(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造住宅の伏図を構成する横架材の材成を構造強度計算に基づいて決定するための設計支援装置であって、以下の構成を備えたことを特徴とする木造住宅用伏図設計支援装置。
（１Ａ）前記横架材について、材成が指定されているときは当該指定されている材成を、材成が指定されていないときは所定の初期値を、当該横架材の材成初期値として設定する材成初期値設定手段を備えていること。
（１Ｂ）前記材成初期値が設定された横架材に対して、少なくとも支点間の曲げに関する構造強度計算を実行して前記材成初期値が構造強度上の許容値を満足しているか否かを判定し、当該判定の結果、構造強度上の許容値を満足している場合は前記材成初期値のままで、構造強度上の許容値を満足していない場合は規格寸法材の材成ピッチに基づいて当該許容値を上回る様に増加させた材成へと変更した上で、材成を考慮した継手・仕口に関する計算条件を決定し、少なくとも支点間の曲げ及び両端部のせん断に関する構造強度計算を実行し、当該構造強度計算に用いた材成が構造強度上の許容値を満足しているか否かを判定する横架材材成判定手段を備えていること。
（１Ｃ）前記横架材材成判定手段によって構造強度上の許容値を満足していると判定された横架材については、当該判定に当たって構造強度計算に用いた材成を当該横架材に対する材成決定値とする材成決定手段を備えていること。
【請求項２】
木造住宅の伏図を構成する横架材の材成を構造強度計算に基づいて決定するための設計支援装置であって、以下の構成を備えたことを特徴とする木造住宅用伏図設計支援装置。
（２Ａ）前記伏図における区画線及び柱配置に基づいて計算対象スパンを設定する計算対象スパン設定手段を備えていること。
（２Ｂ）前記伏図において、材成が指定されているときは当該指定されている材成を、材成が指定されていないときは所定の初期値を、前記計算対象スパンの材成として設定するスパン材成設定手段を備えていること。
（２Ｃ）前記スパン材成設定手段によって材成が設定された計算対象スパンに対して少なくとも支点間の曲げに関する構造強度計算を実行し、前記設定された材成が構造強度上の許容値を満足しているか否かを判定するスパン材成判定手段を備えていること。
（２Ｄ）前記スパン材成判定手段により、構造強度計算上の許容値を満足していると判定された場合は前記設定された材成のままで、構造強度計算上の許容値を満足していないと判定された場合は規格寸法材の材成ピッチに基づいて当該許容値を上回る様に増加させた材成へと変更した上で、プレカット加工単位としての横架材の両端位置及び材成を設定する計算対象横架材設定手段を備えていること。
（２Ｅ）前記計算対象横架材設定手段によって設定された横架材を計算対象として、当該横架材に設定された材成を考慮して継手・仕口に関する計算条件を決定し、少なくとも支点間の曲げ及び両端部のせん断に関する構造強度計算を実行し、当該構造強度計算に用いた材成が構造強度計算上の許容値を満足しているか否かを判定する横架材材成判定手段を備えていること。
（２Ｆ）前記横架材材成判定手段によって構造強度計算上の許容値を満足していると判定された横架材については、当該横架材の構造強度計算に用いた材成を当該横架材に対する材成決定値とする材成決定手段を備えていること。
【請求項３】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（３）前記材成決定手段は、前記横架材材成判定手段により構造強度計算上の許容値を満足していないと判定された横架材については、規格寸法材の材成ピッチに基づいて当該許容値を上回る様にさらに増加させた材成を、当該横架材に対する材成決定値とする手段として構成されていること。
【請求項４】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（４）前記材成決定手段は、前記許容値に対する割増を行うための割増条件を横架材の位置又は種類に応じて設定する材成割増条件設定手段を備え、該材成割増条件設定手段の設定を反映して前記材成決定値を決定する手段として構成されてていること。
【請求項５】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（５）前記材成初期値設定手段は、材成の指定がなされている計算対象に対しても、前記所定の初期値を設定するか否かを選択する選択手段を備え、該選択手段によって所定の初期値を設定する選択がなされている場合は、前記伏図において材成の指定がなされている計算対象についても前記所定の初期値を設定する手段として構成されていること。
【請求項６】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（６）前記横架材材成判定手段は、横架材の内で少なくとも特定の横架材に対して最小材成を設定する最小材成設定手段を備えると共に、前記特定の横架材については、前記最小材成設定手段に設定されている最小材成と前記許容値とを比較して前記判定を実施する手段として構成され、前記材成決定手段は、前記特定の横架材の最小材成が前記許容値を下回らない場合は、当該最小材成を前記材成決定値とする最小材成優先手段を備えていること。
【請求項７】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項６に記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（７）前記最小材成設定手段は、前記横架材の「種類」、「伏図中の位置」、又は「種類と伏図中の位置」の少なくとも一つに対応して前記最小材成を設定する手段、として構成されていること。
【請求項８】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（８）前記伏図中における横架材同士が所定の接合関係となる場合に当該横架材同士の間で材成差を許容するか否かを設定する材成差許否設定手段を備えると共に、前記材成決定手段が、前記所定の接合関係となる横架材同士に対する材成を決定する際には、前記材成差許否設定手段の設定に従って材成を補正する接合部材成補正手段を備えていること。
【請求項９】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項８に記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（９）前記材成決定手段は、前記所定の接合関係となる横架材の一方についての材成増加条件を設定する材成増加条件設定手段をも備えると共に、前記接合部材成補正手段は、前記材成差許否設定手段において材成差を許容しない設定がなされている場合は材成の大きい方の横架材の材成に統一する様に前記材成の補正を実行し、前記材成差許否設定手段において材成差を許容する設定がなされている場合は前記前記材成増加条件設定手段の設定に従って一方の横架材の材成を増加させる様に前記材成の補正を実行する手段、として構成されていること。
【請求項１０】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項８又は９に記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１０）前記材成差許否設定手段による材成差を許容するか否かが設定された接合関係の横架材同士における仕口加工条件を設定する仕口加工条件設定手段をも備えると共に、前記接合部材成補正手段は、前記材成の補正に際して、前記仕口加工条件設定手段の設定に従って、横架材の仕口を決定する仕口決定手段をも備えていること。
【請求項１１】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１１Ａ）前記伏図中において持出し梁と先端梁の関係となっている横架材同士に対して、接合部における材成差を「あり」とするか「なし」とするかに加えて、「あり」の場合に材成の小さい方の横架材の材成増加を行うための材成増加条件を設定する持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段を備えていること。
（１１Ｂ）前記材成決定手段は、持出し梁と先端梁の関係となる横架材同士に対しては、
（１１Ｂ１）前記持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段において「材成差なし」が設定されているときは、材成の小さい方の横架材を材成の大きい方の横架材の材成と一致させる様に材成を増加させる補正を行い、
（１１Ｂ２）前記持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段において「材成差あり」が設定されているときは、材成の小さい方の横架材について、前記材成増加条件に従って材成を増加させる補正を行う、
持出し梁・先端梁材成補正手段を備えていること。
（１１Ｃ）前記持出し梁・先端梁材成補正手段による材成の補正を行う場合、前記持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段において「材成差あり」の設定がなされている場合と、「材成差なし」の設定がなされている場合とで、仕口形状を異ならせる材成差対応仕口加工条件変更手段を備えていること。
【請求項１２】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１２）前記伏図中において桁差し接合となっている横架材同士に対して、上面高さにレベル差が存在するとき、受梁の材成を増加させるための判定条件を設定する桁差し接合部補正条件設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、前記桁差し接合部補正条件設定手段に設定された判定条件に基づいて受梁の材成を増加させるか否かを判定し、増加させると判定された場合は当該受梁の材成を増加させる補正を実行する桁差し接合部受梁材成増加補正手段を備えていること。
【請求項１３】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１３Ａ）前記伏図中において受け側において枕梁を用いる接合関係となっている場合に、当該接合部において上材となる通常梁及び下材となる枕梁のいずれで強度を満足させるかを設定する枕梁使用部強度分担設定手段を備えていること。
（１３Ｂ）前記材成決定手段は、
（１３Ｂ１）前記枕梁使用部強度分担設定手段による設定が前記上材で強度を分担する設定となっているときは、当該上材の材成を前記材成決定手段によって決定された材成に基づいて決定すると共に、前記下材の材成を、当該下材の下面が前記接合部における相手材の下面以下となる規格寸法材に基づいて決定し、
（１３Ｂ２）前記枕梁使用部強度分担設定手段による設定が前記下材で強度を分担する設定となっているときは、前記上材の材成を所定の指定材成に決定すると共に、前記下材の材成を、前記材成決定手段によって決定された材成以上であり、かつ、当該下材の下面が前記接合部における相手材の下面以下となる規格寸法材に基づいて決定する、
枕梁こぼれ補正手段を備えていること。
【請求項１４】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１３に記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１４）前記枕梁こぼれ補正手段によって前記下材の材成を補正する場合に、さらに材成をランクアップするか否かを設定するこぼれ処理ランクアップ設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、前記枕梁こぼれ補正手段によって決定された下材の材成を、前記こぼれ処理ランクアップ設定手段の設定に従ってさらに増加させる枕梁こぼれランクアップ補正手段を備えていること。
【請求項１５】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１５Ａ）柱材に使用し得る素材の素材長を設定する柱素材長設定手段を備えていること。
（１５Ｂ）前記柱材に支持されている横架材に対して前記材成決定手段が決定した材成を規格寸法材の材成ピッチに従って増加可能な条件を設定する材成ランクアップ条件設定手段を備えていること。
（１５Ｃ）前記柱材に支持されている横架材に対して前記材成決定手段が決定した材成を前記材成ランクアップ条件設定手段の設定した条件内で増加させることによって、前記柱素材長設定手段に設定された素材を切断することなく使用できるか否かを判定する素材長使用可否判定手段を備えていること。
（１５Ｄ）前記素材長使用可否判定手段により、前記柱素材長設定手段に設定された素材を切断することなく使用可能と判定されたときは、前記材成決定手段は、当該柱に下から支持される横架材の材成を、前記材成ランクアップ条件設定手段の設定した条件内で増加させた材成へと補正する柱素材長対応材成補正手段を備えていること。
【請求項１６】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１６）所定の母屋について、材成を材幅に揃えるか否かを設定する材成揃え設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、前記材成揃え設定手段によって材成を材幅に揃えることと設定された母屋については材成を材幅に一致させる補正を実行する材成揃え手段を備えていること。
【請求項１７】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１７）母屋について、前記材成決定手段の決定した材成が所定値以上となったときに材幅を材成に揃えるか否かを設定する材幅揃え設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、母屋の材成が前記材幅揃え設定手段によって設定された所定値以上となったとき、当該母屋について、材幅を材成に一致させる補正を実行する材幅揃え手段を備えていること。
【請求項１８】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１８）前記横架材材成判定手段は、構造強度計算に用いた材成が許容値を満足していないと判定したときに、樹種をより強度の高いものへと更新した上で、構造強度計算をやり直す樹種変更手段を備えていること。
【請求項１９】
さらに、以下の構成をも備えたことを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置。
（１９）前記材成決定手段によって決定された材成決定値に基づいて構造強度計算書を出力する構造強度計算書出力手段を備えていること。
【請求項２０】
コンピュータを、請求項１〜１９のいずれかに記載の木造住宅用伏図設計支援装置における演算処理を実行させるための演算処理手段として機能させるための木造住宅用伏図設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造住宅用プレカット加工のための伏図設計支援装置及びプログラムに係り、特に、構造強度を考慮した伏図を設計する機能を有する装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プレカット加工用のＣＡＤにおいて構造強度を考慮して横架材の材成を決定するための技術についていくつかの提案がある（特許文献１〜３）。
【０００３】
特許文献１は、コンピュータの画面上で住宅の仕様データ及び形状データを入力し、且つ形状データ中に梁及び柱を入力した後、梁に対する荷重の載加位置及び荷重の大きさを入力し、これらの入力データに基いてコンピュータに所望の梁の曲げ及びたわみを計算させて計算結果を画面上に表示させ、梁の曲げ及び／又はたわみが許容値を超えている場合、梁及び／又は柱に関するデータを修正した上で再度前記計算を行わせるようにした住宅の構造計画支援方法を提案している。
【０００４】
特許文献２は、入力された構造材料のヤング係数及び断面寸法に基づく強度が必要強度を満たす強度以上であるか判断する必要強度判断手段と、入力された構造材料のヤング係数と断面寸法との対比表データにおける入力データ対応ポイントの周辺の使用可能な許容範囲を設定し、その許容範囲内の構造材料を選定する許容構造材料選定手段と、許容範囲内の構造材料における下限域となる対応データを有する構造材料を選定する下限域選定手段と、下限域となる対応データを有する構造材料を材質に応じて選定する材質選定手段と、最安値の構造材料であるか判断する最安値判断手段と、を備え、必要強度を満たす強度で且つ最も安価な構造材料を簡単に選定することができる構造材料の選定装置を提案している。
