JP7213157B2 - コンクリートひび割れ評価方法およびコンクリート打設評価方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリートひび割れ評価方法およびコンクリート打設評価方法に関する。

コンクリートを含んで構成される構造物において、コンクリートのひび割れは、主要な課題である。コンクリートにひび割れが生じる要因のひとつに、セメントの水和熱に起因する応力が挙げられる。そこで、コンクリートの打設を行う前に、有害なひび割れを生じさせない打設条件の検討が行われる。例えば、非特許文献１には、コンクリートのひび割れを事前に評価する指針が示されている。

日本建築学会、「マスコンクリートの温度ひび割れ制御設計・施工指針（案）・同解説」、日本、日本建築学会、２００８年。

ひび割れの評価は、コンクリート構造物をいくつかの単純な解析モデルとして抽出し、当該解析モデルについて評価を行う。解析モデルごとに行う評価の手法は、例えば、非特許文献１などに規定された評価方法に従うことができる。一方、コンクリート構造物は、多様な形状や構成を取り得る。そのため、解析モデルの抽出は、解析を行う技術者の能力や経験に基づいて行われることが多い。そのため、同じコンクリート構造物から、互いに異なる解析モデルが形成されることがあり、一方の解析モデルの結果が良好であるが、他方の解析モデルの結果が不良であるというように、結果にばらつきが生じる可能性がある。

そこで、本発明は、解析者の能力や経験に左右されることなく、信頼性の高い評価結果を得ることが可能なコンクリートひび割れ評価方法およびコンクリート打設評価方法を提供する。

本発明の一形態は、コンクリートを含んで構成される構造物を対象として、コンクリートのひび割れに関する評価を行うコンクリートひび割れ評価方法であって、構造物の構造情報を含むモデリングデータを準備する工程と、モデリングデータを利用して、解析領域検討モデルを生成する工程と、解析領域検討モデルを利用して、複数の解析モデルを生成する工程と、複数の解析モデルのそれぞれについて、コンクリートを打設するときにコンクリートにひび割れが生じる可能性を評価するための評価値を得る工程と、を有する。

このひび割れ評価方法では、準備したモデリングデータを利用して、解析領域検討モデルを生成する。そして、解析領域検討モデルを利用して、コンクリートにひび割れが生じる可能性を評価するための評価値を得るための複数の解析モデルを生成する。つまり、コンクリートのひび割れを評価するに際して、モデリングデータから一部の解析モデルを抽出することなく、モデリングデータから生成可能な全ての解析モデルについて、ひび割れを評価することが可能になる。全ての解析モデルについて評価を行った場合には、一部の解析モデルを抽出することにより生じる結果の揺れが生じることがない。したがって、コンクリートのひび割れの評価について、信頼性の高い評価結果を得ることができる。

上記の方法において、解析領域検討モデルを生成する工程では、モデリングデータから、複数の辺候補から抽出された有効辺が直線状に連結された解析対象辺を含む解析領域検討モデルを生成し、解析モデルを生成する工程では、解析対象辺から、壁状部材と壁状部材の底面を拘束する拘束体とを含む解析モデルを生成してもよい。この工程によれば、梁状の部材または壁状の部材に関するひび割れの評価を行うことができる。

上記の方法において、解析領域検討モデルを生成する工程では、モデリングデータから、複数の版候補から抽出された有効版が連結された解析対象版を含む解析領域検討モデルを生成し、解析モデルを生成する工程では、解析対象版から、平板状の解析モデルを生成してもよい。この工程によれば、耐圧版といった板状の部材に関するひび割れの評価を行うことができる。

上記の方法は、許容閾値より大きい評価値を示す解析モデルに対応する推奨解析モデルであって、評価値が許容閾値以下となる推奨解析モデルのパラメータを得る工程を更に有してもよい。この工程によれば、ひび割れを抑制し得る推奨パラメータを得ることができる。

本発明の別の形態は、コンクリートを含んで構成される構造物を対象として、コンクリートを打設する領域ごとに、コンクリートのひび割れに関する評価を行うコンクリート打設評価方法であって、構造物の構造情報を含むモデリングデータを準備する工程と、モデリングデータを、コンクリート打設予定領域ごとに分割することにより、分割モデリングデータを生成する工程と、分割モデリングデータごとに、コンクリートのひび割れに関する評価を行う工程と、コンクリートのひび割れに関する評価の結果を利用して、コンクリート打設予定領域ごとに打設の可否を判定する工程と、を有し、コンクリートのひび割れに関する評価を行う工程は、分割モデリングデータを利用して、解析領域検討モデルを生成する工程と、解析領域検討モデルを利用して、複数の解析モデルを生成する工程と、複数の解析モデルのそれぞれについて、コンクリートを打設するときにコンクリートにひび割れが生じる可能性を評価するための評価値を得る工程と、評価値と許容閾値とを比較して、許容閾値より大きい評価値を示す解析モデルを抽出する工程と、を有し、打設の可否を判定する工程は、許容閾値より大きい評価値を示す解析モデルを含むコンクリート打設予定領域を打設不可と判定し、許容閾値より大きい評価値を示す解析モデルを含まないコンクリート打設予定領域を打設可能と判定する。

