JP7186509B2 - Design support device, design support method and design support program - Google Patents

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本技術は、設計支援装置、設計支援方法及び設計支援プログラムに関する。 The present technology relates to a design support device, a design support method, and a design support program.

従来、設計者が操作して入力を行う入力操作手段と、各種画面を表示する表示手段と、入力操作手段による入力信号を受けて信号処理して表示手段に出力する演算処理装置を備えたコンピュータシステムが提案されている(例えば、特許文献1)。本コンピュータシステムは、建物の階数に応じた柱、梁、床の基本構成要素の大きさ・構造を構造計算して予めその標準を決め記録したデータベースを有し、演算処理装置は、設計者の入力操作手段の操作によりXスパン数、Yスパン数、階数、各スパン長、各階高などの建物の規模、構造の種類および建物の用途などの基本構造データを設定する基本構造データ設定手段と、基本構造データ設定手段により設定された建物の階数および用途に基づきデータベースから検索して基本構成要素の大きさ・構造の標準を設定する基本構成要素データ設定手段と、設計者の入力操作手段の操作により基本構造データおよび基本構成要素データを変更した変更データを設定する変更データ設定手段と、設定された基本構造データと基本構成要素データおよび設定された変更データに基づいて建物の形状,柱,梁を配置して構造モデルを構成する構造モデル構成手段と、構造モデル構成手段が構成した構造モデルの階ごとのおよびスパンごとの構造モデル図等を表示手段に表示させる画像処理手段と、を備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a computer provided with an input operation means for input by a designer, a display means for displaying various screens, and an arithmetic processing unit for receiving an input signal from the input operation means, processing the signal, and outputting it to the display means. A system has been proposed (for example, Patent Document 1). This computer system has a database in which the size and structure of basic structural elements such as columns, beams, and floors according to the number of floors of the building are calculated and the standards are determined and recorded in advance. basic structural data setting means for setting basic structural data such as the number of X spans, the number of Y spans, the number of floors, the length of each span, the height of each floor, the type of structure, and the use of the building by operating the input operation means; Operation of basic structural element data setting means for searching from the database based on the number of floors and use of the building set by the basic structural data setting means and setting standards for the size and structure of the basic structural elements, and input operation means for the designer. change data setting means for setting change data obtained by changing the basic structural data and basic component data by means of; and image processing means for displaying, on a display means, structural model diagrams for each floor and each span of the structural model constructed by the structural model constructing means. there is

特開2003-343006号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-343006 特開2001-207521号公報JP-A-2001-207521 特開2010-250566号公報JP 2010-250566 A 特開2015-060415号公報JP 2015-060415 A

従来、建物の階数に応じた柱、梁、床の基本構成要素の大きさ・構造を構造計算して予めその標準を決め記録したデータベースを有し、演算処理装置は、設計者の入力操作手段の操作によりXスパン数、Yスパン数、階数、各スパン長、各階高などの建物の規模、構造の種類および建物の用途などの基本構造データを設定すると共に、設定された建物の階数および用途に基づきデータベースから検索して基本構成要素の大きさ・構造の標準を設定するという技術が提案されていた。しかしながら、あらゆる設計に適用できるように部材の大きさ・構造の標準を決めておくのは困難であった。 Conventionally, the size and structure of the basic structural elements of columns, beams, and floors according to the number of floors of the building have been structurally calculated and the standards have been determined in advance and recorded in a database. to set the basic structural data such as the number of X spans, the number of Y spans, the number of floors, the length of each span, the height of each floor, the type of structure and the use of the building, and the set number of floors and use of the building. A technique has been proposed in which a standard for the size and structure of basic components is set by searching a database based on the above. However, it was difficult to establish standards for the size and structure of members so that they could be applied to all designs.

建築部材の断面について、所定の基準を満たす構造設計を支援するための技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique for supporting structural design that satisfies a predetermined standard for the cross section of a building member.

本発明に係る設計支援装置は、構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成部と、構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、構造解析モデルに含まれる構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定部とを備える。 A design support device according to the present invention reads a three-dimensional model of a building, which indicates the arrangement of building members including structural members, from a storage device, and sets the cross section of the building member included in the three-dimensional model to a temporary size. Structural calculations are performed using the model generation unit that converts the structural analysis model into a structural analysis model for structural calculation, and the structural analysis model is used to repeatedly expand the cross section of the structural members included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied. and a section calculation unit that performs section calculation.

所定の基準を満たすように断面を拡大する処理を繰り返すことで、構造部材の断面を適切な大きさに設計することができるようになる。すなわち、建築部材の断面について、所定の基準を満たす構造設計を支援することができる。 By repeating the process of enlarging the cross section so as to satisfy a predetermined standard, the cross section of the structural member can be designed to have an appropriate size. That is, it is possible to support structural design that satisfies a predetermined standard for the cross section of the building member.

また、モデル生成部は、ユーザが入力したスパン及び階高に基づいて構造解析モデルに柱及び大梁を配置し、断面算定部は、ユーザが入力した床面の用途に基づいて、当該用途に対応付けて予め記憶装置に記憶されている標準的な荷重を読み出し、構造計算に用いるようにしてもよい。このようにすれば、想定される標準的な荷重に基づいて構造計算ができるようになる。 In addition, the model generation unit arranges columns and girders in the structural analysis model based on the span and floor height entered by the user, and the section calculation unit responds to the use of the floor surface entered by the user. A standard load stored in advance in a storage device may be read out and used for structural calculation. In this way, structural calculations can be performed based on assumed standard loads.

また、所定の規則に基づいて、構造解析モデルに対し2次部材を配置する2次部材設計部をさらに備え、断面算定部は、2次部材が配置された構造解析モデルを用いて断面算定を行うようにしてもよい。このようにすれば、小梁や間柱、耐風梁といった2次部材について標準的な規則に基づいて配置し、ヒンジが発生する順番等についてより実際的な応力状態に基づいて解析できる解析モデルを作成することができる。 In addition, a secondary member designing section for arranging the secondary members for the structural analysis model based on a predetermined rule is further provided, and the section calculation section calculates the section using the structural analysis model in which the secondary members are arranged. You can do it. In this way, secondary members such as small beams, studs, and wind resistant beams can be placed according to standard rules, and an analysis model can be created that can analyze the order of occurrence of hinges based on a more realistic stress state. can do.

また、構造部材のうち主架構について、断面を拡大させ且つ鉄筋の数を増加させる順序が予め定められており、建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、断面算定部は、主架構の断面に生じる最大応力を算出し、最大応力が許容応力度を超えるときは、順序に基づいて当該主架構の断面を拡大すると共に鉄筋の数を増加させるようにしてもよい。断面を拡大させ且つ鉄筋の数を増加させる順序を予め定めておくことにより、例えば断面に収まらない数の鉄筋を配置するような設計が出力されることを回避し、主架構の断面と配置される鉄筋をバランスよく増大させることができる。 In addition, for the main frame among the structural members, the order of enlarging the cross section and increasing the number of reinforcing bars is predetermined. is calculated, and when the maximum stress exceeds the allowable stress level, the cross section of the main frame may be enlarged and the number of reinforcing bars may be increased according to the order. By predetermining the order in which the cross section is enlarged and the number of reinforcing bars is increased, it is possible to avoid outputting a design in which, for example, a number of reinforcing bars are placed that does not fit in the cross section. It is possible to increase the number of reinforcing bars in a well-balanced manner.

また、建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、断面算定部は、最大層間変形角が所定の条件を満たすように予め定められた順に構造部材の断面を拡大し、その後に前記建築物の階ごとの保有水平耐力が所定の必要保有水平耐力を満たすまで前記構造部材の断面を拡大するようにしてもよい。先に最大層間変形角を基準として断面を拡大しておくことにより、2次設計において保有水平耐力を基準として構造部材の断面を拡大する処理の量を減らすことができる。すなわち、最終的に建築物に要求される基準を満たす設計を早期に完成させることができ、処理の繰り返し回数を低減させることができる。 Also, if the building has a reinforced concrete structure, the cross section calculation unit expands the cross section of the structural member in a predetermined order so that the maximum inter-story deformation angle satisfies a predetermined condition, and then the building has a cross section for each floor. The cross section of the structural member may be enlarged until the horizontal strength satisfies a predetermined required horizontal strength. By previously enlarging the cross section based on the maximum story drift angle, it is possible to reduce the amount of processing for enlarging the cross section of the structural member based on the retained horizontal strength in the secondary design. That is, a design that finally satisfies the standards required for the building can be completed early, and the number of repetitions of the process can be reduced.

建築物が鉄筋コンクリート構造であって、耐力壁を有するとき、断面算定部は、建築物の塔状比に基づいて耐力壁の耐力を向上させるか低下させるか切り替えるようにしてもよい。なお、当該処理は例えば保有水平耐力の計算と共に行われる。このようにすれば、破壊モードに応じた適切な設計を選択することができる。すなわち、せん断破壊させるか、曲げ破壊させるかを選択させ費用対効果のよい設計を実現し得る。 When the building is a reinforced concrete structure and has load-bearing walls, the section calculation unit may switch between increasing or decreasing the load-bearing strength of the load-bearing walls based on the tower ratio of the building. It should be noted that this processing is performed together with the calculation of the retained horizontal strength, for example. By doing so, it is possible to select an appropriate design according to the failure mode. In other words, a cost-effective design can be realized by selecting either shear failure or bending failure.

