(57)【要約】【課題】柱型部及び基礎梁の具体的な横断面図を作成することができ、設計者が容易に柱型部を設計することができる柱型部設計支援装置及び柱型部設計支援プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】設計対象となる柱型部６の横断面の画像データを作成するもので、柱型部６と柱型部に接続される基礎梁１３に使用される部材を含む基本情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された基本情報から柱型部６及び基礎梁１３に使用される部材を選択するとともに、柱型部情報を入力するための入力手段と、選択された部材及び柱型部情報に基づいて柱型部の横断面の画像データを作成する画像データ作成手段とを備えたものである。【選択図】        図８
2004334265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計対象となる柱型部の横断面の画像データを作成する柱型部設計支援装置であって、
前記柱型部と該柱型部に接続される基礎梁に使用される部材を含む基本情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された基本情報から前記柱型部及び前記基礎梁に使用される部材を選択するとともに、柱型部情報を入力するための入力手段と、
前記選択された部材及び前記柱型部情報に基づいて柱型部の横断面の画像データを作成する画像データ作成手段と
を備えたことを特徴とする柱型部設計支援装置。
【請求項２】
設計対象となる柱型部の横断面の画像データを作成する柱型部設計支援装置であって、
前記柱型部と該柱型部に接続される基礎梁に使用される部材及び配筋交差パターンを含む基本情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された基本情報から前記柱型部及び前記基礎梁に使用される部材を選択するとともに、柱型部情報を入力するための入力手段と、
前記選択された部材、前記柱型部情報及び前記配筋交差パターンに基づいて柱型部の横断面の画像データを作成する画像データ作成手段と
を備えたことを特徴とする柱型部設計支援装置。
【請求項３】
前記入力手段は、柱型部が中柱又は側柱のいずれかを選択し、前記画像データ作成手段は、選択された中柱又は側柱の柱型部の画像データを作成することを特徴とする請求項１又は２記載の柱型部設計支援装置。
【請求項４】
前記画像データ作成手段は、複数種類の本数の梁主筋が供給され、各本数ごとに柱型部の画像データを作成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の柱型部設計支援装置。
【請求項５】
前記入力手段に配筋交差パターンを入力し、前記画像データ作成手段は、前記記憶手段に記憶された配筋交差パターンに代えて、前記入力手段により入力された配筋交差パターンを画像データの作成に用いることを特徴とする請求項２に記載の柱型部設計支援装置。
【請求項６】
前記画像データ作成手段は、前記柱型部の横断面の一方向について、立上筋又は前記梁主筋を前記配筋交差パターンに基づいて、基準位置から順番に離れる方向へ梁主筋の制限範囲まで配筋して画像データを作成することを特徴とする請求項２又は５記載の柱型部設計支援装置。
【請求項７】
前記画像データ作成手段は、前記梁主筋の制限範囲の外側に、角部立上筋と柱型部に配設される定着板に干渉しないように前記立上筋を配筋して画像データを作成することを特徴とする請求項６記載の柱型部設計支援装置。
【請求項８】
前記画像データ作成手段は、前記梁主筋が前記定着板に勘合されたアンカーボルトに干渉しないように前記梁主筋を配筋して画像データを作成することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の柱型部設計支援装置。
【請求項９】
前記記憶手段は、前記画像データ作成手段によって作成された画像データを記憶し、前記画像データ作成手段は、前記記憶された画像データをディスプレイに表示させることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の柱型部設計支援装置。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１〜９のいずれかに記載の柱型部設計支援装置における入力手段及び画像データ作成手段として機能させることを特徴とする柱型部設計支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱型部設計支援装置及び柱型部設計支援プログラムに関し、更に詳しくは、これまで熟練した設計技術者が試行錯誤を重ねて行っていた柱型部の設計を容易に行える柱型部設計支援装置及び柱型部設計支援プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な構造物は、図２４に示すように梁１、柱２及びブレース３を主要構成部材とする上部構造４、柱の下部及びベースプレートからなる柱脚部５、柱脚部５の下部に構築され地下構造となる柱型部６に分けることができる。
柱型部６は、図２５に示すように、コンクリート７、アンカーボルト８、立上筋９、帯筋１０、定着板１１を備えている。なお、柱型部６の上方には柱脚部５の一部であるベースプレート１２と上部構造の一部である柱２が設けられており、柱型部６の側面には基礎梁１３が接続されている。
【０００３】
