JP2001288754A - ユニット式建物の基礎設計システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ユニット式建物の基礎の構造設計が行えるユニ
ット式建物の基礎設計システムの提供。 【解決手段】箱状の建物ユニットが複数組み合わされた
ユニット式建物の基礎の設計を行う基礎設計システム１
に、建物ユニットから基礎へ伝達される軸力を入力する
ための軸力入力手段33と、ユニット式建物の設計を開始
するにあたり必要となる当該ユニット式建物およびその
敷地についての基本的なデータを入力するための基本デ
ータ入力手段31とを設け、予め算出しておいた軸力を軸
力入力手段33で入力し、ユニット式建物の階層数や規模
および敷地の地耐力等の基本的なデータと軸力とから、
基礎の構造設計を容易かつ迅速に行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータを用
いてユニット式建物の基礎の設計を行うユニット式建物
の基礎設計システムに関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、工場で箱状の建物ユニットを各
種製造しておき、完成した建物ユニットを建築現場で組
合わせて建築されるユニット式建物が知られている。こ
のようなユニット式建物によれば、建物ユニットを工場
で製造するので、建築現場での作業が軽減され、高品質
の建物を従来建築に比べて著しく短期間で顧客に提供で
きるという利点がある。ユニット式建物は、建築現場で
の作業を軽減するという観点から、箱形の建物ユニット
を組み合わせるものが好ましい。箱形の建物ユニットと
しては、図１０に示されるように、四隅の柱301 の上端
および下端を梁302,303で連結した直方体状のフレーム
を有する建物ユニット304が一般的である。この建物ユ
ニット304 は、梁302,303の長さ寸法L1, L2が異なって
おり、平面形状が長辺および短辺を有する長方形となっ
ている。

【０００３】このようなユニット式建物を設計するにあ
たり、設計者の負担を軽減するとともに、設計作業に要
する時間を短縮するために、コンピュータで設計を行う
基礎設計システムが利用されている。そして、ユニット
式建物の基礎は、建物ユニットの種類および配置に応じ
て基礎の平面形状が設定されることから、基礎について
も、その設計作業を行うにあたり、コンピュータで設計
を行う基礎用基礎設計システムが利用されている。この
ような基礎用基礎設計システムとしては、特階平１０−
２１２８７号公報に示されるように、ユニット式建物の
一階の平面図および一階に配置された建物ユニットに応
じて、基礎の平面形状を設定し、設定した平面形状を図
面化して基礎伏せ図を作成するものである。ここで、基
礎に加わる荷重は、その上に載置されるユニット式建物
を構成する建物ユニットの種類や、建物ユニットの組み
合わせにより異なる。また、基礎の各部位に加わる荷重
は、均等ではなく、その直上に配置される建物ユニット
の重量や数量によって相違している。このため、前述の
基礎用基礎設計システムにおいては、予め基礎の各部位
をそれぞれ個別に設定された基礎用部品とみなし、その
直上に配置される建物ユニットの重量や数量等の条件に
応じた複数種類の基礎用部品を用意しておき、基礎伏せ
図を作成する際に、その直上に配置される建物ユニット
の重量や数量に適合した基礎用部品を選定するととも
に、基礎伏せ図に記された基礎の各部位に、基礎用部品
番号を記載するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような基礎用基礎
設計システムでは、予め用意された基礎用部品を組み合
わせて基礎を形成するので、ユニット式建物側に、今ま
でにない構造や重量を備えた建物ユニットが設けられ
る、あるいは、今までにない建物ユニットの組み合わせ
が存在していると、適合する基礎用部品が用意されてい
ないので、基礎の伏せ図が作成できない。このため、今
までにない構造や重量を備えた新たな建物ユニットや、
新たな建物ユニットの組み合わせが発生した際に、新規
建物ユニットおよび新規組み合わせによる荷重に適合し
た、新たな基礎の各部位の構造設計が行える基礎設計シ
ステムが要望されている。

【０００５】本発明の目的は、ユニット式建物の基礎の
構造設計が行えるユニット式建物の基礎設計システムを
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、図面をも参照
して説明すると、箱状に形成された建物ユニットが複数
組み合わされたユニット式建物の基礎の設計を行うユニ
ット式建物の基礎設計システム１であって、前記建物ユ
ニットから前記基礎へ伝達される軸力を入力するための
軸力入力手段33と、前記ユニット式建物の設計を開始す
るにあたり必要となる当該ユニット式建物およびその敷
地についての基本的なデータを入力するための基本デー
タ入力手段31とを備えていることを特徴とする。このよ
うな本発明では、建物ユニットの荷重が、当該建物ユニ
ットの各柱から基礎へ伝達されるので、基礎は、建物ユ
ニットの荷重を柱の下端が当接する極小部分で受ける、
すなわち点で受けるとみなせるようになる。このため、
建物ユニットの荷重が基礎の所定の点にのみ伝達される
とみなせるので、新規な建物ユニットの荷重および新規
に組み合わされた建物ユニットの荷重、すなわち軸力の
算定が簡単なモデルに基づいて行えるようになる。そし
て、このモデルから、基礎に加わる軸力の算定が容易と
なるうえ、予め軸力を算出しておくことが可能となり、
ユニット式建物の階層数や規模および敷地の地耐力等の
基本的なデータと軸力とから、基礎の構造設計が容易か
つ迅速に行えるようになる。