【０００５】
特許文献３は、以下のａ）〜ｇ）からなる木造軸組工法住宅の許容応力度計算を支援するコンピュータプログラムを提案している。
ａ）水平方向の地震荷重または風荷重と当該階の水平剛性の総和の比から、当該階の剛性の過不足の１次判断の過程、ｂ）剛性不足分の剛性を所定の位置に追加する過程、ｃ）ねじれ補正係数を考慮した計算式で、各通りの構造部材の追加剛性を含む剛性から、各通りの構造部材が負担する地震荷重及び風荷重を算出する過程、ｄ）各通りの構造部材が負担する荷重と当該通りの構造部材の許容水平荷重を比較する過程、ｅ）１または２以上の通りにおいて構造部材が負担する荷重が当該構造部材の許容水平荷重を超えた場合、当該構造部材の剛性を負担荷重と許容水平荷重の比に応じて増大させる過程、ｆ）構造部材が負担する荷重が当該構造部材の許容水平荷重以下になるまで繰り返す過程、ｇ）構造部材が負担する地震荷重及び風荷重、許容水平荷重、および、増大させた剛性を出力。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３１６９９４
【特許文献２】特開２００９−２６５９５３
【特許文献３】特開２０１０−１６７０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、木造住宅に対しては、「地域性による梁の使い方」や「上棟時の見栄え」といった「躯体に対する意匠的な面からの要望」が高い。このため、プレカット工場では、「スパン表」と呼ばれる知識と経験を活かしたマニュアル資料を備えていて、このスパン表に基づいて伏図の作成、材成の決定等を実行していた。
【０００８】
特許文献１〜３の技術によれば、横架材を構造強度上の要求を満足する材成を有するものに設計することが可能である反面、こうした「躯体に対する意匠的な面からの要望」に応える設計ができないという問題がある。特に、特許文献２の作用・効果として記載されている様に、自動計算によって材成を決定する方法では、コスト重視に偏り易く、上棟の際などに躯体が華奢に見える可能性が高く、実用的な面からの問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、構造強度を満足しつつ意匠的な面からの要望にも応えることのできる木造住宅用伏図設計支援装置及びプログラム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】
【００１０】
上記目的を達成するためになされた本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、木造住宅の伏図を構成する横架材の材成を構造強度計算に基づいて決定するための設計支援装置であって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（１Ａ）前記横架材について、材成が指定されているときは当該指定されている材成を、材成が指定されていないときは所定の初期値を、当該横架材の材成初期値として設定する材成初期値設定手段を備えていること。
（１Ｂ）前記材成初期値が設定された横架材に対して、少なくとも支点間の曲げに関する構造強度計算を実行して前記材成初期値が構造強度上の許容値を満足しているか否かを判定し、当該判定の結果、構造強度上の許容値を満足している場合は前記材成初期値のままで、構造強度上の許容値を満足していない場合は規格寸法材の材成ピッチに基づいて当該許容値を上回る様に増加させた材成へと変更した上で、材成を考慮した継手・仕口に関する計算条件を決定し、少なくとも支点間の曲げ及び両端部のせん断に関する構造強度計算を実行し、当該構造強度計算に用いた材成が構造強度上の許容値を満足しているか否かを判定する横架材材成判定手段を備えていること。
（１Ｃ）前記横架材材成判定手段によって構造強度上の許容値を満足していると判定された横架材については、当該判定に当たって構造強度計算に用いた材成を当該横架材に対する材成決定値とする材成決定手段を備えていること。
【００１１】
本発明の木造住宅用伏図設計支援装置によれば、構造強度計算による許容値に関する判定を複数回実行することにより、「横架材の曲げ，たわみ」だけでなく「横架材両端の継手・仕口におけるせん断」についても構造強度上の許容値を満足する様に材成を決定することが可能となる。また、許容値を満足していない場合に単純に材成を増加させるだけでなく、増加させた後の材成に基づいて継手・仕口に関する計算条件を決定し、再度、構造強度計算を実行して最終的な材成を決定するから、よりプレカット加工単位に近い形で横架材の材成を決定することができる。また、オペレータが指定したり、初期値として設定してある材成が構造強度上の許容値を満足しているときは、計算上はもっと小さい材成であってもよい横架材についても、これを変更しない。よって、意匠的な観点や、地域的な観点などから材成を大きくしておきたいという設計者や施主の意向を反映しつつ、構造強度を満足する設計を支援することができる。なお、１回目の構造強度計算における横架材の両端位置と２回目の構造強度計算における横架材の両端位置とが変更されていても構わず、両端位置が変更された場合、曲げの支点に関する計算条件が変更されても構わない。また、１回目の構造強度計算において両端部のせん断を計算対象に含んでいても構わない。
【００１２】
同じく上記目的を達成するためになされた本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、木造住宅の伏図を構成する横架材の材成を構造強度計算に基づいて決定するための設計支援装置であって、以下の構成を備えたことを特徴とする。
（２Ａ）前記伏図における区画線及び柱配置に基づいて計算対象スパンを設定する計算対象スパン設定手段を備えていること。
（２Ｂ）前記伏図において、材成が指定されているときは当該指定されている材成を、材成が指定されていないときは所定の初期値を、前記計算対象スパンの材成として設定するスパン材成設定手段を備えていること。
（２Ｃ）前記スパン材成設定手段によって材成が設定された計算対象スパンに対して少なくとも支点間の曲げに関する構造強度計算を実行し、前記設定された材成が構造強度上の許容値を満足しているか否かを判定するスパン材成判定手段を備えていること。
（２Ｄ）前記スパン材成判定手段により、構造強度計算上の許容値を満足していると判定された場合は前記設定された材成のままで、構造強度計算上の許容値を満足していないと判定された場合は規格寸法材の材成ピッチに基づいて当該許容値を上回る様に増加させた材成へと変更した上で、プレカット加工単位としての横架材の両端位置及び材成を設定する計算対象横架材設定手段を備えていること。
（２Ｅ）前記計算対象横架材設定手段によって設定された横架材を計算対象として、当該横架材に設定された材成を考慮して継手・仕口に関する計算条件を決定し、少なくとも支点間の曲げ及び両端部のせん断に関する構造強度計算を実行し、当該構造強度計算に用いた材成が構造強度計算上の許容値を満足しているか否かを判定する横架材材成判定手段を備えていること。
（２Ｆ）前記横架材材成判定手段によって構造強度計算上の許容値を満足していると判定された横架材については、当該横架材の構造強度計算に用いた材成を当該横架材に対する材成決定値とする材成決定手段を備えていること。
【００１３】
この（２Ａ）〜（２Ｆ）を備える木造住宅用伏図設計支援装置によれば、計算対象スパン設定手段が、伏図における区画線及び柱配置に基づいて計算対象スパンを設定する。例えば、区画線の交差する位置、下層に柱の存在する位置、又はこれらの両方の位置を抽出し、抽出した位置を両端とする線分を抽出して計算対象スパンに設定する。この計算対象スパンは、プレカット加工単位となる横架材と一致している場合もあれば、プレカット加工単位となる横架材を分割したものとなっている場合もある。例えば、区画線交差位置においては東西・南北のいずれかを受け側とする様にプレカット加工単位としての横架材を決定することとなるが、計算対象スパンを設定する段階にあっては受け側であっても一旦は区画線交差位置で分割して考える。次に、スパン材成初期値設定手段が、各計算対象スパンに対する材成初期値を、指定があれば指定された値を、指定がなければ所定の初期値により設定する。これによって、各計算対象スパンに関し、少なくとも曲げに関する構造強度計算が可能となる。スパン材成判定手段は、この計算対象スパンに設定された材成初期値が、少なくとも曲げに関する許容値を満足するか否かを構造強度計算に基づいて判定する。こうして計算対象スパンについて曲げに関する構造強度計算上の許容値を満足するか否かの判定がなされたら、次に、計算対象横架材設定手段が、プレカット加工単位としての横架材を設定する。この際、「横架材として使用可能な木材の素材長」や、「区画線交差位置において東西・南北のいずれの側を受け側とする様に梁掛けするか」といった点などを考慮した「繋ぎ込み処理」を実行することにより、両端位置を設定し、一本のプレカット加工単位としての横架材を設定することができる。この「繋ぎ込み処理」は、木拾いなどの技術により、規格寸法長さの素材をできるだけ効率よく、コストアップし過ぎない様に自動的に実行するものであってもよいし、同一区画線上で隣り合う計算対象スパンを指定して一本とするマニュアルでの指定を反映した処理として実行されてもよい。このとき、スパン材成判定手段による判定結果が反映され、計算対象スパン毎の構造強度上の許容値を満足する材成を考慮して、プレカット加工単位としての横架材の材成も設定される。こうして、プレカット加工単位としての横架材の両端位置及び材成が設定できたら、横架材材成判定手段が、プレカット加工単位としての横架材に対する柱支持条件等を考慮して、少なくとも支点間の曲げ及び両端部のせん断に関する構造強度計算上の許容値を満足する材成が設定されているか否かを判定し、満足している場合は、材成決定手段が、プレカット加工単位としての横架材に対する構造強度計算に用いた材成を当該横架材の材成決定値とする。この結果、実際にプレカット加工される横架材の一本一本を対象とした構造強度を確保することができると共に、構造強度上は過大であっても意匠的な観点や、地域的な観点などから材成を大きくしておきたいという設計者や施主の意向による指定等も反映して、プレカット加工のための伏図設計を支援することができる。なお、計算対象スパンに対する曲げの支点と、プレカット加工単位としての横架材における曲げの支点は一致していなくてもよく、計算対象スパンの構造強度計算において両端部のせん断を計算対象に含んでいても構わない。
【００１４】
ここで、これら本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（３）前記材成決定手段は、前記横架材材成判定手段により構造強度計算上の許容値を満足していないと判定された横架材については、規格寸法材の材成ピッチに基づいて当該許容値を上回る様にさらに増加させた材成を、当該横架材に対する材成決定値とする手段として構成されていること。
【００１５】
これにより、プレカット対象としての一本一本の横架材について、規格寸法材の中から、少なくとも構造強度を満足する様に材成を決定することができる。
【００１６】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（４）前記材成決定手段は、前記許容値に対する割増を行うための割増条件を横架材の位置又は種類に応じて設定する材成割増条件設定手段を備え、該材成割増条件設定手段の設定を反映して前記材成決定値を決定する手段として構成されてていること。
【００１７】
「材成初期値」は、例えば、外回りの横架材の見栄えの観点から適宜設定しておくことができるが、地域的な伝統による割り増しが求められたり、見た目の安心感が要求されるなどといった場合に、「材成割増条件登録手段」をも備えることにより、これらの要望に応える材成の割り増しを行うことが可能となる。この場合、「割増条件」は、「２間以上の開口部上部」、「平屋建：２層横架材の中間部」、…、「３Ｆ建：４層横架材の中間部」等の伏図中の横架材の位置や、「床梁」、「軒桁」、「小屋梁」、「外回梁」、「母屋」等の横架材の種類、あるいは横架材の種類と位置の両方、に基づいて登録することができる。なお、この割増は、複数回の構造強度計算に基づく判定の内、１回目の判定の際に割増条件を考慮した許容値を用いる構成としてもよいし、最後の判定の際に割増条件を考慮した許容値を用いる構成としてもよいし、毎回の判定において割増条件を考慮した許容値を用いる構成としてもよい。即ち、複数回の構造強度計算に基づく判定の内の、少なくとも１回の判定の際に、割増条件を考慮した許容値を用いる様にすればよい。
【００１８】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（５）前記材成初期値設定手段は、材成の入力がなされている計算対象に対しても、前記所定の初期値を設定するか否かを選択する選択手段を備え、該選択手段によって所定の初期値を設定する選択がなされている場合は、前記伏図において材成の入力がなされている計算対象についても前記所定の初期値を設定する手段として構成されていること。
【００１９】
かかる構成を備えることにより、材成が既に設定されていても、初期値から計算し直すことが可能となり、伏図設計の最中に大幅な変更が加わった様な場合などにおいて、材成をリセットして再計算することができる。なお、「否」の選択をしておくことにより、材成を初期値からの計算でやり直したくない横架材については、材成の再計算をさせない様にすることができる。
【００２０】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（６）前記横架材材成判定手段は、横架材の内で少なくとも特定の横架材に対して最小材成を設定する最小材成設定手段を備えると共に、前記特定の横架材については、前記最小材成設定手段に設定されている最小材成と前記許容値とを比較して前記判定を実施する手段として構成され、前記材成決定手段は、前記特定の横架材の最小材成が前記許容値を下回らない場合は、当該最小材成を前記材成決定値とする最小材成優先手段を備えていること。
【００２１】
「最小材成設定手段」により、横架材の内で少なくとも特定の横架材に対して最小材成を設定し、「材成決定手段」を上述の様に構成することで、伏図中の各横架材の材成を決定する際に、横架材単位の材成計算値と最小材成とを比較し、［材成計算値］＜［最小材成］となる場合は、最小材成を当該横架材に対する材成とする。例えば、床梁の最小材成を設定する等の要望に応えることができる。
【００２２】
この（６）の構成をも備えた木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（７）前記最小材成設定手段は、前記横架材の「種類」、「伏図中の位置」、又は「種類と伏図中の位置」の少なくとも一つに対応して前記最小材成を設定する手段、として構成されていること。
【００２３】
「最小材成設定手段」を（７）の様に構成することで、例えば、「床梁」、「軒桁」、「小屋梁」、「外回梁」等、横架材の種類に応じた最小材成を設定しておき、「材成決定手段」が材成を決定する際に、横架材の種類に応じた最小材成を下回らない様に材成を決定することができる。また、「火打ちがかかる梁」、「筋違耐壁上部の梁」、「筋違耐壁下部の梁」、「面材耐力壁上部の梁」、「面材耐力壁下部の梁」、「上下に柱または小屋束がくる梁」、「２Ｆ建：２層バルコニー回り」等、横架材の伏図中での位置に応じた最小材成を設定しておき、「材成決定手段」が材成を決定する際に、伏図中での横架材の位置に応じた最小材成を下回らない様に材成を決定することができる。さらに、「上下に柱または小屋束がくる母屋」の様に、横架材の位置及び種類に応じた最小材成を設定しておき、「材成決定手段」が材成を決定する際に、伏図中での横架材の位置及び種類に応じた最小材成を下回らない様に材成を決定することができる。
【００２４】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（８）前記伏図中における横架材同士が所定の接合関係となる場合に当該横架材同士の間で材成差を許容するか否かを設定する材成差許否設定手段を備えると共に、前記材成決定手段が、前記所定の接合関係となる横架材同士に対する材成を決定する際には、前記材成差許否設定手段の設定に従って材成を補正する接合部材成補正手段を備えていること。
【００２５】
「材成差許否設定手段」は、例えば、「持出し梁と先端梁」、「桁差し接合の受梁」などの特定の接合関係となる横架材同士において、材成の差をなくすか否かを設定する。「接合部材成補正手段」は、こうした特定の接合関係となる横架材同士における材成の差を、「材成差ありの状態での補正」又は「材成差なしの状態での補正」によって整合させる。
