JP6758235B2 - Stress or deflection calculation system - Google Patents

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本発明は、ユニット式建物の架構体に生じる応力又はたわみを算出するための算出システムに関する。 The present invention relates to a calculation system for calculating stress or deflection generated in a frame of a unit type building.

この種のシステムとして、特許文献1には、柱と梁とがピン接合されてなる架構体を備えた建物について、その架構体(柱及び梁)に生じる応力を算出する応力算出システムが開示されている。このシステムでは、架構体に単位水平荷重を作用させた場合に当該架構体に生じる応力が予めテーブルとして記憶され、そのテーブルと、実際に架構体に作用する実荷重とに基づいて、架構体に生じる応力が算出されるようになっている。この場合、応力解析をすることなく、架構体の応力を比較的容易に算出することができる。 As a system of this type, Patent Document 1 discloses a stress calculation system for calculating the stress generated in the frame (columns and beams) of a building having a frame in which columns and beams are pin-joined. ing. In this system, the stress generated in the frame when a unit horizontal load is applied to the frame is stored in advance as a table, and the stress generated in the frame is stored in the frame based on the table and the actual load actually acting on the frame. The generated stress is calculated. In this case, the stress of the frame can be calculated relatively easily without performing the stress analysis.

特開2011−18315号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-18315

ところで、建物として、複数の建物ユニットが互いに組み合わされて構成されるユニット式建物が知られている。ユニット式建物では、各建物ユニットが、柱と梁とが剛接合されてなる枠体を有しており、それら各建物ユニットの枠体により架構体が構成されている。 By the way, as a building, a unit type building in which a plurality of building units are combined with each other is known. In a unit-type building, each building unit has a frame in which columns and beams are rigidly joined, and the frame of each building unit constitutes a frame.

ここで、上記特許文献1の応力算出システムは、上述したように、柱と梁とがピン接合された架構体を応力算出の対象としている。そのため、このシステムを、柱と梁とが剛接合されてなるユニット式建物の架構体の応力算出に用いるのは難しいと考えられる。 Here, in the stress calculation system of Patent Document 1, as described above, a frame structure in which columns and beams are pin-joined is targeted for stress calculation. Therefore, it is considered difficult to use this system for stress calculation of the frame of a unit type building in which columns and beams are rigidly joined.

なお、架構体の強度を確認する上では、架構体の応力以外に、架構体に生じるたわみを算出するようにしてもよい。 In order to confirm the strength of the frame structure, the deflection generated in the frame structure may be calculated in addition to the stress of the frame structure.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ユニット式建物において、その架構体に生じる応力又はたわみを比較的容易に算出することができる応力又はたわみの算出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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and mainly provides a stress or deflection calculation system capable of relatively easily calculating the stress or deflection generated in a frame of a unit type building. It is the purpose.

上記課題を解決すべく、第1の発明の応力又はたわみの算出システムは、柱と梁とが直方体状に連結されてなる枠体を有する建物ユニットが複数組み合わされて構成されるとともに、それら各建物ユニットの前記枠体により架構体が構成されるユニット式の建物について、その架構体に生じる応力又はたわみを算出するための算出システムであって、前記建物の設計データに基づいて、前記架構体を、その架構体と同じ高さであってかつ前記枠体と同じ幅からなる複数の鉛直フレームに分解する架構体分解手段と、前記架構体分解手段により分解された鉛直フレームを対象フレームとし、その対象フレームに生じる応力又はたわみのいずれかである要素を算出する要素算出手段とを備え、前記要素算出手段は、複数種類の前記鉛直フレームについて、前記鉛直フレームに単位荷重を作用させた場合に当該鉛直フレームに生じる前記要素を単位荷重時要素として予め求めておき、それら各鉛直フレームの前記単位荷重時要素を記憶しておく単位荷重時要素データベースと、前記対象フレームに作用する実荷重を取得する実荷重取得手段と、を備え、前記実荷重取得手段により取得された前記対象フレームに作用する実荷重と、前記単位荷重時要素データベースに記憶された当該対象フレームの前記単位荷重時要素とに基づき、当該対象フレームに生じる前記要素を算出することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the stress or deflection calculation system of the first invention is configured by combining a plurality of building units having a frame body in which columns and beams are connected in a rectangular shape, and each of them is configured. A calculation system for calculating the stress or deflection generated in the frame of a unit-type building in which the frame of the building unit constitutes the frame, and the frame is based on the design data of the building. The target frame is a frame disassembling means for disassembling the frame into a plurality of vertical frames having the same height as the frame and the same width as the frame, and a vertical frame disassembled by the frame disassembling means. It is provided with an element calculation means for calculating an element which is either stress or deflection generated in the target frame, and the element calculation means applies a unit load to the vertical frame for a plurality of types of the vertical frame. The element generated in the vertical frame is obtained in advance as a unit load element, and the unit load element database for storing the unit load element of each vertical frame and the actual load acting on the target frame are acquired. The actual load that acts on the target frame acquired by the actual load acquisition means, and the unit load element of the target frame stored in the unit load element database. Based on this, the element generated in the target frame is calculated.

本発明によれば、ユニット式建物の架構体が建物ユニットの枠体と同じ幅(換言するとユニット幅)からなる複数の鉛直フレームに分解され、その分解された鉛直フレームを対象フレームとして、その対象フレームに生じる応力又はたわみ(以下、応力等という)が算出される。対象フレームに生じる応力等の算出に際しては、単位荷重時要素データベースが用いられる。このデータベースには、ユニット式建物の架構体を構成するのに用いられる複数種類の鉛直フレームについて、鉛直フレームに単位荷重を作用させた場合に当該フレームに生じる応力等があらかじめ単位荷重時応力等として記憶されている。そして、対象フレームに生じる応力等を算出するに際しては、このデータベースに記憶されている当該対象フレームの単位荷重時応力等と、実荷重取得手段により取得された当該対象フレームに作用する実荷重とに基づいて、当該対象フレームに生じる応力等が算出される。この場合、各対象フレームに生じる応力等を応力解析等することなく算出することができるため、ユニット式建物において、その架構体に生じる応力等を比較的容易に算出することができる。 According to the present invention, the frame of a unit-type building is decomposed into a plurality of vertical frames having the same width as the frame of the building unit (in other words, the unit width), and the disassembled vertical frame is set as a target frame and the object thereof. The stress or deflection (hereinafter referred to as stress, etc.) generated in the frame is calculated. When calculating the stress generated in the target frame, the element database under unit load is used. In this database, for multiple types of vertical frames used to construct the frame of a unit-type building, the stress generated in the frame when a unit load is applied to the vertical frame is defined as the stress at unit load in advance. It is remembered. Then, when calculating the stress etc. generated in the target frame, the unit load stress etc. of the target frame stored in this database and the actual load acting on the target frame acquired by the actual load acquisition means are used. Based on this, the stress and the like generated in the target frame are calculated. In this case, since the stress or the like generated in each target frame can be calculated without performing stress analysis or the like, the stress or the like generated in the frame of the unit type building can be calculated relatively easily.

第2の発明の応力又はたわみの算出システムは、第1の発明において、前記実荷重取得手段は、前記対象フレームに作用する実鉛直荷重を取得するものであり、前記単位荷重時要素データベースには、前記複数種類の鉛直フレームについて、前記鉛直フレームに前記単位荷重としての単位鉛直荷重を作用させた場合に当該鉛直フレームに生じる前記要素が前記単位荷重時要素として記憶されており、前記要素算出手段は、前記実荷重取得手段により取得された前記対象フレームに作用する実鉛直荷重と、前記単位荷重時要素データベースに記憶された当該対象フレームの前記単位荷重時要素とに基づき、当該対象フレームに生じる前記要素を算出することを特徴とする。 In the stress or deflection calculation system of the second invention, in the first invention, the actual load acquisition means acquires the actual vertical load acting on the target frame, and the element database at the time of unit load is used. With respect to the plurality of types of vertical frames, the element generated in the vertical frame when a unit vertical load as the unit load is applied to the vertical frame is stored as the element at the time of the unit load, and the element calculation means. Is generated in the target frame based on the actual vertical load acting on the target frame acquired by the actual load acquisition means and the unit load element of the target frame stored in the unit load element database. It is characterized in that the element is calculated.

本発明によれば、架構体に作用する鉛直荷重に伴い当該架構体に生じる応力等を比較的容易に算出することができる。 According to the present invention, the stress and the like generated in the frame structure due to the vertical load acting on the frame structure can be calculated relatively easily.

第3の発明の応力又はたわみの算出システムは、第2の発明において、前記実荷重取得手段は、前記鉛直フレームに鉛直荷重を作用させる複数種類の荷重部材についてそれぞれ、単位面積当たりにおける鉛直荷重の大きさを表す荷重係数を記憶する荷重係数データベースと、前記設計データに基づいて、前記対象フレームに鉛直荷重を作用させる前記荷重部材を特定する荷重部材特定手段と、前記設計データに基づいて、前記荷重部材特定手段により特定された前記荷重部材のうち、当該対象フレームが鉛直荷重を負担する部分についての幅を負担幅として算出する負担幅算出手段と、前記負担幅算出手段により算出された当該荷重部材の負担幅と、前記荷重係数データベースに記憶された当該荷重部材の前記荷重係数とに基づいて、当該荷重部材から当該対象フレームに作用する鉛直荷重を算出する実鉛直荷重算出手段と、を備えることを特徴とする。 In the stress or deflection calculation system of the third invention, in the second invention, the actual load acquisition means determines the vertical load per unit area for each of a plurality of types of load members that apply a vertical load to the vertical frame. Based on the load coefficient database that stores the load coefficient representing the size, the load member specifying means for specifying the load member that applies a vertical load to the target frame based on the design data, and the design data. Among the load members specified by the load member specifying means, the load width calculating means for calculating the width of the portion where the target frame bears the vertical load as the load width, and the load calculated by the load width calculating means. It is provided with an actual vertical load calculating means for calculating a vertical load acting on the target frame from the load member based on the load width of the member and the load coefficient of the load member stored in the load coefficient database. It is characterized by that.

本発明によれば、設計データに基づいて、対象フレームに鉛直荷重を作用させる荷重部材が特定され、その特定された荷重部材から対象フレームに作用する鉛直荷重が算出される。その算出に際しては、荷重係数データベースが用いられる。この荷重係数データベースには、複数種類の荷重部材について、各荷重部材ごとに単位面積当たりの鉛直荷重の大きさを示す荷重係数(面積荷重)が記憶されている。そして、荷重部材から対象フレームに作用する鉛直荷重の算出に際しては、負担幅算出手段により算出された荷重部材の負担幅と、荷重係数データベースに記憶された荷重部材の荷重係数とに基づき、鉛直荷重が算出される。この場合、その算出された鉛直荷重に基づいて、対象フレームに作用する実鉛直荷重を取得することができる。 According to the present invention, a load member that applies a vertical load to the target frame is specified based on the design data, and the vertical load that acts on the target frame is calculated from the specified load member. A load factor database is used in the calculation. In this load coefficient database, load coefficients (area loads) indicating the magnitude of the vertical load per unit area are stored for each load member for a plurality of types of load members. Then, when calculating the vertical load acting on the target frame from the load member, the vertical load is calculated based on the load width of the load member calculated by the load width calculation means and the load coefficient of the load member stored in the load coefficient database. Is calculated. In this case, the actual vertical load acting on the target frame can be obtained based on the calculated vertical load.

第4の発明の応力又はたわみの算出システムは、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記鉛直フレームに荷重が作用する荷重位置が複数存在する場合に、それら各荷重位置にそれぞれ実荷重が作用する状態は実荷重状態であり、前記各荷重位置のうちいずれか一の荷重位置にのみ実荷重が作用する状態は単一荷重状態であり、前記要素算出手段は、前記荷重位置の異なる各単一荷重状態ごとに、前記単一荷重状態の下で前記対象フレームに生じる前記要素を単一荷重時要素として算出する単一荷重時要素算出手段と、前記単一荷重時要素算出手段により算出された前記各単一荷重時要素を積算することで、前記実荷重状態において前記対象フレームに生じる前記要素を算出する実荷重時要素算出手段とを備え、前記実荷重取得手段は、前記対象フレームの前記各荷重位置に作用する実荷重をそれぞれ算出するものであり、前記単位荷重時要素データベースには、前記複数種類の前記鉛直フレームについて、前記各荷重位置ごとに前記荷重位置に前記単位荷重を作用させた場合に前記鉛直フレームに生じる前記要素が前記単位荷重時要素として記憶されており、前記単一荷重時要素算出手段は、前記各単一荷重状態ごとに、前記実荷重取得手段により取得された前記単一荷重状態に対応する前記荷重位置に作用する実荷重と、前記単位荷重時要素データベースに記憶された当該荷重位置に対応する前記単位荷重時要素とに基づいて、前記単一荷重時要素を算出することを特徴とする。 In the stress or deflection calculation system of the fourth invention, when there are a plurality of load positions on which a load acts on the vertical frame in any of the first to third inventions, the actual load is applied to each of the load positions. Is an actual load state, and a state in which the actual load acts only on any one of the load positions is a single load state, and the element calculation means has different load positions. For each single load state, the single load element calculation means for calculating the element generated in the target frame under the single load state as a single load element, and the single load element calculation means. The actual load acquisition means is provided with an actual load element calculation means for calculating the element generated in the target frame in the actual load state by integrating the calculated elements at a single load, and the actual load acquisition means is the target. The actual load acting on each of the load positions of the frame is calculated, and in the unit load element database, the unit load is set at the load position for each of the plurality of types of the vertical frames. The element generated in the vertical frame when the above is applied is stored as the unit load element, and the single load element calculation means is used by the actual load acquisition means for each single load state. The single is based on the acquired actual load acting on the load position corresponding to the single load state and the unit load element corresponding to the load position stored in the unit load element database. It is characterized by calculating the element under load.

