JP7363490B2 - Design support equipment and design support program - Google Patents
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Description
本発明は、建築物に関する設計を支援する設計支援装置、及びそのような設計支援装置を実現するための設計支援プログラムに関する。 The present invention relates to a design support device that supports design related to buildings, and a design support program for realizing such a design support device.
建築物の設計をコンピュータで支援するCAD(Computer Aided Design )システムが普及している。例えば、特許文献1では、平面図上に設定された間取りの角部、開口の端部に対して、柱を配置していく建築物の構造設計装置を開示している。
CAD (Computer Aided Design) systems, which use computers to support the design of buildings, are becoming widespread. For example,
CADシステムでは、建築物の意匠設計を支援することを考慮しているが、設計された建築物については、別途、構造上の強度を検討しなければならないという問題がある。そして、CADシステムの操作に際しては、構造上の強度の検討の他にも、柱を配置する作業の作業性についての問題がある。また、構造上の強度を検討する上で、柱の配置は重要であり、柱を自動配置する設計支援装置に対しては、構造上の強度の計算も含めて様々な仕様のものが求められている。 Although CAD systems are designed to support the architectural design of buildings, there is a problem in that the structural strength of the designed buildings must be considered separately. When operating a CAD system, in addition to considering structural strength, there are also issues regarding the workability of arranging columns. In addition, column placement is important when considering structural strength, and design support equipment that automatically places columns is required to have various specifications, including calculations of structural strength. ing.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、柱を自動配置する設計支援装置の提供を主たる目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its main purpose is to provide a design support device for automatically arranging columns.
また、本発明は、本発明に係る設計支援装置を実現するための設計支援プログラムの提供を更に他の目的とする。 Furthermore, another object of the present invention is to provide a design support program for realizing the design support apparatus according to the present invention.
上記課題を解決するために本願記載の設計支援装置は、建築物に柱を配置する設計を支援する設計支援装置であって、柱を配置可能な位置に、配置する柱の数が最大となるように柱を配置する仮配置手段と、前記仮配置手段が配置した柱のうちで除去可能な柱を除去する除去手段とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the design support device described in the present application is a design support device that supports the design of placing columns in a building, and maximizes the number of columns to be placed in positions where columns can be placed. The present invention is characterized by comprising temporary placement means for arranging pillars in this way, and removal means for removing removable columns from among the pillars placed by the temporary placement means.
また、前記設計支援装置において、前記仮配置手段は、建築物の第1水平方向及び第1水平方向と交差する第2水平方向に沿った格子状の配置線を設定する手段と、設定した配置線上で柱を配置可能な配置可能領域を設定する手段と、設定した配置可能領域に柱を配置する手段とを含むことを特徴とする。 Further, in the design support device, the temporary placement means includes means for setting a grid-like placement line along a first horizontal direction of the building and a second horizontal direction intersecting the first horizontal direction; The present invention is characterized in that it includes means for setting a placeable area in which a pillar can be placed on a line, and means for arranging a pillar in the set placeable area.
また、前記設計支援装置において、建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率が、所定の偏心率条件を充足するか否かを判定する偏心率判定手段を備え、前記偏心率判定手段が判定した結果を、柱の配置又は除去の判定に用いることを特徴とする。 The design support apparatus further includes an eccentricity determination means for determining whether or not an eccentricity of a column arranged with respect to a horizontal direction of the building satisfies a predetermined eccentricity condition, the eccentricity determination means The method is characterized in that the result of the determination is used to determine the placement or removal of the pillar.
また、前記設計支援装置において、建築物の構造に基づいて柱の最低配置本数を導出する最低配置本数導出手段を備え、前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数を、柱の配置又は除去の判定に用いることを特徴とする。 The design support device further includes a minimum arrangement number deriving means for deriving a minimum arrangement number of columns based on the structure of the building, and the minimum arrangement number derived by the minimum arrangement number derivation means is used for the placement or removal of columns. It is characterized by being used for the determination of
また、前記設計支援装置において、配置する柱の種類に基づく数値、前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数及び配置する柱の本数の関係を示す数値、建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率に基づく数値、並びに柱群として配置する柱の状況を示す数値のうちの1又は複数の数値に基づく数値として構造指標を導出する指標導出手段を備え、前記指標導出手段が導出した構造指標を、柱の配置又は除去の判定に用いることを特徴とする。 In addition, in the design support device, a numerical value based on the type of pillars to be placed, a numerical value indicating the relationship between the minimum number of pillars to be placed and the number of pillars to be placed derived by the minimum number of pillars to be placed, and placement in the horizontal direction of the building. an index derivation means for deriving a structural index as a numerical value based on one or more of a numerical value based on the eccentricity of the pillar arranged as a column group and a numerical value indicating the status of the pillars arranged as a column group, the index deriving means The structural index is used for determining the placement or removal of columns.
また、前記設計支援装置において、前記指標導出手段が構造指標の導出に用いる配置する柱の種類に基づく数値は、断面形状がH字状をなすH形鋼を用いたラーメン柱、及びH形鋼をH字の横方向に重畳した形状をなすWH形鋼を用いたラーメン柱のそれぞれの本数に基づく数値であることを特徴とする。 Further, in the design support device, the numerical value based on the type of column to be arranged, which is used by the index deriving means to derive the structural index, is calculated based on the type of column used for deriving the structural index. It is characterized in that it is a numerical value based on the number of each rigid-frame column using WH section steel which forms an H-shaped superimposed shape in the horizontal direction.
また、前記設計支援装置において、前記除去手段は、建築物の第1水平方向又は第1水平方向と交差する第2水平方向に沿った配置線のうち、前記指標導出手段が導出した構造指標を悪化させる要因となる柱が配置された配置線上に含まれる柱から、除去する柱を判定することを特徴とする。 Further, in the design support device, the removing means removes the structural index derived by the index deriving means from among the arrangement lines along the first horizontal direction of the building or the second horizontal direction intersecting the first horizontal direction. The feature is that the pillars to be removed are determined from among the pillars included on the arrangement line where the pillars causing the deterioration are arranged.
また、前記設計支援装置において、前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数より、配置する柱の本数が少ない場合に、建築物の第1水平方向又は第1水平方向と交差する第2水平方向に沿った配置線のうち、所定の再配置条件を充足する配置線を選択する手段と、選択した配置線上の柱を配置可能な位置のうち、柱を配置することによる偏心率が所定の偏心率条件を充足する位置に柱を配置する手段とを備えることを特徴とする。 Further, in the design support device, when the number of columns to be arranged is smaller than the minimum number of columns derived by the minimum number of columns to be arranged, the first horizontal direction of the building or the second horizontal direction intersecting the first horizontal direction A means for selecting a placement line that satisfies a predetermined relocation condition from among placement lines along the direction, and a means for selecting a placement line that satisfies a predetermined relocation condition from among placement lines along the direction, and a means for selecting a placement line that satisfies a predetermined relocation condition, and a means for selecting a placement line that satisfies a predetermined relocation condition. and means for arranging the column at a position that satisfies the eccentricity condition.
また、前記設計支援装置において、前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数より、配置する柱の本数が少ない場合に、配置する柱の種類を変更する種類変更手段を備えることを特徴とする。 Further, the design support device is characterized by comprising type changing means for changing the type of pillars to be placed when the number of pillars to be placed is less than the minimum number of pillars to be placed than the minimum number of pillars to be placed derived by the minimum number of pillars to be placed. .
また、前記設計支援装置において、前記種類変更手段による柱の種類の変更は、断面形状がH字状をなすH形鋼を用いたラーメン柱を、H形鋼をH字の横方向に重畳した形状をなすWH形鋼を用いたラーメン柱に変更することを特徴とする。 Further, in the design support device, the type of column can be changed by the type changing means by changing a rigid-frame column using H-shaped steel having an H-shaped cross-sectional shape, by superimposing the H-shaped steel in the lateral direction of the H-shape. It is characterized by changing the shape to a rigid frame column using WH section steel.
また、前記設計支援装置において、前記仮配置手段が配置する柱は、ラーメン柱であることを特徴とする。 Further, in the design support apparatus, the pillar arranged by the temporary arrangement means is a rigid frame pillar.
更に、本願記載の設計支援プログラムは、建築物に関する設計を支援するコンピュータにて実行される設計支援プログラムであって、コンピュータに、柱を配置可能な位置に、配置する柱の数が最大となるように柱を配置するステップと、配置した柱のうちで除去可能な柱を除去するステップとを実行させることを特徴とする。 Further, the design support program described in the present application is a design support program that is executed on a computer to support the design of a building, and the program allows the computer to place the maximum number of columns in positions where columns can be placed. The present invention is characterized in that the steps of arranging pillars in such a manner and removing removable pillars from among the arranged pillars are executed.
従って、本願記載の設計支援装置及び設計支援プログラムは、建築物の設計に際し、柱の配置に関する設計を支援する。 Therefore, the design support device and the design support program described in the present application support the design regarding the arrangement of columns when designing a building.
本発明では、建築物に柱を仮配置したのち、除去可能な柱を除去することにより、柱の自動配置を行う。これにより、建築物の設計に際して新たな柱の自動配置方法を提供し、また、自動配置により設計作業を支援し、作業性を向上させることが可能となる等、優れた効果を奏する。 In the present invention, automatic column placement is performed by temporarily placing columns in a building and then removing removable columns. This provides excellent effects such as providing a new method for automatically arranging columns when designing buildings, supporting design work through automatic arrangement, and making it possible to improve work efficiency.
以下、本発明の実施形態について詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術範囲を限定する性格のものではない。 Embodiments of the present invention will be described in detail below. Note that the following embodiment is an example of embodying the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
<システム構成>
図1は、本願記載の設計支援装置1を用いたシステム構成の一例を示す説明図である。本願記載の設計支援システムは、住宅等の建築物に関する伏図等の図面を作成及び表示するCAD(Computer Aided Design )システム等のシステムを実行可能な設計支援装置1を備えるシステムである。設計支援装置1は、CAD設計システムを搭載したデスクトップ型コンピュータ、ノート型コンピュータ、タブレット型コンピュータ等のコンピュータを用いて構成されている。設計支援装置1は、インターネット、WAN(Wide Area Network )、LAN(Local Area Network)、専用通信網等の通信網NWに接続されている。設計支援装置1は、図面作成用のCADシステムとして、建築物の設計担当者に使用される。
<System configuration>
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a system configuration using the
通信網NWには、CADシステムの基幹システムを構成する基幹装置2が接続されている。更に、通信網NWには、建築物に関する構造計算を行う構造設計部門で使用される構造設計支援装置3、商品開発部等の管理部門で使用される管理支援装置4、工場、倉庫等の生産物流部門で使用される生産支援装置5等の各種装置が接続されている。
A
基幹装置2は、サーバコンピュータとして用いられる汎用コンピュータ等のコンピュータを用いて構成されている。基幹装置2は、CAD情報データベースDB1、構造情報データベースDB2、物流情報データベースDB3等の各種データベースを記録又は通信可能に接続している。
The
CAD情報データベースDB1は、各建築物の構造を示すCADデータが記録されているデータベースである。構造情報データベースDB2は、CADデータに基づいて構造計算をするための規格、数式、設定事項等の各種データが記録されているデータベースである。物流情報データベースDB3は、在庫、会計、生産計画等の物流に関する情報が記録されているデータベースである。 The CAD information database DB1 is a database in which CAD data indicating the structure of each building is recorded. The structural information database DB2 is a database in which various data such as standards, formulas, and setting items for performing structural calculations based on CAD data are recorded. The logistics information database DB3 is a database in which information related to logistics such as inventory, accounting, and production planning is recorded.