このような、構造物の上部構造４の設計においては、梁１、柱２、ブレース３を線材に置換した骨組み構造として応力計算されるのが一般的である。この場合、柱型部６は骨組み構造に組み入れられず、柱型部６の構造設計は別途、個別に行われていた。
また、近年では上部構造４の設計はコンピュータを用いて行われており、構造計算を一貫して行うプログラムとして汎用一貫構造計算プログラムが知られているが、柱型部６の構造設計まで一貫して行うものはなく、柱型部６の構造設計は、設計者が上部構造４の応力等を基に柱脚部５の構造設計をした後に、柱脚部５の設計情報をもとに各柱型部ごとに個別に行っていた。
【０００４】
柱型部６の構造設計では、柱脚部５の設計情報等に基づいて柱型部６の断面を仮定し（以下、仮定断面という）、この仮定断面が実際の応力に耐えうるかどうかを検定する（以下、耐力検定という）。この耐力検定の結果、仮定断面が実際の応力に耐えうるなら、この柱型部に接続される基礎梁１３の梁主筋が柱型部６に収まるかどうかの検定（梁配筋検定）を行う。
【０００５】
この仮定断面の作成、耐力検定、梁配筋検定の一連の手順は、熟練した設計技術者でなければ多くの繰り返しを必要とする。このため、従来の柱型部の構造設計では、おおまかに柱型部の寸法、必要な立上筋の本数、基礎梁の寸法、必要な梁主筋の本数等を見積もった後、最も近い柱型部の図をデータベース等で検索して、それを基に実際の柱型部の設計を行っていた。
【０００６】
このため、従来の柱型部設計支援装置及び柱型部設計支援プログラムでは、柱脚部の型式等を入力してデータベースから柱型部の仮定断面を選択し、それが実際の応力に耐えうるか検討した後、柱型部に適当な基礎梁を接続した図の例を表示するものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００３−０１３４５８号公報（図４、図５）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように柱型部の構造設計にデータベース等で検索した図を使う場合は、実際の柱型部及び基礎梁の図は設計者が自ら作成しなければならず、手間と時間がかかるという問題点があった。
また、従来の柱型部設計支援装置では（例えば、特許文献１参照）、柱型部に適当な基礎梁が接続された図の例が表示されるが、実際の柱型部及び基礎梁の図は設計者が自ら作成しなければならず、手間と時間がかかるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、柱型部及び基礎梁の具体的な横断面図を作成することができ、設計者が容易に柱型部を設計することができる柱型部設計支援装置及び柱型部設計支援プログラムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る柱型部設計支援装置は、設計対象となる柱型部の横断面の画像データを作成するもので、柱型部と柱型部に接続される基礎梁に使用される部材を含む基本情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された基本情報から柱型部及び基礎梁に使用される部材を選択するとともに、柱型部情報を入力するための入力手段と、選択された部材及び柱型部情報に基づいて柱型部の横断面の画像データを作成する画像データ作成手段とを備えたものである。
柱型部及び柱型部に接続される基礎梁に使用する部材を含む基本情報を記憶する記憶手段を備え、それらの中から使用する部材を選択することにより、基礎梁を含めた柱型部の画像データを作成することができる。また、画像データ作成手段によって作成された画像データは使用される部材、柱型部の寸法を含む柱型部情報から個別に作成されるため、設計者は実際の柱型部の設計図に近い横断面図（画像データ）を得ることができる。
【００１１】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、設計対象となる柱型部の横断面の画像データを作成するもので、柱型部と柱型部に接続される基礎梁に使用される部材及び配筋交差パターンを含む基本情報を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された基本情報から柱型部及び基礎梁に使用される部材を選択するとともに、柱型部情報を入力するための入力手段と、選択された部材、柱型部情報及び配筋交差パターンに基づいて柱型部の横断面の画像データを作成する画像データ作成手段とを備えたものである。
柱型部及び柱型部に接続される基礎梁に使用する部材及び配筋交差パターンを含む基本情報を記憶する記憶手段を備え、それらの中から使用する部材を選択することにより、基礎梁を含めた柱型部の画像データを作成することができる。また、画像データ作成手段によって作成された画像データは使用される部材、柱型部の寸法を含む柱型部情報から個別に作成されるため、設計者は実際の柱型部の設計図に近い横断面図（画像データ）を得ることができる。
【００１２】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、入力手段が、柱型部が中柱又は側柱のいずれかを選択し、画像データ作成手段が、その選択された中柱又は側柱の柱型部の画像データを作成するものである。
柱型部が中柱（構造物の内部側に設けられる柱型部）の場合、横断面を２方向に対称に設計する場合が多いが、柱型部が側柱（構造物の角部に設けられる柱型部）の場合は、基礎梁を角部に寄せて接続することが多い。本発明に係る柱型部設計支援装置は、これら両方の場合の画像データの作成するものである。