一般に、鉛直フレームには複数の箇所に実荷重が作用する。つまり、鉛直フレームには、実荷重が作用する荷重位置が複数存在する。ここで、各荷重位置にそれぞれ実荷重が作用する状態を実荷重状態、各荷重位置のうちいずれか一の荷重位置にのみ実荷重が作用する状態を単一荷重状態とした場合、実荷重状態において鉛直フレームに生じる応力等は、各単一荷重状態においてそれぞれ鉛直フレームに生じる応力等の和に相当する。 Generally, an actual load acts on a vertical frame at a plurality of places. That is, the vertical frame has a plurality of load positions on which the actual load acts. Here, when the state in which the actual load acts on each load position is defined as the actual load state, and the state in which the actual load acts on only one of the load positions is defined as the single load state, the actual load state. The stress and the like generated in the vertical frame correspond to the sum of the stress and the like generated in the vertical frame in each single load state.

そこで本発明では、この点に着目し、まず各単一荷重状態の下で、対象フレームに生じる応力等(以下、単一荷重時応力等という)をそれぞれ算出し、それからそれら算出した各単一荷重時応力等を積算して、実荷重状態において対象フレームに生じる応力等を算出することとしている。この場合、単一荷重時応力等の算出に際しては、単位荷重時要素データベースが用いられる。このデータベースには、複数種類の鉛直フレームについて、各荷重位置ごとに、荷重位置に単位荷重を作用させた場合に、同フレームに生じる応力等が単位荷重時応力等として記憶されている。そして、単一荷重時応力等の算出に際しては、各単一荷重状態ごとに、実荷重取得手段により取得された単一荷重状態に対応する荷重位置に作用する実荷重と、上記データベースに記憶されている当該荷重位置に対応する単位荷重時応力等とに基づいて、単一荷重時応力等が算出される。この場合、鉛直フレームに複数の荷重位置で実荷重が作用する場合において、その鉛直フレームに生じる応力等を好適に算出することができる。 Therefore, in the present invention, paying attention to this point, first, under each single load state, the stress etc. generated in the target frame (hereinafter referred to as the stress under a single load etc.) are calculated respectively, and then each of the calculated singles is calculated. The stress, etc. under load is integrated to calculate the stress, etc. generated in the target frame under the actual load state. In this case, the unit load element database is used to calculate the stress under single load. In this database, when a unit load is applied to a load position for each load position for a plurality of types of vertical frames, the stress generated in the frame is stored as the stress at the time of the unit load. Then, when calculating the stress under a single load, the actual load acting on the load position corresponding to the single load state acquired by the actual load acquisition means is stored in the above database for each single load state. The single load stress, etc. is calculated based on the unit load stress, etc. corresponding to the relevant load position. In this case, when an actual load acts on the vertical frame at a plurality of load positions, the stress generated in the vertical frame can be preferably calculated.

第5の発明の応力又はたわみの算出システムは、第1乃至第4のいずれかの発明において、前記要素算出手段により算出された前記対象フレームの前記要素が予め定められた許容値を超えていないか否かを判定する要素評価手段と、前記要素評価手段により前記要素が許容値を超えていると判定された場合に、前記対象フレームをそれよりも強度の高い鉛直フレームに変更するフレーム変更手段と、を備え、前記要素算出手段は、前記フレーム変更手段により変更された前記鉛直フレームを対象フレームとして、当該対象フレームに生じる前記要素を算出することを特徴とする。 In the stress or deflection calculation system of the fifth invention, in any one of the first to fourth inventions, the element of the target frame calculated by the element calculation means does not exceed a predetermined allowable value. An element evaluation means for determining whether or not the element is present, and a frame changing means for changing the target frame to a vertical frame having a higher strength when the element evaluation means determines that the element exceeds an allowable value. The element calculation means is characterized in that the vertical frame changed by the frame changing means is set as a target frame, and the element generated in the target frame is calculated.

本発明によれば、算出された対象フレームの応力等が許容値を超えていないか否かが判定され、判定の結果、許容値を超えている場合には、対象フレームがより高強度の鉛直フレームに変更される。そして、その変更された鉛直フレームを対象フレームとして、再度、当該対象フレームに生じる応力等が算出される。この場合、当初の対象フレームが強度不足である場合でも、対象フレームが所定の強度を満たすように再設計することができる。 According to the present invention, it is determined whether or not the calculated stress of the target frame exceeds the permissible value, and if the result of the determination exceeds the permissible value, the target frame is vertically stronger. It is changed to a frame. Then, with the changed vertical frame as the target frame, the stress and the like generated in the target frame are calculated again. In this case, even if the initial target frame is insufficient in strength, the target frame can be redesigned to satisfy a predetermined strength.

応力算出装置の電気的構成を示す図。The figure which shows the electrical structure of a stress calculation apparatus. 応力算出処理を示す機能ブロック図。A functional block diagram showing the stress calculation process. ユニット式建物の概略を示す斜視図。The perspective view which shows the outline of the unit type building. 架構体の一部を鉛直フレームに分解した状態を示す図。The figure which shows the state which a part of the frame structure was disassembled into a vertical frame. フレーム応力算出処理を示す機能ブロック図。A functional block diagram showing a frame stress calculation process. 鉛直フレームに作用する鉛直荷重を説明するための図。The figure for demonstrating the vertical load acting on a vertical frame. 単一荷重時応力算出処理を示す機能ブロック図。A functional block diagram showing a stress calculation process under a single load. 負担幅を説明するための平面図。Top view for explaining the burden width. 鉛直フレームに作用する水平荷重を説明するための図。The figure for demonstrating the horizontal load acting on a vertical frame. 単一荷重時応力算出処理を示す機能ブロック図。A functional block diagram showing a stress calculation process under a single load.

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、設計したユニット式建物を対象に、その建物を構成する架構体(躯体)に生じる応力を算出する応力算出装置について具体化している。図1は、その応力算出装置の電気的構成を示す図である。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the stress calculation device for calculating the stress generated in the frame (framework) constituting the designed unit type building is embodied. FIG. 1 is a diagram showing an electrical configuration of the stress calculation device.

図1に示すように、建物メーカには、応力算出装置10が設けられている。応力算出装置10は、パーソナルコンピュータにより構成され、建物を設計するためのCADプログラムを有している。応力算出装置10は、そのCADプログラムを用いて設計されたユニット式建物を対象に、当該建物の架構体に生じる応力を算出する。 As shown in FIG. 1, the building maker is provided with the stress calculation device 10. The stress calculation device 10 is composed of a personal computer and has a CAD program for designing a building. The stress calculation device 10 calculates the stress generated in the frame of the unit type building designed by using the CAD program.

応力算出装置10は、制御部11と、操作部12と、表示部13と、記憶部14とを有している。制御部11には、操作部12と表示部13と記憶部14とがそれぞれ接続されている。制御部11は、建物の設計処理や応力算出処理等、各種処理を行うものである。 The stress calculation device 10 includes a control unit 11, an operation unit 12, a display unit 13, and a storage unit 14. The operation unit 12, the display unit 13, and the storage unit 14 are connected to the control unit 11, respectively. The control unit 11 performs various processes such as a building design process and a stress calculation process.

操作部12は、建物設計や応力算出に必要な情報等、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備えて構成されている。操作部12に対して入力操作が行われると、その入力操作に応じた情報が制御部11に入力される。 The operation unit 12 is for inputting various information such as information necessary for building design and stress calculation, and is configured to include a keyboard, a mouse, and the like. When an input operation is performed on the operation unit 12, information corresponding to the input operation is input to the control unit 11.

表示部13は、設計された建物の図面や、応力算出処理の結果等、各種情報を表示するもので、ディスプレイからなる。制御部11より表示部13に各種情報が入力されると、その入力された情報が表示部13に表示される。 The display unit 13 displays various information such as a drawing of the designed building and the result of stress calculation processing, and includes a display. When various information is input to the display unit 13 from the control unit 11, the input information is displayed on the display unit 13.

記憶部14には、設計処理や応力算出処理を実行するための制御プログラムと、応力算出に必要な各種情報を格納するデータベースとが記憶されている。 The storage unit 14 stores a control program for executing design processing and stress calculation processing, and a database for storing various information necessary for stress calculation.

次に、応力算出装置10により実行される応力算出処理の流れについて図2に基づいて説明する。図2は、応力算出処理を示す機能ブロック図である。なお、図2中の各ブロック31〜33,46は制御部11により実現されている。 Next, the flow of the stress calculation process executed by the stress calculation device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a functional block diagram showing a stress calculation process. Each block 31 to 33 and 46 in FIG. 2 is realized by the control unit 11.

図2に示すように、建物設計部31は、設計者等のユーザによる操作部12に対する入力操作に基づいて建物の設計を行うものである。本応力算出装置10では、この建物設計部31により設計されるユニット式建物X(設計建物)を対象として、応力の算出を行うものとなっている。 As shown in FIG. 2, the building design unit 31 designs a building based on an input operation to the operation unit 12 by a user such as a designer. In the stress calculation device 10, the stress is calculated for the unit type building X (design building) designed by the building design unit 31.

ここで、ユニット式建物X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Xの概略を示す斜視図である。図3に示すように、ユニット式建物Xは、複数の建物ユニット20が互いに組み合わされることにより構成される。本実施形態では、ユニット式建物Xとして二階建ての建物を想定しており、そのユニット式建物Xには一階部分及び二階部分にそれぞれ建物ユニット20が設けられている。建物ユニット20は、その四隅に配設される4本の柱21と、各柱21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22及び床大梁23とを備えている。建物ユニット20では、それら柱21、天井大梁22及び床大梁23により直方体状の枠体26が形成され、その枠体26に天井材や床材、屋根材等が取り付けられている。なお、枠体26において、天井大梁22及び床大梁23がそれぞれ「梁」に相当する。また、ユニット式建物Xでは、各建物ユニット20の枠体26により架構体27(躯体)が構成されている。なお、図3中の符号Kは建物Xを下方から支える基礎である。 Here, the unit type building X will be briefly described with reference to FIG. FIG. 3 is a perspective view showing an outline of the unit type building X. As shown in FIG. 3, the unit type building X is formed by combining a plurality of building units 20 with each other. In the present embodiment, a two-story building is assumed as the unit-type building X, and the unit-type building X is provided with building units 20 on the first floor and the second floor, respectively. The building unit 20 includes four pillars 21 arranged at its four corners, and four ceiling girders 22 and floor girders 23 that connect the upper end and the lower end of each pillar 21. In the building unit 20, a rectangular parallelepiped frame body 26 is formed by the pillars 21, ceiling girders 22, and floor girders 23, and ceiling materials, floor materials, roofing materials, and the like are attached to the frame bodies 26. In the frame body 26, the ceiling girder 22 and the floor girder 23 correspond to “beams”, respectively. Further, in the unit type building X, the frame body 27 (framework) is formed by the frame body 26 of each building unit 20. The reference numeral K in FIG. 3 is a foundation that supports the building X from below.

図2の説明に戻って、架構体分解部32は、建物設計部31により設計されたユニット式建物X(以下、略して建物Xともいう)の設計データに基づいて、当該建物Xの架構体27を、架構体27と同じ高さでありかつ枠体26と同じ幅からなる複数の鉛直フレームFに分解する。図4には、架構体27の一部を鉛直フレームFに分解した状態を示しており、以下においては、この図4に基づいて鉛直フレームFについて説明する。なお、架構体分解部32が架構体分解手段に相当する。 Returning to the description of FIG. 2, the frame structure disassembling unit 32 is based on the design data of the unit type building X (hereinafter, also abbreviated as building X) designed by the building design unit 31, the frame structure of the building X. 27 is disassembled into a plurality of vertical frames F having the same height as the frame 27 and the same width as the frame 26. FIG. 4 shows a state in which a part of the frame 27 is disassembled into a vertical frame F, and the vertical frame F will be described below based on FIG. The frame disassembling unit 32 corresponds to the frame disassembling means.