この打設評価方法では、仮定される打設領域ごとに、上記のひび割れ評価方法を用いて、ひび割れの評価を行う。上記のひび割れ評価方法では、信頼性の高い評価結果を得ることが可能である。そして、当該ひび割れ評価方法の結果を用いて打設の可否を判定するので、打設の可否についても信頼性の高い評価結果を得ることができる。

本発明によれば、解析者の能力や経験に左右されることなく、信頼性の高い評価結果を得ることが可能なコンクリートひび割れ評価方法およびコンクリート打設評価方法が提供される。

図１は、第１実施形態のコンクリートひび割れ評価方法の主要な工程を示す図である。 図２の（ａ）部は、ＢＩＭデータを模式的に示す図であり、図２の（ｂ）部は解析領域検討モデルを模式的に示す図である。 図３の（ａ）部は解析領域の例示であり、図３の（ｂ）部は解析モデルの一例を示す図である。 図４は、図３の（ａ）部に示す解析領域から生成される解析モデルの一群であり、図４の（ｂ）部はコンクリートひび割れ評価方法の結果として示される図の一例である。 図５は、第２実施形態のコンクリートひび割れ評価方法の主要な工程を示す図である。 図６の（ａ）部は解析領域検討モデルを模式的に示す図であり、図６の（ｂ）部は解析領域の例示であり、図６の（ｃ）部は解析モデルの一例を示す図である。 図７は、図６の（ｂ）部に示す解析領域から生成される解析モデルの一群であり、図７の（ｂ）部はコンクリートひび割れ評価方法の結果として示される図の一例である。 図８は、第３実施形態のコンクリートひび割れ評価方法の主要な工程を示す図である。 図９は、第４実施形態のコンクリート打設評価方法の主要な工程を示す図である。 図１０は、図９のコンクリート打設評価方法において打設領域を設定する動作を説明する図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

コンクリートの打設は、予め設定される工区と呼ばれる領域ごとに行われる。作業効率の面からすると、工区は広い領域とする方がよい。一方、広い領域を一度の打設で行う形態は、コンクリートのひび割れの観点からすると望ましくない。つまり、作業効率の向上とひび割れの抑制とは、相反する関係にある。したがって、工区は、ひび割れを抑制し得る最大の大きさとすることが望まれる。

そこで、構造物のモデリングデータを用いて、工区を仮定する。そして、工区ごとに、コンクリートのひび割れに関する評価を行う。ひび割れの可能性が高い工区については、工区の再設定を行う。この工区の設定とひび割れの評価とを繰り返し、最終的な工区を決定する。実施形態のコンクリートひび割れ評価方法およびコンクリート打設評価方法は、このような作業において用いられる。

＜第１実施形態＞
図１～図３を参照しながら、第１実施形態のコンクリートひび割れ評価方法を説明する。コンクリートひび割れ評価方法は、コンクリートを打設するときのひび割れの可能性について評価する。

また、第１実施形態のコンクリートひび割れ評価方法は、評価プログラムがコンピュータによって実行されることにより行われる。第２及び第３実施形態のコンクリートひび割れ評価方法および第４実施形態のコンクリート打設評価方法も同様である。評価プログラムは、１又は複数の処理プログラムを含んでもよい。処理プログラムのそれぞれは、以下に示す各工程の動作を行うように設計された複数のモジュールを含む。つまり、コンクリートひび割れ評価プログラムは、コンクリートを含んで構成される構造物を対象として、コンクリートのひび割れに関する評価を行う。

まず、モデリングデータを準備する（工程Ｓ１０）。モデリングデータは、構造物の物理的な構造情報を含む。例えば、モデリングデータとして、ビルディング・インフォンメーション・モデリング（Building Information Modeling：BIM）のデータ（以下「ＢＩＭデータ」と呼ぶ）を用いてよい。ＢＩＭデータは、コンピュータによって作成した構造物の三次元モデルであり、構造データのほかに種々の属性データを含む。ＢＩＭデータは、コンピュータによって一から作成したものでもよいし、記憶媒体から読み込まれたものであってもよいし、有線又は無線のネットワークを介して取得されたものであってもよい。

