JP4043609B2 - 平面図作成用cadシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の平面図を作成するための平面図作成用CADシステムに関し、詳しくは、開口部が形成された壁パネルを使用したプレハブ建物の平面図を建物のプランに基づいて作成する平面図作成用CADシステムに関する。
【0002】
【背景技術】
従来より、工業化率を高めて建設現場での施工期間を短縮するために、木質パネルを複数組み合わせて建物を構築するパネル工法が用いられている。
パネル工法で建てられたプレハブ建物では、床面、屋根面等の水平構面が床パネルや屋根パネル等により構成され、鉛直方向の構面である壁面が壁パネル等により構成されている。
【0003】
パネル工法により建物を建てるにあたっては、顧客の要望を反映させた建物のプランを作成し、このプランに基づいて建物の平面図を起こして構造計画を立てる。構造計画では、各階の平面図上で、耐力壁線の設定、部材の断面算定等の構造的なチェックを行う。このようにして完成した平面図は、顧客に設計事項の確認をしてもらうための図面としても用いられる。
【0004】
このような設計作業においては、平面図による構造計画の作業効率を高めるために、CADシステムが利用されている。
このCADシステムでは、まず、プランに基づいて建物内部の間取りを示す平面図を設計する。その後、異なる画面で平面図から建物を構成する壁パネルや床パネルを設計し、さらに、これらのパネルの接合等の納まりを示す施工図を設計する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、平面図作成用CADシステムで窓等の開口部を含めた間取りを設定した後、壁パネルや床パネル等の構造計算等を異なる画面で行っている。例えば、外壁等の耐力壁を構成する壁パネルでは、パネル上端と開口部上端との間に形成される梁は、その上方からの荷重を支持するために所定の強度が必要であり、その断面寸法が求められる。
設定された断面寸法は、構造上必要とされる断面寸法以上でなければならないが、その条件を満たさない場合には、平面図作成用画面に戻って間取りの設定から作業をやり直さなければならない。
【0006】
本発明の目的は、壁パネルに開口部を設けるに際して、設計の効率化を実現できる平面図作成用CADシステムを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明は、壁パネルの梁の必要断面寸法と開口部との双方を壁パネルの立面図の上に表示し、これらの位置関係を目視により確認して前記目的を達成しようとするものである。
具体的には、本発明の平面図作成用CADシステムは、図面を参照して説明すると、開口部42が形成された壁パネル41を含む複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の平面図を当該建物のプランに基づいて作成する作業を支援する平面図作成用CADシステム1であって、前記プランに基づいて前記建物の平面図を設計するための平面図設計手段31と、この平面図設計手段31により設計した平面図を表示するための表示装置2とを有し、前記平面図設計手段31は、作業者の操作に応じて前記壁パネル41の開口部42の位置を設定する開口位置設定手段34と、前記壁パネル41の上端と開口部42上端との間の梁41Aが強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段35と、この断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法と前記開口部42との双方を前記壁パネルの立面図として前記表示手段2に表示させる立面図表示手段36とを備えたことを特徴とする。ここで、本発明における壁パネルの梁とは、建物の施工後において梁として機能する壁パネルの部材を指す。
【0008】
このような構成の本発明においては、平面図設計手段31により建物の平面図(間取り)を壁41の開口部42とともに設定しておく。この開口部42が形成された壁パネル41の梁41Aが適切な強度を有するか否かをチェックするため、開口位置設定手段34で壁パネル41の開口部42の上下左右の位置を設定し、断面寸法算出手段35で壁パネル41の梁41Aが強度上必要とされる必要断面寸法KAを算出する。この必要断面寸法KAは、この壁パネル41の上部にかかる荷重に比例して大きくなる。
さらに、立面図表示手段36によって、断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法KAと開口位置設定手段34で設定された開口部42との双方を壁パネルの立面図として表示手段2に表示させる。
【0009】
