(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の三次元形状を示す第１形状データに基づいて前記構造物の三次元表示が可能なコンピュータを、前記構造物に追加される追加構造物であって予め用意された複数の単位構造が組み上げられてなる追加構造物の設計を支援する手段として機能させる追加構造物の設計支援プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記追加構造物の種類毎に予め用意されており、前記追加構造物の単位構造の三次元形状を示す第２形状データと、前記追加構造物の単位構造を実現するために必要な資材の種類及び数を示す物量データとを含むテンプレートデータを外部からの指示に応じて読み込む読込手段と、
前記読込手段で読み込まれた前記テンプレートデータに含まれる前記第２形状データに基づいた前記追加構造物の単位構造を外部からの指示に応じた状態に配置する配置手段と、
前記配置手段による配置によって組み上げられた状態の前記追加構造物の単位構造を前記第１形状データに基づいた前記構造物とともに三次元表示させる表示制御手段と
して機能させることを特徴とする追加構造物の設計支援プログラム。
【請求項２】
前記コンピュータを、
前記テンプレートデータに含まれる前記物量データを用いて、前記構造物とともに三次元表示された前記追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計する集計手段として機能させることを特徴とする請求項１記載の追加構造物の設計支援プログラム。
【請求項３】
前記集計手段は、前記構造物とともに三次元表示された前記追加構造物のうち、外部からの指示に基づいて選択された追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計することを特徴とする請求項２記載の追加構造物の設計支援プログラム。
【請求項４】
構造物に追加される追加構造物であって予め用意された複数の単位構造が組み上げられてなる追加構造物の設計を支援する追加構造物の設計支援装置であって、
前記構造物の三次元形状を示す第１形状データと、前記追加構造物の種類毎に予め用意されており、前記追加構造物の単位構造の三次元形状を示す第２形状データと、前記追加構造物の単位構造を実現するために必要な資材の種類及び数を示す物量データとを含むテンプレートデータとを格納する格納部と、
外部からの指示を入力する入力部と、
前記第１形状データに基づいた前記構造物とともに前記第２形状データに基づいた前記追加構造物の単位構造の三次元表示が可能な表示部と、
前記入力部に入力された指示に応じたテンプレートデータを前記格納部から読み出し、読み出したテンプレートデータに含まれる第２形状データに基づいた前記追加構造物の単位構造を前記入力部に入力された指示に基づいた状態に配置し、配置されて組み上げられた状態の前記追加構造物の単位構造を、前記構造物とともに三次元表示させる制御を行う制御部と
を備えることを特徴とする追加構造物の設計支援装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記テンプレートデータに含まれる前記物量データを用いて、前記構造物とともに前記表示部に三次元表示された前記追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計する
ことを特徴とする請求項４記載の追加構造物の設計支援装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記構造物とともに前記表示部に三次元表示された前記追加構造物のうち、前記入力部から入力される指示に基づいて選択された追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計することを特徴とする請求項５記載の追加構造物の設計支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、追加構造物の設計を支援する設計支援プログラム及び設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工事現場、建設現場、建築現場等の各種現場においては、プラント、ビルディング、家宅、その他の構造物を構築するため、或いは既に構築されている構造物に対して補修等の作業を行うために、足場や敷鉄板等の簡単な追加構造物が用いられる。足場は、作業員の高所への移動を容易にしつつ、高所における作業員の安全な作業スペースを確保するものであり、敷鉄板は、現場における通路の確保、或いは作業場の養生を行うものである。
【０００３】
構造物は、構造が複雑であるとともに数十年程度或いはそれ以上の長期に亘って用いられるものであり、ある程度の規模の地震が発生した場合にも、その揺れに耐え得る強度を有することが必須になる。このため、構造物の設計は、専門の設計者が三次元ＣＡＤ（Computer Aided Design）を用いて、強度計算を行いながら時間及び費用をかけて行われるのが一般的である。
