JP2005264603A - Method of designing building and method of estimating the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、木造住宅などの建築物における高強度、高耐震性の建築部材として好適な門型ラーメンを使用した建築物の設計方法および見積方法に関する。 The present invention relates to a design method and an estimation method for a building using a portal ramen suitable as a high-strength and high earthquake-resistant building member in a building such as a wooden house.
従来、木造住宅の強度や耐震性を維持するために、ラーメン構造、在来工法のピン接合、ツーバイフォー工法における壁接合など種々の方法による接合が採用されている。たとえば、従来の在来軸組工法においては、耐力壁線に要求される壁量を筋交いや耐力壁(面材を用いた壁)で構成している。
これらの従来の建築方法における強度計算は、たとえば、柱の間に存在する壁材と開口のサイズ情報に基づいて、各一対の柱に挟まれた壁が、耐力壁、準耐力壁などに該当するかを判定し、判定した各壁の壁量を演算して各方向毎のすべての壁量を積算して壁量を求めている(たとえば、特許文献1参照)。
The strength calculation in these conventional construction methods, for example, the wall between each pair of pillars corresponds to the bearing wall, quasi-bearing wall, etc., based on the wall material existing between the pillars and the size information of the openings The wall amount of each wall determined is calculated, and all wall amounts in each direction are integrated to obtain the wall amount (see, for example, Patent Document 1).
しかし、耐力壁線に要求される壁量を筋交いや耐力壁で構成した場合は、大きい窓やリビングルームなど室内の通路開口部の広い空間を有する建築物を建築する際に、開口部に筋交いや耐力壁を設けることができないので施工が困難である。 However, if the wall amount required for the load-bearing wall line is composed of braces or load-bearing walls, when building a building with a large space for indoor passage openings such as large windows and living rooms, Construction is difficult because it cannot be provided with a bearing wall.
本発明はこのような課題を解決するもので、開口部の広い空間を有する建築物において、開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、建築物に必要な耐力壁や開口部を実現し、外壁、床、屋根などの加重を確実に支持し、高い強度および高耐震性を保ちつつ、現場における施工も簡単な建築が可能な建築物の設計方法および見積方法を提供することを目的とする。
また、新築、増改築を問わず、耐震性に優れ、かつ、施工の簡単な門型ラーメン工法による建築物を設計する設計方法およびその見積方法を提供することを目的とする。
The present invention solves such a problem, and in a building having a wide space of an opening, without providing a brace or a bearing wall in the opening, a load bearing wall and an opening necessary for the building are realized, The purpose is to provide a method for designing and estimating a building that can reliably support the load on outer walls, floors, roofs, etc., maintain high strength and high earthquake resistance, and can be easily constructed on site. .
It is another object of the present invention to provide a design method and an estimation method for designing a building by a portal ramen construction method that is excellent in earthquake resistance and easy to construct regardless of whether it is newly constructed or expanded and reconstructed.
請求項1記載の本発明の建築物の設計方法は、一対の柱部材の上端部を梁部材で連結した門型ラーメンを使用し、前記門型ラーメンにより建築物を設計する建築物の設計方法であって、前記建築物の平面図データを記憶部に格納するステップと、格納された前記平面図データに対して前記門型ラーメンを設置可能な開口部位置を検索するステップと、検索した前記開口部位置を表示手段で表示するステップと、表示された前記開口部位置に前記門型ラーメンを適用するか否かの選択を求めるステップと、指示を受けた開口部位置を前記門型ラーメンの適用位置として決定するステップと、あらかじめ耐力を計算した複数の門型ラーメンの標準フレームから、決定した前記適用位置に適合する門型ラーメンを選択するステップと、前記標準フレームの耐力を壁倍率に変換して建築物の構造計算を行うステップとを有することを特徴とする。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の建築物の設計工法において、選択した門型ラーメンのデータと前記平面図データに基づいて前記平面図を修正するステップを更に有し、修正した平面図による建築物の構造計算を行うことを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載の建築物の設計工法において、前記標準フレームは、建築物の階数、一対の柱部材間のスパン幅、および梁部材の梁背の高さとの組み合わせにより決定されたものであり、データベースとして蓄積されていることを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載の建築物の設計方法において、前記門型ラーメンを選択するステップは、前記平面図データから、建築物の階数データ、一対の柱部材間のスパンデータ、及び外周部か中間部かを判断する設置位置データを抽出し、これら抽出したデータとあらかじめ耐力を計算した複数の門型ラーメンの標準フレームにおけるデータとを比較することにより選択することを特徴とする。
請求項5記載の本発明は、請求項2に記載の建築物の設計方法において、前記平面図を修正するステップは、選択された門型ラーメンの一対の柱部材間のスパンに適合させて演算することを特徴とする。
請求項6記載の本発明の建築物の見積方法は、一対の柱部材の上端部を梁部材で連結した門型ラーメンを使用し、前記門型ラーメンにより建築物を設計する建築物の見積方法であって、前記建築物の平面図データを記憶部に格納するステップと、格納された前記平面図データに対して前記門型ラーメンを設置する位置を定め、あらかじめ耐力を計算した複数の門型ラーメンの標準フレームから前記位置に適合する門型ラーメンを選択するステップと、前記標準フレームの耐力を壁倍率に変換して、修正した平面図による建築物の構造計算を行うステップと、前記選択した門型ラーメンおよびその施工に使用される部材を選択するステップと、前記選択された門型ラーメンの施工に要する費用を演算するステップとを有することを特徴とする。
請求項7記載の本発明は、請求項6に記載の建築物の見積方法において、前記標準フレームは、建築物の階数、一対の柱部材間のスパン幅、および梁部材の梁背の高さとの組み合わせにより決定されたものであり、前記標準フレームのデータを蓄積した第1のデータベースと、前記標準フレームの前記門型ラーメンおよびその接続に使用される部材の種類および金額を蓄積した第2のデータベースからデータを取得することを特徴とする。