図２の（ａ）部は、ＢＩＭデータ１０の一部を平面視した簡易なモデルである。ＢＩＭデータ１０は、例えば、柱部材１１、梁部材１２、床部材１３に関する情報を含む。柱部材１１の中心を通る仮想的な線は、いわゆる通り芯１４である。梁部材１２は、主に柱部材１１間に配置される。梁部材１２は、両端が柱部材１１に連結される場合もあるし、一端のみが柱部材１１に連結される場合もあるし、両端が柱部材１１に連結されない場合もある。さらに、梁部材１２は、柱部材１１の間に配置されない場合もあり得る。したがって、梁部材１２と通り芯１４との関係は、梁部材１２が通り芯１４と重複する場合と、梁部材１２が通り芯１４と重複しない場合と、がある。さらに、梁部材１２が通り芯１４と重複する場合は、梁部材１２の中心線が通り芯１４と重複する場合と、梁部材１２の中心線が通り芯１４と重複しない場合と、を含む。床部材１３は、柱部材１１及び／又は梁部材１２に囲まれた領域に設けられる。床部材１３は、その全ての辺が柱部材１１および／又は梁部材１２に連結される場合もあるし、一部の辺が柱部材１１および／又は梁部材１２に連結される場合もある。また、床部材１３は、穴を含む場合もあり得る。

次に、解析領域検討モデルを生成する（工程Ｓ２０）。ＢＩＭデータ１０は、構造物の詳細な構造情報を含んでいる。これらの情報には、ひび割れ評価に必要でないものも含まれる。また、構造物が大規模になるほど、ＢＩＭデータ１０のデータ容量も大きくなる。そこで、評価に要する計算コストを削減するため、ＢＩＭデータ１０からひび割れの評価に適したモデルを生成する。

具体的には、まず、辺候補Ｂ１を生成する（工程Ｓ２１）。図２の（ａ）部において破線によって示すように、辺候補Ｂ１とは、例えば、梁部材１２を単純な１本の線として簡素化したものである。辺候補Ｂ１には、ひび割れ評価の対象に資するものもあるし、評価の対象に資さないものも含まれる。

次に、辺候補Ｂ１が評価の対象に資する有効辺Ｂ２であるか否かを判定する（工程Ｓ２２）。まず、梁部材１２が柱部材１１の間にあるか否かを判定する。換言すると、梁部材１２が辺に含まれるか否かを判定する。具体的には、通り芯１４から梁部材１２の中心（辺候補Ｂ１）までの距離が、梁部材１２の幅以下であるときに当該梁部材１２が柱部材１１の間にあると判定する。次に、柱部材１１の間にあると判定された梁部材１２が有効であるか否かを判定する。具体的には、柱部材１１の間隔に対して、梁部材１２の長さ（辺候補Ｂ１の長さ）が所定の割合以上（例えば２０％以上）であるときに、当該辺候補Ｂ１を有効辺Ｂ２であると判定する。その結果、有効辺Ｂ２によって構成される中間モデル１５が得られる。

なお、一対の柱部材１１の間に、複数の梁部材１２が存在する場合もあり得る。この場合には、例えば、一方の柱部材１１と対面する一方の梁部材１２の面から、他方の柱部材１１と対面する他方の梁部材１２の面までの距離が、柱部材１１の間の距離（辺の長さ）の２０％以上である場合に、有効であると判定してよい。

次に、有効辺Ｂ２に対して、幅情報を追加する。ひび割れ評価は、同一の通り芯１４上に存在するある柱部材１１と別の柱部材１１との間に存在する一又は複数の連続する梁部材１２を対象とする。例えば、同一の通り芯１４上にいくつかの梁部材１２が存在するとき、それらの幅は同一である場合もあるし、互いに異なる場合もあり得る。そこで、梁部材１２の幅が互いに異なる場合に、ひび割れ評価において、厳しい条件となる幅に統一する。その結果、図２の（ｂ）部に示す解析領域検討モデル２０が得られる。

次に、解析モデル３０を生成する（工程Ｓ３０）。解析モデル３０とは、ひび割れの発生の可能性を評価する評価値を得るための計算モデルである。

まず、解析領域２１（解析対象辺）を抽出する（工程Ｓ３１）。解析領域２１は、通り芯１４上に連続する有効辺Ｂ２ごとに設定される。例えば、図２の（ｂ）部に示す解析領域検討モデル２０からは、図３の（ａ）部に示す１５個の解析領域２１ａ～２１ｏが抽出される。なお、以下の説明において、解析領域２１ａ～２１ｏを特に区別する必要がない場合には、単に解析領域２１と称する。そして、解析領域２１の抽出とは、より詳細には、解析領域２１の長さと、解析領域２１の幅と、解析領域２１の拘束体の幅と、解析領域２１の拘束体の長さと、を抽出することである。解析領域の長さとは、連続する有効辺Ｂ２の全体の長さと、両端に位置する柱部材１１の長さと、の和である。解析領域２１の幅とは、連続する有効辺Ｂ２を構成する梁部材１２において、最も幅が狭い梁部材１２の幅である。解析領域２１の拘束体の長さとは、解析領域２１の長さと同意であり、つまり、連続する有効辺Ｂ２の全体の長さと、両端に位置する柱部材１１の長さと、の和である。解析領域２１の拘束体の幅とは、連続する有効マスＭ２を構成する床部材１３において、最も幅が大きい床部材１３の幅である。なお、有効マスＭ２については、第２実施形態で詳細に説明する。