設計支援装置1等の各種装置は、通信網NWを介して基幹装置2にアクセスし、各種データベースに記録されている情報を読み取り、また情報の書き込みを行うことができる。
Various devices such as the
<装置のハードウェア構成>
次に、設計支援システムにて用いられる設計支援装置1の構成について説明する。図2は、本願記載の設計支援装置1の構成例を概念的に示すブロック図である。設計支援装置1は、制御部10、記録部11、記憶部12、入力部13、表示部14、通信部15等の各種構成を備えている。
<Device hardware configuration>
Next, the configuration of the
制御部10は、装置全体を制御する処理を実行するCPU(Central Processing Unit )等のプロセッサであり、情報処理回路、計時回路、レジスタ回路等の各種回路を備えている。
The
記録部11は、ハードディスク、RAID(Redundant Arrays of Inexpensive Disks )、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリ、及び各種RAM(Random Access Memory)等の揮発性メモリを用いて構成される回路であり、様々な情報を記録している。記録部11には、基本プログラム(OS:Operating System)、基本プログラム上で動作する応用プログラム(アプリケーションプログラム)等のプログラムを記録している。応用プログラムとしては、CADシステムを実現するためのCADプログラム110、本願記載の設計支援装置1を実現するための設計支援プログラム111等の各種プログラムが記録されている。
The
また、記録部11の記録領域の一部は、CAD情報データベース112、構造情報データベース113、物流情報データベース114等の各種データベースとして用いられる。CAD情報データベース112、構造情報データベース113、物流情報データベース114等の各種データベースの記録内容は、通信網NWに接続されている同名のデータベースと実質的に同様又はその一部を抽出したローカル用のデータベースである。
Further, a part of the recording area of the
例えば、構造情報データベース113には、基幹装置2を介して通信網NWに接続されている構造情報データベースDB2と同様に、CADデータに基づいて構造計算をするための規格、基準値、数式、設定事項等の各種データが記録されている。
For example, the
記憶部12は、揮発性メモリを用いて構成される回路であり、各種プログラムの実行に際して発生するデータを一時的に記憶する。なお、便宜上、記録部11及び記憶部12を異なる回路として示しているが、一の回路で構成しても良く、また相互にその機能を補完することも可能である。
The
入力部13は、キーボード、マウス、タッチパネル、デジタイザ等のデバイスである。表示部14は、液晶ディスプレイ等のデバイスである。なお、入力部13及び表示部14を、例えば、薄板状をなす液晶ディスプレイ及びタッチパネルを積層した液晶タッチパネルとして備えるようにしてもよい。
The
通信部15は、LANアダプタ、アンテナ及び制御回路等のデバイスであり、有線通信又は無線通信にて通信網NWに接続し、各種データベースを含む各種装置と通信する。
The
以上例示した様々な構成を備えるコンピュータは、制御部10の制御により、記録部11に記録されているCADプログラム110、設計支援プログラム111等の各種プログラムを読み取り、適宜、記憶部12に各種情報を記憶させ、各種手順を実行することにより、設計支援装置1として動作する。
The computer having the various configurations exemplified above reads various programs such as the
なお、各種データベースへのアクセスについては、制御部10及び通信部15をアクセス手段として、通信網NWを介して接続されている各種データベースにアクセスしてもよく、制御部10をアクセス手段として、記録部11に記録されているローカルの各種データベースにアクセスしてもよい。以降では、記録部11に記録されているローカルの各種データベースにアクセスする形態を例示して説明する。
Regarding access to various databases, the
<装置のソフトウェア処理>
次に、設計支援システムにて用いられる設計支援装置1の処理について説明する。図3は、本願記載の設計支援装置1の柱配置処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理は、CADシステムによる建築物の設計中に、柱を自動配置する処理である。以降の説明では、重量鉄骨ラーメン構造の建築物に、H形鋼、WH形鋼等の鋼材を用いたラーメン柱等の柱を配置する処理を例示して説明する。鋼材として用いられるH形鋼は、断面形状がH字状をなす鋼材である。また、本願でいうWH形鋼とは、特許第6382363号公報に記載されているように2つのH形鋼を長手方向に組み合わせた断面形状をなすWH形鋼である。即ち、本願では、ラーメン柱として、H形鋼を用いて形成されたラーメン柱、及びH形鋼をH字の横方向に重畳した形状をなすWH形鋼を用いて形成されたラーメン柱を用いた形態を例示して説明する。
<Device software processing>
Next, processing of the
設計支援装置1が備える制御部10は、CADプログラム110、設計支援プログラム111等の各種プログラムを実行することにより、柱配置処理を実行する。設計支援装置1が備える制御部10は、CAD処理を実行する(ステップS1)。ステップS1のCAD処理とは、CADシステムによる設計支援処理を示している。CAD処理では、CAD情報データベース112にアクセスし、施主IDに対応付けて記録されているCADデータ、予め記録されている基本プランとなるCADデータ等のCADデータを抽出し、適宜、内容の追加及び修正を行うことにより行われる。
The
設計支援装置1の制御部10は、入力部13から、柱の自動配置を行う配置命令の入力を受け付け(ステップS2)、柱の自動配置の対象となる階に既に配置されているラーメン柱等の全ての柱を除去する(ステップS3)。
The
図4は、本願記載の設計支援装置1が備える表示部14に表示される画像の一例を示す説明図である。図4は、CADデータに基づく建築物の図面として、図3に例示する柱配置処理におけるステップS3のラーメン柱の除去により表示部14に表示される伏図を示している。図3中、柱を配置することができない壁、窓等の構造物の位置は、細実線又は太実線の矩形で示している。伏図には、外壁、袖壁、間仕切壁等の構造物が示されているが、全ての柱は除去されており、表示されていない。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an image displayed on the
柱を除去後、制御部10は、建築物の構造に基づいて、当該階における柱の最低配置本数を導出する(ステップS4)。ステップS4では、建築物の高さ、形状、階、使用材料、重量等の構造上の要因に基づいて、構造上の強度を算出し、配置する柱の最低限の必要量を導出する。
After removing the columns, the
ステップS4として実行する柱の最低配置本数の導出例について説明する。ステップS4で導出される最低配置本数は、建築物の各階及び各水平方向(X軸方向、Y軸方向)毎に決定されるラーメン柱の最低限の必要量である。最低配置本数をnとすると、最低配置本数は、下記の式1で導出される。
An example of deriving the minimum number of pillars to be arranged, which is executed in step S4, will be described. The minimum arrangement number derived in step S4 is the minimum required amount of rigid-frame columns determined for each floor and each horizontal direction (X-axis direction, Y-axis direction) of the building. Assuming that the minimum number of arranged pieces is n, the minimum number of arranged pieces is derived by the following
式1において、地震力による層剪断力及びラーメン柱基準負担剪断力は、例えば、構造情報データベース113に記録されている外部ファイルの定義から読み取る。また、各階及び各方向について、最低配置本数のラーメン柱が配置されているか否かは下記の式2にて判定される。
In
上記式2において、ラーメン柱の換算本数の合計とは、H形鋼を用いたラーメン柱以外の柱を、H形鋼を用いたラーメン柱に換算した場合の合計を示している。H形鋼を用いたラーメン柱以外の柱は、下記の式3で換算する。
In the
ineq=β・αWH・γOH・γ1L …式3
但し、ineq:H形鋼を用いたラーメン柱に換算した本数
αWH:WH型鋼を用いたラーメン柱に対する剛性倍率
γOH:オーバーハング部における剛性増減率
γ1L:柱ロング範囲の1階ラーメン柱における剛性増減率
i n eq = β・α WH・γ OH・γ 1L …
However, i n eq : Number of rigid-frame columns using H-shaped steel
α WH : Rigidity multiplier for rigid frame columns using WH type steel
γ OH : Rigidity increase/decrease rate at overhang part
γ 1L : Rigidity increase/decrease rate in the 1st floor rigid frame column in the column long range
式3において、剛性倍率及び剛性増減率については、建物階数、対象階、階高等の項目毎に、例えば、構造情報データベース113に記録されている外部ファイル定義から読み取る。なお、柱ロング範囲とは、屋内床のうち、「床高さ」が負値となる範囲を合成した領域として定義される。その他、適宜、仕様に応じて変数等を設定することが可能である。
In
最低配置本数を導出後、制御部10は、ラーメン柱仮配置処理を実行する(ステップS5)。ステップS5のラーメン柱仮配置処理は、建築物の柱を配置可能な位置に、配置する柱の本数が最大となるように柱を仮配置する処理である。ステップS5における柱を配置可能な位置とは、配置位置の候補とならない位置、他の構造物が存在して物理的に配置が不可能な位置、規則上配置することができない位置、その他の条件により配置することが許されない位置等の配置することが認められるべきではない位置を除く位置を示す。
After deriving the minimum arrangement number, the
図5は、本願記載の設計支援装置1のラーメン柱仮配置処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理のステップS5として実行するラーメン柱仮配置処理について説明する。ラーメン柱仮配置処理として、設計支援装置1の制御部10は、表示部14に表示された建築物の伏図上にラーメン柱を配置する基準となる配置線を格子状に設定する(S501)。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a rigid frame pillar temporary arrangement process of the
図6は、本願記載の設計支援装置1が備える表示部14に表示される画像の一例を示す説明図である。図6は、図4に例示した状態から、図5に例示するラーメン柱仮配置処理のステップS501の処理により配置線が設定された状態を示している。配置線は、CADシステム上で表示されるX軸方向(第1水平方向)及びY軸方向(第2水平方向)にそれぞれ平行な格子状に直交する複数の線であり、図6では、点線で示している。また、図6中、柱を配置することができない壁、窓等の構造物の位置については、矩形で示している。配置線は、250mm等の所定長以上の長さを有する外壁線、袖壁、間仕切壁等の壁を通る複数の直線として直交するように格子状に配置される。図6中では、壁等を示す矩形を通るように、配置線を示す点線が示されている。そして、設定された配置線上にラーメン柱は配置される。設計対象となる建築物は、矩形を基調として設計されており、壁がX軸(横)又はY軸(縦)に平行となるようにCADシステムの操作画面上に表示される。なお、以降の説明において、伏図内の部材の配置方向等の方向については、表示部14に表示される伏図に向かっての方向、即ち、X軸に沿った方向を左右方向と表現し、Y軸に沿った方向を上下方向と表現する。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of an image displayed on the
図5のフローチャートに戻り、制御部10は、設定した配置線に対して柱の配置方向を決定し(S502)、設定した配置線上にラーメン柱を配置可能な配置可能領域を設定する(S503)。ステップS502は、X軸方向及びY軸方向の直交する2方向のうち、どちらの方向からラーメン柱を配置するかを決定する処理であり、例えば、X軸方向から配置するものとして決定される。基本的には、1階で決めた方向と同様の方向に、2階、3階等の他の階でも決定される。
Returning to the flowchart of FIG. 5, the
図7は、本願記載の設計支援装置1が備える表示部14に表示される画像の一例を示す説明図である。図7は、図6に例示した状態から、図5に例示するラーメン柱仮配置処理のステップS503の処理により配置可能領域が設定された状態を示している。配置可能領域は、配置線上で、ラーメン柱を配置することができない領域を除いた箇所に設定される長尺状の矩形領域である。配置可能領域から除かれるラーメン柱を配置することができない領域とは、配置線上で、外壁線、袖壁、間仕切壁等の壁、その他、窓、サッシ等の構造物が既に配置されている領域である。図7において、内部を斜線で、外形を細線で示す矩形が、配置可能領域を示している。図7に例示するように、配置可能領域は、X軸方向に平行な配置線及びY軸方向に平行な配置線のそれぞれについて設定されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of an image displayed on the
図5のフローチャートに戻り、制御部10は、設定された配置可能領域に対し、H形鋼のラーメン柱の本数が最大数となるように、配置可能な全ての位置にラーメン柱を仮配置する(S504)。
Returning to the flowchart of FIG. 5, the
図8は、本願記載の設計支援装置1が備える表示部14に表示される画像の一例を示す説明図である。図8は、図7に例示した伏図の最上部に設定された配置線及び配置可能領域に対し、図5に例示するラーメン柱仮配置処理のステップS504の処理により、ラーメン柱が仮配置された状態を示している。図8では、配置されたラーメン柱を、断面であるH字として示している。図8では、断面の長手方向が250mmのH形鋼のラーメン柱を配置する例を示している。仮配置するラーメン柱は、矩形領域として設定される配置可能領域の長手方向に最大数となるように配置されるため、配置可能領域内の配置本数は、下記の式4となる。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of an image displayed on the
配置可能領域内の最大配置本数
={Larea/(2・Lp )の商}+{Larea/(2・Lp )}の剰余/Lp …式4
但し、Larea:配置可能領域の長径方向の長さ
Lp :配置するラーメン柱の断面の長手方向の長さ
Maximum number of pieces that can be placed within the placement area = {quotient of Larea/(2・Lp)}+remainder of {Larea/(2・Lp)}/Lp...
