(57)【要約】【課題】建築物の設計段階において、簡易な計算処理で、床面の変形量を評価して、より精細に床の性能や構造を評価するための技術を提案する。【解決手段】設計された建築物に含まれる床の構造を評価するために、前記建築物の設計データに基づいて前記床を形成する並設された二本の梁について梁変形解析用データを作成して構造計算を行い、前記二本の梁の変形量を算出する。続いて、前記二本の梁間を接合する単数又は複数の梁つなぎ部材を設定し、前記二本の梁の変形量と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成して構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する。そして、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する。【選択図】図６
2008204294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価装置であって、
建築物の設計データを格納したデータベースと、
前記建築物の設計データに基づいて前記床を形成する並設された二本の梁について梁変形解析用データを作成する手段と、
前記梁変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記二本の梁の変形量を算出する手段と、
梁つなぎ部材に関する情報を格納するデータベースと、
単数又は複数の梁つなぎ部材を前記二本の梁間に設定し、前記二本の梁の変形量と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する手段と、
前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する手段と、
前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する手段とを、
備えることを特徴とする設計評価装置。
【請求項２】
設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価装置であって、
前記建築物の設計データを格納したデータベースと、
梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、
前記床に配置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースと、
前記建築物の設計データに基づいて、単数又は複数の梁つなぎ部材を前記二本の梁間に設定し、前記追加積載物を前記梁つなぎ部材上に設定し、前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報に基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する手段と、
前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する手段と、
前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する手段とを、
備えることを特徴とする設計評価装置。
【請求項３】
前記梁つなぎ部材の変位量は、該梁つなぎ部材を直線部材と仮定した際に梁との接点において水平と梁つなぎ部材とが成す角度であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の設計評価装置。
【請求項４】
前記梁つなぎ部材がその変形量に応じて色分けされて表された建築物の構造図を表示出力する手段を、さらに備えることを特徴とする、請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の設計評価装置。
【請求項５】
建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、建築物の床に載置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースと、梁変形解析用データ作成手段と、梁変形量計算手段と、梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段と、梁つなぎ部材変形量計算手段と、構造良否判定手段とを備えた設計評価装置を用いて、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価方法であって、
前記梁変形解析用データ作成手段にて、前記建築物の設計データに基づいて前記床を形成する並設された二本の梁について梁変形解析用データを作成するステップと、
前記梁変形量計算手段にて、前記梁変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記二本の梁の変形量を算出するステップと、
前記梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段にて、単数又は複数の梁つなぎ部材を前記二本の梁間に設定し、前記二本の梁の変形量と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成するステップと、
前記梁つなぎ部材変形量計算手段にて、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出するステップと、
前記構造良否判定手段にて、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定するステップとを、
