JP4711533B2 - 柱脚設計支援方法、柱脚設計支援システム及び柱脚設計支援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 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼構造物の柱脚設計時になされる柱脚の耐力検定の結果を設計者が容易に全体把握できるようにして柱脚の設計を支援する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼構造物の柱脚設計に際しては、各柱脚の柱脚型式を設定した上で、柱脚に作用する各種荷重ケース（鉛直荷重と水平荷重との組み合わせでなる）毎の各種応力（軸力、曲げモーメント、せん断力）と耐力とを算出し、応力と耐力とのバランスの度合いを検定し、設計初期段階で設定した柱脚型式が適切か否かの判定を行うことが行われている。このような柱脚設計に係る耐力検定は、応力を耐力で除算した値（以下、検定値という）に基づいて行なわれており、検定値が１を超える場合には、応力が許容耐力を超えることになり設計変更が必要と判定され、耐力の変更即ち柱脚型式の変更が行われる。また、１以下である場合には、設計変更が必要とは判定されないものの設計変更を行った方が好ましい場合もあり、それらを設計者が適宜判断するようにしている。
【０００３】
近年では、このような柱脚の耐力検定をコンピュータを用いて行うようにした柱脚設計支援システムが開発されている。図１９は、従来の柱脚設計支援システムで用いられる柱脚設計支援プログラムの動作、特に画面遷移を示すフロチャートである。なお、図中、実線矢印はウィンドウの遷移の流れを示し、破線矢印は、データの流れを示している。
【０００４】
この柱脚設計支援システムでは、まず、柱脚設計支援プログラムが起動されてメインウィンドウが表示され、メインウィンドウ上で設計者により耐力検定ウィンドウの表示指示入力が行われて耐力検定ウィンドウが表示される。
【０００５】
図２０は、耐力検定ウィンドウを示す図である。耐力検定ウィンドウは、耐力検定の結果を表示する画面であり、耐力検定テーブル群１０２（図１９参照）に基づいて表示される画面である。この耐力検定ウィンドウでは、柱軸方向（Ｘ方向、Ｙ方向）毎に、多種の荷重ケース（鉛直荷重と水平荷重との組み合わせでなり、ここでは長期Ｌ、地震Ｅ、短期Ｌ＋Ｅ、短期Ｌ−Ｅ、終局Ｌ＋γＥ、終局Ｌ−γＥ）のそれぞれについての判定結果、すなわち検定結果（検定値）に基づき設計初期段階で設定した柱脚型式が適切か否かを判定した結果を表形式で表示するようになっている。
【０００６】
設計者は、このように構成された耐力検定ウィンドウ（各柱脚毎の検定結果シートに相当）によって耐力検定対象の各柱脚についての判定結果を確認し、設計変更が必要か否かを判断して必要とあれば型式を変更して（すなわち異なる耐力の型式に変更して）再度検定値を計算させ、その再計算値に基づいて再判定させた結果を耐力検定ウィンドウ上で確認する。この作業を繰り返し行い、応力−耐力バランスが適切になったところで柱脚設計が完了する。なお、図１９に示す柱・柱脚リストウィンドウは、柱・柱脚情報を管理する柱・柱脚リストテーブル１０１に基づき構成されるもので、耐力検定対象の全柱脚の柱・柱脚情報をリスト表示する画面である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の柱脚設計支援システムでは、検定結果の確認が柱脚毎の耐力検定シートによる各柱脚毎に別々にしか行えないようになっているため、構造物の各柱脚のうち、耐力検定対象の柱脚全てを確認するにはかなりの時間を要することとなってしまう。このため、設計者は、設計図面を参照して応力と耐力とのバランスの度合いに問題がありそうな柱脚を長年の経験に基づく感により幾つか選択して確認するに留まっていた。
【０００８】
このように、従来の柱脚設計支援プログラムでは、検定結果の表示に関し、耐力検定対象の柱脚全体の検定結果を短時間で把握できるような配慮がなされていないため、設計者は、設計図を参照しながら上述したように検定結果シート（耐力検定ウィンドウ）で１つ１つ確認する必要があり、その結果、設計に非常に手間取って多大な時間を要していた。また、仮に、ある柱脚の応力−耐力バランスが耐力に余裕のある具合に偏っており（すなわち、柱脚に作用する応力に対して必要以上に余裕のある耐力の型式に設定されている）、耐力の小さな型式に変更することが可能であったとしても、それを確認するようなきめ細かな把握が時間的な制約上難しく、経済設計が極めて困難であった。