【０００４】
これに対し、追加構造物は、構造が簡単であるとともに構造物の建築や補修等の作業終了後には撤収されるものであるため、作業を行っている間だけ作業員が無事に作業できる程度の強度が確保できれば良いものである。このため、追加構造物の設計は、現場監督の指示の下で職人が自己の経験に基づいて完成形を予測しつつ簡便且つ迅速に設計されるのが一般的である。
【０００５】
図１１は、従来の追加構造物の設計手法を説明するための図である。例えば、プラントの建設現場において足場を設計する場合には、まず現場監督が、配管１０１及び支持柱や梁等の支持部材１０２等が描かれたプラントの設計図面（平面図）を参照して足場を組むべき領域２０１を書き込み、その領域２０１内に組むべき足場の寸法や高さ等のコメント２０２を記入する。次に、現場監督から設計図面を手渡された職人が、自己の経験に基づいて完成形を予測しつつ具体的な足場を設計する。足場の設計が終了すると、職人の経験によって、足場を設置するために必要となる資材の種類及び数が特定される。
【０００６】
尚、以下の特許文献１には、コンピュータ処理により、資材数量を基準として仮設足場工事のための資材及び工費等を積算する技術が開示されている。また、以下の特許文献２には、大規模プラントの建設時における各作業に応じて仮設足場が必要な領域を提示する支援技術が開示されている。更に、以下の特許文献３には、建物の立面図に足場資材を自動で割り付けることにより立面図側の仮設材配置図面を簡単に作成する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１４１１１５号公報
【特許文献２】特許第３５２４３８９号公報
【特許文献３】特開２００１−１６７１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、従来は、上述した通り、現場監督が二次元図面である紙の設計図面を参照して追加構造物の設計指示を行っているため、現場監督には構造物の構造に応じた適切な追加構造物を設計し得る十分な経験が必要である。また、現場監督の指示を受けた職人は、現場監督の指示に応じて追加構造物の適切な完成形を予測して設計し得る十分な熟練が必要である。
【０００９】
現場監督及び職人は、お互いの意図を汲み取りつつ自己の経験に基づいて適切な追加構造物の設計指示及び具体的な設計を行う訳であるが、上述した設計図面を用いる手法においてお互いの意図が十分に汲み取れない場合には、適切な追加構造物を設計することができないという問題がある。また、設計された足場を設置するために必要となる資材の種類及び数の特定は、上述の通り、職人の経験に一任されていたため、足場を設置するために必要となるコストの予測精度が低いという問題があった。
【００１０】
ここで、追加構造物の設計自体は、構造物を設計する場合と同様に、三次元ＣＡＤを用いて行うことも可能である。つまり、追加構造物の三次元モデルを構造物の三次元モデルと同様に取り扱えば足場の設計は可能である。しかしながら、構造物の設計を行う専門家の多くは、構造物の設計に長けてはいるものの、基本的に追加構造物の設計は行わないため、構造物に応じた適切な足場を設計できるとは限らない。また、コスト及び工期の面から、時間及び費用をかけて行われる構造物の設計手法を、簡便且つ迅速に行う必要がある追加構造物の設計にそのまま適用することはできない。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、現場の状況に応じた適切な追加構造物を簡便且つ迅速に設計することができ、加えて追加構造物の設置に必要となる資材の予測精度を高めることができる追加構造物の設計支援プログラム及び設計支援装置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】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の追加構造物の設計支援プログラムは、構造物の三次元形状を示す第１形状データ（Ｄ１）に基づいて前記構造物の三次元表示が可能なコンピュータを、前記構造物に追加される追加構造物の設計を支援する手段として機能させる追加構造物の設計支援プログラム（Ｐ２）であって、前記コンピュータを、前記追加構造物の単位構造の三次元形状を示すデータであって前記追加構造物の種類毎に予め用意された第２形状データ（Ｄ１１）を外部からの指示に応じて読み込む読込手段と、前記読込手段で読み込まれた前記第２形状データに基づいた前記追加構造物の単位構造を外部からの指示に応じた状態に配置する配置手段と、前記配置手段によって配置された前記追加構造物の単位構造を前記第１形状データに基づいた前記構造物とともに三次元表示させる表示制御手段として機能させることを特徴としている。
また、本発明の追加構造物の設計支援プログラムは、前記コンピュータを、前記追加構造物の単位構造を実現するために必要な資材の種類及び数を示す物量データ（Ｄ１２）を用いて、前記構造物とともに三次元表示された前記追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計する集計手段として機能させることを特徴としている。