However, Larea: Length in the major axis direction of the placement area Lp: Length in the longitudinal direction of the cross section of the rigid frame column to be placed
図8のうち、左端の壁と、矩形で示す右側のサッシとの間の配置可能領域Aの長さは、3000mmであり、H形鋼の6本のラーメン柱が仮配置されている。配置可能領域Aの右隣のサッシと、矩形で示す更に右側のサッシとの間の配置可能領域Bの長さは、1500mmであり、3本のラーメン柱が仮配置されている。配置可能領域Bの右隣のサッシと、矩形で示す更に右側のサッシとの間の配置可能領域Cの長さは、750mmであり、2本のラーメン柱が仮配置されている。配置可能領域Cの右隣のサッシと、右端の壁との間の配置可能領域Dの長さは、2250mmであり、5本のラーメン柱が仮配置されている。全ての配置線上の配置可能領域に対して、同様の処理が行われることにより、ステップS504の仮配置が行われる。 In FIG. 8, the length of the possible arrangement area A between the left end wall and the right sash shown as a rectangle is 3000 mm, and six rigid-frame columns made of H-beam steel are temporarily arranged. The length of the arrangable area B between the sash on the right side of the arrangable area A and the sash further to the right indicated by a rectangle is 1500 mm, and three Ramen pillars are temporarily arranged. The length of the arrangable area C between the sash on the right side of the arrangable area B and the sash further to the right indicated by a rectangle is 750 mm, and two Ramen pillars are temporarily placed. The length of the arrangable area D between the sash on the right side of the arrangable area C and the right end wall is 2250 mm, and five rigid-frame noodles are temporarily arranged. Similar processing is performed on all placement possible areas on all placement lines, thereby performing the temporary placement in step S504.
以上のようにして、ラーメン柱仮配置処理が実行される。 As described above, the temporary Ramen pillar arrangement process is executed.
図3のフローチャートに戻り、設計支援装置1の制御部10は、構造指標調整処理を実行する(ステップS6)。ステップS6の構造指標調整処理とは、ラーメン柱の配置状態を数値化した指標である構造指標を導出し、導出した構造指標に基づき配置したラーメン柱を除去する処理である。
Returning to the flowchart of FIG. 3, the
図9は、本願記載の設計支援装置1の構造指標調整処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理のステップS6として実行する構造指標調整処理について説明する。構造指標調整処理として、設計支援装置1の制御部10は、構造情報データベース113の記録内容を参照し、ラーメン柱の配置状態を数値化した指標である構造指標を導出する(S601)。ステップS601にて導出する構造指標は、配置する柱の種類に基づく数値、最低配置本数及び配置する柱の本数の関係を示す数値、建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率に基づく数値、並びに群として配置する柱の状況を示す数値のうちの1又は複数の数値に基づく指標である。構造指標は、建築物の構造上の強度及び安定性を示す指標であり、数値が高いほど好ましい。例えば、WH形鋼のラーメン柱が一部に集中して配置されている場合、部分的に強度は高まるが、局所的な荷重がかかるため建築物全体としては安定性が悪く、全体としての強度が低下するため、構造指標は低い数値となる。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of the structural index adjustment process of the
ステップS601にて導出する構造指標の導出例について説明する。構造指標は、「80」を基準値とし、上限を「90」、下限を「0」とした数値で示す指標であり、建築物の各階及び各水平方向(X軸方向、Y軸方向)毎に導出する。構造指標の基準値は、構造情報データベース113に記録されており、制御部10は、構造指標の導出に際し、構造情報データベース113にアクセスして記録されている構造指標の基準値を参照する。
An example of deriving the structural index derived in step S601 will be described. The structural index is a numerical value with a standard value of 80, an upper limit of 90, and a lower limit of 0. Derived as follows. The reference value of the structural index is recorded in the
構造指標の導出に際し、配置する柱の種類に基づく数値としての加算値が導出され、構造指標の基準値に加算される。当該加算値は、下記の式5として算出されるWH率から、下記の表1に例示するWH率基準値テーブルに基づいてWH率基準値を導出し、更に、下記の表2として例示するWH率加算値テーブルを参照して導出される。表1に例示するWH率基準値テーブルは、判定階及び建築物の階数の関係に対応付けてWH率基準値テーブル率基準値を記録している。表2に例示するWH率加算値テーブルは、WH率判定基準と加算値とを対応付けて記録している。式5として示す数式並びに表1及び表2に示す各種テーブルは、構造情報データベース113に記録されており、制御部10は、配置する柱の種類に基づく加算値の導出に際し、構造情報データベース113にアクセスして記録されている内容を参照する。
When deriving the structural index, an additional value is derived as a numerical value based on the type of pillar to be placed, and is added to the reference value of the structural index. The additional value is calculated by deriving the WH rate standard value from the WH rate calculated as
WH率
=WH本数/(WH本数+H本数) ×100 …式5
但し、WH本数:WH形鋼を用いたラーメン柱の本数
H本数 :H形鋼を用いたラーメン柱の本数
WH rate = WH number/(WH number + H number) × 100...
However, WH number: Number of rigid-frame columns using WH-shaped steel H number: Number of rigid-frame columns using H-shaped steel
加算値の導出について具体的に説明する。加算値の導出に際しては、構造指標の導出の対象とする階及び方向の配置線について、式5に基づきWH率を算出する。最初にラーメン柱を仮配置した後のステップS6の状態では、全てのラーメン柱がH形鋼を用いているので、WH率は、「0」となるが、例えば、1/4のラーメン柱がWH形鋼を用いているのであれば、WH率は、「25」となる。次に、対象となる建築物の階数及び対象とする階に基づいて、WH率基準値テーブルを参照してWH率基準値を求める。例えば、3階建ての建築物の2階を対象としている場合、WH率基準値は、「20」となる。そして、式5を用いて算出したWH率と、WH率基準値テーブルを参照して求めたWH率基準値との関係に基づいて、WH率換算値テーブルを参照し、加算値を導出する。例えば、WH率が「25」で、WH率基準値が「20」の場合、WH率がWH率基準値の1.25倍となることから、加算値は、「-20」となる。また、例えば、全てのラーメン柱がH形鋼を用いている場合、WH率は、「0」であるので、加算値は、「0」となる。このようにして導出した配置する柱の種類に基づく数値としての加算値は、構造指標の基準値に加算される。
Derivation of the addition value will be specifically explained. When deriving the additional value, the WH rate is calculated based on
また、構造指標の導出に要する他の数値として、最低配置本数及び配置する柱の本数の関係を示す数値としての加算値が導出され、構造指標の基準値に加算される。当該加算値は、下記の表3として例示するラーメン柱配置量基準テーブルに基づいて導出される。表3に例示するラーメン柱配置量基準テーブルは、ラーメン柱配置量の判定基準と加算値とを対応付けて記録している。表3に例示するラーメン柱配置量基準テーブルは、構造情報データベース113に記録されており、制御部10は、最低配置本数及び配置する柱の本数の関係を示す加算値の導出に際し、構造情報データベース113にアクセスして記録されている内容を参照する。
Further, as another numerical value required for deriving the structural index, an additional value is derived as a numerical value indicating the relationship between the minimum number of columns to be arranged and the number of columns to be disposed, and is added to the reference value of the structural index. The additional value is derived based on a rigid frame pillar placement standard table illustrated as Table 3 below. The ramen pillar placement amount reference table illustrated in Table 3 records the criteria for determining the amount of ramen pillar placement and additional values in association with each other. The standard table for the arrangement amount of Ramen pillars illustrated in Table 3 is recorded in the
加算値の導出について具体的に説明する。加算値の導出に際しては、構造指標の導出の対象となる階及び方向の配置線について、ラーメン柱配置量基準テーブルを参照して導出する。例えば、最低配置本数が5本で、配置されている本数が6本の場合、加算値は「+10」となる。このようにして導出した最低配置本数及び配置する柱の本数の関係を示す数値としての加算値は、構造指標の基準値に加算される。 Derivation of the addition value will be specifically explained. When deriving the additional value, the layout line of the floor and direction for which the structural index is to be derived is derived with reference to the rigid frame column placement standard table. For example, if the minimum number of arranged lines is 5 and the number of arranged lines is 6, the added value will be "+10". The additional value as a numerical value indicating the relationship between the minimum number of pillars to be arranged and the number of pillars to be arranged thus derived is added to the reference value of the structural index.
また、構造指標の導出に要する他の数値として、建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率に基づく数値としての加算値が導出され、構造指標に加算される。当該加算値は、下記の表4として例示する偏心率判定基準テーブルに基づいて導出される。表4に例示する偏心率判定基準テーブルは、偏心率の判定基準と加算値とを対応付けて記録している。表4に例示する偏心率判定基準テーブルは、構造情報データベース113に記録されており、制御部10は、建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率に基づく加算値の導出に際し、構造情報データベース113にアクセスして記録されている内容を参照する。
Further, as another numerical value required for deriving the structural index, an additional value is derived as a numerical value based on the eccentricity of the columns arranged with respect to the horizontal direction of the building, and is added to the structural index. The added value is derived based on an eccentricity determination standard table exemplified as Table 4 below. The eccentricity determination criteria table illustrated in Table 4 records eccentricity determination criteria and additional values in association with each other. The eccentricity determination standard table exemplified in Table 4 is recorded in the
加算値の導出について具体的に説明する。加算値の導出に際しては、先ず、構造指標の導出の対象となる階及び方向の配置線について偏心率を算出する。算出した偏心率に基づいて、偏心率判定基準テーブルを参照して加算値を導出する。例えば、算出した偏心率が18%の場合、加算値は、「-10」となる。このようにして導出した建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率に基づく数値としての加算値は、構造指標の基準値に加算される。 Derivation of the addition value will be specifically explained. When deriving the additional value, first, the eccentricity is calculated for the layout line of the floor and direction from which the structural index is to be derived. Based on the calculated eccentricity, an additional value is derived by referring to an eccentricity determination reference table. For example, if the calculated eccentricity is 18%, the additional value will be "-10". The additional value derived in this manner as a numerical value based on the eccentricity of the columns arranged with respect to the horizontal direction of the building is added to the reference value of the structural index.