表示装置2で表示される立面図おいて、必要断面寸法KAと開口部42の上端位置とを目視により確認して梁強度が十分か否か判断する。つまり、必要断面寸法KAを直線や点等の記号で表示したり、数字で表示したりし、この寸法が設定した開口部42の上端位置と同じあるいはそれより上方に位置するならば、設定した開口部42の梁強度は十分といえる。これに対して、必要断面寸法KAが開口部42の上端より下方に位置するならば、梁強度は不十分である。梁強度が不十分な場合には、平面図設計手段31により建物の開口部の位置を変更するか、荷重の流れを変えるような設計変更を行う。
そのため、本発明では、必要断面寸法KAと開口部42の上端位置とを立面図上で目視により確認することで、梁強度が十分か否かを容易に判断することができる。その上、梁強度が十分でない場合には同一CADシステム内で開口部の位置を設定し直すことができる。従って、本発明では建物の設計を効率化することができる。
【0010】
以上において、前記立面図表示手段36は、前記断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線Pとして表示した構成でもよい。 この構成では、必要断面寸法KAの表示を水平方向に延びる直線Pとしたので、開口部が水平方向にずれて配置されても、直線Pと壁パネル41の水平方向に延びる開口部42の上端縁との位置関係が目視により確認しやすくなり、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。
【0011】
さらに、前記立面図表示手段36は、前記必要断面寸法KAを示す直線Pと前記壁パネル41を表示する線との種類を異なる構成としてもよい。
例えば、必要断面寸法KAを示す直線Pを点線としたのに対して、前記壁パネル41を表示する線を実線とした場合や、必要断面寸法KAを示す直線Pと前記壁パネル41を表示する線との色を相違させる。
この構成では、双方の線が混同されることがないので、両者の関係が目視により確認しやすくなり、この点からも、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。
【0012】
また、前記壁パネル41は耐力壁を構成するものであり、前記平面図設計手段31は、予め設定した条件に基づいて前記平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段33を備えている構成でもよい。
この構成では、耐力壁線設定手段33で耐力壁線を設定することで、梁強度のチェックが必要な壁パネル41か否かを簡単に認識することができる。
【0013】
さらに、本発明では、前記断面寸法算出手段35は、前記開口位置設定手段34で設定された前記壁パネル41の上端と開口部42の上端との間の梁41Aの設定断面寸法KBを算出し、この設定断面寸法KBと前記必要断面寸法KAとを比較し、設定断面寸法KBが前記必要断面寸法KA以上である場合には前記表示手段2に適切である旨の表示(OK)をさせ、設定断面寸法KBが前記必要断面KA寸法より小さい場合には前記表示手段2に不適切である旨の表示(NG)をさせる構成としてもよい。
この構成では、必要断面寸法位置と開口部の上端位置との目視による確認と、適切又は不適切の表示との複数の確認手段を利用することで、梁強度が十分か否かをより正確に判断することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図1には、本実施形態の平面図作成用CADシステム1が示されている。このCADシステム1は、開口部が形成された壁パネルを含む複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の設計作業を支援するシステムである。
CADシステム1は、本システム1の核となるコンピュータ本体10と、設計している階の平面図等を表示するCRT等の表示装置2と、コンピュータ本体10等の操作を行うための入力装置3と、設計した平面図等を出力するためのX−Yプロッタ装置やプリンタ等の出力装置4とを備えている。
【0015】
コンピュータ本体10は、ハードディスク装置等の記憶装置20と、CPUを等を含んで各種の処理を行う演算装置30とを有して構成されている。
記憶装置20には、記憶される情報の属性毎に複数の記憶領域が設定され、当該記憶領域として、部材情報蓄積手段21及びプラン情報記憶手段22が設けられている。
部材情報蓄積手段21には、プレハブ建物を構築するための部材、具体的には、壁パネル、補強梁、窓、玄関、バルコニ等の部材に関する部材データが蓄積されている。
プラン情報記憶手段22は、顧客の要望に基づいて作成した建物のプランに関する情報を記憶させるための領域であり、部屋情報、天井高や床面積等の寸法情報等が記憶されている。
【0016】
演算装置30は、各種のソフトウェアがインストールされ、これらのソフトウェアを並列処理するマルチタスク機能を有するものである。演算装置30には、ソフトウェアにより記憶装置20の部材情報蓄積手段21及びプラン情報記憶手段22から入力されたデータを用いてプレハブ建物の平面図を設計する平面図設計手段31と、記憶装置20の各記憶領域へのデータの入出力を管理する情報管理手段32とが設けられている。
