(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計図から読み取った鉄骨梁データ及び貫通孔データに基づいて、鉄骨梁に設けられる貫通孔が適用条件を満たすか否かを判定し、適用不可能の場合に前記貫通孔データを修正して適用条件を満たすか否かを再度判定する適用条件判定部と、
前記適用条件判定手段で適用条件を満たすと判定された場合に、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する選定部と、
を備えた補強設計支援装置であって、
前記選定部は、
前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁である場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の終局応力及び長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する大梁選定手段と、
前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁でない場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する小梁選定手段と、
を具備することを特徴とする補強設計支援装置。
【請求項２】
前記大梁選定手段は、
前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の終局耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である終局耐力適用領域を算出し、
前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出し、
前記終局耐力適用領域と前記長期耐力適用領域とのうち梁端部からの距離が大きい方の値を選択し、
前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択し、
前記小梁選定手段は、
前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出し、
前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択する、
ことを特徴とする請求項１に記載の補強設計支援装置。
【請求項３】
設計図から読み取った鉄骨梁データ及び貫通孔データに基づいて、鉄骨梁に設けられる貫通孔が適用条件を満たすか否かを判定し、適用不可能の場合に前記貫通孔データを修正して適用条件を満たすか否かを再度判定する適用条件判定ステップと、
前記適用条件判定ステップで適用条件を満たすと判定された場合に、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する選定ステップと、
をコンピュータに実行させるための補強設計支援プログラムであって、
前記選定ステップは、
前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁である場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の終局応力及び長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する大梁選定ステップと、
前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁でない場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する小梁選定ステップと、
をコンピュータに実行させるステップである、
ことを特徴とする補強設計支援プログラム。
【請求項４】
前記大梁選定ステップは、
前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の終局耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である終局耐力適用領域を算出するステップと、
前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出するステップと、
前記終局耐力適用領域と前記長期耐力適用領域とのうち梁端部からの距離が大きい方の値を選択するステップと、
前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択するステップと、
をコンピュータに実行させるステップであり、
前記小梁選定ステップは、
前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出するステップと、
前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択するステップと、  