図4に示すように、架構体27は、複数(具体的には2つ)の枠体26が上下に積層されてなる枠体積層部28を複数(具体的には4つ)備えている。それら各枠体積層部28は、架構体27と同じ高さからなり、互いに横並びとなって配置されている。枠体積層部28では、その4つの側面部にそれぞれ鉛直フレームFが形成されている。鉛直フレームFは、鉛直方向に延びる平面状に形成され、一階部分の(建物ユニット20の)枠体26における各柱21、天井大梁22及び床大梁23と、二階部分の(建物ユニット20の)枠体26における各柱21、天井大梁22及び床大梁23とを含んで構成されている。図4の例では、所定の枠体積層部28における長辺側の側面部に鉛直フレームF1,F3が形成され、当該枠体積層部28における短辺側の側面部に鉛直フレームF2,F4が形成されている。 As shown in FIG. 4, the frame structure 27 includes a plurality of (specifically, four) frame body laminated portions 28 in which a plurality of (specifically, two) frame bodies 26 are vertically laminated. .. Each of these frame body laminated portions 28 has the same height as the frame structure 27, and is arranged side by side with each other. In the frame body laminated portion 28, vertical frames F are formed on each of the four side surface portions thereof. The vertical frame F is formed in a plane extending in the vertical direction, and includes columns 21, ceiling girders 22 and floor girders 23 in the frame body 26 (of the building unit 20) on the first floor, and (building unit 20) on the second floor. ) Each pillar 21 in the frame body 26, the ceiling girder 22 and the floor girder 23 are included. In the example of FIG. 4, the vertical frames F1 and F3 are formed on the side surface portion on the long side side of the predetermined frame body laminated portion 28, and the vertical frames F2 and F4 are formed on the side surface portion on the short side side of the frame body laminated portion 28. It is formed.

鉛直フレームFは、柱21と各大梁22,23とが剛接合されたラーメン構造(純ラーメン構造)となっている。また、図示では、鉛直フレームFを構成する一階部分及び二階部分の各柱21が上下に離間した状態で示されているが、実際にはそれらの柱21は互いに接合された状態となっている。なお、以下の説明では、鉛直フレームFを構成する各柱21、各天井大梁22及び各床大梁23をそれぞれフレーム部材ともいう。 The vertical frame F has a rigid frame structure (pure rigid frame structure) in which the columns 21 and the girders 22 and 23 are rigidly joined. Further, in the figure, the pillars 21 of the first floor portion and the second floor portion constituting the vertical frame F are shown in a state of being vertically separated from each other, but in reality, the pillars 21 are joined to each other. There is. In the following description, each pillar 21, each ceiling girder 22 and each floor girder 23 constituting the vertical frame F are also referred to as frame members.

上記のように、枠体積層部28には4つの鉛直フレームFが形成されているため、架構体分解部32では、架構体27が、各枠体積層部28ごとに4つの鉛直フレームFに分解される。したがって、架構体27が4つの枠体積層部28を備える図4の例では、架構体27が計16個の鉛直フレームFに分解される。このように、架構体分解部32では、架構体27が建物ユニット20(枠体26)と同じ幅(ユニット幅)からなる複数の鉛直フレームFに分解されるようになっている。 As described above, since the four vertical frames F are formed in the frame laminated portion 28, in the frame disassembling portion 32, the frame 27 is formed into four vertical frames F for each frame laminated portion 28. It is disassembled. Therefore, in the example of FIG. 4 in which the frame 27 includes four frame laminated portions 28, the frame 27 is decomposed into a total of 16 vertical frames F. In this way, in the frame structure disassembling unit 32, the frame structure 27 is disassembled into a plurality of vertical frames F having the same width (unit width) as the building unit 20 (frame body 26).

図2の説明に戻って、フレーム応力算出部33は、架構体分解部32により分解された各鉛直フレームFごとに、鉛直フレームFに生じる応力を算出する。以下、このフレーム応力算出部33にて実施されるフレーム応力算出処理について図5に基づいて説明する。図5は、フレーム応力算出処理を示す機能ブロック図である。なお、フレーム応力算出処理は、各鉛直フレームFごとに順次行われるものとなっている。 Returning to the description of FIG. 2, the frame stress calculation unit 33 calculates the stress generated in the vertical frame F for each vertical frame F decomposed by the frame decomposition unit 32. Hereinafter, the frame stress calculation process performed by the frame stress calculation unit 33 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a functional block diagram showing a frame stress calculation process. The frame stress calculation process is sequentially performed for each vertical frame F.

図5に示すように、フレーム応力算出処理ではまず、対象フレーム決定部34にて、架構体分解部32で分解された各鉛直フレームFのうち、いずれの鉛直フレームFについて応力算出を行うかを決定する。つまり、ここでは、応力算出の対象となる鉛直フレームFを決定する。以下では、この鉛直フレームFを対象フレームFtという。 As shown in FIG. 5, in the frame stress calculation process, first, the target frame determination unit 34 determines which of the vertical frames F decomposed by the frame decomposition unit 32 is to calculate the stress. decide. That is, here, the vertical frame F for which the stress is calculated is determined. Hereinafter, this vertical frame F is referred to as a target frame Ft.

鉛直荷重時応力算出部35は、上記対象フレームFtに鉛直荷重が作用する場合に当該対象フレームFtに生じる応力を算出する。ここで、対象フレームFt(ひいては鉛直フレームF)に作用する鉛直荷重について図6を用いながら説明する。図6は、鉛直フレームFに作用する鉛直荷重を説明するための図である。 The vertical load stress calculation unit 35 calculates the stress generated in the target frame Ft when the vertical load acts on the target frame Ft. Here, the vertical load acting on the target frame Ft (and by extension, the vertical frame F) will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a vertical load acting on the vertical frame F.

鉛直フレームFは、上述したように、一階部分における天井大梁22及び床大梁23と、二階部分における天井大梁22及び床大梁23とを含んでいる。鉛直フレームFでは、これら各天井大梁22と各床大梁23とに天井や床、屋根等から鉛直荷重が作用する。すなわち、鉛直フレームFでは、各天井大梁22と各床大梁23とがそれぞれ鉛直荷重が作用する荷重位置となっている。 As described above, the vertical frame F includes the ceiling girder 22 and the floor girder 23 in the first floor portion, and the ceiling girder 22 and the floor girder 23 in the second floor portion. In the vertical frame F, a vertical load acts on each of the ceiling girders 22 and each floor girder 23 from the ceiling, floor, roof, and the like. That is, in the vertical frame F, each ceiling girder 22 and each floor girder 23 are at load positions on which a vertical load acts.

図6(a)には、各大梁22,23(荷重位置)にそれぞれ鉛直荷重として実鉛直荷重f1〜f4が作用する実荷重状態が示されている。図6(a)では、二階部分の天井大梁22(以下、22Aとする)に実鉛直荷重f1が作用し、二階部分の床大梁23(以下、23Aとする)に実鉛直荷重f2が作用し、一階部分の天井大梁22(以下、22Bとする)に実鉛直荷重f3が作用し、一階部分の床大梁23(以下、23Bとする)に実鉛直荷重f4が作用している。なお、図6(a)では、各実鉛直荷重f1〜f4がそれぞれ1本の矢印線で示されているが、実際には、各実鉛直荷重f1〜f4は等分布荷重として各大梁22,23に作用することを想定している。 FIG. 6A shows an actual load state in which the actual vertical loads f1 to f4 act as vertical loads on the girders 22 and 23 (load positions), respectively. In FIG. 6A, the actual vertical load f1 acts on the ceiling girder 22 (hereinafter referred to as 22A) on the second floor, and the actual vertical load f2 acts on the floor girder 23 (hereinafter referred to as 23A) on the second floor. The actual vertical load f3 acts on the ceiling girder 22 (hereinafter referred to as 22B) on the first floor, and the actual vertical load f4 acts on the floor girder 23 (hereinafter referred to as 23B) on the first floor. In FIG. 6A, each actual vertical load f1 to f4 is indicated by one arrow line, but in reality, each actual vertical load f1 to f4 is an evenly distributed load of each girder 22, It is supposed to act on 23.

図6(b)〜(e)には、鉛直フレームFの各大梁22,23(各荷重位置)のうちいずれか一の大梁(荷重位置)にのみ実鉛直荷重が作用した状態(以下、単一荷重状態ともいう)を示している。具体的には、図6(b)には、二階部分の天井大梁22Aにのみ実鉛直荷重f1が作用した状態を示し、図6(c)には、二階部分の床大梁23Aにのみ実鉛直荷重f2が作用した状態を示し、図6(d)には、一階部分の天井大梁22Bにのみ実鉛直荷重f3が作用した状態を示し、図6(e)には、一階部分の床大梁23Bにのみ実鉛直荷重f4が作用した状態を示している。 6 (b) to 6 (e) show a state in which the actual vertical load is applied only to one of the girders 22 and 23 (each load position) of the vertical frame F (hereinafter, simply). It is also called a one-load state). Specifically, FIG. 6B shows a state in which the actual vertical load f1 acts only on the ceiling girder 22A on the second floor, and FIG. 6C shows the actual vertical load only on the floor girder 23A on the second floor. The state in which the load f2 is applied is shown, FIG. 6 (d) shows the state in which the actual vertical load f3 is applied only to the ceiling girder 22B on the first floor, and FIG. 6 (e) shows the floor on the first floor. It shows a state in which the actual vertical load f4 acts only on the girder 23B.

ここで、図6(b)〜(d)に示す各単一荷重状態において鉛直フレームFに生じる応力をそれぞれm1〜m4とした場合、実荷重状態(図6(a)の状態)において鉛直フレームFに生じる応力mtは、mt=m1+m2+m3+m4として求められる。そこで、鉛直荷重時応力算出部35では、その点に着目して、まず図6(b)〜(d)に示す各単一荷重状態ごとに鉛直フレームF(対象フレームFt)に生じる応力m1〜m4を算出し、その後、それら算出した各応力m1〜m4を足し合わせることで実荷重状態での応力mtを算出することとしている。以下においては、その鉛直荷重時応力算出部35による鉛直荷重時応力算出処理について説明する。なお、鉛直荷重時応力算出部35が要素算出手段に相当する。 Here, assuming that the stress generated in the vertical frame F in each of the single load states shown in FIGS. 6 (b) to 6 (d) is m1 to m4, the vertical frame is in the actual load state (state of FIG. 6A). The stress mt generated in F is obtained as mt = m1 + m2 + m3 + m4. Therefore, in the vertical load stress calculation unit 35, paying attention to this point, first, the stress m1 to occur in the vertical frame F (target frame Ft) for each single load state shown in FIGS. 6 (b) to 6 (d). The stress mt in the actual load state is calculated by calculating m4 and then adding the calculated stresses m1 to m4. In the following, the vertical load stress calculation process by the vertical load stress calculation unit 35 will be described. The stress calculation unit 35 under vertical load corresponds to the element calculation means.

鉛直荷重時応力算出処理ではまず、単一荷重時応力算出部51にて、各単一荷重状態(すなわち図6(b)〜(e)の各状態)ごとに対象フレームFtに生じる応力を算出する単一荷重時応力算出処理を行う。以下においては、この単一荷重時応力算出処理について図7に基づいて説明する。図7は、単一荷重時応力算出処理を示す機能ブロック図である。なお、この処理は、各単一荷重状態ごとに順次行われるものとなっている。また、単一荷重時応力算出部51が単一荷重時要素算出手段に相当する。 In the vertical load stress calculation process, first, the single load stress calculation unit 51 calculates the stress generated in the target frame Ft for each single load state (that is, each state of FIGS. 6B to 6E). Performs stress calculation processing under a single load. In the following, this stress calculation process under a single load will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 is a functional block diagram showing a stress calculation process under a single load. It should be noted that this process is sequentially performed for each single load state. Further, the stress calculation unit 51 under a single load corresponds to the element calculation means under a single load.

図7に示すように、単一荷重時応力算出処理では、まず単一荷重状態決定部52にて、各単一荷重状態のうちいずれの単一荷重状態の下で対象フレームFtに生じる応力を算出するかを決定する。 As shown in FIG. 7, in the stress calculation process under a single load, the single load state determination unit 52 first determines the stress generated in the target frame Ft under any single load state among the single load states. Decide whether to calculate.

荷重位置特定部53は、単一荷重状態決定部52で決定された単一荷重状態において実鉛直荷重が作用する大梁22,23(荷重位置)がいずれであるのかを特定する。例えば、単一荷重状態決定部52で決定された単一荷重状態が図6(d)の状態である場合には、実鉛直荷重が作用する大梁22,23が天井大梁22Bと特定される。なお、以下では、荷重位置特定部53で特定された大梁22,23を特定大梁Hという。 The load position specifying unit 53 specifies which of the girders 22 and 23 (load position) on which the actual vertical load acts in the single load state determined by the single load state determining unit 52. For example, when the single load state determined by the single load state determination unit 52 is the state shown in FIG. 6D, the girders 22 and 23 on which the actual vertical load acts are specified as the ceiling girder 22B. In the following, the girders 22 and 23 specified by the load position specifying portion 53 will be referred to as the specified girder H.

