(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも建物の平面図さえあれば、その場で直ちに建物に必要な水平抵抗要素量を概算シートを提供する。【解決手段】直交する通り芯を有する建物１において、一方の通り芯に平行な一対の直線と直交して他方の通り芯に平行な一対の直線とにより区画される床部分を負担した一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算するシートであって、床部分を区画する第１座標軸１０と、第２座標軸１１と、これら座標軸の交わる基点１２とを備えて床部分のうち交叉点の対角に位置する頂点を第１座標軸１０と第２座標軸１１との間に表示可能な座標１３が形成され座標１３は、配置される水平抵抗要素の長さと負担可能な床部分の面積との関係に基づいて算出された評価関数１６により複数の領域に分割され、建物の平面図に座標１３を重ね合わせることで一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算する。【選択図】図３
2011102489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交する２方向の通り芯を有する建物の平面図において、一方の通り芯に平行な一対の平行直線と当該一対の平行直線に直交して他方の通り芯に平行な一対の直交直線とにより矩形状に区画される床部分を負担した状態で前記一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算する概算シートであって、
透過性のシート本体を備えると共に、該シート本体には、前記床部分を区画する前記一対の平行直線のうちの一方に一致させる第１座標軸と、前記一対の直交直線のうちの一方に一致させる第２座標軸と、これら一対の座標軸の交点であって前記一方の平行直線と一方の直交直線との交叉点に一致させる基点と、を備えて前記床部分のうち当該交叉点の対角に位置する頂点を前記第１座標軸と第２座標軸との間に表示可能な座標が形成されており、
当該座標は、配置される水平抵抗要素の長さと負担可能な床部分の面積との関係に基づいて算出された評価関数により複数の領域に分割され、
前記建物の平面図に前記座標を重ね合わせることで前記一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算することを特徴とする概算シート。
【請求項２】
前記座標の第１座標軸は、前記水平抵抗要素の配置を予定する一方の通り芯と、当該一方の通り芯に隣り合って設けられる通り芯との中間となる位置に設けられる前記一対の平行直線と、のいずれかに一致されることを特徴とする請求項１に記載の概算シート。
【請求項３】
前記第１座標軸を対称軸として線対称に前記複数の評価関数が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の概算シート。
【請求項４】
前記座標に形成される評価関数は、少なくとも前記水平抵抗要素の性能と、前記建物の設計条件に基づいて仮定される水平震度と、前記床部分に付与される荷重とに基づいて定められる値を比例定数として前記床部分の面積に比例する関数として規定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の概算シート。
【請求項５】
前記評価関数を備える座標は、前記比例定数に応じて複数用意され、各座標には、少なくとも対象となる前記比例定数を表示する表示部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の概算シート。
【請求項６】
前記座標には、前記第１座標軸と第２座標軸のいずれか一方又は両方に沿って、前記建物のモジュール又は当該モジュールの整数分の１の間隔でグリッドが形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の換算シート。
【請求項７】
前記座標に示される評価関数は、前記グリッドに沿って折れ線形状を呈していることを特徴とする請求項６に記載の換算シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、建物に必要な水平抵抗要素の量を概算するための概算シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建築物の設計においては、構造技能を保有する者が当該建築物の自重を算出すると共に、当該自重と、その他の与条件とに基づいて当該建築物に作用する水平力を算定し、当該水平力に基づいて当該建築物に要する耐震壁等の水平力に抵抗する要素の量を算定していた。
【０００３】
これに対し、例えば特許文献１には、対象建物に要する各階の水平耐力要素の数を算出すると共に、各水平耐力要素を対象建物の適正配置をコンピュータ処理により導出する方法が開示されている。