The building design method of the present invention according to claim 1 uses a portal ramen in which upper ends of a pair of column members are connected by a beam member, and the building is designed by the portal ramen. And storing the floor plan data of the building in a storage unit, searching the opening position where the portal ramen can be installed with respect to the stored plan view data, and the searched A step of displaying the opening position on the display means, a step of determining whether or not to apply the portal ramen to the displayed opening position, and the opening position that received the instruction is displayed on the portal ramen. Determining the application position; selecting a portal ramen that matches the determined application position from a plurality of standard frames of the portal ramen that have been calculated in advance; and Characterized by a step of performing a structural calculation of a building by converting the strength of the beam on the wall magnification.
The present invention according to
According to a third aspect of the present invention, in the architectural design method according to the first or second aspect, the standard frame includes a floor number of the building, a span width between a pair of column members, and a beam of a beam member. It is determined by the combination with the height and is stored as a database.
According to a fourth aspect of the present invention, in the architectural design method according to the first or second aspect, the step of selecting the portal ramen is based on the floor plan data, the floor number data of the building, By extracting the span data between column members and the installation position data for judging whether it is the outer peripheral part or the intermediate part, and comparing these extracted data and the data in the standard frame of multiple portal ramens whose proof stress was calculated in advance It is characterized by selecting.
According to a fifth aspect of the present invention, in the architectural design method according to the second aspect, the step of correcting the plan view is performed by adjusting a span between a pair of column members of the selected portal ramen. It is characterized by doing.
The building estimation method of the present invention according to claim 6 uses a portal ramen in which upper ends of a pair of column members are connected by a beam member, and the building is estimated using the portal ramen. A step of storing the floor plan data of the building in a storage unit, and a plurality of gate types for which the position of the portal ramen is set with respect to the stored plan view data and the proof stress is calculated in advance. Selecting a portal ramen that fits the position from a standard frame of ramen, converting the strength of the standard frame into a wall magnification, and performing a structural calculation of the building with a modified plan view; and the selected The method includes a step of selecting a portal ramen and a member used for the construction thereof, and a step of calculating a cost required for the construction of the selected portal ramen.
The present invention according to
本発明によれば、開口部の広い空間を有する建築物でも、開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、建築物に必要な耐力壁や開口部を実現し、外壁、床、屋根などの加重を確実に支持することができる建築物を簡単に設計することができる。したがって、高い強度および高耐震性を保ちつつ、現場における施工も簡単に行うことができる。
また、新築、増改築を問わず、耐震性に優れ、かつ、施工の簡単な門型ラーメン工法による建築物を設計し、その施工に対する見積もりを簡単に行うことができる。
According to the present invention, even in a building having a wide space of an opening, a load-bearing wall and an opening necessary for the building are realized without providing a brace or a load-bearing wall in the opening, such as an outer wall, a floor, and a roof. It is possible to easily design a building that can reliably support the load. Therefore, construction on site can be easily performed while maintaining high strength and high earthquake resistance.
Regardless of whether it is a new construction or an extension / renovation, it is possible to design a building with the portal ramen method that has excellent earthquake resistance and is easy to construct, and can easily estimate the construction.
