JP3771670B2

JP3771670B2 - Building management device and building load state prediction device

Info

Publication number: JP3771670B2
Application number: JP12123197A
Authority: JP
Inventors: 敬三岩下; 淳浜辺; 卓美藤井; 貴志宮崎; 哲朗小橋; 一博井ノ上; 守司山本; 英幸伊藤; 章梅国
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 1997-05-12
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2017-05-12
Also published as: JPH10312404A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物管理装置及び建造物荷重状態予測装置に係り、より詳しくは、建造物を構成する構成部材の荷重状態を管理する建造物管理装置及び建造物を構成する構成部材の荷重状態を予測する建造物荷重状態予測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、建造物の建築順序は通常、一通りに限定されず、複数通り考えられる。一方、建築順序が異なると、建造物を構成する構成物の出現する時期が変化するため、建造物の変形、応力等の荷重状態を表す物理量が異なる値となる。よって、複数の建築順序各々において建造物の該物理量を予測し、予測した物理量に基づいて、最適な建築順序を決定することが行われている。
【０００３】
ところで、建造物の上記物理量は、建築順序に従った各建築段階各々の３次元モデルを順に作成し、各３次元モデルの各要素における他の要素からの荷重等を累加して予測している。
【０００４】
一方、複数の建築順序各々において、建造物の上記物理量を予測する際は、各建築段階毎に建造物の各要素を追加、削除したり、各要素間の境界条件や各要素の端部の接合条件を変更したりして、架構形状を変更する場合がある。
【０００５】
この様に、架構形状を変更した場合、各建築段階各々の３次元モデルが別個独立したものとなり、各建築段階各々の３次元モデルを順に作成し直さなければ、建造物の上記物理量を予測することができない。そこで、複数の建築順序各々において、各建築順序に従って、架構形状を変更しながら３次元モデルを作成し、かつ、上記のように物理量を予測して、最適な建築順序を決定している。
【０００６】
また、建造物の建築過程では、前述した様に決定された建築順序における複数の建築段階各々毎に、建造物の任意に選択された位置（計測位置）における上記物理量をセンサーにより計測等して求めている。管理者は、計測された物理量の値（計測値）と、前述した様に予測して求めた予測値を計算機に入力して、計測値の予測値に対する割合（％）等を求めている。そして、求めた割合、計測値、予測値を、計測位置に対応して、表にしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、複数の建築順序各々において、各建築順序に従って、架構形状を変更しながら、３次元モデルを作成するのは、管理者に多大な労力の負担となる。また、この様に３次元モテルを作成するには、多大な時間を要する。従って、建造物の上記物理量の予測に多大な時間を要する。よって、以上より、架構形状変更しながら、建築順序を決定することを容易に行なうことができない。
【０００８】
また、前述したように、上記割合、計測値、予測値を、計測位置の情報に対応して、表にしているので、建造物全体との関係で容易に把握することができない。
【０００９】
本発明は、上記事実に鑑みなされたもので、予測された物理量、計測された物理量等を建造物全体との関係で容易に把握することの可能な建造物管理装置及び、１つの３次元モデルにより、建築順序の何れかの建築段階の物理量を予測することの可能な建造物荷重状態予測装置を提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため請求項１記載の発明は、建造物を構成する複数の構成部材の予め指定された位置の荷重状態を表す物理量を検出する検出手段と、前記建造物を表しかつ前記建造物を構成する複数の構成部材に長さ及び位置が対応する複数の要素で構成される３次元モデルを表示するための、各要素に対し各要素に対応する構成部材の重量が設定された３次元モデルデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された３次元モデルデータに基づいて、前記予め指定された位置の荷重状態を表す物理量を予測する予測手段と、前記記憶手段に記憶された３次元モデルデータ、前記検出された物理量、及び前記予測された物理量に基づいて、前記３次元モデルと、該３次元モデルの要素の前記予め指定された位置に対応する位置に対応して、前記検出された物理量、前記予測された物理量、及び前記検出された物理量と前記予測された物理量との比較値の少なくとも１つと、を表示する表示手段と、を備えている。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記表示手段は、前記比較値が予め定めた許容範囲外の場合には、前記予め指定された位置に対応する要素の表示色を予め指定された色に変更することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は建造物を表しかつ該建造物を構成する複数の構成部材に長さ及び位置が対応する複数の要素で構成される３次元モデルを表示するための、各要素に対し各要素に対応する構成部材の重量が設定された３次元モデルデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された３次元モデルデータに基づいて、３次元モデルを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された３次元モデルの各要素に、前記建造物を建築する建築順序に従った複数の建築段階の何れかを指定する指定手段と、前記複数の要素の少なくとも１つの構成部材の構造状態及び前記指定された建築段階の少なくとも一方を変更する変更手段と、前記記憶手段に記憶された前記３次元モデルデータ及び前記指定手段により指定された建築順序に基づいて、少なくとも１つの建築段階の少なくとも１つの構成部材の予め定め定められた位置の荷重状態を表す物理量を予測すると共に、前記変更手段により、前記構造状態及び前記建築順序の少なくとも一方が変更された場合には、前記記憶された前記３次元モデルデータ、前記指定された建築段階、及び前記変更された構造状態及び前記建築順序の少なくとも一方に基づいて、前記荷重状態を再度予測する予測手段と、を備えている。
【００１３】
請求項４記載の発明は、建造物を表しかつ該建造物を構成する複数の構成部材に長さ及び位置が対応する複数の要素で構成される３次元モデルを表示するための、各要素に対し各要素に対応する構成部材の重量が設定された３次元モデルデータを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された３次元モデルデータに基づいて、３次元モデルを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された３次元モデルの各要素に、前記建造物を建築する建築順序に従った複数の建築段階の何れかを指定する指定手段と、前記記憶手段に記憶された前記３次元モデルデータ及び前記指定手段により指定された建築段階に基づいて、前記構成部材の予め指定された位置の荷重状態を表す物理量を各構成段階毎に予測する予測手段と、前記予め指定された位置の荷重状態を表す物理量を検出する検出手段と、少なくとも１つの構成段階の前記検出された物理量、前記予測された物理量、及び前記検出された物理量と前記予測された物理量との比較値の少なくとも１つが、前記３次元モデルの要素の前記予め指定された位置に対応する位置に対応して表示されるように制御する制御手段と、を備えている。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記複数の要素の少なくとも１つの構成部材の構造状態及び前記指定された建築段階の少なくとも一方を変更する変更手段を更に備え、前記予測手段は、前記記憶された前記３次元モデルデータ、前記指定された建築段階、及び前記変更された構造状態及び前記建築順序の少なくとも一方に基づいて、前記荷重状態を再度予測することを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項４又は請求項５記載の発明において、前記制御手段は、前記比が予め定めた許容範囲外の場合には、前記予め指定された位置に対応する要素の表示色を予め指定された色に変更するように制御することを特徴とする。
【００１６】
すなわち、請求項１記載の発明に係る検出手段は、建造物を構成する複数の構成部材の予め指定された位置の荷重状態を表す物理量を検出する。なお、この物理量には、歪み、応力、変位、軸力、モーメント、及び推力等がある。
【００１７】
記憶手段は、建造物を表しかつ建造物を構成する複数の構成部材に長さ及び位置が対応する複数の要素で構成される３次元モデルを表示ための、各要素に対応する各構成部材の重量が設定された３次元モデルデータを記憶する。
