JP7664804B2 - Design Support Equipment - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 令和2年12月3日 2020年度GBRC構造技術セミナーにて公開 令和3年1月22日 JSCA関西 新年研究会にて公開 令和3年2月10日 JFEエンジニアリング株式会社 土木建築専門部会にて公開 令和3年3月12日 (一社)日本建築構造技術者協会関西出版「JSCA関西 4月号会誌」にて公開Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act December 3, 2020: Published at the 2020 GBRC Structural Technology Seminar January 22, 2021: Published at the JSCA Kansai New Year Study Group February 10, 2021: Published at the JFE Engineering Corporation Civil Engineering and Architecture Specialist Committee March 12, 2021: Published in the April Issue of the JSCA Kansai Journal, published by the Japan Structural Engineers Association Kansai Publishing
本発明は、設計支援装置に関する。 The present invention relates to a design support device.
従来、強度部材が配設されるべき座標上の基線を特定し、要素部材と基線との位置関係からグループ化する要素部材を識別可能にして、個々の有限要素データに特別な識別タグを付すような手間暇を必要とする入力作業を必要とせず、基線の特定だけでグルーピング作業をコンピュータに実行させる骨組構造最適化設計装置が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, there is known a framework structure optimization design device that identifies a base line on the coordinate system along which reinforcing members should be placed, and enables element members to be identified based on the positional relationship between the element members and the base line, eliminating the need for time-consuming input work such as attaching special identification tags to individual finite element data, and allows a computer to perform grouping work simply by identifying the base line (for example, Patent Document 1).
上記特許文献1に記載の技術では、特定された、強度部材が配設されるべき座標上の基線から、要素部材のグルーピング作業を行う。しかし、上記特許文献1には、入力された複数の設計条件の各々に対し、構造部材の断面構造を計算し、構造部材のグルーピングを行い、その結果を比較可能に表示することについては記載されていない。 In the technology described in Patent Document 1, element members are grouped based on the identified baseline on the coordinate system where the reinforcing members are to be placed. However, Patent Document 1 does not mention calculating the cross-sectional structure of the structural members for each of the multiple input design conditions, grouping the structural members, and displaying the results in a comparable manner.
本発明は上記事実を考慮して、複数の設計条件の各々に対し、適切なグループ数の構造部材を用いた建物の構造設計を比較することができることを目的とする。 Taking the above facts into consideration, the present invention aims to be able to compare structural designs of buildings using an appropriate number of groups of structural members for each of multiple design conditions.
本発明に係る設計支援装置は、設計対象の建物であって、複数の構造部材を含む建物をモデル化した建物モデル、及び前記設計対象の建物に関する複数の設計条件を受け付ける入力部と、前記複数の設計条件の各々に対し、前記設計条件に基づいて、前記建物の複数の構造部材の各々について、前記構造部材の断面構造を計算し、前記複数の構造部材を、同一の構造断面とすべき構造部材からなる複数のグループに分類するグルーピングを行うグルーピング処理部と、前記複数の設計条件の各々についての前記グルーピングの結果を、比較可能に表示する表示部と、を含んで構成されている。 The design support device according to the present invention is configured to include an input unit that receives a building model of a building to be designed, the building including a plurality of structural members, and a plurality of design conditions related to the building to be designed, a grouping processing unit that calculates the cross-sectional structure of each of the plurality of structural members of the building based on each of the plurality of design conditions, and performs grouping to classify the plurality of structural members into a plurality of groups consisting of structural members that should have the same structural cross section, and a display unit that displays the grouping results for each of the plurality of design conditions in a comparable manner.
本発明に係る設計支援装置によれば、入力部によって、設計対象の建物であって、複数の構造部材を含む建物をモデル化した建物モデル、及び前記設計対象の建物に関する複数の設計条件を受け付ける。グルーピング処理部によって、前記複数の設計条件の各々に対し、前記設計条件に基づいて、前記建物の複数の構造部材の各々について、前記構造部材の断面構造を計算し、前記複数の構造部材を、同一の構造断面とすべき構造部材からなる複数のグループに分類するグルーピングを行う。そして、表示部によって、前記複数の設計条件の各々についての前記グルーピングの結果を、比較可能に表示する。 In the design support device according to the present invention, the input unit receives a building model of a building to be designed, the building including a plurality of structural members, and a plurality of design conditions related to the building to be designed. The grouping processing unit calculates the cross-sectional structure of each of the plurality of structural members of the building based on each of the plurality of design conditions, and performs grouping to classify the plurality of structural members into a plurality of groups consisting of structural members that should have the same structural cross section. The display unit then displays the grouping results for each of the plurality of design conditions in a comparable manner.
このように、受け付けた複数の設計条件の各々に対し、前記建物の複数の構造部材の各々について、前記構造部材の断面構造を計算し、建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、前記複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、前記複数の構造部材を分類するグルーピングを行い、グルーピングの結果を、比較可能に表示することにより、複数の設計条件の各々に対し、適切なグループ数の構造部材を用いた建物の構造設計を比較することができる。 In this way, for each of the multiple design conditions received, the cross-sectional structure of each of the multiple structural members of the building is calculated, and the multiple structural members are classified into groups based on the characteristic quantities of each of the multiple structural members obtained from the results of stress analysis of the building model, and the grouping results are displayed in a comparable manner, making it possible to compare structural designs of buildings using an appropriate number of groups of structural members for each of the multiple design conditions.