【０００７】以上において、前記建物ユニットの種類毎
に予め算出しておいた軸力が記録され、前記軸力入力手
段33で軸力を入力する際に軸力の値が参照可能となった
軸力参照手段22が設けられていることが好ましい。この
ような軸力参照手段22を設けるにあたり、実際に製造さ
れる建物ユニット以外にも、製造可能とみなせる構造お
よび寸法を有する建物ユニットのすべての種類について
軸力を算定し、算定した全軸力を建物ユニットの種類毎
に記録しておけば、基礎の構造設計を行うにあたり、軸
力の計算が不要となり、基礎の構造設計が容易かつ迅速
に行えるようになる。しかも、軸力を算定した建物ユニ
ットの種類を充分多くしておけば、軸力参照手段22に記
録されていない構造や寸法を有する建物ユニットが新た
に加わっても、構造や寸法が近似した建物ユニットが軸
力参照手段22に記録されているので、近似した建物ユニ
ットの軸力の採用して基礎の構造計算が可能となり、軸
力参照手段に記録されていない建物ユニットの基礎の構
造計算についても、容易かつ迅速に行えるようになる。

【０００８】また、前記基礎が、地中に埋設されたフー
チン部と、このフーチン部から上方へ立ち上がる立ち上
がり部とを有する布基礎である場合には、地震により基
礎に加わる水平力を入力するための水平力入力手段34
と、前記建物ユニットの種類毎に予め算出しておいた水
平力が記録され、前記水平力入力手段34で水平力を入力
する際に水平力の値が参照可能となった水平力参照手段
23とが設けられていることが望ましい。このようにすれ
ば、地震により生じる水平力で転倒するおそれのある布
基礎を設計する場合に、前述の軸力参照手段22と同様
に、製造可能とみなせる構造および寸法を有する建物ユ
ニットのすべての種類について水平力を算定しておけ
ば、地震により生じる水平力で転倒しない布基礎につい
て、その構造計算が容易かつ迅速に行えるようになる。

【０００９】さらに、前記基礎の縦断面形状、内部の配
筋および各部の寸法に関するデータを入力する基礎形状
入力手段32と、この基礎形状入力手段32で入力されたデ
ータにより特定される基礎の構造計算を行う基礎構造計
算手段35とが設けられていることが好ましい。このよう
にすれば、建物ユニットは、種類が異なっていても基本
的構造は共通なので、基礎構造計算手段35で構造計算を
行うのに必要なデータは、所定の範囲内に収まり、建物
ユニットの寸法に応じてデータ入力が行えるように、入
力項目が整理された所定のフォーマットを基礎形状入力
手段32に設定できる。そして、このように設定されたフ
ォーマットに基礎の縦断面形状、内部の配筋および各部
の寸法に関するデータを入力するようにすれば、入力時
における誤操作や入力すべきデータの入力忘れ等が少な
くなり、基礎構造計算手段35で構造計算を行うにあた
り、誤操作や入力忘れ等により生じる再計算が少なくな
るので、構造計算が容易かつ迅速に行えるようになる。

【００１０】また、前記基礎の雛形の縦断面形状や各部
の寸法に関する雛形基礎データが蓄積された基礎データ
蓄積手段21が設けられていることが望ましい。このよう
にすれば、構造計算の対象となる基礎について、その縦
断面形状や各部の寸法に関するデータを入力するにあた
り、基礎データ蓄積手段21に、雛形基礎データが蓄積さ
れている基礎のなかから、構造計算の対象となる基礎
と、構造や寸法が近似したものを選択し、その雛形基礎
データを初期値として入力し、入力された雛形基礎デー
タの一部を変更することで、構造計算の対象となる基礎
の基礎データの入力が行えるようになり、入力の手間が
省け、この点からも、その構造計算が容易かつ迅速に行
えるようになる。

【００１１】

【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、本実施形態に係る基
礎設計システム１の概略構成が示されている。この基礎
設計システム１は、箱状に形成された複数の建物ユニッ
トが組み合わされたユニット式建物を設計するためのも
のである。基礎設計システム１には、の主要構成要素で
あるコンピュータ本体２と、キーボード３、マウス４お
よびディスプレイ５等のマン−マシンインターフェイス
と、設計した基礎を印刷するためのプリンタ６とを備え
たものとなっている。コンピュータ本体２は、記憶装置
であるハードディスク装置20と、各種の処理を行う演算
装置であるＣＰＵ30とを含んで構成されたものである。

【００１２】このうち、ハードディスク装置20には、ユ
ニット式建物の基礎を設計するにあたり、その見本とな
る基礎の雛形の縦断面形状や各部の寸法に関する雛形基
礎データが蓄積された基礎データ蓄積手段21と、建物ユ
ニットの種類毎に予め算出しておいた軸力が記録された
軸力参照手段22と、建物ユニットの種類毎に予め算出し
ておいた水平力が記録された水平力参照手段23とが設け
られている。ここで、予め算定される軸力としては、建
物ユニットの重量により発生する鉛直荷重であって、長
期間絶え間なく基礎に加わる長期軸力と、地震によって
発生する鉛直荷重であって、基礎に瞬間的に加わる短期
軸力とが採用されている。予め算定される水平力として
は、地震によって発生する水平荷重であって、基礎に瞬
間的に加わる水平力が採用されている。

【００１３】そして、基礎データ蓄積手段21には、実際
に製造される建物ユニットに対応した基礎に基づいた雛
形だけでなく、実際には製造されていないが製造可能と
みなせる建物ユニットに対応した基礎に基づく雛形につ
いても雛形基礎データが蓄積されている。軸力参照手段
22には、実際に製造される建物ユニットだけでなく、製
造可能とみなせる構造および寸法を有する建物ユニット
のすべての種類について算定された軸力が建物ユニット
の種類毎に蓄積されている。水平力参照手段23には、実
際に製造される建物ユニットだけでなく、製造可能とみ
なせる構造および寸法を有する建物ユニットのすべての
種類について算定された水平力が建物ユニットの種類毎
に蓄積されている。

