(57)【要約】【課題】建物の外周面に開口耐力壁を配置するモデルにおいて、設計の自由度を拡張させる建物の設計を支援する判定装置、判定方法及び判定プログラムを提供する。【解決手段】隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置した建物の耐久性の判定に際し、長期荷重下で、建物の耐久性を判定し、短期荷重下で、建物の耐久性を判定し、終局荷重後の建物の耐久性を、隅柱に基づく強度を含まない強度計算により判定する。即ち、終局時において、隅柱が折れた場合であっても、人命に影響するような倒壊が発生しないという設計思想に基づく建物の設計を支援する。【選択図】図４
2018124642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性を判定する判定装置であって、
長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定手段と、
短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定手段と、
終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定手段と
を備えることを特徴とする判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記隅柱以外の柱及び前記梁に基づく強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記開口耐力壁に直交する複数の梁のうちで両端に配置された梁を持ち出し梁とみなした強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記開口耐力壁の上方に配置された梁を、前記持ち出し梁とみなした梁の先端で支持される梁とした強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記開口耐力壁に直交する梁のうちで両端の内側に配置された梁を、該梁の先端に配置された他の梁及び前記隅柱以外の柱に支持される梁とした強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の判定装置であって、
前記開口耐力壁に直交する２本の梁の間を、前記開口耐力壁に平行に渡す梁を更に有する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の判定装置であって、
前記建物は、前記隅柱がそれぞれ配置された両端を出隅とする壁部を有し、
前記隅柱間の壁部は、全面に開口耐力壁が配置されている
ことを特徴とする判定装置。
【請求項８】
隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性を判定する判定方法であって、
長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定ステップと、
短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定ステップと、
終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定ステップと
を含むことを特徴とする判定方法。
【請求項９】
コンピュータに、隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性の判定を実行させる判定プログラムであって、
コンピュータに、
長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定ステップと、
短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定ステップと、
終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定ステップと
を実行させることを特徴とする判定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性を判定する判定装置、そのような判定装置にて実行される判定方法、及びそのような判定装置を実現するための判定プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
木造住宅等の建物の設計において、建物の耐震性等の耐久性を考慮することは重要な要素である。建物の耐久性は、通常時の積載荷重及び固定荷重を考慮した長期荷重（常時荷重）、及び地震荷重、風荷重、積雪荷重等の稀に発生する短期荷重を考慮して判定される。更に、極大地震が発生した場合等の極大荷重が発生した後の終局荷重が考慮される。耐震性を備える建物の設計方法として、壁に加わる剪断力等の応力を算出し、耐久性を判定する様々な方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、建物の耐震性を向上させることを目的として、地震等の水平荷重に抵抗する能力を有する耐力壁等の壁構造を有する建物が設計されている。なお、近年では、省エネルギー、意匠性等の観点からサッシ窓等の開口部を有する耐力壁の設置が提案されている。