(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の建築物の外観デザイン要素のそれぞれの第１の位置データと、前記建築物の構造体となる複数種類の建築構造部材のそれぞれの第２の位置データとを記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出された前記第１及び第２の位置データに基づいて建築物の前記外観デザインと構造体とが融合した前記建築物の仮想三次元モデルを構築するとともに、同仮想三次元モデルから選択された前記外観デザイン要素及び建築構造部材に基づいて前記建築物の二次元線図を作成し、その二次元線図を表示画面に表示させる二次元線図表示手段と、
前記第１の位置データを任意に変更させる位置データ変更手段と、
前記位置データ変更手段によって前記外観デザイン要素のうちの天井の前記第１の位置データを変更させた際に、変更後の第１の位置データと前記建築構造部材のうちの梁の前記第２の位置データとの関係に基づいて、天井面に対して当該梁の相対的な位置を変更し、天井から当該梁が下方に露出するあるいは露出しない二次元線図として前記表示画面に表示させる梁表示変更手段と
前記梁表示変更手段は複数の前記梁の表示態様を用意し、前記天井と梁の位置関係に応じて対応する表示態様を選択するようにしたことを特徴とする建築物の構造表示装置。
【請求項２】
前記梁の表示態様とは当該梁自体への着色であることを特徴とする請求項１に記載の建築物の構造表示装置。
【請求項３】
前記各建築構造部材の属性に応じた強度算出用データに基づいて前記各建築構造部材の強度を算出する強度算出手段と、
前記建築構造部材の二次元線図に対して建築構造部材毎に複数の強度表示態様を用意し、前記強度算出手段によって求められた強度に基づいて所定の強度表示態様を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された所定の強度表示態様を二次元線図上の建築構造部材の強度表示態様として表示画面に表示させる強度表示手段と、
前記第２の位置データに基づいて取得される前記建築構造部材の断面積に対して燃え代面積を除いた残余面積を算出する残余面積算出手段とを備え、
前記強度算出手段は前記残余面積算出手段により算出された残余面積に基づいて前記強度算出手段によって強度を算出させるようにし、
前記位置データ変更手段によって前記外観デザイン要素のうちの天井の前記第１の位置データを変更させた際に、天井から下方に露出する梁の露出部分の断面積の値が変化した場合には前記強度算出手段は変化した後の値を用いて強度を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の建築構造の構造表示装置。
【請求項４】
前記燃え代面積は同建築構造部材の露出状態に応じて用意された複数の燃え代パターンから選択可能であることを特徴とする請求項３に記載の建築構造の構造表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外観デザインと構造体を融合させた画像を表示画面に表示させる建築物の構造表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木造建築物の設計においては、まず建てたい建築物の概略の外観デザインを設計し、その外観デザインに対応した構造体の構造設計を行うのが一般的である。外観デザインとは外回りからの目視状態で屋根と壁（窓、玄関を含む）を備え、内部においては所定の大きさに間仕切りされ、床や天井、水周り等が配置されたいわゆる居住するための「家屋」としてデザインされた三次元モデルである。一方、構造体は梁、柱、筋交い、耐力壁、棟木、桁、束や垂木のような主として木造建築物の強度に貢献する建築構造部材を主体として接合した三次元モデルである。
従来では外観デザインを設計と構造体の構造設計は別個に行われ、設計した結果をユーザー（施主）に確認させる場合も別個に行われている。例えばＣＡＤソフトを使用して設計した外観デザインの三次元モデルを仮想三次元化して様々な視点の画像としてモニタ上に表示させユーザー（施主）に目視させることを行うが、その場合にはあくまでその外観デザインを見せるのみである。そして、その外観デザインに対応する構造体は同じくＣＡＤソフトを使用してモニタ上で構造体のみの画像として目視させるようにしていた（場合によっては出力された図面として）。つまり、外観デザインはユーザーにどのような外観、居住状態になるかを理解させるために見せるものであるため、本来的には構造体と併せて目視させる必要はない、という発想である。