【００１４】ＣＰＵ30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。ＣＰＵ30には、ソフ
トウェアにより、基礎設計における基本的なデータを入
力するための基本データ入力手段31と、設計対象となる
基礎の縦断面形状、内部の配筋および各部の寸法に関す
るデータを入力するための基礎形状入力手段32と、建物
ユニットから基礎へ伝達される軸力を入力するための軸
力入力手段33と、基礎に加わる水平力を入力するための
水平力入力手段34と、基礎形状入力手段32で入力された
データにより特定される基礎の強度計算を行う基礎構造
計算手段35と、ハードディスク装置20との間のデータの
入出力を制御する情報制御手段36とが設けられている。

【００１５】基本データ入力手段31は、ユニット式建物
の基礎設計を開始するにあたり必要となる当該ユニット
式建物およびその敷地についての基本的なデータを、設
計者であるオペレータに入力させるものである。この基
本データ入力手段31により、ユニット式建物が建築され
る地域、ユニット式建物の階層数、屋根の種別、バルコ
ニーの有無、ハンガーユニットの有無、および、敷地の
耐地力についてのデータが基本的なデータとして入力さ
れるようになっている。また、基本データ入力手段31
は、基本的なデータ以外に、基礎を形成するコンクリー
トの内部に設けられる配力筋やあばら筋（スターラッ
プ）等の鉄筋に関するデータもオペレータに入力させる
ようになっている。

【００１６】基礎形状入力手段32は、ディスプレイ５に
基礎の断面図を表示させ、表示された断面図の各部の寸
法等のデータをオペレータに入力させるものである。こ
こで、基礎が布基礎の場合、布基礎の各部位、すなわ
ち、ユニット式建物の外周部分に配置されるとともに、
その妻方向に沿った側基礎と、同じく外周部に配置され
るとともに、その桁方向に沿った側桁基礎と、対向する
一対の側桁基礎の中間部分を連結する中基礎とでは、ユ
ニット式建物から受ける重力荷重の大きさが互いに異な
るので、フーチン部の幅が相違している。側基礎は、建
物ユニットの荷重を直接支持するものであるので、その
上に載せられる建物ユニットの寸法により、フーチン部
の幅が相違している。中基礎は、長辺方向に配列された
二つの建物ユニットの短辺部分が載置され、これらの建
物ユニットの荷重を直接支持するものであるので、その
上に載せられる建物ユニットの寸法により、フーチン部
の幅が相違している。基礎形状入力手段32は、側基礎に
支持させる建物ユニットの寸法を入力させるとともに、
中基礎に支持させる二つの建物ユニットの寸法を入力さ
せるようになっている。

【００１７】また、基礎形状入力手段32は、基本データ
入力手段31により入力された基本的なデータに基づき、
基礎データ蓄積手段21から、構造計算の対象となる基礎
に近似する、雛形基礎の縦断面形状や各部の寸法に関す
るデータを検索し、初期値として入力し、そして、ディ
スプレイ５に表示させる機能を有している。基礎形状入
力手段32によってディスプレイ５に表示される雛形基礎
データは、一部または全部がオペレータにより変更可能
となっている。

【００１８】軸力入力手段33は、建物ユニットの四隅に
配置された各柱から基礎へ伝達される軸力を個別に入力
させるものであり、柱毎に軸力をオペレータに設定入力
させるようになっている。ここで、軸力入力手段33は、
軸力参照手段22に蓄積された軸力をディスプレイ５に表
示し、ディスプレイ５に表示された軸力をオペレータに
参照させるとともに、そのなかから適切な軸力を選択さ
せることにより、軸力の入力を行うようになっている。

【００１９】水平力入力手段34は、建物ユニットの四隅
に配置された各柱から基礎の側基礎および中基礎に伝達
される水平力を個別に入力させるものであり、側基礎お
よび中基礎の上に立設された柱毎に軸力をオペレータに
設定入力させるようになっている。ここで、水平力入力
手段34は、水平力参照手段23に蓄積された水平力をディ
スプレイ５に表示し、ディスプレイ５に表示された水平
力をオペレータに参照させるとともに、そのなかから適
切な軸力を選択させることにより、水平力の入力を行う
ようになっている。

【００２０】基礎構造計算手段35は、基本データ入力手
段31および基礎形状入力手段32で入力されたデータによ
り布基礎を生成し、生成された布基礎が軸力入力手段33
および水平力入力手段34によりデータが入力された軸力
および水平力に耐えうるか否かを判定するための構造計
算を行うものである。

【００２１】情報制御手段36は、基本データ入力手段31
および基礎形状入力手段32と、軸力入力手段33および水
平力入力手段34との間、あるいは、基本データ入力手段
31および基礎形状入力手段32と、基礎構造計算手段35と
の間で行われるデータの配送を制御するものである。

【００２２】次に、本実施形態の基礎設計システム１を
利用した基礎の設計作業を、ディスプレイ５に表示され
る入力画面とともに説明する。まず、基礎設計システム
１を起動すると、ディスプレイ５には、設計すべき基礎
の種類、すなわち、布基礎およびべた基礎の一方を選択
するための図示しない選択画面が表示される。この選択
画面で、布基礎を選択すると、ディスプレイ５には、布
基礎用の入力画面S100が表示される。入力画面S100は、
図２に示されるように、設計条件入力画面S101、基礎形
状入力画面S102、柱軸力入力画面S103、側基礎入力画面
S104および中基礎入力画面S105の五枚の画面の表示が、
タグ100Aのクリックにより瞬時に切換可能となったもの
である。

【００２３】ここで、設計条件入力画面S101を選択する
と、図２の如く、設計対象となる基礎の上に構築される
ユニット式建物に関する基本的なデータ等の入力を行う
画面が表示される。すなわち、図２において、設計条件
入力画面S101には、ユニット式建物に関するデータを入
力するための設計条件入力エリア101Aと、基礎を構成す
る鉄筋コンクリートの強度等に関するデータを入力する
ためのＲＣ強度等入力エリア101Bと、基礎を構成する鉄
筋コンクリート内に設けられる配筋に関するデータを入
力するための配筋入力エリア101Cと、配筋のピッチに関
するデータを入力するための鉄筋ピッチ入力エリア101D
とが設けられている。