建築物が鉄骨構造であって、ブレースを有するとき、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の総和の比で表されるβu値に応じてブレース断面又は梁断面を拡大するようにしてもよい。なお、当該処理は例えば保有水平耐力の計算と共に行われる。このような基準を用いることで、耐力を負担する部材を適切に決定することができる。 When the building is a steel frame structure and has braces, the cross section of the braces or beams may be enlarged according to the βu value, which is the ratio of the sum of the horizontal strength of the load-bearing walls to the horizontal strength of the bearing walls. It should be noted that this processing is performed together with the calculation of the retained horizontal strength, for example. By using such criteria, it is possible to appropriately determine the members that bear the proof stress.

また、梁成の最大値を定めておき、梁の断面に生じる最大応力が許容応力度を超える場合は、予め定められた順に梁の断面を拡大させると共に、予め定められた梁成の最大値を超えるときは、梁幅を拡大させるようにしてもよい。このようにすれば、例えばユーザが指定した梁成の最大値という意匠的な要求を満たし、且つ構造的な要求を満たす設計を行うことができる。 In addition, if the maximum stress generated in the cross section of the beam exceeds the allowable stress, the cross section of the beam is expanded in the order determined in advance, and the maximum value of the beam strength determined in advance , the beam width may be increased. In this way, it is possible to design a design that satisfies, for example, the user-designated maximum value of beam strength, and also satisfies structural requirements.

また、断面算定部が断面を拡大した後の構造解析モデルを用いて建築物に用いられる躯
体数量の積算を行う躯体数量算出部をさらに備えるようにしてもよい。このようにすれば、設計支援装置が所定の基準を満たすように構造設計を行った後の構造解析モデルを用いて必要になる材料の量の概算値を求めることができる。
Further, the building structure quantity calculation unit may further include a building structure quantity calculation unit that calculates the structure quantity used in the building using the structural analysis model after the section calculation unit has expanded the cross section. In this way, it is possible to obtain an approximate value of the amount of material required by using the structural analysis model after the design support device performs the structural design so as to satisfy the predetermined criteria.

なお、課題を解決するための手段に記載の内容は、本発明の課題や技術的思想を逸脱しない範囲で可能な限り組み合わせることができる。また、課題を解決するための手段の内容は、コンピュータ等の装置若しくは複数の装置を含むシステム、コンピュータが実行する方法、又はコンピュータに実行させるプログラムとして提供することができる。該プログラムはネットワーク上で実行されるようにすることも可能である。また、当該プログラムを保持する記録媒体を提供するようにしてもよい。 It should be noted that the contents described in the means for solving the problems can be combined as much as possible without departing from the problems and technical ideas of the present invention. In addition, the content of the means for solving the problem can be provided as a system including a computer or other device, a computer-executed method, or a computer-executed program. The program can also be run over a network. Alternatively, a recording medium holding the program may be provided.

本発明によれば、建築部材の断面について、所定の基準を満たす構造設計を支援することができる。 According to the present invention, it is possible to support structural design that satisfies a predetermined standard for the cross section of a building member.

設計支援装置の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of a design support apparatus. 設計支援処理の一例を示す処理フロー図である。It is a processing flow diagram showing an example of design support processing. 構造解析モデルの一例を示す模式的な斜視図である。1 is a schematic perspective view showing an example of a structural analysis model; FIG. 構造解析モデルの一例を示す模式的な平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of a structural analysis model; 柱の断面の初期値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the initial value of the cross section of a column. 1次設計に基づく主架構の自動設計の一例を示す処理フロー図である。FIG. 4 is a processing flow diagram showing an example of automatic design of a main frame based on primary design; 床面の主要用途と荷重との対応付けの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of matching with the main use of a floor surface, and load. RC造の場合の大梁について、断面の拡大と鉄筋の数の増加の順序を定義したテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table which defined the order of the enlargement of a cross section, and the increase in the number of reinforcing bars about the big beam in RC structure. RC造の場合の2次設計に基づく主架構の自動設計を行う処理の一例を示す処理フロー図である。FIG. 10 is a processing flow diagram showing an example of processing for automatically designing a main frame based on secondary design in the case of an RC structure; RC造の場合の2次設計に基づく主架構の自動設計を行う処理の一例を示す処理フロー図である。FIG. 10 is a processing flow diagram showing an example of processing for automatically designing a main frame based on secondary design in the case of an RC structure; S造の場合の2次設計に基づく主架構の自動設計処理の一例を示す処理フロー図である。FIG. 10 is a processing flow diagram showing an example of automatic design processing of the main frame based on the secondary design in the case of S construction. 基礎の自動設計処理の一例を示している。An example of the automatic design processing of the foundation is shown. 基礎の自動設計処理の一例を示している。An example of the automatic design processing of the foundation is shown.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<装置構成>
図1は、本発明に係る設計支援装置の一例を示すブロック図である。設計支援装置は、建築物の設計作業の一部を自動化し、ユーザの負担を軽減するための装置である。設計支援装置は、建築物の設計データに対し柱や梁といった建築部材を配置すると共に、構造計算を行い、所定の基準を満たすように建築部材の断面の大きさを決定する。
<Device configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a design support device according to the present invention. A design support device is a device for automating part of the design work of a building and reducing the burden on the user. The design support device arranges building members such as pillars and beams for building design data, performs structural calculations, and determines cross-sectional sizes of building members so as to satisfy predetermined standards.

本発明に係る設計支援装置1は一般的なコンピュータであり、通信I/F(Interface
)11と、記憶装置12と、入出力I/F(Interface)13と、プロセッサ14と、バ
ス15とを備えている。
The design support device 1 according to the present invention is a general computer, and has a communication I/F (Interface
) 11 , a storage device 12 , an input/output I/F (Interface) 13 , a processor 14 and a bus 15 .

通信I/F11は、例えば有線のネットワークカード又は無線の通信モジュール等であり、図示していないネットワークを介し他のコンピュータとの間で情報を送受信する。 The communication I/F 11 is, for example, a wired network card or a wireless communication module, and transmits/receives information to/from another computer via a network (not shown).

記憶装置12は、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等の主記憶装置及びHDD(Hard-disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、フラッシュメモリ等の補助記憶装置(二次記憶装置)である。主記憶装置は、プロセッサが読み出したプログラムやデータをキャッシュしたり、プロセッサの作業領域を確保したりする。補助記憶装置は、プロセッサが実行するプログラムやBIM(Building Information Modeling)等の規格に従って表される設計データを記憶する。 The storage device 12 includes main storage devices such as RAM (Random Access Memory) and ROM (Read Only Memory), and auxiliary storage devices (secondary storage devices) such as HDD (Hard-disk Drive), SSD (Solid State Drive), and flash memory. equipment). The main memory caches programs and data read by the processor and secures work areas for the processor. The auxiliary storage stores programs executed by the processor and design data expressed in accordance with standards such as BIM (Building Information Modeling).

入出力I/F13は、例えばキーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置や、プリンタ等の出力装置と接続される。入出力I/F13を介して、ユーザの操作を受け付けたり、ユーザへ情報を出力したりする。 The input/output I/F 13 is connected to, for example, input devices such as a keyboard, mouse, and touch panel, and output devices such as a printer. Through the input/output I/F 13, user operations are accepted and information is output to the user.

プロセッサ14は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置であり、プ
ログラムを実行することにより本実施の形態に係る各処理を行う。具体的には、プロセッサ14は、モデル生成部141、2次部材設計部142、断面算定部143及び躯体数量算出部144として機能する。
The processor 14 is an arithmetic processing device such as a CPU (Central Processing Unit), and performs each process according to the present embodiment by executing a program. Specifically, the processor 14 functions as a model generating unit 141 , a secondary member designing unit 142 , a cross section calculating unit 143 and a skeleton quantity calculating unit 144 .

モデル生成部141は、建築物の意匠を表す設計情報である意匠BIMモデルに基づいて、建築物の構造躯体を表す設計情報である構造解析モデルを生成する。2次部材設計部142は、構造解析モデルに対し、小梁、耐風梁、間柱といった2次部材を配置する。断面算定部143は、構造解析モデルを用いて構造計算を行うと共に、建築物が所定の基準を満たしていない場合、大梁、柱といった主架構や基礎の断面を拡大したり、RC造の場合は鉄筋の量を増加させたりする。躯体数量算出部144は、構造解析モデルに基づいて、コンクリート、型枠、鉄筋、鉄骨等の総量等の躯体数量を算出する。 The model generator 141 generates a structural analysis model, which is design information representing the structural frame of the building, based on the design BIM model, which is design information representing the design of the building. The secondary member design unit 142 arranges secondary members such as small beams, wind resistant beams, and studs in the structural analysis model. The cross-section calculation unit 143 performs structural calculation using the structural analysis model, and if the building does not meet a predetermined standard, it enlarges the cross-section of the main structure such as the girders and columns and the foundation, and in the case of RC structure Increase the amount of rebar. The frame quantity calculation unit 144 calculates the frame quantity such as the total amount of concrete, forms, reinforcing bars, steel frames, etc. based on the structural analysis model.

以上のような構成要素が、バス15を介して接続されている。なお、設計支援装置1は、例えば通信I/F11や入出力I/F13のような一部の構成要素を備えていなくてもよい。また、設計支援装置1は、インターネット等の図示していないネットワークを介して他のコンピュータに対し本実施形態に係る処理の結果を出力するものであってもよい。 The components as described above are connected via the bus 15 . The design support device 1 does not have to include some components such as the communication I/F 11 and the input/output I/F 13, for example. Moreover, the design support apparatus 1 may output the result of the processing according to the present embodiment to another computer via a network (not shown) such as the Internet.