含むことを特徴とする設計評価方法。
【請求項６】
建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、前記建築物の床に載置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースと、梁変形解析用データ作成手段と、梁変形量計算手段と、梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段と、梁つなぎ部材変形量計算手段と、構造良否判定手段とを備えた設計評価装置を用いて、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価方法であって、
前記梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段にて、前記建築物の設計データに基づいて、前記床を形成する並設された二本の梁に単数又は複数の梁つなぎ部材を設定し、該梁つなぎ部材上に追加積載物を設定し、前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成するステップと、
前記梁つなぎ部材変形量計算手段にて、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出するステップと、
前記構造良否判定手段にて、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定するステップとを、
含むことを特徴とする設計評価方法。
【請求項７】
前記梁つなぎ部材の変位量は、該梁つなぎ部材を直線部材と仮定した際に梁との接点において水平と梁つなぎ部材とが成す角度であることを特徴とする、請求項５又は請求項６に記載の設計評価方法。
【請求項８】
前記設計評価装置に表示出力手段をさらに備えて、前記梁つなぎ部材がその変形量に応じて色分けされて表された建築物の構造図を表示出力するステップを、さらに含むことを特徴とする、請求項５乃至請求項７の何れか一項に記載の設計評価方法。
【請求項９】
建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースとを備えたコンピュータに、
前記建築物の設計データに基づいて、評価しようとする床を形成する並設された二本の梁について梁変形解析用データを作成する処理と、
前記梁変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記二本の梁の変形量を算出する処理と、
前記二本の梁間を接合する単数又は複数の梁つなぎ部材を設定し、前記二本の梁の変形量と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する処理と、
前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する処理と、
前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する処理とを、
実行させることを特徴とする設計評価プログラム。
【請求項１０】
建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、前記建築物の床に載置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースとを備えたコンピュータに、
前記建築物の設計データに基づいて、評価しようとする床を形成する並設された二本の梁に単数又は複数の梁つなぎ部材を設定し、該梁つなぎ部材上に追加積載物を設定する処理と、
前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する処理と、
前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する処理と、
前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する処理とを、
実行させることを特徴とする設計評価プログラム。
【請求項１１】
前記梁つなぎ部材の変位量は、該梁つなぎ部材を直線部材と仮定した際に梁との接点において水平と梁つなぎ部材とが成す角度であることを特徴とする、請求項９又は請求項１０に記載の設計評価プログラム。
【請求項１２】
前記梁つなぎ部材がその変形量に応じて色分けされて表された建築物の構造図を表示出力する処理を、前記コンピュータにさらに実行させることを特徴とする、請求項７乃至請求項１１の何れか一項に記載の設計評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物の設計工程において、設計を評価するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅等の建築物の設計データ（設計図面）をＣＡＤ（Computer  Aided  Design）システムを用いて作成することが行われている。このＣＡＤシステムで作成された設計データに基づいてコンピュータ（電子計算機）にて構造計算ソフトを用いた構造計算が行われ、設計が評価されることとなる。また、近年では、ＣＡＥ（Computer  Aided  Engineering）システムを用いて、コンピュータ技術によるシミュレーションを行いた製品の設計、製造や工程設計の事前検討も行われている。
【０００３】