また、構造指標の導出に要する他の数値として、柱群として配置する柱の状況を示す数値としての加算値が導出され、構造指標に加算される。当該加算値は、下記の表5として例示する柱群判定基準テーブルを参照して導出される。表5に例示する柱群判定基準テーブルは、柱群の構成及び柱群におけるラーメン柱の本数の関係に対応付けて加算値を記録している。柱群判定基準テーブルに示されている柱群とは、同一階の同一配置線上に250mm間隔で配置されている一又は複数のラーメン柱の集合体を示している。より、具体的には、ステップS503で設定される配置可能領域において、一つの配置可能領域内に配置されている全てのラーメン柱を纏めて柱群と定義する。柱群の構成とは、一つの柱群に含まれる一又は複数のラーメン柱が、H形鋼のラーメン柱のみであるか、WH形鋼のラーメン柱のみであるか、又はこれらの混在であるかを示す。表5に例示する柱群判定基準テーブルは、構造情報データベース113に記録されており、制御部10は、柱群に係る加算値の導出に際し、構造情報データベース113にアクセスして記録されている内容を参照する。
Further, as other numerical values required for deriving the structural index, an additional value is derived as a numerical value indicating the status of the pillars arranged as a column group, and is added to the structural index. The added value is derived with reference to the pillar group determination criteria table exemplified as Table 5 below. The column group determination criteria table illustrated in Table 5 records additional values in association with the relationship between the structure of the column group and the number of rigid-frame noodles in the column group. The column group shown in the column group determination criteria table indicates a collection of one or more rigid frame columns arranged on the same arrangement line on the same floor at intervals of 250 mm. More specifically, in the placeable area set in step S503, all the rigid frame pillars placed in one placeable area are collectively defined as a pillar group. The composition of a column group refers to whether one or more rigid-frame columns included in one column group are only rigid-frame columns made of H-shaped steel, only rigid-frame columns made of WH-shaped steel, or a mixture of these. Show that. The column group determination criteria table illustrated in Table 5 is recorded in the
加算値の導出について具体的に説明する。加算値の導出に際しては、構造指標の対象となる階及び方向の配置線に対し、当該配置線上の配置可能領域内に含まれる柱群の構成及び当該柱群に含まれるラーメン柱の本数に基づいて、柱群判定基準テーブルを参照して加算値を導出する。例えば、対象となる柱群に含まれるラーメン柱の本数が3本で、全てがH形鋼のラーメン柱の場合、加算値は、「-5」となる。 Derivation of the addition value will be specifically explained. When deriving the additional value, based on the layout line of the floor and direction that is the target of the structural index, the composition of the column group included in the placement possible area on the layout line and the number of rigid-frame pillars included in the column group. Then, the additional value is derived by referring to the column group judgment criteria table. For example, if the number of rigid-frame columns included in the target column group is three, and all of the rigid-frame columns are made of H-beam steel, the additional value will be "-5".
以上のように、構造指標は、基準値に対して、様々な方法で導出された加算値を全て加算することにより、導出される。なお、構造指標は、上限及び下限が設定されているため、加算値を加算することにより、上限を上回る場合、上限値である「90」として導出され、下限を下回る場合、下限値である「0」として導出される。 As described above, the structure index is derived by adding all the additional values derived by various methods to the reference value. Note that the structural index has an upper limit and a lower limit, so by adding the additional value, if it exceeds the upper limit, it is derived as the upper limit "90", and if it is below the lower limit, it is derived as the lower limit "90". 0".
図9のフローチャートに戻り、設計支援装置1の制御部10は、導出した構造指標が低下している配置線の有無を判定する(S602)。ステップS602では、階及び配置線毎に導出した構造指標について、予め設定されている所定の閾値と比較し、閾値より構造指標が低い配置線の有無を判定する。閾値としては、例えば、「0」が用いられる。即ち、導出した構造指標が「0」の場合(下限を下回ったため下限値の0として導出された場合を含む)、構造指標が低下した配置線であると判定する。
Returning to the flowchart of FIG. 9, the
ステップS602において、構造指標が低下している配置線があると判定した場合(S602:YES)、制御部10は、該当する配置線を、配置されているラーメン柱の除去の可否の検討の対象として選択する(S603)。ステップS602において、構造指標が低下している配置線が複数あると判定した場合、水平方向毎に判断し、X軸方向に平行な配置線が複数のときは、最も下側の配置線をステップS603にて選択する。また、Y軸方向に平行な配置線が複数のときは、最も左側の配置線を選択する。以降の処理においては、ステップS603にて選択された配置線上に配置されているラーメン柱について、除去の可否を判定し、除去が可能な場合、対象となるラーメン柱を除去する。
In step S602, if it is determined that there is a placement line whose structural index has decreased (S602: YES), the
配置線を選択した制御部10は、ステップS602にて構造指標が低下していると判定した配置線の本数が、配置本数から最低配置本数を減じた差以下であるか否かを判定する(S604)。ステップS604では、構造指標が低下している配置線の本数を、最低配置本数以上の配置本数と比較することにより、ラーメン柱を除去後に強度を高める必要の有無を判定する。具体的には、構造指標が低下している配置線の本数が、配置本数と最低配置本数との差より大きい場合、ラーメン柱の除去により大きな強度の低下はないと判断する。また、構造指標が低下している配置線の本数が、配置本数と最低配置本数との差より小さい場合、ラーメン柱の除去後、強度を高めるために鋼材の種類を変更する必要があると判断する。
The
ステップS604において、構造指標が低下している配置線の本数が、配置本数及び最低配置本数の差以上であると判定した場合(S604:YES)、制御部10は、ステップS603にて選択した配置線上で、ラーメン柱が連続して3本以上配置されているか否かを判定する(S605)。ステップS605において、連続したラーメン柱とは、同一配置領域内に250mm等の所定長の間隔で配置されたラーメン柱を示す。同一の配置領域内であっても、所定長より離隔している場合は、連続していないものとみなす。
In step S604, if it is determined that the number of placement lines whose structural index has decreased is greater than or equal to the difference between the number of placement lines and the minimum number of placement lines (S604: YES), the
ステップS605において、ラーメン柱が3本以上連続して配置されていると判定した場合(S605:YES)、制御部10は、2番目のラーメン柱を除去し(S606)、ステップS605へ戻り、以降の処理を繰り返す。ステップS606にて除去する2番目のラーメン柱とは、X軸方向に平行な方向の配置線に係るラーメン柱が対象の場合、左右に3本以上連続しているラーメン柱のうち、左側から2番目のラーメン柱を除去することになる。また、Y軸方向に平行な方向の配置線に係るラーメン柱が対象の場合、上下に3本以上連続しているラーメン柱のうち、下から2番目のラーメン柱を除去することになる。ステップS605の判定処理及びステップS606の除去処理は、3本以上連続して配置されたラーメン柱がなくなるまで、繰り返される。
In step S605, if it is determined that three or more Ramen pillars are consecutively arranged (S605: YES), the
ステップS605において、3本以上連続して配置されたラーメン柱はないと判定した場合(S605:NO)、制御部10は、ステップS602へ戻り、構造指標が低下している他の配置線の有無を判定し、以降の処理を繰り返す。
In step S605, if it is determined that there are no rigid frame columns arranged in succession (S605: NO), the
ステップS604において、構造指標が低下している配置線の本数が、配置本数及び最低配置本数の差未満である場合(S604:NO)、制御部10は、ステップS603にて選択した配置線上で、ラーメン柱が連続して3本以上配置されているか否かを判定する(S607)。
In step S604, if the number of placement lines whose structural index has decreased is less than the difference between the number of placement lines and the minimum number of placement lines (S604: NO), the
ステップS607において、ラーメン柱が3本以上連続して配置されていると判定した場合(S607:YES)、制御部10は、3番目のラーメン柱を除去し(S608)、ステップS607へ戻り、以降の処理を繰り返す。ステップS608にて除去する3番目のラーメン柱とは、X軸方向に平行な方向の配置線に係るラーメン柱が対象の場合、左右に3本以上連続しているラーメン柱のうち、左側から3番目のラーメン柱を除去することになる。また、Y軸方向に平行な方向の配置線に係るラーメン柱が対象の場合、上下に3本以上連続しているラーメン柱のうち、下から3番目のラーメン柱を除去することになる。連続している1番目及び2番目のラーメン柱を残すことにより、以降の処理で、ラーメン柱の種類をH形鋼からWH形鋼へ変更し易くし、最終的な強度の低下を防止することができる。ステップS607の判定処理及びステップS608の除去処理は、3本以上連続して配置されたラーメン柱がなくなるまで、繰り返される。
In step S607, if it is determined that three or more Ramen pillars are consecutively arranged (S607: YES), the
ステップS607において、3本以上連続して配置されたラーメン柱はないと判定した場合(S607:NO)、制御部10は、ステップS602へ戻り、構造指標が低下している他の配置線の有無を判定し、以降の処理を繰り返す。
In step S607, if it is determined that there are no rigid-frame pillars arranged in succession (S607: NO), the
ステップS602において、構造指標が低下している配置線はないと判定した場合(S602:NO)、制御部10は、ステップS603乃至S608として示す以降の処理を実行せずに、構造指標調整処理を終了する。
In step S602, if it is determined that there is no placement line whose structural index has decreased (S602: NO), the
以上のようにして、構造指標調整処理が実行される。 The structural index adjustment process is executed as described above.
図3のフローチャートに戻り、設計支援装置1の制御部10は、配置本数が、ステップS4にて導出した最低配置本数以上であるか否かを判定する(ステップS7)。
Returning to the flowchart of FIG. 3, the
ステップS7において、配置本数が最低配置本数以上であると判定した場合(ステップS7:YES)、制御部10は、偏心率調整第1処理を実行する(ステップS8)。ステップS8の偏心率調整第1処理とは、偏心率が所定の条件を充足せず、ラーメン柱の配置に偏りがあると判断した場合に、偏心率を調整すべく集中しているラーメン柱を除去する処理である。
If it is determined in step S7 that the number of arranged pieces is equal to or greater than the minimum number of pieces arranged (step S7: YES), the
図10は、本願記載の設計支援装置1の偏心率調整第1処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理のステップS8として実行する偏心率調整第1処理について説明する。偏心率調整第1処理として、設計支援装置1の制御部10は、偏心率調整の対象となる階及び方向の配置線について、偏心方向を導出する(S801)。偏心方向は、偏心率に基づいて導出される。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the first eccentricity adjustment process of the
制御部10は、導出した偏心方向に平行な各配置線について評価を行う(S802)。ステップS802では、所定の計算方法に従って配置線毎に点数を算出し、算出した点数に基づいて評価を行う。点数の算出は、例えば、下記の表6として例示する配置線評価テーブルに示された各点数を合計することにより算出される。配置線評価テーブルは、除去後の偏心率、外壁との関係、柱の本数、他の配置線との位置関係、上下階の柱との関係等の様々な要因に基づいて設定されている。
The
制御部10は、評価結果に基づいて、全てのラーメン柱を除去可能な配置線の有無を判定する(S803)。ステップS803では、例えば、ステップS802にて評価した結果となる合計点数が100点を超える配置線を、全てのラーメン柱を除去可能な配置線と判定する。
Based on the evaluation result, the
ステップS803において、全てのラーメン柱を除去可能な配置線があると判定した場合(S803:YES)、制御部10は、該当する配置線の全てのラーメン柱を除去し(S804)、ステップS802へ戻り、以降の処理を繰り返す。
If it is determined in step S803 that there is a placement line from which all the rigid-frame noodles can be removed (S803: YES), the
ステップS803において、全てのラーメン柱を除去可能な配置線はないと判定した場合(S803:NO)、制御部10は、再度、偏心率を算出し、算出した偏心率が15%等の所定値より大きいか否かを判定する(S805)。
In step S803, if it is determined that there is no arrangement line that allows removal of all the rigid frame columns (S803: NO), the
ステップS805において、算出した偏心率が、所定値より大きいと判定した場合(S805:YES)、制御部10は、高評価で複数のラーメン柱が配置された配置線を選択する(S806)。ステップS806では、ステップS802での評価の点数が所定値以上となる高評価な配置線のうち、H形鋼を使用したラーメン柱が複数配置されている配置線を選択する。
In step S805, if it is determined that the calculated eccentricity is larger than the predetermined value (S805: YES), the
制御部10は、ステップS806において、選択した配置線に外壁線上に位置するラーメン柱があるか否かを判定する(S807)。
In step S806, the
ステップS807において、外壁線上に位置するラーメン柱がないと判定した場合(S807:NO)、制御部10は、選択した配置線及び外壁線の交点に最も近いラーメン柱を除去対象として選択する(S808)。
In step S807, if it is determined that there is no rigid-frame pillar located on the exterior wall line (S807: NO), the
ステップS807において、外壁線上に位置するラーメン柱があると判定した場合(S807:YES)、制御部10は、該当するラーメン柱の端部が、最も近い出入隅から500mm等の所定距離以内であるか否かを判定する(S809)。なお、ステップS809において、出入隅そのものが存在しない場合は、所定距離以内でないと判定する。
In step S807, if it is determined that there is a rigid-frame pillar located on the outer wall line (S807: YES), the
ステップS809において、該当するラーメン柱の端部が出入隅から所定距離以内であると判定した場合(S809:YES)、制御部10は、対象となる配置線上の複数のラーメン柱のうち、最も左(下)のラーメン柱を除去対象として選択する(S810)。ステップS810において、選択した配置線がX軸方向に平行である場合、最も左側のラーメン柱が選択される。また、選択した配置線がY軸方向に平行である場合、最も下側のラーメン柱が選択される。
In step S809, if it is determined that the end of the corresponding rigid-frame pillar is within a predetermined distance from the entrance/exit corner (S809: YES), the
ステップS809において、該当するラーメン柱の端部が出入隅から所定距離以内でないと判定した場合(S809:NO)、制御部10は、選択した配置線を含む外周辺のうち最長の辺を選択し(S811)、選択した辺上で最も建築物の中心に近いラーメン柱を除去対象として選択する(S812)。
In step S809, if it is determined that the end of the corresponding rigid-frame pillar is not within a predetermined distance from the entry/exit corner (S809: NO), the
制御部10は、ステップS808、S810又はS812にて選択したラーメン柱を除去する(S813)。即ち、ステップS805にて偏心率が所定値より大きい場合、様々な条件から除去すべきラーメン柱を選択し、選択したラーメン柱を除去する。
The
ラーメン柱を除去後、制御部10は、再度、各配置線について評価を行い(S814)、ステップS805へ戻り、以降の処理を繰り返す。
After removing the rigid frame pillars, the
ステップS805において、算出した偏心率が、所定値以下であると判定した場合(S805:NO)、制御部10は、ステップS806乃至S814として示す以降の処理を実行せずに、偏心率調整第1処理を終了する。以上のように、偏心率調整第1処理は、偏心率に基づいて偏りを判定し、偏心率が15%等の所定値より大きい場合、偏心率が所定値以下となるまで、除去可能なH形鋼のラーメン柱を除去する処理である。偏りが発生していると判断された配置線上に配置されたラーメン柱を除去することにより、偏心率を改善することができる。
In step S805, if it is determined that the calculated eccentricity is less than or equal to the predetermined value (S805: NO), the
以上のようにして、偏心率調整第1処理が実行される。 As described above, the first eccentricity adjustment process is executed.