ところが、開口部を有する耐力壁は、開口部の無い耐力壁と比べて耐震性が低下するため、開口部を有する建物の耐震性を向上させる様々な方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２２７３３０号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４４９０９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、従来の耐久性の判定方法では、立設された状態の柱にて建物の荷重を支持するものとして耐久性に関する演算を行うため、終局荷重を考慮した場合には、例えば、建物の外周の一面の全てに開口耐力壁を配置するような設計では、耐久性を満たさないと判定され易い。このため、建物の設計の自由度が制限される恐れがあるという問題がある。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、終局時において、隅柱が折れた場合でも、人命に影響するような倒壊が発生しない建物という設計思想に基づいて耐久性を判定することにより、耐久性を維持しながらも、設計の自由度を拡張させることが可能な建物の設計を支援する建物の耐久性の判定装置の提供を主たる目的とする。
【０００７】
また、本発明は、本発明に係る判定装置によっても実行される建物の耐久性の判定方法の提供を他の目的とする。
【０００８】
また、本発明は、本発明に係る判定装置を実現するための建物の耐久性の判定プログラムの提供を更に他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本願記載の判定装置は、隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性を判定する判定装置であって、長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定手段と、短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定手段と、終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、本願記載の判定装置は、前記判定装置であって、前記終局荷重判定手段は、前記隅柱以外の柱及び前記梁に基づく強度計算により、前記建物の耐久性を判定することを特徴とする。
【００１１】
また、本願記載の判定装置は、前記判定装置であって、前記終局荷重判定手段は、前記開口耐力壁に直交する複数の梁のうちで両端に配置された梁を持ち出し梁とみなした強度計算により、前記建物の耐久性を判定することを特徴とする。
【００１２】
また、本願記載の判定装置は、前記判定装置であって、前記終局荷重判定手段は、前記開口耐力壁の上方に配置された梁を、前記持ち出し梁とみなした梁の先端で支持される梁とした強度計算により、前記建物の耐久性を判定することを特徴とする。
【００１３】
また、本願記載の判定装置は、前記判定装置であって、前記終局荷重判定手段は、前記開口耐力壁に直交する梁のうちで両端の内側に配置された梁を、該梁の先端に配置された他の梁及び前記隅柱以外の柱に支持される梁とした強度計算により、前記建物の耐久性を判定することを特徴とする。
【００１４】
また、本願記載の判定装置は、前記判定装置であって、前記開口耐力壁に直交する２本の梁の間を、前記開口耐力壁に平行に渡す梁を更に有することを特徴とする。
【００１５】
また、本願記載の判定装置は、前記判定装置であって、前記建物は、前記隅柱がそれぞれ配置された両端を出隅とする壁部を有し、前記隅柱間の壁部は、全面に開口耐力壁が配置されていることを特徴とする。
【００１６】
更に、本願記載の判定方法は、隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性を判定する判定方法であって、長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定ステップと、短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定ステップと、終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定ステップとを含むことを特徴とする。
【００１７】
更に、本願記載の判定プログラムは、コンピュータに、隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性の判定を実行させる判定プログラムであって、コンピュータに、長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定ステップと、短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定ステップと、終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定ステップとを実行させることを特徴とする。
【００１８】
従って、本願記載の判定装置、判定方法及び判定プログラムは、隅柱が機能しない場合を仮定して終局荷重に対する強度判定を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、終局荷重後の建物の耐久性を、隅柱に基づく強度を含まない強度計算により判定する。これにより、例えば、極大地震の様な終局荷重により、建物の隅柱が折れた場合であっても、人命に影響するような倒壊が発生しない建物の設計を支援することが可能である等、優れた効果を奏する。従って、耐久性を維持しながらも、設計の自由度を拡張させることが可能な建物の設計支援に繋げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願記載の判定方法が対象とする建物の壁配置の一部を概念的に示す平面図である。