【００１３】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、画像データ作成手段が、複数種類の本数の梁主筋が供給され、各本数ごとに柱型部の画像データを作成するものである。
複数種類の梁主筋の各本数ごとに柱型部の画像データを作成することができるので、設計者はその中から耐力に余力のある柱型部を選択したり、経済的な設計の柱型部を選択したりすることができる。
【００１４】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、入力手段に配筋交差パターンを入力し、画像データ作成手段が、記憶手段に記憶された配筋交差パターンに代えて、入力手段により入力された配筋交差パターンを画像データの作成に用いるものである。
上記の立上筋及び梁主筋は直角方向に交差するため、互いに干渉しないように配筋しなければならないが、設計上様々な配筋交差パターンが必要な場合もあるため、配筋交差パターンが変更できるようにしたものである。
【００１５】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、画像データ作成手段が、柱型部の横断面の一方向について、立上筋又は梁主筋を配筋交差パターンに基づいて、基準位置から順番に離れる方向へ梁主筋の制限範囲まで配筋して画像データを作成するものである。
立上筋と梁主筋の配筋を検討する場合には様々な方法が考えられるが、ある基準位置を決めてそこに基準となる鉄筋（立上筋又は梁主筋）を配筋し、そこから順に離れる方向へ鉄筋を配筋するようにすれば、鉄筋どうしの干渉や、鉄筋と定着板との干渉を避ける設計を容易に行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、画像データ作成手段が、梁主筋の制限範囲の外側に、角部立上筋と柱型部に配設される定着板に干渉しないように立上筋を配筋して画像データを作成するものである。
梁主筋の制限範囲の外側には立上筋のみが配筋されるため、立上筋と梁主筋の干渉は考慮する必要がなく、角部立上筋（一番端の立上筋）と定着板に干渉しないように立上筋を配筋するようにすれば容易に柱型部の横断面の図の作成を行うことができる。
【００１７】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、画像データ作成手段が、梁主筋を定着板に勘合されたアンカーボルトに干渉しないように配筋して画像データを作成するものである。
梁主筋とアンカーボルトは直角方向に交差するため、互いに干渉しないように配置しなければならない。梁主筋とアンカーボルトが干渉しないように画像データを作成すれば、実際に配筋可能な柱型部の横断面図が得られる。
【００１８】
また、本発明に係る柱型部設計支援装置は、記憶手段が、画像データ作成手段によって作成された画像データを記憶し、画像データ作成手段が、その記憶された画像データをディスプレイに表示させるものである。
記憶手段が画像データ作成手段によって作成された画像データを記憶して、画像データをデータベース化することにより、一度作成した画像データを素早くディスプレイに表示したり、柱型部の設計に活用したりすることができる。
【００１９】
本発明に係る柱型部設計支援プログラムは、コンピュータを上述の柱型部設計支援装置における入力手段及び画像データ作成手段として機能させるものである。
柱型部設計支援プログラムは、コンピュータを入力手段及び画像データ作成手段として機能させる。なお、柱型部設計支援装置の記憶手段は、別途データベース等から基本情報を読み込むようにしてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
実施形態１．
図１は、柱型部設計支援装置の構成図である。なお、柱型部設計支援装置には市販されているパーソナル・コンピュータ等を用い、オペレーション・システムがインストールされている場合には、そのシステム上で柱型部設計支援装置が構築されるようにしてもよい。メモリ２１は、コンピュータを柱型部設計支援装置における入力手段及び画像データ作成手段として機能させるための柱型部設計支援プログラムを格納し、また、柱型部及びこの柱型部に接続される基礎梁に使用する部材及び配筋交差パターンを含む基本情報を記憶するための記憶手段となる。柱型部設計支援プログラムはＦＤ２２、ＣＤ−ＲＯＭ２３等によりメモリ２１に読み込まれる。基本情報はＦＤ２２やＣＤ−ＲＯＭ２３からメモリ２１に読み込むようにしてもよいが、ＭＯ３３等の外部記憶手段駆動装置２４から必要に応じて読み込むようにしてもよい。
【００２１】
図１において、ＦＤ駆動装置２５及びＣＤ−ＲＯＭ駆動装置２６は、それぞれＦＤ２２及びＣＤ−ＲＯＭ２３から柱型部設計支援プログラムを読み込んだり、基本情報を読み込むのに使用する。ＣＰＵ２７は、キーボード２８、マウス２９から入力された情報と、基本情報に基づいて画像データを作成する画像データ作成手段として機能する。また、ＣＰＵ２７は画像データをディスプレイ３０に表示したり、プリンタ３１に出力するのを制御する。これらのＣＰＵ２７の機能はメモリ２１に格納された柱型部設計支援プログラムが実行されることにより実現される。なお、ディスプレイ３０はアイコンを表示して、キーボード２８、マウス２９と共に入力手段の一部を構成する。
【００２２】