【００２６】
この場合、さらに、以下の構成をも備えるとよい。
（９）前記材成決定手段は、前記所定の接合関係となる横架材の一方についての材成増加条件を設定する材成増加条件設定手段をも備えると共に、前記接合部材成補正手段は、前記材成差許否設定手段において材成差を許容しない設定がなされている場合は材成の大きい方の横架材の材成に統一する様に前記材成の補正を実行し、前記材成差許否設定手段において材成差を許容する設定がなされている場合は前記前記材成増加条件設定手段の設定に従って一方の横架材の材成を増加させる様に前記材成の補正を実行する手段、として構成されていること。
【００２７】
「材成増加条件設定手段」は、「材成差許否設定手段」において材成差を許容する場合の横架材の一方についての材成増加条件を設定する。この場合、「接合部材成補正手段」が上述の様に構成され、「材成差許否設定手段」において材成差を許容しない設定がなされている接合関係の横架材同士については、材成の大きい方の横架材の材成に統一する様に材成の補正を実行する一方、「材成差許否設定手段」において材成差を許容する設定がなされている接合関係の横架材同士については、「材成増加条件設定手段」の設定に従って一方の横架材の材成を増加させる様に材成の補正を行う。
【００２８】
これら少なくとも（８）の構成をも備えた木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１０）前記材成差許否設定手段による材成差を許容するか否かが設定された接合関係の横架材同士における仕口加工条件を設定する仕口加工条件設定手段をも備えると共に、前記接合部材成補正手段は、前記材成の補正に際して、前記仕口加工条件設定手段の設定に従って、横架材の仕口を決定する仕口決定手段をも備えていること。
【００２９】
「仕口加工条件設定手段」が、「材成差許否設定手段」による材成差を許容するか否かが設定された接合関係の横架材同士における仕口加工条件を設定する。「接合部材成補正手段」は、材成の補正に際して、「仕口決定手段」を作動させ、「仕口加工条件設定手段」の設定に従って、横架材の仕口の決定をも実行する。
【００３０】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１１Ａ）前記伏図中において持出し梁と先端梁の関係となっている横架材同士に対して、接合部における材成差を「あり」とするか「なし」とするかに加えて、「あり」の場合に材成の小さい方の横架材の材成増加を行うための材成増加条件を設定する持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段を備えていること。
（１１Ｂ）前記材成決定手段は、持出し梁と先端梁の関係となる横架材同士に対しては、
（１１Ｂ１）前記持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段において「材成差なし」が設定されているときは、材成の小さい方の横架材を材成の大きい方の横架材の材成と一致させる様に材成を増加させる補正を行い、
（１１Ｂ２）前記持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段において「材成差あり」が設定されているときは、材成の小さい方の横架材について、前記材成増加条件に従って材成を増加させる補正を行う、
持出し梁・先端梁材成補正手段を備えていること。
（１１Ｃ）前記持出し梁・先端梁材成補正手段による材成の補正を行う場合、前記持出し梁・先端梁材成差補正条件設定手段において「材成差あり」の設定がなされている場合と、「材成差なし」の設定がなされている場合とで、仕口形状を異ならせる材成差対応仕口加工条件変更手段を備えていること。
【００３１】
例えば、「材成差なし」の場合は「逆蟻仕口」、「材成差あり」の場合は「茶臼蟻仕口」といった具合に、仕口加工条件を変更する。なお、「材成増加条件」には「茶臼蟻仕口」における最小あご高さを設定するとよい。これにより、「材成増加条件」に対応する高さのアゴで相手側の横架材を下からも支える様な接合構造を実現し、意匠的にも安心な印象となる接合部を形成する様に材成を決定することができる。
【００３２】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１２）前記伏図中において桁差し接合となっている横架材同士に対して、上面高さにレベル差が存在するとき、受梁の材成を増加させるための判定条件を設定する桁差し接合部補正条件設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、前記桁差し接合部補正条件設定手段に設定された判定条件に基づいて受梁の材成を増加させるか否かを判定し、増加させると判定された場合は当該受梁の材成を増加させる補正を実行する桁差し接合部受梁材成増加補正手段を備えていること。
【００３３】
木造住宅の躯体構造においては、「桁差し」の接合部における意匠も重視される。この場合、桁差しする場合の相手材と自材との間でレベル差が存在するときにそのレベル整合を行う方がよい住宅と、行わなくてもよい住宅とがある。そこで、「桁差し接合部補正条件設定手段」により、桁差し接合となり得る横架材同士で上面高さ同士の間にレベル差が存在するとき、レベル整合を行うか否かの判定条件を設定し、「材成決定手段」を上述の様に構成することで、レベル差が所定値以下ならばレベル整合をせず、所定値以上のときにだけレベル整合をするといった処理を実行させることができる。
【００３４】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１３Ａ）前記伏図中において受け側において枕梁を用いる接合関係となっている場合に、当該接合部において上材となる通常梁及び下材となる枕梁のいずれで強度を満足させるかを設定する枕梁使用部強度分担設定手段を備えていること。
（１３Ｂ）前記材成決定手段は、
（１３Ｂ１）前記枕梁使用部強度分担設定手段による設定が前記上材で強度を分担する設定となっているときは、当該上材の材成を前記材成決定手段によって決定された材成に基づいて決定すると共に、前記下材の材成を、当該下材の下面が前記接合部における相手材の下面以下となる規格寸法材に基づいて決定し、
（１３Ｂ２）前記枕梁使用部強度分担設定手段による設定が前記下材で強度を分担する設定となっているときは、前記上材の材成を所定の指定材成に決定すると共に、前記下材の材成を、前記材成決定手段によって決定された材成以上であり、かつ、当該下材の下面が前記接合部における相手材の下面以下となる規格寸法材に基づいて決定する、
枕梁こぼれ補正手段を備えていること。
【００３５】
伏図中のにおいて受け側に枕梁を用いる接合関係となっているときに、枕梁の下面が相手材の下面以下となる様に材成を増大させることによって、枕梁がしっかりと相手材を受けた状態の意匠となり、見た目の安定感を増大させる。このとき、上材で強度を分担する場合には、上材（通常梁）について「材成決定値」を当てはめ、下材（枕梁）は十分にこぼれた状態となる様に補正する。一方、下材（枕梁）で強度を分担する場合は、上材（通常梁）は上材指定材成に決定し、下材（枕梁）の方を「材成決定値」以上であり、かつ、十分にこぼれた状態となる材成に決定する。従って、構造強度を満足しつつ枕梁がしっかりと相手材を受けた状態の意匠からなる躯体構造を的確に実現することができる。
【００３６】
この枕梁に対する補正を行う場合、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１４）前記枕梁こぼれ補正手段によって前記下材の材成を補正する場合に、さらに材成をランクアップするか否かを設定するこぼれ処理ランクアップ設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、前記枕梁こぼれ補正手段によって決定された下材の材成を、前記こぼれ処理ランクアップ設定手段の設定に従ってさらに増加させる枕梁こぼれランクアップ補正手段を備えていること。
【００３７】
かかる構成を採用することにより、下材（枕梁）の材成は、さらに１ランク以上アップされ、よりしっかりと受けた状態のこぼれ補正を実現することができる。
【００３８】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１５Ａ）柱材に使用し得る素材の素材長を設定する柱素材長設定手段を備えていること。
（１５Ｂ）前記柱材に支持されている横架材に対して前記材成決定手段が決定した材成を規格寸法材の材成ピッチに従って増加可能な条件を設定する材成ランクアップ条件設定手段を備えていること。
（１５Ｃ）前記柱材に支持されている横架材に対して前記材成決定手段が決定した材成を前記材成ランクアップ条件設定手段の設定した条件内で増加させることによって、前記柱素材長設定手段に設定された素材を切断することなく使用できるか否かを判定する素材長使用可否判定手段を備えていること。
（１５Ｄ）前記素材長使用可否判定手段により、前記柱素材長設定手段に設定された素材を切断することなく使用可能と判定されたときは、前記材成決定手段は、当該柱に下から支持される横架材の材成を、前記材成ランクアップ条件設定手段の設定した条件内で増加させた材成へと補正する柱素材長対応材成補正手段を備えていること。
【００３９】
「柱素材長設定手段」により、柱材に使用し得る素材の素材長を設定すると共に、「材成ランクアップ条件設定手段」により、柱材に支持されている横架材の材成を規格寸法材の材成ピッチに従って増加可能な条件（１ランクアップのみ、２ランクアップまでなど）を設定する。「素材長使用可否判定手段」は、横架材の材成を「材成ランクアップ条件設定手段」の設定した条件内で増加させることによって、「柱素材長設定手段」に設定された素材長の素材を切断することなく使用できるか否かを判定する。「材成決定手段」は、「素材長使用可否判定手段」により、「柱素材長設定手段」に設定された素材長の素材を切断することなく使用可能と判定されたときは、「柱素材長対応材成補正手段」を作動させ、当該柱に下から支持される横架材について、「材成ランクアップ条件設定手段」の設定した条件内で増加させた材成へと補正する。これにより、柱材に使用する素材の残材量を低減しつつ設計上の天井高を横架材の梁成増加で確保することができる。この横架材は、既に構造強度を満足する様に材成を決定されたものであり、材成のランクアップによって構造強度上の問題を生じることはない。
【００４０】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１６）所定の母屋について、材成を材幅に揃えるか否かを設定する材成揃え設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、前記材成揃え設定手段によって材成を材幅に揃えることと設定された母屋については材成を材幅に一致させる補正を実行する材成揃え手段を備えていること。
【００４１】
「材成揃え設定手段」は、所定の母屋について、材成を材幅に揃えるか否かを設定する。「材成決定手段」は、「材成揃え設定手段」によって材成を材幅に揃えることと設定された母屋について、「材成揃え手段」を作動させ、材成を材幅に一致させる補正を実行する。例えば、外壁線上の母屋の様に意匠的に目に付く部分の母屋の材成が低くなり過ぎない様にして、見た目の印象をよくする。
【００４２】
また、本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１７）母屋について、前記材成決定手段の決定した材成が所定値以上となったときに材幅を材成に揃えるか否かを設定する材幅揃え設定手段を備えると共に、前記材成決定手段は、母屋の材成が前記材幅揃え設定手段によって設定された所定値以上となったとき、当該母屋について、材幅を材成に一致させる補正を実行する材幅揃え手段を備えていること。
【００４３】
「材幅揃え設定手段」は、母屋について、材成決定値が所定値以上となったときに材幅を材成に揃えるか否かを設定する。「材成決定手段」は、母屋の材成が「材幅揃え設定手段」によって設定された所定値以上となったとき、「材幅揃え手段」を作動させ、当該母屋について、材幅を材成に一致させる補正を実行する。これにより、角材を基準にした母屋組みを設計することができる。
【００４４】
また、これら本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１８）前記横架材材成判定手段は、構造強度計算に用いた材成が許容値を満足していないと判定したときに、樹種をより強度の高いものへと更新した上で、構造強度計算をやり直す樹種変更手段を備えていること。
【００４５】
「樹種変更手段」は、構造強度計算条件とするための継手・仕口を生成する際に用いた材成と、構造強度計算による許容値との差が所定値以上となる場合、相当に大きな材成が必要と計算される場合は、当該横架材について樹種を変更し、例えば、ヤング率の大きい曲げに強い樹種に変更し、材成が大きくなり過ぎることによる意匠的な不具合等を的確に防止することができる。
【００４６】
また、これら本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、さらに、以下の構成をも備えることができる。
（１９）前記材成決定手段によって決定された材成決定値に基づいて構造強度計算書を出力する構造強度計算書出力手段を備えていること。
【００４７】
「構造強度計算書作成手段」は、「材成決定手段」の決定した材成（補正等がなされている場合は、当該補正後の材成）を用いて、構造強度計算用の荷重条件を与えたときの各横架材の構造強度判定用パラメータを算出し、構造強度上の許容値を満足していることの確認のための構造強度計算書を作成する。
【００４８】
これら本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、「コンピュータを、上述の木造住宅用伏図設計支援装置における演算処理を実行させるための演算処理手段として機能させるための木造住宅用伏図設計支援プログラム」によって実現することができる。
【００４９】
本発明の木造住宅用伏図設計支援装置は、上述の様に、構造強度上の許容値を満足し、かつ、意匠的な要望等にも応えられる材成を決定するプロセスを実現している。こうして設計された木造住宅の躯体構造が十分な構造強度を有することを、計算書として出力し、確認や承認等に用いる要望もある。「構造強度計算書作成手段」をも備える装置では、最終的に決定した材成を用いて構造強度計算を行い、出力することにより、本発明の装置を用いて設計した結果が構造強度上の要件を満足するものであることを最終確認することができる。これにより、プレカット加工のための伏図作成業務の負担を軽減することができる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、構造強度を満足しつつ意匠的な面からの要望にも応えることのできる木造住宅用伏図の設計を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置を示し、（Ａ）はシステムの全体構成を示す模式図、（Ｂ）はコンピュータプログラムの構成を示す模式図である。
【図２】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における梁組決定プログラムが実行する演算処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】実施例１の伏図支援マスターの構成を示す模式図である。
【図１３】実施例１の伏図支援マスターを示し、（Ａ）は材成割り増し設定部の構成を示す説明図、（Ｂ）は最小材成設定部の構成を示す説明図、（Ｃ）は配置材成表設定部の構成を示す説明図である。
【図１４】実施例１の伏図支援マスター中の特殊補正処理設定部の構成を示す模式図である。
【図１５】実施例１の特殊補正処理設定部について示し、（Ａ）は連動整合処理における材成増加補正の模式図、（Ｂ）は連動整合処理設定部の構成を示す説明図である。
【図１６】実施例１の特殊補正処理設定部について示し、（Ａ）は上部梁材成補正設定部の構成を示す説明図、（Ｂ）は兜補正設定部の構成を示す説明図、（Ｃ）は兜補正におけるつの高さ、ふところ高さ、天井高の関係を示す説明図である。
【図１７】実施例１の特殊補正処理設定部について示し、（Ａ）は通常のこぼれ処理の様子を示す説明図、（Ｂ）はこぼれ処理設定部の構成を示す説明図、（Ｃ）は枕梁のこぼれ処理を設定することによって実行される１ランクアップの様子を示す説明図である。
