JP2019138086A - Foundation design system - Google Patents

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Abstract

To provide a foundation design system capable of designing an optimal foundation cross section according to a load condition of a building.SOLUTION: A foundation design device 10 designs a foundation of a unit type building which is constituted of a plurality of building units including a column and a beam and connected with each other. A control portion 11 of the foundation design device 10 obtains design data of the building provided on the foundation and calculates load applied to the foundation from the column of the building on the basis of the obtained design data of the building. Then, cross section design of the foundation is performed on the basis of the calculated load.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、基礎設計システムに関する。   The present invention relates to a basic design system.

この種のシステムとして、特許文献1には、ユニット式建物の基礎についてその断面設計を行うシステムが開示されている。この特許文献1のシステムでは、建物ユニットの柱から基礎に加わる軸力がユーザによって入力されるようになっており、その入力された軸力に基づいて断面設計が行われるようになっている。具体的には、当該システムでは、軸力の入力に際し、あらかじめ用意された軸力の一覧がディスプレイ上に表示されるようになっており、その一覧からユーザが適切な軸力を選択することで軸力の入力が行われるようになっている。   As this type of system, Patent Document 1 discloses a system for designing a cross section of a foundation of a unit type building. In the system of Patent Document 1, an axial force applied to the foundation from a column of a building unit is input by a user, and a cross-sectional design is performed based on the input axial force. Specifically, in the system, when the axial force is input, a list of prepared axial forces is displayed on the display, and the user selects an appropriate axial force from the list. An axial force is input.

特開2004−62269号公報JP 2004-62269 A

ところで、上記特許文献1のシステムでは、ユーザが軸力の一覧からいずれかの軸力を選択し入力するようになっているため、例えば実際に建物から基礎に加わるよりも過大な軸力が入力(設定)される場合が想定される。その場合、その過大な軸力に基づいて基礎の断面設計が行われることになるため、当該建物の基礎としては、過剰品質な基礎が設計されてしまうことになる。つまり、上記特許文献1のシステムでは、建物の実際の荷重状況に応じた基礎断面を設計するのが困難な場合が想定され、その点で未だ改善の余地がある。   By the way, in the system of the above-mentioned patent document 1, since the user selects and inputs one of the axial forces from the list of axial forces, for example, an excessive axial force is input rather than actually applied to the foundation from the building. (Setting) is assumed. In that case, since the cross-sectional design of the foundation is performed based on the excessive axial force, an excessive quality foundation is designed as the foundation of the building. That is, in the system of Patent Document 1, it is assumed that it is difficult to design a foundation cross section according to the actual load situation of the building, and there is still room for improvement in that respect.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、建物の荷重状況に応じた最適な基礎断面を設計することができる基礎設計システムを提供することを主たる目的とするものである。   This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it the main objective to provide the foundation design system which can design the optimal foundation cross section according to the load condition of a building.

上記課題を解決すべく、第1の発明の基礎設計システムは、柱及び梁を有してなる複数の建物ユニットが互いに連結されて構成されるユニット式の建物の基礎について設計を行う基礎設計システムであって、前記基礎上には、前記建物ユニットの前記柱が設置されることで前記建物が設けられ、前記建物の設計データを取得する取得手段と、その取得手段により取得した前記建物の設計データに基づき、前記柱から前記基礎に作用する荷重を算出する荷重算出手段と、その荷重算出手段により算出した荷重に基づき、前記基礎の断面設計を行う断面設計手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a foundation design system according to a first aspect of the present invention is a foundation design system for designing a foundation of a unit type building constructed by connecting a plurality of building units having columns and beams to each other. The building is provided by installing the pillar of the building unit on the foundation, and an acquisition unit that acquires the design data of the building, and the design of the building acquired by the acquisition unit A load calculating means for calculating a load acting on the foundation from the column based on the data; and a cross-sectional design means for performing a cross-sectional design of the foundation based on the load calculated by the load calculating means. To do.

本発明によれば、基礎上に設けられるユニット式建物の設計データが取得され、その取得された建物の設計データに基づき、建物において基礎上に設置される柱から基礎に作用する荷重(換言すると支点反力)が算出される。そして、その算出された柱からの荷重に基づき、基礎の断面設計が行われる。この場合、建物の柱から基礎に対して実際に作用する荷重に応じて基礎の断面設計を行うことができるため、建物の荷重状況に応じた最適な基礎断面を設計することができる。   According to the present invention, design data of a unit type building provided on a foundation is acquired, and based on the acquired building design data, a load acting on the foundation from a pillar installed on the foundation in the building (in other words, The fulcrum reaction force) is calculated. Then, based on the calculated load from the column, the cross section of the foundation is designed. In this case, since the cross-section design of the foundation can be performed according to the load actually acting on the foundation from the pillar of the building, the optimum foundation cross-section according to the load condition of the building can be designed.

第2の発明の基礎設計システムは、第1の発明において、前記基礎は、地盤に埋設されるフーチング部と、そのフーチング部から上方に立ち上がり地盤から露出される立ち上がり部とを有する布基礎であり、前記荷重算出手段は、前記柱から前記基礎に作用する鉛直荷重を算出し、前記荷重算出手段により算出した鉛直荷重に基づき、地盤から前記フーチング部底面に作用する接地圧を算出する接地圧算出手段を備え、前記断面設計手段は、前記算出した接地圧に基づいて、前記フーチング部の幅を決定することを特徴とする。   The foundation design system according to a second aspect of the present invention is the foundation design system according to the first aspect, wherein the foundation is a fabric foundation having a footing portion embedded in the ground and a rising portion exposed upward from the footing portion and exposed from the ground. The load calculating means calculates a vertical load acting on the foundation from the pillar, and calculates a ground pressure acting on the bottom of the footing portion from the ground based on the vertical load calculated by the load calculating means. Means for determining the width of the footing part based on the calculated contact pressure.

本発明によれば、建物の柱から基礎に作用する鉛直荷重が算出され、その算出された鉛直荷重に基づき、地盤から基礎のフーチング部底面に作用する接地圧が算出される。そして、基礎の断面設計に際しては、その算出された接地圧に基づき、フーチング部の幅が決定される。例えば、接地圧が地盤の地耐力以下となるようにフーチング幅が決定される。この場合、建物の荷重状況(鉛直荷重の状況)に応じた最適なフーチング幅で基礎断面を設計することができる。   According to the present invention, the vertical load acting on the foundation is calculated from the column of the building, and the ground pressure acting on the bottom of the footing portion of the foundation is calculated from the ground based on the calculated vertical load. In designing the cross section of the foundation, the width of the footing portion is determined based on the calculated contact pressure. For example, the footing width is determined so that the contact pressure is equal to or less than the ground bearing capacity. In this case, the foundation cross section can be designed with an optimum footing width corresponding to the building load condition (vertical load condition).

第3の発明の基礎設計システムは、第2の発明において、前記基礎において、前記立ち上がり部を含み当該基礎の上下方向全域に亘る部分は基礎梁部となっており、前記荷重算出手段は、前記柱から前記基礎に作用する水平荷重を算出し、前記荷重算出手段により算出した水平荷重に基づき、その水平荷重が前記基礎に対して作用する水平荷重作用時に前記基礎梁部に生じる応力を基礎梁応力として算出する応力算出手段を備え、前記断面設計手段は、前記応力算出手段により算出した基礎梁応力に基づき、前記基礎梁部の断面形状を含む基礎梁断面を決定することを特徴とする。   In the foundation design system of the third invention, in the second invention, in the foundation, a portion including the rising portion and extending in the entire vertical direction of the foundation is a foundation beam portion, and the load calculating means A horizontal load acting on the foundation is calculated from a column, and a stress generated in the foundation beam portion is calculated based on the horizontal load calculated by the load calculating means when the horizontal load acts on the foundation. Stress calculation means for calculating as stress is provided, and the cross-section design means determines a base beam cross section including a cross-sectional shape of the foundation beam portion based on the foundation beam stress calculated by the stress calculation means.