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、耐力検定対象の柱脚全体の配列を表示手段上に表示するとともに、柱脚全体の応力と耐力とのバランスの度合いを視覚的に容易に把握できるようにして、設計時間の大幅短縮、経済設計の実施の容易化を図ることが可能な柱脚設計支援方法、柱脚設計支援システム及び柱脚設計支援プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る柱脚設計支援方法は、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて、柱脚に作用する応力と耐力とのバランスの度合いを検定した検定結果を表示手段上に表示するようにした柱脚設計支援方法であって、耐力検定は、柱脚に作用する応力を耐力で除算した値である検定値に基づくものであり、柱脚に作用する曲げモーメント及びせん断力の各応力毎に多種の荷重ケースのそれぞれについて検定値を求めると共に、各応力毎に検定値のうちの最大値を求め、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれを模式的に配置した図を表示手段上に表示し、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて得られた応力毎の最大値のうちの最大なものを、柱脚型式が同一の柱脚毎に、各応力のそれぞれについて求め、該当の柱脚に対応する図における柱脚マークを、その旨が視覚的に識別できるように表示するものである。
【００１２】
さらに、本発明に係る柱脚設計支援方法において、前記最大値のうちの最大なものについての前記識別表示を優先した上で、図における複数の柱脚マークのそれぞれを、その柱脚に作用する各応力毎の最大値が属する段階に応じて、各応力毎に視覚的に区別して表示するものである。
【００１３】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法は、最大値と、最大値が得られた荷重ケースと、の両方又は何れか一方を柱脚マーク近傍に表示するものである。
【００１４】
さらに、本発明に係る柱脚設計支援方法は、最大値が１を超えた柱脚については、柱脚の柱脚マークを、その旨が視覚的に識別できるように表示するものである。
【００１５】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法は、最大値が１を超えた柱脚については、柱脚の柱脚マーク近傍に、その最大値が１を超えたときの応力に関する識別情報を表示するものである。
【００１６】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法において、荷重ケースは、鉛直荷重と水平荷重との組み合わせからなる長期、短期、終局の何れかであるものである。
【００１７】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法において、耐力検定は、柱脚の柱軸方向毎のそれぞれについて各応力毎に多種の荷重ケースを想定して実施され、表示手段上の表示内容を、柱軸方向、曲げモーメント、せん断力、鉛直荷重、水平荷重の組み合わせを限定して表示可能としたものである。
【００１９】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法は、柱脚マークの表示色を変えることで視覚的に識別できるようにしたものである。
【００２０】
さらに、本発明に係る柱脚設計支援方法は、表示手段に表示された図を所望により印刷して出力するものである。
【００２１】
本発明に係る柱脚設計支援システムは、上記の何れかの柱脚設計支援方法を実施するためのものである。
【００２２】
本発明に係る柱脚設計支援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は、上記の何れかの柱脚設計支援方法をコンピュータに実行させるための柱脚設計支援プログラムを記録したものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施の形態の柱脚設計支援プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャート、図２は本発明の一実施の形態の柱脚設定支援プログラムにおける画面遷移の一例を示す図である。なお、図２において実線矢印はウィンドウの遷移の流れを示し、破線矢印は、データの流れを示している。また、２重枠で示されている部分は、本実施の形態の特徴部分である。また、図３は本発明の一実施の形態の柱脚設計支援システムの構成を示すブロック図である。
【００２４】
まず、図３に基づいて柱脚設計支援システムの構成を説明する。
柱脚設計支援システム１は、表示手段３と、入力手段としてのマウス５及びキーボード７と、ＦＤ駆動装置９と、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１と、メモリ１３と、ハードディスク１５と、プリンタ１７と、柱脚設計支援システムを統括して管理するＣＰＵ１９とを具備した構成となっている。ＣＰＵ１９は、ハードディスク１５にインストールされた柱脚設計支援プログラムを実行して当該プログラムに基づく処理を行う。この柱脚設計支援プログラムは、当該プログラムを記録した記録媒体（例えばＦＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等）によって提供され、ＣＤ−ＲＯＭ１１ａによって提供された場合には、ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１１を介してハードディスクにインストールされ、ＦＤ９ａによって提供された場合には、ＦＤ駆動装置９を介してハードディスク１５にインストールされる。
【００２５】
