(57)【要約】【課題】  耐震診断に基づく耐震補強において、建築基準法等の各種法令に確実に適合する画一的な補強プランを作成すると共に、それを検証することが可能な耐震診断に基づく補強設計提供装置を提供する。【解決手段】  木造建築物について、入力手段より入力された建物情報、部材情報、間取情報及び劣化情報に基づいて、設定された補強オプションから補強オプション設定実行手段、検知器基礎補強手段、壁補強手段及び接合部補強手段が補強プランを作成し、該補強プラン施工後の木造建築物が各種法令に適合するか否かを診断した後、設計された補強プランを出力する。【選択図】    図１
2007272715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを利用する、木造建築物における耐震診断結果に基づく補強設計提供装置であって、
少なくとも、建築物全般についての情報である建物情報と、前記建築物に利用する部材についての情報である部材情報と、少なくとも建物の間取り及び開口を含む情報である間取情報と、前記建物全般の劣化度である劣化情報と、前記建築物の偏心率が入力される入力手段と、
前記建物情報、部材情報、間取情報及び劣化情報を記憶する補強建築物記憶手段と、
予め行われた前記木造建築物に対する前記耐震診断結果に基づいて、
前記建物情報から前記建築物の基礎改善及び屋根の変更を含む、前記建築物全体の補強を行う建築基礎補強手段と、
前記補強建築物記憶手段に記憶された前記建物情報、前記部材情報、前記間取情報、前記劣化情報、及び前記偏心率から前記建物情報、前記部材情報、前記間取情報及び前記劣化情報により設定された所定の位置の壁補強を行う壁補強手段と、
前記補強建築物記憶手段に記憶された前記建物情報、前記部材情報、前記間取情報及び前記劣化情報により設定された所定の位置の接合部を補強する接合部補強手段と、
前記建築基礎補強手段、前記壁補強手段及び前記接合部補強手段によって補強された前記建築物の補強結果を診断する補強結果診断手段と、
を備えたことを特徴とする耐震診断結果に基づく補強設計提供装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震診断結果に基づく補強設計提供装置に関し、特に木造建築物の耐震診断により得られた結果に基づいて、コンピュータを利用して詳細な補強方法を明示する補強設計を提供する耐震診断結果に基づく補強設計提供装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木造建築物に対する耐震診断ソフトウェア等を利用した耐震診断は良く知られている。耐震診断により得られた耐震結果に基づいて、診断された木造建築物に対する耐震補強プランが作成され、この耐震補強プランに基づいて補強が行われている（特許文献１）。
【０００３】
耐震補強には、地盤改良、基礎改良、木造建築物の経年劣化の改善、屋根の軽量化、耐力壁による補強、開口の補強、柱間及び基礎との接合部の補強等が行われている。この補強プランは、２０００年に改正された建築基準法に適合するように作成されるのが一般的であるが、建築士等がそれぞれの経験等によって独自に設計しているのが一般的であった。
【特許文献１】特開２００４−１１０２６４号
【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、耐震診断に基づく耐震補強は、建築士等の経験から補強プランが作成されるのが一般的であり、統一された補強プランは存在していない。ゆえに、作成された補強プランが建築基準法等の各種法令を満たすのか、実際に耐震補強として効果があるのかという点は確認方法が無かった。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、耐震診断に基づく耐震補強において、建築基準法等の各種法令に確実に適合する画一的な補強プランを作成すると共に、それを検証することが可能な耐震診断に基づく補強設計提供装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は耐震診断に基づく補強設計提供装置に関し、本発明の上記目的は、コンピュータを利用する、木造建築物における耐震診断結果に基づく補強設計提供装置であって、少なくとも、建築物全般についての情報である建物情報と、前記建築物に利用する部材についての情報である部材情報と、少なくとも建物の間取り及び開口を含む情報である間取情報と、前記建物全般の劣化度である劣化情報と、前記建築物の偏心率が入力される入力手段と、前記建物情報、部材情報、間取情報及び劣化情報を記憶する補強建築物記憶手段と、予め行われた前記木造建築物に対する前記耐震診断結果に基づいて、前記建物情報から前記建築物の基礎改善及び屋根の変更を含む、前記建築物全体の補強を行う建築基礎補強手段と、前記補強建築物記憶手段に記憶された前記建物情報、前記部材情報、前記間取情報、前記劣化情報、及び前記偏心率から前記建物情報、前記部材情報、前記間取情報及び前記劣化情報により設定された所定の位置の壁補強を行う壁補強手段と、前記補強建築物記憶手段に記憶された前記建物情報、前記部材情報、前記間取情報及び前記劣化情報により設定された所定の位置の接合部を補強する接合部補強手段と、前記建築基礎補強手段、前記壁補強手段及び前記接合部補強手段によって補強された前記建築物の補強結果を診断する補強結果診断手段と、を備えたことによって達成される。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明によれば、建築基準法その他の各種法令に適合し、診断者や設計者による個人差がない信頼性の高い耐震補強設計を行うことができる。
【０００８】
また、耐震補強設計は自動的に作成することができるので、その結果を画一的かつ明瞭にすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る耐震診断に基づく補強設計提供装置は、木造建築物の耐震診断が行われた後に、耐震結果に基づき、コンピュータを利用して補強プランを生成する装置である。なお、診断に利用される耐震係数は、保有耐力をＰｄ、必要耐力をＱｒとして、Ｐｄ／Ｑｒで表す。
【００１０】
以下、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る耐震診断に基づく補強設計提供装置１の内部構造を示す一例である。
【００１１】
補強プランを生成する準備段階として、補強設計提供装置１は、木造建築物全般についての情報である建物情報、前記建築物に利用する部材についての情報である部材情報、少なくとも前記少なくとも建物の間取り及び開口を含む情報である間取情報、及び前記建物全般の劣化度である劣化情報とが入力される入力手段１０１と、入力された木造建築物の各種情報を記憶する補強建築物記憶手段１０２と、入力手段１０１から入力された建物情報、部材情報及び間取情報から建築物の重心、剛心及び偏心率を算出する重心剛心算出手段１０３とから構成されている。
【００１２】
また、木造建築物について行われた耐震診断結果を補強設計提供装置１に取込む耐震診断結果取込手段から構成される。
【００１３】
建物情報は図２に示す形で入力され、施主名、物件管理用の物件コード、郵便番号、診断者、竣工年月、建物階数、住宅金融公庫の有無、モジュールピッチ、外壁仕様、地盤、地形、構法／構造、混構造割増、建物重量、積雪量、地域係数、床仕様、柱頭柱脚接合部及び基礎形式等である。住宅金融公庫を有とすることで、竣工年数から柱頭柱脚接合部を自動的に設定される。構法／構造では、在来軸組構法・枠組壁工法の選択により入力される。混構造割増では、一階が立面的な混構造の場合、鉄骨造または鉄筋コンクリート造が選択される。形状割増では、建物短辺の長さが選択される。建物重量では、屋根の仕様を目安に「軽い建物」「重い建物」「非常に重い建物」が設定される。積雪では、積雪の深さが入力される。地域係数では、図３に示した指標を基に地域係数が入力される。柱頭柱脚接合部では耐力壁端部の柱頭柱脚の接合部が設定される。
【００１４】
部材情報とは、使用されている耐力壁、また補強に使用する耐力壁の種類等である。
【００１５】
間取情報は図４で示す形で入力され、木造建築物の各部屋の形等が入力される。
【００１６】
劣化情報は図５で示す形で入力され、屋根葺き材、樋、外壁仕上げ、露出した躯体、バルコニー、内壁及び壁について、それぞれの劣化現象にあわせて入力が行われる。
【００１７】
なお、建物情報、部材情報、間取情報及び劣化情報の入力される順番は問わず、どの情報から入力されても構わない。また、耐震診断結果は入力手段１０１から入力されて取込まれても良い。また、偏心率についても入力手段１０１から入力されても構わない。
【００１８】