構造計算により算出された建築物の構造部材の変形量は、床などの性能の評価に利用される。一般に、構造部材の変形を評価するための評価値は、その単位構造部材の長さと変形量との割合とされる。例えば、梁に対しての変形の評価値は、当該梁のスパンに対する変形量の割合であり、例えば、住宅の床の場合、梁スパンの１／３００までが変形の評価値の許容値と設定され、変形の評価値が前記許容値を超えれば、梁の断面積を大きくしたり、梁を含めた構造部材のスパンを小さくしたりして、変形量を小さくするための処置が施される。
【０００４】
しかし、上記のような構造評価手法にて床の変形を評価する場合、梁の変形量に基づいて評価されるのであって、床面としての変形量が評価されているわけではない。梁の変形量に基づいて建築物の床の構造が評価されると、その評価の妥当性に疑義が生じるケースがある。例えば、二本の隣接して配置される梁があって、一方の梁は殆ど変形しないが、他方の梁が許容値内で大きく変形することによって、これらの梁間の床に許容範囲を超える傾きが生じることとなるというケースである。
【特許文献１】特開平１１−８５８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明では上記従来技術に鑑み、建築物の設計段階において、簡易な計算処理で、床面の変形量を評価して、より精細に床の性能や構造を評価するための技術を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００７】
即ち、請求項１においては、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価装置であって、建築物の設計データを格納したデータベースと、前記建築物の設計データに基づいて前記床を形成する並設された二本の梁について梁変形解析用データを作成する手段と、前記梁変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記二本の梁の変形量を算出する手段と、梁つなぎ部材に関する情報を格納するデータベースと、単数又は複数の梁つなぎ部材を前記二本の梁間に設定し、前記二本の梁の変形量と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する手段と、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する手段と、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する手段とを、備えるものである。
【０００８】
請求項２においては、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価装置であって、前記建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、前記床に配置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースと、前記建築物の設計データに基づいて、単数又は複数の梁つなぎ部材を前記二本の梁間に設定し、前記追加積載物を前記梁つなぎ部材上に設定し、前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報に基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する手段と、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する手段と、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する手段とを、備えるものである。
【０００９】
請求項３においては、前記梁つなぎ部材の変位量は、該梁つなぎ部材を直線部材と仮定した際に梁との接点において水平と梁つなぎ部材とが成す角度であるものである。
【００１０】
請求項４においては、前記梁つなぎ部材がその変形量に応じて色分けされて表された建築物の構造図を表示出力する手段を、さらに備えるものである。
【００１１】
請求項５においては、建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、建築物の床に載置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースと、梁変形解析用データ作成手段と、梁変形量計算手段と、梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段と、梁つなぎ部材変形量計算手段と、構造良否判定手段とを備えた設計評価装置を用いて、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価方法であって、前記梁変形解析用データ作成手段にて、前記建築物の設計データに基づいて前記床を形成する並設された二本の梁について梁変形解析用データを作成するステップと、前記梁変形量計算手段にて、前記梁変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記二本の梁の変形量を算出するステップと、前記梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段にて、単数又は複数の梁つなぎ部材を前記二本の梁間に設定し、前記二本の梁の変形量と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成するステップと、前記梁つなぎ部材変形量計算手段にて、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出するステップと、前記構造良否判定手段にて、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定するステップとを、含むものである。