本発明の第1の実施の形態による建築物の設計方法は、建築物の平面図に対して門型ラーメンを設置可能な開口部位置を検索するステップと、検索した開口部位置を表示手段で表示するステップと、表示された開口部位置に前記門型ラーメンを適用するか否かの選択を求めるステップと、指示を受けた開口部位置を門型ラーメンの適用位置として決定するステップと、あらかじめ耐力を計算した複数の門型ラーメンの標準フレームから決定した当該適用位置に適合する門型ラーメンを選択し、その耐力を壁倍率に変換して、建築物の構造計算を行うものである。本実施の形態によれば、開口部の広い空間を有する建築物でも、開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、建築物に必要な耐力壁や開口部を実現し、外壁、床、屋根などの加重を確実に支持することができる建築物を簡単に設計することができる。したがって、高い強度および高耐震性を保ちつつ、現場における施工も簡単に行うことができる。また、新築、増改築を問わず、耐震性に優れ、かつ、施工の簡単な門型ラーメン工法による建築物を設計することができる。
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態による建築物の設計方法において、選択した門型ラーメンのデータと平面図データに基づいて入力した平面図を修正するものである。本実施の形態によれば、選択した門型ラーメンと平面図との寸法誤差を修正するので、完成した建築物の強度および耐震性を確実に維持することができる。
本発明の第3の実施の形態は、第1または第2の実施の形態による建築物の設計方法において、門型ラーメンの標準フレームが、建築物の階数、一対の柱部材間のスパン幅、および梁部材の梁背の高さの組み合わせにより決定され、それがデータベースとして蓄積されているものである。本実施の形態によれば、門型ラーメンが標準化され、そのデータがデータベース化されているので、設計者が簡単かつ確実に門型ラーメン工法による建築物を設計することができる。
本発明の第4の実施の形態は、第1または第2の実施の形態による建築物の設計方法において、門型ラーメンを、建築物の階数データ、スパンデータ、及び外周部か中間部かを判断する設置位置データを抽出し、これら抽出したデータとあらかじめ耐力を計算した複数の門型ラーメンの標準フレームにおけるデータとを比較することにより選択するものである。本実施の形態によれば、建築物のそれぞれの位置に最適な門型ラーメンを選択することができる。
本発明の第5の実施の形態は、第2の実施の形態による建築物の設計方法において、選択された門型ラーメンに応じて平面図を演算するものである。本実施の形態によれば、壁倍率を計算済みの門型ラーメンを利用して平面図を自動的に構造計算することができる。
本発明の第6の実施の形態による建築物の見積方法は、格納された建築物の平面図データに対して門型ラーメンを設置する位置を定め、あらかじめ耐力を計算した複数の門型ラーメンの標準フレームから当該位置に適合する門型ラーメンを選択し、その耐力を壁倍率に変換して建築物の構造計算を行い、選択した門型ラーメンの部材を選択して施工に必要な費用を演算するものである。本実施の形態によれば、新築、増改築を問わず、耐震性に優れ、かつ、施工の簡単な門型ラーメン工法による建築の見積もりを簡単に行うことができる。
本発明の第7の実施の形態は、第6の実施の形態による建築物の見積方法において、門型ラーメンの標準フレームのデータを蓄積した第1のデータベースと、標準フレームの門型ラーメンおよびその接続に使用される部材の種類および金額を蓄積した第2のデータベースを利用して見積計算をするものである。本実施の形態によれば、新築、増改築を問わず、耐震性に優れ、かつ、施工の簡単な門型ラーメン工法による建築の見積もりを施工箇所別に詳細に計算することができる。
The building design method according to the first embodiment of the present invention includes a step of searching for an opening position where a portal ramen can be installed with respect to a plan view of the building, and the searched opening position is displayed on a display means. A step of displaying, a step of determining whether or not to apply the portal ramen to the displayed opening position, a step of determining the received opening position as an application position of the portal ramen, The structure of the building is calculated by selecting the portal ramen that matches the application position determined from the standard frame of the plurality of portal ramens for which the proof stress is calculated, and converting the proof strength into wall magnification. According to the present embodiment, even in a building having a wide space of an opening, a bearing wall and an opening necessary for the building are realized without providing a brace or a bearing wall in the opening, and the outer wall, floor, roof It is possible to easily design a building that can reliably support such loads. Therefore, construction on site can be easily performed while maintaining high strength and high earthquake resistance. In addition, it is possible to design a building with a portal ramen construction method that is excellent in earthquake resistance and easy to construct regardless of whether it is a new construction or an extension / renovation.