ハードディスク１５内には管理ＩＤによってそれぞれ対応付けられた、柱・柱脚リストテーブル１６、耐力検定テーブル群１８、柱・通り記号定義テーブル２０が格納されている（図２参照）。なお、柱・柱脚リストテーブル１６及び耐力検定テーブル群１８は、それぞれ従来の柱・柱脚リストテーブル１０１及び耐力検定テーブル群１０２と同様のもので、ここでは、これら柱脚リストテーブル１０１及び耐力検定テーブル群１０２には、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれに関する各種情報が予め格納されていることとする。なお、耐力検定対象とする柱脚は、建築物の柱脚全体であってもよいし、設計者が任意に選択した領域内の柱脚であってもよい。例えば、経験豊かな設計者であれば、設計図から応力と耐力のバランスに問題がありそうな柱脚にあたりをつけることが可能であるため、その柱脚を含む所望の領域内が選択されることになる。
【００２６】
これら柱・柱脚リストテーブル１６及び耐力検定テーブル群１８の各テーブルについて、従来技術の説明においては図示を省略したが、ここで図示することにする。
【００２７】
図４は柱・柱脚リストテーブルを示す図である。 柱・柱脚リストテーブル１６には、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて（図４には便宜上１つの柱脚しか示していない）の、管理ＩＤと、柱脚を特定するためのＸ符号及びＹ符号と、柱符号（柱の材料の形状（角型、円形など）、寸法（径、板厚など）、材質（強度、溶接特性など）の組合せを定義する符号）と、鋼管記号（鋼管の形状、寸法を現す記号）と、柱脚型式（ベースプレートの外形寸法、アンカーボルトのボルト径、ベースプレートとアンカーボルトのそれぞれの強度の組合せを現す記号）とが格納されている。
【００２８】
図５〜図７は耐力検定テーブル群を構成する各テーブルを示した図で、図５は応力・耐力情報テーブル、図６は軸力検定用テーブル、図７（ａ）（ｂ）は、柱軸方向別（（ａ）がＸ軸方向、（ｂ）がＹ軸方向）の柱脚検定テーブルを示している。
【００２９】
図５に示す応力・耐力情報テーブルには、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて（図５には便宜上１つの柱脚しか示していない）、管理ＩＤと、柱軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）毎に、各種荷重条件（長期Ｌ、短期Ｌ＋Ｓ、短期Ｌ＋ＬＷ、短期Ｌ＋ＲＷ、短期Ｌ＋ＬＥ、短期Ｌ＋ＲＥ、終局Ｌ＋γＬＥ、終局Ｌ＋γＲＥ）での軸力、曲げモーメント、せん断力のそれぞれについての応力と耐力とが格納されている（なお、軸力については応力のみ）。
【００３０】
また、図６に示す軸力検定用テーブルには、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて（図６には便宜上１つの柱脚しか示していない）、管理ＩＤと、積載荷重（長期、短期、終局）毎に、軸力についての圧縮耐力と引張耐力とが格納されている。
【００３１】
また、図７に示す柱脚検定テーブルには、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて（図７には便宜上１つの柱脚しか示していない）、管理ＩＤと、柱軸方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）毎に、各種荷重条件（長期Ｌ、短期Ｌ＋Ｓ、短期Ｌ＋ＬＷ、短期Ｌ＋ＲＷ、短期Ｌ＋ＬＥ、短期Ｌ＋ＲＥ、終局Ｌ＋γＬＥ、終局Ｌ＋γＲＥ）での軸力、曲げモーメント、せん断力のそれぞれについての検定値と該検定値に基づく判定フラグとが格納されている。
【００３２】
ここで、図７の判定フラグ欄１８ａに格納される判定フラグについて説明する。判定フラグは、柱脚に作用する応力を耐力で除算した値である検定値に基づいて、当該柱脚に係る耐力と応力のバランスが適切か否かを判定した結果を識別するためのもので、ここでは０〜５の何れかの値を取る。それぞれの値が示す内容は以下の通りである。
０（ＯＫ）：全ての応力種類について許容範囲内である
１（＊１）：軸力がベースプレート下端のコンクリート許容圧縮力を超えている
２（＊２）：軸力がアンカーボルトの許容引張り応力を超えている
３（＊３）：モーメントが許容耐力を超えている
４（ＯＫ＊４）：アンカーボルトのせん断負担範囲内である
５（＊５）：アンカーボルトのせん断負担を超えている
なお、括弧内の文字は、当該判定フラグに基づいて判定結果を表示画面上に実際に表示する際の内容を示している。
【００３３】
検定値が１を超えた場合の上記１〜５は、これらのうちのどれに該当するかがこの順序で検定され、最初に該当したものが判定結果として格納されるようになっている。つまり、検定値が１を超えた場合の判定フラグ欄１８ａには、検定順上位の該当の判定フラグが格納されることになる。
【００３４】
以下、本実施の形態の柱脚設定支援プログラムの動作を図１及び図３を参照しながら説明する。
