(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成された壁パネルを含む複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の平面図を当該建物のプランに基づいて作成する作業を支援する平面図作成用ＣＡＤシステムであって、
前記プランに基づいて前記建物の平面図を設計するための平面図設計手段と、この平面図設計手段により設計した平面図を表示するための表示装置とを有し、前記平面図設計手段は、作業者の操作に応じて前記壁パネルの開口部の位置を設定する開口位置設定手段と、前記壁パネルの上端と開口部上端との間の梁が強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段と、この断面寸法算出手段で算出された必要断面寸法と前記開口部との双方を前記壁パネルの立面図として前記表示手段に表示させる立面図表示手段とを備えたことを特徴とする平面図作成用ＣＡＤシステム。
【請求項２】
請求項１に記載された平面図作成用ＣＡＤシステムにおいて、前記立面図表示手段は、前記断面寸法算出手段で算出された必要断面寸法を水平方向に延びる直線として表示することを特徴とする平面図作成用ＣＡＤシステム。
【請求項３】
請求項２に記載された平面図作成用ＣＡＤシステムにおいて、前記立面図表示手段は、前記必要断面寸法を示す直線と前記壁パネルを表示する線との種類が異なることを特徴とする平面図作成用ＣＡＤシステム。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の平面図作成用ＣＡＤシステムにおいて、前記壁パネルは耐力壁を構成するものであり、前記平面図設計手段は、予め設定した条件に基づいて前記平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段を備えたことを特徴とする平面図作成用ＣＡＤシステム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の平面図作成用ＣＡＤシステムにおいて、前記断面寸法算出手段は、前記開口位置設定手段で設定された前記壁パネルの上端と開口部の上端との間の梁の設定断面寸法を算出し、この設定断面寸法と前記必要断面寸法とを比較し、設定断面寸法が前記必要断面寸法以上である場合には前記表示手段に適切である旨の表示をさせ、設定断面寸法が前記必要断面寸法より小さい場合には前記表示手段に不適切である旨の表示をさせることを特徴とする平面図作成用ＣＡＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の平面図を作成するための平面図作成用ＣＡＤシステムに関し、詳しくは、開口部が形成された壁パネルを使用したプレハブ建物の平面図を建物のプランに基づいて作成する平面図作成用ＣＡＤシステムに関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、工業化率を高めて建設現場での施工期間を短縮するために、木質パネルを複数組み合わせて建物を構築するパネル工法が用いられている。
パネル工法で建てられたプレハブ建物では、床面、屋根面等の水平構面が床パネルや屋根パネル等により構成され、鉛直方向の構面である壁面が壁パネル等により構成されている。
【０００３】
パネル工法により建物を建てるにあたっては、顧客の要望を反映させた建物のプランを作成し、このプランに基づいて建物の平面図を起こして構造計画を立てる。構造計画では、各階の平面図上で、耐力壁線の設定、部材の断面算定等の構造的なチェックを行う。このようにして完成した平面図は、顧客に設計事項の確認をしてもらうための図面としても用いられる。
【０００４】
このような設計作業においては、平面図による構造計画の作業効率を高めるために、ＣＡＤシステムが利用されている。
このＣＡＤシステムでは、まず、プランに基づいて建物内部の間取りを示す平面図を設計する。その後、異なる画面で平面図から建物を構成する壁パネルや床パネルを設計し、さらに、これらのパネルの接合等の納まりを示す施工図を設計する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、平面図作成用ＣＡＤシステムで窓等の開口部を含めた間取りを設定した後、壁パネルや床パネル等の構造計算等を異なる画面で行っている。例えば、外壁等の耐力壁を構成する壁パネルでは、パネル上端と開口部上端との間に形成される梁は、その上方からの荷重を支持するために所定の強度が必要であり、その断面寸法が求められる。
設定された断面寸法は、構造上必要とされる断面寸法以上でなければならないが、その条件を満たさない場合には、平面図作成用画面に戻って間取りの設定から作業をやり直さなければならない。
【０００６】