次に、解析領域２１を利用して解析モデル３０を生成する（工程Ｓ３２）。図３の（ｂ）部に示すように、解析モデル３０は、断面が逆Ｔ形状を呈し、壁状部材３１と、拘束体３２と、を含む。壁状部材３１は、梁部材１２を模擬する部分である。拘束体３２は、耐圧版を模擬する部分である。壁状部材３１の底面３１ａは、拘束体３２の表面３２ａに固定されている。解析モデル３０は、ひび割れ評価に要するいくつかの寸法パラメータを有する。壁状部材３１の寸法パラメータは、壁状部材３１の長さＬ_Ｗと、壁状部材３１の幅Ｄ_Ｗと、壁状部材３１の高さＨ_Ｗと、を含む。拘束体３２の寸法パラメータは、拘束体３２の長さＬ_Ｍと、拘束体３２の幅Ｄ_Ｍと、拘束体３２の高さＨ_Ｍと、を含む。解析モデル３０の生成とは、これらの寸法パラメータを設定することにより、解析モデル３０の形状を決定する作業をいう。

具体的には、壁状部材３１の長さＬ_Ｗは、解析領域２１の長さとする。壁状部材３１の幅Ｄ_Ｗは、解析領域２１を構成する梁部材１２の幅とする。壁状部材３１の高さＨ_Ｗは、解析領域２１を構成する梁部材１２のうち、最も低い高さである梁部材１２の高さとする。拘束体３２の長さＬ_Ｍは、解析領域２１の長さとする。拘束体３２の幅Ｄ_Ｍは、解析領域２１における拘束体３２の幅とする。拘束体３２の高さＨ_Ｍは、解析領域２１を構成する床部材（耐圧版）のうち、最も厚い床部材の高さとする。

つまり、解析領域２１は、長さ及び幅に関する情報を含む。したがって、工程Ｓ３２では、壁状部材３１の高さＨ_Ｗと、拘束体３２の高さＨ_Ｍ（厚み）と、を設定する。換言すると、工程Ｓ３２では、各解析領域２１に高さ情報を付与して、解析モデル３０を決定する。その結果、図４の（ａ）部に示すように、１個の解析領域２１につき１個の解析モデル３０が得られる。つまり、解析領域２１ａ～２１ｏから１５個の解析モデル３０ａ～３０ｏが得られる。

次に、マスコンクリート解析を行う（工程Ｓ４０）。この工程Ｓ４０は、狭義のひび割れ評価である。この工程Ｓ４０には、日本建築学会が規定する評価手法を採用してよい。本建築学会が規定する評価手法は、有限要素法による温度応力解析と、チャートによる温度応力解析と、を含む。工程Ｓ４０では、いずれの解析手法を用いてもよい。

１個の解析モデル３０に対して、１個の評価値が得られる。つまり、図４の（ａ）部に示すように、１５個の解析モデル３０ａ～３０ｏのそれぞれについて評価値が得られる。解析モデル３０ａ～３０ｏの近傍に付す下線付きの数字は、評価値の例示である。この評価値は、例えば、応力強度比である。より具体的には、打設によって発生する温度応力と、ひび割れが発生する可能性が高い応力と、比率である。評価値は、数値が大きいほどひび割れの可能性が高いことを示し、数値が小さいほどひび割れの可能性が低いことを示す。

次に、複数の解析モデル３０ａ～３０ｏのうち、最大の評価値を示す解析モデル３０を抽出する（工程Ｓ５０）。図４の（ａ）部に示す例示では、解析モデル３０ａの評価値（２．０）が最大値である。従って、工程Ｓ５０の結果、解析モデル３０ａが抽出される。

そして、抽出された解析モデル３０ａを表示する（工程Ｓ６０）。例えば、解析領域検討モデル２０を利用して、抽出された解析モデル３０ａに対応する解析領域２１ａを別の解析領域２１ｂ～２１ｏとは別の色にて示してもよい。

