(57)【要約】【課題】増改築等において梁を変更する必要がある場合に、屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδ等を満足した安価な梁種及び工法をスピーディーに提示できる梁成補強材検討結果出力システムを得る。【解決手段】梁成補強材検討結果出力システムは、表示部１の梁成検討入力画面４ｉに検討する天井部（床でもよい）の種類に応じた設計図を立体的に表示して、検討する梁ＡｉのスパンＬ、支配層Ｂｉ等を入力させ、かつ梁成検討条件Ｃｉ（梁サイズ（梁成×幅・・・・））を入力するためのサブ画面３を表示させて、必要な情報（屋根荷重、積雪量・・・）を入力させる。そして、この既存の梁成（梁成ＫＷｉともいう）が曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみ率δ等の一つでも所定条件を満たしていない場合は、曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみ率δを満足する新たな梁成を求め、この求めた梁成を満足する安価な補強方法（梁種、工法）を梁成補強テーブルから自動抽出する。【選択図】図１
2011089337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造住宅に設けられている既存の梁の梁成を、前記木造住宅の改修に伴って所定条件を満たすための補強方法を自動的に画面に提供する梁成検討結果出力システムであって、
前記既存の梁が存在する設計図を記憶した第１の記憶手段と、
前記梁成に補強方法を対応させた、継手無し梁成補強テーブルと継手有り梁成補強テーブルとを記憶した第２の記憶手段と、
（ａ）．前記画面に表示された設計図の検討する梁のスパン、梁サイズ、樹種、前記検討する梁上の建物重量、該建物の勾配、前記検討する梁の継手の有無を含む梁成検討条件が設定される毎に、これを読み込む手段と、
（ｂ）．前記梁成検討条件が読み込まれる毎に、この梁成検討条件に基づいて前記検討する梁の、断面積、断面係数、断面２次モーメント、許容曲げ応力度、許容せん断応力度、ヤング係数を基本パラメータ情報として求める手段と、
（ｃ）．前記梁成検討条件が読み込まれる毎に、この梁成検討条件に基づいて、曲げ応力度、せん断応力度及びたわみ率を算出する手段と、
（ｄ）．前記曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率の各々がそれぞれの所定条件を全て満たしているかどうかを判定する手段と、
（ｅ）．前記全て満たしていないと判定したときは、前記読み込んだ梁成検討条件の梁成より長い寸法の新たな梁成に変更し、これを含んだ新たな梁成検討条件を前記設定された梁成検討条件とする手段と、
（ｆ）．前記全て満たしていると判定しときは、満たしている結果となった前記新たな梁成検討条件の梁成を読み出し、かつ前記梁成検討条件の継手有り無しを判断するステップと、
（ｇ）．継手有りの場合は、前記継手有り梁成補強テーブルから前記新たな梁成に対応する補強方法の情報を抽出して画面に表示する手段と、
（ｈ）．継手無しの場合は、前記継手無し梁成補強テーブルから前記新たな梁成に対応する補強方法の情報を抽出して画面に表示する手段と
を有することを特徴とする梁成検討結果出力システム。
【請求項２】
前記継手無し梁成補強テーブル及び継手有り梁成補強テーブルは、
既存の梁成と前記新たな梁成との格子に前記補強方法を書き込んだマトリックス状のテーブルにしていることを特徴とする請求項１記載の梁成検討結果出力システム。
【請求項３】
前記新たな梁成の読み出しは、小さい寸法の梁成から順に読み出すことを特徴とする請求項１又は２記載の梁成検討結果出力システム。
【請求項４】
前記曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率の算出は、
前記梁成検討条件が読み込まれる毎に、この梁成検討条件に基づいた前記検討する梁に対しての各種荷重情報を求め、この荷重情報と前記基本パラメータ情報と前記梁成検討条件とから支点反力、最大曲げモーメントを算出する手段と、
前記最大曲げモーメントと前記基本パラメータ情報の断面係数とから曲げ応力度を算出する手段と、
前記支点反力と前記基本パラメータ情報の断面積とからせん断応力度を算出し、前記荷重情報と前記基本パラメータ情報のヤング率と前記梁成検討条件の梁のスパンとからたわみ率を算出する手段と
により算出することを特徴とする請求項１、２又は３のいずれかに記載の梁成検討結果出力システム。
【請求項５】
前記既存の梁の上に載っている壁の設置方法毎に、この壁の設置方法及び前記既存の梁を含む前記設計図を選択表示するための設計図表示手段を備え、
該表示手段に、前記（ａ）〜（ｈ）の手段を関連付けて備えていることを特徴とする請求項１、２、３又は４のいずれかに記載の梁成検討結果出力システム。
【請求項６】
前記設計図表示手段は、
前記壁の設置方法の選択に伴って、前記第１の記憶手段からこの設置方法に対応する設計図及び前記既存の梁を含む立体図を画面に表示すると共に、前記梁成検討条件を入力するための入力画面を表示することを特徴とする請求項５記載の梁成検討結果出力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造住宅に設けられている既存の梁の梁成を、改修に伴って所定条件を満たすための補強方法を自動的に画面に提供する梁成検討結果出力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に木造家屋は、逆Ｔ字型の布基礎の上に置かれた木材からなる土台に柱が立設され、それに梁、壁、天井などが組み込まれて建設される。