本発明に係る設計支援装置において、前記設計条件は、検定比の目標値、保有耐力余裕度の目標値、繰り返し計算回数、柱軸力比の目標値、各階の変形角の目標値、柱梁ブレースのランク指定、又は強度の指定を含むことができる。これにより、検定比の目標値、保有耐力余裕度の目標値、繰り返し計算回数、柱軸力比の目標値、各階の変形角の目標値、柱梁ブレースのランク指定、又は強度の指定を満たす、建物の構造設計を支援することができる。 In the design support device according to the present invention, the design conditions can include a target value for the inspection ratio, a target value for the capacity margin, the number of repeated calculations, a target value for the column axial force ratio, a target value for the deformation angle of each floor, a rank designation for the column-beam brace, or a strength designation. This makes it possible to support the structural design of a building that satisfies the target value for the inspection ratio, the target value for the capacity margin, the number of repeated calculations, the target value for the column axial force ratio, the target value for the deformation angle of each floor, the rank designation for the column-beam brace, or the strength designation.
本発明に係る設計支援装置において、前記表示部は、前記複数の設計条件の各々についての前記グルーピングの結果として、歩掛り値、構造部材数、構造部材の種類数、又は前記建物モデルに対する応力解析の結果から得られる前記構造部材の特徴量を、比較可能に表示することができる。これにより、複数の設計条件の各々について、歩掛り値、構造部材数、構造部材の種類数、又は前記建物モデルに対する応力解析の結果から得られる前記構造部材の特徴量を、比較可能に表示することができる。 In the design support device according to the present invention, the display unit can comparatively display the unit rate, the number of structural members, the number of types of structural members, or the characteristic quantities of the structural members obtained from the results of stress analysis of the building model as a result of the grouping for each of the multiple design conditions. This makes it possible to comparatively display the unit rate, the number of structural members, the number of types of structural members, or the characteristic quantities of the structural members obtained from the results of stress analysis of the building model for each of the multiple design conditions.
本発明に係る設計支援装置において、前記グルーピング処理部は、前記複数の設計条件の各々に対し、前記設計条件に基づいて、前記建物の複数の構造部材の各々について、前記構造部材の断面構造を計算し、前記構造断面の計算結果を有する前記複数の構造部材を含む前記建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、前記複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、前記グルーピングを行うことができる。 In the design support device according to the present invention, the grouping processing unit calculates the cross-sectional structure of each of the plurality of structural members of the building based on the design conditions for each of the plurality of design conditions, and performs the grouping based on the characteristic quantities of each of the plurality of structural members obtained from the results of stress analysis of the building model including the plurality of structural members having the calculation results of the structural cross sections.
本発明に係る設計支援装置において、前記設計条件は、検定比の目標値、保有耐力余裕度の目標値、繰り返し計算回数、柱軸力比の目標値、各階の変形角の目標値、柱梁ブレースのランク指定、又は強度の指定を含むことができる。 In the design support device according to the present invention, the design conditions can include a target value for the inspection ratio, a target value for the residual strength, the number of repeated calculations, a target value for the column axial force ratio, a target value for the deformation angle of each floor, a rank designation for the column-beam brace, or a strength designation.
本発明に係る設計支援装置において、前記グルーピング処理部は、前記設計条件に対して前記断面構造を計算する際に、前記構造断面の計算結果を有する前記複数の構造部材を含む前記建物モデルに対する応力解析の結果に基づいて、前記複数の構造部材の各々の断面構造を変更することを、前記設計条件を満たすまで繰り返すことができる。 In the design support device according to the present invention, when calculating the cross-sectional structure for the design conditions, the grouping processing unit can repeatedly change the cross-sectional structure of each of the plurality of structural members based on the results of stress analysis of the building model including the plurality of structural members having the calculation results of the structural cross-section until the design conditions are satisfied.
以上説明したように、本発明の設計支援装置によれば、受け付けた複数の設計条件の各々に対し、前記建物の複数の構造部材の各々について、前記構造部材の断面構造を計算し、建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、前記複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、前記複数の構造部材を分類するグルーピングを行い、グルーピングの結果を、比較可能に表示することにより、複数の設計条件の各々に対し、適切なグループ数の構造部材を用いた建物の構造設計を比較することができる、という効果が得られる。 As described above, the design support device of the present invention calculates the cross-sectional structure of each of the multiple structural members of the building for each of the multiple design conditions received, performs grouping to classify the multiple structural members based on the characteristic quantities of each of the multiple structural members obtained from the results of stress analysis of the building model, and displays the grouping results in a comparable manner, thereby achieving the effect of being able to compare structural designs of buildings using an appropriate number of groups of structural members for each of the multiple design conditions.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
<本発明の第1の実施の形態の設計支援装置の構成>
図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る設計支援装置100は、CPU12、グラフィックカード13、GPU14、RAM16、HDD18、通信インタフェース21、及びこれらを相互に接続するためのバス23を備えている。
[First embodiment]
<Configuration of the design support device according to the first embodiment of the present invention>
As shown in FIG. 1, a design support device 100 according to a first embodiment of the present invention includes a CPU 12, a graphics card 13, a GPU 14, a RAM 16, a HDD 18, a communication interface 21, and a bus 23 for interconnecting these components.