本発明によれば、建物の柱から基礎に作用する水平荷重が算出され、その算出された水平荷重に基づき、水平荷重の基礎への作用時に基礎梁部に生じる応力(基礎梁応力)が算出される。そして、基礎の断面設計に際しては、その算出された基礎梁応力に基づき、基礎梁部の断面(基礎梁断面)が決定される。例えば、基礎梁応力が基礎梁部の許容耐力以下となるように基礎梁断面が決定される。この場合、建物の荷重状況(水平荷重の状況)に応じた最適な基礎梁断面を得ることができる。   According to the present invention, the horizontal load acting on the foundation is calculated from the pillar of the building, and based on the calculated horizontal load, the stress (foundation beam stress) generated in the foundation beam portion when the horizontal load is applied to the foundation is calculated. Is done. When the cross section of the foundation is designed, the cross section of the foundation beam portion (the basic beam cross section) is determined based on the calculated foundation beam stress. For example, the foundation beam cross section is determined so that the foundation beam stress is equal to or less than the allowable yield strength of the foundation beam portion. In this case, it is possible to obtain an optimum foundation beam section according to the building load situation (horizontal load situation).

第4の発明の基礎設計システムは、第3の発明において、前記断面設計手段により決定される前記基礎梁断面には、前記基礎梁部の断面形状に加え、前記基礎梁部に設けられる鉄筋の情報が含まれていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, in the third aspect of the invention, the cross section of the foundation beam determined by the cross section design means includes a cross-sectional shape of the foundation beam portion, and a reinforcing bar provided in the foundation beam portion. Information is included.

本発明によれば、建物の荷重状況に応じて、基礎梁部の断面形状に加え基礎梁部に設けられる鉄筋(配筋)についても決定することができる。なお、基礎梁部における鉄筋の情報としては、鉄筋の径や配置、本数等の情報が挙げられる。   According to the present invention, it is possible to determine not only the cross-sectional shape of the foundation beam part but also the reinforcing bars (bar arrangement) provided in the foundation beam part according to the load state of the building. In addition, as information of the reinforcing bar in the foundation beam part, information such as the diameter, arrangement, number of reinforcing bars, and the like can be given.

基礎設計装置の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a foundation design apparatus. 基礎の断面構成を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the cross-sectional structure of a foundation. ユニット式建物の概略を示す斜視図。The perspective view which shows the outline of a unit type building. 基礎断面データベースに記憶されている断面データを説明するための図。The figure for demonstrating the cross-section data memorize | stored in the basic cross-section database. 基礎設計処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a basic design process. (a)が基礎の平面形状を示す平面図であり、(b)が基礎が複数の基礎領域に区分された状態を示す平面図。(A) is a top view which shows the planar shape of a foundation, (b) is a top view which shows the state by which the foundation was divided into the several base area | region. 基礎断面設計処理を示すフローチャート。The flowchart which shows a basic cross-section design process.

以下に、本発明を具体化した一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、ユニット式建物の基礎の設計を行う基礎設計装置について具体化している。図1は、その基礎設計装置の概略構成を示す図である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a foundation design apparatus for designing a foundation of a unit type building is embodied. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the basic design apparatus.

図1に示すように、基礎設計装置10は、パーソナルコンピュータにより構成され、建物や基礎の設計を行うためのCADプログラムを有している。基礎設計装置10は、制御部11と記憶部12と操作部13と表示部14とを備え、制御部11には、記憶部12、操作部13及び表示部14がそれぞれ接続されている。なお、基礎設計装置10が基礎設計システムに相当する。   As shown in FIG. 1, the foundation design apparatus 10 is composed of a personal computer and has a CAD program for designing a building or foundation. The basic design apparatus 10 includes a control unit 11, a storage unit 12, an operation unit 13, and a display unit 14, and a storage unit 12, an operation unit 13, and a display unit 14 are connected to the control unit 11. The basic design apparatus 10 corresponds to a basic design system.

制御部11は、基礎の設計を行う基礎設計処理を行うものである。記憶部12には、基礎設計処理に必要な各種情報が記憶されており、制御部11は、その記憶部12に記憶されている各種情報を基に基礎設計処理を行う。操作部13は、基礎設計処理に必要な情報等、各種情報を入力するためのもので、キーボードやマウス等を有して構成されている。また、表示部14は、基礎設計処理に関する各種情報を表示するもので、ディスプレイを有して構成されている。   The control unit 11 performs basic design processing for performing basic design. The storage unit 12 stores various types of information necessary for the basic design process, and the control unit 11 performs the basic design process based on the various types of information stored in the storage unit 12. The operation unit 13 is used to input various information such as information necessary for the basic design process, and includes a keyboard and a mouse. The display unit 14 displays various types of information related to the basic design process, and has a display.

次に、基礎設計装置10により設計される基礎の構成について図2を用いながら簡単に説明する。図2は、基礎の断面構成を示す縦断面図である。   Next, the structure of the foundation designed by the foundation design apparatus 10 will be briefly described with reference to FIG. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a sectional configuration of the foundation.

図2に示すように、基礎21は、鉄筋コンクリート造りの布基礎とされている。基礎21は、地盤に埋設されるフーチング部22と、そのフーチング部22から上方に立ち上がり地盤上に露出する立ち上がり部23とを有している。基礎21において、フーチング部22は水平方向に延びており、立ち上がり部23は上下方向に延びている。   As shown in FIG. 2, the foundation 21 is a reinforced concrete fabric foundation. The foundation 21 has a footing part 22 embedded in the ground, and a rising part 23 that rises upward from the footing part 22 and is exposed on the ground. In the foundation 21, the footing part 22 extends in the horizontal direction, and the rising part 23 extends in the vertical direction.

基礎21のうち、立ち上がり部23を含んで基礎21の高さ方向(上下方向)全域に亘って延びる部分は基礎梁部24となっている。基礎梁部24には、鉄筋が埋設されている。基礎梁部24には、鉄筋として、基礎21の長手方向に延びる複数の横鉄筋26〜28と、上下方向に延びて各横鉄筋26〜28に連結されたあばら筋29とが設けられている。複数の横鉄筋26〜28には、上端筋26、下端筋27及び腹筋28が含まれている。また、あばら筋29は、基礎21の長手方向に所定の間隔で複数配置されている。   Of the foundation 21, the portion including the rising portion 23 and extending over the entire height direction (vertical direction) of the foundation 21 is a foundation beam portion 24. A reinforcing bar is embedded in the foundation beam portion 24. As the reinforcing bars, the foundation beam portion 24 is provided with a plurality of horizontal reinforcing bars 26 to 28 extending in the longitudinal direction of the foundation 21, and ribs 29 extending in the vertical direction and connected to the horizontal reinforcing bars 26 to 28. . The plurality of horizontal reinforcing bars 26 to 28 include an upper end muscle 26, a lower end muscle 27, and an abdominal muscle 28. A plurality of ribs 29 are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the foundation 21.

フーチング部22には、基礎梁部24と同様、鉄筋が埋設されている。フーチング部22には、鉄筋として、基礎21の長手方向に延びる一対のベース配力筋31と、フーチング部22の幅方向に延びて各ベース配力筋31に連結されたベース筋32とが設けられている。ベース筋32は、基礎21の長手方向に所定の間隔で複数配置されている。   In the footing part 22, similarly to the foundation beam part 24, a reinforcing bar is embedded. The footing part 22 is provided with a pair of base force distribution bars 31 extending in the longitudinal direction of the foundation 21 and base bars 32 extending in the width direction of the footing part 22 and connected to the base force distribution bars 31 as reinforcing bars. It has been. A plurality of base muscles 32 are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the foundation 21.