【００２４】このうち、設計条件入力エリア101Aによ
り、基礎設計における基本的なデータの入力を行う。設
計条件入力エリア101Aには、ユニット式建物が建築され
る地域、ユニット式建物の階層数、屋根の種別、バルコ
ニーの有無、および、ハンガーユニットの有無のそれぞ
れを入力するための入力欄101Eが設けられている。これ
らの入力欄101Eの右側には、三角の図形が設けられ、こ
の三角の図形をクリックすると、それぞれの入力欄にお
ける選択可能な項目が複数表示される。オペレータは、
設計条件入力エリア101Aの各入力欄101Eの三角図形をク
リックし、選択可能な項目を表示させ、これらの項目の
中から適当なものを選択することにより、ユニット式建
物に関する基本的なデータを入力する。

【００２５】そして、ＲＣ強度等入力エリア101Bによ
り、基礎の鉄筋コンクリートに関するデータの入力を行
う。ＲＣ強度等入力エリア101Bには、基礎を構成する鉄
筋コンクリートの強度等を数値入力する入力欄の他に、
基礎設計における基本的なデータである、敷地の耐地力
についてのデータを数値入力するための入力欄101Fが設
けられいる。オペレータは、ＲＣ強度等入力エリア101B
に対し、鉄筋コンクリートの強度等のデータ入力を行う
際に、敷地の耐地力をも入力欄101Fに入力する。

【００２６】また、配筋入力エリア101Cにより、基礎の
配筋に関するデータを入力する。配筋入力エリア101Cに
は、地中梁、スターラップ、ベース筋および配力筋の種
類をそれぞれ入力する入力欄101Gが設けられている。こ
れらの入力欄101Gの右側には、三角の図形が設けられ、
この三角の図形をクリックすると、それぞれの入力欄に
おける選択可能な項目が複数表示される。オペレータ
は、配筋入力エリア101Cの各入力欄101Gの三角図形をク
リックし、選択可能な項目を表示させ、これらの項目の
中から適当なものを選択することにより、配筋に関する
データを入力する。

【００２７】さらに、鉄筋ピッチ入力エリア101Dによ
り、鉄筋ピッチに関するデータを入力する。配筋入力エ
リア101Cには、スターラップおよびベース筋のピッチな
どを数値入力する入力欄が設けられている。オペレータ
は、配筋入力エリア101Cの各入力欄に適当な数値を入力
することにより、鉄筋のピッチに関するデータを入力す
る。

【００２８】次に、基礎形状入力画面S102を選択する
と、図３に示されるように、基礎の断面図を参照しなが
ら、基礎の各部の寸法を入力するための画面に切り替わ
る。すなわち、図３において、基礎形状入力画面S102に
は、布基礎の各部位である側基礎、側桁基礎および中基
礎の各々に共通の寸法を設定・入力する共通パラメータ
入力エリア102Aと、側基礎の幅寸法を設定・入力する側
基礎幅入力エリア102Bと、側桁基礎の幅寸法を設定・入
力する側桁基礎幅入力エリア102Cと、中基礎の幅寸法を
設定・入力する中基礎幅入力エリア102Dと、基礎の断面
図を表示するための断面図表示エリア102Eとが設けられ
ている。

【００２９】これらのうち、共通パラメータ入力エリア
102Aには、断面図表示エリア102Eに示される各寸法を入
力するための入力欄が設けられている。側基礎幅入力エ
リア102Bには、側基礎の幅寸法を入力するための入力欄
102Fが複数設けられている。側基礎には、その桁方向寸
法が異なる複数種類の建物ユニットが載置されることが
想定されているので、側基礎幅入力エリア102Bの入力欄
102Fは、建物ユニットの異なる桁方向寸法毎に設けられ
ている。具体的にいえば、入力欄102Fは、建物ユニット
の桁方向寸法である２．５Ｍ（モジュール），３Ｍ，４
Ｍ，５Ｍおよび６Ｍに対応して５箇所設けられている。
また、側基礎幅入力エリア102Bには、構造計算を行うか
否かを指示するためのチェック入力欄102Gが入力欄102F
に対応して設けられている。構造計算が必要となる側基
礎である場合には、チェック入力欄102Gをクリックして
チェックが表示された状態にする。

【００３０】側桁基礎幅入力エリア102Cには、側桁基礎
の幅寸法を入力するための入力欄が設けられている。こ
こで、側桁基礎には、原則的に建物ユニットの荷重を支
持させないので、上方に設けられる建物ユニットの寸法
によらず、一つの幅寸法を入力すればよいので、側桁基
礎幅入力エリア102Cの入力欄は一つで充分である。

【００３１】中基礎幅入力エリア102Dには、中基礎の幅
寸法を入力するための入力欄102Hが複数設けられてい
る。ここで、中基礎には、二つの建物ユニットが載置さ
れ、これらの建物ユニットの各々は、その桁方向寸法が
異なる複数種類のものが想定されているので、側基礎幅
入力エリア102Bの入力欄102Hは、二つの建物ユニットの
桁方向寸法が異なる組み合わせ毎に設けられている。具
体的にいえば、中基礎幅入力エリア102Dの入力欄102H
は、桁方向寸法がそれぞれ２．５Ｍ，３Ｍ，４Ｍ，５Ｍ
および６Ｍとされた５種類の建物ユニットを二つ組み合
わせた組合わせに対応して設けられている。中基礎幅入
力エリア102Dには、側基礎幅入力エリア102Bと同様に、
構造計算を行うか否かを指示するためのチェック入力欄
102Iが入力欄102Hに対応して設けられている。構造計算
が必要となる側基礎である場合には、オペレータは、チ
ェック入力欄102Hをクリックしてチェックが表示された
状態にする。