<設計支援処理>
図2は、本実施形態に係る設計支援処理の一例を示す処理フロー図である。設計支援装置1のモデル生成部141は、記憶装置12に予め記憶されている、構造部材を含む建築部材の配置を示す三次元(3D)モデルを読み出す(図2:S1)。三次元モデルは、BIMモデルを構成するデータであってもよい。また、三次元モデルとして、いわゆるCAD(Computer-Aided Design)データ、その他の三次元モデルを利用するようにしてもよ
い。例えば、建築物の意匠を表す3Dモデル等の設計情報である意匠BIMモデルを読み出すものとする。意匠BIMモデルは、ユーザが作成した平面上のエスキース等から変換して生成される3Dモデルであってもよい。また、モデル生成部141は、意匠BIMモデルを構造解析モデルに変換し、変換後の構造解析モデルを記憶装置12に記憶させる(S2)。構造解析モデルとは、建築物の構造躯体を表す3Dモデル等の設計情報をいうものとする。
<Design support processing>
FIG. 2 is a processing flow diagram showing an example of design support processing according to this embodiment. The model generation unit 141 of the design support device 1 reads out a three-dimensional (3D) model showing the layout of building members including structural members, stored in advance in the storage device 12 (FIG. 2: S1). The three-dimensional model may be data that constitutes a BIM model. As the three-dimensional model, so-called CAD (Computer-Aided Design) data or other three-dimensional models may be used. For example, assume that a design BIM model, which is design information such as a 3D model representing the design of a building, is read. The design BIM model may be a 3D model generated by converting from a plane esquisse or the like created by the user. The model generation unit 141 also converts the design BIM model into a structural analysis model, and stores the converted structural analysis model in the storage device 12 (S2). Structural analysis model refers to design information such as a 3D model representing the structural skeleton of a building.

図3は、S2において出力される構造解析モデルの一例を示す模式的な斜視図である。図4は、S2において出力される構造解析モデルの一例を示す模式的な平面図である。なお、図3においては壁面の描画を省略している。なお、図3及び図4は一例であって、同一の建築物を表すものではない。S2において出力される構造解析モデルは、意匠BIMモデルに対し、ユーザが入力したスパン、階高、柱の位置、壁の位置、床の位置、床面の用途を含む情報に基づいて、モデル生成部141が柱や大梁等を配置した簡易的なBIMモデルである。このとき、モデル生成部141は、柱や大梁の断面は、想定される最低の大きさのように、十分に小さい仮の大きさの初期値を設定する。 FIG. 3 is a schematic perspective view showing an example of the structural analysis model output in S2. FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of the structural analysis model output in S2. Note that drawing of the wall surface is omitted in FIG. 3 and 4 are examples and do not represent the same building. The structural analysis model output in S2 is a model generation based on information including the span, floor height, column position, wall position, floor position, and floor usage entered by the user for the design BIM model. A part 141 is a simple BIM model in which columns, girders, and the like are arranged. At this time, the model generator 141 sets the initial value of a sufficiently small temporary size, such as the minimum size assumed, for the cross section of the column or girders.

なお、図4に例示するように、大梁には、一般部、共用部又は低層部のような領域の属性ごとに、柱を介して直線状に接続される大梁であってスパン(長さ)の等しいものに同一の符号を付し、同一の符号が付された大梁については後述する処理において断面を統一するようにしてもよい。また、直線状に配置される異なる階の柱についても同一の符号を付し(図示せず)、同一の符号が付された柱については後述する処理において断面を統一するようにしてもよい。 As illustrated in FIG. 4, the girders are girders that are linearly connected via pillars for each attribute of an area such as a general area, a common area, or a low-rise area, and have a span (length) are given the same reference numerals, and the girders to which the same reference numerals are attached may be unified in cross section in the process described later. In addition, the same reference numerals (not shown) may be assigned to pillars on different floors arranged in a straight line, and the cross sections of the pillars having the same reference numerals may be unified in the process described later.

図5は、柱の断面の初期値の一例を示す図である。図5の例では、1階建て~4階建ての例を示している。また、図5の表は、b×D、及び鉄筋の各属性を有している。b×Dのフィールドには、柱の断面の大きさが記憶される。bは柱幅(見付幅)であり、Dは柱成(奥行き)である。なお、図5の例では大きさを符号で表している。鉄筋のフィールドには、奥行き方向の主筋の本数及び鉄筋の材種がハイフンで接続されている。 FIG. 5 is a diagram showing an example of initial values of cross sections of columns. The example of FIG. 5 shows examples of one-story to four-story buildings. The table in FIG. 5 also has attributes of b×D and reinforcing bars. The b×D field stores the cross-sectional size of the pillar. b is the width of the pillar (width of width), and D is the width of the pillar (depth). In addition, in the example of FIG. 5, the magnitude|size is represented with the code|symbol. In the reinforcing bar field, the number of main reinforcing bars in the depth direction and the material type of the reinforcing bars are connected with hyphens.

なお、大梁についても同様に初期値があらかじめ定められているものとする。また、図5は鉄筋コンクリート構造(RC造)の例を示しているが、鉄骨構造(S造)の場合には鉄骨の種別(形状)及び各部の大きさによって定められる断面の初期値が、柱及び大梁について定められているものとする。S造の場合において大梁は、端部と中心部とについてそれぞれ部材が定められていてもよい。 It should be noted that the initial values of the girders are similarly determined in advance. FIG. 5 shows an example of a reinforced concrete structure (RC structure). and girders. In the case of the steel structure, the girders may have separate members for the ends and center.

また、設計支援装置1の2次部材設計部142は、S2で出力された構造解析モデルに対し、2次部材を配置する(図2:S3)。本ステップでは、小梁、間柱、耐風梁等の2次部材を所定の規則に基づいて配置する。例えば小梁は、所定の面積の床面に対して所定数の小梁が配置されるよう、大梁間に所定の間隔で配置される。間柱は、壁の端部に配置される。耐風梁は、壁に設けられた開口部の上下に配置される。 Further, the secondary member design unit 142 of the design support device 1 arranges secondary members in the structural analysis model output in S2 (FIG. 2: S3). In this step, secondary members such as small beams, studs, and wind resistant beams are arranged according to a predetermined rule. For example, the small girders are arranged at predetermined intervals between large girders so that a predetermined number of small girders are arranged for a floor surface of a predetermined area. The studs are placed at the ends of the walls. The wind-resistant beams are arranged above and below the opening provided in the wall.

また、設計支援装置1の断面算定部143は、1次設計に基づく主架構の自動設計を行う(図2:S4)。本ステップの詳細は、図6に基づいて説明する。 In addition, the section calculation unit 143 of the design support device 1 automatically designs the main frame based on the primary design (Fig. 2: S4). Details of this step will be described with reference to FIG.

図6は、1次設計に基づく主架構の自動設計の一例を示す処理フロー図である。断面算定部143は、S3で2次部材が配置された構造解析モデルに基づいて荷重計算を行う(図6:S11)。本ステップでは、予め床面の用途に対応づけられた荷重に基づいて、想定される荷重を算出する。 FIG. 6 is a processing flow diagram showing an example of automatic design of the main frame based on primary design. The section calculation unit 143 performs load calculation based on the structural analysis model in which the secondary members are arranged in S3 ( FIG. 6 : S11). In this step, an assumed load is calculated based on the load previously associated with the use of the floor surface.

図7は、床面の主要用途と荷重との対応付けの一例を示す図である。図7の例では、屋根、居室、廊下、バルコニー、エントランスホール、設備室、車路、倉庫、・・・といった主要用途と対応付けて、各用途が設定された領域の単位面積当たりの力の大きさ(N/m)が記憶されている。このような荷重の情報を用いて、床面の各領域について荷重の大きさを算出する。荷重の情報は、積載荷重と仕上荷重とを定義しておき、利用するようにしてもよい。 FIG. 7 is a diagram showing an example of correspondence between the main uses of the floor surface and the load. In the example of Fig. 7, the force per unit area of the area where each use is set is associated with main uses such as roofs, living rooms, corridors, balconies, entrance halls, equipment rooms, roadways, warehouses, and so on. The size (N/m 2 ) is stored. Using such load information, the magnitude of the load is calculated for each region of the floor surface. As for load information, a load load and a finish load may be defined and used.

また、断面算定部143は、応力解析を行う(図6:S12)。本ステップでは、柱及び大梁にかかる応力を算出する。すなわち、断面算定部143は、柱や大梁といった部材に生じる単位面積当たりの垂直応力やせん断力を算出する。応力の計算は、既存の手法を用いることができる。また、各部材について、当該部材が受ける応力を算出するものとする。 In addition, the cross section calculation unit 143 performs stress analysis ( FIG. 6 : S12). In this step, the stress applied to the columns and girders is calculated. That is, the cross-section calculation unit 143 calculates the vertical stress and shear force per unit area that occur in members such as columns and girders. An existing method can be used to calculate the stress. Also, for each member, the stress that the member receives is calculated.

また、断面算定部143は、柱及び大梁について、曲げ応力度(縁応力度)やせん断応力度を算出する(S13)。縁応力度やせん断応力度は、既存の手法により、例えば断面係数を用いて算出することができる。 In addition, the section calculation unit 143 calculates the bending stress (edge stress) and shear stress for the columns and girders (S13). Edge stress and shear stress can be calculated by existing methods, for example, using section modulus.

そして、断面算定部143は、算出された縁応力度やせん断応力度が許容応力度を超えないか判断する(S14)。許容応力度は、建築部材の断面積並びに主筋の本数及び材種等に応じて定められる。また、本ステップは、柱や大梁といった主架構の応力度について許容応力度を超えないか判断する。 Then, the cross-section calculator 143 determines whether the calculated edge stress degree and shear stress degree exceed the allowable stress degree (S14). The allowable stress level is determined according to the cross-sectional area of the building member, the number of main rebars, the material type, and the like. Also, in this step, it is determined whether the stress of the main frame such as columns and girders does not exceed the allowable stress.

