット建物１０の詳細設計を行う前の基本設計の際にユニット建物１０の構造安全性を確認するものである。対象となるラーメン構造体に作用する荷重の３つのパラメータのいずれか１つ以上を変更したときに、図４に示されるラーメン構造体の性能曲面に対象となるラーメン構造体を表示することにより、ラーメン構造体の構造安全性を確認できるようにしている。
【００３５】
次に、建物ユニット１２を構成するラーメン構造体の保有性能を図化する過程について説明する。
【００３６】
建物ユニット１２を構成するラーメン構造体には、主に下記の荷重が作用している。これらは、
（１）天井大梁１６に作用する等分布荷重、
（２）床大梁２０に作用する等分布荷重、
（３）柱頭（柱１４の上端部）に作用する水平荷重
である。なお、ユニット建物１０を屋内側にセットバックした場合、中柱を設けた場合、柱レスとした場合などでは、集中荷重もある。
【００３７】
図３には、上記（１）〜（３）の３つをパラメータとしたラーメン構造体の性能曲面が斜視図にて示されている。この図に示されるように、（１）天井大梁１６に作用する等分布荷重をＸ軸、（２）床大梁２０に作用する等分布荷重をＹ軸、（３）柱頭（柱１４の上端部）に作用する水平荷重をＺ軸とし、上記３つの荷重をパラメータとして応力解析を実施することで、ラーメン構造体の性能曲面を作成する。ラーメン構造体の性能曲面は、上記３つのパラメータを軸とした略四角錐状の３次元曲面となる。なお性能曲面は平面も含む概念である。
【００３８】
具体的には、図３に示されるように、柱頭（柱１４の上端部）に作用する水平荷重をゼロ、床大梁２０の荷重をゼロとした場合における天井大梁１６の最大許容荷重の値を第１のポイント６０とする。また、柱頭（柱１４の上端部）に作用する水平荷重をゼロ、天井大梁１６の荷重をゼロとした場合における床大梁２０の最大許容荷重の値を第２のポイント６２とする。そして、柱頭（柱１４の上端部）に作用する水平荷重をゼロとした状態で、第１のポイント６０から第２のポイント６２まで天井大梁１６に作用する荷重を床大梁２０に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成することで、境界線としてのラーメン構造体の性能曲線６４を形成する。性能曲線６４の角部分より図中右側は天井大梁１６の両端部が許容値に達して決まる値であり、性能曲線６４の角部分より図中左側は床大梁２０の両端部が許容値に達して決まる値である。性能曲線６４の角部分（交点）は、これらが同時に起こっている状態である。
【００３９】
なお、柱頭（柱１４の上端部）に作用する水平荷重をゼロとした状態で、第２のポイント６２から第１のポイント６０まで床大梁２０に作用する荷重を天井大梁１６に逐次移動させたとき、ラーメン構造体の最大許容荷重が維持できる値を連続させて形成することで、境界線としてのラーメン構造体の性能曲線６４を形成してもよい。
【００４０】
図３には、層間変形角が１／１５０の場合と、層間変形角が１／２００の場合の３次元曲面が図示されている。ここで、層間変形角は、ユニット高さをｈとし、層間変形量（長さ）をδとしたときに、δ／ｈで示される角度である。ラーメン構造体の性能曲線６４（境界線）の内側の領域（性能曲線６４とＸ軸とＹ軸とで囲まれた領域）は、柱頭（柱１４の上端部）に作用する水平荷重の増加に伴って減少するラーメン性能を有している
【００４１】
図４には、特定のＺ座標で切り取ったとき、具体的には、層間変形角が１／２００の場合におけるラーメン構造体の性能曲線６４（境界線）と、層間変形角が１／１５０の場合におけるラーメン構造体の性能曲線６５（境界線）が示されている。なお、性能曲線は直線も含む概念である。この図に示されるように、Ｘ軸とＹ軸と性能曲線で囲まれた部分（性能曲線を含む内部領域）が構造的に安全なＯＫゾーン（「適」）であり、性能曲線の外部領域がＮＧゾーン（「不適」）を表している。これによって、天井大梁１６と床大梁２０の荷重が分かれば、即時にラーメン構造体の構造安全性を判定することが可能となる。その際、ラーメン構造体の性能曲線６４（境界線）の図（ラーメン性能図）により、ラーメン構造体の解析結果を視覚的に捉えてラーメン構造体の構造安全性を判定することができる。
【００４２】
次に、構造解析装置３０により実施されるラーメン構造体の構造解析におけるシステム全体の処理の流れを説明する。図５は、ラーメン構造体の構造安定性を確認及び判定するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００４３】
図５のステップ７０では、オペレータが構造解析装置３０のキーボード４４を用いて、ラーメン構造体の階数（ラーメン積層数）を入力する。これによって、構造解析装置３０のラーメン定義部３２にオペレータが入力したデータが取り込まれる。階数は、例えば構造解析装置３０のモニタ５０に表示された画面を見ながら１階〜３階のいずれか１つを入力する。ラーメン定義部３２に取り込まれた階数のデータは、出力制御部３８に入力され、構造解析装置３０のモニタ５０に表示されると共に、ラーメン定義データファイル４２に入力される。
【００４４】
次のステップ７２では、オペレータが同様に構造解析装置３０のキーボード４４を用いて、各階のラーメン形状を入力する。オペレータが入力したデータは構造解析装置３０のラーメン定義部３２に取り込まれる。本実施形態では、構造解析装置３０のラーメン定義データファイル４２から呼び出された複数のラーメン形状がモニタ５０に表示され、複数のラーメン形状の中から任意のラーメン形状を選択することで入力されるように設定されている。