本発明の目的は、壁パネルに開口部を設けるに際して、設計の効率化を実現できる平面図作成用ＣＡＤシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、壁パネルの梁の必要断面寸法と開口部との双方を壁パネルの立面図の上に表示し、これらの位置関係を目視により確認して前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の平面図作成用ＣＡＤシステムは、図面を参照して説明すると、開口部４２が形成された壁パネル４１を含む複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の平面図を当該建物のプランに基づいて作成する作業を支援する平面図作成用ＣＡＤシステム１であって、前記プランに基づいて前記建物の平面図を設計するための平面図設計手段３１と、この平面図設計手段３１により設計した平面図を表示するための表示装置２とを有し、前記平面図設計手段３１は、作業者の操作に応じて前記壁パネル４１の開口部４２の位置を設定する開口位置設定手段３４と、前記壁パネル４１の上端と開口部４２上端との間の梁４１Ａが強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段３５と、この断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法と前記開口部４２との双方を前記壁パネルの立面図として前記表示手段２に表示させる立面図表示手段３６とを備えたことを特徴とする。ここで、本発明における壁パネルの梁とは、建物の施工後において梁として機能する壁パネルの部材を指す。
【０００８】
このような構成の本発明においては、平面図設計手段３１により建物の平面図（間取り）を壁４１の開口部４２とともに設定しておく。この開口部４２が形成された壁パネル４１の梁４１Ａが適切な強度を有するか否かをチェックするため、開口位置設定手段３４で壁パネル４１の開口部４２の上下左右の位置を設定し、断面寸法算出手段３５で壁パネル４１の梁４１Ａが強度上必要とされる必要断面寸法KAを算出する。この必要断面寸法KAは、この壁パネル４１の上部にかかる荷重に比例して大きくなる。
さらに、立面図表示手段３６によって、断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法KAと開口位置設定手段３４で設定された開口部４２との双方を壁パネルの立面図として表示手段２に表示させる。
【０００９】
表示装置２で表示される立面図おいて、必要断面寸法KAと開口部４２の上端位置とを目視により確認して梁強度が十分か否か判断する。つまり、必要断面寸法KAを直線や点等の記号で表示したり、数字で表示したりし、この寸法が設定した開口部４２の上端位置と同じあるいはそれより上方に位置するならば、設定した開口部４２の梁強度は十分といえる。これに対して、必要断面寸法KAが開口部４２の上端より下方に位置するならば、梁強度は不十分である。梁強度が不十分な場合には、平面図設計手段３１により建物の開口部の位置を変更するか、荷重の流れを変えるような設計変更を行う。
そのため、本発明では、必要断面寸法KAと開口部４２の上端位置とを立面図上で目視により確認することで、梁強度が十分か否かを容易に判断することができる。その上、梁強度が十分でない場合には同一ＣＡＤシステム内で開口部の位置を設定し直すことができる。従って、本発明では建物の設計を効率化することができる。
【００１０】
以上において、前記立面図表示手段３６は、前記断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線Ｐとして表示した構成でもよい。  この構成では、必要断面寸法KAの表示を水平方向に延びる直線Ｐとしたので、開口部が水平方向にずれて配置されても、直線Ｐと壁パネル４１の水平方向に延びる開口部４２の上端縁との位置関係が目視により確認しやすくなり、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。
【００１１】
さらに、前記立面図表示手段３６は、前記必要断面寸法KAを示す直線Ｐと前記壁パネル４１を表示する線との種類を異なる構成としてもよい。
例えば、必要断面寸法KAを示す直線Ｐを点線としたのに対して、前記壁パネル４１を表示する線を実線とした場合や、必要断面寸法KAを示す直線Ｐと前記壁パネル４１を表示する線との色を相違させる。
この構成では、双方の線が混同されることがないので、両者の関係が目視により確認しやすくなり、この点からも、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。
【００１２】
また、前記壁パネル４１は耐力壁を構成するものであり、前記平面図設計手段３１は、予め設定した条件に基づいて前記平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段３３を備えている構成でもよい。
この構成では、耐力壁線設定手段３３で耐力壁線を設定することで、梁強度のチェックが必要な壁パネル４１か否かを簡単に認識することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、前記断面寸法算出手段３５は、前記開口位置設定手段３４で設定された前記壁パネル４１の上端と開口部４２の上端との間の梁４１Ａの設定断面寸法KBを算出し、この設定断面寸法KBと前記必要断面寸法KAとを比較し、設定断面寸法KBが前記必要断面寸法KA以上である場合には前記表示手段２に適切である旨の表示（OK）をさせ、設定断面寸法KBが前記必要断面KA寸法より小さい場合には前記表示手段２に不適切である旨の表示（NG）をさせる構成としてもよい。