CPU12、GPU14は、各種プログラムを実行する。RAM16は、CPU12による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。記録媒体としてのHDD18には、後述する設計支援処理ルーチンを実行するためのプログラムを含む各種プログラムや各種データが記憶されている。 The CPU 12 and GPU 14 execute various programs. The RAM 16 is used as a work area when the CPU 12 executes the various programs. The HDD 18, which serves as a recording medium, stores various programs and data, including a program for executing the design support processing routine described below.
本実施の形態における設計支援装置100を、設計支援処理ルーチンを実行するためのプログラムに沿って、機能ブロックで表すと、図2に示すようになる。設計支援装置100は、入力部10、演算部20、及び出力部50を備えている。 When the design support device 100 in this embodiment is represented by functional blocks along with a program for executing a design support processing routine, it becomes as shown in FIG. 2. The design support device 100 has an input unit 10, a calculation unit 20, and an output unit 50.
入力部10は、設計担当者の操作により、設計対象の建物であって、複数の構造部材(柱、梁、壁、ブレース等)を含む建物をモデル化した建物モデルの入力を受け付けるとともに、設計対象の建物に関する設計条件を複数受け付ける。 The input unit 10, through operation by the designer, accepts input of a building model that models the building to be designed and includes multiple structural members (columns, beams, walls, braces, etc.), and also accepts multiple design conditions related to the building to be designed.
例えば、設計担当者の操作により、建物モデルに対して、構造部材の種類(柱、梁、壁、ブレース等)毎に、複数の構造部材を配置させる。そして、設計担当者の操作により、図3の入力画面により、複数の設計条件を受け付ける。 For example, the designer operates to place multiple structural members for each type of structural member (columns, beams, walls, braces, etc.) on the building model. The designer then operates the input screen in Figure 3 to accept multiple design conditions.
例えば、設計条件は、検定比の目標値、保有耐力余裕度の目標値、繰り返し計算回数、柱軸力比の目標値、各階の変形角の目標値、柱梁ブレースのランク指定、又は強度の指定を含む。 For example, the design conditions include the target value of the test ratio, the target value of the bearing capacity margin, the number of repeated calculations, the target value of the column axial force ratio, the target value of the deformation angle for each floor, the rank specification of the column-beam brace, or the strength specification.
図3の入力画面では、検定比の目標値、保有耐力余裕度の目標値、偏心率の調整有無、柱梁耐力比の目標値、S柱のグルーピング層数、繰り返し計算回数、RC部材の検討実施の有無、耐力壁の検討実施の有無、一次設計時のτレベルの目標値、及び柱長期軸力比の目標値を受け付ける例を示している。また、この入力画面では、各階について、変形角の目標値、柱梁ブレースのランク指定、及び強度の指定を受け付ける例を示している。 The input screen in Figure 3 shows an example of accepting the target value of the inspection ratio, the target value of the residual strength margin, whether or not to adjust the eccentricity ratio, the target value of the column-beam strength ratio, the number of stories to group the S columns, the number of iterative calculations, whether or not to consider RC members, whether or not to consider load-bearing walls, the target value of the τ level at the time of the primary design, and the target value of the column long-term axial force ratio. This input screen also shows an example of accepting the target value of the deformation angle, the rank designation of the column-beam brace, and the strength designation for each floor.
本実施の形態では、入力部10は、上記入力画面により、設計条件を繰り返し受け付けることにより、複数の設計条件を受け付ける。 In this embodiment, the input unit 10 accepts multiple design conditions by repeatedly accepting design conditions via the input screen.
演算部20は、断面構造計算部22、グルーピング処理部28、及び表示部30を備えている。断面構造計算部22及びグルーピング処理部28は、グルーピング処理部の一例である。 The calculation unit 20 includes a cross-sectional structure calculation unit 22, a grouping processing unit 28, and a display unit 30. The cross-sectional structure calculation unit 22 and the grouping processing unit 28 are examples of the grouping processing unit.
断面構造計算部22は、建物モデルの構造部材の各々について、構造部材の部材情報に基づいて、後述する学習装置200により予め学習した断面構造計算用の学習済みモデルを用いて、構造部材の断面構造を計算し、計算結果を表示する。例えば、計算結果として、計算された断面構造を反映した構造部材を、建物のボリュームに重畳させて視覚的に表示したり、計算された構造部材の断面構造を用いた、数量、重さ、コストの計算結果を表示したりする。 For each structural member of the building model, the cross-sectional structure calculation unit 22 calculates the cross-sectional structure of the structural member using a learned model for cross-sectional structure calculation that has been learned in advance by the learning device 200 described below, based on the structural member's member information, and displays the calculation results. For example, as a calculation result, the structural member reflecting the calculated cross-sectional structure may be visually displayed by superimposing it on the volume of the building, or the calculation results of the quantity, weight, and cost using the calculated cross-sectional structure of the structural member may be displayed.