【０００３】
一方、近年はリフォームが盛んになり、二階を増築したり、部屋を改造したり、あるいはユニットバスを新たに設置したりする。また、太陽光発電も流行してきていて屋根に太陽パネルを設置する要望も増加している。
【０００４】
例えば、太陽パネルを屋根に設置する場合は、天井を支える柱にかかる梁について検討（梁成）を行う必要がある。
【０００５】
つまり、屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδ等を検討して、現状の梁成がこれらを全て満足するかどうかを判断し、満足しない場合は梁成の変更、あるいは合板、添え木などの処置を施すことを進めていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−８３５４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδ等を満足するための梁種及び工法は複数ある。例えば、添え木がある場合や、添え木がない場合等によって梁種及び工法を建設技術者は決定しなければならない。
【０００８】
そして、決定した梁種及び工法が前述の屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδ等の全てを満足していることを施工主に提示することが望ましい。
【０００９】
また、施工主にとってはできるだけ安価で済み、かつスピーディーに補強方法（梁種及び工法）を知りたい。
【００１０】
本発明は以上の課題を解決するためになされたもので、増改築等において梁を変更する必要がある場合に、屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδ等を満足した安価な梁種及び工法をスピーディーに提示できる梁成補強材検討結果出力システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、木造住宅に設けられている既存の梁の梁成を、前記木造住宅の改修に伴って所定条件を満たすための補強方法を自動的に画面に提供する梁成検討結果出力システムであって、
前記既存の梁が存在する設計図を記憶した第１の記憶手段と、
前記梁成に補強方法を対応させた、継手無し梁成補強テーブルと継手有り梁成補強テーブルとを記憶した第２の記憶手段と、
（ａ）．前記画面に表示された設計図の検討する梁のスパン、梁サイズ、樹種、前記検討する梁上の建物重量、該建物の勾配、前記検討する梁の継手の有無を含む梁成検討条件が設定される毎に、これを読み込む手段と、
（ｂ）．前記梁成検討条件が読み込まれる毎に、この梁成検討条件に基づいて前記検討する梁の、断面積、断面係数、断面２次モーメント、許容曲げ応力度、許容せん断応力度、ヤング係数を基本パラメータ情報として求める手段と、
（ｃ）．前記梁成検討条件が読み込まれる毎に、この梁成検討条件に基づいて、曲げ応力度、せん断応力度及びたわみ率を算出する手段と、
（ｄ）．前記曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率の各々がそれぞれの所定条件を全て満たしているかどうかを判定する手段と、
（ｅ）．前記全て満たしていないと判定したときは、前記読み込んだ梁成検討条件の梁成より長い寸法の新たな梁成に変更し、これを含んだ新たな梁成検討条件を前記設定された梁成検討条件とする手段と、
（ｆ）．前記全て満たしていると判定しときは、満たしている結果となった前記新たな梁成検討条件の梁成を読み出し、かつ前記梁成検討条件の継手有り無しを判断するステップと、
（ｇ）．継手有りの場合は、前記継手有り梁成補強テーブルから前記新たな梁成に対応する補強方法の情報を抽出して画面に表示する手段と、
（ｈ）．継手無しの場合は、前記継手無し梁成補強テーブルから前記新たな梁成に対応する補強方法の情報を抽出して画面に表示する手段と
を備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、木造住宅の増改築等において梁を検討する必要がある場合に、梁成検討条件を入力すると、検討する梁が屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδの全てが所定条件が所定条件を満たすかどうかを判定する。
【００１３】
そして、この３つが所定条件を全て見たさない場合は、これらを全て満足する新たな成成を求め、この新たな梁成にするための補強方法を継手有無のテーブルから自動的に抽出して画面に表示する。
【００１４】
このため、熟練者でなくても継手有無に応じた梁成の補強方法をスピーディーに提示できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の梁成補強材検討結果出力システムの概略構成図である。
【図２】本発明の梁成補強材検討結果出力システムを説明する概略フローチャートである。
【図３】梁成を説明する説明図である。
【図４】本発明による補強方法の算出例を説明する説明図である。