また、本発明の追加構造物の設計支援プログラムは、前記集計手段が、前記構造物とともに三次元表示された前記追加構造物のうち、外部からの指示に基づいて選択された追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計することを特徴としている。
上記課題を解決するために、本発明の追加構造物の設計支援装置は、構造物に追加される追加構造物の設計を支援する追加構造物の設計支援装置（１）であって、前記構造物の三次元形状を示す第１形状データ（Ｄ１）と、前記追加構造物の単位構造の三次元形状を示すデータであって前記追加構造物の種類毎に予め用意された第２形状データ（Ｄ１１）とを格納する格納部（１４）と、外部からの指示を入力する入力部（１１）と、前記第１形状データに基づいた前記構造物とともに前記第２形状データに基づいた前記追加構造物の単位構造の三次元表示が可能な表示部（１２）と、前記入力部に入力された指示に応じた第２形状データを前記格納部から読み出し、読み出した第２形状データに基づいた前記追加構造物の単位構造を前記入力部に入力された指示に基づいた状態に配置し、配置された前記追加構造物の単位構造を、前記構造物とともに三次元表示させる制御を行う制御部（１５）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の追加構造物の設計支援装置は、前記格納部が、前記追加構造物の単位構造を実現するために必要な資材の種類及び数を示す物量データ（Ｄ１２）を前記第２形状データに対応させて格納しており、前記制御部は、前記格納部に格納された前記物量データを用いて、前記構造物とともに前記表示部に三次元表示された前記追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計することを特徴としている。
また、本発明の追加構造物の設計支援装置は、前記制御部が、前記構造物とともに前記表示部に三次元表示された前記追加構造物のうち、前記入力部から入力される指示に基づいて選択された追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、外部からの指示に応じた追加構造物を外部からの指示に応じた状態で配置して構造物とともに三次元表示しているため、現場の状況に応じた適切な追加構造物を簡便且つ迅速に設計することができるという効果がある。また、配置された追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を集計しているため、追加構造物の設置に必要となる資材の予測精度を高めることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による追加構造物の設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】仮設足場テンプレートの種類を示す図である。
【図３】仮設足場テンプレートの内容を示す図である。
【図４】追加構造物の設計支援装置の初期画面を示す図である。
【図５】足場を配置する際に追加構造物の設計支援装置で行われる処理を示すフローチャートである。
【図６】足場の配置を行う際に用いられる足場配置ウィンドウを示す図である。
【図７】追加構造物の設計支援装置を用いて設計された足場の一例を示す図である。
【図８】追加構造物の設計支援装置を用いて設計された足場の他の例を示す図である。
【図９】足場を配置した後に追加構造物の設計支援装置で行われる物量集計処理を示すフローチャートである。
【図１０】物量集計結果の一例を示す図である。
【図１１】従来の追加構造物の設計手法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態による追加構造物の設計支援プログラム及び設計支援装置について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による追加構造物の設計支援装置の要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、追加構造物の設計支援装置１は、入力装置１１（入力部）、表示装置１２（表示部）、メモリ１３、データ格納装置１４（格納部）、及びＣＰＵ（中央処理装置）１５（制御部）を備えており、予め作成された構造物データＤ１に基づいた構造物の三次元表示が可能であるとともに、その構造物に追加される追加構造物の設計を支援するものである。
【００１６】
具体的に、追加構造物の設計支援装置１は、デスクトップ型のパーソナルコンピュータ、又はノート型若しくはブック型等の携帯性を有するコンピュータで実現され、工事現場、建設現場、建築現場等の各種現場において現場監督や職人によって使用され、現場監督や職人によって行われる追加構造物の設計を支援する。尚、本実施形態では、構造物がボイラ等のプラントであり、追加構造物が足場である場合を例に挙げて説明する。また、以下では追加構造物の設計支援装置１を使用する現場監督や職人をユーザと総称する。