次に、基礎21上に設置されるユニット式建物について図3を用いながら簡単に説明する。図3は、ユニット式建物の概略を示す斜視図である。   Next, the unit type building installed on the foundation 21 will be briefly described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an outline of a unit type building.

図3に示すように、ユニット式建物40は、直方体状の建物ユニット41が複数組み合わされることにより構成される。図3の例では、ユニット式建物40が二階建てとなっており、一階部分と二階部分とにそれぞれ建物ユニット41が複数ずつ配置されている。建物ユニット41は、その四隅に配設される4本の柱42と、各柱42の上端部及び下端部をそれぞれ連結する各4本の天井大梁43及び床大梁44とを備える。建物ユニット41では、それら柱42、天井大梁43及び床大梁44により直方体状の枠体45が形成され、その枠体45に天井材や床材、壁材、屋根材等が取り付けられている。また、ユニット式建物40では、各建物ユニット41の枠体45により架構体47(躯体)が構成されている。   As shown in FIG. 3, the unit building 40 is configured by combining a plurality of rectangular parallelepiped building units 41. In the example of FIG. 3, the unit type building 40 is a two-story building, and a plurality of building units 41 are arranged on each of the first floor part and the second floor part. The building unit 41 includes four columns 42 arranged at the four corners thereof, and four ceiling beams 43 and floor beams 44 that connect the upper end and the lower end of each column 42, respectively. In the building unit 41, a rectangular parallelepiped frame 45 is formed by the pillars 42, the ceiling beams 43, and the floor beams 44, and ceiling materials, floor materials, wall materials, roof materials, and the like are attached to the frames 45. Moreover, in the unit type building 40, the frame body 45 (frame) is comprised by the frame 45 of each building unit 41. FIG.

ユニット式建物40は、基礎21上に設置される。この場合、ユニット式建物40において一階部分の各建物ユニット41が基礎21上に設置される。詳しくは、それら各建物ユニット41の柱42がそれぞれ基礎21(立ち上がり部23)上に設置され、それにより、各建物ユニット41が基礎21上に設置される。したがって、ユニット式建物40では、当該建物40の荷重が建物ユニット41の柱42を介して基礎21上に伝達されるようになっている。   The unit building 40 is installed on the foundation 21. In this case, in the unit type building 40, each building unit 41 of the first floor portion is installed on the foundation 21. Specifically, the pillars 42 of the respective building units 41 are respectively installed on the foundation 21 (the rising portion 23), and thereby each building unit 41 is installed on the foundation 21. Therefore, in the unit type building 40, the load of the building 40 is transmitted onto the foundation 21 through the pillar 42 of the building unit 41.

続いて、基礎設計装置10(制御部11)により行われる基礎21の設計処理について説明する。ここでは、上述したユニット式建物40(以下、略して建物40という)の基礎21について設計を行うことを想定しており、記憶部12には、その建物40の設計データがあらかじめ記憶されている。   Next, the design process for the foundation 21 performed by the foundation design apparatus 10 (control unit 11) will be described. Here, it is assumed that the design is performed on the foundation 21 of the unit building 40 (hereinafter referred to as the building 40 for short), and the design data of the building 40 is stored in the storage unit 12 in advance. .

制御部11は、基礎設計処理として、基礎21の平面形状の設計を行う。つまり、制御部11は、基礎21の平面図、すなわち基礎伏図の設計(作成)を行う。制御部11は、記憶部12から建物40の設計データを取得し、その設計データに基づき基礎21の平面図を設計する。   The control unit 11 designs the planar shape of the foundation 21 as the foundation design process. That is, the control unit 11 designs (creates) a plan view of the foundation 21, that is, a foundation plan. The control unit 11 acquires design data of the building 40 from the storage unit 12 and designs a plan view of the foundation 21 based on the design data.

制御部11は、基礎設計処理として、基礎21の平面図の設計に加え、基礎21の断面設計を行う。制御部11は、断面設計に際し、まず基礎21の平面図と建物40の設計データとに基づき、基礎21上に設置される建物40の各柱42を特定し(図6(a)も参照)、それら柱42から基礎21上に作用する荷重(支点反力)をそれぞれ算出する。この際、制御部11は、例えば建物40の設計データに含まれる架構体47のデータを用いて当該架構体47の応力解析を実施し、その応力解析の結果に基づき各柱42から基礎21に作用する荷重を算出する。そして、制御部11は、その算出した柱42から基礎21に作用する荷重に基づき基礎21の断面設計を行う。   The control unit 11 performs a cross-sectional design of the foundation 21 in addition to a plan view of the foundation 21 as a foundation design process. At the time of cross-sectional design, the control unit 11 first identifies each column 42 of the building 40 installed on the foundation 21 based on the plan view of the foundation 21 and the design data of the building 40 (see also FIG. 6A). The load (fulcrum reaction force) acting on the foundation 21 from these columns 42 is calculated. At this time, the control unit 11 performs a stress analysis of the frame body 47 using, for example, data of the frame body 47 included in the design data of the building 40, and from the pillars 42 to the foundation 21 based on the result of the stress analysis. Calculate the acting load. And the control part 11 performs the cross-section design of the foundation 21 based on the load which acts on the foundation 21 from the calculated column 42. FIG.

また、本基礎設計装置10では、図1に示すように、記憶部12に基礎21の断面データ(詳しくは縦断面データ)を記憶する基礎断面データベース17が構築されている。そして、制御部11は、その基礎断面データベース17を用いて基礎21の断面設計を行うこととしている。以下、この基礎断面データベース17について図4を参照しながら説明する。図4は基礎断面データベース17に記憶されている断面データを説明するための図である。   Further, in the basic design apparatus 10, as shown in FIG. 1, a basic cross-section database 17 that stores cross-sectional data (specifically, vertical cross-section data) of the base 21 in the storage unit 12 is constructed. And the control part 11 is supposed to perform the cross-section design of the foundation 21 using the basic cross-section database 17. Hereinafter, the basic cross-sectional database 17 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the cross-sectional data stored in the basic cross-sectional database 17.

図4に示すように、基礎断面データベース17には、基礎21の断面データXが断面図データとして記憶(登録)されている。基礎21の断面データXには、基礎21の断面形状(縦断面形状)に加え、基礎21に設けられた鉄筋26〜29に関する鉄筋情報が含まれている。基礎21の断面形状(断面形状データ)には、基礎21の外形寸法(断面寸法)が含まれており、詳しくは基礎21におけるフーチング部22の幅W(フーチング幅W)や基礎梁部24の高さH、幅B等の寸法が含まれている。なお、基礎梁部24の高さHは基礎21の高さに相当する。また、鉄筋情報には、鉄筋26〜29,31,32の径や本数、配置等に関する情報が含まれている。   As shown in FIG. 4, the basic cross-sectional database 17 stores (registers) cross-sectional data X of the base 21 as cross-sectional data. In addition to the cross-sectional shape (vertical cross-sectional shape) of the foundation 21, the cross-section data X of the foundation 21 includes reinforcing bar information related to the reinforcing bars 26 to 29 provided on the foundation 21. The cross-sectional shape (cross-sectional shape data) of the foundation 21 includes the outer dimensions (cross-sectional dimensions) of the foundation 21. Specifically, the width W (footing width W) of the footing portion 22 in the foundation 21 and the foundation beam portion 24. Dimensions such as height H and width B are included. Note that the height H of the foundation beam portion 24 corresponds to the height of the foundation 21. Further, the reinforcing bar information includes information on the diameter, number, arrangement, and the like of the reinforcing bars 26 to 29, 31, 32.