【図５】実施の形態１の梁成補強材検討結果出力システムの概略構成図である。
【図６】実施の形態１の梁成補強材検討結果出力システムの動作を説明するフローチャートである。
【図７】実施の形態１の梁成補強材検討結果出力システムの動作を説明するフローチャートである。
【図８】梁成検討条件の梁成の変更を説明する説明図である。
【図９】梁成テーブルの説明図である。
【図１０】梁成補強テーブルの概略を説明する説明図である。
【図１１】実施の形態２の梁成補強材検討結果出力システムの概略構成図である。
【図１２】実施の形態２の梁成補強材検討結果出力システムの動作を説明するフローチャートである。
【図１３】実施の形態２の梁成補強材検討結果出力システムの動作を説明するフローチャートである。
【図１４】実施の形態２の梁成補強材検討結果出力システムの動作を説明するフローチャートである。
【図１５】実施の毛位置亜２の梁成補強テーブルを説明する説明図である。
【図１６】本実施の形態２による補強方法の算出を説明する説明図である。
【図１７】本実施の形態２による補強方法の算出を説明する説明図である。
【図１８】他の実施の形態を説明する説明図である。
【図１９】他の実施の形態を説明する説明図である。
【図２０】他の実施の形態を説明する説明図である。
【図２１】他の実施の形態を説明する説明図である。
【図２２】他の実施の形態を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
初めに、本発明の梁成補強材検討結果出力システムの概略について説明する。
【００１７】
図１は本発明の梁成補強材検討結果出力システムの概略構成図である。梁成補強材検討結果出力システムは、表示部１とコンピュータ本体部２とキーボード（図示せず）とマウス（図示せず）等から構成されている。
【００１８】
そして、コンピュータ本体部２の本機能は、表示部１の梁成検討入力画面４ｉに検討する天井部（床でもよい）の種類に応じた設計図（エクセルシートＲ１、Ｒ２・・）を立体的に表示して、検討する梁ＡｉのスパンＬ、支配層Ｂｉ等を入力させ、かつ梁成検討条件Ｃｉ（梁サイズ（梁成×幅・・・・）を入力するためのサブ画面３（単に検討条件入力画面ともいう）を表示させて、必要な情報（屋根荷重、積雪量・・・）を入力させる。
【００１９】
そして、この既存の梁成（梁成ＫＷｉともいう）が曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみ率δ等の全てが満足するかどうかを判断し、全て満足した場合に、安価な補強方法（梁種及び工法）を梁成補強テーブルから抽出する。
【００２０】
また、曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみ率δの一つでも所定条件を満たしていない場合は、曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみ率δを満足する新たな梁成を求め、この求めた梁成（必要な梁成ＷＴｉともいう）を満足する安価な補強方法（梁種、工法）を梁成補強テーブルから自動抽出する。
【００２１】
前述の梁成検討入力画面４ｉは、検討する梁Ａｉの上に壁等が存在しない場合（小屋梁ともいう）の梁成検討入力画面４ａ（Ｒ１を選択：Ｒ１用入力画面ともいう）と、検討する梁Ａｉの上に内壁が載って２方向から直交する内壁の梁成検討入力画面４ｂ（Ｒ２を選択：Ｒ２用入力画面ともいう）と、検討する梁Ａｉの上に内壁が載って１方向から直交する内壁の梁成検討入力画面４ｃ（Ｒ３を選択：Ｒ３用入力画面ともいう）と、検討する梁Ａｉの上に床（天井板）のみが載っている梁成検討入力画面４ｄと（Ｒ４を選択：Ｒ４用入力画面ともいう）等からなる。
【００２２】
また、梁成検討入力画面４ｉは、検討する梁Ａｉに内壁が載って直交する壁無しの梁成検討入力画面４ｅ（Ｒ５を選択：Ｒ５用入力画面ともいう）と、検討する梁Ａｉに外壁が載って直交する壁無しの梁成検討入力画面４ｄ（Ｒ６を選択：Ｒ６用入力画面ともいう）と、検討する梁Ａｉに外壁が載った梁が２方向からかかっている梁成検討入力画面４ｅ（Ｒ７を選択：Ｒ７用入力画面ともいう）と、検討する梁Ａｉに内壁が載って外壁が直交する梁成検討入力画面４ｆ（Ｒ８を選択：Ｒ８用入力画面ともいう）と、検討する梁Ａｉに外壁が直交する梁成検討入力画面４ｇ（Ｒ９を選択：Ｒ９用入力画面ともいう）と、検討を行うシステムバスをかける梁の梁成検討入力画面４ｈ（Ｒ１０を選択：Ｒ１０用入力画面ともいう）と等からなる。
【００２３】
そして、梁成検討入力画面４ａ、梁成検討入力画面４ｂ、梁成検討入力画面４ｃ、梁成検討入力画面４ｄ、梁成検討入力画面４ｅ、梁成検討入力画面４ｇ、・・・梁成検討入力画面４ｈ等は、後述する梁成検討条件読込部と、荷重算出部と、基準パラメータ算出部と、支点反力・曲げモーメント算出部と、応力度・たわみ算出部と、検討判定部と、梁成更新部と、梁成種決定部と、梁成設定部等が関連付けられている。
【００２４】
また、これらの梁成検討入力画面については具体例を用いて後述する。
【００２５】
一方、前述の機能を実現するためにコンピュータ本体部２には以下に説明するプログラムがインストールされている。図１においては、このプログラムの構成をブロック図で説明する。
【００２６】
