(57)【要約】【課題】  送電経路変更に迅速に対応できる強度判定支援方法を提供する。【解決手段】  所定の条件に適合する送電線鉄塔に採用可能な部材のサイズや重量などのパラメータを蓄積管理するコンピュータが、鉄塔の基本条件情報と、前記鉄塔が備える各種構造体の構成部材の指定情報と、送電線に係わる設計条件情報とを取得する条件取得ステップと、当該ステップにて指定された部材のパラメータを取得する部材パラメータ取得ステップと、条件取得ステップにおける入力情報に基づいて、前記鉄塔に適用する強度計算式を特定する計算式特定ステップと、条件取得ステップにおける入力情報と、部材パラメータ取得ステップにて取得したパラメータとを前記特定した計算式に適用して計算する自動計算ステップと、自動計算ステップによる計算結果として前記鉄塔おける各構造体や部材についての強度が適正であるかどうかの判定結果を提示する強度判定ステップとを実行する。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータに、所定の条件に適合する送電線鉄塔に採用可能な部材のサイズや重量などのパラメータを蓄積管理しておき、当該コンピュータが、
利用者入力により、強度計算対象となる鉄塔の基本構造を特定するための基本条件情報と、前記鉄塔が備える各種構造体の構成部材の指定情報と、送電線の仕様情報や前記鉄塔に架設される方向についての設計条件情報とを取得する条件取得ステップと、
条件取得ステップにて指定された部材のパラメータを取得する部材パラメータ取得ステップと、
条件取得ステップにて入力された各種情報に基づいて、前記鉄塔に適用する強度計算式を特定する計算式特定ステップと、
条件取得ステップにて入力された情報と、前記部材パラメータ取得ステップにて取得したパラメータとを計算式特定ステップにて特定した計算式に適用して計算する自動計算ステップと、
自動計算ステップによる計算結果に基づいて、前記鉄塔おける各構造体や部材についての強度が適正であるかどうかを判定して、その判定結果を提示する強度判定ステップと、
を実行することを特徴とする送電線鉄塔の強度判定支援方法。
【請求項２】
前記条件取得ステップにおいて、前記基本条件情報や前記部材指定情報の入力を受け付ける際、前記鉄塔に採用可能な構造体や部材についての設計説明図を表示することを特徴とする請求項１記載の送電線鉄塔の強度判定支援方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の強度支援方法に基づいて送電性鉄塔の強度を計算するコンピュータであって、
所定の条件に適合する送電線鉄塔に採用可能な部材のサイズや重量などのパラメータを蓄積管理する手段と、
利用者入力により、強度計算対象となる鉄塔の基本構造を特定するための基本条件情報と、前記鉄塔が備える各種構造体の構成部材の指定情報と、送電線の仕様情報や前記鉄塔に架設される方向についての設計条件情報とを取得する条件取得手段と、
条件取得手段が取得した指定部材のパラメータを取得する部材パラメータ取得手段と、
条件取得手段が取得した各種情報に基づいて、前記鉄塔に適用する強度計算式を特定する計算式特定手段と、
条件取得手段が取得した情報と、前記部材パラメータ取得手段が取得したパラメータとを計算式特定手段が特定した計算式に適用して計算する自動計算手段と、
自動計算手段による計算結果に基づいて、前記鉄塔おける各構造体や部材についての強度が適正であるかどうかを判定して、その判定結果を提示する強度判定手段と、
を備えたことを特徴とする送電線鉄塔の強度判定支援援装置。
【請求項４】
コンピュータにインストールされて実行されることで、当該コンピュータを請求項３に記載の強度判定支援装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項５】
請求項４に記載のコンピュータプログラムを記録したプログラム格納媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、設計し送電線鉄塔の強度判定支援方法に関する。具体的には、設計した鉄塔の各部に掛かる応力を計算し、その計算結果に基づいて強度の判定に必要な情報を提示する強度判定支援方法に関する
【背景技術】