構造解析モデルの部材にかかる曲げ応力が、所定の許容応力度を超えると判断された場合(S14:NO)、断面算定部143は、当該部材について断面を拡大する(S15)。なお、例えば図5に初期値を示したような梁成、梁幅、鉄筋本数及び材種の組み合わせが予め複数定められ、断面を拡大する順序と対応付けられているものとする。 When it is determined that the bending stress applied to the member of the structural analysis model exceeds the predetermined allowable stress level (S14: NO), the cross section calculator 143 enlarges the cross section of the member (S15). For example, it is assumed that a plurality of combinations of beam length, beam width, number of rebars, and material type, whose initial values are shown in FIG.

図8は、RC造の場合の大梁について、断面の拡大と鉄筋の数の増加の順序を定義したテーブルの一例を示す図である。S15においては、図8のようなテーブルに規定された順序に従い、部材の断面を拡大し且つ鉄筋の数を増加させる処理を行う。すなわち、断面の大きさに対して十分に収まる数の主筋を配置した断面を予め定義しておくことによって、自動的に施工可能な設計を行うことができる。なお、このときコンクリートの強度は変更しないものとする。また、柱成、柱幅および柱の鉄筋の配置は、大梁の断面および鉄筋の配置に応じて決定される。具体的には、図8に示す大梁の各断面および鉄筋の配置に対応付けて、柱の断面および鉄筋の配置を定めておいてもよいし、図8に示す大梁の各断面および鉄筋の配置から所定の規則に基づいて柱の断面および鉄筋の配置を決めるようにしてもよい。 FIG. 8 is a diagram showing an example of a table defining the order of enlargement of the cross section and increase in the number of reinforcing bars for large beams of RC construction. In S15, processing for enlarging the cross section of the member and increasing the number of reinforcing bars is performed according to the order specified in the table shown in FIG. That is, by predefining a cross section in which a sufficient number of main reinforcements are arranged for the size of the cross section, a design that can be automatically constructed can be performed. Note that the strength of the concrete shall not be changed at this time. In addition, the column length, column width, and placement of reinforcing bars are determined according to the cross section of the girders and the placement of the reinforcing bars. Specifically, the section of the girders and the placement of the reinforcing bars may be determined in association with the cross sections of the girders and the placement of the reinforcing bars shown in FIG. The cross section of the column and the placement of the reinforcing bars may be determined based on a predetermined rule.

また、S13で算出されるせん断応力度が、S14において許容応力度を満たしていないと判断された場合には、予め適用する順序が定められたせん断補強筋(柱におけるフープ筋(帯筋)又は梁におけるスターラップ筋(肋筋))の本数とその材種の組み合わせを記憶するテーブルを記憶装置12から読み出し、順序に従ってせん断補強筋を増加させ、又は材種を変更する。 In addition, if it is determined that the shear stress degree calculated in S13 does not satisfy the allowable stress degree in S14, the order of application of shear reinforcing bars (hoop bars (tie bars) in columns or A table that stores the number of stirrups (stiff bars) in a beam and the combination of their material types is read from the storage device 12, and the number of shear reinforcing bars is increased or the material type is changed according to the order.

また、S造の場合は、鉄骨の断面及び材種について拡大する順序を定義するテーブルを予め記憶装置12に記憶させておき、S15においては、当該テーブルに基づいて断面を拡大するものとする。 In the case of an steel structure, a table defining the order of enlarging the cross section and material type of the steel frame is stored in advance in the storage device 12, and in S15, the cross section is enlarged based on the table.

また、S造、RC造において、ユーザが意匠データとして梁成の上限値を予め設定しておくようにしてもよい。この場合、上述のテーブルに従って梁の断面を拡大すると梁成の上限を超えてしまうときは、梁成の大きさを上限を超えない値に固定し、梁幅のみを拡大させるようにしてもよい。 Further, in the steel structure and the RC structure, the user may preset the upper limit of the beam thickness as the design data. In this case, if expanding the cross section of the beam according to the above table exceeds the upper limit of the beam width, the size of the beam may be fixed to a value that does not exceed the upper limit, and only the width of the beam may be expanded. .

一方、S14において応力度が許容応力度を超えていないと判断された場合(S14:YES)、断面算定部143は、断面の大きさを統一する。本ステップでは、例えば柱を介して直線状に接続される大梁であってスパンの等しいものについて断面の大きさ及び鉄筋の配置を統一するようにしてもよい。また、上下階において対応する位置に存在する柱についても断面の大きさ及び鉄筋の配置を統一するようにしてもよい。 On the other hand, if it is determined in S14 that the stress level does not exceed the allowable stress level (S14: YES), the cross section calculator 143 unifies the cross section sizes. In this step, for example, girders that are linearly connected via columns and have the same span may be unified in cross-sectional size and arrangement of reinforcing bars. In addition, the size of the cross section and the arrangement of reinforcing bars may be unified for the columns existing at corresponding positions on the upper and lower floors.

以上で1次設計に基づく主架構の自動設計処理を終了する。 This completes the automatic design processing of the main frame based on the primary design.

また、断面算定部143は、2次設計に基づく主架構の自動設計を行う(図2:S5)。本ステップの詳細は、RC造の場合に行う処理とS造の場合に行う処理とに分けて説明する。 Further, the cross section calculation unit 143 automatically designs the main frame based on the secondary design (Fig. 2: S5). The details of this step will be described separately for the processing performed in the case of the RC structure and the processing performed in the case of the S structure.

図9は、RC造の場合の2次設計に基づく主架構の自動設計を行う処理の一例を示す処
理フロー図である。なお、荷重計算や応力解析を、図6のS11~S12と同様に予め行うものとする。
FIG. 9 is a processing flow diagram showing an example of processing for automatically designing the main frame based on the secondary design in the case of an RC structure. Note that load calculation and stress analysis are performed in advance in the same manner as S11 to S12 in FIG.

断面算定部143は、最大層間変形角が所定の基準以下であるか判断する(図9:S21)。最大層間変形角は、地震時における各階の水平変位を階高で除した値のうち、最も大きいものとして求められる。最大層間変形角も、既存の手法で求めることができる。また、所定の基準は、法定された基準(例えば1/200)よりも小さい値を採用する。 The cross-section calculator 143 determines whether the maximum story drift angle is equal to or less than a predetermined standard (FIG. 9: S21). The maximum story drift angle is obtained as the largest value among the values obtained by dividing the horizontal displacement of each floor by the floor height during an earthquake. The maximum interstory drift angle can also be determined by existing methods. Also, the predetermined standard adopts a value smaller than the legal standard (for example, 1/200).

最大層間変形角が所定の基準を超えると判断された場合(S21:NO)、架構の剛性を向上させる。本ステップでは、断面算定部143は、当該階及び上階の梁幅、並びに当該階の柱成を拡大する。 If it is determined that the maximum story drift angle exceeds a predetermined standard (S21: NO), the rigidity of the frame is improved. In this step, the section calculation unit 143 expands the beam width of the floor and the upper floor, and the pillars of the floor.

具体的には、梁幅及び柱成についてそれぞれ所定の大きさを加算して応力解析を行い(S22)、S21の判断に戻る。1次設計に基づく自動設計の終了後、2次設計に基づく自動設計の開始にあたり、層間変形角が所定の基準を満たすように梁幅や柱成を決めることで、後述するS32で行われる処理の繰り返しを低減させることができる。 Specifically, a predetermined magnitude is added to each of the beam width and column length to perform the stress analysis (S22), and the process returns to S21. After the automatic design based on the primary design is completed, when the automatic design based on the secondary design is started, the beam width and column are determined so that the inter-story drift angle satisfies a predetermined standard. repetition can be reduced.

一方、S25において最大層間変形角が所定の基準以下であると判断された場合、(S25:YES)、断面算定部143は、断面計算を行う(S23)。本ステップでは、断面算定部143は、柱及び大梁について、曲げ応力度やせん断応力度を算出する。縁応力度やせん断応力度は、既存の手法により、例えば断面係数を用いて算出することができる。 On the other hand, if it is determined in S25 that the maximum story drift angle is equal to or less than the predetermined reference (S25: YES), the cross section calculator 143 performs cross section calculation (S23). In this step, the section calculation unit 143 calculates the bending stress degree and the shear stress degree for the columns and girders. Edge stress and shear stress can be calculated by existing methods, for example, using section modulus.

また、断面算定部143は、構造解析モデルを用いて保有水平耐力を算出する(S24)。保有水平耐力は(Qu)は、各階の柱、耐力壁及びブレース(筋交い)の水平せん断力の総和として求められる。保有水平耐力の算出手法は、既存の技術を利用することができる。 In addition, the section calculation unit 143 calculates the possessed horizontal strength using the structural analysis model (S24). The retained horizontal bearing capacity (Qu) is obtained as the sum of the horizontal shear forces of columns, bearing walls and braces on each floor. An existing technique can be used as a method for calculating the retained horizontal strength.