このひび割れ評価方法では、準備したＢＩＭデータ１０を利用して、解析領域検討モデル２０を生成する。そして、解析領域検討モデル２０を利用して、コンクリートにひび割れが生じる可能性を評価するための評価値を得るための複数の解析モデル３０を生成する。つまり、コンクリートのひび割れを評価するに際して、ＢＩＭデータ１０から一部の解析モデル３０を抽出することなく、ＢＩＭデータ１０から生成可能な全ての解析モデル３０について、ひび割れを評価することが可能になる。全ての解析モデル３０について評価を行った場合には、一部の解析モデル３０を抽出することにより生じる結果の揺れが生じることがない。したがって、コンクリートのひび割れの評価について、信頼性の高い評価結果を得ることができる。

上記の方法において、解析領域検討モデル２０を生成する工程Ｓ２０では、ＢＩＭデータ１０から、複数の辺候補Ｂ１から抽出された有効辺Ｂ２が直線状に連結された解析領域２１を含む解析領域検討モデル２０を生成する。解析モデル３０を生成する工程Ｓ３０では、解析領域２１ａ～２１ｏから、壁状部材３１と壁状部材３１の底面３１ａを拘束する拘束体３２とを含む解析モデル３０ａ～３０ｏを生成する。これらの工程Ｓ２０、Ｓ３０によれば、梁状の部材または壁状の部材に関するひび割れの評価を行うことができる。

＜第２実施形態＞
図５～図７を参照しながら、第２実施形態のコンクリートひび割れ評価方法について説明する。第２実施形態の評価方法は、第１実施形態の評価方法に対して、工程Ｓ４０において行う狭義のひび割れ評価に用いる解析モデル５０の形状が異なる。第１実施形態の評価方法では、図３の（ｂ）部に示す断面形状が逆Ｔ字状のモデルを用いた。第２実施形態の評価方法では、図６の（ｃ）部に示すように平板状の版状部材を解析モデル５０として用いる。そして、当該解析モデル５０の違いに伴い、ＢＩＭデータ１０から解析モデル５０を生成する各工程Ｓ２０Ａ、Ｓ３０Ａの詳細も相違する。以下、第１実施形態の評価方法と異なる部分について、詳細に説明する。そして、工程Ｓ１０、Ｓ５０、Ｓ６０といった、第１実施形態の評価方法と共通する部分については、詳細な説明を省略する。

解析領域検討モデル４０を生成する工程（工程Ｓ２０Ａ）を行う。この工程Ｓ２０Ａでは、まず、マス候補Ｍ１（版候補）を生成する（工程Ｓ２１Ａ）。マス候補Ｍ１は、４本の通り芯１４によって囲まれた最小の処理単位である。

次に、マス候補Ｍ１が評価の対象に資する有効マスＭ２（有効版）であるか否かを判定する（工程Ｓ２２Ａ）。例えば、マス候補Ｍ１に１個の床部材１３が存在する場合には、マス候補Ｍ１と床部材１３との重複面積がマス候補Ｍ１の面積に対して所定の割合（例えば３０％）以上であるとき、マス候補Ｍ１は、有効マスＭ２であるとする。また、マス候補Ｍ１に複数の床部材１３が存在する場合には、まず、それぞれの床部材１３について、床部材１３の全面積に占めるマス候補Ｍ１との重複面積の割合を得る。当該割合が所定値（例えば８０％）以上であるものを次の計算対象とする。次に、当該割合が所定値以上であった床部材１３のそれぞれについて、マス候補Ｍ１との重複面積を足し合わせる。そして、足し合わせた合計面積がマス候補Ｍ１の面積に対して所定の割合（例えば３０％）以上であるとき、マス候補Ｍ１は、有効マスＭ２であるとする。上記のマス候補Ｍ１の有効／無効を判断した結果、図６の（ａ）部に示す解析領域検討モデル４０が得られる。

次に、解析モデル５０を生成する（工程Ｓ３０Ａ）。既に述べたように、図６の（ｃ）部に示す第２実施形態の解析モデル５０は、第１実施形態の解析モデル３０とは形状が異なる。第２実施形態の解析モデル５０は、版状部材と呼ばれる。

解析領域４１（解析対象版）を抽出する（工程Ｓ３１Ａ）。解析領域４１は、一又は複数の有効マスＭ２が連続する矩形状の領域である。例えば、図６の（ｂ）部に示す解析領域検討モデル２０からは、図７の（ａ）部に示す９個の解析領域４１ａ～４１ｉが抽出される。

なお、有効マスＭ２に対応する床部材１３が柱部材１１及び／又は梁部材１２に接する場合には、有効マスＭ２の寸法に当該柱部材１１及び／又は梁部材１２の寸法が加算されてもよい。この場合には、解析領域４１が拡大することとなる。解析モデル５０の解析にあっては、長さが長いほど解析上不利になる。換言すると、解析モデル５０の解析にあっては、長さが長いほど安全側の結果が得られる。同様に、解析モデル５０の解析にあっては、幅が狭いほど解析上不利になる。そのため、床部材１３を模擬した有効マスＭ２のパラメータに柱部材１１及び／又は梁部材１２の影響を付与する。