【００３２】そして、基礎形状入力画面S102の各入力欄
には、予め、基礎データ蓄積手段21から抽出された雛形
基礎データが、初期値として入力・表示されている。こ
れらの初期値の一部または全部をオペレータが変更する
ことで、基礎各部の寸法入力を行う。

【００３３】続いて、柱軸力入力画面S103を選択する
と、図４に示されるように、基礎の伏せ図を参照しなが
ら、基礎の各部に加わる軸力を入力するための画面に切
り替わる。すなわち、図４において、柱軸力入力画面S1
03には、布基礎の伏せ図を表示するための伏せ図表示エ
リア103Aと、伏せ図表示エリア103Aの伏せ図に示された
布基礎の各部位Ａ〜Ｆに加わる軸力を入力するための軸
力入力エリア103Bと、布基礎に載置される建物ユニット
の妻方向寸法を設定・入力するための入力欄103Cとが設
けられている。ここで、軸力入力エリア103Bには、軸力
を入力するためのマトリクス表が設けられている。この
マトリクス表は、載置される建物ユニットの桁方向寸法
毎に設けられた縦入力欄と、布基礎の各部位Ａ〜Ｆ毎に
設けられた横入力欄とを備えている。

【００３４】建物ユニットの妻方向寸法を設定・入力す
るための入力欄103Cの右側には、三角の図形が設けら
れ、この三角の図形をクリックすると、選択可能な妻方
向寸法が複数表示される。そして、柱軸力入力画面S103
の各入力欄には、予め、軸力参照手段22から抽出された
軸力が、初期値として入力・表示されている。これらの
初期値は、一部または全部が変更可能となっている。オ
ペレータは、軸力参照手段22により表示される軸力表
（図示略）を参照しながら、柱軸力入力画面S103に表示
された初期値の一部または全部を必要に応じて変更する
ことで、軸力入力を行う。

【００３５】そして、側基礎入力画面S104を選択する
と、図５に示されるように、側基礎の伏せ図を参照しな
がら、地震により側基礎に加わる外力である水平力およ
び軸力を入力するための画面に切り替わる。すなわち、
図５において、柱軸力入力画面S103には、側基礎の伏せ
図を表示するための伏せ図表示エリア104Aと、伏せ図表
示エリア104Aの伏せ図に示された側基礎の中間部Ｃ、Ｅ
に加わる水平力および軸力を入力するための外力入力エ
リア104Bと、側基礎に載置される建物ユニットの数、換
言すると、建物ユニットの短辺方向（ユニット式建物の
妻方向）に配列される建物ユニットの数を、入力するた
めの入力欄104Cと、外力の方向を説明するための断面図
を示す断面図表示エリア104Dとが設けられている。

【００３６】ここで、外力入力エリア104Bには、外力を
入力するためのマトリクス表が設けられている。このマ
トリクス表は、載置される建物ユニットの桁方向寸法毎
に設けられた縦入力欄と、布基礎の各部位Ｃ、Ｅに加わ
る水平力および軸力毎に設けられた横入力欄とを備えて
いる。なお、軸力として、部位Ｃに加わる圧縮力NO21、
部位Ｅに加わる圧縮力NO22，部位Ｃに加わる張力NE11お
よび部位Ｅに加わる張力NE12が入力される。また、水平
力として、部位Ｃに加わる水平力Ｐ11および部位Ｅに加
わる水平力Ｐ12が入力される。建物ユニットの数を設定
・入力するための入力欄104Cの右側には、三角の図形が
設けられ、この三角の図形をクリックすると、選択可能
な数値が複数表示される。

【００３７】そして、側基礎入力画面S104の各入力欄に
は、予め、軸力参照手段22から抽出された軸力と、水平
力参照手段23から抽出された水平力とが、初期値として
入力・表示され、これらの初期値は、一部または全部が
変更可能となっている。オペレータは、軸力参照手段22
により表示される軸力表（図示略）または水平力参照手
段23により表示される水平力表（図示略）を参照しなが
ら、側基礎入力画面S104に表示された初期値の一部また
は全部を必要に応じて変更することで、外力入力を行
う。

【００３８】また、中基礎入力画面S105を選択すると、
地震により中基礎に加わる外力である水平力および軸力
を入力するための画面に切り替わる。この中基礎入力画
面S105は、側基礎入力画面S104とほぼ同一のレイアウト
を備え、その入力操作の要領についても側基礎入力画面
S104とほぼ同一に行うものとなっているので、その説明
を省略する。

【００３９】これらの入力画面S101〜S105で必要なデー
タについての入力がすべて完了したら、基礎構造計算手
段35を起動し、設計条件入力画面S101および基礎形状入
力画面S102で入力したデータに基づいて生成した布基礎
の構造計算を行い、当該布基礎に充分な強度がある場合
には、図６に示されるように、布基礎について詳細な仕
様が示された基礎断面リスト106が自動的に作成され
る。また、生成した布基礎に充分な強度がない場合に
は、その旨の表示がなされ、オペレータは、強度不足の
原因を把握した後、設計条件入力画面S101および基礎形
状入力画面S102により、データ入力をやり直す。