をコンピュータに実行させるステップである、
ことを特徴とする請求項３に記載の補強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、コンピュータ支援設計（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ）に関し、特に、鉄骨梁に設けられた貫通孔の補強設計を支援する補強設計支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、パソコン上でのＣＡＤシムテムを利用して、文字情報と絵柄情報を選別することにより数量の把握とデータの共有ができ、また、仕様・数量が一元化され、設計情報から見積り・施工情報までのデータの流れを一元化できるデータベースＣＡＤシステムが提案された（特許文献１参照）。このデータベースＣＡＤシステムにおいては、梁や床や壁とかに設ける配管やダクト用の開口情報（スリーブ情報）が取り扱われる。この開口情報（スリーブ情報）が示す開口については、ファブリケータなどによって補強が検討される（特許文献１の００６４段落参照）。
【特許文献１】特開２００３−１４１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような補強の検討は、上記のようなＣＡＤシステム上で、または上記のようなＣＡＤシステムと連動して行われれば、正確且つ迅速に行うことができる。したがって、今後は、補強の設計、特に、貫通孔の補強に用いる補強金具の選定について、これを支援するコンピュータ支援設計が必要とされると考えられる。
そこで、本発明は、貫通孔の補強に用いる補強金具の選定を支援する補強設計支援装置及び補強設計支援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】
【０００４】
本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。
【０００６】
本発明は、設計図から読み取った鉄骨梁データ及び貫通孔データに基づいて、鉄骨梁に設けられる貫通孔が適用条件を満たすか否かを判定し、適用不可能の場合に前記貫通孔データを修正して適用条件を満たすか否かを再度判定する適用条件判定部と、前記適用条件判定手段で適用条件を満たすと判定された場合に、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する選定部と、を備えた補強設計支援装置であって、前記選定部は、前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁である場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の終局応力及び長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する大梁選定手段と、前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁でない場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する小梁選定手段と、を具備することを特徴とする補強設計支援装置である。
【０００７】
また、本発明は、前記大梁選定手段は、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の終局耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である終局耐力適用領域を算出し、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出し、前記終局耐力適用領域と前記長期耐力適用領域とのうち梁端部からの距離が大きい方の値を選択し、前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択し、前記小梁選定手段は、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出し、前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択する、ことを特徴とする上記の補強設計支援装置である。
【０００９】