例えば、梁部材１２と通り芯１４に囲まれた領域（つまり、マス候補Ｍ１）とが重複する場合に、当該重複する領域の面積が、マス候補Ｍ１の面積の所定割合（例えば２０％）以上であるとき、マス候補Ｍ１からはみ出ている梁部材１２の寸法を解析領域４１に加算する。また、例えば、柱部材１１と通り芯１４に囲まれた領域（つまり、マス候補Ｍ１）とが重複する場合に、当該重複する領域の面積が、マス候補Ｍ１の面積の所定割合（例えば１０％）以上であるとき、マス候補Ｍ１からはみ出ている柱部材１１の寸法を解析領域４１に加算する。これらの梁部材１２及び柱部材１１に基づいて解析領域４１に加算される寸法を、拡張寸法と呼ぶ。

次に、解析領域４１ａ～４１ｉを利用して解析モデル５０ａ～５０ｉを生成する（工程Ｓ３２Ａ）。具体的には、解析モデル５０において、長さＬ_Ｍと、幅Ｄ_Ｍと、高さＨ_Ｍと、を設定する。長さＬ_Ｍは、解析領域４１の長さに、柱部材１１及び又は／梁部材１２に基づく拡張寸法を加算したものである。幅Ｄ_Ｍは、解析領域４１の幅である。高さＨ_Ｍは、解析領域４１に含まれる床部材１３のうち、最も薄い床部材１３の高さとする。

以下、第１実施形態と同様に、工程Ｓ４０～Ｓ６０を行う。その結果、図７の（ｂ）部に示すように、最も大きい評価値（１．８）を示す解析モデル５０ａに対応する解析領域４１ａが示される。

第２実施形態の評価方法によっても、第１実施形態の評価方法と同様に、ＢＩＭデータ１０から生成可能な全ての解析モデル５０ａ～５０ｉについて評価を行う。その場合には、一部の解析モデルを抽出することにより生じる結果の揺れが生じることがない。したがって、コンクリートのひび割れの評価について、信頼性の高い評価結果を得ることができる。

さらに、上記の方法において、解析領域検討モデル４０を生成する工程では、ＢＩＭデータ１０から、複数のマス候補Ｍ１から抽出された有効マスＭ２が連結された解析領域４１ａ～４１ｉを含む解析領域検討モデル４０を生成する。解析モデル５０を生成する工程Ｓ３０Ａでは、解析領域４１ａ～４１ｉから、平板状の解析モデル５０ａ～５０ｉを生成する。これらの工程Ｓ２０Ａ、Ｓ３０Ａによれば、耐圧版といった板状の部材に関するひび割れの評価を行うことができる。

＜第３実施形態＞
図８を参照しながら、第３実施形態であるコンクリートひび割れ評価方法を説明する。第１実施形態の評価方法は、最終的な結果として、最大の評価値を示す解析領域２１ａを示していた。第３実施形態の評価方法は、最終的な結果として、別の情報を提示する。具体的には、第３実施形態の評価情報は、ひび割れを抑制するために推奨される情報を提示する。したがって、第３の実施形態の評価方法は、評価値を得るまでの工程は、第１実施形態および第２実施形態と同様である。以下、第１実施形態及び第２実施形態の評価方法と相違する処理について詳細に説明し、共通する処理については説明を適宜省略する。

全ての解析モデル３０について評価値を得た（工程Ｓ４０）後に、評価値の判定を行う（工程Ｓ７０）。この判定では、許容閾値よりも大きい値である評価値を抽出する。許容閾値は、コンクリートの組成やその他の条件に応じて適宜設定してよい。例えば、許容閾値として、１．４を例示する。この場合には、図４の（ａ）部に示す一群の解析モデル３０において、評価値が１．４以上である解析モデル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｈ、３０ｉ、３０ｌ、３０ｏが注出される。したがって、工程Ｓ７０の結果として、評価値が許容閾値以上である解析モデル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｈ、３０ｉ、３０ｌ、３０ｏが示される。なお、解析モデル３０ａ～３０ｏのすべての評価値が許容閾値より小さい場合もあり得る。その場合には、工程Ｓ７０の結果として、全ての解析モデル３０ａ～３０ｏにおいてひび割れの可能性は低い、との情報を採用してよい。