【００１８】
予測手段は、記憶手段に記憶された３次元モデルデータに基づいて、予め指定された位置の荷重状態を表す物理量を予測する。
【００１９】
表示手段は、記憶手段に記憶された３次元モデルデータ、検出された物理量、及び予測された物理量に基づいて、３次元モデルと、該３次元モデルの要素の予め指定された位置に対応して、検出された物理量、予測された物理量、及び検出された物理量と予測された物理量の比較値（差、比）の少なくとも１つと、を表示する。
【００２０】
この様に、３次元モデルと、３次元モデルの要素の予め指定された位置に対応して、検出された物理量、予測された物理量及び検出された物理量と予測された物理量の比較値の少なくとも一つと、を表示するので、検出された物理量、予測された物理量、検出された物理量と予測された物理量との比較値との少なくとも１つを、３次元モデルの要素の予め指定された位置に対応して認識することが出来る。
【００２１】
ここで、表示手段は、上記比較値が予め定めた許容範囲外の場合には、予め指定された位置に対応する要素の表示色を予め指定された色に変更する様にしてもよい。なお、許容範囲は、複数の許容範囲の内の選択された１つとしてもよい。
【００２２】
この様に、上記比較値が予め定めた許容範囲外の場合に、予め指定された位置に対応する要素の表示色を予め指定された色に変更すれば、上記比較値が予め定めた許容範囲外であることを、警告すると共に予め指定された位置に対応する要素に対応して認識することができる。
【００２３】
なお、上記比較値が予め定めた許容範囲外の場合に警報する警報手段を更に備えるようにしてもよい。このように上記比較値が予め定めた許容範囲外の場合に警報すれば、注意を喚起させることができる。
【００２４】
請求項３記載の発明に係る記憶手段は、前述した３次元モデルデータを記憶する。表示手段は、記憶手段に記憶された３次元モデルデータに基づいて、３次元モデルを表示する。
【００２５】
指定手段は、表示手段に表示された３次元モデルの各要素に、建造物を建築する建築順序順に従った複数の建築段階の何れかを指定する。なお、指定手段は、３次元モデルの各要素をグループにまとめるとともに、該グループに対し、前記構成段階を指定する様にしてもよい。
【００２６】
予測手段は、記憶手段に記憶された３次元モデルデータ及び指定手段により指定された建築順序に基づいて、少なくとも一つの建築段階の少なくとも一つの構成部材の予め定められた位置の荷重状態を表す物理量を予測する。即ち、前述したように、３次元モデルの各要素は、構成部材に長さ及び位置が対応し、各要素には、各構成部材の重量が設定されると共に、建造物を建築する建築順序に従った複数の建築段階の何れかが指定されるため、どの建築段階でいずれの要素が出現するのかを認識することができ、記憶手段に記憶された３次元モデルデータ及び指定手段により指定された建築順序に基づいて、少なくとも一つの建築段階の少なくとも一つの構成部材の予め定められた位置の荷重状態を表す物理量を予測することができる。
【００２７】
また、変更手段により、複数の要素の少なくとも一つの構成部材の構造状態及び上記指定された建築段階の少なくとも一方が変更された場合には、予測手段は、上記記憶された３次元モデルデータ、上記指定された建築段階、及び変更された構造状態及び建築順序の少なくとも一方に基づいて、荷重状態を再度予測する。
【００２８】
なお、変更手段は、要素の追加または削除、複数の要素の隣接する他の要素との境界条件や接合条件の少なくとも一方を変更することにより、構成状態を変更するようにしてもよい。
【００２９】
この様に、複数の要素の少なくとも一つの構成部材の構造状態及び上記指定された建築段階の少なくとも一方が変更された場合でも、３次元モデルの各要素に、建造物を建築する建築順序に従った複数の建築段階の何れかが指定されており、どの建築段階でいずれの要素が出現するのかが認識できるので、３次元モデルデータ、指定された建築段階、変更された構造状態及び建築順序の少なくとも一方に基づいて、荷重状態を再度予測することができる。よって、この様に荷重状態を再度予測することができるので、再度、３次元モデルを作成する必要がないので、荷重状態を短時間に予測することができる。
【００３０】
なお、請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明における上記物理量の予測方法が、請求項３記載の予測方法に一致するので、荷重状態を短時間に予測することができると共に、検出された物理量、予測された物理量、検出された物理量と予測された物理量との比較値との少なくとも１つを、３次元モデルの要素の予め指定された位置に対応して認識することが出来る。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
本形態の建造物管理装置は、図１に示す様に、指定された計測位置の荷重状態を表す物理量（歪み、応力、変位、軸力、モーメント、及び推力等）の計測値、構成部材の端部における該物理量の予測値等を保存する保存装置１２、計測位置を示すデータを入力するとともに、保存装置１２に保存されたデータに基づいて、計測値、予測値、及び計測値と予測値との比較値を表示等する管理装置１４、構成部材の端部における物理量を予測する予測装置１６、指定された計測位置の、歪み、応力、温度の計測値を集計する第一の集計装置１８、指定された計測位置の変位、推力の計測値を集計する第２の集計装置２６、及びこれらの装置１２〜２６を、ＬＡＮを介して、相互に接続する集線装置（ＨＵＢ）３０を備えている。なお、予測装置１６は、本発明の建造物荷重状態予測装置の実施の形態である。
【００３３】
これらの装置１２〜２６は、パーソナルコンピュータにより構成され、表示手段に対応するディスプレイ、図示しない、指定手段に対応するマウス、変更手段に対応するキーボードが接続されている。
【００３４】
第１の集計装置１８には、データロガー２０、スイッチボックス２２を介して上記歪み、応力、温度を計測する為の、検出手段としてのセンサー２４Ｎ１、２４Ｎ２、２４Ｎ３、・・・が接続されている。よって、各センサー２４Ｎ１、２４Ｎ２、２４Ｎ３、・・・により計測された物理量の計測値の各々が、データロガー２０、スイッチボックス２２により、所定時間毎に自動的に走査されて、第１の集計装置１８に出力される。
【００３５】
また、第２の集計装置２６には、検出手段としての変位計測装置２８が接続されている。なお、変位計測装置２８は、後述するように設定されて、各計測位置の変位を順に測定して、第２の集計装置２６に出力する。
【００３６】
次に本形態の作用を説明する。
［建造物の建築前（建築順序決定時）］
図２には、建造物を表す３次元モデルを表示するための３次元データを入力し、入力した３次元データを記憶手段（例えば、ＨＤＤ）に記憶し後、建造物の建築順序の決定処理をスタートするためのキーがオンとなった時に予測装置１６が実行する建築順序決定処理ルーチンが示されている。
【００３７】
本ルーチンがスタートすると、ステップ３２で、３次元モデルを作成する。なお、この３次元モデルは、建造物を構成する複数の構成部材に長さ及び位置が対応する複数の要素で構成されている。
【００３８】
ステップ３４で、上記記憶手段に記憶された３次元モデルを表示する。
ステップ３６で、図３に示すように、グループ化画面５２を表示する。このグループ化画面５２は、グループ名を入力するグループ名入力エリア５４、グループを構成する要素を表示する色を指定するカラー指定エリア５６、グループ名を表示するグループ名表示エリア６２、ＯＫキー５８及びキャンセルキー６０が設けられている。
【００３９】
次のステップ３８で、マウスによってカーソルを移動させ１つのグループにまとめる要素を連続して指定することにより、３次元モデルの各要素をグループ化する。即ち、カーソルを移動して、略同一時期に構築する構成部材に対応する要素を選択すると、図３に示す様に選択された要素が太線になって表示される。そして、グループ名入力エリア５４をクリックして、キーボードからグループ名（例えば１階等）を入力する。この様に、グループ名入力エリア５４にグループ名が入力されると、グループ名表示エリア６２にグループ名が表示される。また、カラー指定エリア５６に色が指定して入力されると、上記の様に選択された要素の表示色が、指定された色に変更する。なお、グループを構成する要素の最少単位は、一つの要素である。
【００４０】
次のステップ４０で、各グループへの建築段階及び荷重種類を設定する。すなわち、図４に示すように、設定画面６４が表示される。この設定画面６４には、前述した様にグループ化された要素のグループ名を表示するグループ名表示エリア７０、建築段階名を表示する建築段階名表示エリア６８、及び荷重ケース設定エリア７２が設けられている。なお、荷重ケースは、例えばコンクリートや鉄骨等の部材の種類に対応して定められている。また、この設定画面６４には、建築段階名を設定する為の建築段階名設定エリア６６、ＯＫキー、及びキャンセルキー７６が設けられている。そして、グループ名表示エリア７０に表示されたグループ名のいずれかを選択し、荷重ケース設定エリア７２に表示された荷重ケースの何れかを選択し、建築段階名設定エリア６６に、建築段階名（図４では『Ｓｔｅｐ１』）を入力すると、建築段階名表示エリア６８に建築段階名が表示されると共に、指定されたグループに対し、建築段階及び荷重ケースが設定される。
【００４１】