また、本発明は、設計図から読み取った鉄骨梁データ及び貫通孔データに基づいて、鉄骨梁に設けられる貫通孔が適用条件を満たすか否かを判定し、適用不可能の場合に前記貫通孔データを修正して適用条件を満たすか否かを再度判定する適用条件判定ステップと、前記適用条件判定ステップで適用条件を満たすと判定された場合に、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する選定ステップと、をコンピュータに実行させるための補強設計支援プログラムであって、前記選定ステップは、前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁である場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の終局応力及び長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する大梁選定ステップと、前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁でない場合には、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と前記鉄骨梁データが示す鉄骨梁の長期応力とに基づいて、前記鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する小梁選定ステップと、をコンピュータに実行させるステップである、ことを特徴とする補強設計支援プログラムである。
【００１０】
また、本発明は、前記大梁選定ステップは、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の終局耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である終局耐力適用領域を算出するステップと、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出するステップと、前記終局耐力適用領域と前記長期耐力適用領域とのうち梁端部からの距離が大きい方の値を選択するステップと、前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択するステップと、をコンピュータに実行させるステップであり、前記小梁選定ステップは、前記貫通孔データが示す貫通孔の孔径を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、前記貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出するステップと、前記貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択するステップと、をコンピュータに実行させるステップである、ことを特徴とする上記の補強設計支援プログラムである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、貫通孔の補強に用いる補強金具の選定を支援する補強設計支援装置及び補強設計支援プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の実施の形態に係る補強設計支援装置を示すブロック図である。
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る補強設計支援装置は、設計図を読み取る設計図読取部１００と、設計図読取部１００で読み取ったデータを解析して鉄骨梁データ及び貫通孔データを抽出するデータ解析部２００と、鉄骨データベース３００と、金具選定部４００と、部材・仕様データベース５００と、鉄骨データベース３００に記憶されるデータに基づいて施工図を作成する施工図部６００と、を備えている。
この補強設計支援装置は、鉄骨梁と貫通孔とを少なくとも示す設計図から、貫通孔を補強する補強金具を示す施工図を作成する際に用いることができる。
ここで、設計図は、上記のように鉄骨梁と貫通孔とを少なくとも示す書面又は電子データである。設計図読取部１００は、実施の形態に係る補強設計支援装置と設計図とのインターフェースとして機能するものであれば何でもよく、たとえば、設計図としての書面に記載されたデータを読み込むスキャナや、設計図としての電子データを所望のデータ形式（表形式や）に変換するプログラムなどである。
データ解析部２００は、設計図読取部１００から出力されるデータを解析して鉄骨梁データ及び貫通孔データを抽出する。ここで、鉄骨梁データとは、鉄骨梁の材質やサイズなどを示すデータをいい、貫通孔データとは、貫通孔の孔径や、貫通孔の位置（梁端から孔中心までの距離）や、偏心量などを示すデータをいう。
鉄骨データベース３００は、データ解析部から出力される梁データ及び貫通孔データを記憶するとともに、この貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具を示すデータ（補強金具データ）についても記憶する。貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具は、金具選定部４００によって選定される。選定された補強金具を示す補強金具データは、金具選定部４００から鉄骨データベース３００に出力される。
部材・仕様データベース５００は、鉄骨データベース３００に記憶されている鉄骨梁データが示す鉄骨梁、貫通孔データが示す貫通孔、及び補強金具データが示す補強金具の電子画像データを鉄骨データベース３００に出力する。