確かに、構造体はその木造建築物がどのような強度を有し、どの程度安心できる構造であるかといった情報をユーザーに説明するために使用するわけであり外観デザインと融合させて目視させなければならないわけではない。ユーザーはその建築物の強度を構造体のみに基づいて理解することができるためである。構造体がどのような強度を有しているかをユーザーに説明するために例えば特許文献１のような技術が提案されている。特許文献１は建築構造部材にかかる応力値に応じてそれら建築構造部材がどのような強度を有することになるかがわかりやすく表示されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６７１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、実際には外観デザインと構造体とを融合させた状態を目視させて判断することが望ましい場合がある。例えば天井に対して梁が下方に突出するのかしないのかを判断したい場合がある。現わしとなる梁は建築構造部材であると同時に一種のデザイン要素でもあるためどこにどのような具合に突出するかをより具体的に画像として目視させたいという要請があるためである。ところが、外観デザインと構造体を別々にモニタ上に表示させても梁が天井のどの位置から下方にどのくらい突出するのか直ちにわかるものではない。
また、突出しない場合、つまり相対的に天井の方が梁よりも下方に存在する場合では天井と梁との間にどのくらいの隙間があるのかについても外観デザインと構造体を融合させていないとわかりにくいものである。隙間の有無や距離はその間に架線したり配管したりする場合に必要な情報である。
そのため、外観デザインと構造体とを融合させなおかつ天井と梁との位置関係をわかりやすく示す手法が望まれていた。
更に、天井と梁との位置関係において特に問題なのは、一旦外観デザインと構造体を設計した後に、外観デザインをマイナーチェンジさせた際に天井高さを変更した場合である。天井高さを変更すると天井と梁との関係において梁の天井下への現わし量が変わったり、天井と梁との隙間量が変わってしまうからである。従来では外観デザインと構造体を融合させていないこともあり、このような外観デザインのマイナーチェンジがあった場合に変更前とどのように変わったのかがよくわからなかった。
本発明は、上記諸問題を解消するためになされたものであり、その目的は、外観デザインと構造体を融合させて表示画面に表示させる際に、梁と天井との関係をより理解しやすいものとした建築物の構造表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、任意の建築物の外観デザイン要素のそれぞれの第１の位置データと、前記建築物の構造体となる複数種類の建築構造部材のそれぞれの第２の位置データとを記憶する記憶手段と、前記記憶手段から読み出された前記第１及び第２の位置データに基づいて建築物の前記外観デザインと構造体とが融合した前記建築物の仮想三次元モデルを構築するとともに、同仮想三次元モデルから選択された前記外観デザイン要素及び建築構造部材に基づいて前記建築物の二次元線図を作成し、その二次元線図を表示画面に表示させる二次元線図表示手段と、前記第１の位置データを任意に変更させる位置データ変更手段と、前記位置データ変更手段によって前記外観デザイン要素のうちの天井の前記第１の位置データを変更させた際に、変更後の第１の位置データと前記建築構造部材のうちの梁の前記第２の位置データとの関係に基づいて、天井面に対して当該梁の相対的な位置を変更し、天井から当該梁が下方に露出するあるいは露出しない二次元線図として前記表示画面に表示させる梁表示変更手段とを備え、前記梁表示変更手段は複数の前記梁の表示態様を用意し、前記天井と梁の位置関係に応じて対応する表示態様を選択するようにしたことをその要旨とする。
また、請求項２に記載の発明では請求項１の発明の構成に加え、前記梁表示変更手段は複数の前記梁の表示態様を用意し、前記天井と梁の位置関係に応じて対応する表示態様を選択するようにしたことをその要旨とする。
【０００６】
上記構成では、記憶手段から読み出された第１の位置データと第２の位置データに基づいて仮想三次元モデル・二次元線図作成手段によって建築物の外観デザインと構造体とが融合した建築物の仮想三次元モデルを作成する。更に、外観デザイン要素と建築構造部材から選択された外観デザイン要素と建築構造部材に基づいて建築物の二次元線図を作成する。そして、作成された二次元線図の画像を表示画面に表示させる。
このような画像表示において位置データ変更手段によって第１の位置データを変更することで外観デザイン要素のうちの天井と建築構造部材のうちの梁の位置関係が変更された場合には梁表示変更手段によって、天井面に対して当該梁の相対的な位置を変更し、天井から当該梁が下方に露出しない二次元線図として前記表示画面に表示させるようにする。つまり、天井の高さを変更することで、相対的に変化する梁との位置関係に応じて梁の表示態様が変化することとなる。天井を低くすれば当初現れていた梁は天井の上方に隠れていくようになる。また、天井と天井の上側に配置された梁との間隔は天井が低くなるにつれて広がることとなる。このような種々の梁と天井との位置関係を表示態様を変更して示すようにする。表示態様として複数の前記梁の表示態様を用意し、前記天井と梁の位置関係に応じて対応する表示態様を選択する。例えば、表示態様として梁自体へ着色して天井と梁の位置の変動に応じて表示する色を変えることができる。天井と梁がある範囲に入る位置関係の場合には同じ表示態様としてもよい。