【００１２】
請求項６においては、建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、前記建築物の床に載置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースと、梁変形解析用データ作成手段と、梁変形量計算手段と、梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段と、梁つなぎ部材変形量計算手段と、構造良否判定手段とを備えた設計評価装置を用いて、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するための設計評価方法であって、前記梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段にて、前記建築物の設計データに基づいて、前記床を形成する並設された二本の梁に単数又は複数の梁つなぎ部材を設定し、該梁つなぎ部材上に追加積載物を設定し、前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成するステップと、前記梁つなぎ部材変形量計算手段にて、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出するステップと、前記構造良否判定手段にて、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定するステップとを、含むものである。
【００１３】
請求項７においては、前記梁つなぎ部材の変位量は、該梁つなぎ部材を直線部材と仮定した際に梁との接点において水平と梁つなぎ部材とが成す角度であるものである。
【００１４】
請求項８においては、前記設計評価装置に表示出力手段をさらに備えて、前記梁つなぎ部材がその変形量に応じて色分けされて表された建築物の構造図を表示出力するステップを、さらに含むものである。
【００１５】
請求項９においては、建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースとを備えたコンピュータに、前記建築物の設計データに基づいて、評価しようとする床を形成する並設された二本の梁について梁変形解析用データを作成する処理と、前記梁変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記二本の梁の変形量を算出する処理と、前記二本の梁間を接合する単数又は複数の梁つなぎ部材を設定し、前記二本の梁の変形量と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する処理と、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する処理と、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する処理とを、実行させるものである。
【００１６】
請求項１０においては、建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、前記建築物の床に載置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースとを備えたコンピュータに、前記建築物の設計データに基づいて、評価しようとする床を形成する並設された二本の梁に単数又は複数の梁つなぎ部材を設定し、該梁つなぎ部材上に追加積載物を設定する処理と、前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する処理と、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算を行い、前記梁つなぎ部材の変形量を算出する処理と、前記梁つなぎ部材の変形量と所定の閾値との比較演算を行い、設計された建築物の構造の良否を判定する処理とを、実行させるものである。
【００１７】
請求項１１においては、前記梁つなぎ部材の変位量は、該梁つなぎ部材を直線部材と仮定した際に梁との接点において水平と梁つなぎ部材とが成す角度であるものである。
【００１８】
請求項１２においては、前記梁つなぎ部材がその変形量に応じて色分けされて表された建築物の構造図を表示出力する処理を、前記コンピュータにさらに実行させるものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００２０】
本発明によれば、建築物の梁つなぎ部材の変形を評価することにより、建築物の床の変形を面で間接的に評価することができる。従って、設計された建築物の床の性能や構造を、より精細に評価することができる。
さらに、梁つなぎ部材の変形（変位角度）の大きさに応じて色分けして表示出力することによれば、一目で床の変形状態を知ることができ、構造の良否判断が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例１に係る設計評価装置の全体的な構成を示すブロック図、図２は設計評価装置を構成する電子計算機の構成を示すブロック図、図３は梁と梁つなぎ部材の関係を説明する図、図４は梁つなぎ部材変形解析用データに含まれる各種パラメータを説明する図、図５は梁つなぎ部材の変形の様子を説明する図、図６は設計評価装置を用いた設計評価の流れ図である。