【００１７】
入力装置１１は、ユーザによって操作され、ＣＰＵ１５に対してユーザの各種の指示を入力するためのものである。この入力装置１１は、例えばキーボードやマウス等により実現される。表示装置１２は、ＣＰＵ１５の制御の下で、構造物データＤ１に基づいた構造物、及びその構造物に追加される追加構造物（足場）の三次元表示を行う。また、表示装置１２は、ＣＰＵ１５の制御の下で、追加構造物を設計するための各種メニューを表示するとともに、設計された追加構造物を実現するために必要となる資材の種類及び数等の各種情報も表示する。この表示装置１２は、液晶表示装置、有機ＥＬ装置、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等により実現される。
【００１８】
メモリ１３は、ＣＰＵ１５の処理で用いられるデータを一時的に記憶するものであり、ＲＡＭ（Random Access Memory)等の半導体メモリで実現される。データ格納装置１４は、追加構造物の設計支援装置１で実行される各種プログラム、並びに構造物を表示するためのデータ及び追加構造物を設計するための各種データを格納するものであり、例えばハードディスクやＳＳＤ（Solid State Drive）等によって実現される。
【００１９】
本実施形態では、上記の追加構造物の設計支援装置１で実行される各種プログラムとして、図１に示す通り、構造物表示処理プログラムＰ１及び足場設計支援プログラムＰ２がデータ格納装置１４に格納される。構造物表示処理プログラムＰ１は、構造物データＤ１に応じた構造物を表示装置１２に三次元表示するプログラム（所謂、ビューアプログラム）である。この構造物表示処理プログラムＰ１は、ユーザの入力装置１１に対する操作に応じて、構造物の表示方向、表示位置、表示倍率等を変更する処理が可能である。
【００２０】
足場設計支援プログラムＰ２は、構造物データＤ１に応じた構造物に対して追加される追加構造物の設計を支援するプログラムである。この足場設計支援プログラムＰ２は、構造物表示処理プログラムＰ１にアドオン又はプラグインとして組み込まれ、構造物表示処理プログラムＰ１と協働することによって、構造物表示処理プログラムＰ１に対して追加構造物の設計を支援する機能を提供する。
【００２１】
具体的に、足場設計支援プログラムＰ２は、追加構造物の種類毎に予め用意された追加構造物の単位構造の三次元形状を示す形状データＤ１１（図３参照）のうちからユーザの指示に応じたものをＣＰＵ１５に読み込む処理、読み込んだ形状データＤ１１に基づいた追加構造物をユーザの指示応じた状態に配置する処理、及びユーザの指示に応じて配置された追加構造物を構造物データＤ１（図１参照）に応じた構造物とともに表示装置１２に三次元表示させる処理を実現する。また、構造物とともに表示された追加構造物の全て、又はユーザの指示によって選択された追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を、後述する物量データＤ１２（図３参照）を用いて集計する処理を実現する。
【００２２】
また、本実施形態では、図１に示す通り、上記の構造物を表示するためのデータとして構造物データＤ１（第１形状データ）がデータ格納装置１４に格納され、上記の追加構造物を設計するための各種データとして設定ファイルＦ１、仮設足場テンプレートＴ１、仮設足場外形データＤ２、及び物量集計データＤ３がデータ格納装置１４に格納される。構造物データＤ１は、構造物（プラント）の三次元形状を示すデータであって、例えばプラントの設計者が三次元ＣＡＤを用いて、強度計算を行いながら時間及び費用をかけて作成されたデータである。
【００２３】
上記の設定ファイルＦ１は、追加構造物を設計する足場設計支援プログラムＰ２を動作させるための動作環境を規定する設定データが格納されたファイルである。具体的に、設定ファイルＦ１には、データ格納装置１４内における仮設足場テンプレートＴ１や仮設足場外形データＤ２の格納場所を示す設定データ、物量集計データＤ３を格納すべき場所を示す設定データ等の各種設定データが格納されている。
【００２４】
仮設足場テンプレートＴ１は、追加構造物としての足場の単位構造に関する各種データをまとめた雛形データであって、構造物に追加される足場の種類毎に用意されるものである。図２は、仮設足場テンプレートの種類を示す図である。図２に示す例において、仮設足場テンプレートＴ１は、使用頻度の高い単管足場、吊足場、及び枠組足場と、使用頻度の低いその他の足場とに分類されている。尚、その他の足場としては、ブラケット一側足場、楔緊結式足場、張出足場、吊棚足場、丸太足場等の足場がある。尚、図２に示す分類は一例であって、任意の分類が可能である。
【００２５】
図３は、仮設足場テンプレートの内容を示す図である。図３に示す通り、仮設足場テンプレートＴ１は、形状データＤ１１（第２形状データ）と物量データＤ１２とからなる。形状データＤ１１は、足場の単位構造の三次元形状を示すデータである。足場には構造物に求められるような精密な寸法や強度計算が必要ではないため、形状データＤ１１は、上記の構造物データＤ１のような高精度なデータではなく、足場のおおよその三次元形状を示す簡便なデータで良い。但し、構造物データＤ１と同様に、形状データＤ１１を高精度なデータとしても良い。