つまり、コンピュータ本体部２は、選択シート判定部１０と、第１の梁成検討部１１と、第２の梁成検討部１２と、第３の梁成検討部１３と、・・・第ｎの梁成検討部２０等を備えている。これらは、複数種の各々の梁成検討入力画面に対応する処理を行う処理部である。
【００２７】
図２は本発明の梁成補強材検討結果出力システムを説明する概略フローチャートである。
【００２８】
ステップＳ１：
選択シート判定部１０は、表示部１に表示されたタグＲ１〜Ｒｎの種類を判定し、この選択に該当する第１の梁成検討部、第２の梁成検討部・・・第ｎの梁成検討部を起動する（Ｓ１）。
【００２９】
ステップＳ２〜ステップＳ９：
第１の梁成検討部１１〜第ｎの梁成検討部２０は、タグＲ１、Ｒ２、・・・・の選択に伴って起動し、検討する建物の設計図（検討する梁Ａｉを含む天上部）をメモリ２２から抽出して、画面に立体的に表示し、この梁成検討入力画面４ｉ（４ａ又は４ｂ・・・）のサブ画面３において入力された梁成検討条件Ｃｉ（既存梁サイズ、樹種、屋根荷重、積雪量、太陽光パネル・・・・）に基づいて屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδ等を求めて、これらが所定の条件を満たしているかどうかを判定する。
【００３０】
そして、これら全てを満たさない場合は、梁成テーブル２３（梁成表）から梁成ＷＴｉが小さい梁成を順次選択し、この選択された梁成ＷＴｉで梁サイズ（図３参照）を生成して、再び屋根荷重Ｗ、梁の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみδ等を求めて、これらが所定条件を満たしているかどうかを判定する。
【００３１】
また、全て満足した場合は、満足したときの梁成ＷＴｉに対応する補強方法を梁成補強パターンテーブル２５から抽出する。例えば、「２ＣＳ２０＊４．０＋Ｗ１５０」を抽出する。
【００３２】
すなわち、図４に示すような補強方法（梁種、工法）を自動的に送出する。図４（ａ）は、既存の梁に添え木をして合板する工法であり、添え木部を強調するために斜線で示している。
【００３３】
図４（ｂ）は鉄骨合成梁の工法であり、図４（ｃ）は断面図である。つまり、図４（ｂ）は添え梁＋両側に軽量溝型銅とすることを示す。また、図４（ｃ）は、添え木（Ｗ１５０）を既存梁（１０５）に接続して両側を厚み（＊４．０）の軽量溝型銅（２ＣＬ）とすることを示している。
【００３４】
ステップＳ１０：
次に、終了かどうかを判断し、終了でない場合は処理をステップＳ１に戻す。
【００３５】
以下に、検討する梁Ａｉの上に載っている壁の配置に応じた建物種毎に、実施の形態１、２、３・・として説明する。
【００３６】
＜実施の形態１＞
図５は実施の形態１の梁成補強材検討結果出力システムの概略構成図である。実施の形態１は検討する梁Ａａの上に天井のみが載っている場合（小屋梁検討ともいう）に、例えば太陽光発電パネルを屋根に設置するのに、検討する梁Ａａの梁成ＫＷａを検討する例であり、図１におけるＲ１を選択した場合の第１の梁成検討部１１の処理である。
【００３７】
図５に示すように第１の梁成検討処理部１１は、梁成検討条件読込部３０と、荷重算出部３１と、基準パラメータ算出部３２と、支点反力・曲げモーメント算出部３３と、応力度・たわみ算出部３４と、検討判定部３５と、梁成更新部３６と、梁成種決定部３７と、梁成設定部３８等から構成されている。
【００３８】
梁成検討条件読込部３０は、表示部１において、梁成検討条件ｃａが入力されたかどうかを監視し、梁成検討条件Ｃａが入力された場合は、梁成検討条件Ｃａをメモリ４２に記憶する。
【００３９】
荷重算出部３１は、メモリ４２に記憶された梁成検討条件Ｃａの屋根荷重（重い屋根）を読み込み、この重い屋根に対応する基準値をメモリ４１から抽出して当分荷重Ｗを算出して、メモリ４０に記憶する。メモリ４１に記憶されている基準値とは、重い屋根又は太陽光パネル等とした場合に予め定められている固定値であり、経験値、実験値に基づいて決定された数値である。
【００４０】
基準パラメータ算出部３２は、メモリ４２に記憶された既存梁サイズ（梁成ＫＷａ×幅）、樹種、スパン等を読み込んで、断面積Ａ、断面係数Ｚ、断面２次モーメントＩ、許容曲げ応力度Ｆｂ、許容せん断応力度Ｆｓ、ヤング係数Ｅ等をメモリ４１に記憶されている各種の基準値を用いて算出し、これらをメモリ４３に記憶する。
【００４１】
支点反力・曲げモーメント算出部３３は、メモリ４０に記憶されている等分荷重Ｗとメモリ４２に記憶されている梁スパンＬとを読み込んで、これらの等分荷重Ｗと梁スパンＬ等に基づいて、支点反力Ｒ及び最大曲げモーメントＭｏを算出してメモリ４４に記憶する。
【００４２】
応力度・たわみ算出部３４は、メモリ４４の曲げモーメントＭｏとメモリ４３の断面係数Ｚとを読み込んで曲げ応力度σｂを算出し、かつメモリ４４の支点反力Ｒとメモリ４３の断面積Ａとを読み込んで、せん断応力度τを計算し、またメモリ４０の等分荷重Ｗとメモリ４２の梁スパンＬとメモリ４３のヤング率Ｅとを読み込み、たわみ率δを計算する。
【００４３】
検討判定部３５は、曲げ応力度σｂと、せん断応力度τと、たわみ率δとを読み込み、これらが全て所定条件を満たしているかどうかを判定し、その判定結果を出力する。
【００４４】
梁成更新部３６は、梁成テーブル２３（メモリ）のレコード番号Ｙｉが若い方から番号Ｙｉを設定し、この番号Ｙｉに対応する梁成を読み込む。
【００４５】