ここで、柱脚設計支援プログラムのフローチャートの説明に先立って、本実施の形態の柱脚設計支援プログラムにおける特徴部分の概略を説明する。なお、詳細については後述する。本実施の形態の柱脚設計支援プログラムは、従来技術で説明した機能に加えて、後述の図１２に示すような、耐力検定対象の複数の柱脚の配列を模式的に示す図（以下、キープランと呼ぶ）を表示手段３上に表示するとともに、キープラン上で柱脚を意味する柱脚マークを、その柱脚に加わる曲げモーメントＭ及びせん断力Ｑのそれぞれの検定結果が識別できるように、検定値の段階に応じてマークや色調等にて視覚的に区別して表示するようにしたことに特徴を有するものであり、このキープランにより、応力と耐力のバランスが適切か否かを設計者が視覚的に容易に把握可能とし、設計作業の時間短縮及び効率化を図ることを可能としたものである。
【００３５】
なお、キープランでは、設計図上の柱脚の配置位置をキープランの座標系の位置に置換し、その置換された位置にそれぞれ柱脚マークが表示される。このため、例えば実際の設計図面上の柱配列が、図９（ａ）の各軸の各交点に配列されたような配列であっても、そのキープランは、図９（ｂ）のようにキープランの座標系で整理されて表現される。なお、ここでは、キープランの座標系をＸ−Ｙ直交座標系とした場合を例示している。
【００３６】
本実施の形態の特徴部分が明らかになったところで、図１及び図３を参照しながら柱脚設計支援プログラムの動作について説明する。
ＣＰＵ１９は、設計者によるマウス５のクリック操作などにより柱脚設計支援プログラムが起動されたことを認識すると、表示手段３上にメインウィンドウを表示する（Ｓ１）。このメインウィンドウにおいては、マウス５の操作により図２に示された各種のウィンドウを表示させることができるようになっている。ここでは、設計者によって耐力検定結果を示す耐力検定ウィンドウの表示指示が行われ、ＣＰＵ１９はこの指示を認識すると、耐力検定ウィンドウを表示手段３上に表示する。
【００３７】
図１０は耐力検定ウィンドウの一例を示す図である。この耐力検定ウィンドウは、耐力検定テーブル群１８に基づいて構成されるウィンドウであって、図２０に示した従来の耐力検定ウィンドウとほぼ同様の構成であるが、柱脚位置定義フィールド２１が新たに設けられている点が異なっている。なお、柱脚位置定義フィールド２１を除く他の部分は同じであり、その説明は重複するため省略する。また、柱脚位置定義フィールド２１については、以下の該当箇所で詳述する。ＣＰＵ１９は、この耐力検定ウィンドウのリストボタン２３がクリックされたことを認識すると、耐力検定ウィンドウに重ねて柱・通り記号定義ウィンドウを表示する（Ｓ２）。
【００３８】
図１１は、柱・通り記号定義ウィンドウの一例を示す図である。
通常、設計図上では、柱位置を特定するための通り記号が柱列毎に付されている。例えば図９（ａ）の例ではＲ１〜Ｒ３，Ｘ１〜Ｘ３，Ｓ１〜Ｓ４が通り記号に該当する。柱・通り記号定義ウィンドウでは、このような通り記号を、キープランの座標系の各座標軸の番号（以下、座標軸通り番号という）で定義するための入力が行われる（Ｓ３）。このように通り記号を座標軸通り番号で定義することにより、先の図９（ａ）に示したような複雑な柱配列の耐力検定の際にも適用可能な汎用性の高い設計支援システムを構築できることとなる。そして、ここで定義された通り記号は、キープラン上に表示される各座標軸にそれぞれに表示されることになる。
【００３９】
すなわち、図１１には、Ｘ軸の座標軸通り番号１〜１０のそれぞれの通り記号入力フィールド３１に通り記号Ｘ１〜Ｘ１０が入力され、Ｙ軸の座標軸通り番号１〜１０のそれぞれの通り記号入力フィールド３２に通り記号Ｙ１〜Ｙ１０が入力された場合を示しており、この場合、キープラン上には図１２に示すように通り記号が表示されることになる。
【００４０】
なお、通り記号入力フィールド３１、３２に入力する際には、キーボード７を利用して直接入力するようにしても良いし、採番設定支援フィールド３３〜３５を利用して行っても良い。具体的には例えば図１１に示されているようにＸ１〜Ｘ１０を入力したい場合には、まず、軸選択フィールド３６でＸ軸のラジオボタンを選択し、採番設定支援フィールド３３の頭文字入力フィールド３３ａにＸを、連番入力フィールド３３ｂに１を入力し、連番開始値設定フィールド３３ｃ及び連番開始値設定フィールド３４ｄにそれぞれ１及び１０を入力して採番ボタン３３ｅを押下することにより、通り記号入力フィールド３１にＸ１〜Ｘ１０を自動的に入力することが可能となる。
【００４１】
また、座標軸通り番号と同じ番号を入力したい場合には、採番設定支援フィールド３４を利用することで、簡単に入力することが可能となる。すなわち、同じ値にしたい最後のセルの番号を終了セル入力フィールド３４ａに入力して採番ボタン３４ｂを押下することにより、入力フィールド３１内において、カーソルが位置する現在セルから終了セル入力フィールド３４ａに入力されたセルまでに、座標軸通り番号と同じ値が自動的に入力されることになる。また、クリアフィールド３５は、カーソルが位置する現在セルからセル指定フィールド３５ａに入力したセルに入力された内容全てをクリアボタン３５ｂの押下によってクリアするものである。なお、これら採番設定支援機能は、当然のことながら柱脚設計支援プログラムによって提供されるものである。
【００４２】
このようにして通り記号が通り記号入力フィールド３１、３２に入力され、設計者によりＯＫボタン３７が押下されると（Ｓ４）、ＣＰＵ１９は、ここで入力された定義情報をハードディスク１５に書き込むとともに、通り記号定義ウィンドウを閉じてその制御を耐力検定ウィンドウに戻す。