入力手段１０１から入力された各種情報から補強プランを作成するために、補強設計提供装置１は、重点的に行う補強点を指定する補強オプションを設定すると共に実行する補強オプション設定実行手段１０５と、建物基礎改良を行う建築基礎補強手段１０６と、木造建築物の壁の補強を行う壁補強手段１０７と、柱同士の接合部、基礎と土台の接合部等を補強する接合部補強手段１０８と、各補強手段により補強された結果が建築基準法等の各種法令に適合するか否かを診断する補強結果診断手段１０９と、各種補強手段により補強された補強プランを出力する補強プラン出力手段１１０とから構成されている。
【００１９】
補強オプション設定実行手段１０５では、建物情報の基礎仕様と耐力壁毎に設定された基礎の変更をする基礎改善、図５に示した劣化減少を改善する劣化度改善、建物情報の建物の重さを改善する屋根の軽量化及び開口部の耐力壁化より、下屋の補強を優先する下屋有線の設定が行われる。補強オプションで設定された事項では補強オプション設定事項手段１０５で実行されることにより、補強倍率を壁補強より優先的に上げる。これにより、壁補強では強化できない項目について改善が行われる。
【００２０】
建築物基礎補強手段１０６では、図６に示す基礎の状態から基礎を改善し、平屋及び下屋の場合は図１４に示す耐力低減係数を、２階以上の１階の場合には図１５に示す耐力低減係数を適用する。なお、図１４、１５中に示された接合部は図１６に示された各接合部により判断される。
【００２１】
これら構成を用いて、補強プランを作成する流れをフローチャートを利用して説明する。
【００２２】
図７は、補強プランを作成する際のフローチャートである。なお、説明の簡便のため２階建て木造建築物を例として説明する。
【００２３】
まず、補強設計提供装置１の入力手段１０１から、木造建築物に関する建物情報、部材情報、間取情報及び劣化情報の入力が行われる（ステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４）。入力されたこられの情報は補強建築物記憶手段１０２に記憶される。入力された建物情報、部材情報及び間取情報から、重心剛心算出手段１０３により、入力された木造建築物の重心及び剛心が決定され、剛心をｓ、ｘ方向の各壁の剛性をｌｘ、ｙ方向の各壁の剛性をｌｙとして、
偏心距離：ｅｘ＝｜ｘｓ−ｘｇ｜  （ｘ方向）
ｅｙ＝｜ｙｘ−ｙｇ｜  （ｙ方向）
及び、
弾力半径：γｅｘ＝√Σｌｘｋ（ｙｋ−ｙｓ）＾２＋√Σｌｙｊ（ｘｊ−ｘｓ）＾２／Σｌｘｋ
γｅｙ＝√Σｌｙｊ（ｘｊ−ｘｓ）＾２＋√Σｌｘｋ（ｙｋ−ｙｓ）＾２／Σｌｙｊ
から、
偏心率：Ｒｅｘ＝ｅｙ／γｅｘ
Ｒｅｙ＝ｅｘ／γｅｙ
により、偏心距離及び偏心率が算出される（ステップＳ１０５）。偏心率と安全率との相関は図８に示すようになっており、求められた偏心率、安全率は図９のような形で示される。また、求められた重心、剛心は、図１０のような現在の木造建築物の間取を示した画面内に重心（１）、剛心（２）として表示される。
【００２４】
該当する木造建築物に対する耐震診断は予め行われ、耐震診断結果取り込み手段１０４により、その耐震結果が補強設計提供装置１内に取り込まれる（ステップＳ１０６）。なお、この耐震結果は入力手段１０１から入力されても構わない。
【００２５】
これらの木造建築物の各種情報が入力された後、補強プランが作成される。
【００２６】
補強プラン作成に際して、重点的に補強を行う点が補強オプションとして入力手段１０１から入力され、補強オプション設定実行手段１０５により設定される（ステップＳ１０７）。補強オプションは上述の各種設定であり、入力された各種設定に対して補強オプション設定実行手段１０５が実行することで改善される事項につき優先的に耐震倍率を増加させる（ステップＳ１０８）。ここで耐震倍率とは、補強により強化された際の補強倍率であり、補強結果に対して反映される。なお、下屋優先とは下屋を考慮したいときに指定される。
【００２７】
建築基礎補強手段１０６では、木造建築物の基礎の改善が行われる（ステップＳ１０９）。これは、建物情報として入力手段１０１より入力された情報に基づいて作成された、図６に示すような地盤及び基礎の劣化等に対して補強プランを策定する。策定された結果は、図１１に示すように耐力割増を行う。
【００２８】
壁補強手段１０７では、上述の重心、剛心及び偏心率を用いて壁の補強を行う（ステップＳ１１０）。利用される壁の情報は入力手段１０１から入力された部材情報を用い、同様に入力された間取情報に対して壁の補強が行われる。壁の補強は２階部分が存在する１階部分について、