図3のフローチャートに戻り、設計支援装置1の制御部10は、配置本数が、最低配置本数以上であるか否かを判定する(ステップS9)。
Returning to the flowchart of FIG. 3, the
ステップS9において、配置本数が最低配置本数以上であると判定した場合(ステップS9:YES)、制御部10は、ラーメン柱除去処理を実行する(ステップS10)。ステップS10のラーメン柱除去処理とは、ステップS8の偏心率調整第1処理により、ラーメン柱の除去を行っても配置本数が最低配置本数以上である場合、更なる除去が可能であれば、ラーメン柱を除去する処理である。
If it is determined in step S9 that the number of arranged noodles is equal to or greater than the minimum number of arranged noodles (step S9: YES), the
図11は、本願記載の設計支援装置1のラーメン柱除去処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理のステップS10として実行するラーメン柱除去処理について説明する。ラーメン柱除去処理として、設計支援装置1の制御部10は、偏心率調整の対象となる階及び方向の配置線について、偏心方向を導出し(S1001)、導出した偏心方向に平行な各配置線について評価を行う(S1002)。ステップS1001及びS1002の偏心方向の導出及び配置線の評価処理は、図10を用いて説明した偏心率調整第1処理のステップS801及びS802の処理と実質的に同様である。但し、配置線評価テーブルについては、偏心調整第1処理と異なる内容に変更してもよい。
FIG. 11 is a flowchart showing an example of the rigid frame pillar removal process of the
制御部10は、評価結果に基づいて、高評価、かつラーメン柱の配置本数が所定の上限本数以上である配置線の有無を判定する(S1003)。ステップS1003では、ステップS1002の評価の点数が所定値以上となる高評価な配置線のうち、H形鋼を使用したラーメン柱が所定の上限本数以上配置されている配置線の有無を判定する。
Based on the evaluation results, the
ステップS1003において、高評価、かつラーメン柱の配置本数が所定の上限本数以上である配置線があると判定した場合(S1003:YES)、制御部10は、該当する配置線を選択する(S1004)。
If it is determined in step S1003 that there is a placement line that has a high evaluation and the number of rigid-frame pillars to be placed is equal to or greater than the predetermined upper limit number (S1003: YES), the
制御部10は、選択した配置線上に除去条件を充足するラーメン柱の有無を判定する(S1005)。ステップS1005では、選択した配置線上に配置されている各ラーメン柱について、除去した場合を仮定して、例えば、偏心率が所定値を超える、最低配置本数を下回る等の成立条件が不充足となる事態が発生するか否かを判定する。除去しても成立条件が不充足とならないラーメン柱が存在する場合、除去条件を充足するラーメン柱があると判定する。いずれのラーメン柱を除去しても、成立条件が不充足となる場合、除去条件を充足するラーメン柱はないと判定する。
The
ステップS1005において、除去条件を充足するラーメン柱があると判定した場合(S1005:YES)、制御部10は、選択した配置線に外壁線上に位置するラーメン柱があるか否かを判定する(S1006)。
In step S1005, if it is determined that there is a rigid-frame pillar that satisfies the removal conditions (S1005: YES), the
ステップS1006において、外壁線上に位置するラーメン柱がないと判定した場合(S1006:NO)、制御部10は、選択した配置線及び外壁線の交点に最も近いラーメン柱を除去対象として選択する(S1007)。
If it is determined in step S1006 that there is no rigid-frame pillar located on the exterior wall line (S1006: NO), the
ステップS1006において、外壁線上に位置するラーメン柱があると判定した場合(S1006:YES)、制御部10は、該当するラーメン柱の端部が、最も近い出入隅から所定距離以内であるか否かを判定する(S1008)。
If it is determined in step S1006 that there is a rigid-frame pillar located on the outer wall line (S1006: YES), the
ステップS1008において、該当するラーメン柱の端部が出入隅から所定距離以内であると判定した場合(S1008:YES)、制御部10は、対象となる配置線上の複数のラーメン柱のうち、最も左(下)のラーメン柱を除去対象として選択する(S1009)。
In step S1008, if it is determined that the end of the corresponding rigid-frame pillar is within a predetermined distance from the entrance/exit corner (S1008: YES), the
ステップS1008において、該当するラーメン柱の端部が出入隅から所定距離以内でないと判定した場合(S1008:NO)、制御部10は、選択した配置線を含む外周辺のうち最長の辺を選択し(S1010)、選択した辺上で最も建築物の中心に近いラーメン柱を除去対象として選択する(S1011)。
In step S1008, if it is determined that the end of the corresponding rigid-frame pillar is not within a predetermined distance from the entry/exit corner (S1008: NO), the
制御部10は、ステップS1007、S1009又はS1011にて選択したラーメン柱を除去する(S1012)。即ち、ステップS1005にて除去条件を充足するラーメン柱が存在する場合、様々な条件から除去すべきラーメン柱を選択し、選択したラーメン柱を除去する。
The
ラーメン柱を除去後、制御部10は、再度、各配置線について評価を行い(S1013)、ステップS1003へ戻り、以降の処理を繰り返す。
After removing the rigid-frame pillars, the
ステップS1003において、高評価、かつラーメン柱の配置本数が所定の上限本数以上である配置線がないと判定した場合(S1003:NO)、又はステップS1005にて除去条件を充足するラーメン柱がないと判定した場合(S1005:NO)、制御部10は、ステップS1006乃至S1013として示す以降の処理を実行せずに、ラーメン柱除去処理を終了する。なお、ステップS1006乃至S1013の処理は、図10を用いて説明した偏心率調整第1処理のステップS807乃至S814の処理と実質的に同様である。
In step S1003, if it is determined that there is no placement line with a high evaluation and the number of arranged ramen pillars is equal to or greater than the predetermined upper limit number (S1003: NO), or if in step S1005 there is no ramen pillar that satisfies the removal condition. If determined (S1005: NO), the
以上のようにして、配置本数が最低配置本数以上である場合、更なる除去が可能なラーメン柱を除去するラーメン柱除去処理が実行される。 As described above, when the number of arranged Ramen pillars is equal to or greater than the minimum number of arranged Ramen pillars, a Ramen pillar removal process is executed to remove Ramen pillars that can be further removed.
図3のフローチャートに戻り、設計支援装置1の制御部10は、全ての水平方向、即ち、X軸方向及びY軸方向の双方におけるラーメン柱の配置が完了したか否かを判定する(ステップS11)。
Returning to the flowchart of FIG. 3, the
ステップS11において、全ての水平方向についてラーメン柱の配置が完了したと判定した場合(ステップS11:YES)、制御部10は、柱配置処理を終了し、ステップS1のCAD処理に戻る。
If it is determined in step S11 that the arrangement of the rigid-frame noodles pillars has been completed in all horizontal directions (step S11: YES), the
ステップS11において、ラーメン柱の配置が完了していない水平方向があると判定した場合(ステップS11:NO)、制御部10は、ステップS5へ戻り、ラーメン柱の配置が完了していない水平方向について以降の処理を実行する。
If it is determined in step S11 that there is a horizontal direction in which the arrangement of the rigid-frame noodles pillars has not been completed (step S11: NO), the
ステップS9において、配置本数が最低配置本数未満であると判定した場合(ステップS9:NO)、制御部10は、ラーメン柱種類変更処理を実行する(ステップS12)。ステップS12のラーメン柱種類変更処理とは、ラーメン柱の種類を変更することで、ラーメン柱を除去した場合であっても、建築物の構造強度を維持する処理である。
In step S9, if it is determined that the number of arranged noodles is less than the minimum number of arranged noodles (step S9: NO), the
図12A及び図12Bは、本願記載の設計支援装置1のラーメン柱種類変更処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理のステップS12として実行するラーメン柱種類変更処理について説明する。ラーメン柱種類変更処理として、設計支援装置1の制御部10は、対象となる階及び方向の配置線上に、配置可能領域を再設定する(S1201)。ステップS1201の配置可能領域の再設定は、図5を用いて説明したラーメン柱仮配置処理のステップS503の配置可能領域の設定と実質的に同様であるが、既に配置されているラーメン柱を無視して再度の設定を行う。
12A and 12B are flowcharts illustrating an example of the rigid-frame pillar type changing process of the
制御部10は、各配置線について、ラーメン柱の種類をH形鋼からWH形鋼に変更した場合の評価を行う(S1202)。ステップS1202では、H形鋼からWH形鋼に変更した場合に、偏心率、WH率等の指標が改善するときは点数が高くなり、悪化するときは点数が低くなるように点数化し、変更の優先順位を決定する処理である。例えば、H形鋼からWH形鋼に変更しても偏心率に変化が無いか、向上する場合は、加点対象となる。逆に、H形鋼からWH形鋼に変更すると偏心率が悪化する場合は減点対象となる。更に、H形鋼のラーメン柱が1本しかない配置線、WH形鋼に変更するとWH率又は偏心率が所定の上限値を超える配置線、配置可能領域の長さが所定の下限値未満の配置線等の条件に該当する場合、当該配置線上のラーメン柱は、変更対象から除外される。
The
制御部10は、評価結果に基づいて、変換の対象となるラーメン柱が配置された配置線の有無を判定する(S1203)。例えば、ステップS1202の評価により、全ての配置線が、変更対象から除外されている場合、変更の対象となるラーメン柱が配置された配置線はないと判定する。
Based on the evaluation result, the
ステップS1203において、変更の対象となる配置線があると判定した場合(S1203:YES)、制御部10は、H形鋼のラーメン柱の配置本数が下限値以上である対象配置線の有無を判定する(S1204)。
If it is determined in step S1203 that there is a placement line to be changed (S1203: YES), the
ステップS1204において、配置本数が下限値以上である対象配置線があると判定した場合(S1204:YES)、制御部10は、下限値以上である配置線のうちで、ステップS1202での評価が最高値である配置線を変換対象として選択する(S1205)。
In step S1204, if it is determined that there is a target placement line whose placement number is equal to or greater than the lower limit value (S1204: YES), the
制御部10は、選択した配置線上に250mm等の所定間隔で配置されたH形鋼のラーメン柱の有無を判定する(S1205)。
The
ステップS1205において、所定間隔で配置されたH形鋼のラーメン柱があると判定した場合(S1205:YES)、制御部10は、選択した配置線上に所定間隔で配置されたラーメン柱を統合して種類を変更し(S1206)、ステップS1202へ戻り、以降の処理を繰り返す。ステップS1206では、250mm等の所定間隔で配置された2本のH形鋼のラーメン柱を、WH形鋼の1本のラーメン柱に変更する。ラーメン柱の種類を変更後、ステップS1202へ戻り、更に、他のラーメン柱について種類変更の可否の判定及び変更処理を繰り返す。
In step S1205, if it is determined that there are rigid-frame columns of H-beam steel arranged at predetermined intervals (S1205: YES), the
ステップS1205において、所定間隔で配置されたH形鋼のラーメン柱がないと判定した場合(S1205:NO)、制御部10は、選択された配置線上にラーメン柱が2本だけか否かを判定する(S1208)。
If it is determined in step S1205 that there are no rigid frame columns of H-shaped steel arranged at predetermined intervals (S1205: NO), the
ステップS1208において、選択された配置線上にラーメン柱が2本だけしかないと判定した場合(S1208:YES)、制御部10は、2本のラーメン柱を種類変更の対象とする(S1209)。
If it is determined in step S1208 that there are only two Ramen pillars on the selected arrangement line (S1208: YES), the
ステップS1208において、選択された配置線上にラーメン柱が3本以上あると判定した場合(S1208:NO)、制御部10は、3本以上のラーメン柱のうち、配置間隔が最短の2本のラーメン柱を種類変更の対象とする。
In step S1208, if it is determined that there are three or more Ramen pillars on the selected arrangement line (S1208: NO), the
制御部10は、ステップS1209又はS1210にて対象とした2本のラーメン柱が同一の配置可能領域内に含まれているか否かを判定する(S1211)。
The
ステップS1211において、対象とした2本のラーメン柱が同一の配置可能領域内に含まれていると判定した場合(S1211:YES)、制御部10は、左(下)側のH形鋼のラーメン柱の配置点をWH形鋼のラーメン柱の配置点として選択する(S1212)。ステップS1212では、選択した2本のラーメン柱がX軸方向の配置線上にある場合、左側のラーメン柱の配置点を、種類変更後のラーメン柱の配置点として選択する。また、選択した2本のラーメン柱がY軸方向の配置線上にある場合、下側のラーメン柱の配置点を種類変更後のラーメン柱の配置点として選択する。
In step S1211, if it is determined that the two targeted rigid frame columns are included in the same placement area (S1211: YES), the
制御部は、ステップS1212にて選択した配置点から右(上)側へ500mm等の所定範囲内にWH形鋼のラーメン柱の配置不可領域の有無を判定する(S1213)。 The control unit determines whether or not there is an area where the rigid-frame column of WH section steel cannot be placed within a predetermined range such as 500 mm to the right (upper) side from the placement point selected in step S1212 (S1213).