【図１８】実施例１の特殊補正処理設定部について示し、（Ａ）は材料属性自動変更設定部の構成を示す説明図、（Ｂ）は外壁線上母屋材幅・材成変更設定部の構成を示す説明図、（Ｃ）は母屋材幅連動設定部の構成を示す説明図である。
【図１９】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、前処理の部分を示すフローチャートである。
【図２０】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、１回目の材成計算・決定処理の部分を示すフローチャートである。
【図２１】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、２回目の材成計算・決定処理の部分を示すフローチャートである。
【図２２】２回目の材成計算・決定処理において実行する連続梁に対する前処理の説明図である。
【図２３】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、（Ａ）は連続梁に対する調整部分、（Ｂ）は最小材成制限に従った処理の部分を示すフローチャートである。
【図２４】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、特殊補正処理における連動整合処理の部分を示すフローチャートである。
【図２５】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、特殊補正処理における上部梁材成補正処理の部分を示すフローチャートである。
【図２６】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、特殊補正処理における兜補正の部分を示すフローチャートである。
【図２７】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、（Ａ）は特殊補正処理における枕梁こぼれ処理の部分、（Ｂ）は材料属性自動変更処理の部分を示すフローチャートである。
【図２８】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置における材成計算プログラム及び材成決定プログラムが実行する演算処理の流れの内、（Ａ）は特殊補正処理における外壁線上母屋材幅・材成変更処理の部分、（Ｂ）は母屋材幅連動処理の部分を示すフローチャートである。
【図２９】実施例１における計算系マスターへの設定に際しての初期画面を示す説明図である。
【図３０】実施例１における計算系マスターへの設定手順について示し、（Ａ）は材成割り増しの設定画面、（Ｂ）は最小材成制限の設定画面を示す説明図である。
【図３１】実施例１における計算系マスターへの設定手順について示し、（Ａ）は配置材成表の設定画面の説明図、（Ｂ）は連動整合処理の設定画面の説明図、（Ｃ）は持出し梁と先端梁の材成整合例を示す斜視図である。
【図３２】実施例１における特殊補正処理について示し、（Ａ）はバルコニー持出し梁を受ける渡り受梁のレベル整合例を示す斜視図、（Ｂ）は枕梁に対する第１パターンでのこぼれ処理例を示す斜視図、（Ｃ）は枕梁に対する第２パターンでのこぼれ処理例を示す斜視図である。
【図３３】実施例１における計算系マスターへの設定手順について示し、（Ａ）は上部梁材成補正の設定画面の説明図、（Ｂ）は兜補正の設定画面の説明図である。
【図３４】実施例１における計算系マスターへの設定手順について示し、（Ａ）は枕梁のこぼれ処理の設定画面の説明図、（Ｂ）は枕梁のこぼれ処理に関連する配置材成表の設定例を示す説明図、（Ｃ）は枕梁のこぼれ処理の様子を示す説明図である。
【図３５】実施例１における計算系マスターへの設定手順について示し、（Ａ）は使用材料属性の自動変更の設定画面の説明図、（Ｂ）は外壁線上母屋材幅・材成変更の設定画面の説明図、（Ｃ）は母屋材幅連動の設定画面の説明図である。
【図３６】実施例１における材成自動計算プログラムの実行に際しての操作手順を示す説明図である。
【図３７】実施例１における材成自動計算プログラムの実行に際しての操作手順を示す説明図である。
【図３８】実施例１における材成自動計算プログラムの実行に際して開かれたエラーリスト表示画面の説明図である。
【図３９】実施例１における材成自動計算プログラムの実行に関して明細画面での確認例を示す説明図である。
【図４０】実施例１における材成自動計算プログラムの実行に関して強度表での確認例を示す説明図である。
【図４１】実施例１における材成決定部品の色表示ＯＮ／ＯＦＦ状態の設定に際しての操作手順を示す説明図である。
【図４２】実施例１における登録マスターへの登録に際しての操作手順を示す説明図である。
【図４３】実施例１の梁組自動生成プログラムによるベランダオーバーハング梁の生成条件等を示す説明図である。
【図４４】実施例１の木造住宅用伏図設計支援装置が実行する演算処理全体の流れを示すフローチャートである。
【図４５】実施例１の梁組決定プログラムに組み込まれた特徴的な梁組みルールの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下に、本発明を適用した木造住宅用伏図設計支援装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００５３】
実施例の木造住宅用伏図設計支援装置１は、図１（Ａ）に示す様に、コンピュータ１１と、モニタ１２と、キーボード１３と、マウス１４と、プリンタ１５と、ルータ１６とから構成される。コンピュータ１１にインストールされたプレカット用伏図設計支援プログラム２は、概念的に示すと図１（Ｂ）の様になり、伏図における梁組を決定する梁組決定プログラム２１と、許容応力度計算に基づいて材成を算出する材成計算プログラム２２と、意匠的要素や経験的要素等を加味して材成を決定する材成エッセンス付加プログラム２３と、決定した材成に基づいて構造強度計算書を作成する計算書作成プログラム２４とから構成される。
【００５４】
図１（Ｂ）に示す様に、梁組決定プログラム２１には、等級マスタ、材幅・材成マスタ、樹種・素材長マスタ、自動生成基準マスタ、自動生成仕様マスタを記憶した伏図設計支援マスタＡ（２１ａ）から各種情報が読み込まれる構成となっている。
【００５５】
「自動生成基準マスタ」には、横架材、柱材、火打材、開口材を自動生成する場合の「樹種」、「材幅」、「材成」、「等級」を設定するもので、例えば、「横架材」に対しては、「土台、大引、床梁、床受梁、胴差、壁梁、頭つなぎ、妻梁、小屋梁、軒桁、母屋、棟木、隅木」に分けて、「柱材」に対しては、「通し柱化粧有、通し柱化粧無、管柱出隅化粧有、管柱出隅化粧無、管柱外壁化粧有、管柱外壁化粧無、管柱内壁化粧有、管柱内壁化粧無、小屋束、床束、半柱、開口間柱、大通し柱化粧有、大通し柱化粧無、階段柱、親柱、床柱」に分けて、「火打材」に対しては、「火打土台、火打梁」に分けて、「開口材」に対しては、「敷居、窓台、鴨居、窓まぐさ、台面額縁、コーナー額縁」に分けて、それぞれ、自動生成時に採用する「樹種」、「材幅」、「材成」、「等級」がテーブル形式で設定される構成となっている。
【００５６】
これら「自動生成基準マスタ」を構成する各テーブルは、「樹種・素材長マスタ」から樹種を選択した後に、「材幅マスタ」から材幅が選択可能になり、材幅選択後に「材成マスタ」から材成が選択可能になり、材成選択後に「等級マスタ」から等級が選択可能になる様にファイルが構成されている。なお、横架材の材成は、最終的に材成計算プログラム２２によって決定される。
【００５７】
「自動生成仕様マスタ」とは、管柱、通し柱、床梁等の各材種について、「配置ピッチ」や「最小ピッチ」などのパラメータを設定しておくためのマスタファイルである。
【００５８】
梁組決定プログラム２１これらの詳細は、例えば、特許第４０２７８８９号の実施形態と同様であるが、本実施例のコンピュータプログラム２においては、特許第４０２７８８９号の様な梁組プログラムにおける材成の自動生成は実行せず、材成計算プログラム２２において材成初期値Ｈ０（例えば、１０５ｍｍ）を全ての横架材に対して設定する内容となっている点が異なっている。この材成計算プログラム２２と材成決定プログラム２３が、特許第４０２７８８９号の実施形態における「スパン表マスタ」、「横架材スパン表マスタ」に代わるものとして機能する。
【００５９】
まず、梁組決定プログラム２１の概要について説明する。梁組決定プログラム２１は、図２に示す様に、まず最初に、設計データ（間取り）として入力された「部屋」、「開口部（ドア、窓等）」、及び「屋根」の情報を取得し（Ｓ１００）、Ｓ１００で取得した設計データに基づき、軒桁線及び妻梁線生成処理を実行する（Ｓ２００）。
【００６０】
設計データ入力処理（Ｓ１００）は、予め作成した間取り図、開口位置、屋根の平面形状等を入力して記憶する処理である。このデータ入力の方法としては、データ互換性のあるＣＡＤ装置による設計データをそのまま読み込む方法、データ入力画面を開き、モジュールピッチに対応するグリッド表示された画面を参照しながら、マウスやキーボードを操作してマニュアル入力する方法のどちらも採用することができる様にしてある。なお、ここで入力される間取り図には、部屋の種類などの属性情報が各部屋毎に与えられている。
【００６１】
軒桁線及び妻梁線生成処理（Ｓ２００）では、入力した設計データの屋根の平面形状のデータを表示した画面において、オペレータが指定した軒桁線及び妻梁線の別に対応して、屋根形状のデータの線分に軒桁線及び妻梁線の属性を付与し、これを記憶する処理を実行する。
【００６２】
続いて、各部屋のデータから間仕切り線を抽出して壁位置データを生成し（Ｓ３００）、柱生成処理（Ｓ４００）へと進む。柱生成処理では、「１、２階に管柱を生成する処理」→「１階に管柱を追加する処理」→「開口部に管柱を追加する処理」→「管柱ピッチ及び最小ピッチに基づいて管柱を追加・削除する処理」→「通し柱を生成する処理」→「床柱を生成する処理」→「化粧柱を指定する処理」→「階段領域に親柱及び階段柱を生成する処理」の手順で実行される。
【００６３】
「１、２階に管柱を生成する処理」では、「部屋」、「開口部（ドア、窓等）」、「屋根」及び「壁」の情報を取得し、「管柱ピッチ」、「最小ピッチ」、「通し柱削除ピッチ」等の柱自動生成のための計算に必要なデータを伏図支援マスタＡから入力する。「管柱ピッチ」とは、管柱を配置する間隔を定めるデータである。例えば、１８２０ｍｍ等の数値で指定されている。「最小ピッチ」とは、管柱間に確保すべき最小距離を意味し、この最小ピッチ以内には複数の管柱を配置しない様にするためのデータである。例えば、９１０ｍｍ等の数値で指定されている。「通し柱削除ピッチ」とは、通し柱間に確保すべき距離を意味し、この通し柱削除ピッチ以内には複数の通し柱を配置しない様にするためのデータである。
【００６４】
次に、図３に示す様に、３層区画線候補ポイント生成処理（Ｓ５００）及び２層区画線候補ポイント生成処理を実行する。
【００６５】
３層について区画線を発生させるポイントと、各ポイントに対する優先順位を決定するためのマークの付与ルールをＳ５００中の模式図に示す。
（１）１階２階で管柱が同一点にある位置・・・「×」
（２）通し柱の位置・・・「×」
（３）１階に２スパン以内に離れた位置に管柱があり２階にその管柱を結ぶ線上に管柱がある位置・・・「△」
（４）１階２階で管柱が同一点にあり、または通し柱がありその距離が２スパン以内の場合に、その間を１／２グリッドで分割した位置・・・「▲」
【００６６】
２層について区画線を発生させるポイントと、各ポイントに対する優先順位を決定するためのマークの付与ルールをＳ６００中の模式図に示す。
（１）１階２階で管柱が同一点にある位置・・・「×」
（２）通し柱の位置・・・「○」
（３）１階に２スパン以内に離れた位置に管柱があり、２階にその管柱を結ぶ線上に管柱がある位置・・・「△」
（４）１階２階で管柱が同一点にあり、または通し柱がありその距離が２スパン以内の場合に、その間を１／２グリッドで分割した位置・・・「▲」
（５）１階にある管柱位置・・・「×」
【００６７】
これら区画線候補ポイントに付与されたマークの優先順位は、×＞○＞△＞▲となっている。
【００６８】
こうして区画線候補ポイントに対する優先順位を付与したら、まず、小屋組の区画を生成する。小屋組区画生成処理として、図４に示す様に、区画線候補ポイントを通る東西・南北の区画線候補を生成する（Ｓ７１０）。図示の例では、「１」「５」「７」を除く、「２」「３」「４」「６」に対して東西の区画線候補が、「い」「ぬ」「を」を除く、「ろ」「は」「に」「ほ」「へ」「と」「ち」「り」「る」に対して南北の区画線候補が生成される。なお、「１」「７」、「い」「を」は、区画の外周となる。
【００６９】
次に、図５に示す様に、最初に区画外周を大区画に決定する（Ｓ７２０）。続いて、Ｓ５００で付与したマークの優先順位を考慮して、大区画の中で一番優先順位の高い区画線候補を区画線に決定する（Ｓ７３０）。そして、区画サイズが所定グリッド数以下となる様に、さらに区画割を実施する（Ｓ７４０）。このときも、東西・南北の各区画線候補の中から、優先順位の高い区画線候補を選ぶ様にして区か区割りを実施する処理が実行される。図示の例では、小屋組区画として、Ｓ７４０中の左下の模式図の様に、「３」に東西区画線が生成され、南側区画においては「に」「ち」に、北側区画においては「は」「と」に区画線が生成された状態に小屋組の区画が決定されている。
【００７０】
次に、２層の区画を生成する。２層区画生成処理として、図６に示す様に、区画線候補ポイントを通る東西・南北の区画線候補を生成する（Ｓ８１０）。図示の例では、「１」「７」を除く、「２」「３」「４」「５」「６」に対して東西の区画線候補が、「い」「ぬ」「を」を除く、「ろ」「は」「に」「ほ」「へ」「と」「ち」「り」「る」に対して南北の区画線候補が生成される。なお、「１」「７」、「い」「を」は、区画の外周となる。
【００７１】
２層区画生成処理においても、図７に示す様に、最初に区画外周を大区画に決定する（Ｓ８２０）。続いて、Ｓ６００で付与したマークの優先順位を考慮して、大区画の中で優先順位の高い区画線候補から順に仮区画線に決定する（Ｓ８３０）。この仮区画線の決定も、小屋組の場合と同様に、区画サイズが所定グリッド数以下となるまで実施するが、この段階では区画を決定しない。
【００７２】
２層区画生成処理においては、図８に示す様に、立体ブロック化処理によって仮区画線の中から区画線を決定する（Ｓ８４０）。立体ブロック化処理は、Ｓ８４０中に模式図で示す様に、先に決定した小屋組の区画線と一致させる様に区画線を選択する。これは、小屋組の区画が、（１）１階２階で管柱が同一点にある位置、（２）通し柱の位置を優先していることを利用して、２層上の区画が１層まで荷重を伝達し易く、頑丈な構造とすることを狙ったものである。図示の例では、２層区画として、Ｓ８４０中の下側の模式図の様に、小屋組区画と同様に、「３」に東西区画線が生成され、南側区画においては「に」「ち」に、北側区画においては「は」「と」に区画線が生成された状態に２層の区画が決定される。
【００７３】
こうして、まず、小屋組区画を反映した立体構造ブロックが形成される様に２層区画生成を実施した後、図９に示す様に、１層との整合化処理を実行する（Ｓ８５０）。この処理では、１層の壁の上に区画線が追加され、Ｌ字型区画となる場合はＬ字を解消する様に区画線が追加される。
【００７４】
２層については、さらに、図１０に示す様に、バルコニー下がりがあるか否かを判定し（Ｓ８６０）、「ＹＥＳ」の場合には、建物内侵入部生成処理を実行する（Ｓ８７０）。この処理では、バルコニー梁のオーバーハング部分を「１」とするとき、柱で支持されている支持点から「２」以上が建物内部側へ伸びていれば、オーバーハング部分と逆方向に一番近い梁または柱（相手材）の側面に差して接合する様にバルコニー梁を建物内に進入させる。
【００７５】
次に、図１１に示す様に、各区画内における梁掛け方向を決定する処理を実行する（Ｓ９００）。この処理では、床梁を受け止める区画線側にポイントを付与し、ポイントの高い方（強度の強い方）に掛けるようにする。この場合のポイント付与に当たっては、「Ｘ方向Ｙ方向の最大柱間の距離比較」及び「Ｘ方向Ｙ方向の下層柱本数比較」を考慮することとしている。
【００７６】
こうして梁掛け方向を決定したら、床梁を生成する（Ｓ１０００）。さらに、小屋束・小屋梁を生成する（Ｓ１１００）。こうして、柱及び横架材の配置が決定したら、柱、小屋束、及び区画線上のグリッドポイントを両端とする横架材配置情報を登録するワイヤフレーム登録処理（Ｓ１２００）を実行して、梁組決定プログラムを一旦、終了する。
【００７７】
なお、梁組決定プログラムで区画線を決定する際のルールをまとめると、次の様になる。
