JP2613016B2 - 橋梁の設計、製作のための３次元モデルの構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の橋梁の設計図を
作成するとともに、製作時の部品情報を作成することが
できる新規な橋梁の設計、製作のための３次元モデルの
構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から橋梁の設計図を作成し、また製
作時の部品情報を作成するには、各橋梁毎に個別的に演
算を行っており、これによって多大の人・時間を費やし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、橋梁
の設計図および製作時の部品情報を、容易に得ることが
できるようにした橋梁の設計、製作のための３次元モデ
ルの構築方法を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、橋梁の線形座
標値を入力し、その橋梁を構成する複数の各部材毎の属
性とを入力し、さらに橋種を入力し、これらの入力され
た前記線形座標値と前記属性と橋種とに基づいて、完成
系の３次元モデルを作り、完成系の３次元モデルの基準
線にキャンバー値を上乗せして製作系の基準線を作り、
こうして作られた製作系の基準線に沿って完成系の３次
元モデルを変形することによって、製作系の３次元モデ
ルを作り、製作系の３次元モデルに基づいて、前記各部
材毎の製作データを得ることを特徴とする橋梁の設計、
製作のための３次元モデルの構築方法である。

【０００５】また本発明は、完成系の３次元モデルから
得られる完成系線形データに基づいて、橋梁の設計図を
作ることを特徴とする。

【０００６】また本発明は、橋梁の完成系線形データ
を、全橋種に共通の演算手法と、橋種毎に異なる個別の
演算手法とを用いて演算して求め、こうして求めた完成
系線形データに基づいて、橋梁の設計図を作ることを特
徴とする。

【０００７】

【０００８】

【作用】本発明に従えば、完成系の３次元モデルの基準
線にキャンバー値を上乗せして製作系の基準線を作り、
この製作系の基準線に沿って完成系の３次元モデルを変
形し、これによって製作系の３次元モデルを作り、こう
して得られた製作系の３次元モデルから、各部材毎の製
作データを得る。したがって容易に製作時の部品情報で
ある前記製作データを得ることができるようになる。本
発明に従えば、前述のようにして作られた完成系の３次
元モデルから完成系線形データを得て、この完成系線形
データに基づいて橋梁の設計図を作るので、その橋梁の
設計図を容易に得ることができる。さらに本発明に従え
ば、全橋種に共通の演算手法と、橋種毎に異なる個別の
演算手法とを用いて橋梁の完成系線形データを求め、こ
の完成系線形データから橋梁の設計図を作るので、プロ
グラムに必要なメモリのストア容量を少なくすることが
でき、また多数の橋種に共通の演算式を訂正することも
また容易に行うことができる。

【０００９】橋種としては、たとえば使用材料によって
たとえば鋼およびその他の橋に分類され、また構造形式
によって分類すれば、桁橋、ラーメン橋、アーチ橋、ト
ラス橋などに分類することができる。また桁橋は鈑桁
橋、箱桁橋、鋼床版桁橋などに分類することができる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の全体の構成を示
すブロック図である。各種の橋梁のうち、設計、製作し
ようとする橋種の橋梁の完成系線形データＡを第１のメ
モリなどの手段１にストアし、この完成系線形データＡ
に基づき、第２手段２では、製作系線形データＢを得
る。これらの各線形データＡ，Ｂを、演算手段３におい
て演算し、第３手段４では、後述の図５に示されるよう
な設計図を得、また第４手段５では、製作時の部品情報
を、各部品毎に得るとともに、工作図を得る。部品情報
は、たとえば橋梁を構成する部材の形状、属性などであ
り、属性というのは、たとえば溶接、他の部材との取付
位置などの情報である。

【００１１】こうして線形データは、橋梁上の道路の路
面形状を定義するものであり、また完成系モデルである
３次元橋梁モデルのデータＡは、橋梁構造を、｛橋→モ
デリング単位→ブロック→パネル→部材｝の階層構造で
定義する。また製作系モデルである３次元橋梁モデルデ
ータＢは、３次元橋梁モデル（完成系）データにキャン
バー値を加え、製作系の寸法・座標に変換したもので、
モデル構造的には設計用の完成系モデルと同じである。