実鉛直荷重取得部54は、上記特定大梁H(荷重位置)に作用する実鉛直荷重を取得する。実鉛直荷重取得部54は、複数の機能ブロック55〜59を有しており、それら各機能ブロック55〜59を用いて実鉛直荷重を取得する。なお、実鉛直荷重取得部54が実荷重取得手段に相当する。 The actual vertical load acquisition unit 54 acquires the actual vertical load acting on the specific girder H (load position). The actual vertical load acquisition unit 54 has a plurality of functional blocks 55 to 59, and acquires the actual vertical load by using each of the functional blocks 55 to 59. The actual vertical load acquisition unit 54 corresponds to the actual load acquisition means.

実鉛直荷重取得部54において、荷重部材特定部55は、特定大梁Hに鉛直荷重を作用させる荷重部材を特定する。この荷重部材の特定は、建物Xの設計データに基づいて行う。なお、荷重部材としては、床材や天井材、屋根材等が挙げられる。特定大梁Hが天井大梁22Bである場合には、例えば荷重部材として天井材が特定される。また、荷重部材特定部55が荷重部材特定手段に相当する。 In the actual vertical load acquisition unit 54, the load member specifying unit 55 specifies a load member that applies a vertical load to the specific girder H. The load member is specified based on the design data of the building X. Examples of the load member include a floor material, a ceiling material, a roof material, and the like. When the specific girder H is the ceiling girder 22B, for example, the ceiling material is specified as a load member. Further, the load member specifying portion 55 corresponds to the load member specifying means.

負担幅算出部56は、建物Xの設計データに基づいて、荷重部材特定部55で特定された荷重部材のうち、特定大梁Hが鉛直荷重を負担する部分の幅を負担幅として算出する。ここで、この負担幅について図8を用いて説明する。図8は、負担幅を説明するための平面図である。同図では、架構体27の鉛直フレームF1を構成する天井大梁22Bが長辺側の天井大梁となっており、以下では、この天井大梁22Bが特定大梁Hとして特定されているものと仮定し、その特定大梁Hが負担する荷重部材の負担幅について説明する。なお、負担幅算出部56が負担幅算出手段に相当する。 Based on the design data of the building X, the load width calculation unit 56 calculates the width of the portion of the load member specified by the load member identification unit 55 on which the specific girder H bears the vertical load as the load width. Here, this burden width will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a plan view for explaining the load width. In the figure, it is assumed that the ceiling girder 22B constituting the vertical frame F1 of the frame 27 is the ceiling girder on the long side, and in the following, this ceiling girder 22B is specified as the specific girder H. The load width of the load member borne by the specific girder H will be described. The burden width calculation unit 56 corresponds to the burden width calculation means.

図8に示すように、特定大梁Hを含む建物ユニット20には、その天井部に天井材Tが設けられている。天井材Tは特定大梁Hに鉛直荷重を作用させる荷重部材となっている。天井材Tのうち、特定大梁Hが鉛直荷重を負担する部分は荷重負担部分であり、図8では、その荷重負担部分をハッチングを付して示している。この荷重負担部分の幅(特定大梁Hに直交する方向の長さ)が天井材Tの負担幅Wであり、図8の例では、その負担幅Wが天井材Tの幅(換言すると枠体26の幅)の約半分となっている。 As shown in FIG. 8, the building unit 20 including the specific girder H is provided with a ceiling material T on the ceiling portion thereof. The ceiling material T is a load member that applies a vertical load to the specific girder H. Of the ceiling material T, the portion where the specific girder H bears the vertical load is the load-bearing portion, and in FIG. 8, the load-bearing portion is shown with hatching. The width of the load-bearing portion (the length in the direction orthogonal to the specific girder H) is the load width W of the ceiling material T, and in the example of FIG. 8, the load width W is the width of the ceiling material T (in other words, the frame). It is about half of the width of 26).

荷重係数データベース57には、建物メーカで用いられる複数種類の荷重部材についてそれぞれ、荷重部材の単位面積当たりにおける鉛直荷重(重量)の大きさを表す荷重係数(面積荷重)が記憶されている。なお、荷重係数データベース57は記憶部14により構築されている。 In the load coefficient database 57, load coefficients (area loads) representing the magnitude of the vertical load (weight) per unit area of the load members are stored for each of the plurality of types of load members used by the building maker. The load coefficient database 57 is constructed by the storage unit 14.

荷重係数取得部58は、荷重部材特定部55で特定された荷重部材の荷重係数を荷重係数データベース57から読み出して取得する。例えば、図8の例では、荷重部材が天井材Tとされているため、天井材Tの荷重係数を荷重係数データベース57から取得する。なお、荷重係数取得部58が荷重係数取得手段に相当する。 The load coefficient acquisition unit 58 reads the load coefficient of the load member specified by the load member identification unit 55 from the load coefficient database 57 and acquires it. For example, in the example of FIG. 8, since the load member is the ceiling material T, the load coefficient of the ceiling material T is acquired from the load coefficient database 57. The load coefficient acquisition unit 58 corresponds to the load coefficient acquisition means.

実鉛直荷重算出部59は、負担幅算出部56にて算出された荷重部材の負担幅Wと、荷重係数取得部58により取得された荷重部材の荷重係数とに基づいて、荷重部材から特定大梁Hに作用する鉛直荷重を算出する。この場合、実鉛直荷重算出部59は、負担幅Wと荷重係数とを乗算することで荷重部材からの鉛直荷重を算出する。なお、実鉛直荷重算出部59が実鉛直荷重算出手段に相当する。 The actual vertical load calculation unit 59 is a specific girder from the load member based on the load width W of the load member calculated by the load width calculation unit 56 and the load coefficient of the load member acquired by the load coefficient acquisition unit 58. Calculate the vertical load acting on H. In this case, the actual vertical load calculation unit 59 calculates the vertical load from the load member by multiplying the load width W and the load coefficient. The actual vertical load calculating unit 59 corresponds to the actual vertical load calculating means.

実鉛直荷重取得部54は、実鉛直荷重算出部59により算出された鉛直荷重に基づいて、特定大梁Hに作用する実鉛直荷重を取得(算出)する。具体的には、実鉛直荷重取得部54は、特定大梁Hに鉛直荷重を作用させる荷重部材が複数存在する場合には、それら各荷重部材ごとに上記各機能ブロック55〜59を用いて、荷重部材から特定大梁Hに作用する鉛直荷重を算出する。そして、それら算出した各荷重部材からの鉛直荷重を積算し、それら積算した鉛直荷重を特定大梁Hに作用する実鉛直荷重として算出する。 The actual vertical load acquisition unit 54 acquires (calculates) the actual vertical load acting on the specific girder H based on the vertical load calculated by the actual vertical load calculation unit 59. Specifically, when there are a plurality of load members that apply a vertical load to the specific girder H, the actual vertical load acquisition unit 54 uses the above-mentioned functional blocks 55 to 59 for each of the load members to load the load. The vertical load acting on the specific girder H is calculated from the member. Then, the calculated vertical loads from each load member are integrated, and the integrated vertical load is calculated as the actual vertical load acting on the specific girder H.

続いて、単位鉛直荷重時応力データベース60について説明する。 Subsequently, the stress database 60 under a unit vertical load will be described.

単位鉛直荷重時応力データベース60(以下、略して応力データベース60という)には、複数種類の鉛直フレームFについてそれぞれ、鉛直フレームFに単位鉛直荷重を作用させた場合に当該鉛直フレームFに生じる応力が単位鉛直荷重時応力(単位荷重時要素に相当)として記憶されている。単位鉛直荷重時応力は、各鉛直フレームFごとに、予めコンピュータを用いた応力解析により求められ、それが応力データベース60に鉛直フレームFごとに記憶されている。具体的には、応力データベース60には、複数種類の鉛直フレームFについて、各大梁22,23(各荷重位置)ごとに、大梁に(のみ)単位鉛直荷重を作用させた場合に鉛直フレームFに生じる応力が単位鉛直荷重時応力として記憶されている。より詳しくは、大梁に単位鉛直荷重を作用させた場合に鉛直フレームFを構成する各フレーム部材(柱21や大梁22,23)に生じる応力がそれぞれ単位鉛直荷重時応力として記憶されている。なお、応力データベース60は記憶部14により構築されている。また、応力データベース60が単位荷重時要素データベースに相当する。 In the unit vertical load stress database 60 (hereinafter, abbreviated as stress database 60), the stress generated in the vertical frame F when the unit vertical load is applied to the vertical frame F for each of a plurality of types of vertical frames F. It is stored as stress under unit vertical load (corresponding to element under unit load). The unit vertical load stress is obtained in advance by stress analysis using a computer for each vertical frame F, and it is stored in the stress database 60 for each vertical frame F. Specifically, in the stress database 60, for a plurality of types of vertical frames F, when a unit vertical load is applied to the girders (only) for each girder 22 and 23 (each load position), the vertical frame F is subjected to. The generated stress is stored as the unit vertical load stress. More specifically, when a unit vertical load is applied to the girder, the stress generated in each frame member (column 21, girder 22, 23) constituting the vertical frame F is stored as the stress under the unit vertical load. The stress database 60 is constructed by the storage unit 14. Further, the stress database 60 corresponds to the element database at the time of unit load.

応力データベース60には、上述のように、複数種類の鉛直フレームFについてその単位鉛直荷重時応力が記憶されている。それら複数種類の鉛直フレームFには、大きさ(フレームサイズ)の異なる複数の鉛直フレームFが含まれている。具体的には、フレーム幅の異なる複数の鉛直フレームF(例えば図4中の鉛直フレームF1及びF2)や、フレーム高さの異なる複数の鉛直フレームFが含まれている。また、同じ大きさ(フレームサイズ)の鉛直フレームFについて、フレーム部材(柱21、大梁22,23)の断面性能が異なる複数の鉛直フレームも含まれている。 As described above, the stress database 60 stores the stress under vertical load as a unit for a plurality of types of vertical frames F. The plurality of types of vertical frames F include a plurality of vertical frames F having different sizes (frame sizes). Specifically, a plurality of vertical frames F having different frame widths (for example, the vertical frames F1 and F2 in FIG. 4) and a plurality of vertical frames F having different frame heights are included. Further, for the vertical frame F having the same size (frame size), a plurality of vertical frames having different cross-sectional performances of the frame members (columns 21, girders 22, 23) are also included.

単位鉛直荷重時応力取得部61は、対象フレームFtの単位鉛直荷重時応力を応力データベース60から読み出して取得する。具体的には、対象フレームFtの特定大梁H(荷重位置)に対応する単位鉛直荷重時応力を読み出して取得する。 The unit vertical load stress acquisition unit 61 reads out the unit vertical load stress of the target frame Ft from the stress database 60 and acquires it. Specifically, the unit vertical load stress corresponding to the specific girder H (load position) of the target frame Ft is read out and acquired.

特定単一荷重時応力算出部62は、実鉛直荷重取得部54にて取得された実鉛直荷重(特定大梁Hに作用する実鉛直荷重)と、単位鉛直荷重時応力取得部61にて取得された単位鉛直荷重時応力とに基づいて、単一荷重状態決定部52にて決定された単一荷重状態の下で、対象フレームFtに生じる応力(以下、単一荷重時応力ともいう)を算出する。この場合、特定単一荷重時応力算出部62は、実鉛直荷重と単位鉛直荷重時応力とを乗算することで単一荷重時応力を算出する。具体的には、特定単一荷重時応力算出部62は、上記単一荷重状態の下、鉛直フレームFを構成する各フレーム部材に生じる応力(単一荷重時応力)を算出する。 The specific single load stress calculation unit 62 acquires the actual vertical load (actual vertical load acting on the specific girder H) acquired by the actual vertical load acquisition unit 54 and the unit vertical load stress acquisition unit 61. Based on the unit vertical load stress, the stress generated in the target frame Ft (hereinafter, also referred to as single load stress) is calculated under the single load state determined by the single load state determination unit 52. To do. In this case, the specific single load stress calculation unit 62 calculates the single load stress by multiplying the actual vertical load by the unit vertical load stress. Specifically, the specific single load stress calculation unit 62 calculates the stress generated in each frame member constituting the vertical frame F (stress under a single load) under the single load state.

特定単一荷重時応力算出部62にて単一荷重時応力を算出した後、単一荷重状態決定部52に戻り、次の単一荷重状態(例えば図6(c)の状態)についての単一荷重時応力算出処理(機能ブロック52〜62)を行う。このようにして、各単一荷重状態すべて(図6(b)〜(e)の各状態すべて)について、単一荷重時応力算出処理を行い、各単一荷重状態での単一荷重時応力を算出する。これにより、単一荷重時応力算出部51による処理が終了する。 After the specific single load stress calculation unit 62 calculates the single load stress, it returns to the single load state determination unit 52 and returns to the next single load state (for example, the state of FIG. 6C). One load stress calculation process (functional blocks 52 to 62) is performed. In this way, the stress calculation process under a single load is performed for all the single load states (all the states shown in FIGS. 6B to 6E), and the stress under a single load under each single load state is performed. Is calculated. As a result, the process by the stress calculation unit 51 under a single load is completed.