【０００４】
上記方法は、意匠設計はもちろん、それに準じてなされる構造設計を含む全体計画が略完了した建物において採用可能な方法である。これに対し、設計の現場や商談の場においては、建物の計画が完了していない状態で施主と検討を行う場合や、施主と検討しながら並行して建物の計画を進める場合も少なくはなく、この場合、上記方法を採用することはできない。
【０００５】
また、計画がある程度完了している場合でも、その後の打合せ内容においては前記計画を踏襲することなく大幅な変更を要する場合もあり、この場合、計画変更の度に当該計画を持ち帰って上記コンピュータシステムに入力する作業を要するため、施主とのスムーズな話し合いが妨げられ、徒に営業機会の逸失しかねないという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２９７８９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
少なくとも建物の平面図さえあれば、その場で直ちに当該建物に必要な水平抵抗要素量を簡易に概算することができる概算シートを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明の概算シートは、（１）直交する２方向の通り芯を有する建物の平面図において、一方の通り芯に平行な一対の平行直線と当該一対の平行直線に直交して他方の通り芯に平行な一対の直交直線とにより矩形状に区画される床部分を負担した状態で前記一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算する概算シートであって、透過性のシート本体を備えると共に、該シート本体には、前記床部分を区画する前記一対の平行直線のうちの一方に一致させる第１座標軸と、前記一対の直交直線のうちの一方に一致させる第２座標軸と、これら一対の座標軸の交点であって前記一方の平行直線と一方の直交直線との交叉点に一致させる基点と、を備えて前記床部分のうち当該交叉点の対角に位置する頂点を前記第１座標軸と第２座標軸との間に表示可能な座標が形成されており、当該座標は、配置される水平抵抗要素と水平抵抗要素の長さとが負担可能な床部分の面積との関係に基づいて算出された評価関数により複数の領域に分割され、前記建物の平面図に前記座標を重ね合わせることで前記一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算することを特徴としている。
【０００９】
上記構成からなる概算シートは、シート本体が透過性を有しているので、上記平面図に重ね合わせることができる。また、第１座標軸に一の通り芯に平行な一対の平行直線のうちの一方を重ね合わせると共に、第２座標軸に一対の直交直線の一方を重ねあわせ、さらに、基点に当該一方の平行直線と一方の直交直線の交叉点を重ね合わせることで、当該一対の平行直線と、一対の直交直線とにより形成される床部分の前記交叉点に対する対角の頂点をこれら第１座標軸と第２座標軸により規定される座標上に位置付けることができる。
ここで、当該座標上には、上記評価関数が形成され、当該評価関数により座標が水平耐力要素の必要長さに応じて複数の領域に分割されている。従って、上述の如く平面図にシート本体を重ね合わせると、前記頂点がいずれの領域に属するのかを確認することができ、これによって、前記床部分を負担するのに必要な水平耐力要素の長さを概算することができる。
【００１０】
この結果、例えば施主との折衝の最中であっても当該通り芯に必要な水平耐力要素の長さを把握することができ、当該水平耐力要素を当該通り芯のいずれの位置に配置するかや、水平耐力要素の長さを考慮した上で壁の長さや位置を変える等、建築計画に反映させることができる。
【００１１】
（２）また、前記座標の第１座標軸は、前記水平抵抗要素の配置を予定する一方の通り芯と、当該一方の通り芯に隣り合って設けられる通り芯との中間となる位置に設けられる前記一対の平行直線と、のいずれかに一致されることが好ましい。
これによれば、各通り芯に対して適正に床を分割して床部分を形成することができ、床部分の形成の簡易化を図ることができると共に適正な水平耐力要素の配置を実現することができる。
【００１２】
（３）また、前記第１座標軸を対称軸として線対称に前記複数の評価関数が形成されていることが好ましい。
これによれば、当該対象となる通り芯の両側の床部分に対する水平耐力要素の長さを同時に概算することができ、作業の省力化がさらに図られる。
【００１３】
（４）また、前記座標に形成される評価関数は、少なくとも前記水平抵抗要素の性能と、前記建物の設計条件に基づいて仮定される水平震度と、前記床部分に付与される荷重とに基づいて定められる値を比例定数として前記床部分の面積に比例する関数として規定されていることが好ましい。