図２は柱型部の横断面の一例を示すものであり、図３はその柱型部の縦断面を示すものである。なお図２及び図３では主要な鉄筋構造のみを示している。図２及び図３の柱型部は中柱の場合であり、図２では図面の上下及び左右の２方向について対称になっている。柱型部６には基礎梁１３が接続されており、基礎梁１３の延長方向に沿って梁主筋４１が配筋され、梁主筋４１の周りを囲むように肋筋４２が設けられている。柱型部６には定着板１１が設けられており、それを貫通するようにアンカーボルト８が設けられている。また、柱型部６には梁主筋４１に直交する方向に立上筋９が配筋されており、それを囲むように帯筋１０が配筋されている。本実施形態１は、図２に示すような柱型部６の横断面の画像データを作成するものであるが、後述するように部材どうしの干渉を考慮することによって柱型部の縦断面図の作成も可能となる。
【００２３】
本実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイ３０の入力画面及び表示画面のおおまかな流れを図４から図９で説明する。柱型部設計支援装置を用いて柱型部６の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順は後に詳述する。まず図４の入力画面では、図２４及び図２５に示す柱脚部５のベースプレート１２の型式を選択する。ベースプレート１２は柱型部６に使用される部材ではないが、ベースプレート１２が特定されることにより、柱型部６に使用されるアンカーボルト８の径や本数、定着板１１などが特定されるため柱型部６に使用される部材が選択されることとなる。図４の入力画面ではベースプレート１２に取り付けられる鋼管（柱２）の形と寸法及びアンカーボルト８の本数を選択すると、ベースプレート１２のリストが作成され、その中から適当なベースプレート１２を選べるようになっている。
【００２４】
図５の入力画面では、立上筋９の径と材質、帯筋１０（フープ筋）の径と材質及び梁主筋４１の径をリストの中から選択する。そして柱型部情報となる柱型部６の寸法（横断面の１方向の幅）を任意に入力する。このとき、ベースプレート１２、立上筋９、帯筋１０の条件から柱型部６の最小寸法が表示されるようになっており、それを参考として柱型部６の寸法を入力するようにする。なお、ここではベースプレート１２と柱型部６が正方形に限定されているが、長方形にできるように上下、左右の両方向の寸法を入力するようにしてもよい。
【００２５】
図６の入力画面では、柱型部６に使用するコンクリート７に混ぜる砂利の最大径である粗骨材径、基礎梁１３の肋筋４２の径と材質を任意に入力する。また、定着板１１、帯筋１０、肋筋４２の、柱型部６又は基礎梁１３の外周面から最小限必要なかぶり厚を任意に入力する。粗骨材径は、後述する画像データの作成の処理の際に、隣接する鉄筋の間隔を決定するときに使用される。そして図７の画面では、柱型部６が中柱か側柱かを選択する。上記の柱型部６及び基礎梁１３に使用する部材と柱型部６の寸法等の柱型部情報から、基礎梁１３に配筋可能な梁主筋６の各本数ごとに柱型部６の横断面の画像データが作成できるようになっており、マウス２９で選択することができるようになっている。また、帯筋１０を角部立上筋に引っ掛けるように曲げた形式（以下、帯筋フックという）を選択できるようになっている。なお、上記のベースプレート１２、立上筋９、梁主筋４１、帯筋１０の基本情報は記憶手段であるメモリ２１に記憶するようにするか、またはＦＤ２２等から必要に応じて読み込むようにする。
【００２６】
図８及び図９は柱型部６の横断面の画像データをディスプレイ３０に表示させたときの表示画面の例を示したものである。図８では柱型部６が中柱で、梁主筋４１が４本、立上筋９が９本で帯筋フックがなしの場合である。図８では梁主筋４１と立上筋９が一本おきに配筋される配筋交差パターンとなっている。また、図９では梁主筋４１が４本、立上筋９が９本で帯筋フックがある場合の図である。ここで、梁主筋４１及び立上筋９の本数とは１方向に配筋される本数を表している。
【００２７】
以下、図１０から図１２のフローチャートにおいて、上記の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の一連の手順を説明する。まず、図４から図７に示すように、柱型部６及び基礎梁１３に使用される部材を選択するとともに、柱型部情報を設計者が入力する（ステップ１、図１０においてＳ１と示す）。柱型部情報には柱型部６の寸法が含まれるが、この他に必要な梁主筋４１の本数、必要な基礎梁１３の幅（梁幅）、必要な立上筋９の本数を入力するようにし、これを柱型部情報に含めてもよい。これらの選択された部材及び入力された柱型部情報に基づいて、ＣＰＵ２７は角部立上筋（図２の４つの角にある立上筋）の位置を決定する（ステップ２）。この角部立上筋の位置を決めるときには柱型部６の寸法、帯筋１０のかぶり厚、帯筋１０の径及び材質に基づいて決定される。帯筋１０のかぶり厚とは、柱型部６の外周面から帯筋１０までのコンクリート７の厚さである。帯筋１０の径及び材質が関わるのは帯筋１０の角の部分の曲率半径によって角部立上筋の位置が柱型部６の内側にずれるからである。
【００２８】
次に、図７に示すように柱型部６が中柱か側柱であるかを設計者が選択して決定する（ステップ３）。なお、本実施形態１では柱型部６が中柱である場合について説明する。その後、配筋交差パターンを決定するが（ステップ４）、例えば基本情報に立上筋９と梁主筋４１が一本おきになるような配筋交差パターンをあらかじめ記憶手段であるメモリ２１に基本情報として記憶させておき、ＣＰＵ２７がそのパターンに決定するようにしてもよいし、設計者が入力手段に配筋交差パターンを入力することにより２本おきに決定したり、さらに複雑なパターンに決定できるようにしてもよい。