ステップS1213において、選択した配置点から所定範囲内に配置不可領域がないと判定した場合(S1213:YES)、制御部10は、対象階の上下階に、他のWH形鋼のラーメン柱の中心点が存在する等の配置不可事由の有無を判定する(S1214)。
In step S1213, if it is determined that there is no area that cannot be placed within the predetermined range from the selected placement point (S1213: YES), the
ステップS1214において、上下階との関係から配置不可事由がないと判定した場合(S1214:YES)、制御部10は、対象とした2本のラーメン柱を統合して種類を変更し、選択した配置点を基準に、種類変更後のラーメン柱を配置する(S1215)。ステップS1206では、2本のH形鋼のラーメン柱を、WH形鋼の1本のラーメン柱に変更する。変更後のラーメン柱は、ステップS1212で選択した配置点を基準に配置される。
In step S1214, if it is determined that there is no reason why the arrangement cannot be done in relation to the upper and lower floors (S1214: YES), the
制御部10は、種類変更後のWH形鋼のラーメン柱が、配置可能領域内に収まっているか否かを判定する(S1216)。
The
ステップS1216において、種類変更後のラーメン柱が配置可能領域内に収まっていないと判定した場合(S1216:NO)、制御部10は、ラーメン柱の配置位置を調整し(S1217)、ステップS1202へ戻り、以降の処理を繰り返す。ステップS1217では、配置可能領域に収まらずにはみ出したラーメン柱の配置点を配置可能領域の右(上)端から左(下)へ500mmずらした位置に調整する。
If it is determined in step S1216 that the type-changed ramen pillar is not within the placement possible area (S1216: NO), the
ステップS1216において、種類変更後のラーメン柱が配置可能領域内に収まっていると判定した場合(S1216:YES)、制御部10は、ステップS1217の処理を行わず、ステップS1215にて配置した位置に固定し、ステップS1202へ戻り、以降の処理を繰り返す。
In step S1216, if it is determined that the type-changed ramen pillar is within the placement possible area (S1216: YES), the
ステップS1211において、対象とした2本のラーメン柱が同位置の配置可能領域内に含まれていないと判定した場合(S1211:NO)、制御部10は、左(下)側のラーメン柱の配置可能領域が500mm等の所定長以上であるか否かを判定する(S1218)。
In step S1211, if it is determined that the two targeted Ramen pillars are not included in the arrangement possible area at the same position (S1211: NO), the
ステップS1218において、配置可能領域が所定長以上であると判定した場合(S1218:YES)、制御部10は、ステップS1212へ進み、以降の処理を実行する。
In step S1218, if it is determined that the arrangeable area is longer than or equal to the predetermined length (S1218: YES), the
ステップS1218において、配置可能領域が所定長未満であると判定した場合(S1218:NO)、制御部10は、右(上)側のラーメン柱の配置可能領域が500mm等の所定長以上であるか否かを判定する(S1219)。
In step S1218, if it is determined that the arrangeable area is less than the predetermined length (S1218: NO), the
ステップS1219において、配置可能領域が所定長以上であると判定した場合(S1219:YES)、制御部10は、右(上)側のH形鋼のラーメン柱の配置点をWH形鋼のラーメン柱の配置点として選択する(S1220)。
In step S1219, if it is determined that the arrangement possible area is equal to or greater than the predetermined length (S1219: YES), the
制御部は、ステップS1220にて選択した配置点から右(上)側へ500mm等の所定範囲内にWH形鋼のラーメン柱の配置不可領域の有無を判定する(S1221)。 The control unit determines whether or not there is an area in which a rigid frame column of WH section steel cannot be placed within a predetermined range such as 500 mm to the right (upper) side from the placement point selected in step S1220 (S1221).
ステップS1221において、選択した配置点から所定範囲内に配置不可領域がないと判定した場合(S1221:YES)、制御部10は、対象階の上下階に、他のWH形鋼のラーメン柱の中心点が存在する等の配置不可事由の有無を判定する(S1222)。
In step S1221, if it is determined that there is no area that cannot be placed within the predetermined range from the selected placement point (S1221: YES), the
ステップS1222において、上下階との関係から配置不可事由がないと判定した場合(S1222:YES)、制御部10は、ステップS1215へ進み、対象とした2本のラーメン柱を統合して種類を変更し、選択した配置点を基準に、種類変更後のラーメン柱を配置する処理及び以降の処理を実行する。
In step S1222, if it is determined that there is no reason why placement is impossible based on the relationship between the upper and lower floors (S1222: YES), the
ステップS1213において、選択した配置点から所定範囲内に配置不可領域があると判定した場合(S1213:NO)、又はステップS1214において、上下階との関係から配置不可事由があると判定した場合(S1214:NO)、制御部10は、ステップS1219へ進み、以降の処理を実行する。即ち、種類変更後のラーメン柱を配置することが不可能な場合、配置条件を変更して種類変更の可否を検討する。
If it is determined in step S1213 that there is an area where placement is not possible within a predetermined range from the selected placement point (S1213: NO), or if it is determined in step S1214 that there is a reason why placement is not possible due to the relationship between the upper and lower floors (S1214 :NO), the
ステップS1219において、配置可能領域が所定長未満であると判定した場合(S1219:NO)、ステップS1221において、選択した配置点から所定範囲内に配置不可領域があると判定した場合(S1221:NO)、又はステップS1222において、上下階との関係から配置不可事由があると判定した場合(S1222:NO)、制御部10は、未処理のラーメン柱の組の有無を判定する(S1223)。即ち、種類変更後のラーメン柱を配置することが不可能な場合、他のラーメン柱について種類変更の可否を検討する。
If it is determined in step S1219 that the placeable area is less than the predetermined length (S1219: NO), or if it is determined in step S1221 that there is an unplaceable area within the predetermined range from the selected placement point (S1221: NO) Or, in step S1222, if it is determined that there is a reason why placement is not possible due to the relationship between the upper and lower floors (S1222: NO), the
ステップS1223において、未処理のラーメン柱の組があると判定した場合(S1223:YES)、制御部10は、ステップ1208へ戻り、以降の処理を繰り返す。
If it is determined in step S1223 that there is a set of unprocessed ramen pillars (S1223: YES), the
ステップS1223において、未処理のラーメン柱の組がないと判定した場合(S1223:NO)、制御部10は、ステップS1202へ戻り、以降の処理を繰り返す。
If it is determined in step S1223 that there is no set of unprocessed ramen pillars (S1223: NO), the
ステップS1203において、変更の対象となる配置線がないと判定した場合(S1203:NO)、又はステップS1204において配置本数が下限値以上の対象配置線がないと判定した場合(S1204:YES)、制御部10は、ステップS1205以降の処理を実行せずに、ラーメン柱種類変更処理を終了する。
If it is determined in step S1203 that there is no placement line to be changed (S1203: NO), or if it is determined in step S1204 that there is no target placement line with the number of placements equal to or greater than the lower limit (S1204: YES), the control The
以上のようにして、2本のH形鋼のラーメン柱を、1本のWH形鋼のラーメン柱に統合して種類を変更するラーメン柱種類変更処理が実行される。 As described above, the rigid-frame column type changing process is executed to change the type of two H-shaped steel rigid-frame columns by merging them into one WH-shaped steel rigid-frame column.