【００４３】
耐力検定ウィンドウ（図１０参照）は、上述したように図２０示した従来の耐力検定ウィンドウに新たに柱脚位置定義フィールド２１が設けられたもので、この柱脚位置定義フィールド２１を利用して各柱脚位置の定義が行われる。
【００４４】
具体的に説明すると、設計図上においてＸ１，Ｙ１で特定される柱脚を耐力検定ウィンドウ上で定義する場合、図１０に示されているように、柱脚位置定義フィールドのＸ入力フィールド２１ａ及びＹ入力フィールド２１ｂに、それぞれ当該柱脚位置を特定する通り記号Ｘ１，Ｙ１に対応する座標軸通り番号１をそれぞれ入力する。なお、Ｘ入力フィールド２１ａ及びＹ入力フィールド２１ｂのそれぞれの横のフィールド２２ａ、２２ｂには、それぞれ対応する通り記号が自動表示されるようになっている。この柱脚位置の定義は、設計図面を参照しながら行われる。以上のようにして定義された内容は、ハードディスク１５内の柱・通り記号定義テーブル２０に格納される。図８は柱・通り記号定義テーブルを示す図であり、図８に示されているように、柱・通り記号定義テーブル２０では、上記の定義内容が管理ＩＤ別に管理されている。
【００４５】
この柱脚位置定義入力が耐力検定対象の全ての柱脚について行われ（Ｓ５）、その後、設計者によりマウス５の操作等によりキープラン作成指示の操作が行われると（Ｓ６）、ＣＰＵ１９は、耐力検定テーブル群１８、柱・通り記号定義テーブル２０に基づいてキープランを生成して表示手段３上に表示する（Ｓ７）。
【００４６】
図１２〜図１６はキープランの一例を示す図で、図１２はキープラン全体を示しており、図１３〜図１６は実際に表示手段３上に表示されたキープランを示している。キープランについては、これまでに簡単に説明してきたが、ここでは詳細に説明する。
キープラン（図１２参照）には、二次元の座標系による座標軸（ここでは直交座標系によるＸ軸及びＹ軸）が所定の間隔で表示され、各軸には、柱・通り記号定義ウィンドウ（図１１参照）で定義された通り記号がＸ軸方向（図示右方向）、Ｙ軸方向（図示上方向）に順に表示される。そして、耐力検定ウィンドウ（図１０参照）を利用して定義された全ての柱脚について、それぞれの柱脚位置すなわち通り記号で特定される座標の交点に柱脚マーク□が表示され、更に柱脚マーク□の右上には当該柱脚に関する応力情報が表形式で表示される。
【００４７】
キープラン上に表示される柱脚マーク□は、その表示位置に対応する柱脚の検定結果の段階によって表示色によって視覚的に区別して表示される。この表示に際し、ＣＰＵ１９で行われる処理は以下の通りである。
ＣＰＵ１９は各柱脚毎に、耐力検定テーブル群１８の柱脚検定テーブル（図７参照）から、各柱脚毎に、曲げモーメントＭ及びせん断力Ｑのそれぞれ応力毎の複数の検定値のうちの最大値を検索し、その各最大値がそれぞれ属する段階の表示色を図１７に示す色定義テーブルに基づいて、該当の表示色で柱脚マーク□を表示するとともに、各最大値を柱脚マークの右上の表の該当箇所（表の左下側の上下に２つのセル内）に表示する。なお、この表については後で詳述する。
【００４８】
ここで、柱脚マーク□は、曲げモーメントＭが□内、せん断力Ｑが□枠を示すもので、柱脚マーク□内が曲げモーメントＭの最大検定値の表示色によって塗りつぶされ、柱脚マーク□枠の色がせん断力Ｑの最大検定値の表示色で表示される。具体例で説明すると、図１３において座標Ｘ１，Ｙ１の柱脚４１は、曲げモーメントＭの検定値のうちの最大値が０．５６であり、０．５を超え０．７５以下で、せん断力Ｑの検定値のうちの最大値が０．９７であり、０．７５を超え１．０以下であることから、図１７の符号５１内の色定義により、柱脚マーク□内が水色で塗りつぶされ、柱脚マーク□枠が黄太線で表示されることになる。なお、図１７において検定値を分類する各基準値（０．５、０．７５）は、任意に変更可能である。
【００４９】
また、ＣＰＵ１９は、耐力検定テーブル群１８の柱脚検定テーブル（図７参照）で管理されている複数の検定値の中から、柱脚型式が同一なもの毎に、それぞれ曲げモーメントＭの最大値と、せん断力Ｑの最大値とをそれぞれ検索し、該当する柱脚については、図１７の符号５２の色定義を優先して適用する。すなわち、図１４の柱脚４２は、曲げモーメントＭの最大検定値が１．２８であるため、図１７の符号５１の色定義によれば柱脚マーク□枠内を桃色で表示するところであるが、型式が「□−５００−８Ｍ−４２」であるもののうち、曲げモーメントＭの検定値が最大である柱脚に該当するため、当該柱脚マーク□枠内を濃い桃色で表示する。また、図１５の柱脚４３は、型式が「□−５００−８Ｍ−４８」であるもののうち、曲げモーメントＭ、せん断力Ｑの両方ともその検定値が最大であるため、柱脚マーク□枠内、柱脚マーク□枠とも、符号５２の色定義が適用され、それぞれ濃い桃色、赤太線で表示される。
【００５０】
次に、柱脚マーク□右上に表示される表の出力内容を説明する。図１８は出力内容の説明図である。この表の表示に際し、ＣＰＵ１９で行われる表示処理は以下の通りである。