断面構造計算用の学習済みモデルは、部材情報(図4の長さL、角度θ、建物内の位置(高さ方向の位置、平面上の位置)、階高、部材密度(スパン)、負担面積、荷重条件、所属するフレームのせん断力負担率、等)を入力データとし、断面構造を表す断面情報(図4の部材幅D、部材成B、部材厚t、材料強度、部材重量、部材性能、等)とを出力データとする(図5参照)。例えば、図5に示されるように、モデルの一例としてニューラルネットワークを用いることができ、学習アルゴリズムの一例としてディープラーニングを用いることができ、学習用データの部材情報を入力したときに、当該学習用データの断面情報が出力されるように、断面構造計算用の学習済みモデルが学習される。 The trained model for cross-sectional structure calculations takes as input data component information (length L, angle θ in Figure 4, position within the building (height position, position on the plane), floor height, component density (span), load area, loading conditions, shear force load rate of the frame to which it belongs, etc.), and as output data (see Figure 5) cross-sectional information representing the cross-sectional structure (component width D, component composition B, component thickness t, material strength, component weight, component performance, etc. in Figure 4). For example, as shown in Figure 5, a neural network can be used as an example of a model, and deep learning can be used as an example of a learning algorithm, and the trained model for cross-sectional structure calculations is trained so that when component information of the learning data is input, the cross-sectional information of the learning data is output.
そして、断面構造計算部22は、受け付けた複数の設計条件の各々に対し、当該設計条件を満たすように、建物モデルの構造部材の各々の断面構造を変更する。 Then, the cross-sectional structure calculation unit 22 modifies the cross-sectional structure of each of the structural members of the building model so as to satisfy each of the multiple design conditions received.
具体的には、断面構造計算部22は、構造断面の計算結果を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対して、応力解析を行い、応力解析の結果に基づいて、設計条件を満たすように、各構造部材の断面構造を変更する。これを、受け付けた複数の設計条件の各々に対し、当該設計条件を満たすまで繰り返す。 Specifically, the cross-sectional structure calculation unit 22 performs stress analysis on a building model including multiple structural members having the calculation results of the structural cross section, and changes the cross-sectional structure of each structural member based on the results of the stress analysis so as to satisfy the design conditions. This is repeated for each of the multiple design conditions received until the design conditions are satisfied.
グルーピング処理部28は、受け付けた複数の設計条件の各々に対し、構造断面の計算結果を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、複数の構造部材を、同一の断面構造とすべき構造部材からなる複数のグループに分類するグルーピングを行う。 The grouping processing unit 28 performs grouping to classify multiple structural members into multiple groups consisting of structural members that should have the same cross-sectional structure based on the characteristic quantities of each of the multiple structural members obtained from the results of stress analysis of a building model including multiple structural members having calculation results of the structural cross-section for each of the multiple design conditions received.
具体的には、構造部材の種類毎に、グルーピングさせるべき構造部材群の特徴量の分布に基づいて、グルーピングを行う。このグルーピングが、受け付けた複数の設計条件の各々に対し、繰り返し行われ、複数の設計条件の各々に対してグルーピング結果が得られる。グルーピングのアルゴリズムの一例として、クラスタリング手法を用いることができる。 Specifically, grouping is performed for each type of structural component based on the distribution of the features of the group of structural components to be grouped. This grouping is performed repeatedly for each of the multiple design conditions received, and a grouping result is obtained for each of the multiple design conditions. A clustering method can be used as an example of a grouping algorithm.
例えば、構造断面の計算結果を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対して、応力解析を行い、応力解析の結果に基づいて、構造部材群の特徴量を求め、構造部材の種類毎に、構造部材群の特徴量の分布に基づいて、構造部材群のクラスタリングを行い、同一クラスタの構造部材の断面構造を統一するように、断面構造を変更し、変更後の構造断面を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対して、応力解析を行い、応力解析の結果を出力する。特徴量は、応力解析の結果として得られる、長期軸力、短期モーメント、短期軸力や、柱の長さ、柱の座標などを含む。 For example, a stress analysis is performed on a building model including multiple structural members with the calculation results of the structural cross-section, the feature quantities of the structural member groups are obtained based on the results of the stress analysis, the structural member groups are clustered for each type of structural member based on the distribution of the feature quantities of the structural member groups, the cross-sectional structures are modified so as to unify the cross-sectional structures of structural members in the same cluster, stress analysis is performed on the building model including multiple structural members with the modified structural cross-section, and the results of the stress analysis are output. The feature quantities include long-term axial force, short-term moment, short-term axial force, column length, column coordinates, etc. obtained as a result of the stress analysis.
表示部30は、複数の設計条件の各々についてのグルーピングの結果を、比較可能に表示する。
具体的には、表示部30は、図6に示すように、複数の設計条件の各々についてのグルーピングの結果として、歩掛り値、構造部材数、構造部材の種類数、又は前記建物モデルに対する応力解析の結果から得られる前記構造部材の特徴量を、比較可能に表示する。図6では、複数の設計条件の各々について、断面構造計算部22及びグルーピング処理部28の各処理の実行状態、歩掛り値、構造部材数、構造部材の種類数、及び建物モデルに対する応力解析の結果から得られる構造部材の特徴量(耐震要素水平力負担率平均値、検定比)を表示する例を示している。
The display unit 30 displays the grouping results for each of the plurality of design conditions in a comparable manner.