これによって、融合された建築物の仮想三次元モデルについて、天井の高さ位置の設計変更があった場合に天井と天井の上側に配置された梁とがどのような間隔（隙間量）であるか等がわかりやすくなる。
【０００７】
ここに、「記憶手段」としては例えばパソコンの内部記憶装置としての半導体メモリのような記憶素子や磁気ディスク（ハードディスク）やフレキシブルディスク、ＣＤ-ＲＯＭや光磁気ディスク等の外部記憶装置等が考えられる。
「位置データ」とは外観デザイン要素又は建築構造部材の断面形状を積分した値として、あるいはこれらが直方体・立方体形状であれば基準位置からのその四隅の縦・横・高さ方向の変位量から求めることができる。そのため位置データはそのまま外観デザイン要素又は建築構造部材の形状データと考えることもできる。
外観デザインを構成する「外観デザイン要素」としては、天井の他に屋根、壁（窓、玄関の開口部を含む）及び床等が挙げられる。構造体を構成する「建築構造部材」としては、梁の他に柱、筋交い、耐力壁、桁、垂木、束、棟木、大引等が挙げられる。
「梁の表示態様を変更させる」とは、梁自体の色や形状や模様を天井との位置に応じて変化させることが想定される。また、表示態様の変更とは梁自体ではなく、梁に併記する注書きや装飾的な記載で変更するような場合も含む概念である。
また、「変更後の第１の位置データと第２の位置データとの関係に基づく」とは天井の位置の変更が梁の位置との関係で数値的に把握できればよく、例えば変更後の第１の位置データと第２の位置データとのずれ量（比較値）や、第１の位置データと第２の位置データを加算した値等を使用することができる。
また、「二次元線図」とは選択された外観デザイン要素や構造体が組み合わされて二次元的に表現された線図であって、例えば「間取り」は代表的な二次元線図である。 
【００１０】
また、請求項３記載の発明では請求項１又は２の発明の構成に加え、前記各建築構造部材の属性に応じた強度算出用データに基づいて前記各建築構造部材の強度を算出する強度算出手段と、前記建築構造部材の二次元線図に対して建築構造部材毎に複数の強度表示態様を用意し、前記強度算出手段によって求められた強度に基づいて所定の強度表示態様を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された所定の強度表示態様を二次元線図上の建築構造部材の強度表示態様として表示画面に表示させる強度表示手段と、前記第２の位置データに基づいて取得される前記建築構造部材の断面積に対して燃え代面積を除いた残余面積を算出する残余面積算出手段とを備え、前記強度算出手段は前記残余面積算出手段により算出された残余面積に基づいて前記強度算出手段によって強度を算出させるようにし、前記位置データ変更手段によって前記外観デザイン要素のうちの天井の前記第１の位置データを変更させた際に、天井から下方に露出する梁の露出部分の断面積の値が変化した場合には前記強度算出手段は変化した後の値を用いて強度を算出するようにしたことをその要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明では請求項１又は２の発明の作用に加え、当該建築物の建築構造部材が火事によって燃えたと想定した場合に表示画面に表示させた２次元線図上の建築構造部材の強度表示態様が強度が変化することでその態様が変化するのを表示画面上で目視させることができる。
建築構造部材は例えば柱であり或いは梁であるという種類の相違や形状、配置位置等の相違から各々属性が異なる。そのため個々の建築構造部材に応じて建築構造部材の強度算出用データは異なる。この強度算出用データは前もって記憶装置に記憶させた値を読み出して使用しても新たに入力した値を使用してもいずれでもよい。強度算出用データとしては位置データや荷重データ、更に材質データ等が挙げられる。強度算出用データに基づいて強度算出手段に強度を計算させる。それら強度に応じて表示画面に表示される建築構造部材の二次元線図の画像に対して複数用意された強度表示態様から強度表示手段によって所定の強度表示態様を選択する。
強度表示態様としては例えば、強度が大きいならば安全をイメージする青色のような寒色を使用して建築構造部材自体を表現し、強度が小さいならば、危険をイメージする赤色のような暖色を使用して建築構造部材自体を表現することが考えられる。強度表示態様としては色以外でも線種の違い、明度の差等種々の手段を取りうる。
本発明では火事によって燃えた場合に表示画面に表示させた２次元線図上の建築構造部材の強度表示態様が強度が変化することでその態様が変化するのが目視できる。すなわち、残余面積算出手段によって形状データに基づいて得られた同建築構造部材の断面積に対して燃え代面積を除いた残余面積を算出する。そしてこの残余面積に基づいて前記強度算出手段によって強度を算出させるようにする。つまり、燃えてしまったと想定した部分を除いた状態で計算して建築構造部材の強度を表示させる。
そして、以上のような計算を天井から下方に露出する梁の露出部分の断面積の値が変化した場合には前記強度算出手段は変化した後の断面積の値を用いて強度を算出するようにしている。つまり、梁が天井から露出する部分の増減に応じて強度を算出するようにしている。これによって、より正確な火事を想定した強度計算を行うことができる。