ＣＰＵ１９は各柱脚毎に、耐力検定情報テーブルから、柱符号と、柱脚型式と、判定結果とを抽出するとともに、先に検索した曲げモーメントＭ及びせん断力Ｑのそれぞれの最大検定値と、該最大検定値をもたらした荷重ケースと、判定結果とを抽出し、対応する柱脚マークの右上に表形式で表示する。なお、検定値が１を超えたものについては、設計変更が必要であるので、識別できる情報を表示する。具体的には、図１６の柱脚４４は曲げモーメントＭの最大値が１を超えており、表にはその内容（＊３）が表示されている。なお、この出力内容表及び図１７の色定義テーブルは、図１３に示すように表示手段３上のキープランにも表示され、設計者が確認しやすいようになっている。
【００５１】
設計者は、このように構成されたキープランから、耐力検定対象の柱脚全体の応力−耐力バランスを視覚的に把握することが可能となる。そして、設計変更が必要な柱脚が有るか否かを確認すべく、キープラン上で、検定値が１を超えることを示す表示色、及び同一型式中最大であることを示す表示色で表示されている柱脚マークを探す作業を行い、設計変更が必要な柱脚（例えば図１６の柱脚４４）を見つけた場合、その柱脚型式を変更すべく、設計変更対象の柱脚マークをクリックし、当該柱脚の耐力検定シート（耐力検定ウィンドウ）を表示手段３上に表示する。そして、出力内容表の判定結果を参考にして現状の応力−耐力バランスからして適切な柱脚型式を手元の資料等から選び、耐力検定ウィンドウ上の柱脚型式の入力フィールド２４に入力して計算ＯＮボタン２５を押下する。
【００５２】
計算ＯＮボタン２５が入力されると、ＣＰＵ１９は、変更された柱脚型式に基づいてキープラン上の全柱脚についての検定値を再計算し、ハードディスクの耐力検定テーブルを更新する。そして、設計者は、柱脚型式変更後の判定結果を確認すべく再度キープランを表示する指示を行い、ＣＰＵ１９はこの指示があると、再計算データで更新された耐力情報テーブルに基づいてキープランを表示する。設計者は表示されたキープランを確認し、更に変更が必要な場合には上記と同様の処理を繰り返す。
【００５３】
また、図１４の柱脚４５は柱脚マーク□内が白で、柱脚マーク□枠が黒細線で示されている。これは、この柱脚型式（□−５００−８Ｓ−４２）では、応力に対して曲げモーメント及びせん断のそれぞれの耐力が必要以上に大きく、今よりも耐力の小さい型式に変更できることを暗示している。このように、柱脚マークによって応力と耐力のバランスの度合いが視覚的に容易に把握できるので、きめ細かな経済設計が可能となる。
【００５４】
以上のように、キープラン確認、柱脚型式変更を繰り返し、応力と耐力との良好なバランスが得られたところで柱脚設計が完了する（Ｓ８）。
【００５５】
なお、図１０〜図１３においては全方向表示タブ６１が選択され、柱軸方向がＸ、Ｙの両方についての検定結果に基づくキープランが表示されている場合を示しているが、Ｘ方向表示タブ６２や、Ｙ方向表示タブ６３を選択して柱軸方向を一方向に限定した場合のキープラン表示に切り替えることも可能である。このとき、ＣＰＵ１９は、設計者からの入力を受け付けてどのタブが選択されたかを認識し、認識したタブ方向についての耐力検定結果を耐力検定テーブルから取得してキープランを生成し、表示手段３上に表示する処理を行う。
【００５６】
また、図１２〜図１６に示したキープランは、上述したように柱軸方向がＸ、Ｙ両方向についての検定結果に基づくキープランであって、且つ、曲げモーメント及びせん断力の両方を同時に表示したものであるが、柱軸方向、応力種類（曲げモーメント、せん断力）、鉛直荷重と水平力方向（右、左）に基づく水平荷重との組み合わせからなる長期荷重、短期荷重、終局荷重の組み合わせを限定して表示することも可能である。
【００５７】
以上のようにして柱脚設計が完了し、設計者のマウス５操作により印刷ウィンドウが表示され、印刷ウィンドウ上で印刷指示入力があると（Ｓ９）、ＣＰＵ１９は、キープランウィンドウ上に表示されているキープランをプリンタで印刷して出力する（Ｓ１０）。印刷されたキープランは図１２に示したキープランに相当する。
【００５８】
また、ＣＰＵ１９は、メインウィンドウ上でのマウス５のクリックなどにより柱・柱脚リストウィンドウの表示指示が成されたことを認識すると、柱・柱脚リストウィンドウ（図示せず）を表示する。この柱・柱脚リストウィンドウは、柱・柱脚リスト情報テーブルに基づいて生成されたウィンドウで、耐力検定対象の全柱脚の柱・柱脚情報をリスト表示する画面である。
【００５９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、耐力検定対象の各柱脚の配列を模式的に示したキープランを表示手段３で表示するとともに、表示手段３上の各柱脚マークを、曲げモーメントとせん断力のそれぞれの検定結果の段階に応じて視覚的に区別して表示し、各柱脚マークから検定結果を視覚的に識別できるようにしたので、設計者は、各柱脚の応力−耐力のバランスを容易に把握できるようになる。よって、設計作業に要する時間を短縮でき、また、設計作業の効率化を図ることが可能となる。
【００６０】
また、柱脚マークの表示色から耐力の余裕度が容易に確認できるようになるため、きめ細かな経済設計が容易に行えるようになる。
【００６１】
また、柱脚マーク近傍に応力情報を示す表を表示するようにしたので、柱脚マークと実際の検定値とを同時に確認でき、設計者は柱脚の応力現象が構造計画の思惑通りになっているかを容易に判定することが可能となる。