この構成では、必要断面寸法位置と開口部の上端位置との目視による確認と、適切又は不適切の表示との複数の確認手段を利用することで、梁強度が十分か否かをより正確に判断することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の平面図作成用ＣＡＤシステム１が示されている。このＣＡＤシステム１は、開口部が形成された壁パネルを含む複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の設計作業を支援するシステムである。
ＣＡＤシステム１は、本システム１の核となるコンピュータ本体１０と、設計している階の平面図等を表示するＣＲＴ等の表示装置２と、コンピュータ本体１０等の操作を行うための入力装置３と、設計した平面図等を出力するためのＸ−Ｙプロッタ装置やプリンタ等の出力装置４とを備えている。
【００１５】
コンピュータ本体１０は、ハードディスク装置等の記憶装置２０と、ＣＰＵを等を含んで各種の処理を行う演算装置３０とを有して構成されている。
記憶装置２０には、記憶される情報の属性毎に複数の記憶領域が設定され、当該記憶領域として、部材情報蓄積手段２１及びプラン情報記憶手段２２が設けられている。
部材情報蓄積手段２１には、プレハブ建物を構築するための部材、具体的には、壁パネル、補強梁、窓、玄関、バルコニ等の部材に関する部材データが蓄積されている。
プラン情報記憶手段２２は、顧客の要望に基づいて作成した建物のプランに関する情報を記憶させるための領域であり、部屋情報、天井高や床面積等の寸法情報等が記憶されている。
【００１６】
演算装置３０は、各種のソフトウェアがインストールされ、これらのソフトウェアを並列処理するマルチタスク機能を有するものである。演算装置３０には、ソフトウェアにより記憶装置２０の部材情報蓄積手段２１及びプラン情報記憶手段２２から入力されたデータを用いてプレハブ建物の平面図を設計する平面図設計手段３１と、記憶装置２０の各記憶領域へのデータの入出力を管理する情報管理手段３２とが設けられている。
【００１７】
平面図設計手段３１は、図２に示すように、予め設定した条件に基づいて平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段３３と、耐力壁線が設定された壁パネルの開口部の位置を作業者の操作に応じて設定する開口位置設定手段３４と、この壁パネルの開口部上の梁の断面寸法を算出する断面寸法算出手段３５と、この断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法と開口部との双方を壁パネルの立面図として表示装置２に表示させる立面図表示手段３６とを備えて構成される。
【００１８】
耐力壁線設定手段３３は、予め設定した条件に基づいて耐力壁を表示する耐力壁線を設定するものであり、耐力壁線であるか否かは、外周部を構成する壁（外壁）であること、耐力壁線で囲まれる面積が所定広さ以下であること、隣合う耐力壁線間の距離が所定長さ以下であること、等の条件で定められる。
開口位置設定手段３４は、作業者の操作に応じて耐力壁とされた壁パネルの正面矩形状開口部の四隅の上下左右位置（座標）を設定する。
【００１９】
断面寸法算出手段３５は、壁パネルの開口部上の梁が強度上必要とされる必要断面寸法KAと、開口位置設定手段３４で設定された壁パネルの梁の設定断面寸法KBとをそれぞれ算出し、この設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとを比較し、設定断面寸法KBが必要断面寸法KA以上である場合（KB≧KA）には表示装置２に適切である旨の表示（OK）をさせ、設定断面寸法KBが必要断面寸法KAより小さい場合（KB＞KA）には表示装置２に不適切である旨の表示（NG）をさせる。ここで、断面の寸法と強度とをKA＜KB＜KCとすると、OKの場合は、KB／KA（設計寸法／必要寸法）となり、NGの場合はKB／KCである。
立面図表示手段３６は、開口部が形成された壁パネルの形状を実線で表示し、断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線状の点線として表示するものである（図５参照）。
【００２０】
次に、プレハブ建物の設計についての具体的な例を用いて、本実施形態の動作を説明する。
前述のＣＡＤシステム１でプレハブ建物の平面図を設計する際には、
▲１▼プランの入力作業
▲２▼平面図入力作業
▲３▼耐力壁線設定作業
▲４▼壁パネルの開口位置の設定
▲５▼断面寸法の算定
▲６▼壁パネルの梁強度のチェック
等の作業を行う。以下に、これらの作業の中で、本発明の特徴である▲４▼壁パネルの開口位置の設定以降の作業について説明する。
【００２１】