これによれば、水平抵抗要素の性能、建物の設計条件や床部分に付与される荷重を反映した上で座標が各領域に分割されるため、建物の平面図に上述の如く座標を重ね合わせるだけで適正な水平耐力要素の長さを導出することができ、水平耐力要素の長さを概算するにあたり、当該シートにて長さを確認する前後でさらなる計算等を施す必要はなく、水平抵抗要素の長さ導出のさらなる簡略化を図ることができる。
【００１４】
（５）前記評価関数を備える座標は、前記比例定数に応じて複数用意されており、各座標には、少なくとも対象となる前記比例定数を表示する表示部が設けられていることが好ましい。
これによれば、適用条件ごとに座標が用意されることとなり、当該適用条件に合わせて座標を採用することができる。また、表示部に適用条件が明示されてるので、適用すべき座標の取り違いを抑制することができる。
【００１５】
（６）さらに、前記座標には、前記第１座標軸と第２座標軸のいずれか一方又は両方に沿って、前記建物のモジュール又は当該モジュールの整数分の１の間隔でグリッドが形成されている
ことが好ましい。
これによれば、床部分を建物のモジュールに基づいて形成する場合、当該床部分の対角線側の頂点をグリッドの交点上に位置付けることができ、視認性を向上させることができる。また、床部分を建物のモジュールに基づいて形成しない場合であっても、当該グリッドを頼りに判断することができ、やはり視認性を向上させることができる。
【００１６】
（７）さらに、前記座標に示される評価関数は、前記グリッドに沿って折れ線形状を呈していることが好ましい。
これによれば、評価関数により形成される領域をグリッドによって明確に分けることができるため、当該評価関数のきわめて近傍に頂点が位置することとなっても、明確に存在領域を表示することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本願発明に係る概算シートによれば、少なくとも建物の平面図さえあれば、その場で直ちに当該建物に必要な水平抵抗要素量を簡易に概算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態で水平抵抗要素として想定する耐カパネルの概略図である。
【図２】実施形態１に係る概算シートを適用する平面図の一例である。
【図３】実施形態１に係る概算シートの一例である。
【図４】実施形態１に係る概算シートを適用する平面図の一例である。
【図５】平面図に実施形態１に係る概算シートを重ね合わせた状態を示す図である。
【図６】実施形態２に係る概算シートの一例である。
【図７】実施形態３に係る概算シートの一例である。
【図８】平面図に実施形態３に係る概算シートを重ね合わせた状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    建物
２    梁
３    柱
４    主枠体
５    連結枠材
６    連結枠体
７    エネルギー吸収体
８    連結部材
９    斜め枠体
１０  第１座標軸
１１  第２座標軸
１２  基点
１３  座標
１４  グリッド
１５  表示部
１６  評価関数
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本願発明に係る概算シートを実施形態に基づいて説明するが、これらの実施形態は本願発明の理解を助けるために記載するものであって、本願発明を以下に記載されたものに限定する趣旨で無いことは自明である。
【００２１】
［実施形態１］
本実施形態に係る概算シートは、Ｘ方向とＹ方向に直交する２方向の通り芯を有する建物１の平面図において、一方の通り芯に平行な一対の平行直線と当該一対の平行直線に直交して他方の通り芯に平行な一対の直交直線とにより矩形状に区画される床部分を負担した状態で前記一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算する概算シートである。
当該概算シートは、透過性のシート本体を備えると共に、該シート本体には、前記床部分を区画する前記一対の平行直線のうちの一方に一致させる第１座標軸１０と、前記一対の直交直線のうちの一方に一致させる第２座標軸１１と、これら一対の座標軸の交点であって前記一方の平行直線と一方の直交直線との交叉点に一致させる基点１２と、を備えて前記床部分のうち当該交叉点の対角に位置する頂点を前記第１座標軸１０と第２座標軸１１との間に表示可能な座標１３が形成されており、当該座標１３は、配置される水平抵抗要素と水平抵抗要素の長さとが負担可能な床部分の面積との関係に基づいて算出された評価関数１６により複数の領域に分割され、前記建物１の平面図に前記座標１３を重ね合わせることで前記一方の通り芯上に配置される水平抵抗要素の長さを概算することを特徴としている。
【００２２】