図７は本発明の実施例２に係る設計評価装置の全体的な構成を示すブロック図、図８は梁つなぎ部材変形解析用データに含まれる各種パラメータを説明する図、図９は設計評価装置を用いた設計評価の流れ図である。
【実施例１】
【００２２】
まず、本発明の実施例１に係る設計評価装置１０について説明する。
図１に示すように、設計評価装置１０は、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するためのものである。以下に示す実施例では、説明のために、或床を形成する並設された二本の梁を用いて、当該床の構造を評価する手法を示すが、当然のことながら、実際の設計評価においては、建築物に含まれる全ての床又は選択された一部の床の構造が評価される。
【００２３】
前記設計評価装置１０には、構造計算部１１、構造良否判定部１２、並びに表示出力部１３が具備される。前記設計評価装置１０はＣＡＤ装置１５と、有線または無線の情報ネットワークや記憶媒体等を介して、情報の送受信が可能に構成される。
【００２４】
前記設計評価装置１０にて評価される建築物の設計は、前記ＣＡＤ装置１５にて行われる。このＣＡＤ装置１５では、設計に必要な各種数値を取得して建築物の設計が行われ、建築物の設計データ（ＣＡＤデータ）が作成される。この『設計データ』は、設計評価装置１０に取得されて、構造評価に利用される。
【００２５】
前記設計評価装置１０の構造計算部１１は、前記建築物の設計データを格納したデータベースと、後述する梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースとが備えられ、前記ＣＡＤ装置１５にて設計された建築物の構造計算を行う構造計算機能と、該構造計算のために利用する解析用データの作成機能とを有する。詳しくは、前記構造計算部１１は、梁変形解析用データ作成手段、梁変形量計算手段、梁つなぎ部材変形解析用データ作成手段、並びに梁つなぎ部材変形量計算手段として機能するものである。
【００２６】
構造計算部１１では、前記設計データに基づき、評価しようとする床を形成する並設された二本の梁について『梁変形解析用データ』が作成される。
前記梁変形解析用データは、前記設計データに含まれる梁２１の変位量Ｄ（図４）を算出するための解析データである。
【００２７】
そして、構造計算部１１では、この梁変形解析用データを用いて建築物の構造計算が行われて、梁２１の変形量としての変位量Ｄを含む『第一構造計算結果データ』が作成される。前記梁の『変位量Ｄ』とは、建築物に所定条件の荷重が加わったときの梁の撓み量である。
【００２８】
また、前記構造計算部１１では、前記二本の梁間を接合する単数又は複数の梁つなぎ部材が設定され、前記二本の梁の変形量（変位量Ｄ）と前記梁つなぎ部材に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データが作成される。
前記『梁つなぎ部材変形解析用データ』は、前記第一構造計算結果データと設計データに基づいて、梁つなぎ部材２２の変位角度θ（図４）を算出するための解析データである。
なお、前記梁つなぎ部材２２は、図３に示すように、間を隔てて並設された二本の梁２１・２１に略直交して架設される長尺部材である。設計データに存在する或二本の梁２１・２１に架設される単数又は複数の梁つなぎ部材２２・２２・・・は、設計データに盛り込まれた部材、又は、設計データに盛り込まれない仮想の部材のうち、何れか一方又は双方の組み合わせとすることができる。前記梁つなぎ部材２２の、配設ピッチなどの物理的構造並びに材質など物理的性質は、予め構造計算部１１のデータベースに梁つなぎ部材に関する情報として格納される。
【００２９】
前記梁つなぎ部材変形解析用データには、図４及び図５に示すように、建築物の或床面を形成する並設された二本の梁２１・２１間に架設される、梁つなぎ部材２２の『始点座標Ｓ』と『終点座標Ｅ』と、『長さＬ』とが含まれる。
なお、第一構造計算結果データに含まれる梁の変位量Ｄ（例えば、図４に示すＤ１、Ｄ２）と設計データとに基づいて、梁つなぎ部材２２の始点座標Ｓと終点座標Ｅが決定される。梁つなぎ部材２２の『始点座標Ｓ』とは、一方の梁において梁つなぎ部材２２の一側端部が接する点の絶対座標である。そして、梁つなぎ部材２２の『終点座標Ｅ』とは、他方の梁において梁つなぎ部材２２の他側端部が接する点の絶対座標である。一組の平行な梁について、梁つなぎ部材２２は単数又は複数本が設けられ、それぞれについて、始点座標Ｓと終点座標Ｅとが決定される。
また、前記梁つなぎ部材２２の『長さＬ』の値は、設計データに基づいて決定されるか、若しくは、構造計算部１１のデータベースに予め梁つなぎ部材に関する情報として設定される。
【００３０】
そして、前記構造計算部１１では、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算が行われて、前記梁つなぎ部材の変形量としての変位角度θを含む『第二構造計算結果データ』が作成される。前記梁つなぎ部材の『変位角度θ』とは、前記梁つなぎ部材を直線部材と仮定した場合に、梁との接点において水平と成す角度である。
【００３１】
前記設計評価装置１０の構造良否判定部１２は、構造良否判定手段として機能するものである。詳しくは、前記構造良否判定部１２は、前記第二構造計算結果データを取得して、梁つなぎ部材の変位角度θを評価値とし、該評価値と閾値とを比較演算して、構造の良否を判定する機能を有するものである。