【００４５】
次のステップ７４では、オペレータが同様に構造解析装置３０のキーボード４４を用いて、各階のラーメンサイズ（スパン・階高）を入力する。オペレータが入力したデータは構造解析装置３０のラーメン定義部３２に取り込まれる。本実施形態では、ラーメンサイズは、構造解析装置３０のモニタ５０に表示される複数のスパン（長さ）、複数の階高から、任意のスパン・階高を選択することで行われるように設定されている。次のステップ７６では、同様に構造解析装置３０のキーボード４４を用いて、各階のラーメンの柱、梁の板厚を入力する。上記ステップ７２〜７６で入力されたデータ信号は、ラーメン定義部３２からラーメン定義データファイル４２に入力される。そして、ラーメン定義データファイル４２から出力されたデータ信号がラーメン軸組展開部３４に入力される。
【００４６】
さらに、ステップ７８〜８４では、上記ステップ７２〜７６で入力されたデータ等に基づき、構造解析装置３０の中央演算部３１でソフトウエアにより機能ブロック図の各機能が実行される。まず、ステップ７８では、上記ステップ７２〜７６で入力されたデータ等に基づき、構造解析装置３０のラーメン軸組展開部３４で解析用軸組モデルを作成する。作成された解析用軸組モデルの信号は、構造解析装置３０の構造計算部３６に入力される。次のステップ８０では、各部材性能値（剛性・耐力）の引当が実施される。各部材性能値（剛性・耐力）の引当は、構造解析装置３０の部材諸性能データベース４０から引き出されることにより行われる。
【００４７】
次のステップ８２では、解析用軸組モデルの各部位の単位荷重時における応力解析が実施される。応力解析は、構造解析装置３０の構造計算部３６にて行われる。次のステップ８４では、図４に示されるようなラーメン性能図によりラーメン構造体の性能曲面が作成される。ラーメン構造体の性能曲面の作成は、構造解析装置３０の構造計算部３６にて行われる。なお、ステップ７８〜８４はソフトウエアにより実行されるものであるが、ハードウエアにより実行する形態とすることもできる。
【００４８】
次のステップ８６では、オペレータがラーメン構造体の性能曲面及び解析結果のデータの保存指示をキーボード４４から入力することにより、ラーメン構造体の性能曲面及び解析結果のデータが構造解析装置３０の結果データファイル４８に保存される。ラーメン構造体の性能曲面及び解析結果のデータは、構造解析装置３０の出力制御部３８に入力され、モニタ５０に表示される。また、ラーメン構造体の性能曲面及び解析結果のデータは、キーボード４４からの出力指示により、プリンター５２で出力することもできる。
【００４９】
図４に示されるように、ラーメン構造体の解析結果が、性能曲線６４とＸ軸とＹ軸とで囲まれた部分（性能曲線６４を含む内部領域）にある場合は構造的に安全なＯＫゾーンであり、ラーメン構造体の解析結果が性能曲線６４の外部領域にある場合はＮＧゾーンである。これによって、天井大梁１６と床大梁２０の荷重が分かれば、ラーメン構造体の構造安全性を容易に判定又は確認することができる。
【００５０】
以上により、ラーメン構造体の性能を図４に示されるように図化することで、ラーメン構造体の性能を汎用性をもって表現することができる。また、ラーメン構造体の性能図（ラーメン性能図）を用いることで、新仕様の荷重設定時の事前検討で、新仕様で板厚変動がどの程度生じるか等の原価分析等を行うことができる。また、ユニット建物１０を構成するラーメン構造体が過剰設計となっていないか容易に確認することができる。また、増改築又は用途変更等において、ラーメン構造体に作用する荷重条件が変わるときの構造安全性の判定又は確認が容易となる。さらに、建築基準法等の改正後の現行法規適合性についての（既存不適格であるかの）判断が容易となる。
【００５１】
なお、上記実施形態では、図５に示されるフローチャートにより階数、各階ラーメン形状、各階ラーメンサイズ、各階ラーメン柱梁板厚を入力したが、これらの入力方法はこれに限定されず、他の方法でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】一実施形態に係るユニット建物を示す斜視図である。
【図２】一実施形態に係るユニット建物を構成するラーメン構造体の構造解析に用いる構造解析装置のブロック図である。
【図３】一実施形態に係るユニット建物を構成するラーメン構造体の性能図を示す立体図である。
【図４】図３に示すラーメン構造体の性能図を特定のＺ軸で切り取ったラーメン構造体の性能曲線を示すグラフである。
【図５】一実施形態に係るラーメン構造体の構造安定性を確認するための処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１０   ユニット建物
１２   建物ユニット
１４   柱
１６   天井大梁
２０   床大梁
３０   構造解析装置
３４   ラーメン軸組展開部
３６   構造計算部
４４   キーボード（入力部）
４６   マウス（入力部）
５０   モニタ（表示装置）
６０   第１のポイント
６２   第２のポイント
６４   性能曲線
【図１】
2010106484.tif 000003
【図２】
2010106484.tif 000004
【図３】
2010106484.tif 000005
【図４】
2010106484.tif 000006
【図５】
2010106484.tif 000007