また、断面算定部143は、すべての階において保有水平耐力が所定の基準を満たしているか判断する(S25)。所定の基準は、必要保有水平耐力又はこれに基づく値を採用することができる。また、各階の必要保有水平耐力(Qun)は、例えば以下の式(1)によって求められる。
Qun=Ds×Fes×Qud ・・・(1)
なお、Dsは、各階の構造特性係数、Fesは各階の形状特性係数、Qudは地震力によって各階に生じる水平力である。ステップS22では、必要保有水平耐力よりもS21で求めた保有水平耐力が大きいか判断するようにしてもよいし、安全のために必要保有水平耐力に所定の係数を乗じた値を基準として、当該基準よりもS21で求めた保有水平耐力が大きいか判断するようにしてもよい。
In addition, the section calculation unit 143 determines whether or not the retained horizontal strength satisfies a predetermined standard on all floors (S25). The predetermined standard can adopt the required horizontal strength or a value based thereon. Further, the required horizontal strength (Qun) of each floor is obtained by the following formula (1), for example.
Qun=Ds×Fes×Qud (1)
Ds is the structural characteristic coefficient of each floor, Fes is the shape characteristic coefficient of each floor, and Qud is the horizontal force generated on each floor due to the seismic force. In step S22, it may be determined whether the required horizontal strength obtained in S21 is larger than the required horizontal strength. It may be determined whether the retained horizontal strength obtained in S21 is greater than the reference.

すべての階において保有水平耐力が所定の基準を超えると判断された場合(S25:YES)、2次設計に基づく主架構の自動設計処理を終了する。一方、いずれかの階において保有水平耐力が所定の基準を超えないと判断された場合(S25:NO)、不具合のある部分を解消する(S26)。本ステップでは、脆性破壊部材に対しせん断補強筋の数を増加させる。例えば、梁の脆性破壊部材に対しスターラップ筋(肋筋)を増加させる。鉄筋の増加については、本数と材種の組合せについて増加させる順序を予め定めたテーブルに基づいて行うものとする。また、柱ヒンジを解消して梁ヒンジとなるように柱の鉄筋を増加させるようにしてもよい。その後、処理は接続子Aを介して図10へ遷移する。 If it is determined that the horizontal bearing capacity of all floors exceeds the predetermined standard (S25: YES), the automatic design processing of the main frame based on the secondary design is terminated. On the other hand, if it is determined that the retained horizontal strength does not exceed the predetermined standard on any floor (S25: NO), the defective portion is eliminated (S26). In this step, the number of shear reinforcing bars is increased with respect to the brittle fracture member. For example, adding stirrups (stiff ribs) to the brittle fracture member of the beam. Regarding the increase in the number of reinforcing bars, the order in which the numbers and types of reinforcing bars are increased is determined based on a predetermined table. Alternatively, the column hinges may be eliminated and the number of reinforcing bars of the columns may be increased so as to form beam hinges. After that, the process transitions to FIG. 10 via connector A. FIG.

また、断面算定部143は、耐力壁を有するか判断する(図10:S27)。なお、耐力壁は、例えば図2のS1において読み出される意匠BIMモデルにおいて配置されてい
る場合、又はユーザがS27までに構造解析モデルにブレースを追加した場合(いずれも図示せず)に、配置されている。耐力壁を有しない場合(S27:NO)、耐力不足階が存在するか判断し、存在するときは梁の補強を行う(S28)。本ステップでは、当該階及び上階の梁について、早期にヒンジが発生する部材の鉄筋の数を増加させると共に、梁幅が不足する場合は梁幅を所定の大きさ拡大し、接続子Bを介してS24の処理に戻る。鉄筋の数に対し梁幅が十分であるか否かについては、例えば鉄筋の数と必要な梁幅とを対応付けて予めテーブルに記憶させておき、テーブルの情報に基づいて判断する。
Also, the cross-section calculation unit 143 determines whether or not there is a bearing wall ( FIG. 10 : S27). Note that the load-bearing wall is placed, for example, when it is placed in the design BIM model read in S1 of FIG. 2, or when the user adds braces to the structural analysis model by S27 (both not shown). ing. If there is no load-bearing wall (S27: NO), it is determined whether there is a floor with insufficient load-bearing capacity, and if there is, the beam is reinforced (S28). In this step, for the beams of the floor and the upper floor, the number of reinforcing bars of members that will cause hinges at an early stage is increased, and if the beam width is insufficient, the beam width is expanded by a predetermined amount, returns to the process of S24. Whether or not the beam width is sufficient for the number of reinforcing bars is determined based on the information in the table, for example, by pre-storing the number of reinforcing bars and the required beam width in correspondence with each other in a table.

また、S27において耐力壁を有すると判断された場合(S27:YES)、断面算定部143は、耐力不足階を特定する(S29)。 If it is determined in S27 that there is a load-bearing wall (S27: YES), the section calculation unit 143 identifies a floor with insufficient load-bearing capacity (S29).

また、断面算定部143は、塔状比が閾値以下であるか判断する(S30)。塔状比は、建築物の幅に対する建築物の高さの比として求められる。塔状比が閾値以下でない場合(S30:NO)、壁たて筋を減少させる(S31)。本ステップでは、所定の最低値を超えない範囲で、予め定められたテーブルに従い壁たて筋の本数と材種を変更する。耐震壁については、内壁又は外壁ごと且つ階数ごとに、タテ筋及びヨコ筋の鉄筋の太さ及び配置する間隔が、図5に示したような初期値のテーブル及び図8に示したような順序を示すテーブルに予め記憶されているものとする。 In addition, the cross-section calculator 143 determines whether the tower ratio is equal to or less than the threshold (S30). Tower ratio is calculated as the ratio of building height to building width. If the tower ratio is not equal to or less than the threshold (S30: NO), the wall vertical streaks are reduced (S31). In this step, the number of wall reinforcements and the material type are changed according to a predetermined table within a range not exceeding a predetermined minimum value. As for earthquake-resistant walls, the thickness and spacing of vertical and horizontal reinforcing bars for each inner wall or outer wall and for each floor are set in a table of initial values as shown in FIG. 5 and in an order as shown in FIG. is pre-stored in a table indicating

また、断面算定部143は、耐力壁方向の主筋を減少させる。耐力壁方向の主筋についても、所定の最低値を超えないように、予め定められたテーブルに従い本数と材種を変更する。その後、接続子Bを介して図9のS24へ戻る。 In addition, the cross-section calculation unit 143 reduces the number of main reinforcements in the bearing wall direction. As for the main reinforcements in the bearing wall direction, the number and material type are changed according to a predetermined table so as not to exceed a predetermined minimum value. After that, the process returns to S24 in FIG.

一方、S30において塔状比が閾値以下であると判断された場合(S30:YES)、壁厚を拡大し、又は配筋を増加させる(S32)。本ステップでも、壁厚と配筋の数との組み合わせについて増大させる順序が予め定められたテーブルに従い、壁厚を拡大し、又は配筋を増加させる。その後、接続子Bを介して図9のS24へ戻る。 On the other hand, if it is determined in S30 that the tower ratio is equal to or less than the threshold (S30: YES), the wall thickness is increased or the bar arrangement is increased (S32). Also in this step, the wall thickness is increased or the number of reinforcing bars is increased according to a table in which the order of increasing the combination of the wall thickness and the number of reinforcing bars is predetermined. After that, the process returns to S24 in FIG.

塔状比に基づいて、耐力不足階の鉄筋を減らして耐力を低下させるか、鉄筋を増やして耐力を向上させるか変更することにより、破壊モードに応じた適切な設計を選択することができる。すなわち、せん断破壊させるか、曲げ破壊させるかを選択させ費用対効果のよい設計を実現することができる。 Based on the tower ratio, it is possible to select an appropriate design according to the failure mode by reducing the reinforcing bars on the floor with insufficient bearing capacity to reduce the bearing capacity or increasing the reinforcing bars to improve the bearing capacity. That is, a cost-effective design can be realized by choosing between shear failure and bending failure.

以上のように、保有水平耐力がすべての階で基準を満たすまで処理を繰り返す。 As described above, the process is repeated until the retained horizontal strength satisfies the standard on all floors.

図11は、S造の場合の2次設計に基づく主架構の自動設計処理の一例を示す処理フロー図である。なお、荷重計算や応力解析、断面計算を、図6のS11~S13と同様に予め行うものとする。断面算定部143は、構造解析モデルを用いて保有水平耐力を算出する(図11:S41)。保有水平耐力(Qu)の算出は、図9のS21の処理と同様である。 FIG. 11 is a processing flow diagram showing an example of the automatic design processing of the main frame based on the secondary design in the case of the steel structure. It is assumed that load calculation, stress analysis, and section calculation are performed in advance in the same manner as S11 to S13 in FIG. The cross section calculation unit 143 calculates the retained horizontal strength using the structural analysis model ( FIG. 11 : S41). Calculation of the retained horizontal strength (Qu) is the same as the processing of S21 in FIG.

また、断面算定部143は、すべての階において保有水平耐力が所定の基準を満たしているか判断する(S42)。本ステップの処理も、図9のS22と同様である。 In addition, the cross-section calculation unit 143 determines whether or not the retained horizontal strength satisfies a predetermined standard on all floors (S42). The processing of this step is also the same as that of S22 in FIG.

すべての階において保有水平耐力が所定の基準を超えると判断された場合(S42:YES)、2次設計に基づく主架構の自動設計処理を終了する。一方、いずれかの階において保有水平耐力が所定の基準を超えないと判断された場合(S42:NO)、断面算定部143は、基準を満たさない階についてブレースの有無を判断する(S43)。なお、ブレースは、例えば図2のS1において読み出される意匠BIMモデルにおいて配置されている場合、又はユーザが図11のS43までに構造解析モデルにブレースを追加した場合
(いずれも図示せず)に、配置されている。
If it is determined that the retained horizontal strength exceeds the predetermined standard on all floors (S42: YES), the automatic design processing of the main frame based on the secondary design is terminated. On the other hand, when it is determined that the retained horizontal strength does not exceed the predetermined standard on any floor (S42: NO), the section calculation unit 143 determines whether or not braces are present on floors that do not satisfy the standard (S43). It should be noted that, for example, when the brace is placed in the design BIM model read in S1 of FIG. 2, or when the user adds the brace to the structural analysis model by S43 of FIG. are placed.