【００２９】
そしてＣＰＵ２７は、基準位置の鉄筋が立上筋９か梁主筋４１であるかを判断する（ステップ５）。柱型部６が中柱の場合、基準位置は上下、左右方向共に柱型部６の両端の中心位置となる。例えば、図８において横に並んだ立上筋９のうち、中央に位置する立上筋９（左右の角部立上筋から５本目）が基準位置の鉄筋となる。なお、梁主筋４１の本数が偶数の場合は基準位置の鉄筋が立上筋９になり、梁主筋４１の本数が奇数の場合は基準位置の鉄筋が梁主筋４１となる。基準位置の鉄筋が決定されると、ＣＰＵ２７は基準位置に立上筋９又は梁主筋４１を配筋する（ステップ６，ステップ７）。
【００３０】
基準位置に立上筋９又は梁主筋４１を配筋した後に、ＣＰＵ２７は配筋交差パターンに基づいて立上筋９又は梁主筋４１を基準位置から順番に離れる方向へ梁主筋の制限範囲まで鉄筋の位置を決定して画像データを作成する（ステップ８〜１５）。この際、梁主筋４１の本数を例えば２本からはじめて、梁主筋４１が制限範囲に収まらなくなるまで繰り返してもよいし（ステップ１２）、ステップ１において入力手段から梁主筋４１の必要本数が入力されている場合は、その本数まで繰り返すようにしてもよい（ステップ１５）。本実施形態１では、梁主筋４１の制限範囲は定着板１１に勘合されたアンカーボルト８に挟まれた部分（図８のＡ）である。なお、画像データ作成手段を梁主筋４１の制限範囲が角部立上筋に挟まれた範囲にするように設定してもよい。
【００３１】
はじめにステップ８では、ＣＰＵ２７は配筋交差パターンに基づいて基準位置の鉄筋の隣接する左右の鉄筋を決定する。例えば、配筋交差パターンが立上筋９と梁主筋４１を一本おきに配筋するパターンであって、基準位置の鉄筋が立上筋９であればその両隣には梁主筋４１がくるように決定される。そして、ステップ８で決定された鉄筋の位置をＣＰＵ２７が決定する（ステップ９，ステップ１１）。鉄筋の位置を決定するときには、隣接する立上筋９又は梁主筋４１が干渉しないようにする。また、アンカーボルト８と梁主筋４１が干渉せず、立上筋９と定着板１１が干渉しないような幾何条件を満たしていなければならない。このようにして順番に外側へ（基準位置から離れる方向へ）隣接する鉄筋の位置を決定していく。ここで、鉄筋の位置を決定するとは、基本情報等に基づいて鉄筋の位置を計算することであり、実際に画像データに鉄筋を配筋するのとは異なる。なお、隣接鉄筋の位置決定は左右別々に行ってもよいし、柱型部が左右対称であるならば左右同時に行ってもよい。
【００３２】
隣接する鉄筋が立上筋９の場合（ステップ９）、ＣＰＵ２７はその立上筋９が角部立上筋の内側に収まるかどうかを判断し、収まる場合はステップ８から繰り返しを行い、収まらない場合には繰り返しを終了してステップ１９へ飛ぶ（ステップ１０）。隣接する鉄筋が梁主筋４１の場合（ステップ１１）、ＣＰＵ２７はその梁主筋４１が制限範囲内に収まるかどうかを判断し（ステップ１２）、収まる場合は梁主筋４１の配筋可能なケースを記憶手段が記憶して（ステップ１３）、基礎梁１３の必要な梁幅を決定する（ステップ１４）。なおこのとき、ステップ１で必要な梁幅が入力されている場合には、その入力された梁幅を取る。そして、ステップ８から始まる繰り返しループに戻り、順番に外側の立上筋９又は梁主筋４１の位置を決定していく。梁主筋４１が制限範囲に収まらない場合は、制限範囲の外側の、配筋交差パターンが立上筋９のみのパターンに移る（ステップ１６）。ステップ１１からステップ１３で、梁主筋４１の制限範囲が上述のアンカーボルト８に挟まれた部分にすれば、アンカーボルト８と梁主筋４１は干渉しない。なお、ステップ１３で記憶手段が梁主筋４１の配筋可能なケースをすべて記憶しているため、複数種類の本数の梁主筋４１が配筋された柱型部の各本数ごとの画像データを作成することができる。
【００３３】
ＣＰＵ２７は梁主筋４１が制限範囲内に収まらなくなった場合や、ステップ１において梁主筋４１の必要本数若しくは必要な梁幅が入力されており、ステップ８から始まるループが終了した場合は、配筋交差パターンを立上筋９のみのパターンに変更する（ステップ１６）。そして、立上筋９が角部立上筋の内側に収まらなくなるまで順番に外側へ立上筋９の位置を決定していく（ステップ１７、ステップ１８）。配筋交差パターンが立上筋９のみの部分は基本情報に記憶された最低限度の間隔を取るように位置を決定し、立上筋９は定着板１１と干渉しないようにしなければならない。また、上記の帯筋フックを設けた場合は、帯筋１０のフック部分と立上筋９が干渉しないようにしなければならない。
なお、梁主筋４１の制限範囲の外側に、角部立上筋と定着板１１に干渉しないように立上筋９の位置を決定して画像データを作成するようにすれば、梁主筋４１の制限範囲内の鉄筋の位置の決定とは別個に制限範囲の外の立上筋９の位置を決定することができる。また、制限範囲の外側の立上筋９をこのように配筋したほうが容易に画像データを作成できる場合が多い。
【００３４】