The second embodiment of the present invention corrects the plan view input based on the selected portal ramen data and the plan view data in the building design method according to the first embodiment. According to this embodiment, since the dimensional error between the selected portal ramen and the plan view is corrected, the strength and the earthquake resistance of the completed building can be reliably maintained.
According to a third embodiment of the present invention, in the building design method according to the first or second embodiment, the standard frame of the portal ramen has a floor number of the building, a span width between a pair of pillar members, And the height of the beam back of the beam member, which is stored as a database. According to the present embodiment, since the portal ramen is standardized and the data is made into a database, the designer can easily and reliably design a building by the portal ramen method.
According to a fourth embodiment of the present invention, in the building design method according to the first or second embodiment, the gate-type ramen is determined based on the floor data of the building, the span data, and the outer peripheral portion or the intermediate portion. The installation position data to be determined is extracted, and the extracted data is selected by comparing the extracted data with the data in the standard frames of a plurality of portal ramens whose proof stresses are calculated in advance. According to the present embodiment, it is possible to select an optimal portal ramen for each position of the building.
In the building design method according to the second embodiment, the fifth embodiment of the present invention calculates a plan view according to the selected portal ramen. According to the present embodiment, it is possible to automatically calculate the structure of the plan view using the portal ramen whose wall magnification has already been calculated.
In the building estimation method according to the sixth embodiment of the present invention, the position of the portal ramen is determined with respect to the stored floor plan data, and a plurality of portal ramen whose strength is calculated in advance is determined. Select the portal ramen that matches the position from the standard frame, convert the strength to wall magnification, calculate the structure of the building, select the members of the selected portal ramen, and calculate the cost required for construction To do. According to the present embodiment, it is possible to easily estimate a building by a portal ramen method that is excellent in earthquake resistance and easy to construct regardless of whether it is a new construction or an extension / renovation.
According to a seventh embodiment of the present invention, in the building estimation method according to the sixth embodiment, the first database storing the standard frame data of the portal ramen, the portal ramen of the standard frame, and the same The estimation is calculated using the second database in which the types and amounts of the members used for connection are stored. According to this embodiment, regardless of whether it is a new construction or an extension / reconstruction, it is possible to calculate in detail the construction estimate by the portal ramen method that is excellent in earthquake resistance and easy to construct for each construction location.
以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例における建築物の設計方法の流れを示すフロー図、図2は、本発明の実施例における建築物の設計方法を実行するためのシステム構成を示すブロック図である。
図1に示す本実施例における建築物の設計方法は、図2におけるパソコン1を利用したCADシステムで行われる。パソコン1はキーボードやマウスなどの入力装置2、プリンタなどの出力装置3、および建築物の平面図などの画像を取り込むスキャナ4が接続されている。また、パソコン1には、CAD作業を行うCADソフト5、建築物の構造計算を行う構造計算ソフト6、および設計した建築物を施工する際の見積もり金額を演算する見積演算ソフト7などのソフトウェアがインストールされている。CADソフト5は、図1におけるステップ1〜ステップ4までを実行する。構造計算ソフト6は、図1におけるステップ6〜ステップ8を実行する。見積演算ソフト7は図6のステップ11〜ステップ14を実行する。
パソコン1には、後述する門型ラーメンに関するデータを蓄積した門型ラーメンデータベース8および門型ラーメンの部材や施工に必要な部材、部品、工数、時間、単価などのデータ蓄積した施工データベース9が接続される。これらのデータベース8、9は、データを管理するセンターに設けられ、設計者がLANなどの情報通信手段を利用してセンターにアクセスしたり、データを記録した記録媒体をパソコンにセットして読み出すことにより設計者は任意に利用することができる。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a flowchart showing a flow of a building design method in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram showing a system configuration for executing a building design method in an embodiment of the present invention. .