図3のフローチャートに戻り、設計支援装置1の制御部10は、配置本数が、最低配置本数以上であるか否かを判定する(ステップS13)。
Returning to the flowchart of FIG. 3, the
ステップS13において、配置本数が最低配置本数以上であると判定した場合(ステップS13:YES)、制御部10は、ステップS11へ進み、全ての水平方向におけるラーメン柱の配置が完了したか否かを判定する(ステップS11)。
In step S13, if it is determined that the number of Ramen pillars to be arranged is equal to or greater than the minimum number of Ramen pillars to be arranged (Step S13: YES), the
ステップS13において、配置本数が最低配置本数未満であると判定した場合(ステップS13:NO)、制御部10は、ラーメン柱追加配置処理を実行する(ステップS14)。ステップS14のラーメン柱追加処理は、それまでの処理により、ラーメン柱が最低配置本数未満となった場合に、ラーメン柱を追加する処理である。
If it is determined in step S13 that the number of noodles to be placed is less than the minimum number of noodles to be placed (step S13: NO), the
図13は、本願記載の設計支援装置1のラーメン柱追加配置処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理のステップS14として実行するラーメン柱追加配置処理について説明する。ラーメン柱追加配置処理として、設計支援装置1の制御部10は、H形鋼又はWH形鋼のラーメン柱が配置されている耐力要素線を対象に、配置可能領域を再設定する(S1401)。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the rigid-frame pillar addition arrangement process of the
制御部10は、再設定した配置可能領域に対し、H形鋼のラーメン柱の配置により、予め設定されている条件を充足する構造成立度が低下する範囲を取得し(S1402)、取得した構造成立度が低下する範囲を、配置可能領域から除外する(S1403)。例えば、250mm間隔で配置されているH形鋼のラーメン柱の両端部から500mmの範囲、WH形鋼のラーメン柱の両端部から500mmの範囲、H形鋼のラーメン柱の両端部から750mmの範囲内に他のラーメン柱の端部がある場合のその範囲等の範囲が、構造成立度が低下する条件として設定されている。
The
制御部10は、各配置線のうち配置可能領域が存在しない配置線を除外する(S1404)。制御部10は、H形鋼のラーメン柱を追加配置した場合の偏心率を導出し(S1405)、追加配置により偏心率が低下する配置線の有無を判定する(S1406)。ステップS1405では、配置可能領域に対し、ラーメン柱を1本追加配置した状況をシミュレートし、追加配置時の偏心率を導出する。ステップS1406では、シミュレート結果に基づき追加の前後の偏心率を比較し、ラーメン柱の追加により偏心率が改善する(数値として低下する)配置線の有無を判定する。
The
ステップS1406において、追加配置により偏心率が低下する配置線があると判定した場合(S1406:YES)、制御部10は、配置可能領域内にH形鋼のラーメン柱を配置する(S1407)。ステップS1407では、ラーメン柱の追加前後の偏心率を比較し、偏心率が最も良くなる(数値の低下幅が最大)配置線に対し、配置線の最も左(下)側の位置にH形鋼のラーメン柱を配置する。偏心率の低下幅が最大の配置線が複数の場合、最も左(下)側の配置線がラーメン柱の配置の対象となる。
In step S1406, if it is determined that there is a placement line where the eccentricity is reduced by additional placement (S1406: YES), the
H形鋼のラーメン柱を配置した後、制御部10は、ステップS1407で追加配置後のラーメン柱の数が最低配置本数以上であるか否かを判定する(S1408)。
After arranging the rigid-frame columns of H-section steel, the
ステップS1408において、最低配置本数未満であると判定した場合(S1408:NO)、制御部10は、対象配置線の配置可能領域を再設定し(S1409)、ステップS1404へ戻り、以降の処理を繰り返す。
If it is determined in step S1408 that the number is less than the minimum number of lines to be placed (S1408: NO), the
ステップS1406において、追加配置により偏心率が低下する配置線がないと判定した場合(S1406:NO)、制御部10は、追加配置後の偏心率が、予め設定されている15%等の上限値以下の配置線の有無を判定する(S1410)。ステップS1410において、該当する配置線が複数の場合、最も偏心率がよい(偏心率が低い)配置線を選択し、最も偏心率が低い配置線が複数のときは、最も左(下)側の配置線を選択する。
In step S1406, if it is determined that there is no placement line for which the eccentricity decreases due to the additional placement (S1406: NO), the
ステップS1410において、追加配置後の偏心率が上限値以下の配置線があると判定した場合(S1410:YES)、制御部10は、ステップS1407へ進み、以降の処理を実行する。ステップS1407の処理に際し、ステップS1410で該当する配置線が複数の場合、上述した条件に合致する配置線が処理の対象として選択される。
In step S1410, if it is determined that there is a placement line whose eccentricity after additional placement is less than or equal to the upper limit value (S1410: YES), the
ステップS1408において、最低配置本数未満であると判定した場合(S1408:YES)、又はステップS1410において、追加配置後の偏心率が上限値以下の配置線はないと判定した場合(S1410:NO)、制御部10は、ラーメン柱追加配置処理を終了する。
If it is determined in step S1408 that the number of arranged lines is less than the minimum number of arranged lines (S1408: YES), or if it is determined in step S1410 that there is no arranged line whose eccentricity is less than the upper limit after additional arrangement (S1410: NO), The
以上のように、ラーメン柱追加配置処理が実行される。 As described above, the Ramen pillar addition arrangement process is executed.
ステップS3のフローチャートに戻り、ラーメン柱追加処理後、設計支援装置1の制御部10は、ステップS11へ進み、全ての水平方向におけるラーメン柱の配置が完了したか否かを判定する(ステップS11)。
Returning to the flowchart of step S3, after the rigid-frame pillar addition process, the
ステップS7において、配置本数が最低配置本数未満であると判定した場合(ステップS7:NO)、設計支援装置1の制御部10は、偏心率調整第2処理を実行する(ステップS15)。ステップS15の偏心率調整第2処理とは、ステップS5のラーメン柱仮配置処理で最低配置本数を超える本数のラーメン柱が配置されなかった場合、ステップS6の構造指標調整処理にて最低配置本数を下回る程、ラーメン柱が除去された場合に実施される処理である。
If it is determined in step S7 that the number of arranged pieces is less than the minimum number of pieces arranged (step S7: NO), the
図14は、本願記載の設計支援装置1の偏心率調整第2処理の一例を示すフローチャートである。柱配置処理のステップS15として実行する偏心率調整第2処理について説明する。偏心率調整第2処理では、所定の条件を充足する配置線に対し、再度、ラーメン柱の仮配置処理及び構造指標調整処理を実行して、ラーメン柱の配置本数を増加させる。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of the second eccentricity adjustment process of the
偏心率調整第2処理として、設計支援装置1の制御部10は、構造情報データベース113に記録されている再配置指標導出テーブルを参照し、配置線毎に再配置指標を導出する(S1501)。ラーメン柱の再度の仮配置となる再配置に際しては、再配置の対象となる配置線に対し、ラーメン柱を再配置した場合を仮定して、再配置による影響を指標化した数値である再配置指標が用いられる。ステップS1501では、下記の表7に例示する再配置指標導出テーブルに基づいて再配置指標を導出する。再配置指標導出テーブルは、構造情報データベース113に記録されており、制御部10は、再配置指標の導出に際し、構造情報データベース113にアクセスして記録されている内容を参照する。なお、再配置指標の導出に際しては、H形鋼のラーメン柱を基準に本数を算定するため、WH形鋼のラーメン柱の1本を、H形鋼のラーメン柱の2.5本分に換算する。
As the second eccentricity adjustment process, the
制御部10は、導出した再配置指標に基づいて、予め設定されているラーメン柱を再配置する再配置条件を充足する配置線の有無を判定する(S1502)。ステップS1502では、導出した再配置指標が0以上である配置線が、再配置条件を充足する配置線となる。
Based on the derived relocation index, the
ステップS1502において、再配置条件を充足する配置線があると判定した場合(S1502:YES)、制御部10は、再配置条件を充足する配置線のうちから再配置の対象となる配置線を選択する(S1503)。ステップS1503では、再配置指標が最も高い配置線が再配置の対象として選択される。
If it is determined in step S1502 that there is a placement line that satisfies the relocation condition (S1502: YES), the
制御部10は、選択した配置線上に設定されている配置可能領域内に、H形鋼のラーメン柱が最大数となるように配置する(S1504)。ステップS1504におけるラーメン柱の配置に係る処理は、前述のラーメン柱仮配置処理として例示した処理と略同様であるので、ラーメン柱仮配置処理の説明を参照するものとし、詳細な説明を省略する。
The
制御部10は、H形鋼のラーメン柱が3本以上配置された配置可能領域の有無を判定する(S1505)。
The
ステップS1505において、H形鋼のラーメン柱が3本以上配置された配置可能領域があると判定した場合(S1505:YES)、制御部10は、対象となる配置可能領域内に配置されているラーメン柱を統合して種類を変更する(S1506)。ステップS1506では、250mm等の所定間隔で配置された2本のH形鋼のラーメン柱を、WH形鋼の1本のラーメン柱に変更する。X軸方向の配置線上に設定された配置可能領域内のラーメン柱に対しては、左端側に位置する2本のH形鋼のラーメン柱を対象とし、最も左側のラーメン柱の左端部を配置点として、1本のWH形鋼のラーメン柱に統合する。Y軸方向の配置線上に設定された配置可能領域内のラーメン柱に対しては、下端側に位置する2本のH形鋼のラーメン柱を対象とし、最も下側のラーメン柱の左端部を配置点として、1本のWH形鋼のラーメン柱に統合する。
In step S1505, if it is determined that there is an arrangement possible area in which three or more H-shaped steel rigid-frame columns are arranged (S1505: YES), the
制御部10は、種類を変更したラーメン柱が配置されている配置可能領域内に、まだ、H形鋼のラーメン柱が連続して3本以上配置されているか否かを判定する(S1507)。ステップS1507において、連続したラーメン柱の配置とは、同一配置領域内に250mm等の所定長の間隔でラーメン柱が配置されていることを示す。同一の配置領域内であっても、所定長より離隔している場合は、連続していないものとみなす。
The
ステップS1507において、連続して3本以上配置されていると判定した場合(S1507:YES)、制御部10は、ステップS1506へ戻り、以降の処理を繰り返す。
In step S1507, if it is determined that three or more are consecutively arranged (S1507: YES), the
ステップS1507において、連続して3本以上配置されたラーメン柱はないと判定した場合(S1507:NO)、制御部10は、対象とした配置線についての偏心率が、15%以下等の所定の偏心率条件を充足しているか否かを判定する(S1508)。
In step S1507, if it is determined that there are no rigid frame columns in which three or more are consecutively arranged (S1507: NO), the
ステップS1507において、偏心率条件を充足していないと判定した場合(S1508:NO)、ステップS1501へ戻り、以降の処理を繰り返す。 If it is determined in step S1507 that the eccentricity condition is not satisfied (S1508: NO), the process returns to step S1501 and the subsequent processes are repeated.
ステップS1502において、再配置条件を充足する配置線がないと判定した場合(S1502:NO)、ステップS1505において、H形鋼のラーメン柱が3本以上配置された配置可能領域がないと判定した場合(S1505:NO)、又はステップS1507において、偏心率条件を充足していると判定した場合(S1507:YES)、制御部10は、偏心率調整第2処理を終了する。
If it is determined in step S1502 that there is no placement line that satisfies the relocation conditions (S1502: NO), or if it is determined in step S1505 that there is no placement possible area where three or more H-beam rigid frame columns are placed. (S1505: NO), or if it is determined in step S1507 that the eccentricity condition is satisfied (S1507: YES), the
偏心率調整第2処理におけるステップS1505乃至S1507の処理について具体的に説明する。図15は、本願記載の設計支援装置1が実行する偏心率調整第2処理の一部の概要を模式的に示す説明図である。図15は、処理の対象となる配置線上に2箇所の配置可能領域が設定されている例を模式的に示している。図15において、破線は、配置線を示しており、細線の矩形は、配置可能領域を示している。また、太線は、配置されているラーメン柱の種類を断面形状により示している。図15(a)に示すように、2箇所の配置可能領域には、それぞれH形鋼のラーメン柱が3本配置されている。先ず、左側の配置可能領域が処理の対象となり、ステップS1506の処理により、図15(b)に示すように、最も左側のラーメン柱の種類がWH形鋼に変更され、左から2番目のラーメン柱が除去されている。図15(a)及び(b)に示すように、ラーメン柱種類変更処理は、ラーメン柱を統合し、種類をH形鋼からWH形鋼に変更した処理となる。なお、ステップS1506の処理後、ステップS1501へ戻るため、右側の配置可能領域のラーメン柱に対しても同様の処理が行われる。
The processes of steps S1505 to S1507 in the second eccentricity adjustment process will be specifically described. FIG. 15 is an explanatory diagram schematically showing an overview of a part of the second eccentricity adjustment process executed by the
図16は、本願記載の設計支援装置1が実行するラーメン柱種類変更処理の概要を模式的に示す説明図である。図16は、本願記載の設計支援装置1が実行する偏心率調整第2処理の一部の概要を模式的に示す説明図である。図16(a)に示すように、配置可能領域には、H形鋼のラーメン柱が6本配置されている。ステップS1506の処理により、図16(b)に示すように、最も左側のラーメン柱の種類がWH形鋼に変更され、左から2番目のラーメン柱が除去されている。なお、図16(b)の段階では、配置可能領域内にH形鋼のラーメン柱が4本配置されているため、ステップS1507の判定結果に基づいて、再度、ステップS1506の処理を実行することになり、残っている4本についても同様の処理が行われる。図16(c)は、図16(b)に示した状態から、更に、ステップS1506による処理が行われた状態を示しており、WH形鋼のラーメン柱が2本で、H形鋼のラーメン柱が2本になっている。図16(c)により、H形鋼のラーメン柱が3本未満となったため、ステップS1507の判定結果に基づいて、当該配置可能領域に対するラーメン柱の種類変更は終わりとなる。
FIG. 16 is an explanatory diagram schematically showing an outline of the rigid-frame pillar type changing process executed by the
以上のようにして、偏心率調整第2処理が実行される。 As described above, the second eccentricity adjustment process is executed.