なお、荷重ケースを設定することにより、指定されたグループを構成する要素に、該要素に対応する構成部材の重量が設定されることになる。
【００４２】
以上の様に各グループへ建築段階及び荷重種類が設定されると、例えば、図５に示すように、３次元モデル３００の１つのグループ３０２については、ステップ１−１の建築段階が設定され、グループ３０４については、ステップ１−２の建築段階が設定され、グループ３０６については、ステップ１−３の建築段階が設定される。その他、この様に各グループについても建築段階（ステップ）が設定される（図５、図６を参照）。
【００４３】
なお、図５、図６の上欄には、建築段階が進むにつれて形成（成長）される３次元モデルが表示され、下欄には、各々の建築段階で追加される３次元モデルが表示されている。
【００４４】
次のステップ４２では、各建築段階における各要素の荷重状態を表す物理量を予測する。なお、荷重状態は、変位、推力、歪み、軸力、モーメント、その他がある。なお、ステップ４２は、本発明の予測手段に対応する。
【００４５】
前述した様に、各要素は、構成部材の位置及び長さが対応し、かつ、重量が設定され、また、各要素に建築段階が指定されているので、各要素がどの建築段階で出現することが判るので、各建築段階における各要素の荷重状態を表す物理量を予測することができる。
【００４６】
次のステップ４４で、図７に示すように、各要素端部（例えば、ＸＢ１、ＸＢ２、ＸＢ３、ＸＢ４通り）の各建築段階の物理量の予測値を、各建築段階毎にプロットしてグラフ表示する。よって、例えば、要素ＸＢ１は、ステップ８の建築段階で、−４．５７８［ｃｍ］変位し、ステップ９−１の建築段階で、−４．９８７［ｃｍ］変位し、さらに、ステップ９−２の建築段階で、−８．３１６［ｃｍ］変位していることが判る。なお、その他の物理量も同様に表示する。
【００４７】
この様に、各要素端部における各建築段階毎の物理量がグラフとなって表示されるので、例えば、変位量が大きければ、この建築順序は妥当でないと判断する場合がある。この様に建築順序が妥当でないと判断した管理者は、建築順序や構造状態、例えば、要素の追加、削除、接合条件、境界条件、先端荷重の有無等を変更する様に指定する。この様に、建築順序及び構造状態の少なくとも一方が変更された場合には、ステップ４６が肯定判定されて、ステップ４２に戻る。前述した様に、各要素には、建築順序が指定されているので、各要素が何時の建築段階で実現するのか判るので、ステップ４２では、各建築段階における各要素の物理量を再度予測する（予測しなおす）。そして、ステップ４４で、各建築段階における各要素の物理量を予測する。よって、例えば、図８に示す様に、ある要素端部（Ｙ０３ＸＢ₁）における先端荷重がある場合とない場合との変位量がグラフとなって表示される。また、他の要素端部（Ｙ０３ＸＢ₂）の先端荷重がある場合とない場合との、各建築段階毎の変位量が表示される。この様に各要素の物理量の予測値が建築段階毎に表示されるので、再度、建築順序が妥当であるかどうか判断することができる。建築順序が妥当でないと判断された場合には前述した処理を繰り返す（ステップ４２〜４６）。一方、各要素の物理量の予測値のグラフから、建築順序が妥当であると判断した場合には本ルーチンを終了する。これにより、建築順序が決定される。
【００４８】
このように、３次元モデルの各要素をグループにまとめると共に該グループに対し建築段階を設定するので、各要素がいつ出現するのか把握できるので、１つの３次元モデルを作成すれば、各構成段階各々の上記物理量を予測することができ、複数の建築順序各々において３次元モデルを作成する必要がなくなる。よって、管理者の負担を軽減することができると共に短時間で上記物理量を予測することができる。以上より、架構形状変更しながら、建築順序を決定することを容易に行なうことができる。
【００４９】
予測装置１６により、建築順序が決定された場合には、この建築順序における予測値が保存装置１２に出力され、保存装置１２は、入力した予測値を、図９に示すように、歪み、応力、及び温度の解析ケース１、変位の解析ケース２、及び推力の解析ケース３に分類して、予測解析用ディレクトリ８０Ａにそれぞれ記憶する。
［建造物の建築過程］
一方、建造物の建築過程では、建造物の予め指定された計測位置に、前述したセンサー２４Ｎ１、２４Ｎ２、２４Ｎ３、・・・をそれぞれ配置し、また、予め指定された計測位置の変位を計測する様に変位計測装置２８を設定する。
【００５０】
そして、管理装置１４に予め指定された計測位置を入力する為、次の様に処理する。すなわち、予測装置１６から入力した３次元モデルデータに基づいて、図１０に示すように、３次元モデル５０を管理装置１４のディスプレイ画面８２に表示する。そして、３次元モデル５０の何れかの要素８４を指定すると、図１１に示す計測位置設定画面８６が表示される。この計測位置設定画面８６には、選択された要素の位置を含む領域の拡大図８８、選択された要素の断面ポンチ絵９０、選択された要素の計測位置を設定する計測位置設定欄９４、計測位置で計測する物理量の種類を設定する計測種類設定欄９２、計測点追加キー９８、後述する複数の管理レベルの内の１つを選択的に設定するための管理レベル設定欄９９、計測点解除キー１００、及び計測位置の名前を表示する計測位置名表示エリア１０２等が設けられている。そして、断面ポンチ絵９０を参照して、計測位置設定欄９４のいずれかの計測位置を選択すると共に、選択された要素の端からの距離を入力することにより、計測位置を設定する。また、計測位置設定欄９４のいずれかの項目を選択することにより、計測する物理量の種類を設定する。
【００５１】
また、管理装置１４では、所定の操作により警告許容範囲設定画面１７０（図１２参照）を表示させる。
【００５２】
図１２及び表１に示すように、警告許容範囲設定画面１７０には、計測値の予測値に対する割合（計測値／予測値）［％］の許容範囲の下限値Ｌ₁及び上限値Ｌ₂の、複数（本実施の形態では５）種類（Ａ〜Ｅ）のパターンを表示するエリアが設けられている。なお、Ａ〜Ｅのパターンを、管理レベル設定欄９９（図１１参照）を用いて、選択することができる。
【００５３】
【表１】

【００５４】
ところで、上記割合が、Ｌ₁以上でＬ₂以下が最も望ましい状態である。上記割合がＬ₁より小さい場合には、計測値と予測値とに差があるものの構造安全上の問題はない。しかし、上記割合がＬ₂より大きい場合には、計測値が予測値よりも大きく、構造安全上の問題が予測される。この場合には、画面に警告を発すると共に該当する要素の色を変更することにより注意を喚起させ、一目で位置が判るようにする必要がある。
【００５５】
そこで、上記割合がＬ₁より小さい場合には黄色、上記割合がＬ₁以上でかつＬ₂以下の場合には白色、上記割合がＬ₂より大きい場合には赤色を表示する様に設定している。
【００５６】
図１３には、第１の集計装置１８及び第２の集計装置２６が、所定時間毎に繰り返し実行する制御ルーチンが示されており、図１３のステップ１１２で、計測位置を識別する変数Ｃをリセットし、ステップ１１２で、変数Ｃを１インクリメントし、ステップ１１６で、変数Ｃにより識別される計測位置の物理量を取込み、ステップ１１８で、計測位置、計測時刻、物理量名、単位、物理量の計測値からなるファイルを作成し、ステップ１２０で、変数Ｃが計測位置の総数Ｃ₀に一致するか否か判断し、変数Ｃが総数Ｃ₀に一致しない場合には未だファイルを作成していない計測位置があるので、ステップ１１４に戻って以上の処理（ステップ１１４〜ステップ１２０）を実行し、変数Ｃが総数Ｃ₀に一致する場合には、ステップ１２２で、各計測位置について作成させたファイルのデータを、保存装置１２に出力する。この様に各ファイルのデータを入力した保存装置１２は、各ファイルの計測時刻をファイル名として各ファイルを、対応するディレクトリ８０Ｂ〜から８０Ｄに格納する。
【００５７】
管理装置１４は、所定時間毎に、図１４に示した計測値読み込み処理ルーチンを、繰り返し実行する。図１４のステップ１２４では、保存装置１２のディレクトリを識別する変数Ｄを初期化し、ステップ１２６で、変数Ｄを１インクリメントし、ステップ１２８で、変数Ｄで識別されるディレクトリ内のファイル名（計測時刻）を取込み、ステップ１３０で、全てのファイル名を取込みが終了したか否かを判断する。
【００５８】
全てのファイル名を取り込んだ場合には、ステップ１３２で、既に読み込んだファイル名より新しいファイル名があるか否かを判断する。即ち、図９に示すように、既に読み込んだファイル名としては、例えば、ひずみについては１９９６０８０１１２００（１９９６年０８月０１日１２時００分）であるので、この計測時刻より新しい計測時刻をファイル名としているファイルがあるか否かを判断する。
【００５９】
既に読み込んだファイル名より新しいファイル名がない場合には、ステップ１４０に進む。一方、既に読み込んだファイル名より新しいファイル名がある場合、即ち、例えば、びずみ等のディレクトリ８０Ｂにおいて、１９９６０９１１２００（１９９６年０９月０１日１２時００分）のファイル名のファイルが存在するので、この場合には、ステップ１３４で、新しいファイル名のファイルのデータ（計測データ３、４等）を読み込む。なお、ファイルのデータを読み込むことができなかった場合には、予め定められた所定回数リトライし、所定回数リトライしてもファイルのデータを読み込むことができなかった場合には、次のファイルに移行する。
【００６０】