上記構成からなる概算シートは、シート本体が透過性を有しているので、上記平面図に重ね合わせることができる。また、第１座標軸１０に一の通り芯に平行な一対の平行直線のうちの一方を重ね合わせると共に、第２座標軸１１に一対の直交直線の一方を重ねあわせ、さらに、基点１２に当該一方の平行直線と一方の直交直線の交叉点を重ね合わせることで、当該一対の平行直線と、一対の直交直線とにより形成される床部分の前記交叉点に対する対角の頂点をこれら第１座標軸１０と第２座標軸１１により規定される座標１３上に位置付けることができる。
ここで、当該座標１３上には、上記評価関数１６が形成され、当該評価関数１６により座標１３が水平耐力要素の必要長さに応じて複数の領域に分割されている。従って、上述の如く平面図にシート本体を重ね合わせると、前記頂点がいずれの領域に属するのかを確認することができ、これによって、前記床部分を負担するのに必要な水平耐力要素の長さを概算することができる。
【００２３】
この結果、例えば施主との折衝の最中であっても当該通り芯に必要な水平耐力要素の長さを把握することができ、当該水平耐力要素を当該通り芯のいずれの位置に配置するかや、水平耐力要素の長さを考慮した上で壁の長さや位置を変える等、建築計画に反映させることができる。
【００２４】
本願発明を適用する建物１は、地階を除く階数が５以下で、かつ軒の高さが２０ｍ以下であることが好ましい。また、その用途及び平面的な規模の制限は特にない。
なお、本実施形態においては、２階建ての戸建て住宅について説明する。
【００２５】
また、本願発明を適用する建物１の構造形式は、主として、耐力壁により荷重を負担する形式の建物であることが好ましい。以下、本実施形態においては、その一例として、鉄骨ブレース構造について説明する。また、木造軸組、２×４、壁式ＲＣ等であっても採用可能である。
なお、Ｓラーメン、木質ラーメン、ＲＣラーメン、ＲＣ壁式ラーメン等の、いわゆるラーメン要素（曲げ抵抗要素）により荷重の過半を負担する形式の建物には適用不可である。
【００２６】
また、階高が大きくなると耐力壁であってもせん断モードから曲げモードになるため不適である。かかる点から、本願発明を適用する建物の階高は３．５ｍ以下であることが好ましい
なお、本実施形態では総２階（上下階同一床面積〉とし、各階高は２．８９ｍとしている。
【００２７】
また、荷重条件としては、耐震壁により支持される床部分（対象床とも称する）の荷重を一様（等分布荷重）としている。本実施形態においては、同一階での荷重は同一としている。
また、本実施形態において、水平抵抗要素としては、図１に示す耐カパネルを想定している。
図１において、耐震要素Ａは主枠体４、連結枠体５、弾塑性エネルギー吸収体７、連結部材８、及び斜め枠体９からなり、連結枠材５は、主枠体４に接続される左右の連結枠体６と、中央に配置される建物用の規格化された弾塑性エネルギー吸収体７とが連結部材８によって連結されており、該連結部材８には、前記左右の主枠体４に一端が接続されて斜めに設置される複数の斜め枠体９が接続されている。
【００２８】
例えば、上下梁２及び主枠体４をＨ形鋼（例えば、ＳＳ４００）、左右柱３を角形鋼管、連結枠体６を角形鋼管（例えば、ＳＴＫＲ４００）、弾塑性エネルギー吸収体７を低降伏点鋼板（高延性熱延軟鋼板）、連結部材８を鋼板（例えば、ＳＳ４００）、斜め枠体９を丸形鋼管（例えば、ＳＴＫ４００）等により構成されており、弾塑性エネルギー吸収体７と連結部材８とは、トルシア型高カボルト等（図示せず）により固定され、他の部材は互いに溶接によって一体的に組み立てられている。
【００２９】
また、弾塑性エネルギー吸収体７は、高延性熱延軟鋼板を断面コ字形状で蝶形状にプレス加工して成形されている。また、くびれの両端拡張部には拘束部材（図示せず）がトルシア型高力ボルト等により固定されており、弾塑性エネルギー吸収体７のくびれの中央部に集中して塑性変形が起きるように構成されている。
弾塑性エネルギー吸収体７の素材となる低降伏点鋼材は、一般には、鉄と炭素、その他の微量のマンガン、ニッケル、リン、イオウ等の元素の合金で構成され、炭素を始め、鉄以外の元素の含有量を減らし、純鉄に近づけたり、結晶の粒子を大きくしたり、ニオブ（Ｎｂ）等の特殊な元素を微量添加することで、低降伏点が実現されている。
【００３０】
一般の鋼材と比較した低降伏点鋼材の機械的性質は、降伏点が半分程度低められ、伸び能力を高めて、引張強さを低めている。そして、一般の鋼材と同じ高い剛性を有しながら、降伏点が低いので同じ力に対して少ない変形段階から降伏するので、一般の鋼材が弾性変形にとどまる変形量において、塑性歪みエネルギーで振動エネルギーを吸収することが出来る。従って、低降伏点鋼材は、小変形時のエネルギー吸収量が一般の鋼材よりも大きくなる。
一方、一般の鋼材を用いた構造と同じ強度になるだけ鋼材の使用量を増して、低降伏点鋼材を用いて構造体を作ると、伸び能力の高い分だけ破壊までの塑性歪みエネルギーが増すので大地震時の耐震性が向上する。
【００３１】