（１−１）吹抜など区画線が通過出来ない領域は、禁止領域とする。
（１−２）最外周を大区画とする。
（１−３）大区画が指定サイズ以上なら、下記の条件を基に、指定サイズ以下になるまで細分化する。
（１−３Ａ）区画候補線ポイントに付与されたマークの優先順位に基づいて、優先順位が高いものから採用する。
（１−３Ｂ）区画線候補の両端部の柱に関して付与されたマークの優先順位を比較する。
（１−３Ｃ）区画線候補によって分割される区画領域がともに指定サイズ以下になり、かつ２区画の面積比が小さくなるものほど高得点とする。
（１−３Ｄ）区画線候補内に存在する下層柱の数が多いものほど高得点とする。
（１−３Ｅ）区画線候補内に存在する×印柱が多いものほど高得点とする。
（１−３Ｆ）区画線候補と下層間仕切りの重複率が高いものほど高得点とする。
（１−３Ｇ）元の区画領域をなるべく中央寄りで分割する区画線候補を高得点とする。
（１−３Ｈ）区画線候補内（両端部含む）に、より多く入り隅が存在する方が高得点とする。
（１−３Ｉ）分割された区画領域の縦横比が４×４または４×３であれば高得点とする。
（１−３Ｊ）分割された区画領域として長細い区画が出来る場合は減点する。
（１−３Ｋ）２層は上層の区画線と重複率が高いものほど高得点とする。
（１−３Ｌ）当該層の間仕切りと重複率が高いものほど高得点とする。
（１−３Ｍ）指定サイズ以下の区画にＬ字部が残っていた場合、Ｌ字から区画線を伸ばし解決させる。
【００７８】
また、小屋束・小屋梁生成処理においては、以下のルールを採用している。
（２−１）小屋梁は、区画線全てに生成される。
（２−２）確定小屋束配置は、以下の場所とする。
（２−２Ａ）母屋棟木線と隅木が交差するところ。
（２−２Ｂ）母屋棟木線と外壁が直交するところ。
（２−３）ピッチ小屋束配置は、以下の場所とする。
（２−３Ａ）２ピッチ間隔に配置する。
（２−３Ｂ）小屋梁の梁上を優先する。
（２−４）ピッチ小屋束を救うべく小屋梁を配置する。
（２−５）間仕切りに小屋梁を生成する。
（２−６）２ピッチ角以上に空間が拡がらないようつなぎの梁を生成する。
【００７９】
２層床に対する床梁の配置は以下のルールに従う。
（３−１）区画線全てに生成される。
（３−２）ピッチ床梁の梁掛方向決定処理では、以下のルールを採用している。
（３−２Ａ）梁を掛けた時に、端部がより多く下層柱で受けられる方向を優先する。
（３−２Ｂ）梁を掛けた時に、中間部がより多くの下層柱で受けられる方向を優先する。
（３−２Ｃ）梁を掛けた時に、より多く間仕切りと重複する方向を優先する。
（３−２Ｄ）弱い方向と直交方向に掛ける。弱い方向は、当該層の柱（下柱の支え無し）が多くある方向。
（３−３）階段回り、吹き抜け回りに配置する。
（３−４）間仕切り梁を配置する。
（３−５）床梁がマス組みになるように、つなぎ梁を配置する。
【００８０】
なお、２層区画生成処理において、可能な限り上階（小屋）の区画と同じ形状にすることにより、２階を立体的構造ブロックとするが、上層と比較して、例えば片方にだけ吹抜があったり、桁下がりがあったりと、「区画の形状を一致させることが困難な場合」は、小屋組と一致させない区画生成を許容し得る様にしている。
【００８１】
材成計算プログラム２２は、許容応力度計算により梁断面を決定することによって、従来のスパン表による経験的な材成決定方法に対して、構造強度の面からの明確な根拠を与えるためのものである。この材成計算プログラム２２は、本実施例では、梁組決定プログラム２１による自動伏図を入力して許容応力度計算を実行する構成を採用しているが、手入力による伏図であっても構わない。
【００８２】
この材成計算プログラム２２は、図１（Ｂ）に示す様に、材成を初期値Ｈ０とした計算条件で１回目の構造強度計算を行い、１回目の計算結果としての最低値ｈ１を算出し、この最低値ｈ１を、材成決定プログラム２３に与える。すると、材成決定プログラム２３は、最低値ｈ１を満足する１回目の更新値Ｈ１を決定して材成Ｈ１を材成計算プログラム２２へと戻す。材成計算プログラム２２は、第１回目の計算においては、横架材両端位置が確定されていないワイヤフレーム毎に、主として中央部のせん断及び撓みについて構造強度を満足する材成を最低値ｈ１として算出する。
【００８３】
材成計算プログラム２２は、材成決定プログラム２３から戻された材成Ｈ１を梁組決定プログラム２１へと与える。梁組決定プログラム２１は、材成Ｈ１を各ワイヤフレームに設定した上で、繋ぎ込み処理を実行する。この繋ぎ込み処理では、伏図支援マスタＡの樹種・素材長マスタの登録情報を参照した木拾い等の処理を実行して、各横架材の両端位置を決定する。
【００８４】
こうして繋ぎ込み処理が実施されたら、梁組決定プログラム２１は、繋ぎ込み情報を材成計算プログラム２２に対して与える。材成計算プログラム２１は、両端が決定された各横架材について材成Ｈ１を計算条件として２回目の構造強度計算を行い、２回目の計算結果としての最低値ｈ２を算出し、この最低値ｈ２を再び材成決定プログラム２３に与える。この２回目の材成計算においては、各横架材の両端の継手・仕口におけるせん断強度も考慮した構造強度計算によって最低値ｈ２を算出する。
【００８５】
材成決定プログラム２３は、最低値ｈ２を満足する２回目の更新値Ｈ２を決定し、この２回目の更新値Ｈ２に基づいて材成を更新する。材成決定プログラム２３は、その後、構造強度計算とは異なる観点について設定されている条件を参照して最終的な決定値Ｈ３を求めて材成を更新する。計算書作成プログラム２４は、この決定値Ｈ３を用いて計算書を作成する。
【００８６】
更新値Ｈ１は、初期値Ｈ０と最低値ｈ１とを比較し、Ｈ０＜ｈ１の場合には、材成を規格寸法材の材成ピッチに従って増加させる処理によって求める。なお、Ｈ０≧ｈ１の場合は、Ｈ１＝Ｈ０となる。同様に、更新値Ｈ２は、更新値Ｈ１と最低値ｈ２とを比較し、Ｈ１＜ｈ２の場合には、材成を規格寸法材の材成ピッチに従って増加させる処理によって求める。なお、Ｈ１≧ｈ２の場合は、Ｈ２＝Ｈ１となる。そして、最終的な決定値Ｈ３は、例えば、火打ちが接合される横架材の最低値、意匠的な観点からの最低値等の構造強度計算からは分離された条件と照らし合わせて決定される。
【００８７】
この間、図１（Ｂ）に示す様に、材成決定プログラム２３は、伏図支援マスタＢ（３０）との間でやり取りを行う。伏図支援マスタＢ（３０）は、図１２に示す様に、継手・仕口基本形状設定部１００、初期値設定部２００、構造強度許容値設定部３００、材成割り増し設定部４００、最小材成制限設定部５００、配置材成表設定部６００、特殊補正処理設定部７００を備えている。
【００８８】
継手・仕口基本形状設定部１００は、材幅及び材成から継手・仕口を自動生成するための情報を、少なくとも無垢材か集成材かについて設定しておくマスターである。
【００８９】
初期値設定部２００は、樹種・材幅・材成の初期設定を行うためのもので、特に、材成初期値Ｈ０を設定しておく点が特徴である。本実施例では、樹種：レッドウッド、材幅：１０５ｍｍ、材成：１０５ｍｍをデフォルトとして設定し、ユーザーが書き換えることで初期値の設定を任意に変更可能に構成されている。
【００９０】
構造強度許容値設定部３００は、横架材の「Ｐ１：中央部曲げモーメント」、「Ｐ２：中央部せん断力」、「Ｐ３：中央部たわみ」、「Ｐ４：一方の端部せん断力」、「Ｐ５：他方の端部せん断力」のそれぞれに対する許容値ＰＡ１〜ＰＡ５を設定しておくマスターである。
【００９１】
材成割り増し設定部４００は、業界内で常識となっている「こだわりによる割増し」をプログラムで実現するための設定を行うためのマスターである。この設定を行うことにより、許容応力度計算により割り出された材成に対して、更に割増しを設定をすることで、より安全な設計とすることができる。図１３（Ａ）に例示する様に、［横架材の条件］と［横架材の種類と割り増し率（床梁、軒桁、小屋梁、外回梁、母屋）］を対応付けたデータを予め登録しておき、［適用欄］にチェックを入れることで設定を行う構成としている。
【００９２】
最小材成制限設定部５００は、構造強度計算により算出される材成とは別に、条件によって最小材成を決めておき、構造強度計算の結果から算出された規格寸法材の材成と最小材成としての設定の内で大きい方の材成に決定することをプログラム的に実現するための設定を行うためのマスターである。図１３（Ｂ）に例示する様に、［横架材の条件］と［横架材の種類と割り増し率（床梁、軒桁、小屋梁、外回梁、母屋）］を対応付けたデータを予め登録しておき、［適用欄］にチェックを入れることで設定を行う構成としている。
【００９３】
配置材成表設定部６００は、規格寸法材の材成ピッチに基づいて材成をアップする際に参照するための設定を行うマスターである。図１３（Ｃ）に示す様に、規格寸法材の材成ピッチに対応する様に、９０ｍｍ、１０５ｍｍ、１２０ｍｍ、１５０ｍｍ、…と、材成アップの条件を［梁］と［母屋］のそれぞれについて設定することができる様に構成されている。
【００９４】
特殊補正処理設定部７００は、図１４に示す様に、連動整合処理設定部７１０、上部梁材成補正設定部７２０、兜補正設定部７３０、こぼれ処理設定部７４０、材料属性自動変更設定部７５０、外壁線上母屋材幅・材成変更設定部７６０、母屋材幅連動設定部７７０を備えている。
【００９５】
連動整合処理設定部７１０は、図１５（Ａ）に例示する様に、自材と相手材にレベル差があるときに、相手材の材成を伸長して桁差し補正を行う等の処理を自動的に実行するためのマスターであり、図１５（Ｂ）に示す様に、［持出梁と先端梁の材成整合］、［桁差し接合受梁の材成整合］、［渡り受梁のレベル整合］、［枕梁の材成・レベル整合］について適用するか否かを設定することができる様に構成されている。また、これらの設定を行う場合に、さらに、［柱干渉高さ最小値（ｍｍ）］を適用するか否かの設定も行うことが可能な構成となっている。
【００９６】
上部梁材成補正設定部７２０は、柱の長さが定尺（設定値）を超えてしまう場合は、補正設定値の範囲で柱の上に載る梁の材成を大きくして、柱が定尺長さに納まるように調整をするための設定を行うマスターである。図１６（Ａ）に示す様に、３０００ｍｍ、４０００ｍｍ、５０００ｍｍ、６０００ｍｍ、といった規格寸法材について適用の有無をチェックすることで設定を行うことができる様に構成されている。
【００９７】
兜補正設定部７３０は、小屋梁の材成が大きくなると下層の天井高を圧迫する場合があることへの対策を設定するためのマスターである。図１６（Ｂ）に示す様に、［壁上を除く（つの高さ）］、［壁上を除く（レベルピッチ指定）］、［壁上を除く（ふところ高さ）］、［壁上を除く（指定材成）］の４項目について設定を行うことができる構成となっている。項目名から分かる様に、小屋（最上層）で下層に壁のない小屋梁についてだけ適用する補正項目である。なお、「つの高さ」、「ふところ高さ」、「天井高」は、図１６（Ｃ）に示す関係となる。
【００９８】
こぼれ処理設定部７４０は、枕梁に対してこぼれ処理を設定するためのマスターである。こぼれ処理とは、通常は、図１７（Ａ）に示す様に、材成３００ｍｍとなった相手材を材成１８０ｍｍの通常梁で受ける場合に、材成１５０ｍｍの枕梁を採用するといった処理である。本実施例のこぼれ処理設定部７４０は、図１７（Ｂ）に示す様に、１ランクアップを指定することで、図１７（Ｃ）に示す様に、材成３００ｍｍとなった相手材を材成１８０ｍｍの通常梁で受ける場合に、材成１５０ｍｍを、配置材成表に基づいてさらに１ランクアップさせ、材成１８０ｍｍの枕梁で受ける様にするための設定を行うためのものとなっている。主として、見た目の印象をより堅牢なものとするための設定である。
【００９９】
材料属性自動変更設定部７５０は、指定材成以上となった横架材の材料属性自動変更、材料属性の自動変更で設定する形状材質、材料属性の自動変更で設定する樹種名称、材料属性の自動変更で設定する等級名称の適用について設定するためのマスターである。図１８（Ａ）に示す様に、［指定材成以上の横架材の材料属性自動変更］、［材料属性の自動変更で設定する形状材質］、［材料属性の自動変更で設定する樹種名称］、［材料属性の自動変更で設定する等級名称］に対して［適用欄］にチェックを入れて設定を行うことができる様に構成されている。これは、樹種をより強度の高いものに変更した場合に、当該横架材の材成が小さくなり過ぎて見た目に違和感を与えることがない様にするための設定を行うマスターである。
【０１００】
外壁線上母屋材幅・材成変更設定部７６０は、外壁ライン上の母屋を梁幅に揃えたい場合に設定を行うためのマスターである。図１８（Ｂ）に示す様に、［外壁線上の母屋の材幅・材成の強制変更］を適用するか否かを設定する構成となっている。
【０１０１】
母屋材幅連動設定部７７０は、設定材成以上の時に材幅に材成を合わせる設定を行うためのマスターである。図１８（Ｃ）に示す様に、［設定材成以上の時、設定材幅に変更（１）；材成１０５、材幅１０５］、［設定材成以上の時、設定材幅に変更（２）；材成１２０、材幅１２０］、［設定材成以上の時、設定材幅に変更（３）；材成１５０、材幅１５０］の内から一つを選択する構成となっている。
【０１０２】
次に、材成計算プログラム２２及び材成決定プログラム２３によって材成を決定するための一連の演算処理について、図１９〜図２８に基づいて説明する。
【０１０３】
まず、図１９に示す様に、梁組決定プログラムによって記憶された伏図データを読み出す（Ｓ２０００）。このとき読み出す伏図は、梁組決定プログラム２１によってワイヤフレームとして登録されたものであって、繋ぎ込み処理が行われる前のデータである。
【０１０４】
次に、伏図支援マスター３０の初期値設定部２００から樹種、材幅、及び材成の初期設定条件を読み出し（Ｓ２０１０）、各ワイヤフレームによって特定されている計算対象スパンに対する初期設定を行う（Ｓ２０２０）。また、材成割り増し設定部４００の設定を読み出し（Ｓ２０３０）、割増条件の設定を行う（Ｓ２０４０）。この割増条件は、横架材の「中間部たわみ」に対する割り増し条件で、材成割り増し設定部４００に倍率（％）で設定されている。
【０１０５】
次に、図２０に示す様に、Ｓ２０２０で初期設定した樹種、材幅、及び材成（初期値Ｈ０）を用いて、計算対象スパンの両端に対して仮の継手・仕口を自動生成する（Ｓ２１００）。
【０１０６】
次に、各計算対象スパンに対する荷重条件を決定し（Ｓ２１１０）、構造強度判定用のパラメータＰ１〜Ｐ５を算出する（Ｓ２１２０）。ここでの演算においては、材成を未知数ｈとしてこれら各パラメータＰ１〜Ｐ５を算出する。なお、算出するパラメータは、横架材の「Ｐ１：中央部曲げモーメント」、「Ｐ２：中央部せん断力」、「Ｐ３：中央部たわみ」、「Ｐ４：一方の端部せん断力」、「Ｐ５：他方の端部せん断力」となっている。但し、上述の様に、繋ぎ込み処理の前の計算であって、仮の継手・仕口の設定となっているため、Ｐ４，Ｐ５のパラメータは参考値として算出するに留めている。
【０１０７】
次に、各パラメータＰ１〜Ｐ５に対応する許容値ＰＡ１〜ＰＡ５を、伏図支援マスター３０の構造強度許容値設定部３００から読み出し（Ｓ２１３０）、各パラメータＰ１〜Ｐ５について許容値ＰＡ１〜ＰＡ５を満足するのに必要な材成ｈ１１〜ｈ１５を逆算する（Ｓ２１４０）。このとき、パラメータＰ３に対応する必要材成ｈ１３については、Ｓ２０４０の設定に対応する横架材（割増条件が設定された横架材）であるときは、割増条件として設定されている倍率（２０％増しなら、１．２０）が乗じられる。そして、Ｓ２１４０で求めた材成ｈ１１〜ｈ１５の中で最大となる値を第１回目の計算による最低値ｈ１とする（Ｓ２１５０）。
【０１０８】
こうして最低値ｈ１が算出されると、この最低値ｈ１と初期値Ｈ０とを比較し、Ｈ０＜ｈ１となっているか否かを判定する（Ｓ２１６０）。Ｈ０＜ｈ１となっている場合には（Ｓ２１６０：ＹＥＳ）、配置材成表設定部６００の設定を読み出し（Ｓ２１７０）、当該設定に従って材成を規格寸法材の材成ピッチに従って増加させ、最低値ｈ１以上となる様に１回目の更新値Ｈ１を求める（Ｓ２１８０）。一方、Ｈ０≧ｈ１の場合は（Ｓ２１６０：ＮＯ）、更新値Ｈ１＝初期値Ｈ０とする（Ｓ２１８５）。そして、各計算用スパン長（ワイヤフレーム）に対する材成を、１回目の更新値Ｈ１へと更新すると共に、この更新された材成Ｈ１を梁組決定プログラム２１へと出力する（Ｓ２１９０）。
【０１０９】
梁組決定プログラム２１では、各ワイヤフレーム（計算対象スパン）に対して材成Ｈ１を設定した上で、伏図支援マスタＡ（２１ａ）の情報を用いて繋ぎ込み処理を実施してプレカット加工単位としての各横架材の両端位置を決定し、図１（Ｂ）に示した様に、結果を繋ぎ込み情報として材成計算プログラム２２へと戻す。
【０１１０】