ブレースが存在しない場合(S43:NO)、断面算定部143は、梁部材の断面を拡大する(S44)。本ステップでも、鉄骨の種別及び各部の大きさについて増大させる順序を定めたテーブルに従い、梁の断面を拡大する。 If the brace does not exist (S43: NO), the cross section calculator 143 enlarges the cross section of the beam member (S44). In this step as well, the cross section of the beam is enlarged according to a table that defines the order of increasing the types of steel frames and the sizes of each part.

一方、S43においてブレースが存在すると判断された場合(S43:YES)、断面算定部143は、βu値が閾値未満であるか判断する(S45)。βuの値は、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の総和の比として求めることができる。βu値が閾値未満でない場合(S45:NO)、断面算定部143は、ブレースの断面を拡大する(S46)。本ステップでは、鉄骨の種別及び各部の大きさについて増大させる順序を定めたテーブルに従い、ブレースの断面を拡大する。そして、S41の処理に戻る。 On the other hand, if it is determined in S43 that a brace exists (S43: YES), the cross-section calculator 143 determines whether the βu value is less than the threshold (S45). The value of βu can be obtained as a ratio of the total horizontal strength of the bearing wall to the retained horizontal strength. If the βu value is not less than the threshold (S45: NO), the cross-section calculator 143 enlarges the cross-section of the brace (S46). In this step, the cross section of the brace is enlarged according to a table that defines the order of increasing the type of steel frame and the size of each part. Then, the process returns to S41.

また、βu値が閾値以上である場合(S45:YES)、断面算定部143は、梁部材の断面を拡大する(S47)。本ステップでも、鉄骨の種別及び各部の大きさについて増大させる順序を定めたテーブルに従い、梁の断面を拡大する。また、S45で用いる閾値(第1の閾値)よりも小さい第2の閾値を用いて、βu値が第2の閾値以下になるまで梁の断面を拡大する処理をS45において繰り返すようにしてもよい。そして、S41の処理に戻る。 Further, when the βu value is equal to or greater than the threshold (S45: YES), the cross section calculator 143 enlarges the cross section of the beam member (S47). In this step as well, the cross section of the beam is enlarged according to a table that defines the order of increasing the types of steel frames and the sizes of each part. Further, a second threshold smaller than the threshold (first threshold) used in S45 may be used to repeat the process of enlarging the cross section of the beam until the βu value becomes equal to or less than the second threshold in S45. . Then, the process returns to S41.

以上のように、保有水平耐力がすべての階で基準を満たすまで処理を繰り返す。 As described above, the process is repeated until the retained horizontal strength satisfies the standard on all floors.

また、断面算定部143は、基礎の自動設計処理を行う(図2:S6)。本ステップの詳細は、図12に基づいて説明する。図12は、杭底部を拡大させる拡底工法(アースドリル工法)によって形成される場所打ち杭の自動設計処理の一例を示している。また、地盤条件等の設定が予めなされており、コンクリート強度は一定であるものとする。なお、図12に示すような処理を、短期許容せん断力及び長期許容せん断力の各々について行うようにしてもよい。 In addition, the section calculation unit 143 performs automatic design processing of the foundation ( FIG. 2 : S6). Details of this step will be described with reference to FIG. FIG. 12 shows an example of automatic design processing of a cast-in-place pile formed by a bottom enlarging method (earth drilling method) for enlarging the pile bottom. Further, it is assumed that the ground conditions and the like are set in advance and the concrete strength is constant. Note that the processing shown in FIG. 12 may be performed for each of the short-term allowable shear force and the long-term allowable shear force.

断面算定部143は、杭の中央部分である中杭部が負担するせん断力を算出する(図12:S51)。本ステップでは、例えば所定の計算式に基づいて許容せん断力を算出する。 The section calculation unit 143 calculates the shear force borne by the middle pile portion, which is the central portion of the pile (Fig. 12: S51). In this step, the allowable shear force is calculated based on, for example, a predetermined formula.

また、断面算定部143は、杭が所定の強度を有するか判断する(S52)。本ステップでは、断面算定部143は、例えば許容せん断力が、例えばせん断応力の所定数倍よりも大きいか判断する。所定の強度を有しないと判断された場合(S52:NO)、断面算定部143は杭の軸径を拡大する(S53)。本ステップでは、断面算定部143は、軸径に所定の値を加算する。そして、S51の処理に戻る。 Also, the cross-section calculation unit 143 determines whether the pile has a predetermined strength (S52). In this step, the cross-section calculator 143 determines whether the allowable shear force is, for example, greater than a predetermined number of times the shear stress. When it is determined that the pile does not have the predetermined strength (S52: NO), the cross-section calculation unit 143 enlarges the shaft diameter of the pile (S53). In this step, the cross-section calculator 143 adds a predetermined value to the shaft diameter. Then, the process returns to S51.

一方、S52において杭が所定の強度を有すると判断された場合(S52:YES)、断面算定部143は、配筋が所定の条件を満たすか検証を行う(S54)。所定の条件は、例えば主筋の鉄筋間隔が所定の大きさ以上であること、フープ筋の間隔が所定の大きさ以下であること、主筋量が所定値以上であること等を定めることができる。例えば主筋の間隔は、杭の直径から仮の鋼管厚を減じた値を直径として算出される円周の長さを鉄筋本数で除した値として求められる。 On the other hand, if it is determined in S52 that the pile has a predetermined strength (S52: YES), the cross section calculation unit 143 verifies whether the bar arrangement satisfies a predetermined condition (S54). The predetermined condition can be, for example, that the interval between the reinforcing bars of the main reinforcing bars is equal to or larger than a predetermined size, that the interval between the hoop bars is equal to or smaller than a specified size, and that the amount of the main reinforcing bars is equal to or larger than a specified value. For example, the interval between the main reinforcing bars is obtained by dividing the length of the circumference, which is calculated by subtracting the thickness of the temporary steel pipe from the diameter of the pile, by the number of reinforcing bars.

また、断面算定部143は、配筋が十分であるか判断する(S55)。本ステップでは、断面算定部143は、S54に示した所定の条件を満たすか否か判断する。配筋が十分でないと判断された場合(S55:NO)、断面算定部143は、杭の軸径を拡大する(S56)。本ステップでは、断面算定部143は、軸径に所定の値を加算する。軸径を拡
大することにより、杭に収容する鉄筋の量を増やすことができる。そして、S55の処理に戻る。
In addition, the section calculation unit 143 determines whether or not the bar arrangement is sufficient (S55). In this step, the cross-section calculator 143 determines whether or not the predetermined condition shown in S54 is satisfied. When it is determined that the bar arrangement is not sufficient (S55: NO), the cross section calculator 143 increases the shaft diameter of the pile (S56). In this step, the cross-section calculator 143 adds a predetermined value to the shaft diameter. By enlarging the shaft diameter, it is possible to increase the amount of reinforcing bars that can be accommodated in the pile. Then, the process returns to S55.

一方、S55において配筋が十分であると判断された場合(S55:YES)、接続子Cを介して図13の処理に遷移する。図13も、場所打ち杭の自動設計処理の一例を示す処理フロー図である。 On the other hand, if it is determined in S55 that the bar arrangement is sufficient (S55: YES), the processing transitions to FIG. FIG. 13 is also a processing flow diagram showing an example of automatic design processing for cast-in-place piles.

断面算定部143は、杭の鋼管部について、鋼管厚を決定する(図13:S57)。本ステップでは、図12の処理で決定された中杭部の軸径に応じて鋼管厚を決定する。 The section calculation unit 143 determines the steel pipe thickness of the steel pipe portion of the pile ( FIG. 13 : S57). In this step, the thickness of the steel pipe is determined according to the shaft diameter of the middle pile determined in the process of FIG. 12 .

次に、断面算定部143は、杭の支持力が十分でない場合に拡底部の径を拡大させることにより指示力を向上させる。まず、断面算定部143は、杭支持力を算定する(S58)。本ステップでは、断面算定部143は、所定の算定式に従って杭支持力(kN/本)を算出する。また、断面算定部143は、杭支持力は所定の閾値以上であるか判断する(S59)。本ステップでは、断面算定部143は、S58において算出された杭支持力が、閾値として予め定められた杭設計用の軸力以上であるか判断する。また、杭支持力が閾値未満であると判断された場合、(S59:NO)、断面算定部143は、有効拡底径を拡大する(S60)。有効拡底径は、例えば施工拡底径から所定の値を減じた値として求めることができる。本ステップでは、断面算定部143は、有効拡底径に所定の値を加算する。 Next, the cross-section calculation unit 143 increases the pointing force by enlarging the diameter of the expanded bottom portion when the supporting force of the pile is not sufficient. First, the section calculation unit 143 calculates the pile bearing capacity (S58). In this step, the section calculation unit 143 calculates the pile bearing capacity (kN/pile) according to a predetermined calculation formula. In addition, the section calculation unit 143 determines whether the pile bearing capacity is equal to or greater than a predetermined threshold (S59). In this step, the section calculation unit 143 determines whether the pile bearing force calculated in S58 is equal to or greater than the axial force for pile design predetermined as a threshold value. Moreover, when it is determined that the pile bearing capacity is less than the threshold value (S59: NO), the section calculation unit 143 increases the effective bottom expansion diameter (S60). The effective bottom expansion diameter can be obtained, for example, as a value obtained by subtracting a predetermined value from the construction bottom expansion diameter. In this step, the cross-section calculation unit 143 adds a predetermined value to the effective enlarged bottom diameter.