従って、連結枠材５を左右の連結枠体６と、中央の弾塑性エネルギー吸収体７とを接続して構成することで、力学的性質の大きく異なる一般の鋼材と、低降伏点鋼材を組み合わせて使い分けることで構造物としての力学的挙動を設計者の意図通りコントロ一ルすることが可能となる。
なお、当該耐震壁の単位長さ当たりの耐力はｑ０とする。
【００３２】
図２は、本実施形態の概算シートを適用する建物１の平面図の一例であって、図２（ａ）はＲ階平面図、図２（ｂ）は２階平面図、図２（ｃ）は１階平面図である。各平面図について、Ｘ方向にＸ０通り〜Ｘ３通りの４つの通り芯、Ｙ方向にＹ０通り、Ｙ２通り及びＹ４通りの３つの通り芯がそれぞれ示されている。
【００３３】
本実施形態に係る概算シートは、図３にその一例を示すように、第１座標軸１０と、第１座標軸１１、これら一対の座標軸の原点となる基点１２とを有している。また、第１座標軸１０と第１座標軸１１との間に座標１３が形成され、当該座標１３は複数の評価関数１６により複数の領域に分割されている。
【００３４】
なお、本実施形態に係る概算シートは、Ｓ（ブレース、ターンバックルブレース、耐力パネル）、木（筋交い、構造用合板による耐力壁その他、壁倍率の規定に含まれるもの）、ＲＣ（耐力壁）であって、水平抵抗要素の水平長さ（耐力）の増大に比例して剛性の増大するものには適用が可能である。
【００３５】
該評価関数１６は、水平抵抗要素の長さと負担可能な床部分の面積との関係に基づいて算出されたものであり、１つの概算シートの座標上に複数備わり、当該複数の評価関数１６によって座標上には複数の領域が形成される。
なお、図３に示す概算シートの例においては、評価関数１６で区切られた隣り合う領域は色分けをされて表されている。
【００３６】
また、図３の例では、座標１３はグリッド１４によって分割されている。
【００３７】
なお、座標に形成される評価関数１６は、少なくとも水平抵抗要素の性能と、建物１の設計条件に基づいて仮定される水平震度と、床部分に付与される荷重とに基づいて定められる値を比例定数として床部分の面積に比例する関数として規定されていることが好ましい。
このように規定することにより、水平抵抗要素の性能、建物１の設計条件や床部分に付与される荷重を反映した上で座標が各領域に分割されるため、建物１の平面図に上述の如く座標を重ね合わせるだけで適正な水平耐力要素の長さを導出することができ、水平耐力要素の長さを概算するにあたり、当該シートにて長さを確認する前後でさらなる計算等を施す必要はなく、水平抵抗要素の長さ導出のさらなる簡略化を図ることができる。
【００３８】
概算シートは、透過性を有するシート本体を備え、これによって図面上に重ねたときに図面を透かしてシート本体越しに視認することが可能となっている。当該シート本体としては、透明プラスチック等からなる透明または半透明のシートが挙げられる。また、上記座標や評価関数１６等は、印刷等によりシート本体上に表示されている。
【００３９】
座標１３には、前記第１座標軸１０と第２座標軸１１のいずれか一方又は両方に沿って、前記建物１のモジュール又は当該モジュールの整数分の１の間隔でグリッド１４が形成されている。
これによれば、床部分を建物１のモジュールに基づいて形成する場合、当該床部分の対角線側の頂点をグリッド１４の交点上に位置付けることができ、視認性を向上させることができる。また、床部分を建物１のモジュールに基づいて形成しない場合であっても、当該グリッド１４を頼りに判断することができ、やはり視認性を向上させることができる。
【００４０】
座標１３は、第１座標軸１０、第２座標軸１１、基点１２、複数の評価関数１６を有している。また、座標軸１０、１１間は、グリッド１４によって分割されている。
【００４１】
ここで、第１座標軸１０は、建物１の平面図の互いに直行する通り芯のうち、一方の通り芯Ｘ通りに平行な一対の平行直線の間隔方向の大きさを規定する座標軸であり、第１座標軸１１は、他方の通り芯であるＹ通りに平行で前記一対の平行直線に直交する一対の直交直線の間隔方向の大きさを規定する座標軸である。なお、当該座標軸の縮尺は、換算対象となる建物の平面図の縮尺と一致するものである。
【００４２】
評価関数１６を備える座標１３は、前記比例定数に応じて複数用意されており、各座標１３には、少なくとも対象となる前記比例定数を表示する表示部１５が設けられていることにより、適用条件ごとに座標が用意されることとなり、当該適用条件に合わせて座標を採用することができる。また、表示部に適用条件が明示されてるので、適用すべき座標の取り違いを抑制することができる。
【００４３】
また、概算シートは、比例定数を表示する表示部１５を有している。表示部１５は、後述する比例定数を構成する対象床の荷重や水平震度を表示する。これによって、各座標が系統立てられて整理され、使用者が容易に検討に必要な座標を選択可能となる。
【００４４】
同一座標１３上の各評価関数１６は、共通の比例定数Ｃを備える。座標は、当該比例定数Ｃの数、即ち対象床の荷重ｗ０と水平震度Ｋの組み合わせの数だけ存在する。