図3のフローチャートに戻り、設計支援装置1の制御部10は、配置本数が、最低配置本数以上であるか否かを判定する(ステップS16)。
Returning to the flowchart of FIG. 3, the
ステップS16において、配置本数が最低配置本数以上であると判定した場合(ステップS16:YES)、制御部10は、ステップS11へ進み、全方向におけるラーメン柱の配置が完了したか否かを判定する(ステップS11)。
If it is determined in step S16 that the number of Ramen pillars to be arranged is equal to or greater than the minimum number of pillars to be arranged (Step S16: YES), the
ステップS16において、配置本数が最低配置本数未満であると判定した場合(ステップS16:NO)、制御部10は、ステップS12へ進み、ラーメン柱種類変更処理を実行する(ステップS12)。
If it is determined in step S16 that the number of arranged noodles is less than the minimum number of arranged noodles (step S16: NO), the
以上のようにして、柱配置処理が実行される。 The pillar arrangement process is executed as described above.
以上のように、本願記載の設計支援装置1は、柱を配置可能な位置に、配置する柱の数が最大となるように柱を仮配置した上で、除去可能な柱を除去する。また、柱の除去に際しては、ラーメン柱の配置状況を数値化し、建築物の強度等の構造の状態を示す構造指標、偏心率等の指標を導出し、導出した構造指標、偏心率等の指標に従って除去する柱を決定する。また、強度の低下を防止するため、配置するラーメン柱の種類をH形鋼からWH形鋼に変更する。従って、建築物の設計に際し、建築物に必要な柱を、構造強度を考慮した位置に自動配置することが可能となる。そして、建築物の意匠を設計する担当者であっても、構造強度を考慮した設計を容易にすることが可能であり、しかも柱の配置作業を簡略化し、作業効率を向上させることが可能である。
As described above, the
本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他のいろいろな形態で実施することが可能である。そのため、かかる実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be implemented in various other forms. Therefore, such embodiments are merely illustrative in all respects, and should not be interpreted in a limiting manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted in any way by the main text of the specification. Furthermore, all modifications and changes that come within the scope of equivalents of the claims are intended to be within the scope of the present invention.
例えば、前記実施形態では、H形鋼又はWH形鋼を用いたラーメン柱の配置に関する形態を示したが、本発明はこれに限らず、他の形状のラーメン柱、更には、ラーメン柱以外の柱等、様々な柱の配置に適用することが可能である。 For example, in the embodiment described above, a form related to the arrangement of rigid-frame columns using H-shaped steel or WH-shaped steel is shown, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applicable to rigid-frame columns of other shapes, and furthermore, It is possible to apply the arrangement of various pillars such as pillars.
また、前記実施形態では、直交する第1水平方向及び第2水平方向に平行な配置線を設定する形態を示したが、本発明はこれにかぎるものではなく、3方向以上の水平方向に配置線を設定してもよく、直角以外の角度で交差する水平方向に配置線を設定してもよい等、適宜設定することが可能である。 Further, in the above embodiment, the arrangement lines are set parallel to the first horizontal direction and the second horizontal direction that are orthogonal to each other, but the present invention is not limited to this, and the arrangement lines are arranged in three or more horizontal directions. It is possible to set the lines as appropriate, such as setting lines or setting lines in the horizontal direction that intersect at angles other than right angles.
更に、前記実施形態では、設計支援装置1を使用者が直接操作する形態を示したが、本発明はこれに限らず、設計支援装置1を通信網NW上のウェブサーバコンピュータとして設置し、使用者が操作する端末装置に対して設計支援装置1からウェブサービスを提供する形態等、様々な形態に展開することが可能である。
Further, in the embodiment, the
1 設計支援装置
10 制御部
11 記録部
110 CADプログラム
111 設計支援プログラム
112 CAD情報データベース(ローカル)
113 構造情報データベース(ローカル)
114 物流情報データベース(ローカル)
12 記憶部
13 入力部
14 表示部
15 通信部
2 基幹装置
DB1 CAD情報データベース
DB2 構造情報データベース
DB3 物流情報データベース
3 構造設計支援装置
4 管理支援装置
5 生産支援装置
NW 通信網
1
113 Structure information database (local)
114 Logistics information database (local)
12
Claims (12)
柱を配置可能な位置に、配置する柱の数が最大となるように柱を配置する仮配置手段と、
前記仮配置手段が配置した柱のうちで除去可能な柱を除去する除去手段と
を備え、
前記仮配置手段は、柱を配置可能な配置領域を設定し、設定された配置可能領域に対し、柱の本数が最大数となるように、配置可能な全ての位置に柱を仮配置する
ことを特徴とする設計支援装置。 A design support device that supports the design of placing columns in a building,
temporary placement means for arranging columns at positions where the columns can be placed so that the number of columns to be placed is maximized;
and removing means for removing removable pillars from among the pillars arranged by the temporary arrangement means ,
The temporary placement means sets a placement area where the pillars can be placed, and temporarily places the pillars at all possible positions so that the number of columns becomes the maximum number in the set placement area.
A design support device characterized by:
前記仮配置手段は、
建築物の第1水平方向及び第1水平方向と交差する第2水平方向に沿った格子状の配置線を設定する手段と、
設定した配置線上で柱を配置可能な配置可能領域を設定する手段と、
設定した配置可能領域に柱を配置する手段と
を含む
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to claim 1,
The temporary placement means is
means for setting grid-like arrangement lines along a first horizontal direction of the building and a second horizontal direction intersecting the first horizontal direction;
means for setting a placeable area in which columns can be placed on the set placement line;
A design support device comprising means for arranging a pillar in a set arrangable area.
建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率が、所定の偏心率条件を充足するか否かを判定する偏心率判定手段を備え、
前記偏心率判定手段が判定した結果を、柱の配置又は除去の判定に用いる
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to claim 1 or claim 2,
Eccentricity determination means for determining whether or not the eccentricity of a column arranged with respect to the horizontal direction of the building satisfies a predetermined eccentricity condition,
A design support device characterized in that a result determined by the eccentricity determining means is used to determine placement or removal of a column.
建築物の構造に基づいて柱の最低配置本数を導出する最低配置本数導出手段を備え、
前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数を、柱の配置又は除去の判定に用いる
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to any one of claims 1 to 3,
Equipped with a minimum number of columns deriving means for deriving the minimum number of columns to be arranged based on the structure of the building,
A design support device characterized in that the minimum number of columns derived by the minimum number of columns deriving means is used for determining placement or removal of columns.
配置する柱の種類に基づく数値、前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数及び配置する柱の本数の関係を示す数値、建築物の水平方向に対して配置する柱の偏心率に基づく数値、並びに柱群として配置する柱の状況を示す数値のうちの1又は複数の数値に基づく数値として構造指標を導出する指標導出手段を備え、
前記指標導出手段が導出した構造指標を、柱の配置又は除去の判定に用いる
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to claim 4,
A numerical value based on the type of pillars to be placed, a numerical value indicating the relationship between the minimum number of pillars to be placed and the number of pillars to be placed derived by the minimum number of pillars to be placed, and a numerical value based on the eccentricity of the pillars to be placed with respect to the horizontal direction of the building. , and an index deriving means for deriving a structural index as a numerical value based on one or more of the numerical values indicating the status of the pillars arranged as a pillar group,
A design support device characterized in that the structural index derived by the index deriving means is used to determine placement or removal of a column.
前記指標導出手段が構造指標の導出に用いる配置する柱の種類に基づく数値は、断面形状がH字状をなすH形鋼を用いたラーメン柱、及びH形鋼をH字の横方向に重畳した形状をなすWH形鋼を用いたラーメン柱のそれぞれの本数に基づく数値である
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to claim 5,
The numerical value based on the type of column used by the index deriving means to derive the structural index is based on a rigid frame column using H-shaped steel with an H-shaped cross-sectional shape, and a rigid-frame column using H-shaped steel that is superimposed in the horizontal direction of the H-shape. A design support device characterized in that the numerical value is based on the number of each rigid-frame column using WH section steel having a shape.
前記除去手段は、
建築物の第1水平方向又は第1水平方向と交差する第2水平方向に沿った配置線のうち、前記指標導出手段が導出した構造指標を悪化させる要因となる柱が配置された配置線上に含まれる柱から、除去する柱を判定する
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to claim 5 or 6,
The removing means includes:
Among the placement lines along the first horizontal direction of the building or the second horizontal direction that intersects the first horizontal direction, on the placement line where a column that is a factor that worsens the structural index derived by the index derivation means is placed. A design support device characterized by determining columns to be removed from included columns.
前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数より、配置する柱の本数が少ない場合に、
建築物の第1水平方向又は第1水平方向と交差する第2水平方向に沿った配置線のうち、所定の再配置条件を充足する配置線を選択する手段と、
選択した配置線上の柱を配置可能な位置のうち、柱を配置することによる偏心率が所定の偏心率条件を充足する位置に柱を配置する手段と
を備えることを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to any one of claims 4 to 7,
When the number of columns to be arranged is less than the minimum number of columns derived by the minimum number of columns to be arranged,
means for selecting a placement line that satisfies a predetermined relocation condition from among placement lines along the first horizontal direction of the building or a second horizontal direction intersecting the first horizontal direction;
A means for arranging a column at a position where the eccentricity caused by arranging the column satisfies a predetermined eccentricity condition among the positions where the column can be placed on the selected arrangement line.
前記最低配置本数導出手段が導出した最低配置本数より、配置する柱の本数が少ない場合に、配置する柱の種類を変更する種類変更手段を備える
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to any one of claims 4 to 8,
A design support device comprising: a type changing means for changing the type of pillars to be placed when the number of pillars to be placed is smaller than the minimum number of pillars to be placed than the minimum number of pillars derived by the minimum number of pillars to be placed.
前記種類変更手段による柱の種類の変更は、断面形状がH字状をなすH形鋼を用いたラーメン柱を、H形鋼をH字の横方向に重畳した形状をなすWH形鋼を用いたラーメン柱に変更する
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to claim 9,
The type of column can be changed by the type changing means by using a rigid-frame column made of H-shaped steel whose cross-sectional shape is H-shaped, or a WH-shaped steel column made of H-shaped steel superimposed in the lateral direction of the H-shape. A design support device that is characterized by changing to a ramen pillar.
前記仮配置手段が配置する柱は、ラーメン柱である
ことを特徴とする設計支援装置。 The design support device according to any one of claims 1 to 10,
A design support device, wherein the pillar placed by the temporary placement means is a rigid frame pillar.
コンピュータに、
柱を配置可能な位置に、配置する柱の数が最大となるように柱を配置する仮配置ステップと、
配置した柱のうちで除去可能な柱を除去するステップと
を実行させるようにしてあり、
前記仮配置ステップは、柱を配置可能な配置領域を設定し、設定された配置可能領域に対し、柱の本数が最大数となるように、配置可能な全ての位置に柱を仮配置する
ことを特徴とする設計支援プログラム。 A design support program executed on a computer that supports design related to buildings,
to the computer,
a provisional placement step of arranging columns at positions where the columns can be placed so that the number of columns to be placed is maximized;
The steps of removing the removable pillars among the placed pillars are executed.
In the temporary placement step, a placement area in which the pillars can be placed is set, and the pillars are temporarily placed in all possible positions so that the number of columns becomes the maximum number in the set placement area.
A design support program characterized by:
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