【００６２】
また、キープランの表示に際し、応力種類、鉛直荷重、水平荷重の組み合わせを限定して表示することを可能としたので、各組み合わせ毎の応力情報の把握が簡便となって、柱脚の応力現象の詳細把握が容易となり、更にきめ細かな経済設計が可能となる。
【００６３】
また、キープランを印刷することができるため、このキープランを建築確認申請手続に際しての申請資料として用いることにより、建築主事への説明が容易になり、申請手続き期間の短縮化を図ることが可能となる。
【００６４】
なお、本実施の形態では、表示色によって検定結果を識別できるようにしたが、これは一例であって、マーク、色調、模様などによるものとしてもよく、何れにしても、柱脚マークから曲げモーメント及びせん断力のそれぞれの検定結果を視覚的に識別できるように表示されていれば良い。
【００６５】
また、本実施の形態では、設計図の柱脚位置をキープランの座標系に置き換えてその位置に柱脚マークを表示するようにしているが、設計図（平面図）をそのまま表示手段３上に展開した表示形式としてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明に係る柱脚設計支援方法は、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて、柱脚に作用する応力と耐力とのバランスの度合いを検定した検定結果を表示手段上に表示するようにした柱脚設計支援方法であって、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれを模式的に配置した図を表示手段上に表示し、表示手段上の図において柱脚を意味する柱脚マークのそれぞれを、対応する柱脚の検定結果に応じて視覚的に区別できる表示形態で表示するようにし、表示手段上の柱脚マークから柱脚の検定結果を視覚的に識別可能としたものである。
【００６７】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法において、耐力検定は、柱脚に作用する曲げモーメント及びせん断力のそれぞれの応力毎に実施され、柱脚マークは、各応力のそれぞれについての検定結果が視覚的に識別できるように表示されるものである。
【００６８】
さらに、本発明に係る柱脚設計支援方法において、耐力検定は、柱脚に作用する応力を耐力で除算した値である検定値に基づくものであり、前記柱脚マークは、柱脚に作用する前記各応力毎に多種の荷重ケースのそれぞれについて求められた前記検定値のうちの最大値が属する段階に応じて視覚的に区別して表示されるものである。
【００６９】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法は、最大値と、最大値が得られた荷重ケースと、の両方又は何れか一方を柱脚マーク近傍に表示するものである。
【００７０】
さらに、本発明に係る柱脚設計支援方法は、最大値が１を超えた柱脚については、柱脚の柱脚マークを、その旨が視覚的に識別できるように表示するものである。
【００７１】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法は、最大値が１を超えた柱脚については、柱脚の柱脚マーク近傍に、その最大値が１を超えたときの応力に関する識別情報を表示するものである。
【００７２】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法において、荷重ケースは、鉛直荷重と水平荷重との組み合わせからなる長期、短期、終局の何れかであるものである。
【００７３】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法において、耐力検定は、柱脚の柱軸方向毎のそれぞれについて各応力毎に多種の荷重ケースを想定して実施され、表示手段上の表示内容を、柱軸方向、曲げモーメント、せん断力、鉛直荷重、水平荷重の組み合わせを限定して表示可能としたものである。
【００７４】
さらに、本発明に係る柱脚設計支援方法は、耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて得られた応力毎の最大値のうちの最大なものを、柱脚型式が同一の柱脚毎に、各応力のそれぞれについて求め、該当の柱脚の柱脚のマークについては、その旨が視覚的に識別できるように表示するものである。
【００７５】
また、本発明に係る柱脚設計支援方法は、柱脚マークの表示色を変えることで視覚的に識別できるようにしたものである。
【００７６】
これらの結果、表示手段上の各柱脚マークから耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについての応力−耐力のバランスを視覚的に容易に把握できるようになる。よって、設計作業に要する時間を短縮でき、また、設計作業の効率化を図ることが可能となる。
【００７７】
さらに、本発明に係る柱脚設計支援方法は、表示手段に表示された図を所望により印刷して出力するものである。
【００７８】