また、請求項４に記載の発明では請求項３の発明の構成に加え、前記燃え代面積を同建築構造部材の露出状態に応じて用意された複数の燃え代パターンから選択可能としたことをその要旨とする。これによって燃え代面積の計算が簡略化されることとなる。
【発明の効果】
【００１２】
上記各請求項に記載の発明によれば、外観デザインと構造体を融合させて表示画面に表示させる際に、天井の位置を変更させた場合に天井と梁との位置関係に応じて梁の表示態様が変化するため、梁と天井とがどのような位置関係にあるのかを容易に理解することができる。また請求項３及び４に記載の発明によれば、火事を想定した梁の強度を検討する際に天井から下方に露出する梁の突出量が変化しても、変化後の梁の突出量を前提に強度計算されるため、常に正確な火事を想定した梁の強度を検討することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の電気的構成を説明するブロック図。
【図２】梁と天井との間隔の計算を説明するための説明図。
【図３】梁の現わし量と色との関係を設定するモニタ上に表示されるダイアログボックスの画面。
【図４】実施の形態において柱の燃え代パターンを同種ごとに分別して説明する説明図。
【図５】同じ実施の形態において梁の燃え代パターンを同種ごとに分別して説明する説明図。
【図６】同じ実施の形態において柱の燃え代の計算方法を説明する説明図。
【図７】同じ実施の形態において残余面積と応力値との関係を示すテーブル。
【図８】同じ実施の形態において梁の燃え代の計算方法を説明する説明図。
【図９】同じ実施の形態において残余面積と応力値との関係を示すテーブル。
【図１０】強度と色との関係を説明する説明図。
【図１１】同じ実施の形態において外観デザインと構造体を融合させてモニタ上に画像表示される平面図。
【図１２】図１１において見上げ状態で目視される梁を融合させてモニタ上に画像表示した平面図。
【図１３】図１１において見下げ状態で目視される土台、大引を融合させてモニタ上に画像表示した平面図。
【図１４】図１１における矢印方向からの斜視図。
【図１５】図１１における平面図における燃え代を考慮した強度分布状態を説明する説明図。
【図１６】外観デザインを変更する場合にモニタに表示されるダイアログボックスの画面。
【図１７】天井を下げるような変更を行った際の見上げ状態で目視される梁を融合させてモニタ上に画像表示した図１２に対応する平面図。
【図１８】天井を下げるような変更を行った場合の図１４に対応する斜視図。
【図１９】図１５に対して天井を下げるような変更を行った際の強度分布状態を説明する説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の建築物の構造表示装置は例えばＣＡＤ機能を備えた建築構造の設計プログラム（以下、単に設計プログラムとする）がインストールされたコンピュータによって具現化される。以下、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、コンピュータ１０は第１及び第２の入力手段、強度算出手段、判定手段としてのＣＰＵ（中央演算装置）１１を有し、同ＣＰＵ１１にはＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１３、磁気ディスク装置１４、入力装置１５、マウス１６、表示手段としてのモニタ１７及びプリンタ１８が接続されている。
ＲＯＭ１２には処理装置全体の動作を制御するためのプログラム、データベースを整理統合して管理するデータベース管理プログラム、複数のプログラムに共通して適用できる機能を管理するＯＡ処理プログラム（例えば、日本語入力機能や印刷機能等）等が予め記憶されている。また、ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１の演算に必要な各種データを一時的に記憶する書き込み及び書き替え可能な記憶部とされる。磁気ディスク装置１４には外観デザインを設計するための外観デザイン設計プログラム、構造体のための構造設計プログラム、設計された外観デザインと構造体の構造設計を融合させて種々の融合状態でモニタ１７上に表示させる表示プログラム、平面図での画面表示において天井と梁との位置関係に応じて梁を所定の色で表示させる梁表示プログラム並びにそれら計算プログラムの動作に必要な各種データが予め記憶されている。また、荷重データ及び形状データに基づいて応力値を計算する応力値計算プログラム、梁等の形状データに基づいて梁等の断面積と燃え代面積を計算する燃え代計算プログラム並びにそれら計算プログラムの動作に必要な各種データが予め記憶されている。
また、磁気ディスク装置１４には外観デザイン設計プログラム及び構造設計プログラムで作成したＣＡＤデータの位置データが格納される。ＣＰＵ１１は表示プログラムの実行に伴って格納されていたＣＡＤデータを磁気ディスク装置１４からＲＡＭ１３に転送する。