Specifically, the display unit 30 comparatively displays, as grouping results for each of a plurality of design conditions, the unit rate, the number of structural members, the number of types of structural members, or the characteristic quantities of the structural members obtained from the results of stress analysis of the building model, as shown in Fig. 6. Fig. 6 shows an example of displaying, for each of a plurality of design conditions, the execution status of each process of the cross-sectional structure calculation unit 22 and the grouping processing unit 28, the unit rate, the number of structural members, the number of types of structural members, and the characteristic quantities of the structural members obtained from the results of stress analysis of the building model (average horizontal force burden rate of seismic elements, inspection ratio).
また、図7に示すように、歩掛り値、構造部材数、構造部材の種類数、又は前記建物モデルに対する応力解析の結果から得られる前記構造部材の特徴量の関係をグラフにして表示してもよい。図7左に、歩掛り値と構造部材の種類数の関係を表すグラフを表示する例を示している。このグラフは、設計条件の各々について得られた歩掛り値と構造部材の種類数の組み合わせをプロットしたものである。また、図7右に、グラフ上で選択されたプロットに対応する設計条件についてのグルーピング結果の詳細情報(建物モデルの上面図、検定比分布など)を表示する例を示している。 As shown in Figure 7, the relationship between the unit rate, the number of structural members, the number of types of structural members, or the characteristic quantities of the structural members obtained from the results of stress analysis of the building model may be displayed in a graph. The left side of Figure 7 shows an example of a graph showing the relationship between the unit rate and the number of types of structural members. This graph plots combinations of the unit rate and the number of types of structural members obtained for each design condition. The right side of Figure 7 shows an example of detailed information (such as a top view of the building model and a distribution of test ratios) of the grouping results for the design condition corresponding to the plot selected on the graph.
<本発明の第1の実施の形態の学習装置の構成>
上記図1に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る学習装置200は、設計支援装置100と同様に、CPU12、グラフィックカード13、GPU14、RAM16、HDD18、通信インタフェース21、及びこれらを相互に接続するためのバス23を備えている。
<Configuration of the learning device according to the first embodiment of the present invention>
As shown in FIG. 1, the learning device 200 according to the first embodiment of the present invention, like the design support device 100, comprises a CPU 12, a graphics card 13, a GPU 14, a RAM 16, a HDD 18, a communication interface 21, and a bus 23 for connecting these to each other.
CPU12、GPU14は、各種プログラムを実行する。RAM16は、CPU12による各種プログラムの実行時におけるワークエリア等として用いられる。記録媒体としてのHDD18には、学習処理を実行するためのプログラムを含む各種プログラムや各種データが記憶されている。 The CPU 12 and GPU 14 execute various programs. The RAM 16 is used as a work area when the CPU 12 executes various programs. The HDD 18, which serves as a recording medium, stores various programs, including a program for executing the learning process, and various data.
本実施の形態における学習装置200を、学習処理を実行するためのプログラムに沿って、機能ブロックで表すと、図8に示すようになる。学習装置200は、入力部110、演算部120、及び出力部150を備えている。 When the learning device 200 in this embodiment is represented by functional blocks in accordance with a program for executing the learning process, it becomes as shown in FIG. 8. The learning device 200 has an input unit 110, a calculation unit 120, and an output unit 150.
入力部110は、建物の実績情報から構造部材(柱、梁、壁、ブレース等)の各々について得られる、構造部材の位置情報を含む部材情報と、構造部材の断面構造との組み合わせを含む学習用データを入力として受け付ける。 The input unit 110 receives as input learning data that includes a combination of component information, including position information of each structural component (columns, beams, walls, braces, etc.), obtained from performance information on the building, and the cross-sectional structure of the structural component.
演算部120は、学習部122を備えている。 The calculation unit 120 includes a learning unit 122.
学習部122は、入力部10により受け付けた複数の学習用データに基づいて、構造部材の種類毎に、断面構造計算用の学習済みモデルを得る。 The learning unit 122 obtains a learned model for cross-sectional structural calculation for each type of structural member based on multiple learning data received by the input unit 10.
本実施の形態では、構造部材の種類(柱、梁、壁、ブレース等)毎に、断面構造計算用の学習済みモデルを生成し、設計支援装置100に対して、出力部150により出力する。 In this embodiment, a trained model for cross-sectional structural calculation is generated for each type of structural member (column, beam, wall, brace, etc.), and output to the design support device 100 by the output unit 150.
<学習装置の動作>
次に、本発明の第1の実施の形態に係る学習装置200の動作について説明する。
<Operation of the learning device>
Next, the operation of the learning device 200 according to the first embodiment of the present invention will be described.