【００４０】一方、前述の選択画面で、べた基礎を選択
すると、ディスプレイ５には、べた基礎用の入力画面S2
00が表示される。入力画面S200は、図７に示されるよう
に、設計条件入力画面S201、基礎形状入力画面S202およ
び柱軸力入力画面S203の三枚の画面の表示が、タグ200A
のクリックにより瞬時に切換可能となったものである。
ここで、設計条件入力画面S201を選択すると、図７の如
く、設計対象となる基礎の上に構築されるユニット式建
物に関する基本的なデータ等の入力を行う画面が表示さ
れる。すなわち、図２において、設計条件入力画面S201
には、ユニット式建物に関するデータを入力するための
設計条件入力エリア201Aと、基礎を構成する鉄筋コンク
リートの強度等に関するデータを入力するためのＲＣ強
度等入力エリア201Bと、基礎を構成する鉄筋コンクリー
ト内に設けられる配筋に関するデータを入力するための
配筋入力エリア201Cと、配筋のピッチに関するデータを
入力するための鉄筋ピッチ入力エリア201Dとが設けられ
ている。

【００４１】このうち、設計条件入力エリア201Aによ
り、基礎設計における基本的なデータの入力を行い、Ｒ
Ｃ強度等入力エリア201Bにより、基礎の鉄筋コンクリー
トに関するデータの入力を行う。設計条件入力エリア20
1AおよびＲＣ強度等入力エリア201Bは、前述の設計条件
入力エリア101Aと同様のレイアウトを備え、同様の入力
操作を行うためのものなので、詳細な説明は省略する。

【００４２】また、配筋入力エリア201Cにより、基礎の
配筋に関するデータを入力する。配筋入力エリア201Cに
は、地中梁、スターラップおよびスラブ筋の種類をそれ
ぞれ入力する入力欄201Gが設けられている。これらの入
力欄201Gの右側には、三角の図形が設けられ、この三角
の図形をクリックすると、それぞれの入力欄における選
択可能な項目が複数表示される。オペレータは、配筋入
力エリア201Cの各入力欄201Gの三角図形をクリックし、
選択可能な項目を表示させ、これらの項目の中から適当
なものを選択することにより、配筋に関するデータを入
力する。

【００４３】さらに、鉄筋ピッチ入力エリア201Dによ
り、鉄筋ピッチに関するデータを入力する。配筋入力エ
リア201Cには、スターラップおよびスラブ筋のピッチな
どを数値入力する入力欄が設けられている。オペレータ
は、配筋入力エリア201Cの各入力欄に適当な数値を入力
することにより、鉄筋のピッチに関するデータを入力す
る。

【００４４】次に、基礎形状入力画面S202を選択する
と、図８に示されるように、基礎の断面図および基礎伏
せ図を参照しながら、基礎の各部の寸法を入力するため
の画面に切り替わる。すなわち、図８において、基礎形
状入力画面S202には、建物ユニットの寸法によらず値が
同じとなる、べた基礎の共通寸法を設定・入力する共通
パラメータ入力エリア202Aと、建物ユニットの寸法によ
って値が異なる、べた基礎の長辺方向のはね出し寸法を
設定・入力する長辺方向のはね出し入力エリア202Bと、
同様に建物ユニットの寸法によって値が異なる、べた基
礎の短辺方向のはね出し寸法を設定・入力する短辺方向
のはね出し入力エリア202Cと、基礎の断面図を表示する
ための断面図表示エリア202Dと、基礎伏せ図を表示する
ための伏せ図表示エリア202Eとが設けられている。

【００４５】これらのうち、共通パラメータ入力エリア
202Aには、断面図表示エリア202Dあるいは伏せ図表示エ
リア202Eに示される各寸法を入力するための入力欄が設
けられている。はね出し入力エリア202Bには、長辺方向
のはね出し寸法を入力するための入力欄202Fが複数設け
られている。基礎の周縁部分には、その長辺方向（桁方
向）寸法が異なる複数種類の建物ユニットが載置される
ことが想定されているので、はね出し入力エリア202Bの
入力欄202Fは、建物ユニットの異なる長辺方向寸法毎に
設けられている。具体的にいえば、入力欄202Fは、建物
ユニットの長辺方向寸法である２．５Ｍ（モジュー
ル），３Ｍ，４Ｍ，５Ｍおよび６Ｍに対応して５箇所設
けられている。

【００４６】はね出し入力エリア202Cには、短辺方向の
はね出し寸法を入力するための入力欄202Gが複数設けら
れている。はね出し入力エリア202Bと同様に、基礎の周
縁部分には、その長辺方向（桁方向）寸法が異なる複数
種類の建物ユニットが載置されることが想定されている
ので、はね出し入力エリア202Cの入力欄202Gは、建物ユ
ニットの異なる長辺方向寸法毎に設けられている。具体
的にいえば、入力欄202Gは、建物ユニットの長辺方向寸
法である２．５Ｍ（モジュール），３Ｍ，４Ｍ，５Ｍお
よび６Ｍに対応して５箇所設けられている。そして、基
礎形状入力画面S202の各入力欄には、予め、基礎データ
蓄積手段21から抽出された雛形基礎データが、初期値と
して入力・表示されている。これらの初期値の一部また
は全部をオペレータが変更することで、基礎各部の寸法
入力を行う。

【００４７】続いて、柱軸力入力画面S203を選択する
と、図９に示されるように、基礎の伏せ図を参照しなが
ら、基礎の各部に加わる軸力およびべた基礎に加わる付
加重量を入力するための画面に切り替わる。すなわち、
図９において、柱軸力入力画面S203には、布基礎の伏せ
図を表示するための伏せ図表示エリア203Aと、伏せ図表
示エリア203Aの伏せ図に示された布基礎の各部位Ａ〜Ｆ
に加わる軸力および建物ユニットＧ、Ｈによる付加重量
を入力するための荷重入力エリア203Bと、基礎に載置さ
れる建物ユニットの妻方向寸法を設定・入力するための
入力欄203Cとが設けられている。ここで、荷重入力エリ
ア203Bには、軸力および付加重量を入力するためのマト
リクス表が設けられている。このマトリクス表は、載置
される建物ユニットの桁方向寸法毎に設けられた縦入力
欄と、布基礎の各部位Ａ〜Ｆ毎および建物ユニットＧ、
Ｈ毎に設けられた横入力欄とを備えている。