なお、前記『閾値』は経験則、実験値若しくは計算値、又は「住宅の品質確保の促進等に関する法律」に関連した瑕疵の技術的基準に基づいて決定され、予め構造良否判定部１２に閾値データとして設定されるものであり、該構造良否判定部１２では、評価値が閾値よりも大きければ『不良』と判定され、評価値が閾値以下であれば『良』と判定され、この良否判定を含む『良否判定結果データ』が作成される。
【００３２】
また、前記設計評価装置１０の表示出力部１３は、変位角度θに応じて色分けされた梁つなぎ部材を含む建築物の躯体の三次元立体構造図を表示出力する機能を有するものである。
前記表示出力部１３には、梁つなぎ部材の変位角度θに対する色分け範囲が予め設定されており、これに則って色分けされた梁つなぎ部材を含む建築物の躯体の三次元立体構造図が表示出力される。また、表示出力部１３では、前記良否判定結果データに基づいて、良否判定結果を併せて表示することもできる。
【００３３】
前記設計評価装置１０は、本実施例においては、設計評価プログラム、構造計算プログラム、解析用データ作成プログラム、構造良否判定プログラム、色分出力プログラム等の各アプリケーションソフトがインストールされた、汎用電子計算機３０（コンピュータ）にて構成され、設計評価装置１０は前記プログラムを実行することにて構造計算部１１、構造良否判定部１２、表示出力部１３としての機能を備えることとなる。
但し、構造計算部１１、構造良否判定部１２、及び表示出力部１３のうち、何れか一つ又は複数の組み合わせは、各々独立した電子計算機で構成することもできるし、一台の電子計算機で構成することもできる。
【００３４】
図２は、前記設計評価装置１０を構成する電子計算機３０のハードウェア構成の一例を示す図である。
図示の例の電子計算機３０は、ＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、記憶部６４、出入力部６５、操作入力部６６、表示部６７等を有し、これらはバス６８を介して相互に接続されており、ＣＰＵ６１による管理の元で相互にデータのやりとりを行うことができる。
【００３５】
ＣＰＵ６１は、電子計算機３０全体の動作制御を司る中央処理装置である。ＲＯＭ６２は、読み出し専用メモリであり、ＣＰＵの主記憶装置として使用されるものである。ＲＡＭ６３は、記憶部６４に格納されている各種アプリケーションプログラム（図１に示す各種機能部１１〜１３の機能及び図６に示す流れ図の処理を実現させる為のプログラムである、設計評価プログラム、構造計算プログラム、解析用データ作成プログラム、構造良否判定プログラム、並びに色分出力プログラム）をＣＰＵ６１が実行するときにワークメモリとして使用され、また各種のデータの一時的な格納領域として必要に応じて用いられるメインメモリとしても使用されるメモリである。
【００３６】
記憶部６４は、上記各種のアプリケーションプログラムやデータベース等のデータを格納する記憶装置である。出入力部６５は、任意のネットワークを介して外部の他の装置と情報の送受信を行う為の通信制御部である。例えば、ＣＡＤ装置１５から、当該出入力部６５を介して、設計データを取り込むことになる。操作入力部６６は、例えば、キーボードやマウス等の情報を入力するためのものである。
表示部６７は、ディスプレイであり、例えば、設計データ、第一構造計算結果データ、第二構造計算結果データ、良否判定結果データ、及び建築物の躯体の三次元立体構造図等の演算結果を表示出力するためのものである。
【００３７】
続いて、前記設計評価装置１０の処理の流れについて、図６に示す流れ図を用いて説明する。
【００３８】
まず、設計評価装置１０の構造計算部１１は、ＣＡＤ装置１５から設計データを取得してデータベースに格納し、この設計データを読み出して（Ｓ０１）、梁変形解析用データを作成する（Ｓ０２）。なお、前記設計データは設計評価装置１０のデータベースに格納することなく直接ＣＡＤ装置１５から取得したり、或いは、可搬記憶媒体に格納されたものを取得したりする構成ともできる。
続いて、前記設計評価装置１０の構造計算部１１は、前記梁変形解析用データを用いて建築物の構造計算を行って梁の変位量Ｄを算出し（Ｓ０３）、第一構造計算結果データを作成する。
【００３９】
そして、前記設計評価装置１０の構造計算部１１は、前記第一構造計算結果データ及び設計データ等から、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する（Ｓ０４）。
さらに、前記設計評価装置１０の構造計算部１１は、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて建築物の構造計算を行って梁つなぎ部材の変位角度θを算出し（Ｓ０５）、第二構造計算結果データを作成する。
【００４０】
続いて、設計評価装置１０の構造良否判定部１２は、前記第二構造計算結果データを取得して、該第二構造計算結果データに含まれる梁つなぎ部材の変位角度θを評価値とし、該評価値と、予め構造良否判定部１２に設定された閾値とを比較して（Ｓ０８）、評価値が閾値よりも大きければ構造不良と判定し（Ｓ１０）、また、評価値が閾値以下であれば構造良と判定して（Ｓ０９）、良否判定結果データを作成する。
【００４１】
最後に、設計評価装置１０の表示出力部１３は、前記第二構造計算結果データに基づいて、荷重を受けて変形した梁つなぎ部材を含む建築物の躯体の三次元立体構造図と、前記構造良否判定部１２による判定結果とを表示出力する（Ｓ１１）。前記建築物の躯体の三次元立体構造図では、梁つなぎ部材は、その変位角度θに基づき色分け表示される。