The building design method in the present embodiment shown in FIG. 1 is performed by a CAD system using the personal computer 1 in FIG. The personal computer 1 is connected to an
Connected to the personal computer 1 is a
つぎに、本発明に使用する門型ラーメンについて説明する。図3は、本発明に使用する門型ラーメン10の構造を示す斜視図である。門型ラーメン10は、中実構造の一対の柱部材11、11’とその上端部の内側に連結された梁部材12から構成される。梁部材12の両端の上面および下面には切溝が形成され、切溝内にホールダウン金具14が取り付けられ、柱部材11、11’に外部から六角ボルト15を貫通させてホールダウン金具14にねじ止めする。梁部材12は、上下に平行に渡した一対の枠材の両側面に一対の充腹梁を貼り付け、枠材の中間部に上下枠材をつなぐ間柱が所定間隔で設けられた構成である。なお、門型ラーメン10の詳細な構造および作用効果については、本出願人による特願2003−367510号に説明されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
このような構造の門型ラーメン10は、木造建築物の開口部を有する部分に使用される。ところが、木造建築物の開口部はその構造により多種多様の大きさがある。しかし、通常住宅などの木造建築の各部は、メートル法や尺貫法により大きさが規定されているので、門型ラーメン10の大きさを一定数の標準フレームに集約させることが可能である。
Next, the portal ramen used in the present invention will be described. FIG. 3 is a perspective view showing the structure of the
The
標準フレームは以下のようにして設定する。
(1)柱部材11、11’の高さ
柱部材11、11’の高さは、建築基準法による軒高9mの3階建ての高さを基本とし、1階用の門型ラーメン10の柱材11の高さは3000mm、2階および3階用の門型ラーメン10の柱材11の高さは2730mmとする。
(2)一対の柱部材11、11’の間隔(スパン)
一対の柱部材11、11’の間隔(以下スパンと呼ぶ)は、開口部を有する壁面の幅に対応して定められ、4000mm、4500mm、5000mm、5500mm、6000mm、6500mm、7000mm、7500mmおよび8000mmの9種類を用意する。
(3)梁部材12の幅と高さ(梁背)
梁部材12は、充腹梁の上下枠材をともに幅120mm×高さ150mmの集成材で構成したBB(B)タイプと、上枠材を幅120mm×高さ360mm、下枠材を幅120mm×高さ150mmの集成材で構成したBB(A)タイプの2種類を用意し、上枠材の上端と下枠材の下端との間の高さ(以下梁背と呼ぶ)は、BB(A)タイプでは650mm、750mm、850mmおよび950mmの4種類、BB(B)タイプは550mm、650mm、750mm、850mmおよび950mmの5種類を用意する。なお、これらはいずれも設置位置が建築物の角に当たる外周部用であり、中間部用は梁背をそれぞれ500mm高くする。
これらの組み合わせのうち、梁背がスパンの1/10以下のものを選択し、また、梁下の開口高さが1980mm以上確保できるものを選択すると、図4に数値が示されている82種類になる。この82種類を本発明における門型ラーメンの標準フレームと設定する。82種類の門型ラーメンの標準フレームは、それぞれあらかじめ許容耐力が計算されて図2における門型ラーメンデータベース8に蓄積される。図4における数値は各標準フレームの許容耐力(単位はkNである)である。
The standard frame is set as follows.
(1) Height of
(2) Spacing (span) between the pair of
The distance between the pair of
(3) Width and height of beam member 12 (beam back)
The
Among these combinations, when the beam back is selected to be 1/10 or less of the span, and the one that can secure the opening height under the beam of 1980 mm or more is selected, 82 types whose numerical values are shown in FIG. become. These 82 types are set as the standard frame of the portal ramen in the present invention. With regard to the standard frames of 82 types of portal ramen, the allowable strength is calculated in advance and stored in the
つぎに、以上のような門型ラーメン10を使用して建築物を設計する方法について説明する。以下の説明では建築物を新築する方法を例に説明するが、増改築においても基本的に同一である。
図1のフロー図を参照すると、まず、ステップ1において、新築する建築物の平面図データを作成、入力してCADソフト5内の記憶手段に格納する。図5に入力された平屋建て住宅の平面図20の一例を示す。この平面図の入力は、パソコン1にインストールされたCADソフト5であらかじめ作成されたものを読み出し、またはパソコン1に入力装置2を用いて直接書き込んで行われる。また、紙面上に製図し、それをスキャナ4で読み込んでもよい。パソコン1に入力された平面図20はパソコン1の表示手段(画面)に表示される。