その結果、表示手段上の図と同様のものを手元の資料として活用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の柱脚設計支援プログラムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図２】発明の一実施の形態の柱脚設定支援プログラムにおける画面遷移の一例を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態の柱脚設計支援システムの構成を示すブロック図である。
【図４】柱・柱脚情報リストテーブルを示す図である。
【図５】応力・耐力情報テーブルを示す図である。
【図６】軸力検定用テーブルを示す図である。
【図７】柱軸方向別の柱脚検定テーブルを示す図である。
【図８】柱・通り記号定義テーブルを示す図である。
【図９】設計図上の柱配列とキープラン上の柱配列の説明図である。
【図１０】耐力検定ウィンドウの一例を示す図である。
【図１１】柱・通り記号定義ウィンドウの一例を示す図である。
【図１２】キープランの全体図を示す図である。
【図１３】表示手段に表示されたキープランウィンドウを示す図（その１）である。
【図１４】表示手段に表示されたキープランウィンドウを示す図（その２）である。
【図１５】表示手段に表示されたキープランウィンドウを示す図（その３）である。
【図１６】表示手段に表示されたキープランウィンドウを示す図（その４）である。
【図１７】色定義テーブルを示す図である。
【図１８】キープランに表示される表の出力内容の説明図である。
【図１９】従来の柱脚設計支援プログラムの動作を示すフローチャートである。
【図２０】従来の耐力検定ウィンドウを示す図である。
【符号の説明】
１ 柱脚設計支援システム
３ 表示手段
９ａ ＦＤ
１１ａ ＣＤ−ＲＯＭ
１７ プリンタ

Claims (11)

1. 耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて、柱脚に作用する応力と耐力とのバランスの度合いを検定した検定結果を表示手段上に表示するようにした柱脚設計支援方法であって、
   前記耐力検定は、柱脚に作用する応力を耐力で除算した値である検定値に基づくものであり、柱脚に作用する曲げモーメント及びせん断力の各応力毎に多種の荷重ケースのそれぞれについて前記検定値を求めると共に、前記各応力毎に前記検定値のうちの最大値を求め、
   前記耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれを模式的に配置した図を前記表示手段上に表示し、
   前記耐力検定対象の複数の柱脚のそれぞれについて得られた前記応力毎の前記最大値のうちの最大なものを、柱脚型式が同一の柱脚毎に、各応力のそれぞれについて求め、該当の柱脚に対応する前記図における柱脚マークを、その旨が視覚的に識別できるように表示することを特徴とする柱脚設計支援方法。
2. 前記最大値のうちの最大なものについての前記識別表示を優先した上で、前記図における複数の柱脚マークのそれぞれを、その柱脚に作用する前記各応力毎の前記最大値が属する段階に応じて、各応力毎に視覚的に区別して表示することを特徴とする請求項１記載の柱脚設計支援方法。
3. 前記最大値と、当該最大値が得られた前記荷重ケースと、の両方又は何れか一方を前記柱脚マーク近傍に表示することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の柱脚設計支援方法。
4. 前記最大値が１を超えた柱脚については、当該柱脚の柱脚マークを、その旨が視覚的に識別できるように表示することを特徴とする請求項３記載の柱脚設計支援方法。
5. 前記最大値が１を超えた柱脚については、当該柱脚の柱脚マーク近傍に、その最大値が１を超えたときの応力に関する識別情報を表示することを特徴とする請求項３記載の柱脚設計支援方法。
6. 前記荷重ケースは、鉛直荷重と水平荷重との組み合わせからなる長期、短期、終局の何れかであることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の柱脚設計支援方法。
7. 前記耐力検定は、柱脚の柱軸方向毎のそれぞれについて前記各応力毎に前記多種の荷重ケースを想定して実施され、前記表示手段上の表示内容を、前記柱軸方向、前記曲げモーメント、前記せん断力、前記鉛直荷重、前記水平荷重、の組み合わせを限定して表示可能としたことを特徴とする請求項６記載の柱脚設計支援方法。
8. 前記柱脚マークの表示色を変えることで視覚的に識別できるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の柱脚設計支援方法。
9. 前記表示手段に表示された前記図を所望により印刷して出力することを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れかに記載の柱脚設計支援方法。
10. 請求項１乃至請求項９の何れかに記載の柱脚設計支援方法を実施するための柱脚設計支援システム。
11. 請求項１乃至請求項９の何れかに記載の柱脚設計支援方法をコンピュータに実行させるための柱脚設計支援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。

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