入力部110によって、建物の実績情報から構造部材(柱、梁、壁、ブレース等)の各々について得られる、構造部材の位置情報を含む部材情報と、構造部材の断面構造との組み合わせを含む学習用データを入力として受け付ける。そして、学習部122は、入力部110により受け付けた複数の学習用データに基づいて、断面構造計算用の学習済みモデルを得る。 The input unit 110 receives as input learning data including a combination of component information, including position information of the structural components, obtained for each structural component (columns, beams, walls, braces, etc.) from the building's performance information, and the cross-sectional structure of the structural components. The learning unit 122 then obtains a trained model for cross-sectional structure calculations based on the multiple learning data received by the input unit 110.
<設計支援装置の動作>
次に、本発明の第1の実施の形態に係る設計支援装置100の動作について説明する。
<Operation of the design support device>
Next, the operation of the design support device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described.
入力部10によって、設計担当者の操作により、設計対象の建物であって、複数の構造部材(柱、梁、壁、ブレース等)を含む建物をモデル化した建物モデルの入力を受け付けるとともに、設計対象の建物に関する複数の設計条件を受け付けると、設計支援装置100によって、図9に示す設計支援処理ルーチンが実行される。 The input unit 10 receives input of a building model of the building to be designed, which includes multiple structural members (columns, beams, walls, braces, etc.), through the operation of the designer, and also receives multiple design conditions related to the building to be designed. The design support device 100 then executes the design support processing routine shown in FIG. 9.
まず、ステップS100において、断面構造計算部22は、入力された複数の構造部材を含む建物モデルを取得する。 First, in step S100, the cross-sectional structural calculation unit 22 obtains a building model that includes the input structural members.
ステップS102では、断面構造計算部22は、建物モデルの構造部材の各々について、構造部材の部材情報に基づいて、断面構造計算用の学習済みモデルを用いて、構造部材の断面構造を計算し、計算結果を表示する。 In step S102, the cross-sectional structure calculation unit 22 calculates the cross-sectional structure of each structural member of the building model based on the component information of the structural member using a trained model for cross-sectional structure calculation, and displays the calculation results.
そして、ステップS104~S106が、複数の設計条件の各々を対象として繰り返される。
ステップS104では、断面構造計算部22は、対象の設計条件を満たすように、上記ステップS102で計算された建物モデルの構造部材の各々の断面構造を変更する。
Then, steps S104 to S106 are repeated for each of a plurality of design conditions.
In step S104, the cross-sectional structure calculation unit 22 changes the cross-sectional structure of each of the structural members of the building model calculated in step S102 above so as to satisfy the target design conditions.
ステップS106では、グルーピング処理部28は、構造断面の計算結果を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、複数の構造部材を、同一の断面構造とすべき構造部材からなる複数のグループに分類するグルーピングを行う。 In step S106, the grouping processing unit 28 performs grouping to classify the multiple structural members into multiple groups consisting of structural members that should have the same cross-sectional structure, based on the characteristic quantities of each of the multiple structural members obtained from the results of stress analysis of a building model including multiple structural members having calculation results of the structural cross-section.
ステップS108では、受け付けた全ての設計条件について、上記ステップS102~S106を実行したか否かを判定する。上記ステップS102~S106を実行していない設計条件が存在する場合には、当該設計条件を対象として上記ステップS102へ戻る。一方、受け付けた全ての設計条件について、上記ステップS102~S106を実行した場合には、ステップS109へ進む。 In step S108, it is determined whether or not steps S102 to S106 have been executed for all of the received design conditions. If there are design conditions for which steps S102 to S106 have not been executed, the process returns to step S102 for those design conditions. On the other hand, if steps S102 to S106 have been executed for all of the received design conditions, the process proceeds to step S109.
ステップS109では、表示部30は、複数の設計条件の各々についてのグルーピングの結果を、比較可能に表示し、設計支援処理ルーチンを終了する。 In step S109, the display unit 30 displays the grouping results for each of the multiple design conditions in a comparable manner, and then ends the design support processing routine.
上記ステップS104は、図10に示す処理ルーチンによって実現される。 The above step S104 is realized by the processing routine shown in FIG. 10.
ステップS110では、断面構造計算部22は、各構造部材の断面構造を変更する。 In step S110, the cross-sectional structure calculation unit 22 changes the cross-sectional structure of each structural member.
ステップS112では、断面構造計算部22は、構造断面の計算結果又は変更結果を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対して、応力解析を行う。 In step S112, the cross-sectional structural calculation unit 22 performs stress analysis on a building model including multiple structural members having the calculation results or modification results of the structural cross section.
ステップS114では、断面構造計算部22は、応力解析の結果に基づいて、対象の設計条件を満たすか否かを判定する。対象の設計条件を満たさない場合には、上記ステップS110へ戻る。一方、対象の設計条件を満たす場合には、対象の設計条件を満たす各構造部材の断面構造が得られたと判断し、当該処理ルーチンを終了する。 In step S114, the cross-sectional structure calculation unit 22 determines whether or not the target design conditions are met based on the results of the stress analysis. If the target design conditions are not met, the process returns to step S110. On the other hand, if the target design conditions are met, the process determines that the cross-sectional structure of each structural member that meets the target design conditions has been obtained, and ends the processing routine.