【００１５】
入力装置１５はＣＰＵ１１に対して各種指令を与えるとともに、ＣＡＤデータの位置データのデータ入力（データ修正する場合を含む）を行う。入力装置１５はテンキー１５ａと入力キー１５ｂを備えている。テンキー１５ａは主として新たなデータの入力を行う。入力キー１５ｂは選択された処理を実行させたりデータ内容の確定を行う。マウス１６は入力装置１５の補助装置とされ、モニタ１７の表示画面に表示された指示ボックス上にマウスカーソルを移動させ、ボタンスイッチを入力する（つまりＧＵＩ入力する）ことで上記入力キー１５ｂと同様の機能を果たす。
入力キー１５ｂ又はマウス１６によって所望のプログラムを選択し、所望の処理を選択する。
モニタ１７は表示プログラムの実行に伴ってモニタ画面に各プログラムに応じた操作ウィンドウを表示させる。操作者は操作ウィンドウの指示に従って上記テンキー１５ａ及び入力キー１５ｂ（又はマウス１６）を使用して外観デザインと構造体が融合した建築物の仮想三次元モデルを任意の視点からモニタ１７上に表示させ、必要に応じて外観デザインの変更（つまり外観デザインの設計）を実行する。プリンタ１８はモニタ１７の表示画面に表示された画像を記録用紙に印刷する。
【００１６】
ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３から読み出された外観デザイン設計プログラム及び構造設計プログラムでそれぞれ別個に作成された２種類のＣＡＤデータを融合させた画像をモニタ１７に画面表示させる。構造体のＣＡＤデータは外観デザインに基づいて設計されているため、例えば構造体のある部材（柱や梁）の位置データを外観デザインの対応する位置に適用することで融合状態を実現できる。ＣＡＤデータは元来三次元的データであるため、融合された状態においてもあらゆる方向からの二次元平面上での画像表示が可能である。表示態様としては概ね外観デザイン内に構造体が埋没するような状態となるが、外観デザインを半透明にして構造体を外観デザインを透過させて目視させたり、外観デザインのみや構造体のみを目視させるような画像表示も可能である。
また、ＣＰＵ１１は各外観デザイン要素の位置データと、建築構造部材の位置データのデータ値が変更された場合、その変更された後のデータ値に基づいて構築された外観デザインと構造体の融合状態の画像を上記のようにモニタ１７に画面表示させる。
また、ＣＰＵ１１は外観デザイン要素の位置データが変更された場合に外部からの命令に基づいて、その外観デザイン要素と交錯して外部に露出する部分を有するような梁又は柱についてその外部に露出する部分の外観を維持するように梁又は柱の位置データを変更させる。
【００１７】
また、ＣＰＵ１１は梁表示プログラムによってＲＡＭ１３から読み出されたＣＡＤデータのうち、天井と梁の位置データから両者の上下方向の相対的な間隔を計算する。そして、その相対的な間隔に応じて見上げ状態の平面図あるいは見下げ状態の平面図においてモニタ１７に表示させる梁の画像の色を決定する。
図２に示すように本実施の形態では計算の基準位置を天井３３の厚みＣの下面とし、この基準面Ｌ１から縦断面方向において梁の下端面Ｌ２まで距離を間隔Ｄとする。間隔Ｄは基準面Ｌ１から下方に下端面Ｌ２がある場合をプラスとし、基準面Ｌ１よりも上方に下端面Ｌ２がある場合はマイナスとする（逆でもよい）。ここでプラス側はすなわち梁の現わし量に一致する。また、ＣＰＵ１１は梁の下端面Ｌ２が天井３３の厚みＣ内に存在してしまうような場合はエラーと判断し、モニタ１７上に数値を変更するように報知表示をする。
図３は設定モードにおいて表示される間隔Ｄと色との関係を示すダイアログボックスである。本実施の形態では１０色の梁の色の種類が用意されており、デフォルト状態から適宜数値を入力して間隔Ｄの色を変更することが可能である。ＣＰＵ１１は当該梁の間隔Ｄを計算し、梁に対して割りつけられた色に応じた表示をさせる。例えば、ある位置に配置される梁の下端面Ｌ２が交叉関係にある天井の基準面Ｌ１から下方プラス方向に２７３ｍｍであれば梁の色を見上げ状態の平面図あるいは見下げ状態の平面図においてその梁を「３００以下」に対応する表示色で表現させるようにする。
【００１８】
また、ＣＰＵ１１は燃え代計算プログラムによってＲＡＭ１３から読み出されたＣＡＤデータのうち、梁及び柱の位置データに基づいて各梁及び柱についてその断面積と燃え代面積を計算し、更にこれらに基づいて残余面積を計算する。図４に示すように、本実施の形態では柱については１５種類の燃え代パターンを備えており、梁については図５に示すように６種類の燃え代パターンを備えている。更に本実施の形態では燃焼時間に応じた２種類の燃え代の厚みが設定されている。ＣＰＵ１１は梁又は柱について選択されたパターン及び選択された燃え代の厚みに基づいて燃え代面積を計算する。そして、断面積から求められた燃え代面積を減じて残余面積を算出する。本実施の形態では次のように計算が行われる。図４に示す柱では、１５種類の燃え代パターンは残余面積からＡ群〜Ｆ群の６種類に大きく分けられ、図６に示すように柱の一辺をａとし、燃え代厚みをｐとすると、
・Ａ群の残余面積：Ａ＝ａ＊ａ