基礎断面データベース17には、フーチング幅Wの異なる複数の断面データXが記憶されているとともに、基礎梁部24の断面形状(詳しくは高さH,幅B)が異なる複数の断面データXが記憶されている。例えば、基礎断面データベース17には、同じフーチング幅Wであって基礎梁部24の断面形状が異なる複数の断面データXが記憶されている。また、基礎断面データベース17には、鉄筋26〜29,31,32の径や本数、配置が異なる複数の断面データXが記憶されている。   The basic cross-section database 17 stores a plurality of cross-section data X having different footing widths W, and stores a plurality of cross-section data X having different cross-sectional shapes (specifically, height H and width B) of the base beam portion 24. Has been. For example, the basic cross-section database 17 stores a plurality of cross-sectional data X having the same footing width W and different cross-sectional shapes of the basic beam portion 24. The basic cross-section database 17 stores a plurality of cross-section data X having different diameters, numbers, and arrangements of the reinforcing bars 26 to 29, 31, 32.

なお、基礎断面データベース17には、操作部13の操作により断面データXを登録(記憶)することが可能となっている。   In the basic cross-section database 17, the cross-section data X can be registered (stored) by operating the operation unit 13.

次に、制御部11により実行される基礎設計処理について図5に示すフローチャートに基づき説明する。なお、本処理は、操作部13に対する処理開始操作に基づき開始される。   Next, the basic design process executed by the control unit 11 will be described based on the flowchart shown in FIG. This process is started based on a process start operation on the operation unit 13.

図5に示すように、まずステップS11では、記憶部12から建物40の設計データを読み出して取得する(取得手段に相当)。なお、建物40の設計データを記憶部12からでなく、基礎設計装置10の外部から取得するようにしてもよい。   As shown in FIG. 5, first, in step S11, design data of the building 40 is read from the storage unit 12 and acquired (corresponding to an acquisition unit). In addition, you may make it acquire the design data of the building 40 not from the memory | storage part 12, but from the exterior of the basic design apparatus 10. FIG.

ステップS12では、建物40の設計データに基づき、基礎21(以下、基礎21Kという)の平面図つまり基礎伏図を作成(設計)する。この場合、例えば建物40の外形形状や建物40の柱42位置等に基づき、基礎伏図を作成する。図6(a)には、その作成された基礎伏図が示されている。なお、図6(a)では、説明の便宜上、基礎21K上に設置される建物40(建物ユニット41)の各柱42を併せて示している。また、図6(a)では、基礎21により囲まれた内側に独立基礎35が配置され、その独立基礎35上に設置される柱42についても併せて示している(図6(b)も同様)。   In step S12, a plan view of the foundation 21 (hereinafter referred to as the foundation 21K), that is, a foundation plan is created (designed) based on the design data of the building 40. In this case, for example, a basic plan is created based on the outer shape of the building 40, the position of the pillar 42 of the building 40, and the like. FIG. 6A shows the created basic plan. In FIG. 6A, for convenience of explanation, each column 42 of the building 40 (building unit 41) installed on the foundation 21K is also shown. Moreover, in FIG. 6A, the independent foundation 35 is arrange | positioned inside the foundation 21, and the pillar 42 installed on the independent foundation 35 is also shown collectively (FIG. 6B is also the same). ).

ステップS13では、建物40の設計データに基づき、建物40の各柱42から基礎21Kに作用する荷重(支点反力)を算出する(荷重算出手段に相当)。具体的には、本ステップでは、各柱42ごとに、柱42から基礎21Kに作用する鉛直荷重Ftと、柱42から基礎21Kに作用する水平荷重Fsとをそれぞれ算出する。これら柱42ごとに算出された鉛直荷重Ft及び水平荷重Fsは記憶部12に一時的に記憶される。   In step S13, based on the design data of the building 40, a load (fulcrum reaction force) acting on the foundation 21K from each column 42 of the building 40 is calculated (corresponding to load calculating means). Specifically, in this step, for each column 42, a vertical load Ft acting on the foundation 21K from the column 42 and a horizontal load Fs acting on the foundation 21K from the column 42 are calculated. The vertical load Ft and the horizontal load Fs calculated for each column 42 are temporarily stored in the storage unit 12.

ステップS14では、ステップS12で作成された基礎伏図に基づいて、基礎21Kを複数の領域(以下、基礎領域21aという)に区分する。図6(b)には、基礎21Kが複数の基礎領域21aに区分された状態が示されている。なお、基礎21Kの区分の仕方は任意であるが、各基礎領域21a上にそれぞれ柱42が位置するように区分する。   In step S14, the foundation 21K is divided into a plurality of areas (hereinafter referred to as the basic area 21a) based on the basic plan created in step S12. FIG. 6B shows a state where the foundation 21K is divided into a plurality of foundation regions 21a. In addition, although the method of division | segmentation of the foundation 21K is arbitrary, it divides | segments so that the pillar 42 may each be located on each foundation area | region 21a.

ここで、本基礎設計処理では、上記区分された各基礎領域21aごとに、基礎21Kの断面設計を行うこととしている。そこで、ステップS15では、各基礎領域21aのうちいずれの基礎領域21aについて断面設計を行うか、つまり断面設計を行う対象の基礎領域21aを決定する。なお、以下では、この基礎領域21aを対象基礎領域21aといい、図6(b)ではその対象基礎領域21aにドットハッチを付して示している。   Here, in this basic design process, the cross-sectional design of the foundation 21K is performed for each of the divided basic regions 21a. Therefore, in step S15, it is determined which of the basic regions 21a is to be subjected to cross-sectional design, that is, the basic region 21a to be subjected to cross-sectional design. In the following, this basic region 21a is referred to as a target basic region 21a, and in FIG. 6B, the target basic region 21a is shown with a dot hatch.

ステップS16では、対象基礎領域21aについて断面設計を行う基礎断面設計処理を実施する。以下、この基礎断面設計処理について図7に示すフローチャートに基づき説明する。   In step S16, a basic cross-section design process for performing a cross-section design for the target basic region 21a is performed. Hereinafter, the basic cross-section design process will be described based on the flowchart shown in FIG.

基礎断面設計処理では、図7に示すように、まずステップS21において、対象基礎領域21aに対して基礎断面を初期設定する。この場合、例えば基礎断面データベース17に記憶されている各断面データXの中から断面の大きさが最小の断面データXを抽出し、その抽出した断面データXを対象基礎領域21aの基礎断面として初期設定する。   In the basic cross section design process, as shown in FIG. 7, first, in step S21, a basic cross section is initially set for the target basic region 21a. In this case, for example, the cross-section data X having the smallest cross-section size is extracted from each cross-section data X stored in the basic cross-section database 17, and the extracted cross-section data X is initially set as the basic cross section of the target basic area 21a. Set.

ステップS22〜S27では、対象基礎領域21aのフーチング部22の幅Lを決定するための処理を行う。まずステップS22では、対象基礎領域21a上に設置された柱42(以下、柱42aという)を特定し、その柱42aから当該対象基礎領域21aに作用する鉛直荷重Ftを記憶部12より読み出す。詳しくは、記憶部12には、建物40の各柱42ごとに柱42から基礎21Kに作用する鉛直荷重Ftが記憶されているため(ステップS13参照)、その記憶部12より柱42aから作用する鉛直荷重Ftを読み出して取得する。   In steps S22 to S27, a process for determining the width L of the footing part 22 of the target basic region 21a is performed. First, in step S22, a pillar 42 (hereinafter referred to as a pillar 42a) installed on the target basic area 21a is specified, and a vertical load Ft acting on the target basic area 21a is read from the storage section 12 from the pillar 42a. Specifically, since the vertical load Ft acting on the foundation 21K from the column 42 is stored in the storage unit 12 for each column 42 of the building 40 (see step S13), the storage unit 12 operates from the column 42a. The vertical load Ft is read and acquired.