材成計算プログラム２２においては、繋ぎ込み情報が入力されるのを待って次の処理へと進み（Ｓ２１９５：ＹＥＳ）、図２１に示す様に、材成の１回目の更新値Ｈ１を用いて、プレカット加工単位として両端の確定した横架材に対して継手・仕口を自動生成する（Ｓ２２００）。このとき、柱位置との関係で連続梁となる横架材は、中間部を支える柱の位置に（せん断面積）＝（１００％断面）の継手・仕口を仮に有するものとして分割した結果を計算用スパン長（１回目の計算における計算対象スパンに対応する）とする。例えば、図２２（Ａ）の３本の横架材１〜３は、図２２（Ｂ）に示す様に、計算用スパン長１〜５の５本の横架材へと前処理が行われる。
【０１１１】
次に、Ｓ２１１０〜Ｓ２１５０と同様に、荷重条件を再び決定し（Ｓ２２１０）、構造強度判定用のパラメータＰ１〜Ｐ５を算出し（Ｓ２２２０）、許容値ＰＡ１〜ＰＡ５を読み出し（Ｓ２２３０）、許容値ＰＡ１〜ＰＡ５を満足するのに必要な材成ｈ２１〜ｈ２５を逆算する（Ｓ２２４０）。そして、Ｓ２２４０で求めた材成ｈ２１〜ｈ２５の中で最大となる値を第２回目の計算による最低値ｈ２とする（Ｓ２２５０）。このときも、パラメータＰ３に対応する必要材成ｈ２３については、Ｓ２０４０の設定に対応する横架材（割増条件が設定された横架材）であるときは、割増条件として設定されている倍率（２０％増しなら、１．２０）が乗じられる。
【０１１２】
こうして２回目の構造強度計算に基づいて最低値ｈ２が算出されると、この最低値ｈ２と更新値Ｈ１とを比較し、Ｈ１＜ｈ２となっているか否かを判定する（Ｓ２２６０）。Ｈ１＜ｈ２となっている場合には（Ｓ２２６０：ＹＥＳ）、配置材成表設定部６００の設定により、材成を規格寸法材の材成ピッチに従って増加させ、最低値ｈ２以上となる様に２回目の材成の更新値Ｈ２を求める（Ｓ２２７０，Ｓ２２８０）。一方、Ｈ１≧ｈ２の場合は（Ｓ２２６０：ＮＯ）、更新値Ｈ２＝更新値Ｈ１とする（Ｓ２２８５）。そして、各計算用スパン長に対する材成を２回目の更新値Ｈ２へと更新する（Ｓ２２９０）。
【０１１３】
こうして２回の構造強度計算を実行して、各計算用スパン長に対する更新値Ｈ２を求めたら、次に、図２３（Ａ）に示す様に、計算用スパン長が連続梁から柱間隔を単位として抽出されたものであるか否かを判定する（Ｓ２３１０）。連続梁から抽出された計算用スパン長である場合には（Ｓ２３１０：ＹＥＳ）、一つの横架材から抽出された複数の計算用スパン長間で最大の更新値Ｈ２を当該横架材に対する材成の決定値Ｈ３とする様に最大値への更新を実行する（Ｓ２３２０）。一方、連続梁から抽出された計算用スパン長でない場合には（Ｓ２３１０：ＮＯ）、横架材に対する材成をＨ３＝Ｈ２とする（Ｓ２３２５）。そして、各横架材に対する材成を決定値Ｈ３へと更新する（Ｓ２３３０）。
【０１１４】
次に、図２３（Ｂ）に示す様に、伏図支援マスター３０の最小材成制限設定部５００の最小材成制限の設定を読み出す（Ｓ２４１０）。そして、対象となる横架材が該当する最小材成制限の設定がなされているか否かを判定する（Ｓ２４２０）。最小材成制限の設定がされている横架材であるときは（Ｓ２４２０：ＹＥＳ）、Ｓ２３３０で決定した材成の決定値Ｈ３が最小材成制限値Ｈｍｉｎ未満となっているか否かを判定する（Ｓ２４３０）。Ｈ３＜Ｈｍｉｎと判定された場合は（Ｓ２４３０：ＹＥＳ）、当該横架材の材成の決定値Ｈ３を最小材成制限値Ｈｍｉｎに置き換える様に更新する（Ｓ２４４０）。なお、許容値に対する割増条件は、実施例の様に毎回の判定において考慮するとよいが、複数回の構造強度計算に基づく判定の内、１回目の判定の際にだけ考慮したり、最後の判定の際にだけ考慮したりする構成としてもよい。即ち、複数回の構造強度計算に基づく判定の内の、少なくとも１回の判定の際に、割増条件を考慮した許容値を用いる様にすれば、結果的に割増条件が満足された材成を定めることが可能となる。
【０１１５】
続いて、図２４〜図２８に示す様に、伏図支援マスター３０の特殊補正処理設定部７００の設定を反映するための演算処理を実行する。更新値Ｈ１，Ｈ２、決定値Ｈ３を決定する処理とこの後の特殊補正は、図１（Ｂ）に示した概念において、材成決定プログラム２３としての処理内容となる。
【０１１６】
まず、図２４に示す様に、伏図支援マスター３０の特殊補正処理設定部７００の連動整合処理設定部７１０の設定を読み出す（Ｓ２５１０）。この連動整合処理設定部７１０には、「持出梁と先端梁の材成整合」、「桁差し接合受梁の材成整合」、「渡り受梁のレベル整合」、「枕梁の材成・レベル整合」と、これらの内の一つ以上が設定された場合に有効となる「柱干渉高さ最小値（ｍｍ）」の設定を行う様に構成されている。
【０１１７】
そこで、対象となる横架材を自材としたときに接合される相手材との関係が、「持出梁と先端梁」の関係となっているか否かを判定する（Ｓ２５２０）。Ｓ２５２０で「ＹＥＳ」と判定されたときは、Ｓ２５１０で読み出した連動整合処理設定部７１０の設定において、「持出梁と先端梁」について設定があるか否かを判定する（Ｓ２５３０）。Ｓ２５３０で「ＹＥＳ」と判定されたときは、持出梁と先端梁を「設定値」に対応する「材成差」が存在する「茶臼仕口」での接合となる様に、持出梁と先端梁の内で材成の小さい方について設定値に従って材成を増加させると共に、茶臼仕口を生成する（Ｓ２５４０）。一方、「持出梁と先端梁」についての設定がなされていない場合は（Ｓ２５３０：ＮＯ）、自材と相手材の間に「材成差」がない状態の「逆蟻仕口」での接合となる様に、持出梁と先端梁の内で材成の大きい方に合わせる様に材成を補正すると共に逆蟻仕口を生成する（Ｓ２５５０）。
【０１１８】
次に、対象となる横架材を自材としたときに接合される相手材との関係が、「桁差し接合受梁」の関係となっているか否かを判定する（Ｓ２６２０）。Ｓ２６２０で「ＹＥＳ」と判定された場合は、仕口を大入れ蟻とする受梁の最大レベル差が「設定値」以内に収まっているか否かを判定する（Ｓ２６３０）。Ｓ２６３０で「ＮＯ」と判定されたときは、最大レベル差が「設定値」以内に収まる様に、規格寸法材の材成ピッチに基づいて材成を増加させることを内容とする「桁差し接合の補正」を実行する（Ｓ２６４０）。
【０１１９】
次に、対象となる横架材を自材としたときに接合される相手材との関係が、「渡り受梁」の関係となっているか否かを判定する（Ｓ２７２０）。Ｓ２７２０で「ＹＥＳ」と判定された場合は、相手材となる「持出梁」が複数本有るか否かを判定する（Ｓ２７３０）。相手材が複数本ある場合は（Ｓ２７３０：ＹＥＳ）、渡り受梁の上面を材成の一番小さい梁に吸い付かせ、その他は渡り掛け（相欠き）として支える様に渡り受け梁のレベル整合を実行する（Ｓ２７４０）。なお、この「レベル整合」は、材成を修正するものではない。
【０１２０】
次に、対象となる横架材を自材としたときに接合される相手材との関係が、「枕梁」の関係となっているか否かを判定する（Ｓ２８２０）。Ｓ２８２０で「ＹＥＳ」と判定された場合は、「枕梁の材成・レベル整合」に関する設定が第１のパターンになっているか否かを判定する（Ｓ２８３０）。設定が第１のパターンであるときは（Ｓ２８３０：ＹＥＳ）、強度計算に基づく荷重を上材で負担させる様に上材の材成を決定し、梁がこぼれてしまうなどの納まり上の問題は下梁の材成の調整で対応する設計となる様に、下材の材成に対して必要な補正を実行する（Ｓ２８４０）。
【０１２１】
一方、設定が第２のパターンであるときは（Ｓ２８３０：ＮＯ）、マスターの指定材成（外回り１５０ｍｍ以上など）を上材に当てはめ、荷重及び納まり上の内容は、下材に負担させる設計となる様に、下材の材成に対して必要な補正を実行する（Ｓ２８５０）。
【０１２２】
次に、図２５に示す様に、伏図支援マスター３０の特殊補正処理設定部７００の上部梁材成補正設定部７２０の設定を読み出す（Ｓ２９１０）。この上部梁材成設定部７２０には、柱の上に載る横架材の材成を設定範囲でアップすることによって、切断せずに柱材として使用することを推奨する規格寸法の柱素材が設定されている。そこで、対象となる横架材の材成を設定範囲内の規格寸法ピッチでの増加によって設定されている柱素材のいずれかを切断することなしに使用することができるか否かを判定する（Ｓ２９２０）。Ｓ２９２０で「ＹＥＳ」と判定されたときは、当該横架材の材成を設定範囲内で増加させる（Ｓ２９３０）。
【０１２３】
次に、図２６に示す様に、伏図支援マスター３０の特殊補正処理設定部７００の兜補正設定部７３０の設定を読み出す（Ｓ３０１０）。兜補正設定部７３０には、小屋梁のレベルを上げて、下層の天井の高さを確保する対応を行う場合の設定として、「壁上を除く（つの高さ）」、「壁上を除く（レベルピッチ指定）」、「壁上を除く（ふところ高さ）」、「壁上を除く（指定材成）」の４項目が備えられている。項目名から分かる様に、これらは、小屋（最上層）で下層に壁のない小屋梁についてだけ適用する補正項目である。
【０１２４】
まず、「壁上を除く（つの高さ）」を補正対象とする設定がなされているか否かを判定する（Ｓ３０２０）。Ｓ３０２０が「ＹＥＳ」となった場合は、対象となる横架材が、当該条件に該当するか否かを判定する（Ｓ３０３０）。Ｓ３０３０で「ＹＥＳ」と判定された場合は、「最小兜つの高さ」と「最大兜つの高さ」について設定されている数値に従って小屋梁のレベル上げを実行する（Ｓ３０４０）。この「レベル上げ」も材成を補正するものではない。
【０１２５】
また、「壁上を除く（レベルピッチ指定）」を補正対象とする設定がなされているか否かを判定する（Ｓ３１２０）。Ｓ３１２０が「ＹＥＳ」となった場合は、対象となる横架材が、当該条件に該当するか否かを判定する（Ｓ３１３０）。Ｓ３１３０で「ＹＥＳ」と判定された場合は、この設定におけるピッチ（例えば、３０ｍｍ）に従って小屋梁のレベル上げを実行する（Ｓ３１４０）。この「レベル上げ」も材成を補正するものではない。
【０１２６】
また、「壁上を除く（ふところ高さ）」を補正対象とする設定がなされているか否かを判定する（Ｓ３２２０）。Ｓ３２２０が「ＹＥＳ」となった場合は、対象となる横架材が、当該条件に該当するか否かを判定する（Ｓ３２３０）。Ｓ３２３０で「ＹＥＳ」と判定された場合は、この設定における「ふところ高さ」についての数値に従って、小屋梁のレベル上げを実行する（Ｓ３２４０）。このとき、（階高−天井高−ふところ高さ）で兜補正を行う（Ｓ３２５０）。この「レベル上げ」も材成を補正するものではない。
【０１２７】
また、「壁上を除く（指定材成）」を補正対象とする設定がなされているか否かを判定する（Ｓ３３２０）。Ｓ３３２０が「ＹＥＳ」となった場合は、対象となる横架材が、当該条件に該当するか否かを判定する（Ｓ３３３０）。Ｓ３３３０で「ＹＥＳ」と判定された場合は、この設定における数値以上の材成になった梁のみ兜補正を行う（Ｓ３３４０）。なお、この「壁上を除く（指定材成）」の設定は、間取入力で天井高さをきちんと設定していない場合に用いるためのものである。
【０１２８】
ここで、Ｓ３２２０が「ＹＥＳ」となって兜補正を実行する場合は、Ｓ３３２０以下は実行しないプログラム構成となっている。また、小屋裏収納領域の梁は兜補正対象外とし、警告メッセージが表示されるプログラム構成となっている。この他、軒桁も兜補正の対象外としている。
【０１２９】
次に、図２７（Ａ）に示す様に、伏図支援マスター３０の特殊補正処理設定部７００の枕梁こぼれ処理設定部７４０の設定を読み出す（Ｓ３４１０）。枕梁こぼれ処理設定部７４０は、「枕梁」について、材成を１ランク以上アップさせる設定を行うためのものとなっている。この処理では、まず、枕梁に対するこぼれ処理の設定がなされているか否かを判定する（Ｓ３４２０）。そして、Ｓ３４２０が「ＹＥＳ」となった場合に、対象となる横架材が「枕梁」であるか否かを判定し（Ｓ３４３０）、Ｓ３４３０が「ＹＥＳ」となった場合は、材成を１ランクアップさせる処理を実行する（Ｓ３４４０）。
【０１３０】
なお、「枕梁」に対する材成の増加は、連動整合処理設定部７１０において「枕梁の材成・レベル整合」が設定されている場合には、既に１ランクアップがなされている場合もある。この場合は、本処理を実行することによって２ランクアップとなる。
【０１３１】
次に、２７（Ｂ）に示す様に、伏図支援マスター３０の特殊補正処理設定部７００の材料属性自動変更設定部７５０の設定を読み出す（Ｓ３５１０）。材料属性自動変更設定部７５０は、「指定材成以上の横架材の材料属性自動変更」を設定可能となっている。そして、この設定がなされている場合に、さらに、「材料属性の自動変更で設定する形状材質」、「材料属性の自動変更で設定する樹種名称」、「材料属性の自動変更で設定する等級名称」についても設定が可能となっている。主として、意匠的な観点が強い設定項目である。
【０１３２】
そこで、まず、「指定材成以上の横架材の材料属性自動変更」が設定されているか否かを判定する（Ｓ３５２０）。Ｓ３５２０が「ＹＥＳ」となった場合は、対象となる横架材が指定材成以上となっているか否かを判定する（Ｓ３５３０）。Ｓ３５３０が「ＹＥＳ」となった場合は、設定されている形状・樹種・等級へと変更する（Ｓ３５４０）。この場合、構造強度計算に基づいて求めた材成の変更はしない。従って、樹種等が変更されたとしても、材成が変更されることがなく、枕梁こぼれ処理等をやり直す必要はない。なお、変更された樹種の指定材成を更新値Ｈ１とし、樹種を変更後のものとして、Ｓ２２００以下の処理を実行する。Ｓ２２００以下の処理では、樹種変更によって指定材成以下で構造強度を十分に満足できる場合であっても、当該横架材の材成は樹種変更に伴って指定された指定材成を下回ることがない様に決定されることになる。
【０１３３】
次に、図２８（Ａ）に示す様に、伏図支援マスタＢ（３０）の特殊補正処理設定部７００の外壁線上母屋材幅・材成変更設定部７６０の設定を読み出す（Ｓ３６１０）。外壁線上母屋材幅・材成変更設定部７６０は、外壁ライン上の母屋を梁幅に揃えたい場合に設定する。まず、この設定がなされているか否かを判定する（Ｓ３６２０）。Ｓ３６２０が「ＹＥＳ」となった場合は、対象となる横架材が「外壁線上の母屋」であるか否かを判定する（Ｓ３６３０）。Ｓ３６３０が「ＹＥＳ」となった場合、当該横架材について材幅と材成を設定値を満足する正方形断面材とする様に強制変更する（Ｓ３６４０）。
【０１３４】
次に、図２８（Ｂ）に示す様に、伏図支援マスタＢ（３０）の特殊補正処理設定部７００の母屋材幅連動設定部７７０の設定を読み出す（Ｓ３７１０）。母屋材幅連動設定部７７０は、母屋の材成が設定材成以上の時、設定材幅と同じ材成に変更するための条件を設定するためのものである。そこで、まず、対象となる横架材が「母屋」であるか否かを判定する（Ｓ３７２０）。Ｓ３７２０が「ＹＥＳ」となった場合は、さらに、当該母屋の材成が設定材成以上であるか否かを判定する（Ｓ３７３０）。そして、Ｓ３７３０が「ＹＥＳ」となった場合は、設定に従って、材幅と材成を変更する（Ｓ３７４０）。
【０１３５】
本実施例では、伏図支援マスタＢ（３０）への各種設定を使用することで、地域的な見地、意匠的な見地、継手・仕口の加工的な見地といった経験的エッセンスを加えることにより、単に構造強度を満足する材成となる様に演算処理を実行するだけではなく、伏図における横架材の材成を自動的に決定するものとなっている。
【０１３６】
また、構造強度計算においても、横架材の両端の継手・仕口の寸法・形状を自動生成し、実際の加工形状を想定した演算処理を実行している。これにより、単にせん断面積係数で両端のせん断力許容値との関係を見ているだけではなく、より精度のよい構造強度計算を実行することが可能となっている。特に、初期値Ｈ０で１回目の構造強度計算を行って支点間における中央部の強度を満足し得る材成を最初に求めて更新値Ｈ１へと更新された状態で、２回目の構造強度計算のための継手・仕口を自動生成して構造強度計算を実行しているから、実際の継手・仕口を想定した計算に基づいて構造強度上の許容値を満足する様に、横架材を設計することができる。
【０１３７】
また、伏図支援マスタＢ（３０）への各種設定を使用する材成の制限や変更等は、基本的には材成を増加させる方向の補正を行うためのものである。従って、意匠的要素等を加味することによって構造強度上の問題を生じることはない。
【０１３８】
例えば、単に構造強度を満足する様に算出した必要最低材成は構造強度は満足し得るものの、木造住宅における業界のこだわり、上棟の際の見栄え、継手・仕口の加工、実際の梁組みにおける「もぐり」や「こぼれ」、等といった業界的・意匠的・経験的なエッセンスを加味できていない。また、これらのエッセンスを加味する上での時代による流行や、間取りの変化に対応し、構造強度も満足するためのスパン表を作り直しするには、多大な手間がかかる。これに対し、本実施例によれば、スパン表を作り直さなくても、伏図支援マスター３０に対して必要な設定を登録するだけで、柔軟な対応を可能にしている。
【０１３９】
以下、この伏図支援マスタＢ（３０）への各種設定の操作手順についてモニタ１２の表示例をまじえて、さらに詳細に説明する。