・Ｂ群の残余面積：Ｂ＝ａ＊ａ−ａｐ
・Ｃ群の残余面積：Ｃ＝ａ＊ａ−２ａｐ
・Ｄ群の残余面積：Ｄ＝ａ＊ａ＋ｐ＊ｐ−２ａｐ
・Ｅ群の残余面積：Ｅ＝ａ＊ａ＋２ｐ＊ｐ−３ａｐ
・Ｆ群の残余面積：Ｆ＝ａ＊ａ＋４ｐ＊ｐ−４ａｐ
で表される。
図７に示すように、本実施の形態では磁気ディスク装置１４内部のｍｎ〜ｍｎ＋５のアドレスには順にＡ群〜Ｆ群とこれと対応する計算式との関係が示されたテーブルＴ１が格納されている。ＣＰＵ１１は燃え代計算プログラムの制御下、選択された燃え代パターンの属するアドレスの計算式に基づいて形状データから得られた柱の辺長と燃え代の厚みの数値データを代入し残余面積の計算を行う。得られた残余面積データは形状データの一つとして一旦ＲＡＭ１３内に格納される。
図５に示す梁では、図８に示すように梁の背をａとし、幅をｂとし、燃え代厚みをｐとすると、
・Ｇ群の残余面積：Ｇ＝ａ＊ｂ
・Ｈ群の残余面積：Ｈ＝ａ＊ｂ−ａｐ
・Ｉ群の残余面積：Ｉ＝ａ＊ｂ−ｂｐ
・Ｊ群の残余面積：Ｊ＝ａ＊ｂ＋２ｐ＊ｐ−ａｐ−ｂｐ
・Ｋ群の残余面積：Ｋ＝ａ＊ｂ＋２ｐ＊ｐ−２ａｐ−ｂｐ
で表される。
梁については図９に示すように、磁気ディスク装置１４内部のｍｍ〜ｍｍ＋４のアドレスには５種類のパターンとこれと対応する計算式との関係が示されたテーブルＴ２が格納されており柱と同様に計算が行われる。
【００１９】
更に、ＣＰＵ１１は磁気ディスク装置１４内の応力値計算プログラムを呼び出し、ＲＡＭ１３から読み出された梁等の位置データ及び荷重データに基づいて各梁及び柱の応力値を算出する。この時、梁及び柱について前記残余面積データが設定されていればこれを考慮して応力値の計算を行う。各建築構造部材の応力値の計算は例えば特開２０００-２５９４６２号等に開示される既知の手法に基づく。
また、ＣＰＵ１１は応力値計算プログラムの制御下で応力値に応じて（つまり強度に応じて）モニタ１７上に表示させる建築構造部材の色を決定する。図１０に示すように、
本実施の形態では６色が用意されており、デフォルト状態では各建築構造部材が０〜１．５のいずれかの値の応力値に応じて対応する色が設定される。数値が大きいほど強度が大きく、数値が小さいほど強度は小さい。色と対応する応力値の範囲は図示しないダイアログボックスを表示させ適宜数値を入力して変更することが可能である。
【００２０】
次に、このような構成のコンピュータ１０の操作の一例と表示態様について説明する。ここでは、ある木造建築物Ａについての外観デザインと構造体の三次元モデルのＣＡＤデータがすでに作成されているものとする。ＣＡＤデータはこのコンピュータ１０で作成してもよく、他のコンピュータで作成したＣＡＤデータを取り込むようにしてもよい。
作業者は入力装置１５あるいはマウス１６を操作して所定の表示モードを選択することでモニタ１７上に外観デザインと構造体が融合した画像を表示させることができる。図１１は外観デザインと構造体の三次元モデルに基づいて外観デザイン要素と建築構造部材を融合させて二次元線図とした例である。
これはある木造建築物Ａの一階の平面図であって、一階部分の外観デザインに対して構造体から柱３０のみを選択して融合させて表示させている。
作業者はこの図１１を一階における平面図の基準として他の画像を任意に表示させることができる。
【００２１】
例えば、作業者は見上げ表示モードを選択することで図１２に示すような図１１において見上げ状態の梁３１を融合させて表示した平面図（天井は表示しない）を表示させることが可能である。このとき、梁３１は天井からの高さに応じた色に全体が着色されて画像表示されることとなる。また、作業者は見下げ表示モードを選択することで図１３に示すような図１１において見下げ状態の大引き３２や土台３４を融合させて表示した平面図を表示させることが可能である。
また、作業者は外観表示モードを選択することで任意の位置から外観デザインと構造体が融合された仮想三次元モデルを表示させることができる。図１４は図１１の矢印方向からの斜視方向からの表示である。吹き抜けのある手前側の第１の部屋Ｒ１に対して奥側の第２の部屋Ｒ２は天井高さが低く構成されている。このような第１の部屋Ｒ１から第２の部屋Ｒ２を間仕切る位置に第１の梁３１ａが架設されている。そして、第１の部屋Ｒ１には完全に現わしとなる第２の梁３１ｂが第１の梁３１ａと交叉状に架設されている。一方、第２の部屋Ｒ２には天井３３から一部現わしとなる第２の梁３１ｂと平行な第３の梁３１ｃが架設されている。
また、作業者は強度表示モードを選択し、図１５に示すような一階の平面図に対応した燃え代を考慮した強度表示を表示させることが可能である。本実施の形態では強度表示モードは外観デザイン要素を透明にし、構造体のみで表示させている。
【００２２】
ここで作業者が表示モードから入力モードへの変更を行い、更に入力モードにおいて外観デザインデータ変更モードを選択し、モニタ１７上で上記天井３３の高さ位置データを変更するものとする。