なお、前記設計評価装置１０では、構造良否判定部１２による良否判定を行わずに（Ｓ０６のＮＯ）、前記第二構造計算結果データに基づいて、荷重を受けて変形した梁つなぎ部材を含む三次元立体構造図を表示出力部１３にて表示出力し（Ｓ１１）、作業者にて良否判定を行うように構成することもできる。
【００４２】
上記設計評価装置１０を用いて、設計された建築物の構造を評価しようとする作業者は、前記設計評価装置１０を構成する電子計算機３０の表示部６７に、変形量（変位角度θ）の大きさに応じて色分けされた梁つなぎ部材が表された建築物の躯体の三次元立体構造図を視認することにより、一目で床の変形状態を知ることができ、設計された建築物の構造の良否判断が容易となる。
また、梁つなぎ部材の変形（変位角度θ）を評価することにて、建築物の床面の変形を間接的に評価することができるので、梁の変位量を用いた簡易な計算で、設計された建築物の床面の変形を評価することができる。従って、設計された建築物の床の性能や構造を、より精細に評価することができる。
【実施例２】
【００４３】
続いて、本発明の実施例２に係る設計評価装置１０について説明する。
【００４４】
従来、建築物の梁などの構造部材の撓みを評価するために、当該構造部材の自重と法律で定められた積載荷重の両方を加えた荷重を前記構造部材に与えて、構造計算（変形計算）が行われている。
例えば、前記構造部材が梁の場合、建築物の施工において床の不陸調整は大工工事若しくは左官工事にて行われることがあり、当該建築物への入居前には梁の自重による撓みは殆どなく、つまり、床の不陸がない、又は、非常に小さい場合が多い。ところが、建築物への入居した後に、ピアノ、箪笥或いは本棚といった重量物を床に置いたときに、床が撓んでクレームが生じることがある。
そこで、以下に示す実施例２では、例えば、図７に示すように、建築物に入居した後に載置されるピアノ、箪笥、或いは本棚といった重量物である追加積載物４０が、床の撓みに与える影響を検討する設計評価装置１０について説明する。
【００４５】
実施例２に係る設計評価装置１０は、設計された建築物に含まれる床の構造を評価するためのものである。
図８に示すように、前記設計評価装置１０には、構造計算部１１と、構造良否判定部１２と、表示出力部１３とが備えられる。
【００４６】
前記設計評価装置１０は、本実施例においては、設計評価プログラム、構造計算プログラム、解析用データ作成プログラム、構造良否判定プログラム、色分出力プログラム等の各アプリケーションソフトがインストールされた、汎用電子計算機（コンピュータ）にて構成され、設計評価装置１０は前記プログラムを実行することにて構造計算部１１、構造良否判定部１２、表示出力部１３としての機能を備えることとなる。
但し、構造計算部１１、構造良否判定部１２、及び表示出力部１３のうち、何れか一つ又は複数の組み合わせは、各々独立した電子計算機で構成することもできるし、一台の電子計算機で構成することもできる。
なお、前記電子計算機の構成は、前述の実施例１に記載のものと同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
前記構造計算部１１には、前記建築物の設計データを格納したデータベースと、梁つなぎ部材に関する情報を格納したデータベースと、前記床に配置される追加積載物に関する情報を格納したデータベースと、構造計算プログラムと、解析用データ作成プログラムとが備えられる。
前記『建築物の設計データ』は、設計評価装置１０に接続されたＣＡＤ装置１５より取得されたＣＡＤデータである。また、前記『梁つなぎ部材に関する情報』は、梁つなぎ部材２２の、配設ピッチなどの物理的構造並びに材質など物理的性質が含まれる。さらに、前記『追加積載物に関する情報』とは、評価される床に入居後に載置されるピアノや本棚等の重量物に関する、大きさや重量に関する情報である。
【００４８】
前記構造計算部１１は、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する手段、並びに、梁つなぎ部材の変形量を算出する手段として、機能する。
前記構造計算部１１では、まず、建築物の設計データに基づいて、単数又は複数の梁つなぎ部材２２・２２・・・が、評価対象である床を形成する二本の梁２１・２１間に設定され、続いて、前記追加積載物４０が前記梁つなぎ部材２２・２２・・・上に設定される。前記構造計算部１１では、さらに、前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報に基づいて、評価しようとする床を形成する並設された二本の梁について『梁つなぎ部材変形解析用データ』が作成される。
【００４９】
前記梁つなぎ部材変形解析用データは、梁つなぎ部材２２の変位角度θ（図７）を算出するための解析データである。
前記梁つなぎ部材変形解析用データには、図７及び図５に示すように、建築物の或床面を形成する並設された二本の梁２１・２１間に架設される、梁つなぎ部材２２の『始点座標Ｓ』と『終点座標Ｅ』と、『長さＬ』とが含まれる。
設計データに存在する或二本の梁２１・２１に架設される単数又は複数の梁つなぎ部材２２・２２・・・は、設計データに盛り込まれた部材、又は、設計データに盛り込まれない仮想の部材のうち、何れか一方又は双方の組み合わせとすることができる。
【００５０】
また、前記梁つなぎ部材変形解析用データには、前記梁や梁つなぎ部材に載置される追加積載物４０の、位置、大きさ及び重量が含まれる。なお、追加積載物４０に関しては、予め、ピアノ大・小、本棚大・小、箪笥大・小・・・というように追加積載物４０の物品に応じた大きさ及び重量が構造計算部１１のデータベースに設定されており、物品に基づきデータベースに格納された追加積載物に関する情報を読み出し位置を特定することで、梁や梁つなぎ部材に局所的に付与される荷重やその位置、及び面積が設定される。