(3)耐力壁線設定手段３３によって耐力壁線設定作業が行われると、図３及び図４に示すように、各階の平面図において、耐力壁線４１０が設定されて表示装置２で画像表示される。なお、図３には、平面図表示モードで表示された各階の平面図が示され、図４には壁線表示モードで表示された各階の壁線が示されている。平面図表示モードにおいては、耐力壁線４１０中の開口部４２は、点線で表示されている。耐力壁４１０は複数の壁パネル４１が水平方向に並べて構成される。
【００２２】
▲４▼壁パネル４１の開口部４２の開口位置を開口位置設定手段３４で設定する。さらに、▲５▼断面寸法算出手段３５で壁パネルの梁の必要断面寸法KAと設定断面寸法KBとをそれぞれ算出するとともに、設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとを比較する。
その後、▲６▼立面図表示手段３６によって壁パネル４１の形状、壁パネルの梁の必要断面寸法KA並びに設定断面寸法KB、さらには、設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとの比較を表示装置２に表示させる。
【００２３】
図５は表示装置２における壁パネル４１の表示状態を示すもので、壁パネル４１は、その上端から設定断面寸法KBに示す位置に開口部４２の上端縁が位置している。この開口部４２の上方は梁４１Ａとされる。
断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法KAは点線Ｐで示される通り、水平方向に延びて形成される。
図５（Ａ）では、設定された開口部４２の上端縁は、点線Ｐで示す必要断面寸法KAの位置より下方にあり、設定断面寸法KBは必要断面寸法KAに比べて大きいので、表示装置２には[OK]の表示がされる。
【００２４】
これに対して、図５（Ｂ）では、設定された開口部４２の上端縁は、点線Ｐで示す必要断面寸法KAの位置より上方にあり、設定断面寸法KBは必要断面寸法KAに比べて小さいので、表示装置２には[NG]の表示がされる。
設定断面寸法KBが必要断面寸法KAに比べて小さい場合には、開口位置設定手段３４で壁パネル４１の開口部４２を設定し直す作業を行う。
【００２５】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
即ち、本実施形態の平面図作成用ＣＡＤシステム１は、建物のプランに基づいて建物の平面図を設計するための平面図設計手段３１と、この平面図設計手段３１により設計した平面図を表示するための表示装置２とを有し、平面図設計手段３１は、作業者の操作に応じて壁パネル４１の開口部４２の位置を設定する開口位置設定手段３４と、壁パネル４１の上端と開口部４２上端との間の梁４１Ａが強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段３５と、この断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法と前記開口部４２との双方を前記壁パネルの立面図として表示装置２に表示させる立面図表示手段３６とを備えたから、表示装置２で表示される立面図で壁パネル４１の全体構成を参照しながら必要断面寸法KAと開口部４２の上端位置とを目視により確認して梁強度が十分か否か判断することができる。その上、設定した開口部４２が必要な強度を満たさない場合、平面図設計手段３１の中で開口部４２の開口位置を設定し直せばよいから、従来のように異なる画面を操作する必要がない。従って、本実施形態では、建物の設計を効率化することができる。
【００２６】
さらに、本実施形態では、立面図表示手段３６は、断面寸法算出手段３５で算出された必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線Ｐとして表示したから、この直線Ｐと壁パネル４１の水平方向に延びる開口部４２の上端縁との位置関係が目視により確認しやすくなり、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。特に、開口部４２が壁パネル４１の中心に対して左右にずれても、この直線Ｐと開口部４２の上端縁との位置関係が目視により確認しやすい。
また、立面図表示手段３６は、必要断面寸法KAを示す直線Ｐを点線で表示し、壁パネル４１を実線で表示したから、双方の線が混同されることがなくなる。
そのため、両者の関係が目視により確認しやすくなり、この点からも、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。
【００２７】
また、壁パネル４１は耐力壁を構成するものであり、平面図設計手段３１は、予め設定した条件に基づいて平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段３３を備えて構成したから、耐力壁線設定手段３３で耐力壁線を設定することで、梁強度のチェックが必要な壁パネル４１か否かを簡単に認識することができる。
【００２８】