ステップS23では、対象基礎領域21aの重量Gを算出する。この場合、対象基礎領域21aの長さLaと、対象基礎領域21aの断面積(縦断面の断面積)とに基づき、対象基礎領域21aの重量Gを算出する。具体的には、対象基礎領域21aの長さLa(図6(b)参照)と断面積とを乗算することで対象基礎領域21aの体積を求め、その体積に基づき対象基礎領域21aの重量Gを算出する。   In step S23, the weight G of the target basic region 21a is calculated. In this case, the weight G of the target basic region 21a is calculated based on the length La of the target basic region 21a and the cross-sectional area of the target basic region 21a (the cross-sectional area of the vertical cross section). Specifically, the volume of the target basic region 21a is obtained by multiplying the length La (see FIG. 6B) of the target basic region 21a by the cross-sectional area, and the weight G of the target basic region 21a is calculated based on the volume. Is calculated.

なお、対象基礎領域21aの長さLaは、基礎21Kの伏図に基づき求められる。この場合、この長さLaは、例えば対象基礎領域21aの幅方向の中心を通る中心線を想定した場合、その中心線の全長に相当する。また、対象基礎領域21aの断面積は、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面(断面データX)に基づき求められる。   Note that the length La of the target base region 21a is obtained based on a plan view of the base 21K. In this case, this length La corresponds to the total length of the center line when, for example, a center line passing through the center in the width direction of the target basic region 21a is assumed. The cross-sectional area of the target basic region 21a is obtained based on the basic cross-section (cross-sectional data X) set in the target basic region 21a.

ステップS24では、対象基礎領域21aの底面積、つまり対象基礎領域21aにおけるフーチング部22の底面積Sを算出する。この場合、対象基礎領域21aの長さLaとフーチング部22の幅Wとに基づき、詳しくはLaとWとを乗算することでフーチング部22の底面積Sを算出する。フーチング部22の幅Wは、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面(断面データX)に基づき取得する。   In step S24, the bottom area of the target basic region 21a, that is, the bottom area S of the footing unit 22 in the target basic region 21a is calculated. In this case, based on the length La of the target basic region 21a and the width W of the footing part 22, the bottom area S of the footing part 22 is calculated by multiplying La and W in detail. The width W of the footing unit 22 is acquired based on the basic cross section (cross section data X) set in the target basic region 21a.

ステップS25では、柱42aから対象基礎領域21aに作用する鉛直荷重Ftと、対象基礎領域21aの重量Gと、対象基礎領域21aの底面積Sとに基づき、地盤から対象基礎領域21aのフーチング部22底面に作用する接地圧を算出する(接地圧算出手段に相当)。接地圧とは、地盤からフーチング部22の底面に作用する単位面積当たりの荷重のことである。この場合、接地圧は、鉛直荷重Ftと対象基礎領域21aの重量Gとの和をフーチング部22の底面積Sで割ることにより算出される。   In step S25, the footing portion 22 of the target basic region 21a from the ground is based on the vertical load Ft acting on the target basic region 21a from the pillar 42a, the weight G of the target basic region 21a, and the bottom area S of the target basic region 21a. The ground pressure acting on the bottom surface is calculated (corresponding to the ground pressure calculation means). The contact pressure is a load per unit area that acts on the bottom surface of the footing unit 22 from the ground. In this case, the contact pressure is calculated by dividing the sum of the vertical load Ft and the weight G of the target basic region 21a by the bottom area S of the footing unit 22.

ステップS26では、上記算出された接地圧が地盤の地耐力以下であるか否かを判定する。地盤の地耐力とは、基礎21Kが構築される地盤の地耐力のことである。この地耐力はあらかじめ記憶部12に記憶されている。接地圧が地耐力以下である場合にはステップS28に進む。一方、接地圧が地耐力よりも大きくなっている場合にはステップS27に進む。   In step S26, it is determined whether or not the calculated contact pressure is less than or equal to the ground strength of the ground. The ground strength of the ground is the ground strength of the ground on which the foundation 21K is constructed. This earth strength is stored in the storage unit 12 in advance. If the contact pressure is less than the earth bearing capacity, the process proceeds to step S28. On the other hand, if the contact pressure is greater than the earth bearing capacity, the process proceeds to step S27.

ステップS27では、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面のフーチング幅Wを変更する。この場合、基礎断面データベース17に記憶されている各断面データXの中から、対象基礎領域21aに(今現在)設定されている基礎断面(断面データ)よりもフーチング幅Wの大きい断面データXを読み出し(抽出し)、その断面データXを新たに対象基礎領域21aの基礎断面として設定する。詳しくは、基礎断面データベース17に記憶されている各断面データXのうち、対象基礎領域21aに設定されている断面データの次にフーチング幅Wの大きい断面データXを読み出し、それを新たな基礎断面として設定する。また、この場合、基礎断面データベース17から読み出す断面データXは、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面(断面データ)と同じ基礎梁断面(基礎梁部24の断面)を有するものとされる。したがって、本ステップでは、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面の基礎梁断面については維持しながらフーチング幅Wが変更される。   In step S27, the footing width W of the basic cross section set in the target basic region 21a is changed. In this case, the cross-sectional data X having a footing width W larger than the basic cross-section (cross-section data) set (currently) in the target basic area 21a is selected from the cross-sectional data X stored in the basic cross-section database 17. Reading (extracting), the section data X is newly set as a basic section of the target basic area 21a. Specifically, among the cross-section data X stored in the basic cross-section database 17, the cross-section data X having the next footing width W next to the cross-section data set in the target basic area 21a is read, and the new basic cross-section is read out. Set as. In this case, the cross section data X read from the basic cross section database 17 has the same basic beam cross section (cross section of the basic beam portion 24) as the basic cross section (cross section data) set in the target basic region 21a. . Therefore, in this step, the footing width W is changed while maintaining the foundation beam section of the foundation section set in the target foundation region 21a.

ステップS27の後、ステップS23に戻り、対象基礎領域21aに新たに設定された基礎断面、すなわちフーチング幅Wが大きくされた基礎断面に基づき、再度ステップS23〜S26の処理を行う。このように、本処理では、ステップS26にて接地圧が地耐力以下と判定されるまで、繰り返しステップS23〜S27の処理が行われるようになっている。   After step S27, the process returns to step S23, and the processes of steps S23 to S26 are performed again based on the basic cross section newly set in the target basic region 21a, that is, the basic cross section in which the footing width W is increased. Thus, in this process, the processes of steps S23 to S27 are repeatedly performed until it is determined in step S26 that the ground pressure is equal to or less than the earth bearing capacity.

ステップS26にて接地圧が地耐力以下と判定されると、対象基礎領域21aのフーチング幅W(ひいてはフーチング部22の断面)が決定され、ステップS28に進む。ステップS28〜S31,S33では、対象基礎領域21aの基礎梁断面を決定するための処理を行う。まず、ステップS28では、対象基礎領域21aのフーチング部22底面に地盤から作用する地反力を算出する。地反力は、ステップS23〜S25で算出した対象基礎領域21aの重量G及び底面積Sと、対象基礎領域21aに作用する接地圧とに基づき算出される。詳しくは、地反力は、接地圧から、対象基礎領域21aの重量Gを底面積Sで割った値を差し引くことで求められる。   If it is determined in step S26 that the contact pressure is equal to or less than the earth bearing capacity, the footing width W (and thus the cross section of the footing portion 22) of the target basic region 21a is determined, and the process proceeds to step S28. In steps S28 to S31, S33, a process for determining the foundation beam section of the target foundation region 21a is performed. First, in step S28, a ground reaction force acting from the ground on the bottom surface of the footing part 22 of the target basic region 21a is calculated. The ground reaction force is calculated based on the weight G and the bottom area S of the target basic region 21a calculated in steps S23 to S25 and the contact pressure acting on the target basic region 21a. Specifically, the ground reaction force is obtained by subtracting a value obtained by dividing the weight G of the target basic region 21a by the bottom area S from the ground pressure.