【図２】本願記載の判定方法が対象とする建物の梁配置の一部を概念的に示す平面図である。
【図３】本願記載の判定方法が対象とする建物の一部を概念的に示す正面図である。
【図４】本願記載の判定方法にて対象とする建物の力学モデルを概念的に示す斜視図である。
【図５】本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す平面図である。
【図６】本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す説明図である。
【図７】本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す説明図である。
【図８】本願記載の判定方法が対象とする建物の梁配置の一部を概念的に示す説明図である。
【図９】本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す平面図である。
【図１０】本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す説明図である。
【図１１】本願記載の判定装置の構成例を概略的に示すブロック図である。
【図１２】本願記載の判定装置が実行する判定処理の一例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】
【００２１】
以下、本発明の実施形態について詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術範囲を限定する性格のものではない。
【００２２】
＜設計モデル＞
本願記載の判定方法は、例えば、木造部分を含む木造住宅等の建物について、長期荷重、短期荷重、終局荷重等の荷重に対する耐震性等の耐久性を判定する方法である。特に、開口耐力壁を多用した建物について、新たな設計モデルを提供する方法である。
【００２３】
≪モデル１≫
先ず、本願記載の建物の耐久性の判定方法が対象とする建物の設計モデルとして、モデル１について説明する。図１は、本願記載の判定方法が対象とする建物の壁配置の一部を概念的に示す平面図である。図２は、本願記載の判定方法が対象とする建物の梁配置の一部を概念的に示す平面図である。そして、図３は、本願記載の判定方法が対象とする建物の一部を概念的に示す正面図である。図１において、耐力壁を実線で示し、サッシ窓等の開口部を有する開口耐力壁を点線で示し、柱を黒四角にて示している。図２は、白抜きの長方形により梁を示し、柱を黒四角にて示し、開口耐力壁を破線にて示している。図３は、後述する突出部の壁及びその周辺部を前面から示している。図３は、出隅の両端に隅柱が立設され、両端の隅柱の間に３枚の開口耐力壁が配置されているモデルを模式的に示している。
【００２４】
図１及び図２に例示した建物の一部は、外形の一部が突出部となっている。突出部の前面の両端の出隅にそれぞれ配置された両隅柱の間の壁部は、隅柱に隣接する壁も含めて全面に開口耐力壁が配置されている。
【００２５】
前面の開口耐力壁の上部には、梁が配置されている。また、前面の開口耐力壁及び前面の梁に複数の梁が直交している。なお、説明の便宜上、以降の説明において、必要に応じて前面の開口耐力壁の上部に配置された梁を前面梁といい、前面の開口耐力壁に直交する梁を直交梁という。特に、直交梁のうちで両端に配置された梁を端梁といい、内側に配置された梁を内梁という。
【００２６】
次に、本願記載の建物の耐久性の判定方法が対象とする荷重について説明する。本願記載の建物の耐久性の判定方法では、長期荷重、短期荷重、更には、終局荷重に対する耐震性等の耐久性を判定する。長期荷重とは、通常時の積載荷重及び固定荷重を考慮した荷重である。短期荷重とは、地震、風、雪等の数十年から数百年単位で発生する自然現象に基づく荷重である。終局荷重とは、極大地震等の終局時における荷重である。
【００２７】
図４は、本願記載の判定方法にて対象とする建物の力学モデルを概念的に示す斜視図である。図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、それぞれ長期荷重に対する力学モデル、短期荷重に対する力学モデル及び終局荷重に対する力学モデルを示している。
【００２８】
長期荷重に対する耐久性の判定に際して、本願記載の判定方法では、図４（ａ）に示すように、開口耐力壁等の壁部を構成する柱が荷重を負担し、柱の長期許容耐力以下であるか否かを判定する。長期荷重に対しては、荷重の流れを仮定し、柱の配置、梁の配置、開口耐力壁の配置等の各部材の配置に基づいて各種演算を行う。なお、例えば、図１乃至図３に示したように、突出部の外周の全面が開口耐力壁の場合等の特定の配置が成されている場合においては、柱だけで無く、梁に対する荷重を算出し、梁の長期許容耐力以下であるか否かの判定も行う。例えば、梁として用いられる梁部材については、例えば、下記式（１）として示した梁部材の検定式により、耐久性の判定を行う。なお、荷重の算出に際しては、構造力学等の力学計算に基づく様々な演算方法を用いることが可能である。