ステップ１７とステップ１８で角部立上筋まで立上筋９の位置が決定された後に、ＣＰＵ２７はすべての立上筋９と梁主筋４１を画像データに配筋する。（ステップ１９）。なお、ここまでのステップでの鉄筋の位置決定は、上下方向と左右方向を別個に決定してもよいし、両方向で同じ位置関係ならば１度に位置を決定してもよい。その後、梁主筋４１が最大配筋可能本数まで配筋されているか（梁主筋４１の制限範囲まで配筋しているか）を判断し、そうであれば、画像データを保存しディスプレイ３０に画像データを表示する（ステップ２３）。梁主筋４１が最大配筋可能本数以下であって、ステップ１で必要な梁幅が入力されている場合には、最外部（一番外側）の梁主筋４１と肋筋４２に隙間ができるため、設計者がキーボード２８等の入力手段で梁主筋４１の配置を再調整するか決定する（ステップ２１）。梁主筋４１の配置を再調整しない場合はステップ２３へ飛び、画像データの保存と表示を行う。梁主筋４１の配置を再調整する場合は、ＣＰＵ２７が最外部の梁主筋４１を肋筋４２に接する位置に再配置を行い（ステップ２２）、画像データの保存と表示を行って（ステップ２３）、終了する（ステップ２４）。なお、ステップ２３で画像データを保存するときは、メモリ２１やＦＤ２２にデータベースとして保存してもよい。また、ＣＰＵ２７は保存された画像データをメモリ２１等の記憶手段から読み出し、ディスプレイ３０に表示させる。
【００３５】
本実施形態１によれば、画像データ作成手段（ＣＰＵ２７）によって作成された画像データは使用される部材、柱型部の寸法等の柱型部情報から個別に作成されるため、設計者は実際の柱型部の設計図に近い横断面の画像データを得ることができる。また、柱型部に配筋可能な梁主筋の各本数ごとに柱型部の画像データを作成することができるので、設計者はその中から耐力に余力のある柱型部を選択したり、経済的な設計の柱型部を選択することができる。
【００３６】
実施形態２．
図１３及び図１４は、図７において柱型部６を側柱に選択した場合のディスプレイ３０の表示画面である。図１３は梁主筋４１が４本で立上筋９が９本、帯筋フックがない場合を示したものである。また、図１４は梁主筋４１が４本で立上筋９が９本、帯筋フックがある場合を示したものである。入力画面及び出力画面について、その他の点は実施形態１と同様である。
【００３７】
柱型部設計支援装置を用いて柱型部６の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作は、柱型部６が側柱であっても実施形態１の中柱の場合と基本的に同様である。しかし、図１０から図１２のフローチャートにおいて基準位置の鉄筋、梁主筋４１の制限範囲の定義が異なっており、また基礎梁１３が柱型部６に接続される位置が異なっている。
側柱の場合の図１０のステップ５において、基準位置は構造物の角に近い角部立上筋（図１３の左下の立上筋９）の位置となり、基準位置の鉄筋はこの角部立上筋となる。このため、ステップ６及びステップ７では改めて立上筋９又は梁主筋４１を配筋することはない。この角部立上筋から順番に柱型部６の反対側へ立上筋９又は梁主筋４１を配筋していく。また、図１１のステップ１２において梁主筋４１の制限範囲は角部立上筋に挟まれた範囲（図１３のＢ）になっており、図１３ではアンカーボルト８の外側及び同じ定着板１１に勘合された２本のアンカーボルト８の間にも梁主筋４１が配筋されている。なお、この梁主筋４１の制限範囲は実施形態１と同様にアンカーボルト８に挟まれた範囲に設定してもよい。
【００３８】
また、柱型部６に接続される基礎梁１３の梁主筋４１は角部立上筋側に偏っているため基礎梁１３の接続される位置も角部立上筋側に寄せて接続されている。図１３や図１４においては構造物の角に近い基礎梁１３の外面が、構造物の角に近い柱型部６の外面と一致するようになっているが、必ずしもこのように画像データ作成手段を設定する必要はない。
【００３９】
本実施形態２では、基準位置の鉄筋を角部立上筋にすることにより、容易に柱型部６が側柱の場合の横断面の画像データを作成することができる。
【００４０】
実施形態３．
図１５に、図１０のステップ１で柱型部情報として立上筋９の最小限必要な本数を入力手段から入力した場合のフローチャートを示す。なおステップ１からステップ７及びステップ１９からステップ２４は図１０から図１２の実施形態１のフローチャートと同様である。図１５では実施形態１と異なるステップをＳＳと示す。図１０のステップ６又はステップ７で基準位置に立上筋９又は梁主筋４１を配筋した後に、配筋交差パターンに基づいて隣接鉄筋を決定する（ステップ８）。そして、隣接した鉄筋が立上筋９である場合には立上筋９の位置を決定し（ステップ９）、立上筋９が角部立上筋の内側に収まる場合にはステップ８に戻り、隣接鉄筋の位置決定のループを行う。ステップ８において、隣接鉄筋が梁主筋４１の場合には、梁主筋４１の位置を決定し（ステップ１１）、梁主筋４１が制限範囲に収まるかどうかを判断し（ステップ１２）、梁主筋４１が制限範囲に収まる場合には梁主筋４１の配筋可能なケースを記憶し（ステップ１３）、必要な梁幅を決定する（ステップ１４）。
【００４１】
ステップ１２において梁主筋４１が制限範囲に収まらない場合には、配筋交差パターンを立上筋９のみのパターンに変更する（ステップ１５）。そして、梁主筋４１の制限範囲の外側の立上筋９の位置を決定していく（ステップ１６）。このとき、立上筋９の位置の決定は実施形態１と同様に順番に外側に行っていく。そして、立上筋９が角部立上筋の内側に収まらなくなるか、入力手段により入力された立上筋９の必要本数に達するまで位置を決定していく（ステップ１６、ステップ１７，ステップ１８）。ステップ１９以降は実施形態１と同様である。
【００４２】
本実施形態３では、入力手段から入力された立上筋９の必要本数まで立上筋９の位置を決定し配筋を行うため、設計者が必要と判断した立上筋９の本数の柱型部６の横断面の画像データを得ることができる。
【００４３】
実施形態４．