図5に戻り、単一荷重時応力算出部51による処理の後の、実荷重時応力算出部63では、単一荷重時応力算出部51にて算出された各単一荷重時応力を積算することで、実荷重状態(図6(a)の状態)にて対象フレームFtに生じる応力を算出する。なお、実荷重時応力算出部63が実荷重時要素算出手段に相当する。 Returning to FIG. 5, after the processing by the single load stress calculation unit 51, the actual load stress calculation unit 63 integrates each single load stress calculated by the single load stress calculation unit 51. As a result, the stress generated in the target frame Ft under the actual load state (state in FIG. 6A) is calculated. The stress calculation unit 63 under actual load corresponds to the element calculation means under actual load.

鉛直荷重時応力評価部36は、鉛直荷重時応力算出部35(詳しくは、実荷重時応力算出部63)にて算出された対象フレームFtの応力が予め定められた許容応力を超えていないか否かを判定する。具体的には、鉛直フレームFを構成する各フレーム部材(柱21、大梁22,23)の応力が許容応力を超えていないか否かを判定する。なお、鉛直荷重時応力評価部36が要素評価手段に相当する。 In the vertical load stress evaluation unit 36, whether the stress of the target frame Ft calculated by the vertical load stress calculation unit 35 (specifically, the stress calculation unit 63 under actual load) exceeds a predetermined allowable stress. Judge whether or not. Specifically, it is determined whether or not the stress of each frame member (column 21, girder 22, 23) constituting the vertical frame F exceeds the allowable stress. The stress evaluation unit 36 under vertical load corresponds to the element evaluation means.

対象フレームFtの応力が許容応力を超えている場合には、フレーム変更部37にて、対象フレームFtをそれよりも強度(フレーム強度)の高い鉛直フレームFに変更する。この変更について説明すると、フレームデータベース38には、フレーム強度の異なる複数種類の鉛直フレームFが記憶されている。詳しくは、フレームデータベース38には、同じ構成(フレームサイズ及びフレーム形状)からなる鉛直フレームFについて、フレーム強度の異なる複数種類の鉛直フレームFが記憶されており、例えばフレーム部材(柱21、大梁22,23)の断面性能が異なる複数種類の鉛直フレームFが記憶されている。そして、フレーム変更部37では、フレームデータベース38からフレーム強度のより高い鉛直フレームFを読み出して変更する。なお、フレーム変更部37がフレーム変更手段に相当する。また、フレームデータベース38は記憶部14により構築されている。 When the stress of the target frame Ft exceeds the allowable stress, the frame changing portion 37 changes the target frame Ft to a vertical frame F having a higher strength (frame strength). Explaining this change, a plurality of types of vertical frames F having different frame intensities are stored in the frame database 38. Specifically, the frame database 38 stores a plurality of types of vertical frames F having different frame strengths for the vertical frames F having the same configuration (frame size and frame shape). For example, the frame members (column 21, girder 22) are stored. , 23) A plurality of types of vertical frames F having different cross-sectional performances are stored. Then, the frame changing unit 37 reads and changes the vertical frame F having a higher frame strength from the frame database 38. The frame changing unit 37 corresponds to the frame changing means. Further, the frame database 38 is constructed by the storage unit 14.

なお、フレーム変更部37での対象フレームFtの変更の仕方は必ずしも上記の仕方に限らない。例えば、対象フレームFtを構成する各フレーム部材のうちで、応力が許容応力を超えたフレーム部材だけを強度の高いフレーム部材に変更し、それにより対象フレームFtをより高強度の鉛直フレームFに変更するようにしてもよい。 The method of changing the target frame Ft in the frame changing unit 37 is not necessarily limited to the above method. For example, among the frame members constituting the target frame Ft, only the frame member whose stress exceeds the allowable stress is changed to a high-strength frame member, whereby the target frame Ft is changed to a higher-strength vertical frame F. You may try to do it.

フレーム変更部37にて対象フレームFtをより高強度の鉛直フレームFに変更した場合、その変更した鉛直フレームFを対象フレームFtとして、再度、鉛直荷重時応力算出部35にて当該対象フレームFtに生じる応力を算出する。そして、鉛直荷重時応力評価部36にて、算出した応力が許容応力を超えていないか否かを判定する。このようにして、鉛直荷重時応力評価部36にて対象フレームFtの応力が許容応力以下であると判定されるまで、各機能ブロック35〜37による処理を繰り返す。 When the target frame Ft is changed to a higher strength vertical frame F by the frame changing unit 37, the changed vertical frame F is set as the target frame Ft, and the stress calculation unit 35 under vertical load again sets the target frame Ft to the target frame Ft. Calculate the resulting stress. Then, the stress evaluation unit 36 under vertical load determines whether or not the calculated stress exceeds the allowable stress. In this way, the processing by each functional block 35 to 37 is repeated until the stress evaluation unit 36 under vertical load determines that the stress of the target frame Ft is equal to or less than the allowable stress.

対象フレームFtの応力が許容応力以下であると判定された場合には、水平荷重時応力算出部41による処理に進む。水平荷重時応力算出部41は、対象フレームFtに水平荷重が作用する場合に当該対象フレームFtに生じる応力を算出する。ここで、対象フレームFt(ひいては鉛直フレームF)に作用する水平荷重について図9を用いながら説明する。図9は、鉛直フレームFに作用する水平荷重を説明するための図である。 When it is determined that the stress of the target frame Ft is equal to or less than the allowable stress, the process proceeds to the process by the horizontal load stress calculation unit 41. The horizontal load stress calculation unit 41 calculates the stress generated in the target frame Ft when the horizontal load acts on the target frame Ft. Here, the horizontal load acting on the target frame Ft (and thus the vertical frame F) will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a horizontal load acting on the vertical frame F.

鉛直フレームFには、二階部分の床高さと、二階部分の屋根高さとにそれぞれ水平荷重が作用する。すなわち、鉛直フレームFでは、二階部分の床高さ及び屋根高さがそれぞれ水平荷重が作用する荷重位置となっている。図9(a)には、鉛直フレームFの二階屋根高さE1及び二階床高さE2にそれぞれ水平荷重として実水平荷重f5,f6が作用する実荷重状態が示されている。図9(a)では、二階屋根高さE1に実水平荷重f5が作用し、二階床高さE2に実水平荷重f6が作用している。 On the vertical frame F, horizontal loads act on the floor height of the second floor portion and the roof height of the second floor portion, respectively. That is, in the vertical frame F, the floor height and the roof height of the second floor are the load positions on which the horizontal load acts. FIG. 9A shows an actual load state in which the actual horizontal loads f5 and f6 act as horizontal loads on the second floor roof height E1 and the second floor floor height E2 of the vertical frame F, respectively. In FIG. 9A, the actual horizontal load f5 acts on the second floor roof height E1 and the actual horizontal load f6 acts on the second floor floor height E2.

図9(b)及び(c)には、鉛直フレームFの二階屋根高さE1及び二階床高さE2のうちいずれか一方にのみ実水平荷重が作用した状態、すなわち単一荷重状態を示している。具体的には、図9(b)には、鉛直フレームFの二階屋根高さE1にのみ実水平荷重f5が作用した状態を示し、図9(c)には、二階床高さE2にのみ実水平荷重f6が作用した状態を示している。 9 (b) and 9 (c) show a state in which the actual horizontal load is applied to only one of the second floor roof height E1 and the second floor height E2 of the vertical frame F, that is, a single load state. There is. Specifically, FIG. 9B shows a state in which the actual horizontal load f5 acts only on the second floor height E1 of the vertical frame F, and FIG. 9C shows only the second floor height E2. It shows the state in which the actual horizontal load f6 is applied.

ここで、図9(b)及び(c)に示す各単一荷重状態において鉛直フレームFに生じる応力をそれぞれm5及びm6とした場合、実荷重状態(図9(a)の状態)において鉛直フレームFに生じる応力msは、ms=m5+m6として求められる。そこで、水平荷重時応力算出部41においても、まず図9(b)及び(c)に示す各単一荷重状態ごとに鉛直フレームFに生じる応力m5,m6を算出し、その後、その算出した各応力m5,m6を足し合わせることで実荷重状態での応力msを算出することとしている。以下においては、その水平荷重時応力算出部41による水平荷重時応力算出処理について図10に基づいて説明する。なお、水平荷重時応力算出部41が要素算出手段に相当する。 Here, assuming that the stress generated in the vertical frame F in each single load state shown in FIGS. 9 (b) and 9 (c) is m5 and m6, respectively, the vertical frame in the actual load state (state in FIG. 9A). The stress ms generated in F is obtained as ms = m5 + m6. Therefore, the stress calculation unit 41 under horizontal load also first calculates the stresses m5 and m6 generated in the vertical frame F for each single load state shown in FIGS. 9B and 9C, and then each of the calculated stresses m5 and m6. The stress ms under the actual load state is calculated by adding the stresses m5 and m6. In the following, the horizontal load stress calculation process by the horizontal load stress calculation unit 41 will be described with reference to FIG. The horizontal load stress calculation unit 41 corresponds to the element calculation means.

水平荷重時応力算出処理ではまず、単一荷重時応力算出部65にて、各単一荷重状態(すなわち図9(b)及び(c)の各状態)ごとに対象フレームFtに生じる応力を算出する単一荷重時応力算出処理を行う。以下においては、この単一荷重時応力算出処理について図10に基づいて説明する。図10は、単一荷重時応力算出処理を示す機能ブロック図である。なお、この処理は、各単一荷重状態ごとに順次行われるものとなっている。また、単一荷重時応力算出部65が単一荷重時要素算出手段に相当する。 In the horizontal load stress calculation process, first, the single load stress calculation unit 65 calculates the stress generated in the target frame Ft for each single load state (that is, each state of FIGS. 9B and 9C). Performs stress calculation processing under a single load. In the following, this stress calculation process under a single load will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a functional block diagram showing a stress calculation process under a single load. It should be noted that this process is sequentially performed for each single load state. Further, the stress calculation unit 65 under a single load corresponds to the element calculation means under a single load.

図10に示すように、単一荷重時応力算出処理では、まず単一荷重状態決定部66にて、各単一荷重状態のうちいずれの単一荷重状態の下で対象フレームFtに生じる応力を算出するかを決定する。 As shown in FIG. 10, in the stress calculation process under a single load, the single load state determination unit 66 first determines the stress generated in the target frame Ft under any single load state among the single load states. Decide whether to calculate.

荷重位置特定部67は、単一荷重状態決定部66で決定された単一荷重状態において実水平荷重が作用する荷重位置が二階屋根高さE1及び二階床高さE2のうちいずれであるのかを特定する。例えば、単一荷重状態決定部66で決定された単一荷重状態が図9(b)の状態である場合には、実水平荷重が作用する荷重位置が二階屋根高さE1と特定される。なお、以下では、荷重位置特定部67で特定された荷重位置を特定荷重位置という。 The load position specifying unit 67 determines which of the second floor roof height E1 and the second floor floor height E2 is the load position on which the actual horizontal load acts in the single load state determined by the single load state determining unit 66. Identify. For example, when the single load state determined by the single load state determination unit 66 is the state shown in FIG. 9B, the load position on which the actual horizontal load acts is specified as the second floor roof height E1. In the following, the load position specified by the load position specifying unit 67 will be referred to as a specific load position.

実水平荷重取得部68は、上記特定荷重位置に作用する実水平荷重を取得する。この場合、実水平荷重取得部68は、建物Xの重量等に基づいて、上記実水平荷重を取得する。なお、実水平荷重取得部68が実荷重取得手段に相当する。 The actual horizontal load acquisition unit 68 acquires the actual horizontal load acting on the specific load position. In this case, the actual horizontal load acquisition unit 68 acquires the actual horizontal load based on the weight of the building X and the like. The actual horizontal load acquisition unit 68 corresponds to the actual load acquisition means.