【００２９】
Ｍ／Ｚ≦ｆｂ    …式（１）
但し、Ｍ：梁部材の曲げモーメント
Ｚ：梁部材の断面係数
ｆｂ：梁部材の長期許容耐力
【００３０】
また、例えば、柱として用いられる柱部材については、例えば、下記式（２）として示した柱部材の検定式により、耐久性の判定を行う。
【００３１】
Ｎ／Ａ≦ｆｋ    …式（２）
但し、Ｎ：柱部材の応力
Ａ：柱部材の断面積
ｆｋ：柱部材の長期許容耐力
【００３２】
短期荷重に対する耐久性の判定に際し、本願記載の判定方法では、開口耐力壁等の壁部を構成する柱が荷重を負担し、柱の短期許容耐力以下であるか否かを判定する。なお、短期荷重に対しては、図４（ｂ）中に白抜き矢印で示すように、曲げの影響、即ち短期水平荷重時の剪断力についても考慮して各種演算を行う。例えば、柱として用いられる柱部材については、例えば、下記式（３）として示した検定式により、耐久性の判定を行う。下記式（３）において、柱部材に対する外力Ｎ及び梁部材に対する外力Ｍは、短期水平荷重時の剪断力に基づいて算出される。なお、荷重の算出に際しては、構造力学等の力学計算に基づく様々な演算方法を用いることが可能である。
【００３３】
Ｎ／（Ａ・ｆｋ）＋Ｍ／（Ｚ・ｆｂ）≦１    …式（３）
但し、Ｎ：柱部材の応力
Ａ：柱部材の断面積
ｆｋ：柱部材の短期許容耐力
Ｍ：梁部材の曲げモーメント
Ｚ：梁部材の断面係数
ｆｂ：梁部材の短期許容耐力
【００３４】
終局荷重に対する耐久性の判定に際しても、既存の力学計算を用いることが可能であるが、図１乃至図３に示したように突出部の外周の全面が開口耐力壁の場合等の特定の配置が成されている場合においては、特別な力学モデルを想定して力学計算を行う。力学モデルは、極大地震により、突出部に配置されている隅柱等の前面の柱が折れて、梁により建物を支持している状況を想定する。具体的には、図４（ｃ）に示すように、隅柱等の前面の柱を除外し、建物の耐久性を隅柱等の前面の柱に基づく強度を含まない力学モデルにて強度計算を行う。
【００３５】
図５は、本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す平面図である。終局荷重に対する力学モデルは、極大地震により、突出部に配置されている隅柱等の前面の柱が折れて、梁により建物を支持している状況を想定したものである。具体的には、荷重に対する建物の耐久性を、隅柱に基づく強度を含まずに強度計算を行うものである。耐久性の算出に際して考慮しない柱は、建物の突出部の外周に配置された隅柱等の柱であるが、どの柱を除外するかは、建物の形状及び各種部材の配置により適宜決定する。なお、図５において、黒四角は、強度計算に考慮する柱を示しており、隅柱等の前面の柱は除外されている。また、細矢印は、荷重が等分布で流れている様子を示し、太矢印は、荷重が集中的に作用している様子を示している。
【００３６】
図６は、本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す説明図である。図６は、図５に例示した建物の突出部において、前面に配置された開口耐力壁に直交する複数の直交梁のうちで両端に配置された端梁に対する力学モデルを示している。図６に示す力学モデルは、端梁を持ち出し梁とみなして強度計算することを示しており、図５に黒四角で示した柱から端梁の先端までの長さＬに対し、等分布荷重ｗが加わり、先端に集中荷重Ｐが加わっていることを示している。そして、終局荷重に対する梁部材の耐久性は、端梁を持ち出し梁とみなした図６に示す力学モデルに基づいて、下記の式（４）等の演算方法を用いて判定される。
【００３７】
σb ／Ｆb ＜１．０      …式（４）
但し、σb 及びＦb は、例えば、下記演算により算出される。
等分布荷重ｗ＝屋根単位面積当たり重量×負担幅
集中荷重Ｐ＝屋根単位面積当たり重量×負担面積＋外壁単位面積当たり重量×負担面積
最大曲げモーメントＭ＝（ｗ×Ｌ2 ／２）＋Ｐ×Ｌ
断面係数Ｚ＝ｂ×ｈ2 ／６
曲げ応力度σb ＝Ｍ／Ｚ
材料強度Ｆb ＝曲げに対するＦ値×寸法効果係数
【００３８】
図７は、本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す説明図である。図７は、図５に例示した建物の突出部において、前面に配置された開口耐力壁に直交する複数の直交梁のうち内側に配置された内梁を、当該梁の先端に配置された他の梁、即ち、開口耐力壁の直上に配置された前面梁、及び隅柱と異なる内側の柱により支持された梁とみなして強度計算することを示している。また、図７は、図５に例示された建物の突出部において、開口耐力壁の直上に配置された前面梁を、持ち出し梁とみなした直交梁の先端で支持される梁とみなして強度計算することも示している。そして、終局荷重に対する梁部材の耐久性は、図７に示す力学モデルに基づいて、下記の式（５）等の演算方法を用いて判定される。
【００３９】
σb ／Ｆb ＜１．０      …式（５）
但し、σb 及びＦb は、例えば、下記演算により算出される。
集中荷重Ｐ＝屋根単位面積当たり重量×直交する梁にかかる負担面積
等分布荷重ｗ＝軒先単位面積あたり重量×出の長さ＋外壁単位面積当たり重量×負担幅
最大曲げモーメントＭ＝（ｗ×Ｌ2 ／８）＋（Ｐ×Ｌ／２）
断面係数Ｚ＝ｂ×ｈ2 ／６
曲げ応力度σb ＝Ｍ／Ｚ
材料強度Ｆb ＝曲げに対するＦ値×寸法効果係数
【００４０】