【０１４０】
［１．マスターの選択・編集］
［１．１  マスターの選択・起動・変更（付け替え）］
図２９に示す様に、物件定義の「ファイル」メニューを開き、「物件マスターメンテナンス」を選び、さらに、「伏図支援」を選択し、「伏図支援マスター操作画面」でマスターを選択する。なお、「伏図支援マスター」は一度設定した後でも変更（付け替え）することができるプログラム構成となっている。「伏図支援マスターメンテナンス」ボタンから「伏図支援マスター」を起動して、マスター内の設定を行う。なお、後述の「構造計算／梁成評価」でマスターを変更した場合は強制的に伏図支援マスターも変更となる。
【０１４１】
［１．２  エッセンス（その１）「材成割り増し」の設定］
「材成割り増し」は、業界内で常識となっている「こだわりによる割増し」をプログラムで実現するための設定である。この設定を行うことにより、許容応力度計算により割り出された材成に、更に割増し設定をすることで、より安全な設計とすることができる。
【０１４２】
図３０（Ａ）に示す様に、伏図支援マスターの（材成自動・材成割り増し）のページを開き、許容応力度計算上で梁の「中間部たわみ」に対する必要材成に対する割り増し条件を設定する。この割り増し条件の設定は、Ｎｏ．１「２間以上の開口部の上部」、Ｎｏ．２「平屋建：２層横架材の中間部必要材成に対する割り増し」、Ｎｏ．３「２Ｆ建：２層横架材の中間部必要材成に対する割り増し」、Ｎｏ．４「２Ｆ建：３層横架材の中間部必要材成に対する割り増し」、Ｎｏ．５「３Ｆ建：２層横架材の中間部必要材成に対する割り増し」、Ｎｏ．６「３Ｆ建：３層横架材の中間部必要材成に対する割り増し」、Ｎｏ．７「３Ｆ建：４層横架材の中間部必要材成に対する割り増し」の中から選択することができるプログラム構成となっている。
【０１４３】
設定の方法としては、このページに表示されたＮｏ．１〜Ｎｏ．７の「横架材の条件」の内で割り増しを必要とするものの「適用」の欄にチェックを付けると共に、「床梁」、「軒桁」、「小屋梁」、「外回り梁」、「母屋」といった横架材の種類毎に設定倍率（％）を入力する。適用にチェックを入れ、設定倍率に数値を入力することにより、［横架材中間部の必要材成×（１００＋設定倍率）％］以上の材成に決定する様に修正を加えることができる。
【０１４４】
対象とする横架材の種類から分かる様に、躯体構造において見栄えという観点から材成が重視される傾向の大きい部材である。なお、これらの部材に対する割り増しは、「中間部たわみ」に対する必要材成を対象とし、それ以外のモーメントやせん断等に対する必要材成についての割り増しは行わない。
【０１４５】
［１．３  エッセンス（その２）「最小材成制限」の設定］
「最小材成制限」の設定は、許容応力度計算により割り出してくる材成とは別に、条件によって最小材成を決めておき、許容応力度計算の結果から割り出された規格寸法材の材成と最小材成としての設定の内で大きい方の材成に決定することをプログラム的に実現するためのものである。
【０１４６】
図３０（Ｂ）に示す様に、伏図支援マスターの（材成自動・最小材成制限）のページを開き、最小材成を設定する。この最小材成制限の設定は、Ｎｏ．１「平屋建：１層外回りラインの２層梁」、Ｎｏ．２「２Ｆ建：１層外回りラインの２層梁」、Ｎｏ．３「２Ｆ建：２層外回りラインの２層梁」、Ｎｏ．４「２Ｆ建：２層外回りラインの３層梁」、Ｎｏ．５「３Ｆ建：１層外回りラインの２層梁」、Ｎｏ．６「３Ｆ建：２層外回りラインの２層梁」、Ｎｏ．７「３Ｆ建：２層外回りラインの３層梁」、Ｎｏ．８「３Ｆ建：３層外回りラインの３層梁」、Ｎｏ．９「３Ｆ建：３層外回りラインの４層梁」、Ｎｏ．１０「火打ちがかかる梁」、Ｎｏ．１１「筋違耐力壁上部の梁」、Ｎｏ．１２「筋違耐力壁下部の梁」、Ｎｏ．１３「面材耐力壁上部の梁」、Ｎｏ．１４「面材耐力壁下部の梁」、Ｎｏ．１５「上下に柱または小屋束がくる梁」、Ｎｏ．１６「上下に柱または小屋束がくる梁（金物工法）」、Ｎｏ．１７「上下に柱または小屋束がくる母屋」、Ｎｏ．１８「上下に柱または小屋束がくる母屋（金物工法）」、Ｎｏ．１９「２Ｆ建：２層バルコニー周りの最小材成」、Ｎｏ．２０「３Ｆ建：２層バルコニー周りの最小材成」、Ｎｏ．２１「３Ｆ建：３層バルコニー周りの最小材成」の中から選択することができるプログラム構成となっている。
【０１４７】
設定の方法としては、このページに表示されたＮｏ．１〜Ｎｏ．２１の「梁の条件」の内で最小材成制限を必要とするものの「適用」の欄にチェックを付けると共に、「床梁」、「軒桁」、「小屋梁」、「外回り梁」、「母屋」といった横架材の種類毎に最小材成を設定する。この最小材成は、プルダウンメニューを開くことにより、規格寸法材のピッチに従って、増減することができる。
【０１４８】
この最小材成制限を設定することにより、許容応力度計算で算出された材成に対し、ここで設定した最小材成を上回っていない場合のみ最小材成まで材成をアップする処理が実行されるプログラム構成となっている。
【０１４９】
この最小材成制限の対象とする横架材も、躯体構造において見栄えという観点から材成が重視される傾向の大きい部材である。本実施例においては、特に、「最小材成制限」の設定により、以下の新機能を実現している。
【０１５０】
（１）火打ちが当たってきた場合は、許容応力度計算によって求めた必要材成に拘わらず、指定材成以上とすることが出来る。
（２）耐力壁が上もしくは下から当たってきた場合は、許容応力度計算によって求めた必要材成に拘わらず、指定材成以上とすることが出来る。
（３）上下を柱または小屋束に挟まれた場合は、許容応力度計算によって求めた必要材成に拘わらず、指定材成以上とすることが出来る。
【０１５１】
［１．４  エッセンス（その３）「配置材成表」の設定］
図３１（Ａ）に示す様に、伏図支援マスターの（材成自動・配置材成表）のページを開き、適用する場合はチェックをする。このチェックをすることにより、材成をアップする際にこの配置材成表が参照され、Ｎｏ．１から順に材成をアップしていくプログラム構成となっている。
【０１５２】
チェックの付し方は、図示の様に、配置材成のＮｏ．にカーソルを合わせ、編集ボタンで編集ページを開き、「梁」と「母屋」のそれぞれについて、「適用する」、「適用しない」を、プルダウンメニューを利用して切り替える。図示の例では、この配置材成表により、「梁」についての許容応力度計算結果の材成が１０５ｍｍ以下の場合は１０５ｍｍを材成とし、「母屋」については許容応力度計算結果の材成が９０ｍｍ以下の場合は９０ｍｍを材成とする設定となっている。なお、図はＮｏ．３の設定中を示している。「編集画面」で、「梁」及び「母屋」の両方について「適用する」を設定すれば、「梁」は、１０５ｍｍ、１２０ｍｍ、１５０ｍｍ、…と、「母屋」は、９０ｍｍ、１０５ｍｍ、１２０ｍｍ、…と、それぞれ規格寸法材のピッチで材成を決定する条件が設定されることとなる。
【０１５３】
［１．５  エッセンス（その４）「特殊補正処理」の設定］
［１．５．１  連動整合処理］
図３１（Ｂ）に示す様に、特殊補正の一つである「連動整合処理」の設定画面を開く。ここで、「連動整合処理」は、Ｎｏ．１「持出し梁と先端梁の材成整合」、Ｎｏ．２「桁差し接合受梁の材成整合」、Ｎｏ．３「渡り受梁のレベル整合」、Ｎｏ．４「枕梁の材成・レベル整合」、Ｎｏ．５「柱干渉高さ最小値（ｍｍ）」について適用可能となっている。適用する場合は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の適用欄にチェックを入れることで設定する。なお、Ｎｏ．５は不適用は選択できないプログラム構成となっている。
【０１５４】
Ｎｏ．１「持出し梁と先端梁の材成整合」の適用を外すと、持出し梁と先端梁の納め方を「材成差なし」にする選択となる。この選択がなされると、持出し梁と先端梁が同じ材成で納まり、「逆蟻仕口」での接合となる様に、本装置による最終的なプレカット加工データの生成がなされる。このチェックを外すことにより、「設定値」の欄の数値は何ら反映されなくなる。
【０１５５】
一方、Ｎｏ．１「持出し梁と先端梁の材成整合」の「適用」にチェックを入れることにより、持出し梁と先端梁の納め方を「材成差あり」に設定することとなる。この場合、持出し梁と先端梁は、「茶臼仕口」での接合となる様に、本装置による最終的なプレカット加工データの生成がなされる。なお、「材成差あり」を選択すると「設定値」が有効となる。設定値の３０ｍｍは、「備考」欄にある様に、「茶臼蟻の最小あご高さ」に相当する。
【０１５６】
「材成差あり」の設定により、図３１（Ｃ）に例示する様に、持出し梁の先端（図示左右方向に伸びる支え側のオス材）が、メス材よりも大きい材成になり、仕口で支えるだけでなく、メス材の下側に伸びた様に形成されるアゴによってもメス材を支えた接合状態となり、見た目にも安心な意匠的効果を発揮する設計が可能となる。
【０１５７】
Ｎｏ．２「桁差し接合受梁の材成整合」を適用したい場合は、その「適用」欄にチェックを入れ、「設定値」の欄に桁差し接合する場合の相手材と自材のレベル差として許容される数値を設定する。この設定値は、「備考」欄にある様に、大入れ蟻とする受梁の最大レベル差を設定する。図示の例では、「設定値」が「３０ｍｍ」であり、レベル差が３０ｍｍを超えた場合に桁差し接合の補正を実行する。
【０１５８】
Ｎｏ．３「渡り受梁のレベル整合」は「適用」欄にチェックを入れることで設定される。図３２（Ａ）に示す様に、バルコニー持出し梁など、下側に柱がなかった場合、「渡り受梁」を入れ、その上に持出し梁を載せることがある。この場合、図示の様に持出し梁が複数本有り、持出し梁の材成が数種類存在していた場合に、渡り受梁の上面を材成の一番小さい梁に吸い付かせ、その他は渡り掛け（相欠き）として支える。ここでのレベル整合は、材成を修正するものではない。
【０１５９】
Ｎｏ．４「枕梁の材成・レベル整合」は「適用」欄にチェックを入れることで設定される。枕梁を使う場合の処理は２パターンの考えを、この「適用」のチェックの有無で切り替える。
【０１６０】
第１のパターンを図３２（Ｂ）に示す。このパターンとする場合、「適用」にチェックを入れる。これにより、強度計算に基づく荷重を上材で負担させる様に上材の材成を決定し、梁がこぼれてしまうなどの納まり上の問題は下梁の材成の調整で対応する設計となる。
【０１６１】
「適用」のチェックを外すことにより、図３２（Ｃ）に示す様に、マスターの指定材成（外回り１５０ｍｍ以上など）を通常梁（上材）に当てはめ、荷重及び納まり上の内容は、枕梁（下材）に負担させる。例えば、仮に必要な材成が３６０ｍｍだったとしたとき、上材はマスター指定で１５０ｍｍとなり、下材側を２１０ｍｍ以上とする設計を行うことができる。
【０１６２】
［１．５．２  柱素材長による上部梁の材成補正］
図３３（Ａ）に示す様に、「柱素材長による上部梁の材成補正」のページを開き、適用欄にチェックを入れて設定を行う。この設定を行うことにより、柱の長さが定尺（設定値）を超えてしまう場合は、補正設定値の範囲で柱の上に載る梁の材成を大きくして、柱が定尺長さに納まるように調整をするための設定である。
【０１６３】
図示の例では、Ｎｏ．１「設定値＝３０００ｍｍ」、Ｎｏ．２「設定値＝４０００ｍｍ」、Ｎｏ．３「設定値＝５０００ｍｍ」、Ｎｏ．４「設定値＝６０００ｍｍ」の定尺材を用いる設定がなされ、Ｎｏ．９「柱素材長補正時の梁材成伸長許容量（ｍｍ）」として３０が設定されている。項目名の（１）〜（４）は、優先順位を表している。この結果、例えば、天井高を確保するために必要な柱高さ４ｍ材ならば足りるが３ｍ材では不足しているという場合に、柱の上に載る梁の材成を３０ｍｍアップすることにより３ｍ材で足りる様になる場合は、当該梁の材成の３０ｍｍアップを行うこととなる。
【０１６４】
［１．５．３  小屋梁の兜補正］
この補正は、小屋梁の材成が大きくなると、下層の天井高を圧迫する場合があることへの対策である。具体的には、小屋梁のレベルを上げて、下層の天井の高さを確保する対応を行う。レベルの上げ方は、一般流通材料通り、３０ｍｍ毎などを設定する。また、下層の天井高さを見ずに、固定で決めた材成を超えるとレベルを上げて調整する設定も搭載している。
【０１６５】
設定に当たっては、図３３（Ｂ）に示す様に、「小屋梁の兜補正」のページを開き、適用欄にチェックを入れる。兜補正としてチェックを入れて設定することのできる項目としては、Ｎｏ．１「壁上を除く（つの高さ）」、Ｎｏ．２「壁上を除く（レベルピッチ指定）」、Ｎｏ．３「壁上を除く（ふところ高さ）」、Ｎｏ．４「壁上を除く（指定材成）」の４項目を備えている。項目名から分かる様に、小屋（最上層）で下層に壁のない小屋梁についてだけ適用する補正項目である。
【０１６６】
Ｎｏ．１「壁上を除く（つの高さ）」を補正対象とする場合、備考欄にある様に、設定値１には「最小兜つの高さ」を、設定値２には「最大兜つの高さ」を数値で設定する。Ｎｏ．２「壁上を除く（レベルピッチ指定）」にチェックを入れた場合は、設定値１の欄のピッチ（３０ｍｍ）ごとに梁の材成をレベルアップする補正を行う。Ｎｏ．３「壁上を除く（ふところ高さ）」にチェックを入れた場合は、設定値１に「ふところ高さ」を数値で設定する。備考欄にある様に、（階高−天井高−ふところ高さ）で兜補正を行う。Ｎｏ．４「壁上を除く（指定材成）」は、間取入力で天井高さをきちんと設定していない場合に用いる。このＮｏ．４にチェックを入れることで、設定値１で指定された値以上の材成になった梁のみ兜補正を行う。
【０１６７】
ここで、Ｎｏ．３とＮｏ．４は、同時にチェックを入れることができないプログラム構成となっている。また、小屋裏収納領域の梁は兜補正対象外とし、警告メッセージが表示されるプログラム構成となっている。この他、軒桁も兜補正の対象外としている。
【０１６８】
［１．５．４  枕梁のこぼれ処理］
図３４（Ａ）に示す様に、「枕梁のこぼれ処理」のページを開いてチェックを入れることにより設定する。この設定を行うことにより、図３４（Ｂ）に示す「伏図支援マスター（材成自動・配置材成表）」に従って、枕梁の材成を１ランク以上アップさせるものとなる。
【０１６９】
伏図において、「通常梁＋枕梁」で入力し、「枕梁のこぼれ処理」の適用欄にチェックを付けた場合、枕梁の材成を調整して「通常梁＋枕梁」合計の材成が相手材成よりも１ランクアップとなるように、こぼれ処理を行う。なお、相手材の材成との関係によっては、結果として２ランクアップになる場合もある。
【０１７０】
伏図の初期入力では通常梁１０５ｍｍ材＋枕梁１０５ｍｍ材を入力しておく。このとき、図３４（Ｃ）の左側の断面図に示す様に、許容応力度計算を経て相手材の材成が３００ｍｍとなり、それを受ける通常梁の材成が１８０ｍｍとなった場合、通常のこぼれ補正としては図３４（Ｂ）に示す例では１２０ｍｍ材を使わない設定であることから、枕梁の材成は１５０ｍｍとなる。ここまでは、［１．５．１  連動整合処理］で説明したＮｏ．４「枕梁の材成・レベル整合」による処理である。今回、図３４（Ａ）に示す様に、「枕梁のこぼれ処理」による１ランクアップをさらに適用する設定となっているから、図３４（Ｃ）の右側の断面図に示す様に、枕梁に対してさらに１ランクアップが適用され、材成１８０ｍｍに決定される。この結果、２ランクアップとなる。
【０１７１】
［１．５．５  使用材料属性の自動変更］
図３５（Ａ）に示す様に、「使用材料属性の自動変更」のページを開き、Ｎｏ．１「指定材成以上の横架材の材料属性自動変更」、Ｎｏ．２「材料属性の自動変更で設定する形状材質」、Ｎｏ．３「材料属性の自動変更で設定する樹種名称」、Ｎｏ．４「材料属性の自動変更で設定する等級名称」に対して適用欄にチェックを入れて設定を行う。
【０１７２】
Ｎｏ．１で指定した材成以上になった場合に、Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４でチェックを入れた項目の形状・樹種・等級へ変更する。図示の設定は、許容応力度計算に基づいて決定される材成が２７０ｍｍ以上となった横架材については、樹種及び等級を変更する設定となっている。この場合、材成２７０ｍｍ以上となった横架材の樹種は自動変更されるが、許容応力度計算で求めた材成の変更はしない。これは、使用材料属性の自動変更の設定が、単に強度上の問題だけでなく、意匠的な面からしっかりした材成の横架材が求められる箇所はあえて２７０ｍｍ未満の材成にはしないでおくためである。なお、設定値は、変更前より強度の強い樹種・等級となる様にプルダウンメニューを開いて設定する必要がある。
【０１７３】
［１．５．６  外壁線上の母屋の材幅・材成変更］