単位水平荷重時応力データベース70(以下、略して応力データベース70という)には、複数種類の鉛直フレームFについてそれぞれ、鉛直フレームFに単位水平荷重を作用させた場合に当該鉛直フレームFに生じる応力が単位水平荷重時応力(単位荷重時要素に相当)として記憶されている。単位水平荷重時応力は、各鉛直フレームFごとに、予めコンピュータを用いた応力解析により求められ、それが応力データベース70に鉛直フレームFごとに記憶されている。具体的には、応力データベース70には、複数種類の鉛直フレームFについて、各荷重位置E1,E2ごとに、荷重位置に(のみ)単位水平荷重を作用させた場合に鉛直フレームFに生じる応力が単位水平荷重時応力として記憶されている。より詳しくは、荷重位置に単位水平荷重を作用させた場合に鉛直フレームFを構成する各フレーム部材(柱21や大梁22,23)に生じる応力がそれぞれ単位水平荷重時応力として記憶されている。なお、応力データベース70は記憶部14により構築されている。また、応力データベース70が単位荷重時要素データベースに相当する。 In the unit horizontal load stress database 70 (hereinafter, abbreviated as stress database 70), the stress generated in the vertical frame F when a unit horizontal load is applied to the vertical frame F for each of a plurality of types of vertical frames F. It is stored as stress under unit horizontal load (corresponding to element under unit load). The unit horizontal load stress is obtained in advance for each vertical frame F by stress analysis using a computer, and it is stored in the stress database 70 for each vertical frame F. Specifically, in the stress database 70, the stress generated in the vertical frame F when a (only) unit horizontal load is applied to the load position for each load position E1 and E2 for a plurality of types of vertical frames F. The unit is stored as stress under horizontal load. More specifically, the stress generated in each frame member (column 21, girder 22, 23) constituting the vertical frame F when a unit horizontal load is applied to the load position is stored as the unit horizontal load stress. The stress database 70 is constructed by the storage unit 14. Further, the stress database 70 corresponds to the element database at the time of unit load.

単位水平荷重時応力取得部71は、対象フレームFtの単位水平荷重時応力を応力データベース70から読み出して取得する。具体的には、対象フレームFtの特定荷重位置E1(E2)に対応する単位水平荷重時応力を読み出して取得する。 The unit horizontal load stress acquisition unit 71 reads out the unit horizontal load stress of the target frame Ft from the stress database 70 and acquires it. Specifically, the unit horizontal load stress corresponding to the specific load position E1 (E2) of the target frame Ft is read out and acquired.

特定単一荷重時応力算出部72は、実水平荷重取得部68にて取得された実水平荷重(特定荷重位置に作用する実水平荷重)と、単位水平荷重時応力取得部71にて取得された単位水平荷重時応力とに基づいて、単一荷重状態決定部66にて決定された単一荷重状態の下で、対象フレームFtに生じる応力(以下、単一荷重時応力ともいう)を算出する。この場合、特定単一荷重時応力算出部72は、実水平荷重と単位水平荷重時応力とを乗算することで単一荷重時応力を算出する。具体的には、特定単一荷重時応力算出部72は、上記単一荷重状態の下、鉛直フレームFを構成する各フレーム部材に生じる応力(単一荷重時応力)を算出する。 The specific single load stress calculation unit 72 acquires the actual horizontal load (actual horizontal load acting on the specific load position) acquired by the actual horizontal load acquisition unit 68 and the unit horizontal load stress acquisition unit 71. Based on the unit horizontal load stress, the stress generated in the target frame Ft (hereinafter, also referred to as single load stress) is calculated under the single load state determined by the single load state determination unit 66. To do. In this case, the specific single load stress calculation unit 72 calculates the single load stress by multiplying the actual horizontal load and the unit horizontal load stress. Specifically, the specific single load stress calculation unit 72 calculates the stress generated in each frame member constituting the vertical frame F (stress under a single load) under the single load state.

特定単一荷重時応力算出部72にて単一荷重時応力を算出した後、単一荷重状態決定部66に戻り、次の単一荷重状態(例えば図9(c)の状態)についての単一荷重時応力算出処理(機能ブロック66〜68,70〜72)を行う。このようにして、各単一荷重状態(図9(b)及び(c)の各状態)について、単一荷重時応力算出処理を行い、各単一荷重状態での単一荷重時応力を算出する。これにより、単一荷重時応力算出部65による処理が終了する。 After the specific single load stress calculation unit 72 calculates the single load stress, it returns to the single load state determination unit 66 and returns to the next single load state (for example, the state of FIG. 9C). One load stress calculation process (functional blocks 66 to 68, 70 to 72) is performed. In this way, for each single load state (each state of FIGS. 9B and 9), the stress calculation process under a single load is performed, and the stress under a single load under each single load state is calculated. To do. As a result, the process by the stress calculation unit 65 under a single load is completed.

図5に戻り、単一荷重時応力算出部65による処理の後の、実荷重時応力算出部74では、単一荷重時応力算出部65にて算出された各単一荷重時応力を積算することで、実荷重状態(図9(a)の状態)にて対象フレームFtに生じる応力を算出する。なお、実荷重時応力算出部74が実荷重時要素算出手段に相当する。 Returning to FIG. 5, after the processing by the single load stress calculation unit 65, the actual load stress calculation unit 74 integrates each single load stress calculated by the single load stress calculation unit 65. As a result, the stress generated in the target frame Ft in the actual load state (state in FIG. 9A) is calculated. The stress calculation unit 74 under actual load corresponds to the element calculation means under actual load.

短期荷重時応力算出部42は、鉛直荷重時応力算出部35で算出された鉛直荷重時の応力と、水平荷重時応力算出部41(詳しくは、実荷重時応力算出部74)で算出された水平荷重時の応力とを足し合わせることで、対象フレームFtに生じる短期荷重時応力を算出する。 The short-term load stress calculation unit 42 was calculated by the vertical load stress calculation unit 35 and the horizontal load stress calculation unit 41 (specifically, the actual load stress calculation unit 74). By adding the stress under horizontal load, the stress under short-term load generated in the target frame Ft is calculated.

短期荷重時応力評価部43は、短期荷重時応力算出部42で算出された対象フレームFtの短期荷重時応力が予め定められた許容応力を超えていないか否かを判定する。具体的には、鉛直フレームFを構成する各フレーム部材(柱21、大梁22,23)の短期荷重時応力が許容応力を超えていないか否かを判定する。 The short-term load stress evaluation unit 43 determines whether or not the short-term load stress of the target frame Ft calculated by the short-term load stress calculation unit 42 does not exceed a predetermined allowable stress. Specifically, it is determined whether or not the stress under short-term load of each frame member (column 21, girder 22, 23) constituting the vertical frame F does not exceed the allowable stress.

鉛直フレームFの短期荷重時応力が許容応力を超えている場合には、フレーム変更部45にて、対象フレームFtをそれよりも強度(フレーム強度)の高い鉛直フレームFに変更する。この変更も、上記フレーム変更部37での変更と同様、フレームデータベース38からフレーム強度のより高い鉛直フレームFを読み出して変更する。なお、対象フレームFtを構成する各フレーム部材のうちで、応力が許容応力を超えたフレーム部材だけを強度の高いフレーム部材に変更し、それにより対象フレームFtをより高強度の鉛直フレームFに変更するようにしてもよい。 When the stress under short-term load of the vertical frame F exceeds the allowable stress, the frame changing portion 45 changes the target frame Ft to a vertical frame F having a higher strength (frame strength). This change is also made by reading the vertical frame F having a higher frame strength from the frame database 38 and changing the same as the change in the frame changing unit 37. Of the frame members constituting the target frame Ft, only the frame members whose stress exceeds the allowable stress are changed to high-strength frame members, thereby changing the target frame Ft to a higher-strength vertical frame F. You may try to do it.

フレーム変更部45にて対象フレームFtをより高強度の鉛直フレームFに変更した場合、その変更した鉛直フレームFを対象フレームFtとして、再度、鉛直荷重時応力算出部35による処理を行う。そして、同算出部35による処理の後、続く各機能ブロック36,(37),41,42において各々の処理を行い、上記対象フレームFtに生じる短期荷重時応力を算出する。その後、短期荷重時応力評価部43において、上記算出した短期荷重時応力が許容応力を超えていないか否かを判定する。このようにして、短期荷重時応力評価部43にて対象フレームFtの短期荷重時応力が許容応力以下であると判定されるまで、各機能ブロック35〜37,41〜43,45による処理を繰り返す。 When the target frame Ft is changed to a higher strength vertical frame F by the frame changing unit 45, the changed vertical frame F is set as the target frame Ft, and the processing is performed again by the vertical load stress calculating unit 35. Then, after the processing by the calculation unit 35, each processing is performed in the subsequent functional blocks 36, (37), 41, 42, and the stress under short-term load generated in the target frame Ft is calculated. After that, the short-term stress evaluation unit 43 determines whether or not the calculated short-term stress stress exceeds the allowable stress. In this way, the processing by each functional block 35 to 37, 41 to 43, 45 is repeated until the short-term load stress evaluation unit 43 determines that the short-term load stress of the target frame Ft is equal to or less than the allowable stress. ..

対象フレームFtの短期荷重時応力が許容応力以下であると判定された場合には、対象フレームFtについてのフレーム応力算出処理が終了する。この場合、フレーム応力算出部33にて、次の鉛直フレームFについてのフレーム応力算出処理(機能ブロック34〜38,41〜43,45)を行う。このようにして、各鉛直フレームFについてフレーム応力算出処理を行い、各鉛直フレームFの短期荷重時応力を算出する。これにより、フレーム応力算出部33による処理が終了する。 When it is determined that the stress under short-term load of the target frame Ft is equal to or less than the allowable stress, the frame stress calculation process for the target frame Ft ends. In this case, the frame stress calculation unit 33 performs frame stress calculation processing (functional blocks 34 to 38, 41 to 43, 45) for the next vertical frame F. In this way, the frame stress calculation process is performed for each vertical frame F, and the stress under short-term load of each vertical frame F is calculated. As a result, the process by the frame stress calculation unit 33 is completed.

図2の説明に戻り、フレーム応力算出部33による処理の後の、出力部46では、フレーム応力算出処理の結果を表示部13に出力する。これにより、表示部13には、フレーム応力算出処理の結果が表示される。また、出力部46では、フレーム応力算出処理の結果をプリンタ(図示略)に出力する。 Returning to the description of FIG. 2, the output unit 46 outputs the result of the frame stress calculation process to the display unit 13 after the process by the frame stress calculation unit 33. As a result, the result of the frame stress calculation process is displayed on the display unit 13. Further, the output unit 46 outputs the result of the frame stress calculation process to a printer (not shown).

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。 According to the configuration of the present embodiment described in detail above, the following excellent effects can be obtained.

ユニット式建物の架構体27を枠体26と同じ幅からなる複数の鉛直フレームFに分解し、その分解した鉛直フレームFを対象フレームFtとして、その対象フレームFtに生じる応力を算出した。具体的には、対象フレームFtに鉛直荷重が作用する場合に対象フレームFtに生じる応力を算出した。対象フレームFtに生じる応力の算出に際しては、単位鉛直荷重時応力データベース60を用いた。この応力データベース60には、複数種類の鉛直フレームFについて、鉛直フレームFに単位鉛直荷重を作用させた場合に当該フレームFに生じる応力があらかじめ単位鉛直荷重時応力として記憶されている。そして、対象フレームFtに生じる応力を算出するに際しては、このデータベース60に記憶されている当該対象フレームFtの単位鉛直荷重時応力と、実鉛直荷重取得部54により取得された当該対象フレームFtに作用する実鉛直荷重とに基づいて、当該対象フレームFtに生じる応力を算出するようにした。この場合、各対象フレームFtに生じる(鉛直荷重時)応力を応力解析することなく算出できるため、架構体27に生じる(鉛直荷重時)応力を比較的容易に算出することができる。 The frame 27 of the unit type building was decomposed into a plurality of vertical frames F having the same width as the frame 26, and the decomposed vertical frame F was used as the target frame Ft, and the stress generated in the target frame Ft was calculated. Specifically, the stress generated in the target frame Ft when a vertical load acts on the target frame Ft was calculated. In calculating the stress generated in the target frame Ft, the unit vertical load stress database 60 was used. In the stress database 60, for a plurality of types of vertical frames F, the stress generated in the frame F when a unit vertical load is applied to the vertical frame F is stored in advance as the stress at the time of the unit vertical load. Then, when calculating the stress generated in the target frame Ft, it acts on the unit vertical load stress of the target frame Ft stored in the database 60 and the target frame Ft acquired by the actual vertical load acquisition unit 54. The stress generated in the target frame Ft is calculated based on the actual vertical load. In this case, since the stress generated in each target frame Ft (at the time of vertical load) can be calculated without stress analysis, the stress generated in the frame 27 (at the time of vertical load) can be calculated relatively easily.