【００４５】
また、座標１３に示される評価関数１６は、前記グリッド１４に沿って折れ線形状を呈していることが好ましい。これによれば、評価関数１６により形成される領域をグリッド１４によって明確に分けることができるため、当該評価関数１６のきわめて近傍に頂点が位置することとなっても、明確に存在領域を表示することができる。
【００４６】
上記評価関数１６は、次の式によって定義されるものである。
【００４７】
【数１】
2011102489.tif 000003
【００４８】
ここで、ｌは水平抵抗要素たる耐震壁の必要長さ、Ｃは比例定数、ｘは当該耐震壁による負担を予定する対象床（床部分）を区画する一対の平行直線間の距離、ｙは当該対象床を区画する一対の直交直線間の距離、ｑ０は所定モジュールの水平抵抗要素の単位長さ当たりの耐力、Ｋは水平震度、ｗ０は単位面積当たりの床荷重である。
【００４９】
水平震度Ｋは、設計条件に応じて予め複数用意されており、当該設計条件に応じて適したＫを採用する。また、単位面積当たりの荷重ｗ０もあらかじめ複数用意されており、対象となる床の荷重に応じて適したｗ０を採用する。
また、評価関数１６を備える座標１３は、（Ｋの個数×ｗ０の個数分）だけ用意されており、設計者は、選択したＫ及びｗ０に応じた評価関数１６を備える座標を採用して水平抵抗要素の長さを換算することとなる。
【００５０】
次に、評価関数１６の導出方法について説明する。本実施形態においては、建物の構造設計に際し、地震力（対象床に作用する水平力）を、建物の自重に比例する静的な荷重として扱う手法を用いている。この場合、地震により建物に付与される水平力は、Ｐ＝Ｋ・Ｗとなる。ここで、Ｐは地震による水平力、Ｋは水平震度、Ｗは建物の自重である。
一方、当該建物に設けられる耐力壁（水平抵抗要素）が水平力に対して抵抗する場合、下式を満たせばよい。
【００５１】
【数２】
2011102489.tif 000004
【００５２】
従って、建物の水平耐力を満足させるためには、以下の式を満足させるように各値を設定する必要がある。
【００５３】
【数３】
2011102489.tif 000005
【００５４】
当該建物を構成する耐力壁の設計においても同様に、当該耐力壁が支持する床（対象床）に水平力が付与される場含、当該水平耐力は、ＰＷ＝Ｋ・ＷＷである。ここで、Ｐｗは地震により対象床に付与される水平力（ｋＮ）、Ｋは水平震度、Ｗｗは対象床の自重（ｋＮ）である。
【００５５】
一方、当該対象床を支持する耐力壁が上記水平力に対して抵抗する場合、下式を満たせばよい。
【００５６】
【数４】
2011102489.tif 000006
【００５７】
各耐力壁は、壁厚、長さ、構成要素の強度等無数のパラメータにより規定されるが、本実施形態においては、単位長さあたりの耐力壁の耐力を規定しておき、当該耐力壁の長さ（通り芯の延伸方向の長さ）を変化させることで当該耐力壁の耐力の大きさを調整することとしている。従って、以下の式が規定される。
【００５８】
【数５】
2011102489.tif 000007
【００５９】
ここで、ｑは耐力壁の単位長さあたりの耐力（ｋＮ／ｃｍ）ｌは耐力壁の長さである。
また、異なる単位長さあたりの耐力をもつ耐力壁が混在する場合は、以下のように扱う。
【００６０】
【数６】
2011102489.tif 000008
【００６１】
【数７】
2011102489.tif 000009
【００６２】
また、建物のモジュールに合わせて耐力壁が設計される場合には、耐力壁の長さは、ｌａを耐力壁の単位モジュールあたりの長さ（ｃｍ）、ｎをモジュールの数として、ｌ＝ｌａ・ｎで規定される。
【００６３】
対象床の荷重は、当該対象床の単位面積当たりの荷重が一様であれば、以下のように規定することが可能である。
【００６４】
【数８】
2011102489.tif 000010
【００６５】
複数の階をもつ建物の場合、対象床の荷重は以下のように規定することができる。
【００６６】
【数９】
2011102489.tif 000011
【００６７】
ここで、各層の対象床の面積が同一である場合は以下のように規定することができる。
【００６８】
【数１０】
2011102489.tif 000012
【００６９】
また、水平震度は、地域係数、振動特性係数、層せん断力分布係数、ベースシア係数、さらには構造特性係数を加味した値であって、当該建物の建設場所や間取り、構造種別、構造設計の計算ルート等の設計条件、建物の総階高によって種々の値を取り得るものである。
【００７０】
また、水平震度がどのような値を取るかについては、社会的に求められる耐震性能（建築基準法、条例等）または施主の望む耐震性能等に応じて設計者が設定するクライテリアにより左右される。
【００７１】
また、本実施形態における耐震壁の長さ導出は、その性質上厳密な精度を要しないため、換算対象となる建物（耐震壁）に対し厳密な水平震度を規定する必要は必ずしもあるわけではない。