次のステップ１３６で、ログウインドウに出力し、ステップ１３８で、既に読み込んだファイル名を更新する（１９９６０８０１１２００→１９９６０９１１２００）。
【００６１】
ステップ１４０で、変数Ｄがディレクトリの総数Ｄ₀に一致するか否かを判断し、変数Ｄがディレクトりの総数Ｄ₀に一致しない場合には、ステップ１２６に戻って以上の処理（ステップ１２６〜１４０）を実行し、変数Ｄが総数Ｄ₀に一致する場合は本ルーチンを終了する。本ルーチンを終了した場合には、管理装置１４は図１５に示した解析処理ルーチンを実行する。図１５のステップ１４２で、計測位置を識別する変数Ｅを初期化し、ステップ１４４で、変数Ｅを１インクリメントし、ステップ１４６で、変数Ｅで識別される計測位置が定義された要素の端部位置の物理量の予測値を解析ケースファイルより取込み、ステップ１４８で、要素の端部位置の物理量の予測値に基づいて、計測位置の物理量を補間により演算して求める。
【００６２】
即ち、予測値が予測される位置は要素の端部であり、計測位置は任意に指定される。そこで、予測値に基づいて計測位置における予測値を補間により求める。なお、例えば、要素内での任意の点での変位は、要素両端位置での変位結果より、線形補間して求める。要素内任意点での応力は、要素両端位置での応力結果と要素に作用している荷重より求める。
【００６３】
ステップ１５０で、計測値／予測値を演算して、Ｔに代入する。
ステップ１５２で、演算値ＴがＬ₁より小さいか、Ｌ₁以上でかつＬ₂以下であるか、Ｌ₂より大きいか判断する。演算値ＴがＬ₁より小さい場合には、ステップ１５６で注意状態であることを記憶し、演算値ＴがＬ₁以上でかつＬ₂以下の場合には、ステップ１５４で、安全状態であることを記憶し、演算値ＴがＬ₂より大きい場合には、ステップ１５８で危険状態であることを記憶する。
【００６４】
次のステップ１６０で、変数Ｅが、計測位置の総数Ｅ₀に一致するか否か判断し、変数Ｅが総数Ｅ₀に一致しない場合には、ステップ１４４に戻って以上の処理（ステップ１４４〜ステップ１６０）を実行し、変数Ｅが総数Ｅ₀に一致する場合には、ステップ１６２で、３次元モデルを表示し、ステップ１６４で、図１６に示すように、物理量名、単位、計測値、予測値、及び計測値と予測値と差を各要素の計測位置に対応する位置に対応して表示する。
【００６５】
即ち、図１６に示すように、各要素の計測位置に対応する位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６に、当該位置において計測した物理量の種類に応じて予め定めた記号を表示する。即ち、変位であれば■、推力であれば●、温度であれば▲、モーメントであれば○、軸力であれば□、ひずみであれば△を表示する。
【００６６】
更に、計測位置に対応して、計測した物理量名、単位、計測値、予測値、及び計測値と予測値と差で構成された表Ｒ１（Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３）、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６を表示する。
【００６７】
そして、ステップ１６６で、上記のように記憶された安全、注意、危険状態に応じて、各要素の表示色を変更（その他、更に点滅してもよい）すると共に警告を発する。
【００６８】
なお、ステップ１６４及びステップ１６６は、各建築段階毎に順に実行してもよく、指定された建築段階において実行してもよい。
【００６９】
この様に、建造物の３次元モデルと共に、上記物理量の予測値、計測値、及び予測値と計測値との差を表示するので、計測点が多数ある場合でも、これらの値が、建造物の３次元モデル全体との関係で容易に把握することができる。
【００７０】
また、管理者が、計測値と予測値とを計算機に入力する必要がないので、計測位置が多数あっても管理者の負担とはならないと共に、全ての計測位置における上記割合を短時間に求めることができる。
【００７１】
更に、予測値に対する計測値の割合を、全計測点で即時に計算し誤差ランクが判り予測以上の過大な値が計測された場合に警告を発し、表示色の変更により計測部位が判るので、短時間に状況が変化する場合に、施工精度の管理に役立つ。また、計測結果を調べながら対応を決定し、計測を進める場合に有用である。
【００７２】
なお、以上説明した実施の形態では、複数のパーソナルコンピュータにより建造物管理装置を構成しているが、本発明はこれに限定されるものでなく、１つのコンピュータにより構成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、３次元モデルと、３次元モデルの要素の予め指定された位置に対応して、検出された物理量、予測された物理量及び検出された物理量と予測された物理量の比較値の少なくとも一つと、を表示するので、検出された物理量、予測された物理量、検出された物理量と予測された物理量との比較値との少なくとも１つを、３次元モデルの要素の予め指定された位置に対応して認識することが出来る、という効果を有する。
【００７４】
また、本発明は、複数の要素の少なくとも一つの構成部材の構造状態及び上記指定された建築段階の少なくとも一方が変更された場合でも、３次元モデルの各要素に建造物を建築する建築順序に従った複数の建築段階の何れかが指定されており、どの建築段階でいずれの要素が出現するのかが認識できるので、３次元モデルデータ、指定された建築段階、変更された構造状態及び建築順序の少なくとも一方に基づいて、荷重状態を再度予測することができ、３次元モデルを作成し直す必要がないので、荷重状態を短時間に予測することができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る建造物管理装置のブロック図である。
【図２】予測装置が実行する建築順序決定処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】グループ化画面を示した図である。
【図４】設定画面を示した図である。
【図５】グループ化された要素を、建築段階毎に示した図である。
【図６】グループ化された要素を、建築段階毎に示した図である。
【図７】要素の各建築段階毎の変位量を示したグラフである。
【図８】構造状態を変更した各々の場合の要素の各建築段階毎の変位量を示したグラフである。
【図９】保存装置の各ディレクトリの構成図である。
【図１０】３次元モデルを示した図である。
【図１１】計測位置設定画面を示した図である。
【図１２】警告許容範囲設定画面を示した図である。
【図１３】第１の集計装置及び第２の集計装置が実行するファイル作成処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】管理装置が実行する計測値読込処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】管理装置が実行する解析処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１６】各計測位置における予測値、計測値、予測値と計測値との差等を、３次元モデルと共に表示した画面を示した図である。
【符号の説明】
２４Ｎ１、２４Ｎ２、２４Ｎ３センサー
１６予測装置
１４管理装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a building management device and a building load state prediction device, and more specifically, a building management device that manages a load state of components constituting a building and a load state of components constituting the building. The present invention relates to a building load state prediction apparatus for predicting
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the construction order of buildings is usually not limited to one, but can be considered plural. On the other hand, when the building order is different, the appearance time of the components constituting the building changes, so that the physical quantities representing load states such as deformation and stress of the building have different values. Therefore, the physical quantity of a building is predicted in each of a plurality of building orders, and an optimum building order is determined based on the predicted physical quantity.