また、断面算定部143は、軸径が十分であるか判断する(S62)。軸径に対応付けて有効拡底径の範囲を予め記憶装置12に記憶させておき、本ステップでは、断面算定部143は、軸径に対する有効拡底径の大きさが許容範囲に収まっているか判断する。 Further, the cross-section calculator 143 determines whether the shaft diameter is sufficient (S62). The range of the effective expanded bottom diameter is stored in advance in the storage device 12 in association with the shaft diameter, and in this step, the cross section calculator 143 determines whether the size of the effective expanded bottom diameter with respect to the shaft diameter falls within the allowable range. .

軸径が十分でないと判断された場合、断面算定部143は、軸径を拡大する(S62)。本ステップでは、断面算定部143は、軸径に所定の値を加算する。そして、S61の処理に戻る。 If it is determined that the shaft diameter is not sufficient, the cross-section calculator 143 increases the shaft diameter (S62). In this step, the cross-section calculator 143 adds a predetermined value to the shaft diameter. Then, the process returns to S61.

一方、S61において軸径が十分であると判断された場合(S61:YES)、基礎の自動設計処理を終了する。 On the other hand, if it is determined in S61 that the shaft diameter is sufficient (S61: YES), the automatic foundation design process is terminated.

また、躯体数量算出部144は、躯体数量を算出(積算)する(図2:S7)。本ステップでは、躯体数量算出部144は、構造解析モデルを用いて、コンクリートの総量(m)、型枠の総量(m)、鉄筋の総量(t)、鉄骨の総量(t)、延床あたりのコンクリート、型枠、鉄筋及び鉄骨の量、コンクリートの単位量あたりの鉄筋及び型枠の量等を算出する。また、躯体数量算出部144は、算出した躯体数量を、入出力I/F13を介してユーザに出力してもよいし、断面を拡大した後の構造解析モデルを他のプログラムが利用してもよい。また、躯体数量算出部144又は他のプログラムが、S7で算出されたコンクリートの量や鉄筋の量を用いてコストの見積もりを算出するようにしてもよい。 In addition, the skeleton quantity calculation unit 144 calculates (accumulates) the skeleton quantity ( FIG. 2 : S7). In this step, the frame quantity calculation unit 144 uses the structural analysis model to calculate the total amount of concrete (m 3 ), the total amount of formwork (m 2 ), the total amount of reinforcing bars (t), the total amount of steel frames (t), the total amount of Calculate the amount of concrete, formwork, reinforcing bars and steel frames per floor, the amount of reinforcing bars and formwork per unit amount of concrete, and so on. In addition, the skeleton quantity calculation unit 144 may output the calculated skeleton quantity to the user via the input/output I/F 13, or the structural analysis model after the cross section is enlarged may be used by another program. good. Also, the frame quantity calculation unit 144 or another program may calculate the estimated cost using the amount of concrete and the amount of reinforcing bars calculated in S7.

以上で、本実施形態に係る設計支援処理を終了する。なお、構造解析の建築部材は上述した処理によって自動的に設計されるほか、ユーザが適宜建築部材の配置や大きさを変更できるようにしてもよい。 With this, the design support processing according to the present embodiment ends. In addition to automatically designing the building members for structural analysis by the above-described processing, the user may be allowed to change the layout and size of the building members as appropriate.

<効果>
実施形態に係る設計支援装置によれば、1次設計及び2次設計において、所定の基準を満たすように断面を拡大する処理を繰り返すことで、構造部材の断面を適切な大きさに設計することができるようになる。すなわち、建築部材の断面について、所定の基準を満たす構造設計を支援することができる。また、小梁や間柱、耐風梁といった2次部材につい
て標準的な規則に基づいて自動的に配置することによって、ヒンジが発生する順番等についてより実際的な応力状態に基づいて解析できる解析モデルを作成することができる。
<effect>
According to the design support device according to the embodiment, in the primary design and the secondary design, by repeating the process of enlarging the cross section so as to satisfy a predetermined standard, the cross section of the structural member can be designed to have an appropriate size. will be able to That is, it is possible to support structural design that satisfies a predetermined standard for the cross section of the building member. In addition, by automatically arranging secondary members such as small beams, studs, and wind-resistant beams based on standard rules, we have created an analysis model that can analyze the order in which hinges occur based on more realistic stress conditions. can be created.

また、解析モデルを用いて建築部材の断面を自動的に拡大することにより、例えば建築物に必要な安全性についての要求を満たす三次元モデルを生成することができる。特にBIMモデルについてこのような処理を行うことにより、また、生成された三次元モデルを用いて躯体数量を出力することができ、例えば必要とされるコンクリートの量や鉄筋の量に関する精度の高い見積もりをユーザに手間をかけることなく出力できるようになる。 In addition, by automatically enlarging the cross-section of the building member using the analysis model, it is possible to generate a three-dimensional model that satisfies the safety requirements of the building, for example. By doing this especially for the BIM model, the generated 3D model can also be used to output building structure quantities, e.g. can be output without any trouble on the part of the user.

具体的には、RC造においては、図8に示すようなテーブルを予め定めておくことにより、例えば断面に収まらない数の鉄筋を配置するような設計が出力されることを回避し、主架構の断面と配置される鉄筋をバランスよく増大させることができる。また、図9のS21~S22によれば、最大層間変形角を基準として断面を概略拡大することにより、最終的に建築物に要求される基準を満たす設計を早期に完成させることができ、処理の繰り返し回数を低減させることができる。また、図10のS30~S32によれば、耐力壁を有する場合、塔状比に応じて破壊モードの異なる適切な設計を選択することができる。すなわち、せん断破壊させるか、曲げ破壊させるかを選択させ費用対効果のよい設計を実現し得る。 Specifically, in RC structures, a table as shown in FIG. It is possible to increase the cross section of and the reinforcing bars to be arranged in a well-balanced manner. Further, according to S21 and S22 in FIG. 9, by roughly enlarging the cross section based on the maximum story drift angle, it is possible to quickly complete a design that finally satisfies the standards required for the building. can be reduced. Further, according to S30 to S32 of FIG. 10, when bearing walls are provided, appropriate designs with different failure modes can be selected according to the tower ratio. In other words, a cost-effective design can be realized by selecting either shear failure or bending failure.

また、図6のS15、図11のS44、S47に示す断面の拡大においては、予め定められた梁成の最大値を超えるときは、梁幅を拡大させるようにしてもよい。このようにすれば、例えばユーザが指定した梁成の最大値という意匠的な要求を満たし、且つ構造的な要求を満たす設計を行うことができる。 Further, in the enlargement of the cross section shown in S15 of FIG. 6 and S44 and S47 of FIG. 11, the width of the beam may be enlarged when the beam height exceeds a predetermined maximum value. In this way, it is possible to design a design that satisfies, for example, the user-designated maximum value of beam strength, and also satisfies structural requirements.

<その他>
なお、実施形態は例示であり、本発明は上述した構成には限定されない。また、本発明の対象は、上述した処理を実行するコンピュータプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体を含む。当該プログラムが記録された記録媒体は、プログラムをコンピュータに実行させることにより、上述の処理が可能となる。
<Others>
Note that the embodiment is an example, and the present invention is not limited to the configuration described above. Further, the subject of the present invention includes a computer program for executing the processing described above and a computer-readable recording medium recording the program. The recording medium on which the program is recorded enables the above processing by causing a computer to execute the program.

なお、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータから読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータから取り外し可能なものとしては、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、光ディスク、磁気テープ、メモリカード等がある。また、コンピュータに固定された記録媒体としては、HDDやSSD(Solid State Drive)、ROM等がある。 A computer-readable recording medium is a recording medium that can store information such as data and programs by electrical, magnetic, optical, mechanical, or chemical action and can be read by a computer. Examples of such recording media that can be removed from the computer include flexible disks, magneto-optical disks, optical disks, magnetic tapes, memory cards, and the like. Recording media fixed to computers include HDDs, SSDs (Solid State Drives), ROMs, and the like.

1 :設計支援装置
11 :通信I/F
12 :記憶装置
13 :入出力I/F
14 :プロセッサ
141 :モデル生成部
142 :2次部材設計部
143 :断面算定部
144 :躯体数量算出部
15 :バス
1: Design support device 11: Communication I/F
12: storage device 13: input/output I/F
14: Processor 141: Model generation unit 142: Secondary member design unit 143: Section calculation unit 144: Frame quantity calculation unit 15: Bus

Claims (18)