施工図部６００は、鉄骨データベース３００に記憶されている鉄骨梁データ及び鉄骨梁データが示す鉄骨梁の電子画像データ、貫通孔データ及び貫通孔データが示す貫通孔の電子画像データ、補強金具データ及び補強金具データが示す補強金具の電子画像データを用いて、施工図を作成する。
【００１４】
図２は、金具選定部４００での処理を説明するフローチャートである。
図２に示すように、金具選定部４００は、まず、鉄骨データベース３００から鉄骨梁データを取得する（Ｓ１）。
次に、金具選定部４００は、鉄骨データベース３００から貫通孔データを取得する（Ｓ２）。
次に、金具選定部４００は、取得した鉄骨梁データ及び貫通孔データに基づいて、鉄骨梁に設けられる貫通孔が適用条件を満たすか否かを判定する（Ｓ３）。ここで、適用条件とは、鉄骨梁データが示す鉄骨梁が、補強金具を適用可能な鉄骨梁であるか否かを判断する条件をいい、ある鉄骨梁がこの条件を満たさない場合、その鉄骨梁には補強金具を適用することができない。たとえば貫通孔の孔径が大きくなると、貫通孔に適用する補強金具も大きくなるため、補強金具が他の貫通孔に適用予定の補強金具と干渉したり鉄骨梁からはみ出したりなどすることが多くなる。このため、鉄骨梁が適用条件を満たさず、補強金具を鉄骨梁に適用できない場合が多くなる可能性があるが、本実施の形態によれば、補強金具を選定する前に、適用条件があらかじめ検討されるため、選定した補強金具が貫通孔に適用できないということがない。したがって、補強設計の終了後に補強金具が貫通孔に適用できないことが判明し、再度補強設計をやり直すということがなくなるため、また、貫通孔の補強工事が遅延またはやり直しとなることを防ぐことができるため、建設工事全体の工程が遅延することを防ぐことができる。
金具選定部４００は、適用不可能と判定した場合、鉄骨データベースの貫通孔データを修正したうえで、鉄骨データベースから貫通孔データを再度取得し、適用条件を満たすか否かを再度判定する。これにより、貫通孔の孔径を柔軟に設計できるようになる。
金具選定部４００は、適用条件を満たすと判定した場合に、鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する（Ｓ４）。
そして、金具選定部４００は、選定した補強金具を示す補強金具データを鉄骨データベースに出力する（Ｓ５）。
【００１５】
図３は、金具選定部４００における補強金具の選定方法をより詳細に説明するフローチャートである。
上述したように、金具選定部４００は、適用条件を満たすと判定した場合に、鉄骨梁に設けられた貫通孔を適用する補強金具を選定する。
ここで、金具選定部４００は、まず、鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁であるか否かを判定する（Ｓ４−１）。大梁である場合、金具選定部４００は、貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と鉄骨梁データが示す鉄骨梁の終局応力及び長期応力とに基づいて、鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する。具体的には、たとえば、貫通孔データが示す貫通孔の孔径がφ１００であるとすると、金具選定部４００は、まず、貫通孔データが示す貫通孔の孔径φ１００を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の終局耐力に基づいて、貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である終局耐力適用領域を算出する（Ｓ４−２、図３（ａ））。次に、金具選定部４００は、貫通孔データが示す貫通孔の孔径φ１００を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出する（Ｓ４−３、図３（ｂ））。次に、金具選定部４００は、終局耐力適用領域と長期耐力適用領域とのうち梁端部からの距離が大きい方の値を適用領域として選択する（Ｓ４−４、図３（ｃ））。そして、金具選定部４００は、貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択する（Ｓ４−５、図３（ｄ））。
他方、金具選定部４００は、鉄骨梁データが示す鉄骨梁が大梁でない場合、貫通孔データが示す貫通孔の孔径及び位置と鉄骨梁データが示す鉄骨梁の長期応力とに基づいて、鉄骨梁に設けられた貫通孔に適用する補強金具を選定する。具体的には、たとえば貫通孔データが示す貫通孔の孔径がφ１００であるとすると、金具選定部４００は、まず、貫通孔データが示す貫通孔の孔径φ１００を所定の補強金具で補強した場合の鉄骨梁の長期耐力に基づいて、貫通孔データが示す貫通孔を設けることができる鉄骨梁中の領域である長期耐力適用領域を算出する（Ｓ４−３、図３（ｂ））。そして、金具選定部４００は、貫通孔データが示す貫通孔の位置を適用範囲に含む補強金具を、貫通孔データが示す貫通孔を補強する補強金具として選択する（Ｓ４−５、図３（ｄ））。なお、この場合、ステップＳ４−４は、パスされる。