次に、評価値が許容閾値以上である解析モデル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｈ、３０ｉ、３０ｌ、３０ｏについて、ひび割れを抑制するために推奨される情報を提示する。より詳細には、対象となる解析モデル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｈ、３０ｉ、３０ｌ、３０ｏについて、評価値が許容閾値より小さくなる寸法の例を提示する。例えば、図４の（ａ）部における最大の評価値（２．０）を示す解析モデル３０ａについて、解析モデル３０ａの各寸法パラメータを変更し、変更後の寸法パラメータを用いて再度マスコンクリート解析（工程Ｓ４０）を行う。そして、工程Ｓ４０によって得た評価値と許容閾値とを再度比較する。

このように、寸法パラメータの調整と、マスコンクリート解析と、評価値と許容閾値との比較と、を繰り返し、評価値が許容閾値より小さくなる寸法を得る。調整する寸法パラメータは、例えば、解析モデル３０ａが壁状部材３１を含む場合には、壁状部材３１の寸法パラメータである、壁状部材３１の長さＬ_Ｗと、壁状部材３１の幅Ｄ_Ｗと、壁状部材３１の高さＨ_Ｗと、のうち一又は複数を調整の対象としてよい。また、調整の対象として、拘束体３２の寸法パラメータである、拘束体３２の長さＬ_Ｍと、拘束体３２の幅Ｄ_Ｍと、拘束体３２の高さＨ_Ｍと、のうち一又は複数を調整の対象としてもよい。

推奨情報の提示は、最大の評価値を示す解析モデル３０ａのみに対して行ってもよいし、許容閾値以上の評価値を示す解析モデル３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｅ、３０ｈ、３０ｉ、３０ｌ、３０ｏのすべてについて行ってもよい。

また、最大の評価値を示す解析モデル３０ａについて推奨寸法が設定されたとき、別の解析モデル３０ｂ～３０ｏに影響が及ぶ場合があり得る。この場合には、推奨寸法が設定された解析モデル３０ａを考慮し、解析領域２１の再設定と、再設定された解析領域２１に基づく解析モデル３０ａ～３０ｏの再生成と、再生成された解析モデル３０ａ～３０ｏごとのマスコンクリート解析と、を行ってもよい。

この工程によれば、ひび割れを抑制し得る推奨パラメータを得ることができる。

＜第４実施形態＞
図９、図１０を参照しながら、第４実施形態であるコンクリート打設評価方法を説明する。この評価方法では、コンクリートを含んで構成される構造物を対象として、コンクリートを打設する領域ごとに、コンクリートのひび割れに関する評価を行う。さらに、この評価方法では、ひび割れに関する評価において否定的な結果が得られた場合には、肯定的な結果が得られる推奨打設領域（工区）の提示も行ってもよい。

第４実施形態の評価方法は、狭義のひび割れ評価の処理として、第１実施形態又は第２実施形態の評価方法を含む。したがって、第４実施形態の評価方法において、第１実施形態又は第２実施形態と共通する工程については詳細な説明を省略する。

まず、ＢＩＭデータ１０を準備する（工程Ｓ１００）。次に、打設領域Ｐ１、Ｐ２（コンクリート打設予定領域）を設定する（工程Ｓ２００）。ここでいう打設領域とは、工区と読み替えてもよい。打設領域Ｐ１、Ｐ２の設定には特に制限はない。例えば、図１０の（ａ）部に示すように、２個の打設領域Ｐ１、Ｐ２を設定してもよい。それぞれの領域を示すデータを、分割モデリングデータと呼ぶ。

次に、打設領域Ｐ１、Ｐ２について打設が可能であるか否かの判定を行う（工程Ｓ３００）。打設が可能であるか否かの判定では、ひび割れ評価において許容閾値を超える評価値を示す解析モデル３０を含まない場合に打設が可能であると判定し、許容閾値を超える評価値を示す解析モデル３０を含む場合に打設が可能でないと判定する。この工程Ｓ３００において、第１実施形態又は第２実施形態のひび割れ評価方法を用いる。

例えば、まず、分割モデリングデータごとに、解析領域検討モデル２０を生成する（工程Ｓ２０）。次に、解析領域検討モデル２０から複数の解析モデル３０を生成する（工程Ｓ３０）。次に、複数の解析モデル３０のそれぞれについてマスコンクリート解析を行い、複数の評価値を得る（工程Ｓ４０）。そして、評価値と許容閾値とを比較し、許容閾値以上である評価値を示す解析モデル３０を抽出する（工程Ｓ８０）。

許容閾値以上である評価値を示す解析モデル３０が抽出された場合（工程Ｓ８０：ＹＥＳ）には、当該打設領域Ｐ１は、打設が可能でないと判定する。次に、図１０の（ｂ）部に示すように、当該打設領域Ｐ１を２以上の新たな打設領域Ｐ１ａ、Ｐ１ｂに分割することにより、打設領域Ｐ１の再設定を行う（工程Ｓ８２）。分割は、打設領域Ｐ１の形状や、柱部材１１、梁部材１２、床部材１３といった構成物などに基づいて、適宜設定してよい。そして、それぞれの新たな打設領域Ｐ１ａ、Ｐ１ｂごとに、打設の可否について評価を行う。