【００４８】建物ユニットの妻方向寸法を設定・入力す
るための入力欄203Cの右側には、三角の図形が設けら
れ、この三角の図形をクリックすると、選択可能な妻方
向寸法が複数表示される。そして、柱軸力入力画面S203
の各入力欄には、予め、軸力参照手段22から抽出された
軸力が、初期値として入力・表示されている。これらの
初期値は、一部または全部が変更可能となっている。オ
ペレータは、軸力参照手段22により表示される軸力表
（図示略）を参照しながら、柱軸力入力画面S203に表示
された初期値の一部または全部を必要に応じて変更する
ことで、軸力入力を行う。

【００４９】これらの入力画面S201〜S203で必要なデー
タについての入力がすべて完了したら、基礎構造計算手
段35を起動し、設計条件入力画面S201および基礎形状入
力画面S202で入力したデータに基づいて生成した布基礎
の構造計算を行い、当該布基礎に充分な強度がある場合
には、べた基礎について詳細な仕様が示された基礎断面
リスト（図示略）が自動的に作成される。また、生成し
たべた基礎に充分な強度がない場合には、その旨の表示
がなされ、オペレータは、強度不足の原因を把握した
後、設計条件入力画面S201および基礎形状入力画面S202
により、データ入力をやり直す。

【００５０】前述のような本実施形態によれば、次のよ
うな効果がある。すなわち、建物ユニットから前記基礎
へ伝達される軸力を入力するための軸力入力手段33と、
ユニット式建物の設計を開始するにあたり必要となる当
該ユニット式建物およびその敷地についての基本的なデ
ータを入力するための基本データ入力手段31と設け、建
物ユニットの荷重が、柱の下端から基礎の極小部分に伝
達されるモデルに基づいて軸力の算定を行うようにした
ので、基礎に加わる軸力の算定が容易となるうえ、予め
軸力を算出しておくことが可能となり、ユニット式建物
の階層数や規模および敷地の地耐力等の基本的なデータ
と軸力とから、基礎の構造設計を容易かつ迅速に行うこ
とができる。

【００５１】また、建物ユニットの種類毎に予め算出し
ておいた軸力が記録され、軸力入力手段33で軸力を入力
する際に軸力の値が参照可能となった軸力参照手段22を
設け、軸力参照手段22に、実際に製造される建物ユニッ
ト以外にも、製造可能とみなせる構造および寸法を有す
る建物ユニットのすべての種類についての軸力を記録し
ておいたので、基礎の構造設計を行うにあたり、軸力の
計算が不要となり、この点からも、基礎の構造設計を容
易かつ迅速に行うことができる。しかも、軸力参照手段
22には、軸力を算定した建物ユニットの種類を充分多く
しておけるので、軸力参照手段22に記録されていない構
造や寸法を有する建物ユニットが新たに加わっても、構
造や寸法が近似した建物ユニットが軸力参照手段22に記
録されているので、近似した建物ユニットの軸力の採用
して基礎の構造計算が可能となり、軸力参照手段に記録
されていない建物ユニットの基礎の構造計算について
も、容易かつ迅速に行うことができる。

【００５２】さらに、地震により布基礎に加わる水平力
を入力するための水平力入力手段34と、建物ユニットの
種類毎に予め算出しておいた水平力が記録され、水平力
入力手段34で水平力を入力する際に水平力の値が参照可
能となった水平力参照手段23とを設けたので、地震によ
り生じる水平力で転倒するおそれのある布基礎を設計す
る場合に、軸力参照手段22と同様に、製造可能とみなせ
る構造および寸法を有する建物ユニットのすべての種類
について水平力を算定しておけば、地震により生じる水
平力で転倒しない布基礎について、その構造計算が容易
かつ迅速に行えるようになる。

【００５３】また、基礎の縦断面形状、内部の配筋およ
び各部の寸法に関するデータを入力する基礎形状入力手
段32と、この基礎形状入力手段で入力されたデータによ
り特定される基礎の構造計算を行う基礎構造計算手段35
とを設け、入力項目が整理された所定のフォーマットと
なった入力画面S102, S202を基礎形状入力手段32に設定
したので、入力時における誤操作や入力すべきデータの
入力忘れ等が少なくなり、構造計算において、誤操作や
入力忘れ等により生じる再計算が少なくなるので、構造
計算を容易かつ迅速に行うことができる。

【００５４】さらに、基礎の雛形の縦断面形状や各部の
寸法に関する雛形基礎データが蓄積された基礎データ蓄
積手段21を設け、構造計算の対象となる基礎について、
その縦断面形状や各部の寸法に関するデータを入力する
にあたり、基礎データ蓄積手段21に、雛形基礎データが
蓄積されている基礎のなかから、構造計算の対象となる
基礎と、構造や寸法が近似したものを選択し、その雛形
基礎データを初期値として入力し、入力された雛形基礎
データの一部を変更ようにしたので、構造計算の対象と
なる基礎の基礎データの入力が行えるようになり、入力
の手間が省け、この点からも、その構造計算を容易かつ
迅速に行うことができる。

【００５５】以上、本発明について好適な実施形態を挙
げて説明したが、本発明は、この実施形態に限られるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の改良並びに設計の変更が可能である。例えば、軸力参
照手段および水平力参照手段としては、ハードディスク
装置等の記憶手段に電子的なデータとして記録されてい
るものに限らず、紙面に記録されたものでもよく、要す
るに、軸力や水平力をシステムに入力する際に、軸力や
水平力の値を参照できるものであればよい。を