【００１６】
図４は、適用領域の算出方法を示すフローチャートである。
図４に示すように、終局耐力適用領域の場合はＭｄｕ＝Ｍｕｈとして、また、長期応力適用領域の場合はＭｄｌ＝Ｍａｌｈとして、次式が満足されるか否かを判断する（Ｓ４−２−１、Ｓ４−３−１）。
【数１】
0004822413.tif 000002
数１が満たされる場合、数２に従って適用領域を算出する（Ｓ４−２−４、Ｓ４−３−４）。
【数２】
0004822413.tif 000003
数１が満たされない場合は、数１を満足するＭｄｕｈとＱｄｕまたはＭｄＬｈとＱｄＬｈを算出し（Ｓ４−２−３、Ｓ４−３−３）、この算出したＭｄｕｈまたはＭｄＬｈから、数２に基づいて適用領域を算出する（Ｓ４−２−４、Ｓ４−３−４）。
ここで、
Ｌｏ：スパン内法
Ｌｈ：梁端から孔中心までの距離
（長期に関する記号）
ＭａＬｅ：純曲げ時の母材の長期許容曲げ耐力
ＭａＬｅｆ：ＱａＬｅを保持したまま負担しうる母材の長期許容曲げ耐力
ＱａＬｅ：純せん断時の母材の長期許容せん断耐力
ＭａＬｈ：貫通孔部断面純曲げ時の長期許容曲げ耐力
ＭａＬｈｆ：ＱａＬｈを保持したまま負担しうる貫通孔部断面の長期許容曲げ耐力
ＱａＬｈ：貫通孔部断面純せん断時の長期許容せん断耐力
ＭａＬｈ：有孔部に生じる長期曲げモーメント
ＱｄＬｈ：有孔部に生じる長期せん断力
ｗ：等分布荷重
（終局に関する記号）
Ｍｕｅ：純曲げ時の母材の終局曲げ耐力
Ｍｕｅｆ：Ｑｕｅを保持したまま負担しうる母材の終局曲げ耐力
Ｑｕｅ：純せん断時の母材の終局せん断耐力
Ｍｕｈ：貫通孔部断面純曲げ時の終局曲げ耐力
Ｍｕｈｆ：Ｑｕｈを保持したまま負担しうる貫通孔部断面の終局曲げ耐力
Ｑｕｈ：貫通孔部断面純せん断時の終局せん断耐力
Ｍｄｕｅ：梁端部の終局曲げモーメント
Ｍｄｕｈ：貫通孔部に生じる終局曲げモーメント
Ｑｄｕ：スパン内に生じる終局せん断力
Ｑｄｕｈ：貫通孔部に生じる終局せん断力
である。
【００１７】
以下に、補強金具の選定方法をより詳細に説明する。
【００１８】
〔大梁の場合〕
大梁の場合、補強金具の選定は、大梁の断面と材質及び梁のスパンから長期と終局時の応力分布を下記の設計条件で仮定して、各補強金具により補強された梁の貫通部の耐力を算定し、補強金具ごとの適用領域を決定し、貫通孔が設けられる位置がどの補強金具の適用領域に有るかを判定することにより、補強金具を選定する。
【００１９】
（長期）
図５を参照しつつ、長期について説明する。
長期は、貫通孔部に生じる応力が補強金具を用いて補強した梁の貫通孔部での耐力よりも小さいことを条件とする。これは次式を満足することで確認する。
【数３】
0004822413.tif 000004
長期に大梁に生じる応力は、たわみ及び応力が下記の条件で最小となる等分布荷重ｗを算定し、等分布荷重ｗが作用した梁の応力状態を仮定して、ＡゾーンからＣゾーンのそれぞれの曲げモーメント（Ｍｄｌｈ）とせん断力（ＱｄＬｈ）とを算定する。
【数４】
0004822413.tif 000005
補強金具で補強した梁の貫通孔部での曲げ耐力ＭａＬｈと、梁の任意の位置に生じる曲げモーメントＭｄＬｈが同じ値となる梁端部からの距離Ｌｈを（２）式と（４）式により算定する。梁の両端部からの距離が、補強金具ごとに算定した距離Ｌｈ以上となる範囲が補強金具ごとの適用領域となる。
（長期に関する記号）
ＭａＬｅ：純曲げ時の母材の長期許容曲げ耐力
ＭａＬｅｆ：ＱａＬｅを保持したまま負担しうる母材の長期許容曲げ耐力
ＱａＬｅ：純せん断時の母材の長期許容せん断耐力
ＭａＬｈ：貫通孔部断面純曲げ時の長期許容曲げ耐力
ＭａＬｈｆ：ＱａＬｈを保持したまま負担しうる貫通孔部断面の長期許容曲げ耐力
ＱａＬｈ：貫通孔部断面純せん断時の長期許容せん断耐力
ＭｄＬｈ：有孔部に生じる長期曲げモーメント
ＱｄＬｈ：有孔部に生じる長期せん断力
【００２０】
（終局）
図６を参照しつつ、終局の場合について説明する。
終局時は、貫通孔部に生じる応力が補強金具を用いて補強した梁の貫通孔部での耐力よりも小さいことを条件とする。これは次式を満足することで確認する。
【数５】
0004822413.tif 000006
終局時に、スパン内法Ｌ０の梁が両端でせん断力を考慮した全塑性状態になっている時、梁に生じる応力（Ｍｄｕｈ、Ｗｄｕｈ）は、以下のように求める。
【数６】
0004822413.tif 000007
補強金具で補強した梁の貫通孔部での終局耐力Ｍｕｈが、梁の任意の位置に生じる曲げモーメントＭｄｕｈと同じ値となる梁端部からの距離Ｌｈを（９）式より算定する。梁の両端部からの距離が、補強金具ごとに算定したＬｈ以上の範囲が補強金具の適用領域となる。
（終局に関する記号）
Ｍｕｅ：純曲げ時の母材の終局曲げ耐力
Ｍｕｅｆ：を保持したまま負担しうる母材の終局曲げ耐力
Ｑｕｅ：純せん断時の母材の終局せん断耐力
Ｍｕｈ：貫通孔部断面純曲げ時の終局曲げ耐力