梁成種決定部３７は、曲げ応力度σｂと、せん断応力度τと、たわみ率δとがそれぞれの所定条件を満たしている場合は、メモリ４２に記憶されている梁成検討条件Ｃａの変更梁サイズの梁成ＷＴａと、既存梁サイズの梁成Ｋｗａとの交点の格子に書き込まれている補強方法ｍｉを読込み、これを決定した補強方法ｍｉとする。
【００４６】
梁成設定部３８は、サブ画面３ａの既存サイズの梁成を、新たな梁成に変更し、このサブ画面３ａの新たな梁成ＷＴａを含む梁成検討条件Ｃａを梁成検討条件読込部３０に渡す。
【００４７】
上記のように構成された実施の形態１の梁成補強材検討結果出力システムの動作を図６及び図７のフローチャートを用いて説明する。
【００４８】
本実施の形態では、図５に示すように既存の梁成のスパンＬが３６４０ｍｍ、支配幅９１０ｍｍ、梁間隔９１０ｍｍと入力され、梁成検討入力画面４ａのサブ画面３ａにおいて入力された建物重量（屋根荷重）が重い荷重と入力され、積雪量に太陽光発電と入力され、かつ屋根勾配が５．０／１０と入力され、既存梁サイズが梁成１５０×幅１０５と入力され、樹種が米松と入力されたとする（総称して梁成検討条件Ｃａという）。
【００４９】
梁成検討条件読込部３０は、梁成検討条件ｃａが入力されたかどうかを監視する（Ｓ１）。梁成検討条件Ｃａが入力された場合は、梁成検討条件Ｃａを読み込み、これをメモリ４２に記憶（図８参照）する（Ｓ２）。
【００５０】
次に、基準パラメータ算出部３２がメモリ４２に記憶された既存梁サイズ（梁成ＫＷａ×幅）、樹種、スパン等を読み込んで、断面積Ａ、断面係数Ｚ、断面２次モーメントＩ、許容曲げ応力度Ｆｂ、許容せん断応力度Ｆｓ、ヤング係数Ｅを算出し、これらをメモリ４３に記憶する（Ｓ３）。このとき、メモリ４１に記憶されている各種の基準値を用いて算出する。
【００５１】
次に、荷重算出部３１の当分荷重算出処理３１ａがメモリ４２に記憶された梁成検討条件Ｃａの屋根荷重（重い屋根）を読み込み、この重い屋根に対応する基準値をメモリ４１から抽出して当分荷重Ｗを算出する（Ｓ４）。当分荷重Ｗはメモリ４０に記憶される。
【００５２】
次に、支点反力・曲げモーメント算出部３３がメモリ４０に記憶されている等分荷重Ｗとメモリ４２に記憶されている検討する梁スパンＬとを読み込んで、支点反力Ｒを算出する（Ｓ５）。
【００５３】
次に、支点反力・曲げモーメント算出部３３は、メモリ４０に記憶されている等分荷重Ｗとメモリ４２に記憶されている梁スパンＬとを読み込んで、最大曲げモーメントＭｏを算出する（Ｓ６）。これらの支点反力Ｒ、最大曲げモーメントＭｏはメモリ４４に記憶される。
【００５４】
次に、応力度・たわみ算出部３４は、メモリ４４の曲げモーメントＭｏとメモリ４３の断面係数Ｚとを読み込んで曲げ応力度σｂを算出してメモリ４６に記憶する（Ｓ７）。
【００５５】
次に、検討判定部３５は、応力度・たわみ算出部３４で求められた曲げ応力度σｂとメモリ４３の許容曲げ応力度Ｆｂとを読み込み、許容曲げ応力度Ｆｂが曲げ応力度σｂ以上かどうかを検討（第１の所定条件）する（Ｓ８）。許容曲げ応力度Ｆｂ以上であれば、ＯＫと判定する。また、許容曲げ応力度Ｆｂ以下であればＮＧと判定する。
【００５６】
次に、応力度・たわみ算出部３４は、メモリ４４の支点反力Ｒとメモリ４３の断面積Ａとを読み込んで、せん断応力度τを計算してメモリ４６に記憶する（Ｓ９）。
【００５７】
次に、検討判定部３５がメモリ４６のせん断応力度τとメモリ４３の許容せん断応力度Ｆｓとを読み込み、許容せん断応力度Ｆｓがせん断応力度τ以上かどうかを判断（第２の所定条件）する（Ｓ１０）。
【００５８】
許容せん断応力度Ｆｓがせん断応力度τ以上であれば、ＯＫと判定し、以下であればＮＧと判定する。
【００５９】
次に、応力度・たわみ算出部３４は、メモリ４０の等分荷重Ｗとメモリ４２の梁スパンＬとメモリ４３のヤング率Ｅとを読み込み、たわみ率δを計算する（Ｓ１１）。
【００６０】
次に、検討判定部３５は、求めたたわみ率δがＬ／２５０以上かどうかを判定（第３の所定条件）する（Ｓ１２）。以下であれば、以上であればＯＫ、以下であればＮＧと判定する。
【００６１】
前述の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみ率δの各々の検討式（所定条件を判定するための式）はメモリ４７に記憶されている。
【００６２】
そして、図７に示すように、検討判定部３５は、曲げ応力度σｂ、たわみ率δ、せん断応力度τの検討結果すべてがＯＫかあるいは一つでもＮＧかどうかを判定する（Ｓ１５）。
【００６３】
ステップＳ１５で全てＯＫと判定したときは、梁種決定部３７が起動する（Ｓ１６）。
【００６４】
また、ステップＳ１５において一つでもＮＧと判定されている場合は、梁成更新部３６が起動する（Ｓ１７）。
【００６５】
梁成更新部３６は、起動に伴って梁成テーブル２３を引き当てる（Ｓ２３）。この梁成テーブル２３は、図９に示すようにレコード番号Ｙｉ（Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・）に梁成ＷＴａ（１０５、１２０、１８０、・・・・）を対応させている。
【００６６】
そして、梁成更新部３６は、梁成テーブル２３のレコード番号Ｙｉが若い方から番号Ｙｉを設定する（Ｓ１８）。図９の梁成テーブル２３を用いた場合は、Ｙ１を設定する。
【００６７】