【００５１】
そして、前記構造計算部１１では、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて構造計算が行われて、前記梁つなぎ部材の変形量としての変位角度θを含む『構造計算結果データ』が作成される。前記梁つなぎ部材の『変位角度θ』とは、前記梁つなぎ部材を直線部材と仮定した場合に、梁との接点において水平と成す角度である。
【００５２】
前記設計評価装置１０の構造良否判定部１２は、構造良否判定手段として機能するものである。詳しくは、前記構造良否判定部１２は、前記構造計算結果データを取得して、梁つなぎ部材の変位角度θを評価値とし、該評価値と閾値とを比較演算して、構造の良否を判定する機能を有するものである。
なお、前記『閾値』は経験則、実験値若しくは計算値、又は「住宅の品質確保の促進等に関する法律」に関連した瑕疵の技術的基準に基づいて決定され、予め構造良否判定部１２に閾値データとして設定されるものであり、該構造良否判定部１２では、評価値が閾値よりも大きければ『不良』と判定され、評価値が閾値以下であれば『良』と判定され、この良否判定を含む『良否判定結果データ』が作成される。
【００５３】
また、前記設計評価装置１０の表示出力部１３は、変位角度θに応じて色分けされた梁つなぎ部材を含む建築物の躯体の三次元立体構造図を表示出力する機能を有するものである。
前記表示出力部１３には、梁つなぎ部材の変位角度θに対する色分け範囲が予め設定されており、これに則って色分けされた梁つなぎ部材を含む建築物の躯体の三次元立体構造図が表示出力される。また、表示出力部１３では、前記良否判定結果データに基づいて、良否判定結果を併せて表示することもできる。
【００５４】
続いて、前記設計評価装置１０の処理の流れについて、図９に示す流れ図を用いて説明する。
【００５５】
まず、設計評価装置１０の構造計算部１１は、ＣＡＤ装置１５から取得した設計データを読み出して（Ｓ２１）、評価しようとする床を形成する並設された二本の梁に単数又は複数の梁つなぎ部材を設定する（Ｓ２２）。続いて、前記構造計算部１１は、前記梁つなぎ部材上に追加積載物を設定する（Ｓ２３）。そして、構造計算部１１は、前記梁つなぎ部材に関する情報と前記追加積載物に関する情報とに基づいて、梁つなぎ部材変形解析用データを作成する（Ｓ２４）。
さらに、前記設計評価装置１０の構造計算部１１は、前記梁つなぎ部材変形解析用データを用いて建築物の構造計算を行って梁つなぎ部材の変位角度θを算出し（Ｓ２５）、構造計算結果データを作成する。
【００５６】
続いて、設計評価装置１０の構造良否判定部１２は、前記構造計算結果データを取得して、該構造計算結果データに含まれる梁つなぎ部材の変位角度θを評価値とし、該評価値と、予め構造良否判定部１２に設定された閾値とを比較して（Ｓ２７）、評価値が閾値よりも大きければ構造不良と判定し（Ｓ２８）、また、評価値が閾値以下であれば構造良と判定して（Ｓ２９）、良否判定結果データを作成する。
【００５７】
最後に、設計評価装置１０の表示出力部１３は、前記第二構造計算結果データに基づいて、荷重を受けて変形した梁つなぎ部材を含む建築物の躯体の三次元立体構造図と、前記構造良否判定部１２による判定結果とを表示出力する（Ｓ３０）。前記建築物の躯体の三次元立体構造図では、梁つなぎ部材は、その変位角度θに基づき色分け表示される。
なお、前記設計評価装置１０では、構造良否判定部１２による良否判定を行わずに（Ｓ２６のＮＯ）、前記第二構造計算結果データに基づいて、荷重を受けて変形した梁つなぎ部材を含む三次元立体構造図を表示出力部１３にて表示出力し（Ｓ３０）、作業者にて良否判定を行うように構成することもできる。
【００５８】
上記設計評価装置１０を用いて、設計された建築物の構造を評価しようとする作業者は、前記設計評価装置１０を構成する電子計算機の表示部に、変形量（変位角度θ）の大きさに応じて色分けされた梁つなぎ部材が表された建築物の躯体の三次元立体構造図を視認することにより、一目で床の変形状態を知ることができ、設計された建築物の構造の良否判断が容易となる。
また、梁つなぎ部材の変形（変位角度θ）を評価することにて、建築物の床面の変形を間接的に評価することができるので、梁の変位量を用いた簡易な計算で、設計された建築物の床面の変形を評価することができる。従って、設計された建築物の床の性能や構造を、より精細に評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１に係る設計評価装置の全体的な構成を示すブロック図。
【図２】設計評価装置を構成する電子計算機の構成を示すブロック図。
【図３】梁と梁つなぎ部材の関係を説明する図。
【図４】梁つなぎ部材変形解析用データに含まれる各種パラメータを説明する図。
【図５】梁つなぎ部材の変形の様子を説明する図。
【図６】設計評価装置を用いた設計評価の流れ図。
【図７】本発明の実施例２に係る設計評価装置の全体的な構成を示すブロック図。
【図８】梁つなぎ部材変形解析用データに含まれる各種パラメータを説明する図。
【図９】設計評価装置を用いた設計評価の流れ図。
【符号の説明】
【００６０】
１０  設計支援システム
１１  構造計算部
１２  構造良否判定部
１３  表示出力部
１５  ＣＡＤ装置
２１  梁
２２  梁つなぎ部材
【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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