上記ステップS106は、図11に示す処理ルーチンによって実現される。 The above step S106 is realized by the processing routine shown in FIG. 11.
ステップS120では、グルーピング処理部28は、構造断面の計算結果を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対して、応力解析を行う。 In step S120, the grouping processing unit 28 performs stress analysis on a building model that includes multiple structural members having calculation results for the structural cross-section.
ステップS122では、グルーピング処理部28は、応力解析の結果に基づいて、構造部材群の特徴量を取得する。 In step S122, the grouping processing unit 28 acquires the characteristic quantities of the structural component group based on the results of the stress analysis.
ステップS124では、グルーピング処理部28は、構造部材の種類毎に、構造部材群の特徴量の分布に基づいて、構造部材群のクラスタリングを行う。 In step S124, the grouping processing unit 28 performs clustering of the structural component groups for each type of structural component based on the distribution of the features of the structural component groups.
ステップS126では、グルーピング処理部28は、同一クラスタの構造部材の断面構造を統一するように、各構造部材の断面構造を変更する。 In step S126, the grouping processing unit 28 changes the cross-sectional structure of each structural member so as to unify the cross-sectional structures of structural members in the same cluster.
ステップS128では、グルーピング処理部28は、変更後の構造断面を有する複数の構造部材を含む建物モデルに対して、応力解析を行い、応力解析の結果を出力し、当該処理ルーチンを終了する。 In step S128, the grouping processing unit 28 performs stress analysis on the building model including multiple structural members having the modified structural cross-section, outputs the results of the stress analysis, and terminates the processing routine.
以上説明したように、本発明の第1の実施の形態に係る設計支援装置によれば、受け付けた複数の設計条件の各々に対し、建物の複数の構造部材の各々について、構造部材の断面構造を計算し、建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、複数の構造部材を分類するグルーピングを行い、グルーピングの結果を、比較可能に表示することにより、複数の設計条件の各々に対し、適切なグループ数の構造部材を用いた建物の構造設計を比較することができる。 As described above, the design support device according to the first embodiment of the present invention calculates the cross-sectional structure of each of the structural members of a building for each of the multiple design conditions received, performs grouping to classify the multiple structural members based on the characteristic quantities of each of the multiple structural members obtained from the results of stress analysis of the building model, and displays the grouping results in a comparable manner, thereby making it possible to compare structural designs of buildings using an appropriate number of groups of structural members for each of the multiple design conditions.
また、受け付けた設計条件に基づいて、建物の複数の構造部材の各々について、構造部材の断面構造を計算し、建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、複数の構造部材を分類するグルーピングを行うことにより、設計条件の入力だけで、適切なグループ数の構造部材を用いた建物の構造設計を支援することができる。 In addition, the system calculates the cross-sectional structure of each of the building's structural members based on the received design conditions, and classifies the structural members into groups based on the characteristic quantities of each of the structural members obtained from the results of stress analysis of the building model. This makes it possible to support the structural design of a building using an appropriate number of groups of structural members simply by inputting the design conditions.
[第2の実施の形態]
次に本発明の第2の実施の形態について説明する。なお、第2の実施の形態の設計支援装置及び学習装置の構成は、第1の実施の形態と同様の構成となるため、同一符号を付して説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Note that since the configurations of the design support device and the learning device of the second embodiment are similar to those of the first embodiment, the same reference numerals are used and the description thereof will be omitted.
第2の実施の形態では、教師あり学習を用いてグルーピングを行う点が、第1の実施の形態と異なっている。 The second embodiment differs from the first embodiment in that grouping is performed using supervised learning.
<本発明の第2の実施の形態の学習装置の構成>
本発明の第2の実施の形態に係る学習装置200の入力部110は、上記第1の実施の形態と同様に、断面構造計算用の学習用データを入力として受け付ける。また、入力部110は、建物の実績情報から構造部材について得られる、すべての構造部材のうちの2つの構造部材からなる構造部材ペアの各々についての、2つの構造部材の各々の構造部材情報に基づいてグルーピングされているか否かを判断した判断結果と、2つの構造部材の各々の構造部材情報と、を含む学習用データを入力として受け付ける。
<Configuration of the learning device according to the second embodiment of the present invention>
The input unit 110 of the learning device 200 according to the second embodiment of the present invention accepts learning data for cross-sectional structural calculation as an input, similarly to the first embodiment. The input unit 110 also accepts learning data as an input, including the structural member information of each of the two structural members and a judgment result of whether or not each of a structural member pair consisting of two structural members out of all structural members obtained from the performance information of the building is grouped for each of the two structural members, the structural member information of each of the two structural members.