次に、梁成更新部３６は、設定されたレコード番号Ｙｉの梁成ＷＴａを読込み、これを梁成設定部３８に渡す（Ｓ１９）。例えば、Ｙ１が設定された場合はＹ１＝１０５、Ｙ２が設定された場合はＹ２＝１２０、・・・、Ｙ７が設定された場合はＹ７＝２７０の梁成ＷＴａを読み込む。
【００６８】
次に、梁成設定部３８は、サブ画面３ａの既存サイズの梁成を、わたされた梁成（１０５、１２０、１５０・・２７０・又は４５０）に変更し（Ｓ２０）、このサブ画面３ａの新たな梁成ＷＴａを含む梁成検討条件Ｃａを梁成検討条件読込部３０に渡して処理を図６に示すステップＳ１に戻す（Ｓ２１）。
【００６９】
すらわち、梁成検討条件読込部３０は、梁成設定部３８によって新たな梁成ＷＴａが設定されると、図８に示すように、入力された梁成検討条件Ｃａのレコードに新たな変更梁サイズ（梁成２７０×幅１０５）を追加して、この新たな変更梁サイズに既存梁サイズを変更する。
【００７０】
これによって、荷重算出部３１と、基準パラメータ算出部３２、支点反力・曲げモーメント算出部３３と、応力度・たわみ算出部３４とが梁成テーブル２３から抽出した新たな梁成で再び、基準パラメータ、当分荷重、支点反力、最大曲げモーメント、曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率を算出して、再び検討判定部３５において、曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率が全てＯＫかＮＧのいずれかが判定されることになる。
【００７１】
一方、ステップＳ１５において、曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率が全てＯＫとなって、梁種決定部３７が起動した場合は以下の処理を行う。
【００７２】
梁種決定部３７は、ＯＫとなった場合は、メモリ４２に記憶されている梁成検討条件Ｃａの変更梁サイズの梁成ＷＴａ（例えば２７０）と、既存梁サイズの梁成Ｋｗａ（１５０）とを読込む（Ｓ２２、Ｓ２３）。
【００７３】
そして、梁成補強テーブル２３の既存サイズの梁成Ｋｗａと変更梁サイズの梁成ＷＴａとの交点の格子に書き込まれている補強方法ｍｉを読込み（Ｓ２４）、これを決定した補強方法ｍｉとして画面に表示する（Ｓ２５）。
【００７４】
例えば、梁成補強テーブル２３が図１０に示すように生成されている場合において、既存梁サイズの梁成ＫＷａが１８０で、必要梁成ＷＴａが２７０の場合は、「２ＣＳ２０＊Ｗ１５０」を抽出して表示する。
【００７５】
なお、梁成補強テーブル２５には、継手有と継手無のテーブルがあるが、継手の有無でも使用可能な梁成補強テーブルについては実施の形態２で説明する。
【００７６】
＜実施の形態２＞
図１１は実施の形態２の梁成補強材検討結果出力システムの概略構成図である。実施の形態２は検討する梁の上に内壁が載って２方向から直交する内壁の場合に、例えば太陽光発電パネルを屋根に設置するのに、検討する梁Ａｂの梁成ＫＷｂを検討する例であり、図１におけるＲ２を選択した場合の第２の梁成検討部１２の処理である。
【００７７】
図１１に示すように第２の梁成検討処理部１２は、図５と同様な、梁成検討条件読込部３０と、基準パラメータ算出部３２と、支点反力・曲げモーメント算出部３３と、応力度・たわみ算出部３４と、検討判定部３５と、梁成更新部３６と、梁成種決定部３７と、梁成設定部３８等の他に、荷重計算部５０と、継手判定部５１等を備えている。
【００７８】
また、継手有り、継手無しの場合の梁成補強テーブル５３を備えている。
【００７９】
荷重計算部５０は、集中荷重算出処理５０ａと等分果汁算出処理５０ｂとたわみ率算出処理５０ｃを備えている。
【００８０】
集中荷重算出処理５０ａは、屋根荷重と検討する梁にかかる壁荷重とを用いて集中荷重Ｐを算出する。
【００８１】
当分荷重算出処理５０ｂは、梁の上の壁荷重と床荷重とを用いて当分荷重Ｗを算出する。
【００８２】
たわみ率等算出処理５０ｃは、梁上の壁荷重と床荷重とからたわみ検討用等分布荷重Ｗ´を算出する。
【００８３】
継手判定部５１は、メモリ４２の梁成検討条件Ｃｂに継手有、継手無しが付加されているかどうかを判定し、継手無しが付加されている場合は、梁成補強テーブル５３の継手無合成梁補強テーブル５３ａを引き当て、継ぎ手有りの場合は継ぎ手有り合成補強テーブル５３ｂを引き当て、その引き当てたテーブルを梁種決定部に知らせる。この梁成補強テーブル５３については後述する。
【００８４】
上記のように構成された実施の形態２の梁成補強材検討結果出力システムの動作を図１２、図１３及び図１４のフローチャートを用いて説明する。
【００８５】
本実施の形態では、図１１に示すように既存の梁成のスパンＬが３６４０ｍｍ、支配幅１８２０ｍｍ、梁間隔１８２０ｍｍと入力され、梁成検討入力画面４ｂのサブ画面３ｂにおいて入力された建物重量（屋根荷重）が軽い屋根と入力され、積雪量に太陽光発電と入力され、かつ屋根勾配が４．０／１０と入力され、既存梁サイズが梁成１２０×幅１０５と入力され、樹種が米松と入力され、梁に継手無しと入力されたとする（総称して梁成検討条件Ｃｂという）。
【００８６】
梁成検討条件読込部３０は、梁成検討条件Ｃｂが入力されたかどうかを監視する（Ｓ３０）。梁成検討条件Ｃｂが入力された場合は、梁成検討条件Ｃｂを読み込み、これをメモリ４２に記憶する（Ｓ３１）。
【００８７】