[0003]
By the way, the physical quantity of the building is predicted by sequentially creating a three-dimensional model for each building stage according to the building order and accumulating loads from other elements in each element of each three-dimensional model. .
[0004]
On the other hand, when predicting the physical quantity of a building in each of a plurality of building orders, each element of the building is added or deleted at each building stage, or the boundary condition between each element or the end of each element is The frame shape may be changed by changing the joining conditions.
[0005]
In this way, when the frame shape is changed, the three-dimensional model of each building stage becomes independent, and if the three-dimensional model of each building stage is not recreated in order, the physical quantity of the building is predicted. I can't. Therefore, in each of the plurality of building orders, a three-dimensional model is created while changing the frame shape according to each building order, and the physical quantity is predicted as described above to determine the optimum building order.
[0006]
Also, in the building process of the building, the physical quantity at the arbitrarily selected position (measurement position) of the building is measured by a sensor at each of the plurality of building stages in the building order determined as described above. Looking for. The administrator inputs the measured physical quantity value (measured value) and the predicted value obtained by prediction as described above to the computer, and obtains the ratio (%) of the measured value to the predicted value. Then, the obtained ratio, measured value, and predicted value are tabulated corresponding to the measurement position.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, creating a three-dimensional model while changing the frame shape according to each building order in each of the plurality of building orders is a burden on the administrator. In addition, it takes a lot of time to create a three-dimensional motel in this way. Therefore, it takes a long time to predict the physical quantity of the building. Therefore, from the above, it is not possible to easily determine the building order while changing the frame shape.
[0008]
Further, as described above, since the ratio, the measured value, and the predicted value are tabulated corresponding to the information on the measurement position, it cannot be easily grasped in relation to the entire building.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described facts, and a building management apparatus capable of easily grasping predicted physical quantities, measured physical quantities, etc. in relation to the entire building, and one three-dimensional model Thus, an object of the present invention is to propose a building load state prediction device capable of predicting a physical quantity at any building stage in the building order.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is directed to detecting means for detecting a physical quantity representing a load state at a predetermined position of a plurality of constituent members constituting a building, and representing the building and the building. 3D in which the weight of the component corresponding to each element is set for each element to display a 3D model composed of a plurality of elements corresponding in length and position to the plurality of components constituting Storage means for storing model data, prediction means for predicting a physical quantity representing a load state at the predetermined position based on the three-dimensional model data stored in the storage means, and stored in the storage means Based on the three-dimensional model data, the detected physical quantity, and the predicted physical quantity, the three-dimensional model and the position corresponding to the predetermined position of the element of the three-dimensional model , The detected physical quantity, and a display means for displaying at least one, the comparative value of the predicted physical quantity, and the detected physical quantity and the predicted physical quantity.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, when the comparison value is outside a predetermined allowable range, the display means displays a display color of an element corresponding to the predetermined position. The color is changed to a color designated in advance.
[0012]
The invention according to claim 3 represents a building and displays a three-dimensional model composed of a plurality of elements whose lengths and positions correspond to a plurality of constituent members constituting the building. Storage means for storing 3D model data in which the weight of the component corresponding to each element is set; display means for displaying a 3D model based on the 3D model data stored in the storage means; A designation means for designating each element of the three-dimensional model displayed on the display means in any of a plurality of construction stages according to a construction order for constructing the building; and at least one component of the plurality of elements. Based on the change order for changing at least one of the structural state and the designated building stage, the three-dimensional model data stored in the storage means and the building order designated by the designation means, When a physical quantity representing a load state at a predetermined position of at least one component of at least one building stage is predicted, and at least one of the structural state and the building order is changed by the changing unit A prediction means for predicting the load state again based on the stored three-dimensional model data, the designated building stage, and the changed structural state and / or the building order. I have.
[0013]
The invention according to claim 4 represents a building and displays a three-dimensional model composed of a plurality of elements corresponding in length and position to a plurality of constituent members constituting the building. Storage means for storing the three-dimensional model data in which the weight of the component corresponding to each element is set, and display means for displaying the three-dimensional model based on the three-dimensional model data stored in the storage means; Designation means for designating any one of a plurality of construction stages according to a construction order for constructing the building for each element of the three-dimensional model displayed on the display means, and the three-dimensional data stored in the storage means Prediction means for predicting, for each constituent stage, a physical quantity representing a load state at a predesignated position of the constituent member based on the model data and the construction stage designated by the designation means, and the predesignated position Detection means for detecting a physical quantity representing a load state, at least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and a comparison value between the detected physical quantity and the predicted physical quantity in at least one configuration stage; Control means for controlling the elements of the three-dimensional model to be displayed in correspondence with the positions corresponding to the predetermined positions.
[0014]
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 4, further comprising changing means for changing at least one of a structural state of at least one component of the plurality of elements and the designated construction stage, The means re-predicts the load state based on the stored three-dimensional model data, the designated building stage, and at least one of the changed structural state and the building order. .
[0015]
According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect of the present invention, when the ratio is out of a predetermined allowable range, the control means is configured to detect an element corresponding to the predetermined position. Control is performed to change the display color to a color designated in advance.
[0016]
That is, the detection means according to the invention of claim 1 detects a physical quantity representing a load state at a predetermined position of a plurality of constituent members constituting the building. This physical quantity includes strain, stress, displacement, axial force, moment, and thrust.
[0017]
The storage means represents a building and displays a three-dimensional model composed of a plurality of elements corresponding in length and position to a plurality of components constituting the building, and each component corresponding to each element is displayed. The three-dimensional model data in which the weight is set is stored.
[0018]
The predicting means predicts a physical quantity representing a load state at a position specified in advance based on the three-dimensional model data stored in the storage means.
[0019]
The display means corresponds to the three-dimensional model and the predesignated positions of the elements of the three-dimensional model based on the three-dimensional model data stored in the storage means, the detected physical quantity, and the predicted physical quantity. And at least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and a comparison value (difference, ratio) between the detected physical quantity and the predicted physical quantity.
[0020]
In this way, at least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and the comparison value of the detected physical quantity and the predicted physical quantity corresponding to the three-dimensional model and the predesignated position of the element of the three-dimensional model. Therefore, at least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and the comparison value between the detected physical quantity and the predicted physical quantity corresponds to a predetermined position of an element of the three-dimensional model. Can be recognized.
[0021]
Here, the display means may change the display color of the element corresponding to the position designated in advance to a color designated in advance when the comparison value is outside the predetermined allowable range. The allowable range may be one selected from a plurality of allowable ranges.
[0022]
In this way, when the comparison value is outside the predetermined allowable range, if the display color of the element corresponding to the predetermined position is changed to the predetermined color, the comparative value is within the predetermined allowable range. It is possible to recognize that it is outside and to correspond to an element corresponding to a position designated in advance.