【００２６】
物量データＤ１２は、仮設足場テンプレートＴ１で特定される種類の足場の単位構造を実現するための必要となる資材の種類及び数等を示すデータである。図３に示す例では、足場の名前、重量、及び設置面積を示すデータ、並びに、必要となる資材を示すデータが物量データＤ１２に含まれている。具体的に、図３に示す例では、物量データＤ１２に、「２．５ｍ×８枚板上＿手すり左右」なる名前のデータ、「３０．５ｋｇ」なる重量のデータ、及び「５．５ｍ２」なる設置面積を示すデータが含まれる。尚、足場の名前は、「２．５ｍの鉄板が８枚必要であり、左右に手すりが設けられた足場」の意味で付けられている。
【００２７】
加えて、図３に示す物量データＤ１２には、必要となる資材を示すデータとして、２．５ｍ板が「１０枚」、２．５ｍ単管が「９本」、１ｍ単管が「６本」、「１ｍ」の長さの吊りチェーンが「６本」なるデータが含まれる。尚、図３に示す例において、上記の「２．５ｍ×８枚板上＿手すり左右」なる名前は「２．５ｍの鉄板が８枚必要」である意味で付けられたものであるが、実際に必要となる２．５ｍ板は「１０枚」である。この違いは、２枚の２．５ｍ板が、本来の用途以外につま先板（幅木）等として用いられることによるものである。
【００２８】
仮設足場外形データＤ２は、足場の単位構造の外形形状を示すデータ（例えば、二次元データ）であり、仮設足場テンプレートＴ１の種類毎に対応して設けられるデータである。物量集計データＤ３は、ユーザによって設計された足場を実現するために必要な資材の種類及び数を集計したデータである。この物量集計データＤ３は、構造物データＤ１及び仮設足場テンプレートＴ１等とは異なり、追加構造物の設計を終えた後に、ユーザによって物量集計指示がなされることによって生成されるデータである。
【００２９】
ＣＰＵ１５は、入力装置１１から入力されるユーザの指示に応じてデータ格納装置１４に格納された各種プログラムを読み込んで実行することにより、プログラムに応じた処理を実行する。具体的に、ユーザによって構造物表示処理プログラムＰ１の起動指示がなされた場合には、ＣＰＵ１５はデータ格納装置１４に格納された構造物表示処理プログラムＰ１を読み込んで実行する。これにより、ＣＰＵ１５には構造物表示処理部１６が実現される。また、ＣＰＵ１５は、構造物表示処理プログラムＰ１の実行に伴ってデータ格納装置１４に格納された足場設計支援プログラムＰ２を読み込んで実行する。これにより、ＣＰＵ１５には足場設計支援部１７が実現される。
【００３０】
上記の構造物表示処理部１６は、構造物データＤ１に応じた構造物及び足場設計支援部１７で設計された追加構造物を表示装置１２に三次元表示するものであり、ユーザの入力装置１１に対する操作に応じて、構造物及び追加構造物の表示方向、表示位置、表示倍率等の変更が可能である。また、上記の足場設計支援部１７は、構造物データＤ１に応じた構造物に対し、ユーザの指示に応じて追加される追加構造物の設計を支援する処理を行うものである。
【００３１】
具体的に足場設計支援部１７は、仮設足場テンプレートＴ１に含まれる形状データＤ１１のうちからユーザの指示に応じたものを読み込む処理（読込手段）、読み込んだ形状データＤ１１に基づいた追加構造物をユーザの指示応じた状態に配置する処理（配置手段）、及びユーザの指示に応じて配置された追加構造物を構造物データＤ１に応じた構造物とともに表示装置１２に三次元表示させる処理（表示制御手段）を行う。また、構造物とともに表示された追加構造物の全て、又はユーザの指示によって選択された追加構造物を実現するために必要な資材の種類及び数を、仮設足場テンプレートＴ１に含まれる物量データＤ１２を用いて集計する処理（集計手段）を行う。
【００３２】
次に、上記構成における追加構造物の設計支援装置１の動作について説明する。ユーザが追加構造物の設計支援装置１の電源を投入し、入力装置１１を操作して構造物表示処理プログラムＰ１の起動を指示すると、データ格納装置１４に格納された構造物表示処理プログラムＰ１がＣＰＵ１５に読み込まれて実行され、これによりＣＰＵ１５には構造物表示処理部１６が実現される。また、構造物表示処理プログラムＰ１の実行に伴ってデータ格納装置１４に格納された足場設計支援プログラムＰ２がＣＰＵ１５に読み込まれて実行され、これによりＣＰＵ１５には足場設計支援部１７が実現される。
【００３３】
以上の起動処理が終了すると、図４に示す初期画面が表示装置１２に表示される。図４は、追加構造物の設計支援装置の初期画面を示す図である。図４に示す通り、表示装置１２には、初期画面として表示ウィンドウＷ１とメインメニューＭ１とが表示される。表示ウィンドウＷ１は、構造物データＤ１に基づいた構造物及びユーザによって設計された追加構造物が三次元表示されるウィンドウである。この表示ウィンドウＷ１は、構造物表示処理プログラムＰ１が起動されることによって表示されるウィンドウである。
【００３４】