【0017】
平面図設計手段31は、図2に示すように、予め設定した条件に基づいて平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段33と、耐力壁線が設定された壁パネルの開口部の位置を作業者の操作に応じて設定する開口位置設定手段34と、この壁パネルの開口部上の梁の断面寸法を算出する断面寸法算出手段35と、この断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法と開口部との双方を壁パネルの立面図として表示装置2に表示させる立面図表示手段36とを備えて構成される。
【0018】
耐力壁線設定手段33は、予め設定した条件に基づいて耐力壁を表示する耐力壁線を設定するものであり、耐力壁線であるか否かは、外周部を構成する壁(外壁)であること、耐力壁線で囲まれる面積が所定広さ以下であること、隣合う耐力壁線間の距離が所定長さ以下であること、等の条件で定められる。
開口位置設定手段34は、作業者の操作に応じて耐力壁とされた壁パネルの正面矩形状開口部の四隅の上下左右位置(座標)を設定する。
【0019】
断面寸法算出手段35は、壁パネルの開口部上の梁が強度上必要とされる必要断面寸法KAと、開口位置設定手段34で設定された壁パネルの梁の設定断面寸法KBとをそれぞれ算出し、この設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとを比較し、設定断面寸法KBが必要断面寸法KA以上である場合(KB≧KA)には表示装置2に適切である旨の表示(OK)をさせ、設定断面寸法KBが必要断面寸法KAより小さい場合(KB>KA)には表示装置2に不適切である旨の表示(NG)をさせる。ここで、断面の寸法と強度とをKA<KB<KCとすると、OKの場合は、KB/KA(設計寸法/必要寸法)となり、NGの場合はKB/KCである。
立面図表示手段36は、開口部が形成された壁パネルの形状を実線で表示し、断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線状の点線として表示するものである(図5参照)。
【0020】
次に、プレハブ建物の設計についての具体的な例を用いて、本実施形態の動作を説明する。
前述のCADシステム1でプレハブ建物の平面図を設計する際には、
▲1▼プランの入力作業
▲2▼平面図入力作業
▲3▼耐力壁線設定作業
▲4▼壁パネルの開口位置の設定
▲5▼断面寸法の算定
▲6▼壁パネルの梁強度のチェック
等の作業を行う。以下に、これらの作業の中で、本発明の特徴である▲4▼壁パネルの開口位置の設定以降の作業について説明する。
【0021】
(3)耐力壁線設定手段33によって耐力壁線設定作業が行われると、図3及び図4に示すように、各階の平面図において、耐力壁線410が設定されて表示装置2で画像表示される。なお、図3には、平面図表示モードで表示された各階の平面図が示され、図4には壁線表示モードで表示された各階の壁線が示されている。平面図表示モードにおいては、耐力壁線410中の開口部42は、点線で表示されている。耐力壁410は複数の壁パネル41が水平方向に並べて構成される。
【0022】
▲4▼壁パネル41の開口部42の開口位置を開口位置設定手段34で設定する。さらに、▲5▼断面寸法算出手段35で壁パネルの梁の必要断面寸法KAと設定断面寸法KBとをそれぞれ算出するとともに、設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとを比較する。
その後、▲6▼立面図表示手段36によって壁パネル41の形状、壁パネルの梁の必要断面寸法KA並びに設定断面寸法KB、さらには、設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとの比較を表示装置2に表示させる。
【0023】
図5は表示装置2における壁パネル41の表示状態を示すもので、壁パネル41は、その上端から設定断面寸法KBに示す位置に開口部42の上端縁が位置している。この開口部42の上方は梁41Aとされる。
断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法KAは点線Pで示される通り、水平方向に延びて形成される。
図5(A)では、設定された開口部42の上端縁は、点線Pで示す必要断面寸法KAの位置より下方にあり、設定断面寸法KBは必要断面寸法KAに比べて大きいので、表示装置2には[OK]の表示がされる。
【0024】
これに対して、図5(B)では、設定された開口部42の上端縁は、点線Pで示す必要断面寸法KAの位置より上方にあり、設定断面寸法KBは必要断面寸法KAに比べて小さいので、表示装置2には[NG]の表示がされる。
設定断面寸法KBが必要断面寸法KAに比べて小さい場合には、開口位置設定手段34で壁パネル41の開口部42を設定し直す作業を行う。
【0025】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