つぎに、ステップ2において、パソコン1の表示手段に表示される平面図20において、門型ラーメン10を設置する位置を指定する。この操作は、CADソフト5により平面図20のデータから室内空間とこの室内空間を仕切る壁面とから開口部を検出し、当該開口部およびその両側の位置を色表示あるいは点滅表示させ、その中で外壁部および外壁部から内部に直交する方向に延びる位置から適宜マウスなどの入力装置2で指定する。図5においては、たとえば、居間21および和室22で構成される空間の四方を囲むように門型ラーメン31、32、33、34を設置するように指定する。外壁に沿った2体の門型ラーメン31、32の開口部は居間21および和室22の窓に対応し、室内の2体の門型ラーメン構造体33、34の開口部は居間21と台所23、食事室24などの他の部屋との通路や、押入れ25、床の間26などに面する開口に対応する。
Next, a method for designing a building using the
Referring to the flowchart of FIG. 1, first, in step 1, plan view data of a newly built building is created, input, and stored in the storage means in the
Next, in
つぎに、ステップ3において、ステップ2で指定された位置における門型ラーメン31、32、33、34のデータを取得する。このステップ3においては、ステップ2で位置を指定すると、その指定された位置情報がCADソフト5で読み取られ、当該位置およびその寸法に最も適合する門型ラーメン31、32、33、34のデータが門型ラーメンデータベース8に蓄積された82種類の門型ラーメンの標準フレームから読み出される。すなわち、建築物の階数データ、外周部か中間部かの設置位置データについては、該当するものを選択し、スパンデータについては、一致するものが無い場合には最も近いスパン幅のものを選択する。具体的には、門型ラーメン31は、居間21の外壁用で、開口が4500mmあるので、図4のデータから、外周部用で、1階用の階高H=3000mm、スパンL=4500mmのBB(B)550が読み出されてパソコン1の表示手段に表示される。同様に、門型ラーメン32は、居間21および和室22の外壁用で、開口が7000mmであるので、1階用の階高H=3000mm、スパンL=7000mmのBB(B)750が、門型ラーメン33は、居間21と台所23、食事室24などの他の部屋との通路部を構成する内部用で、開口が7000mmあるので、1階用の階高H=3000mm、スパンL=7000mm、梁背が500mm大きいBB(B)800が、門型ラーメン34は、和室22と押入れ25、床の間26などに面する開口を有し、開口が4500mmであるので、1階用の階高H=3000mm、スパンL=4500mm、梁背が500mm大きいBB(B)600がそれぞれ該当するデータとして読み出される。なお、位置情報のデータ入力を手入力で行い、入力されたデータにより当該位置に適合する門型ラーメン31、32、33、34を門型ラーメンデータベース6から読み出すようにしてもよい。
つぎに、ステップ4において、ステップ3で門型ラーメンデータベース6から読み出された各門型ラーメン31、32、33、34のスパンと、平面図の該当箇所における長さとの差を修正するように、門型ラーメンの寸法に基づいた平面図20を作成する。図5における平面図20は、各門型ラーメン31、32、33、34のスパンと平面図20の該当箇所における長さが一致しているので平面図20は修正されないが、たとえば、門型ラーメンデータベース8から読み出されて入力された門型ラーメン32、33のスパンが平面図20の当該長さと異なる場合は、居間21および台所23側の外壁、すなわち隣接する室内空間を、その差分だけ移動させて居間21および台所23の面積を変動させ、平面図20を修正する。この修正は、CADソフト5にあらかじめ組み込まれた修正ソフトで自動的に行ったり、入力装置2を使用して設計者が手動で修正して行われる。
こうして平面図20に門型ラーメンのデータが取り込まれて修正されると、ステップ5で確認され、良ければ決定されてステップ6に進む。ステップ5で平面図20の修正が設計者や依頼者の気に入らない場合はステップ2〜4のいずれかに戻って当該ステップからの作業を繰り返す。
ステップ5の確認の結果がよければステップ6に進み、各門型ラーメン31、32、33、34の許容耐力を壁倍率に換算し、更にステップ7で建築物全体の構造計算を行う。なお、建築物全体の構造計算にあたって、門型ラーメン以外の壁、すなわち建物の外壁及び内側間仕切りを形成する壁は、単位壁毎の位置及び形状によって壁倍率が定められる。これら壁倍率の対象となる壁は、柱や横架材の位置を示す位置情報、柱の間に存在する壁材と開口のサイズ情報を平面図20データからCADソフト5で取得し、耐力壁、準耐力壁、もしくはその他の壁に該当するかが判定され、判定した各壁の壁量が演算される。また、壁倍率による構造計算だけでなく、建物バランスについても、各門型ラーメン31、32、33、34の許容耐力を壁倍率に換算して行う。建物バランスは、それぞれの壁の壁倍率を座標軸X―Y上においてそれぞれ合算し、算出された距離により座標軸上の剛心位置と建物の重心位置との離間長さを比較することにより行われる。
ステップ7における構造計算の結果は、ステップ8で建築基準法や所定の耐震性能などを満たしているかが判定され、判定結果が合格であれば設計は完了する。判定結果が不合格であれば、ステップ2〜4のいずれかに戻って当該ステップからの作業を繰り返す。壁倍率への換算、建築物全体の構造計算および構造計算の結果判定は構造計算ソフト6で行われる。
Next, in
Next, in