許容閾値以上である評価値を示す解析モデル３０が抽出されなかった場合（工程Ｓ８０：ＮＯ）には、当該打設領域Ｐ２は、打設が可能であると判定する（工程Ｓ８３）。そして、当該打設領域Ｐ２の設定が妥当である旨を提示する。

この打設評価方法では、仮定される打設領域Ｐ１、Ｐ２ごとに、上記のひび割れ評価方法を用いて、ひび割れの評価を行う。上記のひび割れ評価方法では、信頼性の高い評価結果を得ることが可能である。そして、当該ひび割れ評価方法の結果を用いて打設の可否を判定するので、打設の可否についても信頼性の高い評価結果を得ることができる。

なお、本開示に係るコンクリートひび割れ評価方法およびコンクリート打設評価方法は上記実施形態に限定されない。

１０…ＢＩＭデータ（モデリングデータ）、１１…柱部材、１２…梁部材、１３…床部材、１４…通り芯、Ｂ１…辺候補、Ｂ２…有効辺、１５…中間モデル、２０…解析領域検討モデル、２１…解析領域、３０…解析モデル、３１…壁状部材、３２…拘束体、Ｍ１…マス候補、Ｍ２…有効マス、Ｐ１，Ｐ１ａ，Ｐ１ｂ，Ｐ２…打設領域。

Claims (5)

1. コンクリートを含んで構成される構造物を対象として、前記コンクリートのひび割れに関する評価を行うコンクリートひび割れ評価方法であって、
   前記構造物の構造情報を含むモデリングデータを準備する工程と、
   前記モデリングデータを利用して、解析領域検討モデルを生成する工程と、
   前記解析領域検討モデルを利用して、複数の解析モデルを生成する工程と、
   前記複数の解析モデルのそれぞれについて、前記コンクリートを打設するときに、前記コンクリートにひび割れが生じる可能性を評価するための評価値を得る工程と、を有するコンクリートひび割れ評価方法。
2. 前記解析領域検討モデルを生成する工程では、前記モデリングデータから、複数の辺候補から抽出された有効辺が直線状に連結された解析対象辺を含む前記解析領域検討モデルを生成し、
   前記解析モデルを生成する工程では、前記解析対象辺から、壁状部材と前記壁状部材の底面を拘束する拘束体とを含む前記解析モデルを生成する、請求項１に記載のコンクリートひび割れ評価方法。
3. 前記解析領域検討モデルを生成する工程では、前記モデリングデータから、複数の版候補から抽出された有効版が連結された解析対象版を含む前記解析領域検討モデルを生成し、
   前記解析モデルを生成する工程では、前記解析対象版から、平板状の前記解析モデルを生成する、請求項１に記載のコンクリートひび割れ評価方法。
4. 許容閾値より大きい前記評価値を示す前記解析モデルに対応する推奨解析モデルであって、前記評価値が前記許容閾値以下となる前記推奨解析モデルのパラメータを得る工程を更に有する、請求項１～３の何れか一項に記載のコンクリートひび割れ評価方法。
5. コンクリートを含んで構成される構造物を対象として、前記コンクリートを打設する領域ごとに、前記コンクリートのひび割れに関する評価を行うコンクリート打設評価方法であって、
   前記構造物の構造情報を含むモデリングデータを準備する工程と、
   前記モデリングデータを、コンクリート打設予定領域ごとに分割することにより、分割モデリングデータを生成する工程と、
   前記分割モデリングデータごとに、前記コンクリートのひび割れに関する評価を行う工程と、
   前記コンクリートのひび割れに関する評価の結果を利用して、前記コンクリート打設予定領域ごとに打設の可否を判定する工程と、を有し、
   前記コンクリートのひび割れに関する評価を行う工程は、
   前記分割モデリングデータを利用して、解析領域検討モデルを生成する工程と、
   前記解析領域検討モデルを利用して、複数の解析モデルを生成する工程と、
   前記複数の解析モデルのそれぞれについて、前記コンクリートを打設するときに前記コンクリートにひび割れが生じる可能性を評価するための評価値を得る工程と、
   前記評価値と許容閾値とを比較して、前記許容閾値より大きい前記評価値を示す前記解析モデルを抽出する工程と、を有し、
   前記打設の可否を判定する工程は、前記許容閾値より大きい前記評価値を示す前記解析モデルを含む前記コンクリート打設予定領域を打設不可と判定し、前記許容閾値より大きい前記評価値を示す前記解析モデルを含まない前記コンクリート打設予定領域を打設可能と判定する、コンクリート打設評価方法。
   

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