ステップS29では、柱42aから対象基礎領域21aに作用する水平荷重Fsを記憶部12より読み出して取得する。詳しくは、記憶部12には、建物40の各柱42ごとに柱42から基礎21Kに作用する水平荷重Fsが記憶されているため(ステップS13参照)、その記憶部12より柱42aから基礎21K(対象基礎領域21a)に作用する水平荷重Fsを読み出して取得する。   In step S29, the horizontal load Fs acting on the target basic region 21a from the pillar 42a is read from the storage unit 12 and acquired. Specifically, since the horizontal load Fs acting on the foundation 21K from the pillar 42 is stored in the storage section 12 for each pillar 42 of the building 40 (see step S13), the storage section 12 stores the horizontal load Fs from the pillar 42a to the foundation 21K. The horizontal load Fs acting on the (target basic region 21a) is read and acquired.

ステップS30では、対象基礎領域21aに柱42aより水平荷重Fsが作用する水平荷重時に対象基礎領域21aの基礎梁部24に生じる応力(詳しくはせん断応力)を算出する(応力算出手段に相当)。この場合、上記ステップS28で算出した地反力と、上記ステップS29で取得した水平荷重Fsとに基づき、基礎梁部24に生じる応力(以下、基礎梁応力という)を算出する。   In step S30, the stress (specifically, shear stress) generated in the foundation beam portion 24 of the target foundation region 21a at the time of the horizontal load in which the horizontal load Fs acts on the target foundation region 21a from the column 42a is calculated (corresponding to a stress calculation unit). In this case, based on the ground reaction force calculated in step S28 and the horizontal load Fs acquired in step S29, stress generated in the foundation beam portion 24 (hereinafter referred to as foundation beam stress) is calculated.

ステップS31では、上記算出された基礎梁応力が、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面(断面データX)の許容耐力以下であるか否かを判定する。本実施形態では、基礎断面データベース17に記憶されている各断面データXごとに許容耐力があらかじめ定められており、同データベース17には、各断面データXにそれぞれ対応付けて許容耐力が記憶されている。そして、本ステップでは、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面(断面データX)に対応する許容耐力を基礎断面データベース17から読み出し、その読み出した許容耐力との対比で上記の判定を行う。   In step S31, it is determined whether or not the calculated foundation beam stress is equal to or less than the allowable yield strength of the foundation section (section data X) set in the target foundation region 21a. In the present embodiment, the allowable strength is determined in advance for each cross-sectional data X stored in the basic cross-sectional database 17, and the allowable strength is stored in the database 17 in association with each cross-sectional data X. Yes. In this step, the allowable proof stress corresponding to the basic cross section (cross-section data X) set in the target basic region 21a is read from the basic cross-sectional database 17, and the above determination is performed by comparison with the read allowable proof stress.

ステップS31にて、基礎梁応力が許容耐力以下である場合にはステップS32に進む。一方、基礎梁応力が許容耐力を上回っている場合にはステップS33に進む。   In step S31, if the foundation beam stress is equal to or less than the allowable proof stress, the process proceeds to step S32. On the other hand, if the foundation beam stress exceeds the allowable proof stress, the process proceeds to step S33.

ステップS33では、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面のうち基礎梁断面(基礎梁部24の断面)について変更する。この場合、基礎断面データベース17に記憶されている各断面データXのうち、対象基礎領域21aに(今現在)設定されている基礎断面(断面データX)よりも基礎梁部24の耐力(詳しくは許容耐力)が大きい断面データXを読み出し(抽出し)、その断面データXを新たに対象基礎領域21aの基礎断面として設定する。詳しくは、基礎断面データベース17に記憶されている各断面データXのうち、対象基礎領域21aに設定されている断面データXの次に基礎梁部24の耐力が大きい断面データXを読み出し、それを新たな基礎断面として設定する。また、この場合、基礎断面データベース17から読み出す断面データXは、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面(断面データ)と同じフーチング幅Wを有するものとされる。したがって、本ステップでは、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面のフーチング幅W(ひいてはフーチング部22の断面)については維持しながら基礎梁断面が変更される。   In step S33, the basic beam cross section (the cross section of the basic beam portion 24) is changed among the basic cross sections set in the target basic region 21a. In this case, among the cross-section data X stored in the basic cross-section database 17, the proof stress of the foundation beam portion 24 (more details) than the basic cross-section (cross-section data X) set in the target basic area 21a (currently). The cross-sectional data X having a large allowable proof stress is read (extracted), and the cross-sectional data X is newly set as the basic cross section of the target basic region 21a. Specifically, among the cross-section data X stored in the basic cross-section database 17, the cross-section data X having the greatest proof strength of the foundation beam portion 24 next to the cross-section data X set in the target basic area 21a is read out, Set as a new basic section. In this case, the cross section data X read from the basic cross section database 17 has the same footing width W as the basic cross section (cross section data) set in the target basic area 21a. Therefore, in this step, the foundation beam section is changed while maintaining the footing width W of the foundation section set in the target foundation area 21a (and thus the section of the footing portion 22).

基礎梁断面の変更に際しては、上述したように、対象基礎領域21aに(今現在)設定されている基礎断面(以下、現基礎断面という)よりも基礎梁部24の耐力が大きい断面データXを基礎断面データベース17から読み出し(抽出し)、それを対象基礎領域21aの新たな基礎断面として設定する。ここで、現基礎断面よりも基礎梁部24の耐力が大きい断面データXを抽出するに際しては、例えば現基礎断面よりも基礎梁部24の幅Bが大きい断面データXを抽出することが考えられる。また、その他に、例えば現基礎断面よりも基礎梁部24に設けられた鉄筋26〜29が高強度とされている断面データXを抽出することが考えられる。詳しくは、この場合、現基礎断面よりも少なくともいずれかの鉄筋26〜29の径が大きくされている断面データを抽出することが考えられる。   When changing the cross section of the foundation beam, as described above, the cross section data X having a greater proof strength of the foundation beam portion 24 than the foundation section (currently referred to as the current foundation section) set in the target foundation area 21a (currently). Read (extract) from the basic cross-section database 17, and set it as a new basic cross-section of the target basic area 21a. Here, when extracting the cross-sectional data X in which the proof strength of the foundation beam portion 24 is larger than that of the current foundation cross section, for example, it is conceivable to extract the cross-section data X having a width B of the foundation beam portion 24 larger than that of the current foundation cross section. . In addition, for example, it is conceivable to extract the cross-section data X in which the reinforcing bars 26 to 29 provided in the foundation beam portion 24 have higher strength than the current foundation cross section. Specifically, in this case, it is conceivable to extract cross-sectional data in which the diameter of at least one of the reinforcing bars 26 to 29 is larger than that of the current basic cross-section.

ステップS33の後、ステップS30に戻り、対象基礎領域21aに新たに設定された基礎断面、すなわち基礎梁部24の断面が高耐力のものに変更された基礎断面に基づき、再度ステップS30,S31の処理を行う。このように、本処理では、ステップS31にて基礎梁応力が許容耐力以下と判定されるまで、繰り返しステップS30,S31,S33の処理が行われるようになっている。   After step S33, the process returns to step S30, and the steps of steps S30 and S31 are performed again based on the foundation section newly set in the target foundation region 21a, that is, the foundation section in which the section of the foundation beam portion 24 is changed to one having high strength. Process. Thus, in this process, the processes in steps S30, S31, and S33 are repeatedly performed until it is determined in step S31 that the foundation beam stress is equal to or less than the allowable yield strength.