このように、本願記載の判定方法では、終局荷重後の建物の耐久性を判定するために、隅柱以外の柱と梁とにより建物を支持している状況を想定して、力学計算を行う。従って、直交梁を持ち出し梁とみなす等の仮想条件下で力学計算が行われるので、設計に際しては、梁せいを大きくし、隅柱以外の内側の柱から突出部までの距離を制限する等の対応を行った設計が必要となる。
【００４１】
≪モデル２≫
次に、本願記載の判定方法を適用可能な他の設計モデルとしてモデル２について説明する。図８は、本願記載の判定方法が対象とする建物の梁配置の一部を概念的に示す説明図である。なお、建物の壁配置及び正面図は、図１として示したモデル１の壁配置及び図３として示したモデル１の正面図と略同様であるため図示を省略する。モデル２は、モデル１において、４本の直交梁のうち内梁の２本を除き、前面に配置された３枚の耐力壁の両端に位置する直交梁である２本の端梁のみとして、２本の端梁の間を、前面の開口耐力壁に平行に渡す梁（以降、平行梁という）を配置した形態である。
【００４２】
図９は、本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す平面図である。図９は、モデル１にて示した図５に対応する図であり、前面梁及び平行梁に関する荷重を示している。図９では、図５と同様に、黒四角は、強度計算に考慮する柱を示しており、隅柱等の前面の柱は除外されている。また、細矢印は、荷重が等分布で流れている様子を示し、太矢印は、荷重が集中的に作用している様子を示している。
【００４３】
図９に例示した建物の突出部において、前面に配置された開口耐力壁に直交する２本の端梁に対する力学モデルは、図６に示した力学モデルと同様である。図１０は、本願記載の判定方法が対象とする建物の力学モデルを概念的に示す説明図である。モデル２において、端梁に対する力学モデルは、モデル１と同様であるが、前面梁に対しては、直交する内梁がないため、モデル１と異なる力学モデルとなる。
【００４４】
力学モデルに基づく終局荷重に対する梁部材の耐久性の演算方法及びその判定については、モデル１に示した演算方法等の様々な演算方法が用いられる。即ち、極大地震により、突出部に配置されている隅柱等の前面の柱が折れて、梁により建物を支持している状況を想定して強度計算を行う。具体的には、荷重に対する建物の耐久性を、隅柱に基づく強度を含まずに強度計算を行う。また、開口耐力壁が配置された前面両端の端梁を、持ち出し梁とみなして強度計算を行う。なお、平行梁は、持ち出し梁とみなした端梁に支持される梁とみなして強度計算を行う。
【００４５】
以上のように、本願記載の判定方法は、モデル１、モデル２、その他様々な設計モデルに適用することが可能である。
【００４６】
＜判定装置＞
上述した判定方法を実現するための判定装置について説明する。図１１は、本願記載の判定装置１の構成例を概略的に示すブロック図である。判定装置１は、例えば、パーソナルコンピュータ等のコンピュータを用いて構成される。判定装置１は、制御部１０、記録部１１、記憶部１２、入力部１３、出力部１４、通信部１５等の様々なハードウェア構成を備えている。
【００４７】
制御部１０は、情報処理回路、計時回路、レジスタ回路等の各種回路を備え、装置内の各部を制御する処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit ）等の機構である。
【００４８】
記録部１１は、ハードディスクドライブ等の不揮発性の記録媒体であり、各種プログラム及びデータ等の情報が記録されている。記録部１１には、基本プログラム（ＯＳ：Operating System）、基本プログラム上で動作する応用プログラム（アプリケーションプログラム）等のプログラムが記録されている。応用プログラムとしては、判定装置１を実現するための判定プログラム１１ａ等の各種プログラムが記録されている。また、記録部１１の記録領域の一部は、建物に用いられる各種部材の形状及び力学データ等の部材に関する各種情報を記録した部材データベース１１ｂ、計算に必要な各種力学モデル、計算式等の計算に関する各種情報を記録した計算データベース１１ｃ等の各種データベースとして用いられている。
【００４９】
記憶部１２は、各種ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記録媒体であり、各種プログラムの実行に際して発生するデータを一時的に記憶する。なお、便宜上、記録部１１及び記憶部１２を異なる回路として示しているが、一の回路で構成しても良く、また相互にその機能を補完するように構成することも可能である。そして、コンピュータは、制御部１０の制御により、記録部１１に記録されている判定プログラム１１ａを読み取り、適宜、記憶部１２に各種情報を記憶して、各種手順を実行することにより、判定装置１として機能する。
【００５０】
入力部１３は、ユーザインターフェースとして各種操作を受け付けるマウス、キーボード等の付属機器である。出力部１４は、ユーザインターフェースとして各種情報を出力するモニタ、プリンタ等の付属機器である。
【００５１】
通信部１５は、ＬＡＮ（Local Area Network）ポート及び制御回路等のハードウェア及びソフトウェアを用いて構成される通信回路である。そして、通信部１５を用いて他の装置と通信することにより、様々な情報を利用することが可能となる。例えば、部材データベース１１ｂ、計算データベース１１ｃ等の各種データベースを他の装置内に構成し、通信部１５を介してアクセスすることで利用することも可能である。