作業者は外観デザインデータ変更モードにおいてモニタ１７上表示される図１６に示すようなＧＵＩ入力可能なダイアログボックス３５から梁、柱の変更を伴うかどうかをまずチェックする。「梁、柱の寸法の変更を伴う」に「はい」とチェックした場合には、建築構造部材が変更を行った外観デザイン要素と交錯する関係にある場合にその建築構造部材の外部に露出している部分が変更前と同一の露出状態となるように建築構造部材の位置データも同期して変更されることとなる。例えば、変更前の外観デザインにおいて天井から梁を１００ｍｍ現わしとしている場合に天井を２０ｍｍ下げると梁の背も下方に２０ｍｍ拡大されてより大きくなる（これによって構造体の強度は増す）。逆に天井を２０ｍｍ上げれば梁の背は上方に２０ｍｍ縮小されてより小さくなる（これによって構造体の強度は減る）。
一方、梁、柱の変更を伴わない（つまり「いいえ」にチェックする）場合には外観デザイン要素が変更されても梁、柱は変更前の位置データのままである。つまり、梁、柱には外観デザイン要素の変更は影響しない。
【００２３】
ここでは、梁、柱の変更を伴わない場合（つまり「いいえ」にチェック）について説明する。作業者は外観デザインデータ変更モードにおいて例えば天井３３を１８０ｍｍ下げるように入力するものとする。これによって、当初第１の梁３１ａでプラス方向に１５０ｍｍ、第３の梁３１ｃでプラス方向に２０ｍｍと設定されていたものが、第１の梁３１ａでマイナス方向に３０ｍｍ、第３の梁３１ｃでマイナス方向に１６０ｍｍの位置とされる（いずれも梁下面の天井下面からの位置）。これによって第２の部屋Ｒ２の梁の現わしはなくなる（現わし量０）。
このような変更が行われたＣＡＤデータについて再度表示モードにおいてモニタ１７に表示させると、図１２の状態の表示が例えば図１７に示すように見上げ状態の梁３１を融合させて表示した平面図では梁３１の位置の天井からの相対的な位置変化に応じて色が変更されて画面に表示されることとなる。また、図１８の斜視方向からの表示では天井３３は図１４の状態から下がっており第１の梁３１ａと第３の梁３１ｃが天井３３内部に完全に隠されてしまうこととなる。
また、このように現わし量が変わったことから強度表示モードでの燃え代を考慮した強度表示では例えば図１９のように第１の梁３１ａと第３の梁３１ｃの強度が変化して表示されることとなる。ここでは、第１の梁３１ａと第３の梁３１ｃの現わし量が０となるため、変更前（図１５）に比べて強度が向上することとなる。
【００２４】
以上、上記実施形態のように構成することにより、次のような効果が奏されることとなる。
（１）従来と異なり外観デザインと構造体とを融合させた状態でモニタ上で確認できるため、外観デザイン要素と建築構造部材が交錯する場合についてどのような位置関係にあるのかをよく理解することができる。特に、天井３３と梁３１ａ〜３１ｃの位置関係がよく理解できることとなる。
（２）梁３１ａ〜３１ｃは天井３３からのプラス方向あるいはマイナス方向の位置関係が色によって把握できるため便利である。より具体的にはプラスの場合には色によって天井からの現わし量がどのくらいかが色によって直ちにわかることとなる。また、現わしになっていない天井より上方に配置される梁３１ａ〜３１ｃが天井との間にどのくらいの間隔を保っているのかは外観デザインと構造体とを融合させただけではわかりにくいものである。しかし、マイナスの場合にも天井と梁３１ａ〜３１ｃの下面との間隔が色で示されることとなり、天井上部に架線したり配管を通したりできるのかどうかの電気、配管工事の段取りについての検討に非常に有意義である。
（３）設計後に天井の高さや壁の厚みを変更するというマイナーチェンジは比較的頻繁に行われる。上記実施の形態では外観デザインを変更することによって天井３３と交錯する梁３１ａ〜３１ｃの露出量（現わし量）が変更されるが、変更によって露出量が大きく変化することで画面に表示される色が変更されるため、色の変化で露出量が変わったことがすぐに理解できる。
（４）燃え代を考慮した強度表示では常に天井３３の高さが変更されることによる変更された梁３１ａ〜３１ｃの露出量（現わし量）が前提に計算が行われるため、より正確な燃え代を考慮した強度表示が可能である。
（５）設計後に天井３３の高さを変更する際に天井３３と梁３１ａ〜３１ｃとが交錯している場合に、現状のデザインを優先するか（つまり、梁、柱の変更を伴う）、現状のデザインを優先せずに梁３１ａ〜３１ｃの露出量（現わし量）を変更しても構わないかを選択できるため、状況に応じた最適な設計が可能となる。
【００２５】
尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・梁３１ａ〜３１ｃの表示態様としては上記色以外のパターンで行ってもよくまた使用する色の数は自由に設定可能である。色に対応する帯域の数値も適宜変更可能である。また、線種の違いや白〜黒への明度差の違いで表示してもよく、梁３１ａ〜３１ｃと表示上重複するように間隔Ｄに応じたマークを配置するようにしてもよい。
・本実施の形態では天井３３と梁３１ａ〜３１ｃの間隔Ｄ計算の基準位置を天井３３のの厚みＣの下面としたがこれに限らず天井３３の上面を基準としたり、その他の位置に設定することも自由である。梁３１ａ〜３１ｃについても同様である。