【００１２】完成系線形データＡに関して、その線形デ
ータの編集にあたっては、図２に示されるように、３次
元橋梁モデルを定義するのに必要な基本形状ライン、す
なわち縦断ラインおよび横断ラインを集約、整備する。
このラインデータは、入力手段６によって橋梁の線形座
標値を入力し、あるいはまた線形計算手段７から入力
し、さらにまた取り込まれたラインに対して構造上の特
性を付加し、ライン名の他にライン属性を、参照符８で
示すようにもたせる。

【００１３】次に図２に示される線形データ編集の結果
に基づき、図３に示されるように４種類の手段９〜１２
によって演算処理を行う。まず、モデリングの基準線の
配置手段９では、前述の線形データ編集では定義され
ず、かつモデリングで必要な縦桁線、縦リブ線、デッキ
縁線、横リブ線、現場継手線などのラインを定義する。
また補剛材の配置の手段１０では、垂直補剛材、水平補
剛材の割り付けを行う。さらに横断構造種類の指定のた
めの手段１１では、１つの横断線に含まれるさまざまな
構造種類を特定する。たとえば、ある横断に着目する
と、それはブラケット、ダイアフラム、横桁、ブラケッ
トから構成されておれば、その横断内のそれぞれの線分
に構造種類を割り当ててモデリングに都合を図る。

【００１４】さらに鋼床版割り付けのための手段１２で
は、鋼床版での縦リブ、横リブ、継手位置などの割り付
け検討をするための専用メニューで、設計に着手する前
に使用可能である。すぐにモデリングに入ることもでき
る。

【００１５】こうして図２の線形データ編集と、図３に
示される配置、構造編集で定義されたライン上に、図４
に示されるように各構造単位に断面モデルを添付して、
橋梁の基本構造との完成系のモデル化を行う。線形デー
タ編集と配置・構造編集で定義されたライン上に各構造
単位に断面モデルを貼付して、橋梁の基本構造部のモデ
ル化を行う。鈑桁橋、箱桁橋、鋼床版桁橋のモデリング
１３に関しては、断面モデル１４〜１７において、上フ
ランジ、ウエブ、下フランジなどの断面を構成する部材
の種類と、その属性が、予め定義されている。属性とし
ては、板辺の拘束種類、溶接開先形状、取り付く相手部
材などがあり、溶接サイズもある。さらに縦桁、現場継
手、隅角構造の各モデリング１８〜２０などがある。

【００１６】演算手段３では、前述の図１に関連して示
されるように、このようなモデリング用の入力データ
を、手段２１から入力する。演算手段３では、全橋種に
共通の演算手法３ａと橋種毎に異なる個別の演算手法３
ｂとがあり、前記共通の演算手法３ａと、前記個別の演
算手法３ｂとを用いて、演算を行う。このような演算手
法３ａ，３ｂの具体的な演算プログラムによって得られ
る構造の種類は表１に示されるとおりである。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１において、たとえば鈑桁橋、箱桁橋、
鋼床版桁橋の構造種類のうち、ダイアフラムは、表１に
おいて、「共１」と記載されているのは、箱断面を有す
る全橋種に共通のダイアフラムに関する共通の演算手法
を用いるという意味であり、また「共」および添字の数
字がないものは、個別の演算手法のプログラムを用いる
という意味である。

【００１９】こうして完成系の線形データＡを演算手段
３に与えることによって、図５に示されるような設計図
が得られる。この設計図は、メンテナンス時に必要とな
り、また工場内での仮組みのために必要であり、さらに
また顧客の承認のために必要となる。さらに設計図展開
が可能である。すなわち完成系橋梁モデリングに関して
説明した図４の演算で得られた３次元橋梁モデルを、上
下フランジパネル、腹板パネルなどのパネル単位で平面
投影、側面投影したり、曲がった腹板パネルは、平面に
展開して投影し、設計図用の表示パネルを作成する。さ
らに寸法線、寸法値、注記、材料表示、記号表示、各種
配置図、各部詳細図を加えて、図５の設計図を完成して
その体裁を整える。

【００２０】さらにまた前述の図４に示される完成系橋
梁モデリングで得られた３次元橋梁モデルの各モデリン
グ基準線上に、図１の手段２２によってキャンバー値を
上乗せし、その新しい展開基準線に沿って３次元橋梁モ
デルを変形して図１に示されるように製作系線形データ
Ｂのモデルを作成する。さらに製作上の都合でモデルを
変更することも可能である。