さらに、断面寸法算出手段３５は、開口位置設定手段３４で設定された壁パネル４１の上端と開口部４２の上端との間の梁４１Ａの設定断面寸法KBを算出し、この設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとを比較し、設定断面寸法KBが必要断面寸法KA以上である場合には表示装置２に適切である旨の表示（OK）をさせ、設定断面寸法KBが必要断面KA寸法より小さい場合には表示装置２に不適切である旨の表示（NG）をさせる構成としたから、表示装置２において、必要断面寸法位置と開口部４２の上端位置とを目視により確認するだけでなく、その位置関係から適切又は不適切の表示がされるので、必要断面寸法位置と開口部４２との位置関係を目の錯覚で見誤っても、表示装置では適切又は不適切の表示で梁強度が十分か否かを正確に判断することができる。
【００２９】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
前記実施形態では、立面図表示手段３６は、必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線Ｐとして表示したが、本発明では、必要断面寸法KAを何らかの手段で表示装置２に表示できればよく、例えば、点、三角印、丸印等の記号で表示するものでもよく、あるいは、必要断面寸法KAを具体的数値として表示するものでもよい。具体的数値として必要断面寸法KAを表示する場合には、設定断面寸法KBも数字で表示し、これらの数字の大小を目視で比較するものでもよい。
【００３０】
さらに、立面図表示手段３６は、必要断面寸法KAを示す直線Ｐを実線で表示し、壁パネル４１を点線で表示してもよく、あるいは、必要断面寸法KAを示す直線Ｐを赤色で表示し、壁パネル４１を黒色で表示する等、線の種類を変えて使用するものでもよい。
また、断面寸法算出手段３５は、設定断面寸法KBの算出並びにこの設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとの比較で梁強度の適否を判断することなく、必要断面寸法KAのみを算出する構成でもよい。
【００３１】
さらに、記憶装置２０に記録される部材情報蓄積手段２１、プラン情報記憶手段２２等の各種データは、ＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してＣＡＤシステム１を実現するコンピュータに提供したり、パソコン通信、インターネットなどのネットワークを介して各コンピュータに提供してもよい。
【００３２】
また、平面図設計手段３１や、耐力壁線設定手段３３、開口位置設定手段３４及び断面寸法算出手段３５は、コンピュータ本体１０で実現されるプログラムであるため、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して各コンピュータに提供したり、パソコン通信、インターネットなどのネットワークを介して各コンピュータに提供して機能させてもよい。
【００３３】
そして、部材情報蓄積手段２１、プラン情報記憶手段２２を比較的大型の第１のコンピュータ内に構成し、平面図設計手段３１を別の比較的小型の第２のコンピュータ内に構成するとともに、第２のコンピュータを複数設け、かつ、第１のコンピュータと、複数の第２のコンピュータと通信手段で相互に接続してもよい。このようにすれば、部材情報、プラン情報が収納されたファイルを著しく大きくできるうえ、当該ファイルの管理およびメンテナンスを一括して行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、建物のプランに基づいて建物の平面図を設計するための平面図設計手段と、この平面図設計手段により設計した平面図を表示するための表示装置とを有する平面図作成用ＣＡＤシステムであって、平面図設計手段は、作業者の操作に応じて壁パネルの開口部の位置を設定する開口位置設定手段と、壁パネルの上端と開口部上端との間の梁が強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段と、この断面寸法算出手段で算出された必要断面寸法と前記開口部との双方を前記壁パネルの立面図として表示装置に表示させる立面図表示手段とを備えた構成としたから、表示装置で表示される立面図で必要断面寸法と開口部の上端位置とを目視により確認して梁強度が十分か否か判断することができるため、建物の設計を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図。
【図２】前記実施形態のＣＡＤシステムの平面図設計手段を示すブロック図。
【図３】前記実施形態の平面図の出力画面を説明するための図。
【図４】前記実施形態の平面図の他の出力画面を説明するための図。
【図５】表示手段で表示された壁パネルの立面図。
【符号の説明】
１      平面図作成用ＣＡＤシステム
２      表示装置
３      入力装置
４      出力装置
３１    平面図設計手段
３３    耐力壁線設定手段
３４    開口位置設定手段
３５    断面寸法算出手段
３６    立面図表示手段
４１    壁パネル
４１Ａ  梁
４２    開口部
【図１】
0004043609.tif 000002
【図２】
0004043609.tif 000003
【図３】
0004043609.tif 000004
【図４】
0004043609.tif 000005
【図５】
0004043609.tif 000006