ステップS31にて、基礎梁応力が許容耐力以下と判定されると、ステップS32に進む。この場合、対象基礎領域21aのフーチング幅W(ひいてはフーチング断面)に加え基礎梁断面についても決定される。ステップS32では、対象基礎領域21aに設定されている基礎断面を当該対象基礎領域21aの基礎断面として決定する。これにより、対象基礎領域21aの基礎断面が作成(設計)される。その後、本処理を終了する。   If it is determined in step S31 that the foundation beam stress is equal to or less than the allowable proof stress, the process proceeds to step S32. In this case, in addition to the footing width W (and consequently the footing cross section) of the target basic region 21a, the basic beam cross section is also determined. In step S32, the basic cross section set in the target basic region 21a is determined as the basic cross section of the target basic region 21a. Thereby, a basic cross section of the target basic region 21a is created (designed). Thereafter, this process is terminated.

図5の説明に戻って、ステップS16(基礎断面設計処理)の後のステップS17では、すべての対象基礎領域21aについて断面設計が終了したか否かを判定する。まだ断面設計が終了していない対象基礎領域21aがある場合にはステップS15に戻り、新たに対象基礎領域21aを決定し、その対象基礎領域21aについて基礎断面設計処理(ステップS16)を行う。また、すべての対象基礎領域21aについて断面設計が終了した場合にはステップS18に進む。   Returning to the description of FIG. 5, in step S <b> 17 after step S <b> 16 (basic cross-section design processing), it is determined whether or not the cross-section design has been completed for all target basic regions 21 a. If there is a target basic region 21a for which cross-sectional design has not been completed yet, the process returns to step S15, a new target basic region 21a is determined, and a basic cross-sectional design process (step S16) is performed on the target basic region 21a. If the cross-section design is completed for all target basic regions 21a, the process proceeds to step S18.

ステップS18では、基礎設計処理の結果を表示部14に出力する。具体的には、ステップS12で作成された基礎21Kの平面図(伏図)を表示部14に表示するとともに、ステップS31で作成された各基礎領域21aの基礎断面を表示部14に表示する。その後、本処理を終了する。   In step S18, the result of the basic design process is output to the display unit 14. More specifically, the plan view (plan view) of the foundation 21K created in step S12 is displayed on the display unit 14, and the foundation section of each foundation region 21a created in step S31 is displayed on the display unit 14. Thereafter, this process is terminated.

以上、詳述した本実施形態の構成によれば、以下の優れた効果が得られる。   As mentioned above, according to the structure of this embodiment explained in full detail, the following outstanding effects are acquired.

基礎21K上に設けられるユニット式建物40の設計データが取得され、その取得された建物40の設計データに基づき、建物40において基礎21K上に設置される柱42から基礎21Kに作用する荷重が算出される。そして、その算出された柱42からの荷重に基づき、基礎21Kの断面設計が行われる。この場合、建物40の柱42から基礎21Kに対し実際に作用する荷重に応じて基礎21Kの断面設計を行うことができるため、建物40の荷重状況に応じた最適な基礎断面を設計することができる。   The design data of the unit type building 40 provided on the foundation 21K is acquired, and the load acting on the foundation 21K is calculated from the pillar 42 installed on the foundation 21K in the building 40 based on the acquired design data of the building 40. Is done. Then, based on the calculated load from the column 42, the cross-section design of the foundation 21K is performed. In this case, since the cross-section design of the foundation 21K can be performed according to the load actually acting on the foundation 21K from the pillar 42 of the building 40, an optimal foundation cross-section corresponding to the load situation of the building 40 can be designed. it can.

建物40の柱42から基礎21Kに作用する鉛直荷重Ftが算出され、その算出された鉛直荷重Ftに基づき、地盤から基礎21Kのフーチング部22底面に作用する接地圧が算出される。そして、基礎21Kの断面設計に際しては、その算出された接地圧に基づき、フーチング部22の幅Wが決定される。具体的には、この場合、接地圧が地盤の地耐力以下となるようにフーチング幅Wが決定される。この場合、建物40の荷重状況(鉛直荷重の状況)に応じた最適なフーチング幅で基礎断面を設計することができる。   A vertical load Ft acting on the foundation 21K is calculated from the pillar 42 of the building 40, and a ground pressure acting on the bottom surface of the footing portion 22 of the foundation 21K is calculated from the ground based on the calculated vertical load Ft. When the cross section of the foundation 21K is designed, the width W of the footing part 22 is determined based on the calculated contact pressure. Specifically, in this case, the footing width W is determined so that the contact pressure is equal to or less than the ground bearing capacity of the ground. In this case, the foundation cross section can be designed with an optimum footing width corresponding to the load status of the building 40 (vertical load status).

建物40の柱42から基礎21Kに作用する水平荷重Fsが算出され、その算出された水平荷重Fsに基づき、水平荷重の基礎21Kへの作用時に基礎梁部24に生じる応力(基礎梁応力)が算出される。そして、基礎21Kの断面設計に際しては、その算出された基礎梁応力に基づき、基礎梁部24の断面(基礎梁断面)が決定される。具体的には、基礎梁応力が基礎梁部24の許容耐力以下となるように基礎梁断面が決定される。この場合、建物の荷重状況(水平荷重の状況)に応じた最適な基礎梁断面を有する基礎断面を設計することができる。   A horizontal load Fs acting on the foundation 21K is calculated from the column 42 of the building 40. Based on the calculated horizontal load Fs, a stress (foundation beam stress) generated in the foundation beam portion 24 when the horizontal load acts on the foundation 21K is calculated. Calculated. When the cross section of the foundation 21K is designed, the cross section of the foundation beam portion 24 (the foundation beam section) is determined based on the calculated foundation beam stress. Specifically, the cross section of the foundation beam is determined so that the foundation beam stress is equal to or less than the allowable yield strength of the foundation beam portion 24. In this case, it is possible to design a foundation section having an optimum foundation beam section according to the building load situation (horizontal load situation).

本発明は上記実施形態に限らず、例えば次のように実施されてもよい。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented as follows, for example.

・上記実施形態では、基礎断面データベース17に、基礎21の断面データを断面図データとして記憶したが、断面図データではなく、数値(寸法)データ(例えば、フーチング幅W、基礎梁部24の幅B、高さH等の外形寸法や鉄筋26〜29の径等)として記憶するようにしてもよい。この場合、ステップS21(図7)において対象基礎領域21aの基礎断面を初期設定することに代え、基礎断面データベース17から基礎断面を特定するのに必要な各種数値データ(フーチング幅W、基礎梁部24の幅B、高さH等の数値データ)を読み出し、それら読み出した数値データを対象基礎領域21aの基礎寸法(基礎断面寸法)として初期設定することが考えられる。また、この場合、ステップS27(図7)においてフーチング幅Wを変更するにあたっては、基礎断面データベース17から対象基礎領域21aに設定されているフーチング幅Wよりも値の大きいフーチング幅Wを読み出し、その読み出したフーチング幅Wを対象基礎領域21aのフーチング幅として新たに設定することが考えられる。また、ステップS33(図7)において基礎梁断面を変更するにあたっては、基礎断面データベース17から対象基礎領域21aに設定されている基礎梁断面に関する寸法(基礎梁部24の幅Bや高さH等の基礎梁寸法)よりも基礎梁断面の耐力を大きくする基礎梁寸法を読み出し、その読み出した基礎梁寸法を対象基礎領域21aの基礎梁寸法として新たに設定することが考えられる。そして、ステップS32(図7)では、対象基礎領域21aに設定されている各種数値データ(基礎寸法)を基に、対象基礎領域21aの基礎断面を作成(設計)することが考えられる。   In the above embodiment, the cross-sectional data of the foundation 21 is stored in the basic cross-sectional database 17 as cross-sectional data, but numerical data (dimensions) data (for example, footing width W, width of the basic beam portion 24) are not cross-sectional data. B, outer dimensions such as height H, diameters of the reinforcing bars 26 to 29, etc.) may be stored. In this case, instead of initializing the basic cross section of the target basic region 21a in step S21 (FIG. 7), various numerical data (footing width W, basic beam portion necessary for specifying the basic cross section from the basic cross section database 17). 24 numerical data such as width B and height H) may be read and the read numerical data may be initially set as the basic dimensions (basic cross-sectional dimensions) of the target basic region 21a. In this case, in changing the footing width W in step S27 (FIG. 7), the footing width W having a value larger than the footing width W set in the target basic region 21a is read from the basic cross-section database 17, It is conceivable that the read footing width W is newly set as the footing width of the target basic region 21a. Further, in changing the foundation beam section in step S33 (FIG. 7), the dimensions (width B and height H of the foundation beam portion 24, etc.) regarding the foundation beam section set in the target foundation region 21a from the foundation section database 17 are used. It is conceivable to read out a basic beam dimension that increases the proof strength of the cross section of the basic beam than the basic beam dimension) and to newly set the read basic beam dimension as the basic beam dimension of the target basic region 21a. In step S32 (FIG. 7), it is conceivable to create (design) a basic cross section of the target basic region 21a based on various numerical data (basic dimensions) set in the target basic region 21a.