Ｍｕｈｆ：Ｑｕｈを保持したまま負担しうる貫通孔部断面の終局曲げ耐力
Ｑｕｈ：貫通孔部断面純せん断時の終局せん断耐力
Ｍｐｆ：フランジのみの全塑性モーメント
Ｍｐｗ：無孔部ウェブのみの全塑性モーメント
Ｍｐｗ′：貫通孔部ウェブのみの全塑性モーメント
Ｍｐｓ：ハイリングの全塑性モーメント
Ｑｙ：無孔部ウェブの降伏せん断耐力
γｈ１：梁とハイリングの組み合わせに応じて定まるフランジのみの全塑性モーメント低減係数
γｈ２：梁とハイリングの組み合わせに応じて定まるウェブの降伏せん断耐力補正係数
γｈ３：梁とハイリングの組み合わせに応じて定まるウェブの降伏せん断耐力低減係数
Ｍｄｕｅ：梁端部の終局曲げモーメント
Ｍｄｕｈ：貫通孔部に生じる終局曲げモーメント
Ｑｄｕ：スパン内に生じる終局せん断力
Ｑｄｕｈ：貫通孔部に生じる終局せん断力
Ｌ０：スパン内法
Ｌｈ：梁端から孔中心までの距離
【００２１】
（補強金具の選定）
図７は、大梁の補強金具の適用領域を示す図である。
補強金具の選定は、長期及び終局時で算定した各補強金具の適用領域で、それぞれ梁端部から適用領域までの距離が大きい方を適用領域とする。ここで、適用領域とは、Ｍ、Ｓ、Ｃで示される領域をいう。また、終局耐力適用領域と長期耐力適用領域とのうち梁端部からの距離が大きい方の値を選択するとは、たとえば、終局耐力に基づいて算出された終局耐力適用領域Ｍと長期耐力に基づいて算出された長期耐力適用領域Ｍのうち梁端部からの距離Ｌ１の大きい方を、最終的な適用領域Ｍとして選択するということを意味する（図３参照）。
次に、貫通孔が設けられる位置がどの補強金具の適用領域に有るかを判定することにより、補強金具を選定する。
【００２２】
〔小梁〕
図８を参照しつつ、小梁の場合について説明する。
小梁は、貫通孔部に生じる応力が補強金具を用いて補強した梁の貫通孔部での耐力よりも小さいことを条件とする。これは次式を満足することで確認する。
【数７】
0004822413.tif 000008
小梁に生じる応力は、たわみ及び応力が下記の条件で最小となる等分布荷重ｗを算定し、等分布荷重ｗが作用した応力状態を仮定して、ＡゾーンからＣゾーンのそれぞれの曲げモーメント（Ｍｄｌｈ）とせん断力（Ｑｄｌｈ）とを算定する。
【数８】
0004822413.tif 000009
補強金具で補強した梁の貫通孔部での曲げ耐力Ｍａｌｈと、梁の任意の位置に生じる曲げモーメントＭｄｌｈとが同じ値となる梁端部からの距離Ｌｈを（１１）式から（１３）式より算定する。梁の両端部からの距離が、補強金具のタイプごとに算定したＬｈ以上の範囲が補強金具の適用領域となる。
（小梁に関する記号）
ＭａＬｅ：純曲げ時の母材長期許容曲げ耐力
ＭａＬｅｆ：Ｑｕｅを保持したまま負担しうる母材の長期許容曲げ耐力
ＱａＬｅ：純せん断時の母材長期許容せん断耐力
ＭａＬｈ：貫通孔部断面純曲げ時の長期許容曲げ耐力
ＭａＬｈｆ
ＭａＬｈｆ：Ｑｕｈを保持したまま負担しうる貫通孔部断面の長期許容曲げ耐力
ＱａＬｈ：貫通孔部断面純せん断時の長期許容せん断耐力
Ｌ０  ：スパン内法寸法
Ｌｈ：梁端から孔中心までの距離
【００２３】
以上説明したように、本実施の形態は、梁貫通孔の補強設計支援に用いられるものであるが、設計段階においての設計支援に用いることもできる。
また、金具選定のフローで、大梁でない梁の場合として小梁選定手段としているが、その他に片持ち梁等の選定手段を付け加えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態に係る補強設計支援装置を示すブロック図である。
【図２】金具選定部４００での処理を説明するフローチャートである。
【図３】金具選定部４００における補強金具の選定方法をより詳細に説明するフローチャートである。
【図４】適用領域の算出方法を示すフローチャートである。
【図５】大梁の長期耐力適用領域の算出方法を説明するための図である。
【図６】大梁の終局耐力適用領域の算出方法を説明するための図である。
【図７】大梁の補強金具の適用領域を示す図である。
【図８】小梁の長期耐力適用領域の算出方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２５】
１００    設計図読取部
２００    データ解析部
３００    鉄骨データベース
４００    金具選定部
５００    部材・仕様データベース
６００    施工図部
【図１】
0004822413.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
0004822413.tif 000013
【図５】
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【図６】
0004822413.tif 000015
【図７】
0004822413.tif 000016
【図８】
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