【０００２】
送電線の架設経路上には多数の送電線鉄塔がある。もちろん、その経路は始終直線ではなく、前後の鉄塔で上下あるいは左右へ方向を変えながら目的地へと向かう。ところで、鉄塔には、架設する送電線から受ける張力に対応した強度が求められる。したがって、架線経路上の各鉄塔は、送電線の架設方向に応じた強度となるように構造や使用部材を選定して設計する必要がある。
【０００３】
設計した鉄塔の強度が適正であるかどうかを判断するためるためには、鉄塔を構成する各部材について、送電線の張力によって掛かる応力を計算する。そして、各部材ごとの応力が、その部材自体の耐荷重以下であるかどうかを検討する。具体的には、まず鉄塔の設計仕様に基づく鉄塔の所要箇所のサイズ、鉄塔を構成する部材やその配置など、詳細なパラメータを所定の計算式に代入して求める。この計算には、大型コンピュータが使用され、このコンピュータ上で実行される専用プログラムに先の詳細なパラメータを与えて応力を求める。さらに、設計した鉄塔がその応力に対して十分な強度で設計されているかどうかを確認する。この確認作業は、計算結果として数値出力された各部材に掛かる応力が許容範囲であるかどうかを専門的な知識を有する設計者や技術者が逐一判定することで行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、送電線は、当初計画した経路通りに架設されるとは限らない。すなわち、鉄塔建設地の用地買収に失敗したり、地盤の強度に問題があったりして、経路変更を余儀なくされる場合がある。ひとたび経路変更が発生すれば、それまでの計算結果に基づく鉄塔設計が無駄になるだけでなく、鉄塔を再設計するまでに多大な労力と時間が掛かる。
【０００５】
したがって従来の強度計算方法を採用していては、送電線経路の変更に迅速に対応できないという問題が生じる。しかも、コンピュータによって数値出力された計算結果は、専門の技術者により検討される必要があり、人材が不足していれば、経験の浅い技術者が検討することになり、誤った判断が下される可能性もあった。もちろん、数値に基づく判定作業にも労力と時間を要する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための本発明は、送電経路変更に迅速に対応できる強度判定支援方法を提供することを目的としている。そして、その発明は、コンピュータに、所定の条件に適合する送電線鉄塔に採用可能な部材のサイズや重量などのパラメータを蓄積管理しておき、当該コンピュータが、利用者入力により、強度計算対象となる鉄塔の基本構造を特定するための基本条件情報と、前記鉄塔が備える各種構造体の構成部材の指定情報と、送電線の仕様情報や前記鉄塔に架設される方向についての設計条件情報とを取得する条件取得ステップと、条件取得ステップにて指定された部材のパラメータを取得する部材パラメータ取得ステップと、条件取得ステップにて入力された各種情報に基づいて、前記鉄塔に適用する強度計算式を特定する計算式特定ステップと、条件取得ステップにて入力された情報と、前記部材パラメータ取得ステップにて取得したパラメータとを計算式特定ステップにて特定した計算式に適用して計算する自動計算ステップと、自動計算ステップによる計算結果に基づいて、前記鉄塔おける各構造体や部材についての強度が適正であるかどうかを判定して、その判定結果を提示する強度判定ステップとを実行する送電線鉄塔の強度判定支援方法としている。
【０００７】
また、前記条件取得ステップにおいて、前記基本条件情報や前記部材の指定情報の入力を受けつける際、前記鉄塔に採用可能な構造体や部材についての設計説明図を表示する送電線鉄塔の強度判定支援方法としてもよい。
【０００８】
上記強度判定支援方法に基づいて送電性鉄塔の強度を計算するコンピュータ荷より構成される強度判定支援装置も本発明の範囲であって、所定の条件に適合する送電線鉄塔に採用可能な部材のサイズや重量などのパラメータを蓄積管理する手段と、利用者入力により、強度計算対象となる鉄塔の基本構造を特定するための基本条件情報と、前記鉄塔が備える各種構造体の構成部材の指定情報と、送電線の仕様情報や前記鉄塔に架設される方向についての設計条件情報とを取得する条件取得手段と、条件取得手段が取得した指定部材のパラメータを取得する部材パラメータ取得手段と、条件取得手段が取得した各種情報に基づいて、前記鉄塔に適用する強度計算式を特定する計算式特定手段と、条件取得手段が取得した情報と、前記部材パラメータ取得手段が取得したパラメータとを計算式特定手段が特定した計算式に適用して計算する自動計算手段と、自動計算手段による計算結果に基づいて、前記鉄塔おける各構造体や部材についての強度が適正であるかどうかを判定して、その判定結果を提示する強度判定手段とを備えている。