When the portal ramen data is taken in and corrected in the
If the result of the confirmation in
As a result of the structural calculation in
以上の説明では、図5における平屋建てを例に説明したが、2階建てあるいは3階建ての場合も同様にして設計することができる。2階建てあるいは3階建ての場合は、ステップ3における門型ラーメンの選択は、1階部分は図4における1階用の階高H=3000mmのグループから、2階および3階部分は図4における2、3階用の階高H=2730mmのグループから選択される。その他のステップは同様である。
In the above description, the one-story building in FIG. 5 has been described as an example. However, a two-story or three-story building can be designed in the same manner. In the case of a two-story or three-story building, the selection of the portal ramen in
図6は本実施例における建築物の見積方法の流れを示すフロー図である。図6におけるステップ11以下は、図1におけるステップ8の判定結果が合格である場合に行われる。図1におけるステップ8の判定結果が合格して設計が終了すると、図6における所要費用の見積り演算に進む。
ステップ11では、図1のステップ3で選択された門型ラーメン31、32、33、34の材料、接合部材や接合金具などの資材、および、単価などの門型ラーメン部材データを施工データベース9から取り込む。図7に門型ラーメン部材データの一例を示す。
ステップ12では、当該門型ラーメン31、32、33、34の施工に要する工数、時間およびそれらの単価などのデータを施工データベース9から取り込む。
ステップ13では、ステップ11で取得した門型ラーメン31、32、33、34のデータと、ステップ12で取得した門型ラーメン31、32、33、34の施工に要する門型ラーメン施工データにより、施工に必要な金額を演算する。
ステップ14では、ステップ13で演算した結果を所定の見積書の形式に作成し、パソコン1のハードディスクや外部メモリなどに記憶させる。
ステップ11〜ステップ14の各操作は見積演算ソフト7により実行される。
ステップ15では、ステップ14で作成した見積書を出力装置3に供給し、プリンタで印刷する。
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the building estimation method in the present embodiment.
In
In
In step 13, construction is performed based on the
In
Each operation of
In
図8は、本実施例における建築物の設計方法を実行するためのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
以下、図8におけるハードウェア構成の動作を図1のフローチャートとともに説明する。
まず、スキャナ4によりあらかじめ作成されている建築物の平面図20を読み取り(ステップ1)、開口部検出部41によって、入力された平面図20における開口部を検出する。本発明に使用される門型ラーメンは、建築物の開口部に設置されるので、開口部の検出は門型ラーメンを設置する位置の候補を設定することに相当する。
つぎに、開口部指定部42により開口部検出部41が検出した開口部の位置データと門型ラーメン位置選択データベース43に格納されている位置データを比較し、略一致する位置の開口部を選択して門型ラーメンを設置する位置を指定する。すなわち、門型ラーメン位置選択データベース43には、建築基準法などを考慮して建築物に対して門型ラーメンを設置するのが好ましい位置をあらかじめ選定してその条件データを格納してあり、この条件データと開口部検出部41が検出した開口部の条件データが一致ないし近似する位置を選択することにより門型ラーメンを設置すべき位置が指定される(ステップ2)。
つぎに、比較/選択部44において、開口部指定部42で指定された位置データと門型ラーメンデータベース8に蓄積されている82種類の門型ラーメンの標準フレームのデータを比較し、開口部指定部42で指定された位置データに最も適合する門型ラーメンの標準フレームを選択する(ステップ3)。
つぎに、平面図修正部45において、比較/選択部44が選択した門型ラーメンの標準フレームのスパンと平面図の該当箇所における長さとの差を修正するように、門型ラーメンの寸法に基づいた平面図20を作成する(ステップ4)。
平面図修正部45で修正された平面図はステップ5で確認され、良ければ決定されてステップ6に進む。ステップ5で平面図20の修正が設計者や依頼者の気に入らない場合はステップ2〜4のいずれかに戻って当該ステップからの作業を繰り返す。
ステップ5の確認の結果がよければ、壁倍率換算部46において、平面図修正部45で修正された平面図に基づき各門型ラーメンの許容耐力を壁倍率に換算し(ステップ6)、更に構造計算部47で建築物全体の構造計算を行う(ステップ7)。
構造計算部47で計算された構造計算結果は、比較部48で建築基準法データベース49に蓄積されている建築基準法に基づく各種のデータや耐震性能データと比較され、その結果が判定されて(ステップ8)、表示部50に表示される。
FIG. 8 is a block diagram illustrating an example of a hardware configuration for executing the building design method according to the present embodiment.