また、メインメニューＭ１は、ユーザによって行われる追加構造物の設計を支援するために用意されたメニューである。このメインメニューＭ１は、足場設計支援プログラムＰ２が起動されることによって表示されるウィンドウである。図４に示す通り、メインメニューＭ１は、追加構造物としての足場の配置を行う配置メニュー、足場の操作を行う操作メニュー、及び物量を集計する集計メニューに大別される。
【００３５】
配置メニューとしては、足場を個別に配置する「足場配置」メニューｍ１１と、指定領域に足場を一括配置する「一括配置」メニューｍ１２とが用意されている。操作メニューとしては、一旦配置された足場の削除を行う「足場削除」メニューｍ２１、足場の移動を行う「足場移動」メニューｍ２２、足場の回転を行う「足場回転」メニューｍ２３、足場の置換を行う「足場置換」メニューｍ２４、及び足場のコピーを行う「足場コピー」メニューｍ２５が用意されている。集計メニューとしては、配置した足場を実現するために必要な資材の種類及び数を集計する「物量集計」メニューｍ３１が用意されている。
【００３６】
ユーザが入力装置１１を操作して、これらメインメニューＭ１に表示された各メニューを押下すると、押下したメニューの機能が実行される。尚、図４では、理解を容易にするために、メインメニューＭ１の各メニューが文字表示されている例を図示しているが、機能を図案化したアイコン表示によってメインメニューＭ１の各メニューを表示しても良い。アイコン表示することにより、メインメニューＭ１に用意された各メニューの機能を直感的に理解できるとともに、メインメニューＭ１を小型化することができる。また、図４では、メインメニューＭ１と表示ウィンドウＷ１とが別々に表示されている例を図示しているが、メインメニューＭ１が表示ウィンドウＷ１に組み込まれていても良い。
【００３７】
追加構造物としての足場の設計は、ユーザが入力装置１１を操作して図４の初期画面に表示されたメインメニューＭ１に用意されたメニューを適宜選択し、選択したメニューに応じた機能を実行することにより行われる。具体的には、まず「足場配置」メニューｍ１１又は「一括配置」メニューｍ１２を選択して足場の配置を行い、必要であれば「足場削除」メニューｍ２１〜「足場コピー」メニューｍ２５を押下して配置した足場の修正等を行う。このような操作を繰り返して足場の設計が完了すると、「物量集計」メニューｍ３１を押下して設計した足場を実現するために必要な資材の種類及び数を集計する。以下、「足場配置」メニューｍ１１及び「物量集計」メニューｍ３１が押下された場合に行われる処理の詳細について順に説明する。
【００３８】
ユーザが入力装置１１を操作して、図４に示すメインメニューＭ１中の「足場配置」メニューｍ１１を押下すると、図５に示す処理が行われる。図５は、足場を配置する際に追加構造物の設計支援装置で行われる処理を示すフローチャートである。ユーザの操作によって「足場配置」メニューｍ１１が押下されると、足場設計支援部１７は、図６に示す足場配置ウィンドウＷ２を表示装置１２に表示し、この足場配置ウィンドウＷ２を用いて、配置すべき足場種類の選択（ステップＳ１１）、選択された足場種類のうちの仮設足場テンプレートＴ１の選択（ステップＳ１２）、足場高さの設定（ステップＳ１３）、及び方向の設定（ステップＳ１４）を順に行う。
【００３９】
図６は、足場の配置を行う際に用いられる足場配置ウィンドウを示す図である。図６に示す通り、足場配置ウィンドウＷ２には、足場種類選択ボックスＢ１、仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２、足場高さ設定ボックスＢ３、方向設定ボックスＢ４、及び足場外形図表示ボックスＢ５が設けられている。足場種類選択ボックスＢ１は、配置すべき足場の種類を選択するために用いられるボックスであり、例えば選択可能な足場種類として、図２に示す「単管足場」、「吊足場」、「枠組足場」、及び「その他」が用意されている。ユーザが入力装置１１を操作して、足場種類選択ボックスＢ１に対する入力を行うと、足場設計支援部１７によって足場種類が選択される（ステップＳ１１）。尚、図６に示す例では、「吊足場」が選択されている。
【００４０】
仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２は、足場種類選択ボックスＢ１で選択された足場種類に分類される足場であって、細部が異なる足場についての仮設足場テンプレートＴ１の名前が一覧表示されるボックスである。図６に示す例では、「４ｍ×２枚板上＿手すり右.nwd」，「４ｍ×２枚板上＿手すり左.nwd」等の名前が表示されている。ユーザが入力装置１１を操作して、仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２に表示された足場の名前を１つ選択すると、足場設計支援部１７によってデータ格納装置１４に格納された仮設足場テンプレートＴ１の１つが選択される（ステップＳ１２）。尚、図６に示す例では、「４ｍ×８枚板上＿手すり左右.nwd」なる名前の仮設足場テンプレートが選択されている。
【００４１】