【０００９】
また本発明は、コンピュータにインストールされて実行されることで、当該コンピュータを上記強度判定支援装置として機能させるコンピュータプログラム、およびこのコンピュータプログラムを記録したプログラム格納媒体にも及んでいる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の強度計算支援方法によれば、送電経路の前後の鉄塔の位置関係に基づく応力計算を煩雑なパラメータ設定を要せずに短時間で行い。かつ、部材の適正判断を一瞥して認知できる。それによって、送電経路の変更に迅速に対応して鉄塔の再設計を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＝＝＝強度判定支援装置＝＝＝
図１に本発明の実施例における強度判定支援方法に基づいて強度判定を行う強度判定支援装置（以下、支援装置）の概略を示した。この装置１は、ノートブック型コンピュータをハードウエア資源として、そのハードウエアに応力解析用プログラムがインストールされて構成されている。本実施例において、応力解析用プログラムは、周知の表計算ソフトウエアにおける自動計算機能により実現される。具体的には、この表計算ソフトウエアによって作成した表計算シートファイル（強度判定シートファイル）上で各種設定条件（採用構造、使用部材、所要箇所のサイズ、送電線架設方向など）の入力を受け付け、その強度判定シートファイルに記述した所定の計算式に入力された条件をパラメータとして与える。それによって、強度判定の対象となる鉄塔の各要所に掛かる応力が自動計算される。そして、その計算結果に基づいて鉄塔の各構造体や各部材の強度が適正であるか否かを○×方式で判定する。
【００１２】
＝＝＝強度判定の対象となる鉄塔＝＝＝
本実施例において、強度判定の対象となる鉄塔は、所定の条件に適合したものに限定されている。そして、その条件に適合する鉄塔の構造やその鉄塔に使用する部材についての設定可能条件と、各設定条件にのみ適用できる計算式や計算結果をあらかじめ用意しておく。それによって、標準的な既存の鉄塔の設計仕様書に基づいて各種条件が設定できるとともに、適用する計算式を限定することで、計算に掛かる処理の負荷を軽減することができる。すななち、大型コンピュータを使用することなく汎用のパーソナルコンピュータ程度のハードウエア資源で十分に対応することができる。もちろん、可搬型のコンピュータであれば、鉄塔の建設現場での送電線経路変更にも柔軟にかつ迅速に対応することができる。
【００１３】
なお、本実施例において、強度判定の対象となる鉄塔は、
・懸垂鉄塔および角度鉄塔
・パネル割りが２０以下
・腕金取り付け位置が（上から）２，５，８番目のパネル
・ベンド点（塔体の主柱材が屈曲する点）がＣ３（上から３番目）の腕金
・腕金の構造が船か箱アーム
・架設される送電線が単導体
・部材サイズが既知
のものに限定している。
【００１４】
＝＝＝強度判定シート＝＝＝
本実施例において、強度判定シートファイルは、複数のシートを含むブック形式であり、本実施例では、設定条件を入力するためのシート、自動計算において参照される各種計算式が記載されているシート、鉄塔を構成する各種部材についてのパラメータが記載されているシート、鉄塔の強度判定結果を提示するシートと、判定結果を得るまでの計算途上で求められる各種係数の計算結果を記載するためのシートなどを含んでいる。
【００１５】
本実施例では、設定条件の入力用シートとして、鉄塔本体に係わる情報（所要箇所のサイズ、基本構造など）を入力するためのシート（基本条件設定シート）と鉄塔本体に付随して、鉄塔に関する設計仕様や、架設される送電線に関する条件や仕様（送電線の架設方向、送電線の仕様など）を入力するためのシート（設計条件設定シート）と、鉄塔を構成する構造体（塔体、腕金）に使用する部材を指定するためのシート（部材設定シート）が用意されている。