そこで、本実施形態においては、あらかじめ複数の設計条件を仮定して各設計条件に応じて水平震度Ｋを規定しておくことで、設計の容易化を図ることとしている。
【００７２】
例えば、２階建ての建物においては、Ａｉ分布が加味されることにより、１階における水平震度をＫ１とすると、２階の水平震度はＫ２＝１．６×Ｋ１となり、２階の水平震度においては、かかる割り増し係数が加味される。
【００７３】
以上より、「水平震度」、「単位面積当たりの荷重」およぴ「耐力壁の単位長さあたりの耐力」を定めることで、床の面積から必要耐力壁の長さが算出される以下（２）が導出される。
【００７４】
【数１１】
2011102489.tif 000013
【００７５】
ここで、通り芯に平行な一対の平行直線と、当該平行直線に直交する一対の直交直線とにより対象床が区画されるとすると、当該一対の直交直線間の距離（平行直線の長さ）がｙ、一対の平行直線間の距離（直交直線の長さ）がｘとなり、そうすると、Ｓ＝ｘｙとなり、これによって、以下に示される評価関数１６が上記ｘ−ｙ座標軸を有する座標１３において形成されることとなる。
なお、一対の平行直線の一つが一方の通り芯に一致していても良く、同様に一対の直交直線のひとつが他方の通り芯に一致していてもよい。
【００７６】
【数１２】
2011102489.tif 000014
【００７７】
当該評価関数１６を具備する座標１３において、通り芯に平行な座標軸をｙ軸、通り芯に垂直な座標軸をｘ軸とし、対象床の一頂点を（０，０）とすると、対角の点は（ｘ，ｙ）となり、当該一頂点と対角の点とにより規定される長方形状の形状が対象床の形状そのものとなる。
【００７８】
これにより、建物の平面図を上記平行直線や直交直線で複数の四角形状の領域に区画し、当該領域を対象床として一頂点を座標１３の基点１２を重ね合わせると共に、各座標軸を当該一頂点を規定する一組の平行直線と直交直線に一致させると、当該一頂点の対角の点と評価関数１６との位置関係が明らかとなり、これによって当該対象床に必要な耐力壁の長さが示される。
【００７９】
詳述すると、当該評価関数１６よりも基点１２側にある場合、当該評価関数１６を規定する耐力壁の長さで充分な耐力を有することとなり、当該評価関数１６よりも基点１２から遠い位置にある場合には、当該評価関数１６で規定される耐力壁の長さでは不十分であるということが明らかとなるのである。
【００８０】
ところで、上記式は、面積Ｓの大きさの上限を規定しており、当該式を満足する限り、どのような大きさのＳでもよいこととなる。例えば、実質的にはそれだけの耐力壁の長さを必要としない著しく小さい面積に対しても上記式を満足することができるが、一方で経済設計性が損なわれ、適切な耐力壁の長さの導出に繋がらない。
そこで、上記式において、経済設計の観点に鑑みると、以下の式が導出される。
【００８１】
【数１３】
2011102489.tif 000015
【００８２】
このように、耐力壁の長さを単位モジュールの整数倍として規定することにより、各整数倍の単位モジュールに応じた複数の評価関数１６が形成されることとなる。
【００８３】
なお、各評価関数１６は、グリッド１４に従って折れ線状に形成されている。当該グリッド１４は、建物を規定するモジュールの整数分の１の大きさで形成されており、各評価関数１６をグリッド１４に従って折れ線状に形成することで、建物のモジュールを各評価関数１６に反映させるものとなっているのである。
【００８４】
例えば、上記（２）において、各規定値が、ｌ≧６．５６Ｓ、Ｋ＝０．３１５と規定されると、下式となる。
【００８５】
【数１４】
2011102489.tif 000016
【００８６】
ここで、Ｓ＝ｘｙとし、当該建物のモジュールが３０．５（ｃｍ）とすると、上記（２“）は以下（３）や（４）となり、これによって、一対の平行直線間の距離ｘに対する一対の直交直線間の距離ｙは、以下に示される評価関数１６により規定される。
【００８７】
例えば、３０．５・ｎ≧６．５６（ｘｙ）＞３０．５（ｎ―１）において、ｎ＝４とすれば、１２２≧６．５６（ｘｙ）＞９１．５となり、１８．６／ｘ≧ｙ＞１３．９／ｘとなる。
【００８８】
当該式を満たす（ｘ，ｙ）の組み合わせよって四角形状に区画される対象床においては、３０．５×４＝１２２ｍｍとする耐力壁がもっとも好ましいものとなる。なお、当該耐力壁は、１枚の耐力壁によって当該長さを満足するものでもかまわないし、複数の耐力壁の長さの合計によって当該長さを満足するものであってもかまわない。
同様に、ｎ＝３とすれば、上限値を規定する耐力壁の長さは９１．５ｃｍとなり、当該耐力壁の長さを適切とする領域は、１３．９／ｘ≧ｙ＞９．３／ｘとなる。
【００８９】
即ち、上記においては、１２２ｃｍの一枚の耐力壁でもかまわないし、９１.５ｃｍの耐力壁と３０．５の耐力壁の組み合わせであってもかまわない。