足場高さ設定ボックスＢ３は、仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２で選択された仮設足場テンプレートで規定される足場を配置する高さ（エレべーション）を設定するボックスである。ユーザが入力装置１１を操作して、足場の高さを示す数値を足場高さ設定ボックスＢ３に入力すると、足場設計支援部１７によって足場の高さが設定される（ステップＳ１３）。方向設定ボックスＢ４は、仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２で選択された仮設足場テンプレートで規定される足場を配置する方向を設定するボックスである。ユーザが入力装置１１を操作して、足場の方向を示す角度を足場方向設定ボックスＢ４に入力すると、足場設計支援部１７によって足場の方向が設定される（ステップＳ１４）。
【００４２】
足場外形図表示ボックスＢ５は、仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２で選択された仮設足場テンプレートで規定される足場の外形図が表示されるボックスである。つまり、仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２で仮設足場テンプレートの１つが選択されると、その選択された仮設足場テンプレートに対応した仮設足場外形データが、仮設足場外形データＤ２から読み出されて足場外形図表示ボックスＢ５に表示される。この足場外形図表示ボックスＢ５の表示を参照することにより、ユーザは設置しようとしている足場のおおよその形状や大きさを知ることができる。図６に示す例では、仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２で選択された「４ｍ×８枚板上＿手すり左右.nwd」なる名前の仮設足場テンプレートで特定される足場の外形図が足場外形図表示ボックスＢ５に表示されている。
【００４３】
以上の操作が終了した後に、ユーザが入力装置１１を操作して足場配置ウィンドウＷ２に設けられた「ＯＫ」ボタンＢ６を押下すると、足場設計支援部１７は、以上の操作によって選択された足場を実際に配置する処理を行う（ステップＳ１５）。具体的に、足場設計支援部１７は、まずデータ格納装置１４に格納された仮設足場テンプレートＴ１から、足場配置ウィンドウＷ２の仮設足場テンプレート選択ボックスＢ２で選択された仮設足場テンプレートを読み込む（読込手段）。
【００４４】
次いで、足場設計支援部１７は、読み込んだ仮設足場テンプレートで特定される足場を、足場高さ設定ボックスＢ３に入力された高さに配置するとともに、方向設定ボックスＢ４に入力された角度に応じた方向に配置する（配置手段）。以上の配置が完了すると、足場設計支援部１７は、構造物表示処理部１６を制御して、配置が完了した足場を、データ格納装置１４に格納された構造物データＤ１に応じた構造物とともに表示装置１２に三次元表示させる（表示制御手段）。これにより、追加構造物としての足場が追加された状態で構造物データＤ１に応じた構造物が表示装置１２に三次元表示される。
【００４５】
ユーザが入力装置１１を操作して図４に示すメインメニューＭ１中の「足場配置」メニューｍ１１を押下し、図５に示す処理を繰り返し行うことにより、複数の足場を配置することができる。尚、足場を配置した後に、必要に応じてユーザがメインメニューＭ１中の「足場削除」メニューｍ２１〜「足場コピー」メニューｍ２５を押下することにより、配置した足場の削除や再配置等を行うことが可能である。
【００４６】
図７は、追加構造物の設計支援装置を用いて設計された足場の一例を示す図である。図７に示す通り、表示ウィンドウＷ１には、構造物データＤ１に応じた構造物の一部をなす支持柱２１や梁２２とともに、ユーザの操作によって配置された足場２３（枠組足場）が三次元表示される。ここで、構造物及び足場の表示は、足場設計支援部１７の制御の下で構造物表示処理部１６により行われる。このため、構造物表示処理部１６の機能を用いて構造物の表示方向、表示位置、表示倍率等を変更すれば、足場２３の表示方向、表示位置、表示倍率等も同様に変更される。
【００４７】
ユーザが入力装置１１を操作して図４に示すメインメニューＭ１中の「足場配置」メニューｍ１１を繰り返し押下することによって、足場を１つ１つ組み上げることは可能であるが、足場の数が多い場合には極めて煩雑な操作が必要になる。このような場合には、メインメニューＭ１中の「一括配置」メニューｍ１２を使用する。この「一括配置」メニューｍ１２を押下すると、図６に示す足場配置ウィンドウＷ２に対して足場を配置する領域を指定する入力ボックスが追加された足場配置ウィンドウが表示される。
【００４８】
そして、この足場配置ウィンドウにて、ユーザが足場を配置する領域を指定し、仮設足場テンプレートＴ１を選択する操作を行うと、選択された仮設足場テンプレートで特定される足場が、指定された領域に自動的に配置される。具体的には、指定された領域の平面視における面積が足場の平面視における面積で除算されて、その領域に重ねないで配置することができる足場の数が求められ、この数の分だけ自動的に足場が配置される。このように、一度の操作で複数の足場を配置することができるため、ユーザの操作回数を低減することができる。