（１）建物外周の出隅の両側が開口のとき、偏心率の悪い方に耐力壁を１Ｐ追加
（２）外部（筋かい無しの壁  剛心から遠い順）から（筋かい有りの壁  剛心から遠い順）
（３）内部（筋かい無しの壁  剛心から遠い順）から（筋かい有りの壁  剛心から遠い順）
（４）ここまで補強して目標に達しない場合には耐震倍率を９．８ｋＮに上げて（１）〜（３）を繰返す
（５）下屋優先の場合、（１）〜（４）の手順で下屋下の壁を上げる
（６）雨戸の補強
（７）外部開口部について部屋に一つ開口を残す。２Ｐを超える窓を２Ｐとして残りを耐力壁として新設する
上記工程を繰り返し、目標耐力が得られるまで行われる。これら壁の耐力は図１２を元に行われる。
【００２９】
壁補強の後、接合部補強が接合部補強手段１０８により行われる（ステップＳ１１１）。接合部補強は、
（１）外周部の出隅（２階のある１階の出隅、１階外周の最小最大矩形の４隅１階部分）に設置する
（２）接合部金物の間隔が５間以上あるとき、１／４エリアで区切った中央１／２のエリアで耐力壁の倍率差の大きい柱に設置する
（３）壁補強した柱の両端に設置する
のように行われる。なお、ホールダウン金物の自動判別も行われ、以下の表１のような基準で判断される。
【００３０】
【表１】
2007272715.tif 000003
全ての補強が終了した後、補強結果診断手段１０９は、作成された補強プランに従って建築基準法等の各種法令に、補強結果が適合するか否かの判断を行う（ステップＳ１１２）。なお、適合するか否かの診断は、１階ｘ方向、ｙ方向、２階ｘ方向、ｙ方向について、補強により得られた耐力（耐震係数）と目標値とが比較され、診断結果が判断される。
【００３１】
診断結果が適合すると判断された場合には、補強プラン出力手段１１０が、図１３に示すように、総合評価として補強結果を表示すると共に、補強を行う壁、接合部等の詳細を示した間取図を補強設計提供装置１の表示部（図示しない）に表示する（ステップＳ１１３）。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る耐震診断に基づく補強設計提供装置１の内部構造を示す一例である。
【図２】建物情報の一例である。
【図３】地域係数の一例である。
【図４】間取情報の一例である。
【図５】劣化情報の一例である。
【図６】地盤・基礎改善プランの一例である。
【図７】本発明に係る、補強プランを作成する際のフローチャートである。
【図８】偏心率と安全率との相関の一例である。
【図９】偏心率、安全率の表示の一例である。
【図１０】現在の木造建築物の間取を示した画面内に重心（１）、剛心（２）を表示した一例である。
【図１１】耐力割増の指針を示す一例である。
【図１２】壁耐力の一例である。
【図１３】補強プラン施工後診断結果の一例である。
【図１４】接合部の違いのよる、平屋及び下屋の場合における耐力低減係数の一例である。
【図１５】接合部の違いによる、２階以上の１階の場合における耐力低減係数の一例である。
【図１６】各接合部の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１          補強設計提供装置
１０１      入力手段
１０２      補強建築物記憶手段
１０３      重心剛心算出手段
１０４      耐震診断結果取込手段
１０５      補強オプション設定実行手段
１０６      建築基礎補強手段
１０７      壁補強手段
１０８      接合部補強手段
１０９      補強結果診断手段
１１０      補強プラン出力手段
【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】
2007272715.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
2007272715.tif 000014
【図１２】
2007272715.tif 000015
【図１３】
2007272715.tif 000016
【図１４】
2007272715.tif 000017
【図１５】
2007272715.tif 000018
【図１６】
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