図１６、図１７及び図１８は、本発明の実施形態４に係る柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示すフローチャートである。なお本実施形態４に係る柱型部設計支援装置は、柱型部の横断面の画像データを作成する際に配筋交差パターンを使用しないものである。なお柱型部設計支援装置の構成等の、図１６から図２１に示していない部分は実施形態１と同様である。
まず、実施形態１と同様に柱型部６及び基礎梁１３に使用される部材を選択するとともに、柱型部情報を入力する（ステップ３１、図１６においてＳ３１と示す）。次にＣＰＵ２７は、図１０のステップ２と同様に帯筋１０のかぶり厚等に基づいて角部立上筋の位置を決定する（ステップ３２）。そして、柱型部６が中柱か側柱であるかを設計者が選択して決定するが（ステップ３３）、ここでは柱型部６が中柱であるとし、左右、上下方向に対象であるとして説明する。なお、柱型部６が側柱であっても本実施形態４を同様に適用できる。
【００４４】
次に、図１９に示すように日本建築学会の指針等で定められた必要最小間隔で立上筋９をすべて配筋する（ステップ３４）。この際実施形態１と同様に、柱型部６の左右、上下の中心位置を基準位置としてそこから対称になるように配筋し、立上筋９と定着板１１と干渉しないようにする。
また図２０に示すように、立上筋９とは独立に梁主筋４１を制限範囲内に必要最小間隔ですべて配筋する（ステップ３５）。梁主筋４１の制限範囲の定義は実施形態１と同様であり、梁主筋４１の本数ごとに画像データを作成するようにしてもよい。
ＣＰＵ２７は、ステップ３４とステップ３５で配筋された基準位置の立上筋９（左右、上下の中心位置の立上筋９）と梁主筋４１が干渉しているかどうかを判断する（ステップ３６）。なお、ステップ３４とステップ３５では立上筋９と梁主筋４１が干渉しているかどうかは判断せず、鉄筋の間隔だけを考慮して配筋している。
基準位置の立上筋９と梁主筋４１が干渉している場合は、すべての梁主筋４１を柱型部６の基準位置から外方向へ同じ距離だけずらして配筋し直す（ステップ３７）。この際、基準位置の立上筋９と隣接する梁主筋４１が干渉しないようにする（図２０参照）。そして、それら干渉していない基準位置の立上筋９と隣接する梁主筋４１（合計３本）の位置をメモリ２１に記憶する（ステップ３８）。
【００４５】
次にＣＰＵ２７は、ステップ３８で位置を記憶した基準位置の立上筋９に隣接する梁主筋４１の次に基準位置に近い梁主筋４１が立上筋９と干渉していないかどうかを判断する（ステップ３９）。そしてＣＰＵ２７は、次に基準位置に近い梁主筋４１が立上筋９と干渉していると判断したときは、既に位置が記憶されている梁主筋４１の外側の梁主筋４１をすべて同じ距離だけずらして配筋し直す（ステップ４０）。
図２１は、ステップ３９とステップ４０の処理を模式的に示したものである。図２１は、図１９の柱型部６の上辺の基準位置の立上筋９の左側を示している。立上筋９ａ及び９ｂの間に既に位置が記憶された梁主筋４１ａがあり、ステップ３７又はステップ４０で外方向にずらされた結果、立上筋９ｃと梁主筋４１ｂが干渉することとなる（図２１の点線参照）。このような場合には、既に位置が記憶されている梁主筋４１ａの外側の梁主筋４１ｂ及び４１ｃを同じ距離だけずらして配筋し直し、梁主筋４１ｂが立上筋９ｃと干渉しないようにする。なお、さらに外側に梁主筋４１がある場合には、それも併せて外方向へずらす。
【００４６】
その後ＣＰＵ２７は、既に位置が記憶された梁主筋４１の次に基準位置に近い梁主筋４１（図２０の梁主筋４１ｂ）が配筋可能であるかどうかを判断する。ステップ４０でこの梁主筋４１が外方向にずらされた結果、制限範囲内に収まらない場合は、この梁主筋４１とこの梁主筋４１より外側にある梁主筋４１の配筋を行わない（ステップ４１）。次に、梁主筋４１が外方向にずらされた結果、アンカーボルト８と干渉する場合には（ステップ４２）、配筋が可能な位置へ外方向へずらすと共に、この梁主筋４１より外側にある梁主筋４１を同じ距離だけずらす（ステップ４３）。ステップ４３で梁主筋４１が外方向にずらされた結果、制限範囲内に収まらない場合は、ステップ４２と同様に配筋を行わない（ステップ４４）。既に位置が記憶された梁主筋４１の次に基準位置に近い梁主筋４１が配筋可能な場合にはその位置を記憶する（ステップ４５）。
そして、上記のように順次梁主筋４１を外方向にずらして配筋し直す処理を、すべての梁主筋４１の位置が決定し記憶されるまで繰り返す（ステップ４６）。
【００４７】
すべての梁主筋４１の位置が記憶されると（ステップ４６）、必要な梁幅を決定し（ステップ４７）、柱型部６の横断面の画像データが完成する。そして、画像データをディスプレイ３０に表示し、メモリ２１等に画像データを保存して（ステップ４８）、終了する（ステップ４９）。
なお本実施形態４では、配筋交差パターンを使用せずに画像データを作成し、立上筋９を固定して梁主筋４１を外方向にずらす例を示したが、梁主筋４１を固定して立上筋９をずらしていくようなものでもよく、また梁主筋４１と立上筋９を両方ずらすようにしてもよい。また、梁主筋４１や立上筋９を外方向のみにずらすのではなく、始めにすべての立上筋９又はすべての梁主筋４１を配筋する段階で（図１６のステップ３４、３５、図１９，２０参照）、必要最小間隔よりも広い間隔で配筋しておき、基準位置の鉄筋に近づく方向（内方向）と外方向の両方にずらすようにしてもよい。さらに、実施形態１と同様に梁主筋４１の配筋可能な本数ごとに画像データを作成するようにしてもよい。
【００４８】