【００５２】
次に、判定装置１の処理について説明する。図１２は、本願記載の判定装置１が実行する判定処理の一例を示すフローチャートである。判定装置１は、記録部１１に記録されている判定プログラム１１ａを読み取り、必要なデータを記憶部１２に記憶して、制御部１０の制御により実行することで、各種処理を実行する。即ち、判定装置１の制御部１０は、入力部１３から設計条件の入力を受け付け（ステップＳ１）、使用する材料に関する情報の入力を受け付け（ステップＳ２）、構造の入力を受け付ける（ステップＳ３）。ステップＳ１乃至Ｓ３では、判定の対象となる建物のモデルを構築するための各種条件の入力を受け付ける。ステップＳ１乃至Ｓ３にて入力する情報は、あくまでも建物のモデルを構築するための一例であり、各種建築用のアプリケーションプログラムを利用し、必要な情報を入力するように設計することが可能である。
【００５３】
入力された各種情報及び各種データベースに記録されている情報に基づいて建物のモデルが構築された後、制御部１０は、構築された建物のモデルが突出部を有し、突出部の隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁が配置されているか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、前述した判定方法の適用の対象となるか否かが判定される。従って、例えば、突出部の隅柱に開口していない面材の耐力壁が使用されている場合（ステップＳ４：ＮＯ）、制御部１０は、終局荷重後でも隅柱を考慮して強度計算を行う既存の判定方法を使用して建物の耐久性を判定する（ステップＳ５）。
【００５４】
ステップＳ４において、建物が突出部を有し、突出部の隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁が配置されていると判定した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、制御部１０は、長期荷重下で建物の耐久性が合格か否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、例えば、式（１）、式（２）等の計算式を用いた前述の演算方法等の様々な演算を行い、例えば、柱部材及び梁部材に対する荷重を算出し、梁部材の長期許容耐力以下であるか否かの判定を行う。
【００５５】
ステップＳ６において、長期荷重下で建物の耐久性が合格であると判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、制御部１０は、短期荷重下で建物の耐久性が合格か否かを判定する（ステップＳ７）。ステップ７では、例えば、式（３）等の計算式を用いた前述の演算方法等の様々な演算を用い、例えば、柱部材及び梁部材に対する荷重を算出し、梁部材の短期許容耐力以下であるか否かの判定を行う。
【００５６】
ステップＳ７において、短期荷重下で建物の耐久性が合格であると判定した場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、制御部１０は、終局荷重後の建物の耐久性が合格か否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８では、隅柱に基づく強度を含まない強度計算、例えば、式（４）、式（５）等の計算式を用いた前述の演算方法等の様々な演算を行い、梁部材の発生応力が終局耐力以下であるか否かの判定を行う。
【００５７】
ステップＳ８において、終局荷重後の建物の耐久性が合格であると判定した場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、制御部１０は、判定結果が合格であることを示す情報を出力部１４から出力し（ステップＳ９）、判定処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ６、Ｓ７又はＳ８において、不合格であると判定した場合（ステップＳ６，Ｓ７，Ｓ８：ＮＯ）、制御部１０は、判定結果が不合格であることを示す情報を出力部１４から出力し（ステップＳ１０）、ステップＳ３に戻り、以降の処理を繰り返す。即ち、判定結果が不合格である情報を表示し、再度設計をやり直すべく、構造の再入力を要求する。なお、ステップＳ１又はステップＳ２以降の処理にまで戻るようにしても良い。
【００５９】
このようにして、判定装置１の判定処理が実行される。
【００６０】
以上詳述したように、判定装置１にて実施される本願記載の判定方法は、長期荷重下、短期荷重下、そして終局荷重後の建物の耐久性を判定する。特に終局荷重後の建物については、隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、建物の耐久性を判定する。これにより、例えば、極大地震の様な極大荷重により、建物の隅柱が折れた場合であっても、人命に影響するような倒壊が発生しない建物の設計を支援することが可能である。従って、従来の設計のように、隅柱が折れないことを前提とした従来の判定方法では困難であった設計モデル、例えば、隅柱間の耐力壁を全て開口耐力壁にするというような設計モデルであっても、梁の強度及び配置を検討することにより、安全性を確保しながら設計することが可能となる。
【００６１】