The operation of the hardware configuration in FIG. 8 will be described below with reference to the flowchart of FIG.
First, a
Next, the position data of the opening detected by the
Next, the comparison /
Next, in the plan
The plan view corrected by the plan
If the confirmation result of
The structural calculation result calculated by the
以上の説明では、ステップ11およびステップ12で、門型ラーメンの部材データと施工データを取得し、ステップ13では門型ラーメンを利用した部分のみの見積金額を演算する場合について説明したが、施工データベース9に建築物の門型ラーメン使用部分以外のデータを蓄積しておき、ステップ13の前にそれらのデータを取得するステップを追加して、ステップ13で建築物全体の施工に要する見積りを作成することも可能である。
この場合、ステップ11およびステップ12を省略すると、門型ラーメンを使用しない場合の建築物の見積りを作成することができるので、門型ラーメンを使用した場合としない場合の見積り金額の比較データを作成することができる。したがって、依頼者に両者の見積金額の比較を提示することができる。
さらに、本実施例で説明した門型ラーメン工法による設計と、門型ラーメンを使用しない従来の設計による耐震性、強度の比較データを作成して、見積金額の比較データとともに提示すれば、依頼者に本発明による門型ラーメン工法の優位性を十分に説明することができる。
なお、本実施例においては、新築住宅に対する設計方法および見積方法について説明したが、増改築や建替えの場合もまったく同様にして設計、見積りを行うことができる。
In the above description, the member data and the construction data of the portal ramen are acquired in
In this case, if
In addition, if you create the comparison data of earthquake resistance and strength by the design using the portal ramen method described in this example and the conventional design that does not use the portal ramen, and present it together with the comparison data of the estimated amount, the client The superiority of the portal ramen method according to the present invention can be explained sufficiently.
In the present embodiment, the design method and the estimation method for a newly-built house have been described. However, the design and estimation can be performed in the same manner in the case of extension and reconstruction or rebuilding.
以上のように、本発明によれば、開口部の広い空間を有する建築物でも、開口部に筋交いや耐力壁を設けることなく、建築物に必要な耐力壁や開口部を実現し、外壁、床、屋根などの加重を確実に支持することができる建築物を簡単に設計することができる。したがって、高い強度および高耐震性を保ちつつ、現場における施工も簡単に行うことができる。
また、新築、増改築を問わず、耐震性に優れ、かつ、施工の簡単な門型ラーメン工法による建築物を設計し、その施工に対する見積もりを簡単に行うことができる。
As described above, according to the present invention, even in a building having a wide space of an opening, a load-bearing wall and an opening necessary for the building are realized without providing a brace or a load-bearing wall in the opening, and the outer wall, It is possible to easily design a building that can reliably support loads such as floors and roofs. Therefore, construction on site can be easily performed while maintaining high strength and high earthquake resistance.
Regardless of whether it is a new construction or an extension / renovation, it is possible to design a building with the portal ramen method that has excellent earthquake resistance and is easy to construct, and can easily estimate the construction.
本発明による建築物の設計方法および見積方法は、新築、増改築、建替えにかかわらず、建築基準法の規定を満足させる耐震性および強度を持ち、しかも現場における施工が簡単な木造住宅などの建築物をCADなどにより設計する設計手法、および、その設計による建築物の施工に要する見積りを行う見積り手法に適用して有用である。 The building design method and estimation method according to the present invention is a wooden house that has earthquake resistance and strength that satisfies the provisions of the Building Standards Act, regardless of whether it is a new construction, expansion or reconstruction, and is easy to construct on the site. The present invention is useful when applied to a design method for designing a building by CAD or the like, and an estimation method for performing an estimate required for construction of the building by the design.
1 パソコン
2 入力装置
3 出力装置
4 スキャナ
5 CADソフト
6 構造計算ソフト
7 見積演算ソフト
10 門型ラーメン
11、11' 柱部材
12 梁部材
14 ホールダウン金具
20 建築物の平面図
21 居間
22 和室
23 台所
24 食事室
25 押入れ
26 床の間
31、32、33、34 門型ラーメン
41 開口部検出部
42 開口部指定部
43 門型ラーメン位置選択データベース
44 比較/選択部
45 平面図修正部
46 壁倍率間残部
47 構造計算部
48 比較部
49 建築基準法データベース
50 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
The standard frame is determined by a combination of the number of floors of a building, the span width between a pair of column members, and the height of a beam back of a beam member, and a first database storing data of the standard frame The method according to claim 6, further comprising: obtaining data from a second database in which types and amounts of members used for the portal ramen of the standard frame and its connection are accumulated. .
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