本実施形態４によれば、配筋交差パターンを定義することなく、実際の柱型部の設計図に近い横断面の画像データを得ることができる。
【００４９】
なお、実施形態１から４では、柱型部６が中柱及び側柱である場合の実施形態を示したが、図２２に示すような構造物の壁面側に設置される柱型部６についても本発明を適用することができる。なお図２２で、梁主筋４１のＥの部分は柱型部６の鉛直方向（紙面と垂直な方向）に折り曲げられた状態になっている。
また図２３は、構造物の隅部における柱型部６の例であり、梁主筋４１のＦの部分が柱型部６の鉛直方向に折り曲げられた状態になっている。このような柱型部６にも本発明を適用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、柱型部及び柱型部に接続される基礎梁に使用する部材を含む基本情報を記憶する記憶手段を備え、それらの中から使用する部材を選択することにより、基礎梁を含めた柱型部の画像データを作成することができる。また、画像データ作成手段によって作成された画像データは使用される部材、柱型部の寸法等の柱型部情報から個別に作成されるため、設計者は実際の柱型部の設計図に近い横断面図（画像データ）を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る柱型部設計支援装置の構成図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る柱型部の横断面の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る柱型部の縦断面の一例を示す図である。
【図４】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの入力画面を示す図である。
【図５】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの入力画面を示す図である。
【図６】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの入力画面を示す図である。
【図７】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの入力画面を示す図である。
【図８】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの表示画面を示す図である。
【図９】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの表示画面を示す図である。
【図１０】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示したフローチャートである。
【図１１】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示したフローチャートである。
【図１２】実施形態１の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示したフローチャートである。
【図１３】実施形態２の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの表示画面を示す図である。
【図１４】実施形態２の柱型部設計支援装置を用いて画像データを作成するときのディスプレイの表示画面を示す図である。
【図１５】実施形態３の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示したフローチャートである。
【図１６】実施形態４の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示したフローチャートである。
【図１７】実施形態４の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示したフローチャートである。
【図１８】実施形態４の柱型部設計支援装置を用いて柱型部の横断面の画像データを作成する際の処理又は操作の手順を示したフローチャートである。
【図１９】実施形態４ですべての立上筋を独立に配筋したときの図である。
【図２０】実施形態４ですべての梁主筋を独立に配筋したときの図である。
【図２１】実施形態４で梁主筋のずらし方を示した模式図である。
【図２２】構造物の壁面側に設置される柱型部の横断面図の一例を示す図である。
【図２３】構造物の隅部に設置される柱型部の横断面図の一例を示す図である。
【図２４】一般的な構造物の主要な構成部材を示した模式図である。
【図２５】一般的な柱型部の縦断面の模式図である。
【符号の説明】
１  梁、２  柱、３  ブレース、４  上部構造、５  柱脚部、６  柱型部、７コンクリート、８  アンカーボルト、９  立上筋、１０  帯筋、１１  定着板、１２  ベースプレート、１３  基礎梁、２１  メモリ、２２  ＦＤ、２３  ＣＤ−ＲＯＭ、２４  外部記憶手段駆動装置、２５  ＦＤ駆動装置、２６  ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、２７  ＣＰＵ，２８  キーボード、２９  マウス、３０  ディスプレイ、３１  プリンタ、３３  ＭＯ，４１  梁主筋、４２  肋筋。
【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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