本発明は、以上詳述した実施形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形態で実施することが可能である。そのため、かかる実施形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の技術範囲内のものと解釈することが可能である。
【００６２】
例えば、前記実施形態では、建物の突出部の外周面全面に開口耐力壁が配置されている形態を示したが、本発明はこれに限らず、隅柱に隣接する箇所のみを開口耐力壁とし、他の箇所を開口していない面材の耐力壁を用いる等、様々な形態に展開することが可能である。
【００６３】
また、例えば、前記実施形態では、パーソナルコンピュータにて、判定装置１を実現する形態を示したが、本発明はこれに限らず、ウェブサービスを提供するサーバコンピュータ、タブレット型のモバイルコンピュータ等の様々なコンピュータにて実現することが可能である。
【００６４】
特に、力学計算に係る演算方法に関しては、実施形態に例示した方法に限らず、様々な演算方法を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１    判定装置
１０    制御部
１１    記録部
１２    記憶部
１３    入力部
１４    出力部
１５    通信部
【図１】
2018124642.tif 000003
【図２】
2018124642.tif 000004
【図３】
2018124642.tif 000005
【図４】
2018124642.tif 000006
【図５】
2018124642.tif 000007
【図６】
2018124642.tif 000008
【図７】
2018124642.tif 000009
【図８】
2018124642.tif 000010
【図９】
2018124642.tif 000011
【図１０】
2018124642.tif 000012
【図１１】
2018124642.tif 000013
【図１２】
2018124642.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月31日(2018.1.31)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性を判定する判定装置、及びそのような判定装置を実現するための判定プログラムに関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
従って、本願記載の判定装置及び判定プログラムは、隅柱が機能しない場合を仮定して終局荷重に対する強度判定を行うことができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性を判定する判定装置であって、
長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定手段と、
短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定手段と、
終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定手段と
を備えることを特徴とする判定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記隅柱以外の柱及び前記梁に基づく強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記開口耐力壁に直交する複数の梁のうちで両端に配置された梁を持ち出し梁とみなした強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記開口耐力壁の上方に配置された梁を、前記持ち出し梁とみなした梁の先端で支持される梁とした強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の判定装置であって、
前記終局荷重判定手段は、
前記開口耐力壁に直交する梁のうちで両端の内側に配置された梁を、該梁の先端に配置された他の梁及び前記隅柱以外の柱に支持される梁とした強度計算により、前記建物の耐久性を判定する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の判定装置であって、
前記開口耐力壁に直交する２本の梁の間を、前記開口耐力壁に平行に渡す梁を更に有する
ことを特徴とする判定装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の判定装置であって、
前記建物は、前記隅柱がそれぞれ配置された両端を出隅とする壁部を有し、
前記隅柱間の壁部は、全面に開口耐力壁が配置されている
ことを特徴とする判定装置。
【請求項８】
コンピュータに、隅柱に隣接するように外周面に開口耐力壁を配置し、前記開口耐力壁に直交する複数の梁を配置した部分を有する建物の耐久性の判定を実行させる判定プログラムであって、
コンピュータに、
長期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する長期荷重判定ステップと、
短期荷重下で、前記建物の耐久性を判定する短期荷重判定ステップと、
終局荷重後の前記建物の耐久性を、前記隅柱に基づく強度を含まない強度計算により、判定する終局荷重判定ステップと
を実行させることを特徴とする判定プログラム。