具体的には、まず単一荷重時応力算出部51にて、各単一荷重状態の下で、対象フレームFtに生じる応力(単一荷重時応力)をそれぞれ算出し、それから、実荷重時応力算出部63にて、それら算出した各単一荷重時応力を積算し、実荷重状態において対象フレームFtに生じる応力を算出するようにした。また、単一荷重時応力の算出に際しては、応力データベース60を用いた。応力データベース60には、複数種類の鉛直フレームFについて、各大梁22,23(各荷重位置)ごとに、大梁(荷重位置)に単位鉛直荷重を作用させた場合に、同フレームFに生じる応力が単位鉛直荷重時応力として記憶されている。そして、単一荷重時応力の算出に際しては、各単一荷重状態ごとに、実鉛直荷重取得部54により取得された単一荷重状態に対応する大梁(荷重位置)に作用する実鉛直荷重と、応力データベース60に記憶されている当該大梁(荷重位置)に対応する単位鉛直荷重時応力とに基づいて、単一荷重時応力を算出するようにした。この場合、鉛直フレームFに複数の荷重位置で実鉛直荷重が作用する場合において、その鉛直フレームFに生じる応力を好適に算出することができる。 Specifically, first, the stress calculation unit 51 under a single load calculates the stress generated in the target frame Ft under each single load state (stress under a single load), and then the stress under an actual load. The calculation unit 63 integrates the calculated stresses under a single load and calculates the stress generated in the target frame Ft in the actual load state. In addition, the stress database 60 was used in calculating the stress under a single load. In the stress database 60, for a plurality of types of vertical frames F, when a unit vertical load is applied to the girders (load positions) for each girder 22 and 23 (each load position), the stress generated in the same frame F is generated. The unit is stored as stress under vertical load. Then, in calculating the stress under a single load, for each single load state, the actual vertical load acting on the girder (load position) corresponding to the single load state acquired by the actual vertical load acquisition unit 54 is used. The single load stress is calculated based on the unit vertical load stress corresponding to the girder (load position) stored in the stress database 60. In this case, when an actual vertical load acts on the vertical frame F at a plurality of load positions, the stress generated in the vertical frame F can be preferably calculated.

上述した各作用効果は、対象フレームFtに鉛直荷重が作用する場合に当該対象フレームFtに生じる(鉛直荷重時)応力を算出する際の作用効果であったが、対象フレームFtに水平荷重が作用する場合に当該対象フレームFtに生じる(水平荷重時)応力を算出する際にもこれと同様の作用効果を奏する。その場合の詳細な説明はここでは割愛するが、対象フレームFtに生じる(水平荷重時)応力を算出するに際しては、応力データベース70に記憶されている当該対象フレームFtの単位水平荷重時応力と、実水平荷重取得部68により取得された当該対象フレームFtに作用する実水平荷重とに基づき、当該対象フレームFtに生じる応力が算出される。 Each of the above-mentioned effects was an effect when calculating the stress generated (at the time of vertical load) on the target frame Ft when a vertical load acts on the target frame Ft, but a horizontal load acts on the target frame Ft. In this case, the same effect is obtained when calculating the stress generated in the target frame Ft (at the time of horizontal load). Although a detailed explanation in that case is omitted here, when calculating the stress generated in the target frame Ft (at the time of horizontal load), the unit horizontal load stress of the target frame Ft stored in the stress database 70 is used. The stress generated in the target frame Ft is calculated based on the actual horizontal load applied to the target frame Ft acquired by the actual horizontal load acquisition unit 68.

建物Xの設計データに基づいて、対象フレームFtに鉛直荷重を作用させる荷重部材を特定し、その特定した荷重部材から対象フレームFtに作用する鉛直荷重を算出した。その算出に際しては、荷重係数データベース57を用いた。具体的には、負担幅算出部56により算出した荷重部材の負担幅Wと、荷重係数データベース57に記憶された荷重部材の荷重係数とに基づき、鉛直荷重を算出した。この場合、その算出された鉛直荷重に基づいて、対象フレームFtに作用する実鉛直荷重を取得することができるため、対象フレームFtに作用する実鉛直荷重を入力操作に基づき取得する場合と比べ、当該実鉛直荷重を容易に取得することができる。 Based on the design data of the building X, a load member that applies a vertical load to the target frame Ft was specified, and the vertical load acting on the target frame Ft was calculated from the specified load member. In the calculation, the load coefficient database 57 was used. Specifically, the vertical load was calculated based on the load width W of the load member calculated by the load width calculation unit 56 and the load coefficient of the load member stored in the load coefficient database 57. In this case, since the actual vertical load acting on the target frame Ft can be acquired based on the calculated vertical load, compared with the case where the actual vertical load acting on the target frame Ft is acquired based on the input operation. The actual vertical load can be easily obtained.

鉛直荷重時応力算出部35にて算出した対象フレームFtの応力が許容応力を超えていないか否かを判定し、判定の結果、許容応力を超えている場合には、フレーム変更部37にて、対象フレームFtをそれよりもフレーム強度の高い鉛直フレームFに変更するようにした。そして、その変更した鉛直フレームFを対象フレームFtとして、再度、鉛直荷重時応力算出部35にて、当該対象フレームFtに生じる応力を算出するようにした。この場合、当初の対象フレームFtが強度不足である場合でも、対象フレームが所定の強度を満たすように再設計することができる。 It is determined whether or not the stress of the target frame Ft calculated by the vertical load stress calculation unit 35 exceeds the allowable stress, and if the result of the determination exceeds the allowable stress, the frame change unit 37 determines. , The target frame Ft is changed to a vertical frame F having a higher frame strength than that. Then, the changed vertical frame F is set as the target frame Ft, and the stress generated in the target frame Ft is calculated again by the vertical load stress calculation unit 35. In this case, even if the initial target frame Ft has insufficient strength, the target frame can be redesigned to satisfy a predetermined strength.

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.

(1)上記実施形態では、実鉛直荷重取得部54において、実鉛直荷重算出部59にて算出された荷重部材からの鉛直荷重に基づき、特定大梁Hに作用する実鉛直荷重を取得するようにしたが、これを変更してもよい。例えば、操作部12により特定大梁Hに作用する実鉛直荷重を入力可能とし、その操作部12による入力操作に基づき、実鉛直荷重取得部54にて実鉛直荷重を取得するようにしてもよい。また、これと同様に、実水平荷重取得部68においても、操作部12による入力操作に基づき、実水平荷重を取得するようにしてもよい。 (1) In the above embodiment, the actual vertical load acquisition unit 54 acquires the actual vertical load acting on the specific girder H based on the vertical load from the load member calculated by the actual vertical load calculation unit 59. However, you may change this. For example, the actual vertical load acting on the specific girder H may be input by the operation unit 12, and the actual vertical load may be acquired by the actual vertical load acquisition unit 54 based on the input operation by the operation unit 12. Similarly to this, the actual horizontal load acquisition unit 68 may also acquire the actual horizontal load based on the input operation by the operation unit 12.

(2)上記実施形態では、本発明における応力算出システムを、一の装置(詳しくは応力算出装置10)により構成したが、これを変更して、インターネット等のネットワークを介して相互に接続された複数の装置により構成してもよい。例えば、応力算出システムを、建物の設計機能を有する設計装置と、鉛直フレームFの応力を算出する応力算出機能を有する算出装置とにより構成することが考えられる。この場合、設計装置(建物設計部31)により建物Xを設計し、その設計した建物Xの設計データをネットワークを通じて算出装置(架構体分解部32やフレーム応力算出部33等)へ送信する。そして、算出装置にてその送信された設計データに基づいて応力の算出を行うようにすることが考えられる。 (2) In the above embodiment, the stress calculation system in the present invention is configured by one device (specifically, the stress calculation device 10), but this is changed and connected to each other via a network such as the Internet. It may be composed of a plurality of devices. For example, it is conceivable that the stress calculation system is composed of a design device having a building design function and a calculation device having a stress calculation function for calculating the stress of the vertical frame F. In this case, the building X is designed by the design device (building design unit 31), and the design data of the designed building X is transmitted to the calculation device (frame structure decomposition unit 32, frame stress calculation unit 33, etc.) through the network. Then, it is conceivable that the calculation device calculates the stress based on the transmitted design data.

(3)上記実施形態では、本発明の算出システムを、架構体27に生じる応力を算出する応力算出装置10(応力算出システム)として具体化したが、これを変更して、本発明の算出システムを、架構体27に生じるたわみを算出するたわみ算出装置(たわみ算出システム)として具体化してもよい。この場合、架構体分解部32にて分解された鉛直フレームFを対象フレームFtとし、その対象フレームFtに生じるたわみを算出するようにする。例えば、対象フレームFtに鉛直荷重が作用する場合に、対象フレームFtに生じるたわみを算出することが考えられる。 (3) In the above embodiment, the calculation system of the present invention is embodied as a stress calculation device 10 (stress calculation system) for calculating the stress generated in the frame 27, but this is changed to the calculation system of the present invention. May be embodied as a deflection calculation device (deflection calculation system) for calculating the deflection generated in the frame 27. In this case, the vertical frame F decomposed by the frame structure disassembling unit 32 is set as the target frame Ft, and the deflection generated in the target frame Ft is calculated. For example, when a vertical load acts on the target frame Ft, it is conceivable to calculate the deflection generated in the target frame Ft.

この場合、複数種類の鉛直フレームFについてそれぞれ、鉛直フレームFに単位鉛直荷重を作用させた場合に当該鉛直フレームFに生じるたわみを単位鉛直荷重時たわみ(単位荷重時要素に相当)として記憶する単位鉛直荷重時たわみデータベース(以下、たわみデータベースという)を設ける。この場合、単位鉛直荷重時たわみは、予めコンピュータを用いた応力解析により求めておき、それをたわみデータベース(単位荷重時要素データベースに相当)に記憶しておく。そして、鉛直荷重時たわみ算出部(要素算出手段に相当)にて、実鉛直荷重取得部54により取得した対象フレームFtに作用する実鉛直荷重と、たわみデータベースに記憶された当該対象フレームFtの単位鉛直荷重時たわみとに基づき、当該対象フレームFtに生じるたわみを算出するようにする。 In this case, for each of the plurality of types of vertical frames F, a unit for storing the deflection generated in the vertical frame F when a unit vertical load is applied to the vertical frame F as a unit vertical load deflection (corresponding to a unit load element). A deflection database under vertical load (hereinafter referred to as the deflection database) is provided. In this case, the deflection under a unit vertical load is obtained in advance by stress analysis using a computer, and it is stored in the deflection database (corresponding to the element database under a unit load). Then, in the vertical load deflection calculation unit (corresponding to the element calculation means), the actual vertical load acting on the target frame Ft acquired by the actual vertical load acquisition unit 54 and the unit of the target frame Ft stored in the deflection database. The deflection generated in the target frame Ft is calculated based on the deflection under a vertical load.

(4)ところで、図6(b)〜(e)に示す各単一荷重状態において鉛直フレームFに生じるたわみをそれぞれδ1〜δ4とした場合、図6(a)に示す実荷重状態において鉛直フレームFに生じるたわみδtは、δt=δ1+δ2+δ3+δ4として求められる。そこで、上記(3)の構成において、鉛直荷重時たわみ算出部によるたわみ算出処理に際し、まず単一荷重時たわみ算出部(単一荷重時要素算出手段に相当)にて、各単一荷重状態ごとに単一荷重状態の下で対象フレームFtに生じるたわみを単一荷重時たわみ(単一荷重時要素に相当)として算出し、その後、実荷重時たわみ算出部(実荷重時要素算出手段に相当)にて、上記算出した各単一荷重時たわみを積算することで、実荷重状態にて対象フレームFtに生じるたわみを算出するようにしてもよい。 (4) By the way, when the deflection generated in the vertical frame F in each single load state shown in FIGS. 6 (b) to 6 (e) is δ1 to δ4, respectively, the vertical frame is in the actual load state shown in FIG. 6 (a). The deflection δt generated in F is obtained as δt = δ1 + δ2 + δ3 + δ4. Therefore, in the configuration of (3) above, when the deflection calculation process by the deflection calculation unit under vertical load is performed, first, the deflection calculation unit under single load (corresponding to the element calculation means under single load) is used for each single load state. The deflection generated in the target frame Ft under a single load state is calculated as the deflection under a single load (corresponding to the element at the time of a single load), and then the deflection calculation unit at the actual load (corresponding to the element calculation means at the actual load). ), The deflection generated in the target frame Ft under the actual load state may be calculated by integrating the deflection under each single load calculated above.

この場合、たわみデータベースには、複数種類の鉛直フレームFについて、各大梁22,23(各荷重位置)ごとに、大梁に(のみ)単位鉛直荷重を作用させた場合に鉛直フレームFに生じるたわみを単位鉛直荷重時たわみとして記憶しておく。そして、単一荷重時たわみ算出部では、各単一荷重状態ごとに、実鉛直荷重取得部54により取得した当該単一荷重状態に対応する荷重位置に作用する実鉛直荷重と、たわみデータベースに記憶された当該荷重位置に対応する単位鉛直荷重時たわみとに基づいて、単一荷重時たわみを算出するようにする。この場合、鉛直フレームFに複数の荷重位置で実鉛直荷重が作用する場合において、その鉛直フレームに生じるたわみを好適に算出することができる。 In this case, in the deflection database, for each of the girders 22 and 23 (each load position), for a plurality of types of vertical frames F, the deflection that occurs in the vertical frame F when a (only) unit vertical load is applied to the girders is displayed. Unit Store as deflection under vertical load. Then, in the deflection calculation unit under a single load, for each single load state, the actual vertical load acting on the load position corresponding to the single load state acquired by the actual vertical load acquisition unit 54 is stored in the deflection database. The deflection under a single load is calculated based on the unit deflection at the time of a vertical load corresponding to the corresponding load position. In this case, when an actual vertical load acts on the vertical frame F at a plurality of load positions, the deflection generated in the vertical frame can be preferably calculated.