【００１６】
＝＝＝条件設定＝＝＝
図２、３は基本条件設定シートの概略であり、図４は設計条件設定シートの概略である。基本条件設定シート１０において、各種設定条件を入力する欄（セル）は色分けされて一瞥できるようになっている（図２）。また、その設定条件の入力する際の手引きとして、鉄塔の構造説明図（図３：１１）が同じ基本条件設定シート１０に掲載されている。それによって、熟練者でなくても簡単に鉄塔各部位のパラメータを設定することができる。なお図５（Ａ）および（Ｂ）に、基本条件設定シート、および設計条件設定シートにおいて設定される各種パラメータの概略として、鉄塔の各部位と各種設定サイズとの対応関係（Ａ）、および架線方向の設定基準（Ｂ）を示した。
【００１７】
図６は部材設定シートの概略であり、ここでは腕金用の部材設定シート３０を例示した。なお本実施例では、専門的な知識が無くても部材を簡単に特定することができるように、使用可能な鋼材やボルトなどの各部材を番号で識別するとともに、各部材番号にその部材のパラメータを対応付けして記載したシート（部材情報シート）が用意されている。図７に部材情報シートの概略を示した。鉄塔を構成する各種部材について、サイズや重量などのパラメータが部材番号に対応付けされて記載されている。部材設定シート３０上で部材を指定する際には、部材情報シート４０を参照して適宜な部材の番号を所定欄に記入すればよい。また、部材設定シート３０中には、構造体（腕金）における部材の配置図３１が表示されるようになっている。それによって、部材の配置についても誤入力されないような配慮がなされている。
【００１８】
＝＝＝応力計算と判定結果＝＝＝
計算式シートに記載されている各種計算式は、各種設定シートに入力される設定条件ごとに対応付けされている。また、各設定シートに設定条件を入力すると、その条件を該当する計算式に代入あるいは条件として指定された部材のパラメータを代入して自動計算する。なお本実施例では一つの計算式が複雑になるとともに、計算過程で確認すべき各種係数もあることから、ある計算式に使用する係数を他のシート上で自動計算し、その計算結果をさらに他の係数の計算に使用するなど、複数の計算式を複数のシート上で分担して自動計算するようにしている。
【００１９】
そして、支援装置１を操作する利用者が、鉄塔の設計仕様書を参考にしながら各種条件を基本条件設定シートや設計条件設定シート、部材指定シートの所定セルに記入すると、これら入力情報に基づいて応力が計算され、その結果が総括表シートに提示される。図８にその総括表シートの概略を示した。この総括表シート５０には塔体における各部材についての強度判定結果が○×によって提示されている。強度が適正であれば○、そうでなければ×となる。強度判定結果が×であれば、該当構造体や部材を変更してその変更後の各種条件を所定の条件設定シートにて入力し、再計算させればよい。  
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例における強度判定支援装置の外観図である。
【図２】上記強度判定支援装置に表示される基本条件設定シートの一部概略図である。
【図３】上記基本条件設定シートのその他の部分の概略図である。
【図４】上記強度判定支援装置に表示される設計条件設定シートの概略図である。
【図５】上記強度判定支援装置に入力される条件についての説明図である。
【図６】上記強度判定支援装置に表示される部材設定シートの概略図である。
【図７】上記強度判定支援装置に表示される部材情報シートの概略図である。
【図８】上記強度判定支援装置に表示される総括表シートの概略図である。・・・
【符号の説明】
【００２１】
１  強度判定支援装置
１０  基本条件設定シート
２０  設計条件設定シート
３０  部材設定シート
４０  部材情報シート
５０  総括表シート
【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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