・上記実施の形態では外観デザインと構造体とは別個のＣＡＤデータとして作成したが、外観デザインを構築する際に当初から建築構造部材を盛り込みながら構造体も同時に構築をしてＣＡＤデータを得るようにしてもよい。この場合でも外観デザインと構造体とが融合されていることには変わりはないからである。
・外観デザイン及び構造体とのＣＡＤデータは他のコンピュータで作成しても、当該表示をさせるコンピュータ１０で作成してもどちらでも構わない。
・上記実施例では天井３３の高さを変更することで梁３１ａ〜３１ｃの露出量を変更し、表示態様を変更するようにしたが、その他の外観デザイン要素と建築構造部材と交錯する例として壁と柱、あるいは壁と梁について適用するようにしてもよい。つまり、例えば壁の内外の移動に伴って壁からの柱の露出量を変更させ、その柱の露出量に応じて表示態様を変更するごとくである。
【００２６】
・上記実施の形態での燃え代パターンは一例であり、他のパターンを設定することは自由である。
・強度を示す色は上記以外のパターンや数でもよい。色に対応する帯域の数値も適宜変更可能である。線種の違いや白〜黒への明度差の違いで表示してもよく、構造部材と表示上重複するように強度に応じたマークを配置するようにしてもよい。
・上記実施の形態では梁及び柱についてのみ燃え代の計算を行ったが、その他の建築構造部材について行うことも自由である。
・上記実施の形態では燃え代厚みとして２種類が設定されていた。しかし、もっと多くの厚みの種類（つまり燃焼時間を細かく）を設定しても構わない。例えばごく短い時間間隔、例えば５分毎の燃え代厚みを設定し、強度計算した結果を連続的に強度分布図３５に表示させるようにしてもよい。このようにすれば刻一刻火事によって変化する強度を目視して経時的にシミュレートすることが可能である。
・強度分布図３５を表示させる際の初期値としてもっとも強度が劣る状態での条件設定を採用したが、その他の条件で初期値を設定しても構わない。
・上記実施の形態では各種データは磁気ディスク装置１４からＲＡＭ１３に転送するようにしていた。しかし、これをその他の外部記憶装置、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ-ＲＯＭや光磁気ディスク等からデータを転送するようにしてもよい。また、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）或いはインターネットのようなデータ通信によってデータを転送するようにしてもよい。
・上記実施の形態ではＲＡＭ１３に転送された各種データは建築物の骨格に大きな影響のある柱、梁、すじかい等のデータは書き換え不能で、床や壁の荷重データは建築物の骨格に影響がないとして書き換え可能であった。すなわち、一部のデータのみ強度表示装置で更新することが可能であった。しかし、各種データをすべて書き換え可能としたり、逆にすべて書き換え不能としてもよい。
・上記実施の形態における荷重の種類と応力の種類は一例に過ぎない。本実施の形態では最も普遍的な強度決定条件として上記を求めたに過ぎず、更にその種類を加えても逆に減らしてもよい。
・印刷するしないは自由である。従って、プリンタは必須ではない。またデータを保存する場合には保存手段は問わない。例えば、磁気ディスク装置、ＲＡＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ-ＲＯＭや光磁気ディスク等が例として挙げられる。その他本発明はその趣旨を逸脱しない態様で変更して実施することは自由である。
その他本発明はその趣旨を逸脱しない態様で変更して実施することは自由である。
【００２７】
上記実施の形態から把握できる本発明のその他の技術的思想について下記に付記として説明する。
（１）外観デザイン要素の位置データを変更した際に以下の２つのいずれかを選択できる選択手段を備えること。
Ａ）建築構造部材の位置データを同期して変更させることでデフォルトで設定されている当該外観デザイン要素と交叉する建築構造部材の露出量を変更させないこと。
Ｂ）建築構造部材の位置データは変更させないことでデフォルトで設定されている当該外観デザイン要素と交叉する建築構造部材の露出量を変更を変更する。
（２）天井の高さ位置データを変更した際に以下の２つのいずれかを選択できる選択手段を備えること。
Ａ）デフォルトで設定されている当該天井と交叉する梁との間隔を梁の背の高さを変更させることで間隔を一定とする。
Ｂ）梁の背の高さを変更させないことでデフォルトで設定されている当該天井と交叉する梁との間隔を変更する。
（３）（２）におけるＡ）で当該天井からの梁の現わし量を梁の背（成）を変更させてデフォルトの現わし量とすること。
【符号の説明】
【００２８】
１２…記憶手段としてのＲＯＭ、１３…記憶手段としてのＲＡＭ、１４…記憶手段としての磁気ディスク装置、１７…二次元線図表示手段としてのモニタ、位置データ変更手段、梁表示変更手段の一部たるＣＰＵ。
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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