構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成部と、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定部と、
を備え、
前記構造部材のうち主架構について、断面を拡大させ且つ鉄筋の数を増加させる順序が予め定められており、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、前記断面算定部は、前記主架構の断面に生じる最大応力を算出し、最大応力が許容応力度を超えるときは、前記順序に基づいて当該主架構の断面を拡大すると共に鉄筋の数を増加させる
設計支援装置。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generator that converts to
a section calculation unit that performs structural calculation using the structural analysis model, and calculates the section by repeating enlargement of the section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
with
For the main frame among the structural members, the order of enlarging the cross section and increasing the number of reinforcing bars is predetermined,
When the building is a reinforced concrete structure, the section calculation section calculates the maximum stress generated in the section of the main frame, and when the maximum stress exceeds the allowable stress, the section of the main frame is calculated based on the order. A design support device that increases the number of reinforcing bars as it expands.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成部と、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定部と、
を備え、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、前記断面算定部は、最大層間変形角が所定の条件を満たすように予め定められた順に前記構造部材の断面を拡大し、その後に前記建築物の階ごとの保有水平耐力が所定の必要保有水平耐力を満たすまで前記構造部材の断面を拡大する
設計支援装置。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generator that converts to
a section calculation unit that performs structural calculation using the structural analysis model, and calculates the section by repeating enlargement of the section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
with
When the building has a reinforced concrete structure, the cross section calculation unit enlarges the cross section of the structural member in a predetermined order so that the maximum story drift angle satisfies a predetermined condition, and then expands the cross section of the structural member for each floor of the building. A design support device for enlarging the cross-section of the structural member until the retained horizontal strength satisfies a predetermined required retained horizontal strength.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成部と、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定部と、
を備え、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造であって、耐力壁を有する場合、前記断面算定部は、前記建築物の塔状比に基づいて耐力壁の耐力を向上させるか低下させるか切り替える
設計支援装置。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generator that converts to
a section calculation unit that performs structural calculation using the structural analysis model, and calculates the section by repeating enlargement of the section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
with
When the building is a reinforced concrete structure and has load-bearing walls, the section calculation unit switches between increasing or decreasing the load-bearing strength of the load-bearing walls based on the tower ratio of the building.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成部と、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定部と、
を備え、
前記建築物が鉄骨構造であって、ブレースを有する場合、前記断面算定部は、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の総和の比で表されるβu値に応じてブレース断面又は梁断面を拡大する
設計支援装置。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generator that converts to
a section calculation unit that performs structural calculation using the structural analysis model, and calculates the section by repeating enlargement of the section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
with
When the building is a steel frame structure and has braces, the section calculation unit enlarges the brace section or beam section according to the βu value represented by the ratio of the sum of the horizontal strength of the bearing wall to the horizontal strength of the bearing wall. Design support device.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成部と、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定部と、
を備え、
梁成の最大値を定めておき、
梁の断面に生じる最大応力が許容応力度を超える場合は、前記断面算定部は、予め定められた順に前記梁の断面を拡大させると共に、予め定められた梁成の最大値を超えるときは、梁幅を拡大させる
設計支援装置。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generator that converts to
a section calculation unit that performs structural calculation using the structural analysis model, and calculates the section by repeating enlargement of the section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
with
Determine the maximum value of the beam,
When the maximum stress generated in the cross section of the beam exceeds the allowable stress level, the cross section calculation unit expands the cross section of the beam in a predetermined order, and when the predetermined maximum value of the beam strength is exceeded, A design support device that expands beam width.
前記モデル生成部は、ユーザが入力したスパン及び階高に基づいて前記構造解析モデルに柱及び大梁を配置し、
前記断面算定部は、ユーザが入力した床面の用途に基づいて、当該用途に対応付けて予め記憶装置に記憶されている標準的な荷重を読み出し、前記構造計算に用いる
請求項からのいずれか一項に記載の設計支援装置。
The model generator arranges columns and girders in the structural analysis model based on the span and floor height input by the user,
6. The section calculation unit reads out a standard load stored in advance in a storage device in association with the application based on the use of the floor surface input by the user, and uses it for the structural calculation. The design support device according to any one of the items.
所定の規則に基づいて、前記構造解析モデルに対し2次部材を配置する2次部材設計部をさらに備え、
前記断面算定部は、2次部材が配置された構造解析モデルを用いて前記断面算定を行う
請求項1からのいずれか一項に記載の設計支援装置。
further comprising a secondary member design unit that arranges secondary members with respect to the structural analysis model based on a predetermined rule;
The design support device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the section calculation unit performs the section calculation using a structural analysis model in which secondary members are arranged.
前記断面算定部が断面を拡大した後の構造解析モデルを用いて前記建築物に用いられる躯体数量の積算を行う躯体数量算出部をさらに備える
請求項1からのいずれか一項に記載の設計支援装置。
8. The design according to any one of claims 1 to 7 , further comprising a frame quantity calculation unit that calculates the frame quantity used in the building using the structural analysis model after the section calculation unit has expanded the cross section. support equipment.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の
構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータが実行し、
前記構造部材のうち主架構について、断面を拡大させ且つ鉄筋の数を増加させる順序が予め定められており、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、前記断面算定ステップにおいて、前記主架構の断面に生じる最大応力を算出し、最大応力が許容応力度を超えるときは、前記順序に基づいて当該主架構の断面を拡大すると共に鉄筋の数を増加させる
設計支援方法。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
is executed by the computer and
For the main frame among the structural members, the order of enlarging the cross section and increasing the number of reinforcing bars is predetermined,
When the building is a reinforced concrete structure, in the cross section calculation step, the maximum stress generated in the cross section of the main frame is calculated. A design support method that increases the number of reinforcing bars as it expands.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータが実行し、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、前記断面算定ステップにおいて、最大層間変形角が所定の条件を満たすように予め定められた順に前記構造部材の断面を拡大し、その後に前記建築物の階ごとの保有水平耐力が所定の必要保有水平耐力を満たすまで前記構造部材の断面を拡大する
設計支援方法。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
is executed by the computer and
When the building is a reinforced concrete structure, in the cross-section calculation step, the cross-section of the structural member is enlarged in a predetermined order so that the maximum inter-story drift angle satisfies a predetermined condition, and then each floor of the building A design support method for enlarging the cross-section of the structural member until the retained horizontal strength satisfies a predetermined required retained horizontal strength.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータが実行し、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造であって、耐力壁を有する場合、前記断面算定ステップにおいて、前記建築物の塔状比に基づいて耐力壁の耐力を向上させるか低下させるか切り替える
設計支援方法。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
is executed by the computer and
When the building is a reinforced concrete structure and has a load-bearing wall, in the cross-sectional calculation step, the load-bearing force of the load-bearing wall is increased or decreased based on the tower ratio of the building.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータが実行し、
前記建築物が鉄骨構造であって、ブレースを有する場合、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の総和の比で表されるβu値に応じてブレース断面又は梁断面を拡大する
設計支援方法。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
is executed by the computer and
When the building is a steel structure and has braces, the brace section or beam section is enlarged according to the βu value represented by the ratio of the sum of the horizontal strength of the bearing wall to the horizontal strength of the bearing wall. Design support method.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の
構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータが実行し、
梁成の最大値を定めておき、
梁の断面に生じる最大応力が許容応力度を超える場合は、予め定められた順に前記梁の断面を拡大させると共に、予め定められた梁成の最大値を超えるときは、梁幅を拡大させる
設計支援方法。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
is executed by the computer and
Determine the maximum value of the beam,
When the maximum stress generated in the cross section of the beam exceeds the allowable stress level, the cross section of the beam is expanded in a predetermined order, and when the maximum beam strength exceeds the predetermined maximum value, the width of the beam is expanded. Design how to help.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記構造部材のうち主架構について、断面を拡大させ且つ鉄筋の数を増加させる順序が予め定められており、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、前記断面算定ステップにおいて、前記主架構の断面に生じる最大応力を算出し、最大応力が許容応力度を超えるときは、前記順序に基づいて当該主架構の断面を拡大すると共に鉄筋の数を増加させる
設計支援プログラム。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
on the computer, and
For the main frame among the structural members, the order of enlarging the cross section and increasing the number of reinforcing bars is predetermined,
When the building is a reinforced concrete structure, in the cross section calculation step, the maximum stress generated in the cross section of the main frame is calculated. A design aid program that increases the number of rebars as it expands.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造の場合、前記断面算定ステップにおいて、最大層間変形角が所定の条件を満たすように予め定められた順に前記構造部材の断面を拡大し、その後に前記建築物の階ごとの保有水平耐力が所定の必要保有水平耐力を満たすまで前記構造部材の断面を拡大する
設計支援プログラム。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
on the computer, and
When the building is a reinforced concrete structure, in the cross-section calculation step, the cross-section of the structural member is enlarged in a predetermined order so that the maximum inter-story drift angle satisfies a predetermined condition, and then each floor of the building A design support program for enlarging the cross section of the structural member until the retained horizontal strength satisfies a predetermined required retained horizontal strength.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記建築物が鉄筋コンクリート構造であって、耐力壁を有する場合、前記断面算定ステップにおいて、前記建築物の塔状比に基づいて耐力壁の耐力を向上させるか低下させるか切り替える
設計支援プログラム。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
on the computer, and
When the building is a reinforced concrete structure and has a load-bearing wall, the design support program switches whether the load-bearing strength of the load-bearing wall is increased or decreased based on the tower ratio of the building in the cross section calculation step.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記建築物が鉄骨構造であって、ブレースを有する場合、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の総和の比で表されるβu値に応じてブレース断面又は梁断面を拡大する
設計支援プログラム。
A structural analysis model for structural calculation in which a three-dimensional model of a building showing the arrangement of building members including structural members is read from a storage device and the cross section of the building members included in the three-dimensional model is set to a temporary size. a model generation step that converts to
a cross section calculation step of performing structural calculation using the structural analysis model and performing cross section calculation by repeating enlargement of the cross section of the structural member included in the structural analysis model until a predetermined standard is satisfied;
on the computer, and
When the building is a steel frame structure and has braces, the brace section or beam section is expanded according to the βu value represented by the ratio of the sum of the horizontal strength of the bearing wall to the horizontal strength of the bearing wall. Design support program.
構造部材を含む建築部材の配置を示す、建築物の三次元モデルを記憶装置から読み出し、当該三次元モデルに含まれる前記建築部材の断面を仮の大きさに設定した構造計算用の構造解析モデルに変換するモデル生成ステップと、
前記構造解析モデルを用いて構造計算を行い、所定の基準を満たすまで、前記構造解析モデルに含まれる前記構造部材の断面の拡大を繰り返すことで断面算定を行う断面算定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
梁成の最大値を定めておき、
梁の断面に生じる最大応力が許容応力度を超える場合は、予め定められた順に前記梁の断面を拡大させると共に、予め定められた梁成の最大値を超えるときは、梁幅を拡大させる
設計支援プログラム。
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