【００２１】こうして得られた製作系の線形データに基
づき、演算手段３において演算を行い、各部材単位の部
品情報を作成する。すなわち橋梁の自重の撓み前の各構
成要素である部品の板取り用の図面などの製作データを
得る。こうして工作図の展開を行う。すなわち前述の設
計図の展開と同様に、製作系３次元橋梁モデルを上下フ
ランジパネル、腹板パネルなどのパネル単位で平面投
影、側面投影したり、曲がった腹板パネルは平面に展開
して投影し、工作図用の表示パネルを作成する。さらに
寸法線、寸法値、注記、材料表示、記号表示、各種配置
図および各部詳細図を加えて、前述の設計図と同様の体
裁を整え、さらに全ての部材に部材マークを振り付け
る。部材マークは、部材名と部材番号とから成る。

【００２２】また設計図は、完成系の３次元橋梁モデル
データＡから、完成された橋梁の図面を得、出力された
図面情報と管理情報を定義する。管理情報には、各図面
が３次元橋梁モデルデータＡのどの部分から切り出され
たか、を示すデータなどを含む。

【００２３】本発明の他の実施例として、キャンバー値
のデータを完成系線形モデルＡに追加する手段２２およ
び製作系線形データ２をストアする第２手段２を省略
し、したがって第４手段５を省略して、完成系線形デー
タＡから演算手段３を用いて設計図を得る構成であって
もよい。また本発明の他の実施例として、製作系線形デ
ータＢから演算手段３を用いて第４手段５において部品
情報および工作図を得るように構成してもよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、完成系の３次元モデル
からキャンバー値を上乗せして製作系の基準線を作り、
この製作系の基準線に沿って完成系の３次元モデルを変
形して製作系の３次元モデルを作り、この製作系の３次
元モデルから各部材毎の製作データを得るようにしたの
で、部品情報である製作データを容易に簡便に得ること
ができるようになる。

【００２５】また本発明によれば、橋梁の設計図を作る
にあたっては、完成系の３次元モデルから得られる完成
系線形データに基づいて作るようにしたので、橋梁の設
計図を容易に簡便に得ることができるようになる。さら
に本発明によれば、橋梁の設計図を作成するにあたり、
橋梁の完成系線形データを求めるために、全橋種に共通
の演算手法と、橋種毎に異なる個別の演算手法とを用
い、このような前記共通の演算手法を用いることによっ
て、演算プログラムに必要なメモリのストア容量を少な
くすることができ、また多数の橋種に共通の演算式など
を容易に一斉に変更することもまた可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体の構成を示す系統図で
ある。

【図２】線形データの編集を示す系統図である。

【図３】線形データ編集を受けて、配置・構造の編集処
理を行う構成を示す系統図である。

【図４】完成系橋梁モデリングの構成を示す系統図であ
る。

【図５】設計図の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 完成系線形データＡをストアする第１手段 ２ 製作系線形データＢをストアする第２手段 ３ 演算手段 ３ａ 橋種に共通の演算手法 ３ｂ 各橋種毎に異なる個別の演算手法 ４ 設計図を出力する第３手段 ５ 部品情報および工作図を出力する第４手段

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 橋梁の線形座標値を入力し、 その橋梁を構成する複数の各部材毎の属性とを入力し、
   さらに 橋種を入力し、 これらの入力された前記線形座標値と前記属性と橋種と
   に基づいて、完成系の３次元モデルを作り、 完成系の３次元モデルの基準線にキャンバー値を上乗せ
   して製作系の基準線を作り、 こうして作られた製作系の基準線に沿って完成系の３次
   元モデルを変形することによって、製作系の３次元モデ
   ルを作り、 製作系の３次元モデルに基づいて、前記各部材毎の製作
   データを得ることを特徴とする橋梁の設計、製作のため
   の３次元モデルの構築方法。
2. 【請求項２】 完成系の３次元モデルから得られる完成
   系線形データに基づいて、橋梁の設計図を作ることを特
   徴とする請求項１記載の橋梁の設計、製作のための３次
   元モデルの構築方法。
3. 【請求項３】 橋梁の完成系線形データを、全橋種に共
   通の演算手法と、橋種毎に異なる個別の演算手法とを用
   いて演算して求め、こうして求めた完成系線形データに
   基づいて、橋梁の設計図を作ることを特徴とする請求項
   ２記載の橋梁の設計、製作のための３次元モデルの構築
   方法。