[0023]
In addition, you may make it further provide the alarm means to alarm when the said comparison value is outside the predetermined tolerance. Thus, if an alarm is issued when the comparison value is outside the predetermined allowable range, attention can be drawn.
[0024]
According to a third aspect of the present invention, a storage means stores the above-described three-dimensional model data. The display means displays a three-dimensional model based on the three-dimensional model data stored in the storage means.
[0025]
The designation means designates one of a plurality of construction stages according to the construction order of building a building for each element of the three-dimensional model displayed on the display means. The designation means may group the elements of the three-dimensional model into a group and designate the configuration stage for the group.
[0026]
The predicting means is a physical quantity representing a load state at a predetermined position of at least one component of at least one building stage based on the 3D model data stored in the storage means and the building order specified by the specifying means. Predict. That is, as described above, the length and position of each element of the three-dimensional model correspond to the constituent members, the weight of each constituent member is set for each element, and the construction order in which the building is constructed is set. Since any one of the plurality of construction stages is designated, it is possible to recognize which element appears in which construction stage, and it is designated by the 3D model data stored in the storage means and the designation means. Based on the building order, it is possible to predict a physical quantity representing a load state at a predetermined position of at least one component of at least one building stage.
[0027]
Further, when at least one of the structural state of at least one constituent member of the plurality of elements and the designated construction stage is changed by the changing means, the predicting means has the stored three-dimensional model data, the above-mentioned The load state is predicted again based on the designated building stage and / or the changed structural state and / or building sequence.
[0028]
Note that the changing unit may change the configuration state by adding or deleting elements, or changing at least one of boundary conditions and joining conditions with other elements adjacent to the plurality of elements.
[0029]
In this way, even when at least one of the structural state of at least one component of the plurality of elements and the designated building stage is changed, the building order for building the building is applied to each element of the three-dimensional model. Since one of the multiple building stages is specified and which element appears in which building stage, the 3D model data, the specified building stage, the changed structural state, and the building order Based on at least one, the load state can be predicted again. Therefore, since the load state can be predicted again in this way, it is not necessary to create a three-dimensional model again, so the load state can be predicted in a short time.
[0030]
In the invention according to claim 4, since the physical quantity prediction method in the invention according to claim 1 matches the prediction method according to claim 3, the load state can be predicted in a short time and detected. At least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and the comparison value between the detected physical quantity and the predicted physical quantity can be recognized in correspondence with a predetermined position of an element of the three-dimensional model.
[0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0032]
As shown in FIG. 1, the building management apparatus of this embodiment is configured to measure physical values (strain, stress, displacement, axial force, moment, thrust, etc.) representing the load state at a specified measurement position, The storage device 12 that stores the predicted value of the physical quantity at the end, the data indicating the measurement position is input, and based on the data stored in the storage device 12, the measured value, the predicted value, and the measured value and the predicted value A management device 14 that displays a comparison value with each other, a prediction device 16 that predicts a physical quantity at the end of each component member, and a first aggregation device 18 that aggregates measured values of strain, stress, and temperature at a specified measurement position. A second summing device 26 for summing the measured displacement of the designated measurement position and the measured value of the thrust, and a concentrator (HUB) 30 for interconnecting these devices 12 to 26 via the LAN. Yes. The prediction device 16 is an embodiment of the building load state prediction device of the present invention.
[0033]
These devices 12 to 26 are constituted by personal computers, and are connected to a display corresponding to display means, a mouse corresponding to designation means (not shown), and a keyboard corresponding to changing means.
[0034]
Sensors 24N1, 24N2, 24N3,... As detection means for measuring the strain, stress, and temperature are connected to the first totalizing device 18 via the data logger 20 and the switch box 22. . Therefore, the measured values of the physical quantities measured by the sensors 24N1, 24N2, 24N3,... Are automatically scanned every predetermined time by the data logger 20 and the switch box 22, and the first counting device. 18 is output.
[0035]
In addition, a displacement measuring device 28 as a detecting means is connected to the second counting device 26. The displacement measuring device 28 is set as described later, measures the displacement at each measurement position in order, and outputs the measured displacement to the second counting device 26.
[0036]
Next, the operation of this embodiment will be described.
[Before building construction (when building order is determined)]
In FIG. 2, three-dimensional data for displaying a three-dimensional model representing a building is input, the input three-dimensional data is stored in storage means (for example, HDD), and then the building order determination process is performed. A building order determination processing routine executed by the prediction device 16 when the key for starting the operation is turned on is shown.
[0037]
When this routine starts, a three-dimensional model is created in step 32. The three-dimensional model is composed of a plurality of elements whose lengths and positions correspond to a plurality of constituent members constituting the building.
[0038]
In step 34, the three-dimensional model stored in the storage means is displayed.
In step 36, a grouping screen 52 is displayed as shown in FIG. The grouping screen 52 includes a group name input area 54 for inputting a group name, a color designation area 56 for designating a color for displaying elements constituting the group, a group name display area 62 for displaying a group name, an OK key 58, and A cancel key 60 is provided.
[0039]
In the next step 38, the elements of the three-dimensional model are grouped by moving the cursor with the mouse and successively specifying the elements to be grouped into one group. That is, when the cursor is moved and an element corresponding to a constituent member constructed at substantially the same time is selected, the selected element is displayed as a bold line as shown in FIG. Then, the group name input area 54 is clicked, and a group name (for example, the first floor) is input from the keyboard. In this way, when a group name is input in the group name input area 54, the group name is displayed in the group name display area 62. When a color is designated and input in the color designation area 56, the display color of the element selected as described above is changed to the designated color. Note that the minimum unit of elements constituting a group is one element.
[0040]
In the next step 40, the construction stage and load type for each group are set. That is, a setting screen 64 is displayed as shown in FIG. The setting screen 64 includes a group name display area 70 for displaying group names of elements grouped as described above, a building stage name display area 68 for displaying building stage names, and a load case setting area 72. ing. The load case is determined corresponding to the type of member such as concrete or steel frame. The setting screen 64 is provided with a building stage name setting area 66 for setting a building stage name, an OK key, and a cancel key 76. Then, one of the group names displayed in the group name display area 70 is selected, one of the load cases displayed in the load case setting area 72 is selected, and the building stage name ( When “Step 1” in FIG. 4 is input, the building stage name is displayed in the building stage name display area 68, and the building stage and the load case are set for the specified group.
[0041]
By setting the load case, the weight of the constituent member corresponding to the element is set for the element constituting the designated group.
[0042]
When the building stage and the load type are set for each group as described above, for example, as shown in FIG. 5, the building stage of Step 1-1 is set for one group 302 of the three-dimensional model 300. For the group 304, the construction stage in step 1-2 is set, and for the group 306, the construction stage in step 1-3 is set. In addition, the construction stage (step) is also set for each group in this way (see FIGS. 5 and 6).
[0043]
The upper column in FIGS. 5 and 6 displays the three-dimensional model that is formed (growth) as the building stage progresses, and the lower column displays the three-dimensional model that is added at each building stage. ing.
[0044]
In the next step 42, a physical quantity representing the load state of each element in each building stage is predicted. The load state includes displacement, thrust, distortion, axial force, moment, and others. Step 42 corresponds to the prediction means of the present invention.
[0045]
As described above, each element corresponds to the position and length of the component member, is set in weight, and a building stage is specified for each element. Therefore, each element appears at which building stage. Therefore, it is possible to predict a physical quantity representing the load state of each element at each construction stage.
[0046]
In the next step 44, as shown in FIG. 7, the predicted values of the physical quantities of each building stage at each element end (for example, XB1, XB2, XB3, XB4) are plotted for each building stage and displayed as a graph. To do. Thus, for example, the element XB1 is displaced by −4.578 [cm] at the construction stage of Step 8, is displaced by −4.987 [cm] at the construction stage of Step 9-1, and is further changed by Step 9-2. It can be seen that the displacement is −8.316 [cm] at the construction stage. Other physical quantities are displayed in the same manner.