次に、基準パラメータ算出部３２がメモリ４２に記憶された既存梁サイズ（梁成ＫＷａ×幅）、樹種、スパン等を読み込んで、断面積Ａ、断面係数Ｚ、断面２次モーメントＩ、許容曲げ応力度Ｆｂ、許容せん断応力度Ｆｓ、ヤング係数Ｅを算出し、これらをメモリ４３に記憶する（Ｓ３２）。このとき、メモリ４１に記憶されている各種の基準値を用いて算出する。
【００８８】
次に、荷重算出部５０の集中荷重算出処理５０ａが屋根荷重とかかる壁荷重とを用いて集中荷重Ｐの算出を行い（Ｓ３３）、当分荷重算出処理５０ｂが梁の上の壁荷重と床荷重とを用いて当分荷重Ｗの算出を行い（Ｓ３４）、たわみ率等算出処理５０ｃが梁上の壁荷重と床荷重とからたわみ検討用等分布荷重Ｗ´を算出する（Ｓ３５）。この集中荷重Ｐ、当分荷重Ｗ、たわみ検討用等分布荷重Ｗ´はメモリ４０に記憶される。
【００８９】
次に、支点反力・曲げモーメント算出部３３がメモリ４０に記憶されている集中化中Ｐ及び等分荷重Ｗと、メモリ４２に記憶されている検討する梁スパンＬとを読み込んで、支点反力Ｒを算出する（Ｓ３６）。
【００９０】
次に、支点反力・曲げモーメント算出部５４は、メモリ４０に記憶されている集中荷重Ｐ及び等分荷重Ｗと、メモリ４２に記憶されている梁スパンＬとを読み込んで、最大曲げモーメントＭｏを算出する（Ｓ３７）。これらの支点反力Ｒ、最大曲げモーメントＭｏはメモリ４４に記憶される。
【００９１】
次に、応力度・たわみ算出部５５は、メモリ４４の曲げモーメントＭｏとメモリ４３の断面係数Ｚとを読込んで曲げ応力度σｂを算出してメモリ４６に記憶する（Ｓ３８）。
【００９２】
次に、検討判定部３５は、応力度・たわみ算出部５５で求められた曲げ応力度σｂとメモリ４３の許容曲げ応力度Ｆｂとを読み込み、許容曲げ応力度Ｆｂが曲げ応力度σｂ以上かどうかを検討（判定）する（Ｓ３９）。許容曲げ応力度Ｆｂ以上であれば、ＯＫと判定する。また、許容曲げ応力度Ｆｂ以下であればＮＧと判定する。
【００９３】
次に、応力度・たわみ算出部５５は、メモリ４４の支点反力Ｒとメモリ４３の断面積Ａとを読み込んで、せん断応力度τを計算してメモリ４６に記憶する（Ｓ４０）。
【００９４】
次に、検討判定部３５がメモリ４６のせん断応力度τとメモリ４３の許容せん断応力度Ｆｓとを読み込み、許容せん断応力度Ｆｓがせん断応力度τ以上かどうかを判断する（Ｓ４１）。
【００９５】
許容せん断応力度Ｆｓがせん断応力度τ以上であれば、ＯＫと判定し、以下であればＮＧと判定する。
【００９６】
次に、応力度・たわみ算出部５５は、メモリ４０の集中荷重Ｐ及び等分荷重Ｗと、メモリ４２の梁スパンＬと、メモリ４３のヤング率Ｅとを読み込み、たわみ率δを計算する（Ｓ４２）。
【００９７】
次に、検討判定部３５は、求めたたわみ率δがＬ／２５０以上かどうかを判定する（Ｓ４３）。以下であれば、以上であればＯＫ、以下であればＮＧと判定する。
【００９８】
前述の曲げ応力度σｂ、せん断応力度τ、たわみ率δの各々の検討式はメモリ４７に記憶されている。
【００９９】
そして、図１３に示すように、検討判定部３５は、曲げ応力度σｂ、たわみ率δ、せん断応力度τの検討結果すべてがＯＫかあるいは一つでもＮＧかどうかを判定する（Ｓ４５）。
【０１００】
ステップＳ４５で全てＯＫと判定したときは、梁種決定部３７が起動する（Ｓ４６）。
【０１０１】
また、ステップＳ４５において一つでもＮＧと判定されている場合は、梁成更新部３６が起動する（Ｓ４７）。
【０１０２】
梁成更新部３６は、起動に伴って梁成テーブル２３（図９参照）を引き当てる（Ｓ４８）。  そして、梁成更新部３６は、梁成テーブル２３のレコード番号Ｙｉが若い方から番号Ｙｉを設定する（Ｓ４９）。
【０１０３】
次に、梁成更新部３６は、設定されたレコード番号Ｙｉの梁成ＷＴｂを読込み、これを梁成設定部３８に渡す（Ｓ５０）。
【０１０４】
次に、梁成設定部３８は、サブ画面３ｂの既存サイズの梁成を、梁成更新部３６からわたされた梁成（１０５、１２０、１５０・・２７０・・・又は４５０）に変更する（Ｓ５１）。
【０１０５】
そして、このサブ画面３ｂの新たな梁成ＷＴｂを含む梁成検討条件Ｃｂを梁成検討条件読込部３０に渡して処理を図２に示すステップＳ３０に戻す（Ｓ５２）。
【０１０６】
すらわち、梁成検討条件読込部３０は、梁成設定部３８によって新たな梁成ＷＴｂが設定されると、図８に示すように、入力された梁成検討条件Ｃｂのレコードに新たな変更梁サイズ（例えば梁成２７０×幅１０５）を追加して、この新たな変更梁サイズに既存梁サイズを変更する。
【０１０７】
これによって、新たな梁成で再び、基準パラメータ、当分荷重、支点反力、最大曲げモーメント、曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率を算出して、再び検討判定部３５において、曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率が全てＯＫかＮＧかが判定されることなる。
【０１０８】
一方、ステップＳ４５において、曲げ応力度、せん断応力度、たわみ率が全てＯＫとなって、梁種決定部３７が起動した場合は以下の処理を行う。
【０１０９】
梁種決定部３７は、ＯＫとなった場合は、メモリ４２に記憶されている梁成検討条件Ｃｂの変更梁サイズの梁成ＷＴｂ（例えば２７０）と、既存梁サイズの梁成Ｋｗｂ（１５０）とを読込む（Ｓ５５、Ｓ５６）。
【０１１０】
そして、継手判定部５１がメモリ４２の梁成検討条件Ｃｂに継手有、継手無しが付加されているかどうかを判定する（Ｓ５７）。
【０１１１】