【００５６】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の発明によれ
ば、予め基礎に加わる軸力を算出しておくことにより、
基礎設計時に、軸力の算定作業が不要となり、軸力の入
力作業が容易に行え、算出しておいた軸力と、ユニット
式建物の階層数や規模および敷地の地耐力等の基本的な
データとから、基礎の構造設計を容易かつ迅速に行うこ
とができる。

【００５７】本発明の請求項２に記載の発明によれば、
実際に製造される建物ユニット以外にも、製造可能とみ
なせる構造および寸法を有する建物ユニットのすべての
種類について算定した全軸力を建物ユニットの種類毎
に、軸力参照手段に記録しておけば、基礎の構造設計を
行うにあたり、軸力の計算が不要となり、基礎の構造設
計を容易かつ迅速に行うことができる。しかも、軸力を
算定した建物ユニットの種類を充分多くしておけば、軸
力参照手段に記録されていない構造や寸法を有する建物
ユニットが新たに加わっても、構造や寸法が近似した建
物ユニットが軸力参照手段に記録されているので、近似
した建物ユニットの軸力の採用して基礎の構造計算が可
能となり、軸力参照手段に記録されていない建物ユニッ
トの基礎の構造計算についても、容易かつ迅速に行うこ
とができる。

【００５８】本発明の請求項３に記載の発明によれば、
地震により生じる水平力で転倒するおそれのある布基礎
を設計する場合に、製造可能とみなせる構造および寸法
を有する建物ユニットのすべての種類について水平力を
算定しておけば、基礎設計時に、水平力の算定が不要と
なり、布基礎についても、その構造計算を容易かつ迅速
に行うことができる。

【００５９】本発明の請求項４に記載の発明によれば、
建物ユニットは、種類が異なっていても基本的構造は共
通なので、基礎構造計算手段で構造計算を行うのに必要
なデータは、入力項目が整理された所定のフォーマット
を有する基礎形状入力手段で入力可能となり、これによ
り、入力時における誤操作や入力すべきデータの入力忘
れ等が少なくなり、基礎構造計算手段で構造計算を行う
にあたり、誤操作や入力忘れ等により生じる再計算が少
なくなるので、構造計算を容易かつ迅速に行うことがで
きる。

【００６０】本発明の請求項５に記載の発明によれば、
構造計算の対象となる基礎について、その縦断面形状や
各部の寸法に関するデータを入力するにあたり、基礎デ
ータ蓄積手段に、蓄積された雛形基礎のなかから、構造
計算の対象となる基礎と、構造や寸法が近似したものを
選択し、その雛形基礎データを初期値として入力し、入
力された雛形基礎データの一部を変更することが可能と
なるので、入力の手間が省け、この点からも、その構造
計算が容易かつ迅速に行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る基礎設計システムを
示すブロック図である。

【図２】前記実施形態の設計条件入力画面を示す図であ
る。

【図３】前記実施形態の基礎形状入力画面を示す図であ
る。

【図４】前記実施形態の柱軸力入力画面を示す図であ
る。

【図５】前記実施形態の側基礎入力画面を示す図であ
る。

【図６】前記実施形態の基礎断面リストを示す図であ
る。

【図７】前記実施形態の異なる設計条件入力画面を示す
図である。

【図８】前記実施形態の異なる基礎形状入力画面を示す
図である。

【図９】前記実施形態の異なる柱軸力入力画面を示す図
である。

【図１０】本発明に係る建物ユニットの骨組みを示す斜
視図である。

【符号の説明】

１ 基礎設計システム 21 基礎データ蓄積手段 22 軸力参照手段 23 水平力参照手段 31 基本データ入力手段 32 基礎形状入力手段 33 軸力入力手段 34 水平力入力手段 35 基礎構造計算手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】箱状に形成された建物ユニットが複数組み
   合わされたユニット式建物の基礎の設計を行うユニット
   式建物の基礎設計システムであって、 前記建物ユニットから前記基礎へ伝達される軸力を入力
   するための軸力入力手段と、 前記ユニット式建物の設計を開始するにあたり必要とな
   る当該ユニット式建物およびその敷地についての基本的
   なデータを入力するための基本データ入力手段と、を備
   えていることを特徴とするユニット式建物の基礎設計シ
   ステム。
2. 【請求項２】請求項１に記載のユニット式建物の基礎設
   計システムにおいて、前記建物ユニットの種類毎に予め
   算出しておいた軸力が記録され、前記軸力入力手段で軸
   力を入力する際に軸力の値が参照可能となった軸力参照
   手段が設けられていることを特徴とするユニット式建物
   の基礎設計システム。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のユニット
   式建物の基礎設計システムにおいて、 前記基礎は、地中に埋設されたフーチン部と、このフー
   チン部から上方へ立ち上がる立ち上がり部とを有する布
   基礎とされ、 地震により基礎に加わる水平力を入力するための水平力
   入力手段と、 前記建物ユニットの種類毎に予め算出しておいた水平力
   が記録され、前記水平力入力手段で水平力を入力する際
   に水平力の値が参照可能となった水平力参照手段と、が
   設けられていることを特徴とするユニット式建物の基礎
   設計システム。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
   のユニット式建物の基礎設計システムにおいて、 前記基礎の縦断面形状、内部の配筋および各部の寸法に
   関するデータを入力する基礎形状入力手段と、この基礎
   形状入力手段で入力されたデータにより特定される基礎
   の強度計算を行う基礎構造計算手段とが設けられている
   ことを特徴とするユニット式建物の基礎設計システム。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記載
   のユニット式建物の基礎設計システムにおいて、 前記基礎の雛形の縦断面形状や各部の寸法に関する雛形
   基礎データが蓄積された基礎データ蓄積手段が設けられ
   ていることを特徴とするユニット式建物の基礎設計シス
   テム。