即ち、本実施形態の平面図作成用CADシステム1は、建物のプランに基づいて建物の平面図を設計するための平面図設計手段31と、この平面図設計手段31により設計した平面図を表示するための表示装置2とを有し、平面図設計手段31は、作業者の操作に応じて壁パネル41の開口部42の位置を設定する開口位置設定手段34と、壁パネル41の上端と開口部42上端との間の梁41Aが強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段35と、この断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法と前記開口部42との双方を前記壁パネルの立面図として表示装置2に表示させる立面図表示手段36とを備えたから、表示装置2で表示される立面図で壁パネル41の全体構成を参照しながら必要断面寸法KAと開口部42の上端位置とを目視により確認して梁強度が十分か否か判断することができる。その上、設定した開口部42が必要な強度を満たさない場合、平面図設計手段31の中で開口部42の開口位置を設定し直せばよいから、従来のように異なる画面を操作する必要がない。従って、本実施形態では、建物の設計を効率化することができる。
【0026】
さらに、本実施形態では、立面図表示手段36は、断面寸法算出手段35で算出された必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線Pとして表示したから、この直線Pと壁パネル41の水平方向に延びる開口部42の上端縁との位置関係が目視により確認しやすくなり、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。特に、開口部42が壁パネル41の中心に対して左右にずれても、この直線Pと開口部42の上端縁との位置関係が目視により確認しやすい。
また、立面図表示手段36は、必要断面寸法KAを示す直線Pを点線で表示し、壁パネル41を実線で表示したから、双方の線が混同されることがなくなる。
そのため、両者の関係が目視により確認しやすくなり、この点からも、梁強度が十分か否かをより容易に判断することができる。
【0027】
また、壁パネル41は耐力壁を構成するものであり、平面図設計手段31は、予め設定した条件に基づいて平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段33を備えて構成したから、耐力壁線設定手段33で耐力壁線を設定することで、梁強度のチェックが必要な壁パネル41か否かを簡単に認識することができる。
【0028】
さらに、断面寸法算出手段35は、開口位置設定手段34で設定された壁パネル41の上端と開口部42の上端との間の梁41Aの設定断面寸法KBを算出し、この設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとを比較し、設定断面寸法KBが必要断面寸法KA以上である場合には表示装置2に適切である旨の表示(OK)をさせ、設定断面寸法KBが必要断面KA寸法より小さい場合には表示装置2に不適切である旨の表示(NG)をさせる構成としたから、表示装置2において、必要断面寸法位置と開口部42の上端位置とを目視により確認するだけでなく、その位置関係から適切又は不適切の表示がされるので、必要断面寸法位置と開口部42との位置関係を目の錯覚で見誤っても、表示装置では適切又は不適切の表示で梁強度が十分か否かを正確に判断することができる。
【0029】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形なども本発明に含まれる。
前記実施形態では、立面図表示手段36は、必要断面寸法KAを水平方向に延びる直線Pとして表示したが、本発明では、必要断面寸法KAを何らかの手段で表示装置2に表示できればよく、例えば、点、三角印、丸印等の記号で表示するものでもよく、あるいは、必要断面寸法KAを具体的数値として表示するものでもよい。具体的数値として必要断面寸法KAを表示する場合には、設定断面寸法KBも数字で表示し、これらの数字の大小を目視で比較するものでもよい。
【0030】
さらに、立面図表示手段36は、必要断面寸法KAを示す直線Pを実線で表示し、壁パネル41を点線で表示してもよく、あるいは、必要断面寸法KAを示す直線Pを赤色で表示し、壁パネル41を黒色で表示する等、線の種類を変えて使用するものでもよい。
また、断面寸法算出手段35は、設定断面寸法KBの算出並びにこの設定断面寸法KBと必要断面寸法KAとの比較で梁強度の適否を判断することなく、必要断面寸法KAのみを算出する構成でもよい。
【0031】
さらに、記憶装置20に記録される部材情報蓄積手段21、プラン情報記憶手段22等の各種データは、FD、CD−ROM、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録してCADシステム1を実現するコンピュータに提供したり、パソコン通信、インターネットなどのネットワークを介して各コンピュータに提供してもよい。