【００４９】
図８は、追加構造物の設計支援装置を用いて設計された足場の他の例を示す図である。図８に示す例では、構造物の一部をなすボイラー３１の内部に同種の足場が配置されている。このような多数の足場を配置する場合には、メインメニューＭ１中の「一括配置」メニューｍ１２を用い、足場を配置する領域として構造物の一部であるボイラー３１の内部を指定すれば、少ない操作で容易に多数の足場を配置することができる。
【００５０】
以上の足場の配置が終了した後に、ユーザが入力装置１１を操作して図４に示すメインメニューＭ１中の「物量集計」メニューｍ３１を押下すると、図９に示す処理が行われる。図９は、足場を配置した後に追加構造物の設計支援装置で行われる物量集計処理を示すフローチャートである。図９に示す処理が開始されると、足場設計支援部１７は、ユーザの指示に応じて、図７，図８等に示す表示ウィンドウＷ１に三次元表示されている足場を選択する処理を行う（ステップＳ２２）。
【００５１】
足場の選択が終了すると、足場設計支援部１７は、選択された足場の全てについて、仮設足場テンプレートＴ１に含まれる物量データＤ１２をデータ格納装置１４から読み出してその集計を行い（ステップＳ２２：集計手段）、集計結果を表示装置１２に表示する（ステップＳ２３）。具体的に、足場設計支援部１７は、仮設足場テンプレートの種類毎に、物量データＤ１２を積算し、その積算結果を表示する。
【００５２】
図１０は、物量集計結果の一例を示す図である。図１０に示す例では、「２．５ｍ×８枚板上＿手すり左右.nwd」なる名前の仮設足場テンプレートで特定される３つの足場を実現するために必要となる資材と、「４ｍ×８枚板上＿手すり左右.nwd」なる名前の仮設足場テンプレートで特定される１つの足場を実現するために必要となる資材と、それらの合計とが積算結果として求められる。このように、足場を配置する操作を行った後に、「物量集計」メニューｍ３１を押下するだけで、足場を実現するために必要な資材が一覧表示されるため、足場を設置する経験が浅いユーザであっても、精度良く足場の設置に必要となるコストを試算することができる。
【００５３】
以上の通り、本実施形態では、いわば積み木を積むように、極めて簡単な操作で足場を設計することができる。このため、足場の設計に熟練してはいるものの三次元ＣＡＤの操作に不慣れな現場監督や職人であっても、追加構造物の設計支援装置１を用いれば、簡便且つ迅速に足場を設計することができる。ここで、追加構造物の設計支援装置１を用いて設計された足場は構造物とともに三次元表示され、様々な方向から設置状況を検討できるため、現場監督が足場を組む職人に対して的確な指示を行うことができ、現場の状況に応じた適切な追加構造物を設計することが可能である。また、配置された足場を実現するために必要となる資材が自動的に集計されるため、足場の設置に必要となる資材の予測精度を高めることもできる。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態による追加構造物の設計支援プログラム及び設計支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、構造物データＤ１や仮設足場テンプレートＴ１等がデータ格納装置１４に格納されている形態について説明した。しかしながら、これらのデータは、必ずしもデータ格納装置１４に格納されている必要はない。例えば、追加構造物の設計支援装置１が無線等によってネットワーク（例えば、インターネット等）に接続可能である場合には、これらのデータをネットワークに接続されたサーバ装置に格納しておき、必要に応じてサーバ装置から取得するようにしても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１        追加構造物の設計支援装置
１１      入力装置
１２      表示装置
１４      データ格納装置
１５      ＣＰＵ
Ｄ１      構造物データ
Ｄ１１    形状データ
Ｄ１２    物量データ
Ｐ２      足場設計支援プログラム
【図１】
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【図２】
0005460431.tif 000003
【図３】
0005460431.tif 000004
【図４】
0005460431.tif 000005
【図５】
0005460431.tif 000006
【図６】
0005460431.tif 000007
【図７】
0005460431.tif 000008
【図８】
0005460431.tif 000009
【図９】
0005460431.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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