【００９０】
次に、耐力壁の長さを概算する方法を、図４に示すようなＸ１の通りに配する耐力壁の長さについて説明する。図４は、図２（ｂ）の平面図を簡単のために省略したものである。
【００９１】
（１）建物１の平面図のＸ１の通りの通り芯に対し、当該通り芯に平行な一対の平行直線および当該平行直線に交差する一対の直交直線を引く。
一対の平行直線の一方は、Ｘ０通りとＸ１通りの間の中心線、他方は、Ｘ１通りとＸ２通りの間の中心線であり、点線で示してある。
一対の直交直線は、Ｘ１の通りに直行するＹＯ通りと、Ｙ４通りとしてある。
【００９２】
（２）床部分（対象床）を形成する。今回の概算においては、ａ、ｂ、ｃ、ｄにより区画される長方形を対象床としている。
【００９３】
（３）設計条件と各座標の表示部１５の記載とを照合し、所望の座標を備えた概算シートを選択する。
【００９４】
（４）当該概算シートの座標の基点１２を床部分の一頂点（ここではｃ）に合わせる。ここで、図５に示すように、該頂点に対角する頂点が座標中に位置するようにすれば、いずれの頂点を選んでもよい。
【００９５】
（５）第１座標軸１０をＹ４座標、第２座標軸１１をＸ０通りとＸ１通りの間に設けた一方の平行直線に一致させる。
【００９６】
（６）対角の頂点（ｂ）の座標位置を確認する。当該座標位置が評価関数１６により区画されるいずれの領域に存在するかにより、必要となる水平耐力要素の長さが概算される。
【００９７】
上記のように、前記座標の第１座標軸１０（あるいは第２座標軸１１）は、前記水平抵抗要素の配置を予定する一方の通り芯と、当該一方の通り芯に隣り合って設けられる通り芯との中間となる位置に設けられる前記一対の平行直線（あるいは直交直線）と、のいずれかに一致されることが好ましい。
例えば、上記のように２つの平行する通り間の中心線を平行直線として選定した場合、各通り芯に対して適正に床を分割して床部分を形成することができ、床部分の形成の簡易化を図ることができると共に適正な水平耐力要素の配置を実現することができる。
【００９８】
［実施形態２］
実施形態２に係る概算シートは、図６のように、分割された領域を含む座標が第１座標軸１０を対称軸として線対称に形成されたことを特徴とする。なお、実施形態２においては、当該特徴以外は実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００９９】
本実施形態に係る概算シートは、第１座標軸１０を対称軸として線対称に前記複数の評価関数が形成されているため、当該対象となる通り芯の両側の床部分に対する水平耐力要素の長さを同時に概算することができ、作業の省力化がさらに図られる。
【０１００】
[実施形態３]
実施形態３に係る概算シートは、図７に示す如く、各座標の評価関数１６を設定するにつき、上記実施形態１の対象床に対し２倍の大きさ有するものを対象床とする一方、耐震壁の長さとしては当該対象床の半分に対するものが導出されるよう評価関数１６の数値が適宜設定されている。これにより、図８に示す如く、各通りの中間となる位置に平行直線を引く手間が省け、耐震壁の長さ概算の更なる簡略化が図られる。
【０１０１】
以下、実施形態３に係る概算シートを用いて耐力壁の長さを概算する方法を説明する。
【０１０２】
（１）床部分（対象床の倍の面積）を設定する。床部分は、（ｏ，ｐ１，ｑ１，ｒ１）及び（ｏ，ｐ１，ｑ２，ｒ２）のふたつの矩形を形成する。
【０１０３】
（２）設計条件に合わせて座標１３を選択する。即ち、適した概算シートを選択する。
【０１０４】
（３）当該座標の基点１２を床部分の一頂点（ｏ）に合わせる。
【０１０５】
（４）第１座標軸１０をＹ４座標に一致させる。
【０１０６】
（５）対角の頂点ｑ１およびｑ２の座標位置を確認。当該各座標位置が評価関数１６により区画されるいずれの領域に存在するかを読み取る。
【０１０７】
（６）読み取った各領域の値を合算することにより、必要となる水平耐力要素の長さが概算される。
【０１０８】
以上、実施形態を挙げて説明したように、本願発明に係る概算シートによれば、少なくとも建物の平面図さえあれば、その場で直ちに当該建物に必要な水平抵抗要素量を簡易に概算することができる。
【０１０９】
これにより、例えば施主との折衝の最中であっても当該通り芯に必要な水平耐力要素の長さを把握することができ、当該水平耐力要素を当該通り芯のいずれの位置に配置するかや、水平耐力要素の長さを考慮した上で壁の長さや位置を変える等、建築計画に反映させることができる。のみならず、実際の構造計画においても、直ちに水平耐力要素を確認することができるので、投入人員やコンピュータ処理等を削減して大幅な省力化を図ることができる。
【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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