【0032】
また、平面図設計手段31や、耐力壁線設定手段33、開口位置設定手段34及び断面寸法算出手段35は、コンピュータ本体10で実現されるプログラムであるため、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して各コンピュータに提供したり、パソコン通信、インターネットなどのネットワークを介して各コンピュータに提供して機能させてもよい。
【0033】
そして、部材情報蓄積手段21、プラン情報記憶手段22を比較的大型の第1のコンピュータ内に構成し、平面図設計手段31を別の比較的小型の第2のコンピュータ内に構成するとともに、第2のコンピュータを複数設け、かつ、第1のコンピュータと、複数の第2のコンピュータと通信手段で相互に接続してもよい。このようにすれば、部材情報、プラン情報が収納されたファイルを著しく大きくできるうえ、当該ファイルの管理およびメンテナンスを一括して行うことができる。
【0034】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、建物のプランに基づいて建物の平面図を設計するための平面図設計手段と、この平面図設計手段により設計した平面図を表示するための表示装置とを有する平面図作成用CADシステムであって、平面図設計手段は、作業者の操作に応じて壁パネルの開口部の位置を設定する開口位置設定手段と、壁パネルの上端と開口部上端との間の梁が強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段と、この断面寸法算出手段で算出された必要断面寸法と前記開口部との双方を前記壁パネルの立面図として表示装置に表示させる立面図表示手段とを備えた構成としたから、表示装置で表示される立面図で必要断面寸法と開口部の上端位置とを目視により確認して梁強度が十分か否か判断することができるため、建物の設計を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示すブロック図。
【図2】前記実施形態のCADシステムの平面図設計手段を示すブロック図。
【図3】前記実施形態の平面図の出力画面を説明するための図。
【図4】前記実施形態の平面図の他の出力画面を説明するための図。
【図5】表示手段で表示された壁パネルの立面図。
【符号の説明】
1 平面図作成用CADシステム
2 表示装置
3 入力装置
4 出力装置
31 平面図設計手段
33 耐力壁線設定手段
34 開口位置設定手段
35 断面寸法算出手段
36 立面図表示手段
41 壁パネル
41A 梁
42 開口部
Claims (5)
- 開口部が形成された壁パネルを含む複数のパネルを組み合わせて構築されるプレハブ建物の平面図を当該建物のプランに基づいて作成する作業を支援する平面図作成用CADシステムであって、
前記プランに基づいて前記建物の平面図を設計するための平面図設計手段と、この平面図設計手段により設計した平面図を表示するための表示装置とを有し、前記平面図設計手段は、作業者の操作に応じて前記壁パネルの開口部の位置を設定する開口位置設定手段と、前記壁パネルの上端と開口部上端との間の梁が強度上必要とされる必要断面寸法を算出する断面寸法算出手段と、この断面寸法算出手段で算出された必要断面寸法と前記開口部との双方を前記壁パネルの立面図として前記表示手段に表示させる立面図表示手段とを備えたことを特徴とする平面図作成用CADシステム。 - 請求項1に記載された平面図作成用CADシステムにおいて、前記立面図表示手段は、前記断面寸法算出手段で算出された必要断面寸法を水平方向に延びる直線として表示することを特徴とする平面図作成用CADシステム。
- 請求項2に記載された平面図作成用CADシステムにおいて、前記立面図表示手段は、前記必要断面寸法を示す直線と前記壁パネルを表示する線との種類が異なることを特徴とする平面図作成用CADシステム。
- 請求項1から3のいずれかに記載の平面図作成用CADシステムにおいて、前記壁パネルは耐力壁を構成するものであり、前記平面図設計手段は、予め設定した条件に基づいて前記平面図上で耐力壁線を設定するための耐力壁線設定手段を備えたことを特徴とする平面図作成用CADシステム。
- 請求項1から4のいずれかに記載の平面図作成用CADシステムにおいて、前記断面寸法算出手段は、前記開口位置設定手段で設定された前記壁パネルの上端と開口部の上端との間の梁の設定断面寸法を算出し、この設定断面寸法と前記必要断面寸法とを比較し、設定断面寸法が前記必要断面寸法以上である場合には前記表示手段に適切である旨の表示をさせ、設定断面寸法が前記必要断面寸法より小さい場合には前記表示手段に不適切である旨の表示をさせることを特徴とする平面図作成用CADシステム。
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