(5)上記(3)の構成において、鉛直荷重時たわみ算出部により算出された対象フレームFtのたわみが予め定められた許容値を超えていないか否かを判定する鉛直荷重時たわみ評価部(要素評価手段に相当)を設け、同評価部にて算出された対象フレームFtのたわみが許容値を超えていると判定された場合に、フレーム変更部37にて対象フレームFtをそれよりも強度の高い鉛直フレームFに変更するようにしてもよい。そして、その変更した鉛直フレームFを対象フレームFtとし、鉛直荷重時たわみ算出部にて、その対象フレームFtに生じるたわみを算出するようにしてもよい。この場合にも、当初の対象フレームFtが強度不足である場合に、対象フレームが所定の強度を満たすよう再設計することができる。 (5) In the configuration of (3) above, the vertical load deflection evaluation unit (which determines whether or not the deflection of the target frame Ft calculated by the vertical load deflection calculation unit exceeds a predetermined allowable value. (Equivalent to element evaluation means) is provided, and when it is determined that the deflection of the target frame Ft calculated by the evaluation unit exceeds the permissible value, the frame changing unit 37 makes the target frame Ft stronger than that. It may be changed to a vertical frame F having a high height. Then, the changed vertical frame F may be set as the target frame Ft, and the deflection calculation unit under vertical load may calculate the deflection generated in the target frame Ft. In this case as well, when the initial target frame Ft has insufficient strength, the target frame can be redesigned to satisfy a predetermined strength.

10…応力算出装置、11…制御部、14…記憶部、20…建物ユニット、21…柱、22…梁としての天井大梁、23…梁としての床大梁、26…枠体、27…架構体、32…架構体分解手段としての架構体分解部、35…要素算出手段としての鉛直荷重時応力算出部、36…要素評価手段としての鉛直荷重時応力評価部、37…フレーム変更手段としてのフレーム変更部、41…要素算出手段としての水平荷重時応力算出部、51…単一荷重時要素算出手段としての単一荷重時応力算出部、54…実荷重取得手段としての実鉛直荷重取得部、55…荷重部材特定手段としての荷重部材特定部、56…負担幅算出手段としての負担幅算出部、57…荷重係数データベース、58…荷重係数取得手段としての荷重係数取得部、59…実鉛直荷重算出手段としての実鉛直荷重算出部、60…単位荷重時要素データベースとしての単位鉛直荷重時応力データベース、63…実荷重時要素算出手段としての実荷重時応力算出部、65…単一荷重時要素算出手段としての単一荷重時応力算出部、68…実荷重取得手段としての実水平荷重取得部、70…単位荷重時要素データベースとしての単位水平荷重時応力データベース、74…実荷重時要素算出手段としての実荷重時応力算出部。 10 ... Stress calculation device, 11 ... Control unit, 14 ... Storage unit, 20 ... Building unit, 21 ... Pillar, 22 ... Ceiling girder as beam, 23 ... Floor girder as beam, 26 ... Frame, 27 ... Frame , 32 ... Frame disassembly unit as a frame disassembly means, 35 ... Vertical load stress calculation unit as an element calculation means, 36 ... Vertical load stress evaluation unit as an element evaluation means, 37 ... Frame as a frame changing means Change unit, 41 ... Horizontal load stress calculation unit as element calculation means, 51 ... Single load stress calculation unit as single load element calculation means, 54 ... Actual vertical load acquisition unit as actual load acquisition means, 55 ... Load member identification unit as load member specifying means, 56 ... Load width calculation unit as load width calculation means, 57 ... Load coefficient database, 58 ... Load coefficient acquisition unit as load coefficient acquisition means, 59 ... Actual vertical load Actual vertical load calculation unit as a calculation means, 60 ... Unit vertical load stress database as a unit load element database, 63 ... Actual load stress calculation unit as an actual load element calculation means, 65 ... Single load element Single load stress calculation unit as calculation means, 68 ... Actual horizontal load acquisition unit as actual load acquisition means, 70 ... Unit horizontal load stress database as unit load element database, 74 ... Actual load element calculation means Stress calculation unit under actual load as.

Claims (5)

柱と梁とが直方体状に連結されてなる枠体を有する建物ユニットが複数組み合わされて構成されるとともに、それら各建物ユニットの前記枠体により架構体が構成されるユニット式の建物について、その架構体に生じる応力又はたわみを算出するための算出システムであって、
前記建物の設計データに基づいて、前記架構体を、その架構体と同じ高さであってかつ前記枠体と同じ幅からなる複数の鉛直フレームに分解する架構体分解手段と、
前記架構体分解手段により分解された鉛直フレームを対象フレームとし、その対象フレームに生じる応力又はたわみのいずれかである要素を算出する要素算出手段とを備え、
前記要素算出手段は、
複数種類の前記鉛直フレームについて、前記鉛直フレームに単位荷重を作用させた場合に当該鉛直フレームに生じる前記要素を単位荷重時要素として予め求めておき、それら各鉛直フレームの前記単位荷重時要素を記憶しておく単位荷重時要素データベースと、
前記対象フレームに作用する実荷重を取得する実荷重取得手段と、を備え、
前記実荷重取得手段により取得された前記対象フレームに作用する実荷重と、前記単位荷重時要素データベースに記憶された当該対象フレームの前記単位荷重時要素とに基づき、当該対象フレームに生じる前記要素を算出することを特徴とする応力又はたわみの算出システム。
A unit-type building in which a plurality of building units having a frame in which columns and beams are connected in a rectangular shape are combined and a frame is formed by the frame of each building unit. A calculation system for calculating stress or deflection generated in a frame.
Based on the design data of the building, the frame disassembling means for disassembling the frame into a plurality of vertical frames having the same height as the frame and the same width as the frame.
A vertical frame decomposed by the frame decomposition means is used as a target frame, and an element calculation means for calculating an element that is either stress or deflection generated in the target frame is provided.
The element calculation means
For a plurality of types of the vertical frames, the elements generated in the vertical frames when a unit load is applied to the vertical frames are obtained in advance as unit load elements, and the unit load elements of each of the vertical frames are stored. The unit load element database and
The actual load acquisition means for acquiring the actual load acting on the target frame is provided.
Based on the actual load acting on the target frame acquired by the actual load acquisition means and the unit load element of the target frame stored in the unit load element database, the element generated in the target frame is generated. A stress or deflection calculation system, characterized in that it is calculated.
前記実荷重取得手段は、前記対象フレームに作用する実鉛直荷重を取得するものであり、
前記単位荷重時要素データベースには、前記複数種類の鉛直フレームについて、前記鉛直フレームに前記単位荷重としての単位鉛直荷重を作用させた場合に当該鉛直フレームに生じる前記要素が前記単位荷重時要素として記憶されており、
前記要素算出手段は、前記実荷重取得手段により取得された前記対象フレームに作用する実鉛直荷重と、前記単位荷重時要素データベースに記憶された当該対象フレームの前記単位荷重時要素とに基づき、当該対象フレームに生じる前記要素を算出することを特徴とする請求項1に記載の応力又はたわみの算出システム。
The actual load acquisition means acquires the actual vertical load acting on the target frame.
In the unit load element database, for the plurality of types of vertical frames, the elements generated in the vertical frame when the unit vertical load as the unit load is applied to the vertical frame are stored as the unit load elements. Has been
The element calculation means is based on the actual vertical load acting on the target frame acquired by the actual load acquisition means and the unit load element of the target frame stored in the unit load element database. The stress or deflection calculation system according to claim 1, wherein the element generated in the target frame is calculated.
前記実荷重取得手段は、
前記鉛直フレームに鉛直荷重を作用させる複数種類の荷重部材についてそれぞれ、単位面積当たりにおける鉛直荷重の大きさを表す荷重係数を記憶する荷重係数データベースと、
前記設計データに基づいて、前記対象フレームに鉛直荷重を作用させる前記荷重部材を特定する荷重部材特定手段と、
前記設計データに基づいて、前記荷重部材特定手段により特定された前記荷重部材のうち、当該対象フレームが鉛直荷重を負担する部分についての幅を負担幅として算出する負担幅算出手段と、
前記負担幅算出手段により算出された当該荷重部材の負担幅と、前記荷重係数データベースに記憶された当該荷重部材の前記荷重係数とに基づいて、当該荷重部材から当該対象フレームに作用する鉛直荷重を算出する実鉛直荷重算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の応力又はたわみの算出システム。
The actual load acquisition means
A load coefficient database that stores load coefficients that represent the magnitude of the vertical load per unit area for each of a plurality of types of load members that apply a vertical load to the vertical frame, and a load coefficient database.
Based on the design data, a load member specifying means for specifying the load member that applies a vertical load to the target frame, and
Based on the design data, the load width calculating means for calculating the width of the portion of the load member specified by the load member specifying means as the load width for the portion where the target frame bears the vertical load.
Based on the load width of the load member calculated by the load width calculation means and the load coefficient of the load member stored in the load coefficient database, the vertical load acting on the target frame from the load member is calculated. Actual vertical load calculation means to calculate and
The stress or deflection calculation system according to claim 2, wherein the system is provided with.
前記鉛直フレームに荷重が作用する荷重位置が複数存在する場合に、それら各荷重位置にそれぞれ実荷重が作用する状態は実荷重状態であり、
前記各荷重位置のうちいずれか一の荷重位置にのみ実荷重が作用する状態は単一荷重状態であり、
前記要素算出手段は、
前記荷重位置の異なる各単一荷重状態ごとに、前記単一荷重状態の下で前記対象フレームに生じる前記要素を単一荷重時要素として算出する単一荷重時要素算出手段と、
前記単一荷重時要素算出手段により算出された前記各単一荷重時要素を積算することで、前記実荷重状態において前記対象フレームに生じる前記要素を算出する実荷重時要素算出手段とを備え、
前記実荷重取得手段は、前記対象フレームの前記各荷重位置に作用する実荷重をそれぞれ算出するものであり、
前記単位荷重時要素データベースには、前記複数種類の前記鉛直フレームについて、前記各荷重位置ごとに前記荷重位置に前記単位荷重を作用させた場合に前記鉛直フレームに生じる前記要素が前記単位荷重時要素として記憶されており、
前記単一荷重時要素算出手段は、前記各単一荷重状態ごとに、前記実荷重取得手段により取得された前記単一荷重状態に対応する前記荷重位置に作用する実荷重と、前記単位荷重時要素データベースに記憶された当該荷重位置に対応する前記単位荷重時要素とに基づいて、前記単一荷重時要素を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の応力又はたわみの算出システム。
When there are a plurality of load positions on which the load acts on the vertical frame, the state in which the actual load acts on each of these load positions is the actual load state.
The state in which the actual load acts only on any one of the above load positions is a single load state.
The element calculation means
For each single load state with different load positions, a single load element calculation means for calculating the element generated in the target frame under the single load state as a single load element.
It is provided with an actual load element calculation means for calculating the element generated in the target frame in the actual load state by integrating each single load element calculated by the single load element calculation means.
The actual load acquisition means calculates the actual load acting on each of the load positions of the target frame.
In the unit load element database, the elements generated in the vertical frame when the unit load is applied to the load position at each load position of the plurality of types of the vertical frames are the unit load elements. Is remembered as
The single load element calculation means has, for each of the single load states, the actual load acting on the load position corresponding to the single load state acquired by the actual load acquisition means and the unit load. The stress according to any one of claims 1 to 3, wherein the single load element is calculated based on the unit load element corresponding to the load position stored in the element database. Or a deflection calculation system.
前記要素算出手段により算出された前記対象フレームの前記要素が予め定められた許容値を超えていないか否かを判定する要素評価手段と、
前記要素評価手段により前記要素が許容値を超えていると判定された場合に、前記対象フレームをそれよりも強度の高い鉛直フレームに変更するフレーム変更手段と、を備え、
前記要素算出手段は、前記フレーム変更手段により変更された前記鉛直フレームを対象フレームとして、当該対象フレームに生じる前記要素を算出することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の応力又はたわみの算出システム。
An element evaluation means for determining whether or not the element of the target frame calculated by the element calculation means exceeds a predetermined allowable value, and
When the element evaluation means determines that the element exceeds the permissible value, the element evaluation means includes a frame changing means for changing the target frame to a vertical frame having higher strength.
The element calculation means according to any one of claims 1 to 4, wherein the vertical frame changed by the frame changing means is set as a target frame, and the element generated in the target frame is calculated. Stress or deflection calculation system.
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