図３５（Ｂ）に示す様に、「外壁線上の母屋の材幅・材成変更」のページを開き、適用欄にチェックを入れて設定する。この設定は、外壁ライン上の母屋を梁幅に揃えたい場合に行う。図示の例では、「外壁線上の母屋の材幅・材成の強制変更」が適用となっていて、「材幅１０５ｍｍ」、「材成１５０ｍｍ」が設定されているから、母屋について９０ｍｍ×９０ｍｍの角材で伏図を作成してあった場合に、外壁線上の母屋のみ１０５ｍｍ×１０５ｍｍ以上に強制変更する。
【０１７４】
［１．５．７  母屋の材幅連動］
図３５（Ｃ）に示す様に、「母屋の材幅連動」のページを開き、適用欄にチェックを入れて設定する。Ｎｏ．１「設定材成以上の時、設定材幅に変更（１）；材成１０５、材幅１０５」、Ｎｏ．２「設定材成以上の時、設定材幅に変更（２）；材成１２０、材幅１２０」、Ｎｏ．３「設定材成以上の時、設定材幅に変更（３）；材成１５０、材幅１５０」の内から一つを選択してチェックする。
【０１７５】
９０角で配置した母屋の材成が、許容応力度計算を実行した結果、チェックを付した行の材成以上になった場合は、母屋幅を材成に連動させて変更する。図の例では、母屋の材成が計算上１０５ｍｍになった場合は、当初の材幅９０ｍｍを材幅１０５ｍｍへと変更する。
【０１７６】
［１．６  マスターの保管］
以上の様に、各種の設定が完了したら、「マスターメンテナンス画面」を閉じて保存する。これにより、初期設定を終了する。
【０１７７】
［２．  「構造計算／梁成評価タブ」への切り替えと、「持受」の設定］
上述の様にして計算系マスターを設定すると、「構造計算/梁成評価タブ」が出てくるプログラム構成となっている。図３６（Ａ），（Ｂ）に示す様に、「軸組羽柄タブ」から「構造計算／梁成評価タブ」に切り替えて許容応力度計算による材成自動決定プログラム２２による演算処理へと進む。
【０１７８】
なお、この演算処理を実行する前には、図３６（Ｃ）に示す様に、横架材が「持受」であることの設定を行う。「持受」の設定を行わないで以下の演算を実行した場合は、片持ち（はね出し）の検討結果となってしまい、材成が決定されない。「持受」とは、片持ちではなく両端支持梁（連続梁を含む）となっていることを意味する。持出し梁も片持ちではなく、両端支持梁となる。
【０１７９】
［３．  短期的な荷重も考慮して材成を決める場合］
地震や台風といった事象における短期的な荷重も考慮して材成を決定する場合には、伏図において、耐力壁・準耐力壁の設定を行う。
【０１８０】
［４．  「材成自動」ボタンより実行］
［４．１  「すべて」の実行］
図３７（Ａ），（Ｂ）に示す様に、「構造計算タブ」または「梁成評価タブ」から「材成自動」ボタンをクリックすると、「すべて」／「不足分のみ」の選択肢を表示した「材成自動」の画面が開くプログラム構成となっている。
【０１８１】
「すべて」を選んで「実行」をクリックすると、伏図に配置してある全ての梁に対し、エッセンス（マスター）の「配置材成表」の最小材成からスタートして、「許容応力度計算＋エッセンス」によって材成をアップしていく演算処理が開始される。
【０１８２】
この「すべて」の実行は１回のみとし、その後は、図３７（Ａ），（Ｂ）の画面の「材成自動」の画面で「不足分のみ」を選択して実行する。「すべて」について何度も演算を実行させると、１回目に「すべて」で決定された材成よりも大きな値になってしまう可能性があるからである。
【０１８３】
［４．２  「不足分のみ」の実行］
「不足分のみ」を選んで実行すると、「許容応力度計算＋エッセンス」によって材成が不足している梁のみ材成アップを実行する。１回目から「不足分のみ」を設定可能としていることのメリットは、例えば、外回りなどの様に、見栄えの観点から、伏図支援マスタＢの設定とは無関係に、最初から大きな材成にすることを決めている横架材について、最小材成からスタートさせないことにより、伏図マスタＢの設定に収束したために決めていた材成よりも小さな材成で設計されてしまわない様にするためでもある。
【０１８４】
［５．  樹種強度の引き当て］
上述の演算処理の実行の途中で、図３７（Ｃ）に示す様な「樹種強度の引き当て画面」が出てくる様にプログラムを構成している。そこで、この「樹種強度の引き当て画面」において、計算上使用する「樹種強度」を一覧表からプルダウンメニューで選んで樹種設定を行う。
【０１８５】
［６．  卍組みチェック］
実行後に卍組みチェックがかかり該当する場合はメッセージが出る。そのまま継続して実行することもできる。
【０１８６】
［７．  エラーメッセージ］
エラーは、図３８に示す様に「材成自動エラーリスト」としてモニタ表示される。
【０１８７】
［８．  配置された材成の確認］
［８．１  「明細画面」による確認］
本実施例では、最終的に配置された材成までの過程を「明細画面」から確認することができるプログラム構成を採用している。「明細画面」ボタンを押して該当梁を選択すると、材成自動生成処理明細が出てくる。
【０１８８】
図３９に一例を示す。この図は、「すべて」を実行した場合の持出し梁（はね出し梁）の明細画面である。図の上側の一覧表に示す様に、最初の処理は「初期設定」であり、材成１０５ｍｍであるから「変更理由：該当なし」となり、「条件：梁母屋断面の先頭行」を参照し、「変更データ：材成」が設定され、「変更内容：初期値」となり、「材成：１０５」で両端の継手・仕口が自動生成される。次に「構造計算」が実行され、「変更理由：材成割り増し」について「条件：２Ｆ建：２層横架材の中間部必要材成に対する割り増し」に従って、「変更データ：材成」が設定され、「変更内容：伸長」となり、「材成：２４０」が求められる。この２４０ｍｍの材成は、中間部の割増２０％の設定から、（スパンに対する必要梁成）＝（スパン必要材成Ｍａｘ：１８２．１）×１．２＝（２１８．５）が算出され、この割増後のスパン必要材成Ｍａｘから規格寸法材に寄りつかせる様にして算出されたものである。そして、この２４０ｍｍ材を材成として２回目の材成自動演算処理がスタートし、長期荷重による計算の結果が２１０ｍｍ材となり、続く構造計算では必要材成＝２１８．５が算出され、最終的に２４０ｍｍ材に決定していく様子が表示されている。
【０１８９】
［８．２  「強度表」による確認］
この強度表は、構造強度計算書作成プログラム２４の演算処理により作成される。図４０に例示する様に、強度表から「スパンに対する必要材成Ｍａｘ」を確認することができる。
【０１９０】
ここで、エッセンス（マスター）より指定材成以上になった梁の「形状／樹種／等級名」を変更する場合、強度表の樹種名は「変更前の樹種強度」で計算した結果が表示される。例えば、１０５ｍｍべいまつ無等級材でスタートして、２４０ｍｍ材以上は集成材に変更するというエッセンスの場合、強度表には変更前の「べいまつ無等級材」で２４０ｍｍ材になった計算結果が表示される。
【０１９１】
［９．  その他］
［９．１  「金物工法」「一部金物工法」物件の場合］
在来工法以外に「金物工法」「一部金物工法」物件にも適用できるプログラム構成となっている。これら「金物工法」「一部金物工法」については、計算系マスターの「情報設定」において、建物工法を「金物工法」か「一部金物工法」にして実行すればよい。また、計算系マスターの「梁受け金物設定」において（材成／材幅範囲設定）を設定する。この設定数値を参照して材成決定を行う。
【０１９２】
［９．２  兜補正は二次梁までの対応］
兜補正でレベルアップする梁は、該当する一次梁と一次梁にかかる二次梁までを対象としている。なお、三次梁には対応していない。
【０１９３】
［９．３  継手の伸び返りは逆転しない］
初めに設定した伸び返りのまま材成アップを実行していく。オス材がメス材以上になる場合は、オス材と同じ材成までメス材をアップする。このとき、伸び返りの逆転はせずにオスメス同材になる。
【０１９４】
［９．４  材成決定部品の色表示ＯＮ／ＯＦＦ］
本実施例のコンピュータプログラムを実行する前と後とで、材成が変更になった横架材の画面表示色をＯＮ／ＯＦＦすることができる。図４１に示す様に、表示制御の「表」ボタンから計算タブ内の「構造計算材成決定部品」のチェックで、表示ＯＮ／ＯＦＦ制御ができる。材成が変更になった横架材は青く表示（図４１ではクロスハッチ表示）として一目で分かる様にしている。
【０１９５】
［９．５  登録マスターへの登録］
編集した伏図支援マスターを登録マスターへ保存することができる。この場合、図４２に示す様に、「登録」メニューから「マスターとして保存」を選択肢、「ディレクトリの選択」で「ＯＫ」をクリックし、「仕様名称設定画面」においてマスター名を作成して「実行」することにより登録を完了する。
【０１９６】
［１０．  梁組自動生成：バルコニー梁組］
本実施例の梁組自動生成プログラム２１は、バルコニー梁組におけるバルコニー梁のレベルが通常梁よりも下がっている場合の対応を行う機能を備えている。本実施例では、バルコニー梁組は、図４３（Ａ）に示す様に、バルコニー梁のオーバーハング部分を「１」とするとき、柱で支持されている支持点から「２」以上が建物内部側へ伸びていれば、オーバーハング部分と逆方向に一番近い梁または柱（相手材）の側面に差して接合する様にプログラムを構成している。
【０１９７】
これにより、図４３（Ｂ）に示す様に、バルコニーへの出入りを考慮したレベル下がりとなったバルコニー梁の上部の基準の０レベルにも床梁（通常梁）が必要な場合は、二重梁とし、上部はレベル差分の材成の床梁で構成する。つまり、この床梁は、本来必要な材成よりも小さくなる場合がある。このため、レベル差に合わせて床梁の材成を小さくした場合は、下梁（バルコニー梁）が上梁（床梁）を救うべく、必要なところまで延長するプログラムとなっている。
【０１９８】
［１１．  材成自動決定プログラムの特徴］
これまで伏図作成に使われてきた「スパン表」に代わり、許容応力度計算を元に材成を自動的に加算＝「プラス」するソフトウェアである。材成を気にせず最少材成で梁配置を入力した後、本プログラムを実行するだけで内部で許容応力度計算がかかり、計算根拠のある最適材成まで自動的に梁成をアップしていく。さらに、プレカット上どうしても譲れないエッセンス（外回りは１５０ｍｍ以上、火打がかかる梁は１５０ｍｍ以上等）を盛り込んで、最終的に材成を決定する。また、仕口のこぼれ処理も自動的に行う。
【０１９９】
木造住宅用伏図設計支援装置１の全体について図４４，図４５に基づいて説明する。本実施例の木造住宅用伏図設計支援装置１は、梁組自動生成プログラムによって梁組を自動生成し（Ｓ１）、伏図マスターに記憶する処理を実行している（Ｓ２）。
【０２００】
このとき、梁組決定プログラム２１のＳ５００の処理により、図４５（Ａ）に示す様に、１階床から２階天井まで柱が通っているポイントを優先して区画線を発生させ、梁組決定プログラム２１のＳ８４０の処理により、図４５（Ｂ）に示す様に、２階を立体的構造ブロックとする様に小屋の区画と同じ形状にし、このとき、図４５（Ｃ）に示す様に、下層に柱の存在する位置、区画線の交差位置に対してポイントを付与してこれらの位置を継手位置とし、梁組決定プログラム２１のＳ９００の処理により、図４５（Ｄ）に示す様に、「Ｘ方向Ｙ方向の最大柱間の距離比較」及び「Ｘ方向Ｙ方向の下層柱本数比較」を考慮して床梁を掛ける方向を決める「梁組み発生演算処理」を実行している。
【０２０１】
また、梁組決定プログラム２１は、Ｓ８６０，Ｓ８７０の処理により、図４３（Ｂ）に示した様に、出入りを考慮したレベル下がりのバルコニー梁をバルコニー内に生成し、このバルコニー梁を図４３（Ａ）に示す様に、オーバーハング部分：建物内進入部分≧１：２となり、かつ、一番近い梁または柱を相手材として、当該相手材の側面に差して接合し、さらに、バルコニー梁が建物内に進入した部分の床梁はバルコニー梁の上に重なる様に生成する「潜り込み演算処理」も実行している。
【０２０２】
さらに、材成決定プログラム２３の特殊補正処理Ｓ２７２０〜Ｓ２８５０により、図３２（Ａ）に示した様に、バルコニー持出し梁など、下側に柱がない場合、渡り受梁を追加する「渡り受梁追加演算処理」も実行している。
【０２０３】
木造住宅用伏図設計支援装置１は、こうして梁組自動生成プログラムによって自動生成された梁組を伏図マスターに記憶した後（Ｓ２）、「計算系マスター」の設定を実行する（Ｓ３）。
【０２０４】
計算系マスターの設定処理は、［１．マスターの選択・編集］において説明した様に、［１．１  マスターの選択・起動・変更（付け替え）］、［１．２  エッセンス（その１）「材成割り増し」の設定］、［１．３  エッセンス（その２）「最小材成制限」の設定］、［１．４  エッセンス（その３）「配置材成表」の設定］、［１．５  エッセンス（その４）「特殊補正処理」の設定］、［１．５．１  連動整合処理］、［１．５．２  柱素材長による上部梁の材成補正］、［１．５．３  小屋梁の兜補正］、［１．５．４  枕梁のこぼれ処理］、［１．５．５  使用材料属性の自動変更］、［１．５．６  外壁線上の母屋の材幅・材成変更］、［１．５．７  母屋の材幅連動］までの各種設定を［１．６  マスターの保管］で登録する処理となっている。
【０２０５】
ここで、［１．２  エッセンス（その１）「材成割り増し」の設定］以降の処理は、いずれも許容応力度計算の結果として算出される材成に対して規格寸法材の寸法間隔に対応するランクアップをどの様なときに実行するかという「スパン表」で従来対応していたエッセンスや、さらに、複雑な意匠的観点、プレカット加工的観点を導入するための条件設定の処理である。
【０２０６】
木造住宅用伏図設計支援装置１は、こうして「計算系マスター」の設定が完了した後、材成計算の実行指令を待って（Ｓ４）、伏図マスターからの梁組みデータの読み出し（Ｓ５）、許容応力度計算の実行による材成の算出（Ｓ６）、計算系マスターからのランクアップ条件の読み出し（Ｓ７）、ランクアップ条件に基づいた材成増加、樹種変更、レベル整合等の材成修正処理を実行して各横架材の材成を決定し（Ｓ８）、登録マスターに登録する（Ｓ９）。
【０２０７】
こうして登録された材成は、許容応力度計算による必要材成を満足しつつ、業界事情、意匠的要素、プレカット加工的要素を踏まえて決定したものであるから、その後の構造強度計算書作成指令を受けて読み出され（Ｓ１０，Ｓ１１）、決定した材成も既知パラメータとして構造強度計算を実行したとき（Ｓ１２）、許容応力度を十分に満足する結果となる。この計算結果は、モニタ表示するだけでなく、プリンタ１５へ帳票出力し（Ｓ１３，Ｓ１４）、各方面への提出用として利用することができる。
【０２０８】
従って、本実施例の木造住宅用伏図設計支援装置１によれば、構造強度を満足しつつ意匠的な面からの要望にも応えることのできる木造住宅用伏図を的確に設計することができる。
【０２０９】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例に限られることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々の態様にて実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
木造住宅用の木材プレカット加工データの作成に有益であり、木材プレカット工場において利用するのに適している。
【符号の説明】
【０２１１】
１・・・木造住宅用伏図設計支援装置、１１・・・コンピュータ、１２・・・モニタ、１３・・・キーボード、１４・・・マウス、１５・・・プリンタ、１６・・・ルータ。
２・・・コンピュータプログラム、２１・・・梁組決定プログラム、２２・・・材成計算プログラム、２３・・・材成決定プログラム、２４・・・計算書作成プログラム。
２１ａ・・・伏図支援マスタＡ、３０・・・伏図支援マスタＢ、１００・・・継手・仕口基本形状設定部、２００・・・初期値設定部、３００・・・構造強度許容値設定部、４００・・・材成割り増し設定部、５００・・・最小材成制限設定部、６００・・・配置材成表設定部、７００・・・特殊補正処理設定部。
【要約】
【課題】構造強度を満足しつつ意匠的な面からの要望にも応えることのできる木造住宅用伏図の設計を支援する。
【解決手段】材成を初期値Ｈ０として両端の継手・仕口を自動生成した上で１回目の構造強度計算を行って得られた最低値ｈ１を初期値Ｈ０と比較し、Ｈ０＜ｈ１の場合には、規格寸法材の材成ピッチに従って増加させて１回目更新値Ｈ１を算出し、さらに、材成をＨ１として両端の継手・仕口を自動生成した上で２回目の構造強度計算を行って得られた最低値ｈ２をＨ１と比較し、Ｈ１＜ｈ２の場合には、規格寸法材の材成ピッチに従って増加させて２回目更新値Ｈ２を算出する。この２回目更新値Ｈ２について、さらに、伏図支援マスタＢの設定を参照して、最小材成の要件を満たしているか否か等を考慮し、横架材毎の材成を決定する。
【選択図】  図１【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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