[0047]
Thus, since the physical quantity for each building stage at each element end is displayed as a graph, for example, if the amount of displacement is large, it may be determined that this building order is not valid. The manager who determines that the building order is not appropriate in this way specifies that the building order and the structural state, for example, addition or deletion of elements, joining conditions, boundary conditions, presence / absence of a tip load, and the like are changed. As described above, when at least one of the building order and the structural state is changed, an affirmative determination is made in step 46 and the process returns to step 42. As described above, since the building order is specified for each element, it is possible to know at which building stage each element is realized. In step 42, the physical quantity of each element at each building stage is predicted again (step 42). Predict again). In step 44, the physical quantity of each element in each construction stage is predicted. Thus, for example, as shown in FIG. 8, a certain element end (Y03XB ₁ ) And the amount of displacement with and without the tip load are displayed as a graph. Also, the other element end (Y03XB ₂ The displacement amount for each building stage with and without tip load is displayed. Thus, since the predicted value of the physical quantity of each element is displayed for each building stage, it can be determined again whether or not the building order is appropriate. If it is determined that the building order is not valid, the above-described processing is repeated (steps 42 to 46). On the other hand, when it is determined from the graph of the predicted value of the physical quantity of each element that the construction order is valid, this routine is terminated. Thereby, the building order is determined.
[0048]
In this way, since the elements of the 3D model are grouped together and the building stage is set for the group, it is possible to grasp when each element appears, so if one 3D model is created, each component stage Each of the above physical quantities can be predicted, and it is not necessary to create a three-dimensional model in each of a plurality of construction orders. Therefore, the burden on the administrator can be reduced and the physical quantity can be predicted in a short time. As described above, it is possible to easily determine the building order while changing the frame shape.
[0049]
When the construction order is determined by the prediction device 16, the predicted value in this construction order is output to the storage device 12, and the storage device 12 converts the input predicted value into distortion, stress as shown in FIG. 9. And a temperature analysis case 1, a displacement analysis case 2, and a thrust analysis case 3, and are stored in the prediction analysis directory 80A.
[Building process]
On the other hand, in the building process of the building, the sensors 24N1, 24N2, 24N3,... Described above are arranged at the measurement positions designated in advance of the building, and the displacement of the measurement positions designated in advance is measured. Similarly, the displacement measuring device 28 is set.
[0050]
And in order to input the measurement position designated beforehand to the management apparatus 14, it processes as follows. That is, based on the three-dimensional model data input from the prediction device 16, the three-dimensional model 50 is displayed on the display screen 82 of the management device 14, as shown in FIG. When any element 84 of the three-dimensional model 50 is designated, a measurement position setting screen 86 shown in FIG. 11 is displayed. The measurement position setting screen 86 includes an enlarged view 88 of a region including the position of the selected element, a cross-sectional punch picture 90 of the selected element, a measurement position setting field 94 for setting the measurement position of the selected element, and a measurement position Measurement type setting field 92 for setting the type of physical quantity to be measured in the above, a measurement point addition key 98, a management level setting field 99 for selectively setting one of a plurality of management levels described later, a measurement point release key 100, a measurement position name display area 102 for displaying the name of the measurement position, and the like are provided. Then, referring to the cross-sectional punch picture 90, one of the measurement positions in the measurement position setting column 94 is selected, and the measurement position is set by inputting the distance from the end of the selected element. In addition, by selecting any item in the measurement position setting column 94, the type of physical quantity to be measured is set.
[0051]
Further, the management device 14 displays a warning allowable range setting screen 170 (see FIG. 12) by a predetermined operation.
[0052]
As shown in FIG. 12 and Table 1, the warning allowable range setting screen 170 displays a lower limit value L of the allowable range of the ratio (measured value / predicted value) [%] of the measured value to the predicted value. ₁ And upper limit L ₂ An area for displaying a plurality (5 in the present embodiment) of types (A to E) of patterns is provided. The patterns A to E can be selected using the management level setting field 99 (see FIG. 11).
[0053]
[Table 1]

[0054]
By the way, the above ratio is L ₁ L ₂ The following are the most desirable conditions. The above ratio is L ₁ If it is smaller, there is no structural safety problem although there is a difference between the measured value and the predicted value. However, the ratio is L ₂ If it is larger, the measured value is larger than the predicted value, and a structural safety problem is predicted. In this case, it is necessary to issue a warning on the screen and call attention by changing the color of the corresponding element so that the position can be recognized at a glance.
[0055]
Therefore, the above ratio is L ₁ Yellow if it is smaller, the ratio is L ₁ And L ₂ White in the following cases, the ratio is L ₂ If it is larger, it is set to display red.
[0056]
FIG. 13 shows a control routine that the first totaling device 18 and the second totaling device 26 repeatedly execute at predetermined time intervals. In step 112 in FIG. 13, a variable C for identifying the measurement position is set. In step 112, the variable C is incremented by 1. In step 116, the physical quantity at the measurement position identified by the variable C is fetched. In step 118, the measurement value of the measurement position, measurement time, physical quantity name, unit, physical quantity is measured. Is created, and in step 120, the variable C is the total number C of measurement positions. ₀ The variable C is the total number C ₀ If there is no match, there is a measurement position for which a file has not yet been created. Therefore, the process returns to step 114 and the above processing (steps 114 to 120) is executed. ₀ If they match, the file data created for each measurement position is output to the storage device 12 in step 122. In this way, the storage device 12 that has input the data of each file stores each file in the corresponding directory 80B to 80D with the measurement time of each file as the file name.
[0057]
The management device 14 repeatedly executes the measurement value reading process routine shown in FIG. 14 every predetermined time. In step 124 of FIG. 14, a variable D for identifying the directory of the storage device 12 is initialized. In step 126, the variable D is incremented by 1. In step 128, the file name (measurement time) in the directory identified by the variable D is counted. In step 130, it is determined whether or not all file names have been imported.
[0058]
If all file names have been fetched, it is determined in step 132 whether there is a new file name that has already been read. That is, as shown in FIG. 9, as the file name that has already been read, for example, distortion is 199608011200 (August 01, 1996, 12:00), the measurement time that is newer than this measurement time is used as the file name. Determine whether there is a file.
[0059]
If there is no file name that is newer than the file name that has already been read, the process proceeds to step 140. On the other hand, if there is a file name that is newer than the file name that has already been read, that is, for example, there is a file with a file name of 19960911200 (September 01, 1996, 12:00) in the directory 80B such as Scratch. In this case, in step 134, file data (

measurement data

3, 4, etc.) having a new file name is read. If the file data could not be read, retry a predetermined number of times. If the file data could not be read even after a predetermined number of retries, move to the next file. To do.
[0060]
In the next step 136, the data is output to the log window. In step 138, the already read file name is updated (1999608011200 → 199960911200).
[0061]
In step 140, variable D is the total number of directories D ₀ The variable D is the total number of directories D ₀ If not, the process returns to step 126 and the above processing (steps 126 to 140) is executed. ₀ If it matches, this routine is terminated. When this routine is finished, the management apparatus 14 executes the analysis processing routine shown in FIG. In step 142 of FIG. 15, the variable E for identifying the measurement position is initialized, in step 144, the variable E is incremented by 1. In step 146, the end position of the element in which the measurement position identified by the variable E is defined. Is obtained from the analysis case file, and in step 148, the physical quantity at the measurement position is calculated by interpolation based on the predicted physical quantity at the end position of the element.
[0062]
That is, the position where the predicted value is predicted is the end of the element, and the measurement position is arbitrarily designated. Therefore, the predicted value at the measurement position is obtained by interpolation based on the predicted value. For example, the displacement at an arbitrary point in the element is obtained by linear interpolation from the displacement result at the both end positions of the element. The stress at an arbitrary point in the element is obtained from the stress result at both end positions of the element and the load acting on the element.
[0063]
In step 150, the measured value / predicted value is calculated and substituted for T.