ステップＳ５７において継手無しが付加されている場合は、梁成補強テーブル５３の継手無合成梁補強テーブル５３ａを引き当てる（Ｓ５８）。
【０１１２】
前述の梁成補強テーブル５３は図１５に示すように、継手無しの梁成補強テーブル５３ａと継手有りの梁成補強テーブル５３ｂとからなり、各格子に書き込まれている梁種は実験によって得られたものである。
【０１１３】
梁成種決定部３７は、継手無梁成補強テーブル５３ａの既存サイズの梁成Ｋｗｂと変更梁サイズの梁成ＷＴｂとの交点の格子に書き込まれている補強方法ｍｂを読込み（Ｓ５９）、これを決定した梁種ｍｂとして画面に表示する（Ｓ６０）。
【０１１４】
例えば、継手無梁成補強テーブル５３ａが図１５に示すように生成されている場合において、既存梁サイズの梁成ＫＷｂが１８０で、必要梁成ＷＴｂが２１０の場合は、「＋Ｗ１５０Ｐ２」を抽出して表示する。
【０１１５】
一方、ステップＳ５７において、継手有りが付加されていると判定された場合は、梁成種決定部３７が梁成補強テーブル５３ｂを引き当てる（Ｓ６２）。
【０１１６】
梁成種決定部３７は、継手無梁成補強テーブル５３ｂの既存サイズの梁成Ｋｗｂと変更梁サイズの梁成ＷＴｂとの交点の格子に書き込まれている補強方法ｍｂｐを読込み（Ｓ６３）、これを決定した梁種ｍｂｐとして画面に表示する（Ｓ６４）。
【０１１７】
例えば、継手無梁成補強テーブル５３ｂが図１５に示すように生成されている場合において、既存梁サイズの梁成ＫＷｂが１８０で、必要梁成ＷＴｂが２１０の場合は、「２ＣＳ２０＊４．０＋Ｗ１５０」を抽出して表示する。
【０１１８】
すなわち、本実施の形態によって、図１６、図１７に示す梁種、補強方法を自動的に得ることができる。図１６（ａ）は合板で補強を行うことを示し、図１６（ｂ）は両面を鉄鋼合板とする場合を示し、補強梁は１２０から２４０を示している。
【０１１９】
また、図１６（ｃ）は補強方法が２ＣＬ２５＊４．０＋Ｗ００であることを示し、図１７がその具体的な補強方法である。
【０１２０】
図１７（ａ）は２ＣＬ２０＊４．０＋Ｗ１５０の補強方法であり、図１７（ｂ）が２ＣＬ２０＊４．０の補強方法であり、図１７（ｃ）は２ＣＬ２５＊４．０＋Ｗ１８０の補強方法であり、図１７（ｄ）が２ＣＬ２０＊４．５＋Ｗ１５０の補強方法である。
【０１２１】
＜その他の実施形態＞
図１８〜図２２はその他の実施の形態を説明する説明図であり、これらの図に示す建物においても自動的に検討する梁の補強方法を算出できる。
【０１２２】
図１８は検討する梁の上に内壁が載って１方向からかかっている場合の設計図を画面に表示して、梁成検討条件Ｃｉを入力して上記の各処理部によって梁種及び工法を得たことを示している。図１８においては、既存梁サイズが梁成１０５×幅１０５の場合に、必要梁サイズが梁成３６０×幅１０５で、工法は２ＣＬ２５＊４．０＋Ｗ１８０が梁成補強テーブルから抽出できたことを示している。
【０１２３】
図１９は検討する梁の上に内壁が載っている場合の設計図を画面に表示して、梁成検討条件Ｃｉを入力して上記の各処理部によって梁種及び工法を得たことを示している。図１９においては、既存梁サイズが梁成１２０×幅１０５の場合に、必要梁サイズが梁成３６０×幅１０５で、工法は＋Ｗ２７０Ｐ１Ａが梁成補強テーブルから抽出できたことを示している。
【０１２４】
図２０はシステムバスをかける梁の梁成を検討する場合の設計図を表示して、梁成検討条件Ｃｉを入力して上記の各処理部によって梁種及び工法を得たことを示している。図２０においては、必要梁サイズが梁成３６０×幅１０５で、
工法は＋Ｗ２４０Ｐ１Ｂが梁成補強テーブルから抽出できたことを示している。
【０１２５】
この他に図２１及び図２２のような場合においても、自動的に安価な梁成種及び工法を得ることが可能である。
【０１２６】
図２１は検討する梁の上に外壁が載って、かつ検討する梁に内壁が載った梁が一箇所かかっている場合である。
【０１２７】
図２２（ａ）は検討する梁の上に外壁が載って、かつ検討する梁に外壁が載った梁がかかっている場合である。
【０１２８】
図２２（ｂ）は検討する梁に外壁が載った梁が２方向からかかって、検討する梁の上に内壁が載っている場合である。
【符号の説明】
【０１２９】
１  表示部
２  コンピュータ本体部
４ｉ  梁成検討入力画面
１０  選択シート判定部
１１  第１の梁成検討部
１２  第２の梁成検討部
１３  第３の梁成検討部
２５  梁成補強パターンテーブル
３０  梁成検討条件読込部
３１  荷重算出部
３２  基準パラメータ算出部
３３  支点反力・曲げモーメント算出部
３４  応力度・たわみ算出部
３５  検討判定部
３６  梁成更新部
３７  梁成種決定部
３８  梁成設定部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2011089337.tif 000017
【図１６】
2011089337.tif 000018
【図１７】
2011089337.tif 000019
【図１８】
2011089337.tif 000020
【図１９】
2011089337.tif 000021
【図２０】
2011089337.tif 000022
【図２１】
2011089337.tif 000023
【図２２】
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