・上記実施形態では、基礎21を複数の基礎領域21aに区分し、それら各基礎領域21aごとに断面設計を行ったが、基礎21を複数の基礎領域21aに区分せず基礎21全体を対象として断面設計を行ってもよい。   In the above embodiment, the foundation 21 is divided into a plurality of foundation areas 21a, and the cross-sectional design is performed for each of the foundation areas 21a. However, the foundation 21 is not divided into the plurality of foundation areas 21a, and the entire foundation 21 is targeted. A cross-sectional design may be performed.

・上記実施形態では、基礎21の断面データXに、基礎21の断面形状に加え鉄筋情報を含めたが、鉄筋情報は含めず断面形状だけ含めるようにしてもよい。   In the above embodiment, the reinforcing bar information is included in the cross-sectional data X of the foundation 21 in addition to the cross-sectional shape of the foundation 21, but only the cross-sectional shape may be included without including the reinforcing bar information.

・上記実施形態では、布基礎21の断面設計を行うにあたり、本発明の基礎設計装置を用いたが、べた基礎や杭基礎等、布基礎以外の基礎の断面設計を行う際にも本基礎設計装置を用いることができる。   In the above embodiment, the cross-section design of the fabric foundation 21 is performed using the foundation design device of the present invention. However, the foundation design is also used when performing cross-section design of foundations other than the fabric foundation such as a solid foundation and a pile foundation. An apparatus can be used.

・例えば、杭基礎の断面設計に本発明を適用する場合には、対象基礎領域21aに柱42aから作用する鉛直荷重を算出した後、その鉛直荷重に基づき各杭に生じる応力を算出し、その算出した応力が杭耐力以下となるように杭の本数を決定することが考えられる。この場合、建物の荷重状況に応じた最適な本数で杭を配置することができる。   -For example, when applying the present invention to the cross-sectional design of a pile foundation, after calculating the vertical load acting from the column 42a on the target foundation region 21a, calculate the stress generated in each pile based on the vertical load, It is conceivable to determine the number of piles so that the calculated stress is less than the pile yield strength. In this case, the piles can be arranged in an optimum number according to the load condition of the building.

10…基礎設計装置、11…制御部、12…記憶部、17…基礎断面データベース、21…基礎、22…フーチング部、23…立ち上がり部、24…基礎梁部、40…ユニット式建物、41…建物ユニット、42…柱。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Foundation design apparatus, 11 ... Control part, 12 ... Memory | storage part, 17 ... Foundation cross-section database, 21 ... Foundation, 22 ... Footing part, 23 ... Stand-up part, 24 ... Foundation beam part, 40 ... Unit type building, 41 ... Building unit, 42 ... pillar.

Claims (4)

柱及び梁を有してなる複数の建物ユニットが互いに連結されて構成されるユニット式の建物の基礎について設計を行う基礎設計システムであって、
前記基礎上には、前記建物ユニットの前記柱が設置されることで前記建物が設けられ、
前記建物の設計データを取得する取得手段と、
その取得手段により取得した前記建物の設計データに基づき、前記柱から前記基礎に作用する荷重を算出する荷重算出手段と、
その荷重算出手段により算出した荷重に基づき、前記基礎の断面設計を行う断面設計手段と、
を備えることを特徴とする基礎設計システム。
A basic design system for designing a foundation of a unit type building constructed by connecting a plurality of building units having columns and beams to each other,
On the foundation, the building is provided by installing the pillar of the building unit,
Obtaining means for obtaining design data of the building;
Based on the design data of the building acquired by the acquisition means, a load calculation means for calculating a load acting on the foundation from the pillar,
Based on the load calculated by the load calculation means, a cross-sectional design means for performing the cross-sectional design of the foundation,
A basic design system characterized by comprising:
前記基礎は、地盤に埋設されるフーチング部と、そのフーチング部から上方に立ち上がり地盤から露出される立ち上がり部とを有する布基礎であり、
前記荷重算出手段は、前記柱から前記基礎に作用する鉛直荷重を算出し、
前記荷重算出手段により算出した鉛直荷重に基づき、地盤から前記フーチング部底面に作用する接地圧を算出する接地圧算出手段を備え、
前記断面設計手段は、前記算出した接地圧に基づいて、前記フーチング部の幅を決定することを特徴とする請求項1に記載の基礎設計システム。
The foundation is a fabric foundation having a footing portion embedded in the ground, and a rising portion exposed upward from the footing portion and exposed from the ground,
The load calculating means calculates a vertical load acting on the foundation from the column,
Based on the vertical load calculated by the load calculating means, comprising a ground pressure calculating means for calculating a ground pressure acting on the bottom of the footing part from the ground,
The basic design system according to claim 1, wherein the cross-section design unit determines a width of the footing unit based on the calculated contact pressure.
前記基礎において、前記立ち上がり部を含み当該基礎の上下方向全域に亘る部分は基礎梁部となっており、
前記荷重算出手段は、前記柱から前記基礎に作用する水平荷重を算出し、
前記荷重算出手段により算出した水平荷重に基づき、その水平荷重が前記基礎に対して作用する水平荷重作用時に前記基礎梁部に生じる応力を基礎梁応力として算出する応力算出手段を備え、
前記断面設計手段は、前記応力算出手段により算出した基礎梁応力に基づき、前記基礎梁部の断面形状を含む基礎梁断面を決定することを特徴とする請求項2に記載の基礎設計システム。
In the foundation, the part including the rising part and spanning the entire vertical direction of the foundation is a foundation beam part,
The load calculating means calculates a horizontal load acting on the foundation from the column,
Based on the horizontal load calculated by the load calculation means, comprising: a stress calculation means for calculating the stress generated in the foundation beam portion when the horizontal load acts on the foundation as the foundation beam stress
3. The foundation design system according to claim 2, wherein the section design means determines a foundation beam section including a sectional shape of the foundation beam portion based on the foundation beam stress calculated by the stress calculation means.
前記断面設計手段により決定される前記基礎梁断面には、前記基礎梁部の断面形状に加え、前記基礎梁部に設けられる鉄筋の情報が含まれていることを特徴とする請求項3に記載の基礎設計システム。   The section of the foundation beam determined by the section design means includes information on reinforcing bars provided in the foundation beam section in addition to the sectional shape of the foundation beam section. Basic design system.
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