In step 152, the calculated value T is L ₁ Less than or L ₁ And L ₂ Or L ₂ Determine if it is greater. Calculated value T is L ₁ If it is smaller, it is memorized in step 156 that it is a caution state, and the calculated value T is L ₁ And L ₂ In the following case, in step 154, it is stored that the safety state is established, and the calculated value T is L ₂ If larger, it is stored in step 158 that it is in a dangerous state.
[0064]
In the next step 160, the variable E is changed to the total number E of measurement positions. ₀ Whether or not the variable E is equal to the total number E ₀ If not, the process returns to step 144 and the above processing (steps 144 to 160) is executed. ₀ In step 162, the three-dimensional model is displayed, and in step 164, as shown in FIG. 16, the physical quantity name, unit, measured value, predicted value, and measured value and predicted value difference are set. Display corresponding to the position corresponding to the measurement position of the element.
[0065]
That is, as shown in FIG. 16, symbols predetermined according to the types of physical quantities measured at the positions are displayed at positions P1, P2, P3, P4, P5, and P6 corresponding to the measurement positions of the respective elements. That is, ■ is displayed for displacement, ● for thrust, ▲ for temperature, ◯ for moment, □ for axial force, and △ for strain.
[0066]
Further, in correspondence with the measurement position, the measured physical quantity name, unit, measurement value, prediction value, and tables R1 (R11, R12, R13), R2, R3, R4, which are constituted by the difference between the measurement value and the prediction value, R5 and R6 are displayed.
[0067]
In step 166, the display color of each element is changed (others may be blinked) and a warning is issued in accordance with the safety, caution, and danger states stored as described above.
[0068]
In addition, step 164 and step 166 may be executed in order for each construction stage, or may be executed in a designated construction stage.
[0069]
In this way, the predicted value of the physical quantity, the measured value, and the difference between the predicted value and the measured value are displayed together with the three-dimensional model of the building, so even if there are many measurement points, these values are It can be easily grasped in relation to the whole three-dimensional model.
[0070]
In addition, since it is not necessary for the administrator to input measurement values and prediction values to the computer, there is no burden on the administrator even if there are many measurement positions, and the above ratios at all measurement positions are obtained in a short time. be able to.
[0071]
In addition, the ratio of the measured value to the predicted value is calculated immediately at all measurement points, the error rank is known, and a warning is issued when an excessive value beyond the prediction is measured, and the measurement site can be determined by changing the display color, Helps manage construction accuracy when conditions change in a short time. It is also useful for determining the response while examining the measurement result and proceeding with the measurement.
[0072]
In the embodiment described above, the building management apparatus is configured by a plurality of personal computers. However, the present invention is not limited to this and may be configured by one computer.
[0073]
【The invention's effect】
As described above, the present invention corresponds to a detected physical quantity, a predicted physical quantity, a detected physical quantity, and a predicted physical quantity corresponding to a three-dimensional model and a predetermined position of an element of the three-dimensional model. Since at least one of the comparison values is displayed, at least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and the comparison value between the detected physical quantity and the predicted physical quantity is designated in advance as an element of the three-dimensional model. It has the effect that it can recognize corresponding to the made position.
[0074]
Further, the present invention provides a construction sequence in which a building is constructed on each element of the three-dimensional model even when at least one of the structural state of at least one constituent member of the plurality of elements and the designated construction stage is changed. Any one of a plurality of construction stages is specified, and it can be recognized which element appears in which construction stage, so the three-dimensional model data, the designated construction stage, the changed structural state, and the construction order Based on at least one of the above, the load state can be predicted again, and it is not necessary to recreate the three-dimensional model, so that the load state can be predicted in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a building management apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart showing a building order determination processing routine executed by the prediction device.
FIG. 3 is a diagram showing a grouping screen.
FIG. 4 is a diagram showing a setting screen.
FIG. 5 is a diagram showing grouped elements for each construction stage.
FIG. 6 is a diagram showing grouped elements for each building stage.
FIG. 7 is a graph showing the amount of displacement of each element at each building stage.
FIG. 8 is a graph showing the amount of displacement for each building stage of the element in each case where the structural state is changed.
FIG. 9 is a configuration diagram of each directory of the storage device.
FIG. 10 is a diagram showing a three-dimensional model.
FIG. 11 is a diagram showing a measurement position setting screen.
FIG. 12 is a diagram showing a warning allowable range setting screen.
FIG. 13 is a flowchart showing a file creation processing routine executed by the first and second counting devices.
FIG. 14 is a flowchart showing a measured value reading process routine executed by the management apparatus.
FIG. 15 is a flowchart showing an analysis processing routine executed by the management apparatus.
FIG. 16 is a diagram showing a screen displaying a predicted value, a measured value, a difference between the predicted value and the measured value, and the like at each measurement position together with a three-dimensional model.
[Explanation of symbols]
24N1, 24N2, 24N3 sensors
16 Prediction device
14 Management device

Claims

Detection means for detecting a physical quantity representing a load state at a predetermined position of a plurality of constituent members constituting the building; and
A configuration corresponding to each element with respect to each element for displaying a three-dimensional model composed of a plurality of elements corresponding to the length and position of the plurality of structural members representing the building and constituting the building Storage means for storing three-dimensional model data in which the weight of the member is set;
Predicting means for predicting a physical quantity representing a load state at the predesignated position based on the three-dimensional model data stored in the storage means;
Based on the three-dimensional model data stored in the storage unit, the detected physical quantity, and the predicted physical quantity, the three-dimensional model and the pre-designated positions of the elements of the three-dimensional model Display means for displaying at least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and a comparison value between the detected physical quantity and the predicted physical quantity, corresponding to a position;
Building management device with

2. The display unit according to claim 1, wherein when the comparison value is outside a predetermined allowable range, the display color of the element corresponding to the predetermined position is changed to a predetermined color. The building management device described.

A component that represents a building and displays a three-dimensional model composed of a plurality of elements that correspond in length and position to a plurality of components that constitute the building, and each component corresponds to each component Storage means for storing three-dimensional model data set with a weight of
Display means for displaying a three-dimensional model based on the three-dimensional model data stored in the storage means;
Designating means for designating any one of a plurality of construction stages according to a construction order for constructing the building for each element of the three-dimensional model displayed on the display means;
Changing means for changing at least one of a structural state of at least one component of the plurality of elements and the designated construction stage;
A physical quantity representing a load state at a predetermined position of at least one component of at least one building stage based on the three-dimensional model data stored in the storage unit and the building order specified by the specifying unit And at least one of the structural state and the building order is changed by the changing means, the stored three-dimensional model data, the designated building stage, and the changed Predicting means for predicting the load state again based on at least one of the structural state and the building sequence;
A building load state prediction apparatus comprising:

A component that represents a building and displays a three-dimensional model composed of a plurality of elements that correspond in length and position to a plurality of components that constitute the building, and each component corresponds to each component Storage means for storing three-dimensional model data set with a weight of
Display means for displaying a three-dimensional model based on the three-dimensional model data stored in the storage means;
Designating means for designating any one of a plurality of construction stages according to a construction order for constructing the building for each element of the three-dimensional model displayed on the display means;
Prediction for predicting a physical quantity representing a load state at a predesignated position of the constituent member for each constituent stage based on the three-dimensional model data stored in the storage means and the building stage designated by the designation means Means,
Detecting means for detecting a physical quantity representing a load state at the predesignated position;
At least one of the detected physical quantity, the predicted physical quantity, and a comparison value between the detected physical quantity and the predicted physical quantity in at least one configuration stage is specified in the pre-designated elements of the three-dimensional model. Control means for controlling to be displayed corresponding to the position corresponding to the position,
Building management device with

And further comprising changing means for changing at least one of the structural state of at least one component of the plurality of elements and the designated construction stage,
The predicting means predicts the load state again based on the stored three-dimensional model data, the designated building stage, and at least one of the changed structural state and the building order. The building management apparatus according to claim 4.

The control means controls the display color of an element corresponding to the predetermined position to be changed to a predetermined color when the ratio is outside a predetermined allowable range. The building management apparatus according to claim 4 or 5.