具体的には、建物の実績情報から、すべての構造部材のうちの2つの構造部材からなる構造部材ペアについて、2つの構造部材の部材情報(上記図4の長さL、角度θ、建物内の位置(高さ方向の位置、平面上の位置)、階高、部材密度(スパン)、負担面積、その他部材を特徴付ける情報(上記図4の部材幅D、部材成B、部材厚tなど))と、2つの構造部材の各々の構造部材情報に基づいてグルーピングされているか否かを判断した判断結果とを含む学習用データを作成しておく。そして、構造部材ペア毎に、2つの構造部材の部材情報とグルーピングされているか否かの判断結果との組み合わせを含む学習用データを受け付ける。 Specifically, from the building's performance information, for structural member pairs consisting of two structural members out of all structural members, learning data is created that includes the member information of the two structural members (length L in Figure 4 above, angle θ, position within the building (height position, position on the plane), floor height, member density (span), bearing area, and other information that characterizes the members (member width D, member thickness B, member thickness t, etc. in Figure 4 above)) and a judgment result of whether or not the two structural members are grouped based on the structural member information of each of the two structural members. Then, for each structural member pair, learning data is received that includes a combination of the member information of the two structural members and the judgment result of whether or not they are grouped.
本実施の形態では、この学習用データを、構造部材の種類(柱、梁、壁、ブレース等)毎に受け付ける。 In this embodiment, this learning data is accepted for each type of structural member (pillar, beam, wall, brace, etc.).
学習部122は、上記第1の実施の形態と同様に、断面構造計算用の学習済みモデルを得る。 The learning unit 122 obtains a learned model for cross-sectional structure calculation, similar to the first embodiment described above.
また、学習部122は、学習用データに基づいて、グルーピング用の学習済みモデルを得る。 The learning unit 122 also obtains a trained model for grouping based on the training data.
具体的には、図12に示すように、グルーピング用の学習済みモデルは、2つの構造部材の特徴量を入力データとし、当該2つの構造部材をグルーピングすべき度合いを出力データとする。例えば、モデルの一例としてニューラルネットワークを用いることができ、学習アルゴリズムの一例としてディープラーニングを用いることができる。構造部材の種類(柱、梁、壁、ブレース等)毎に、グルーピング用の学習済みモデルを生成する。 Specifically, as shown in FIG. 12, the trained model for grouping has the feature quantities of two structural members as input data and the degree to which the two structural members should be grouped as output data. For example, a neural network can be used as an example of the model, and deep learning can be used as an example of the learning algorithm. A trained model for grouping is generated for each type of structural member (column, beam, wall, brace, etc.).
<本発明の第2の実施の形態の設計支援装置の構成>
第2の実施の形態の設計支援装置100のグルーピング処理部28は、構造部材の種類(柱、梁、壁、ブレース等)毎に、生成したすべての構造部材のうちの2つの構造部材からなる構造部材ペアの各々について、2つの構造部材の各々の特徴量とグルーピング用の学習済みモデルとに基づいて、グルーピングすべき度合いを計算し、指定されたグループ数になるように、グルーピングすべき度合いの降順に、構造部材ペアをグルーピングする。
<Configuration of the design support device according to the second embodiment of the present invention>
The grouping processing unit 28 of the design support device 100 in the second embodiment calculates, for each type of structural member (column, beam, wall, brace, etc.), the degree of grouping for each structural member pair consisting of two structural members out of all the generated structural members, based on the features of each of the two structural members and the trained model for grouping, and groups the structural member pairs in descending order of the degree of grouping so as to achieve the specified number of groups.
具体的には、グルーピング処理部28は、構造部材の種類(柱、梁、壁、ブレース等)毎に、すべての構造部材のうちの2つの構造部材からなる構造部材ペアの各々について、2つの構造部材の各々の構造部材情報と当該構造部材の種類のグルーピング用の学習済みモデルとに基づいて、グルーピングすべき度合いを計算する。 Specifically, for each type of structural member (column, beam, wall, brace, etc.), for each structural member pair consisting of two structural members out of all structural members, the grouping processing unit 28 calculates the degree of grouping based on the structural member information of each of the two structural members and the learned model for grouping the type of structural member.
例えば、構造部材ペア毎に、2つの構造部材の部材情報(長さ、角度、建物内の位置(高さ方向の位置、平面上の位置)、階高、部材密度(スパン)、負担面積、その他部材を特徴付ける情報)をグルーピング用の学習済みモデルに入力して、グルーピングすべき度合いを求める。 For example, for each pair of structural members, component information of the two structural members (length, angle, position within the building (height position, position on the floor), floor height, component density (span), load area, and other information characterizing the components) is input into a trained grouping model to determine the degree to which they should be grouped.
そして、グルーピング処理部28は、構造部材の種類(柱、梁、壁、ブレース等)毎に、指定されたグループ数になるように、グルーピングすべき度合いの降順に、構造部材ペアの2つの構造部材を同一グループとすることを繰り返す。これにより、指定されたグループ数のグルーピング結果が得られる。また、グルーピングの数の指定を順に変更して、同様に、構造部材ペアをグルーピングする。これにより、複数のグルーピング案に対するグルーピング結果が得られる。 Then, the grouping processing unit 28 repeatedly groups two structural members of a structural member pair into the same group in descending order of the degree of grouping until the specified number of groups is reached for each type of structural member (column, beam, wall, brace, etc.). This results in grouping results for the specified number of groups. The grouping processing unit 28 also sequentially changes the number of groupings specified, and groups the structural member pairs in the same manner. This results in grouping results for multiple grouping proposals.
第2の実施の形態の設計支援装置100及び学習装置200の他の構成及び作用については、第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。 Other configurations and operations of the design support device 100 and the learning device 200 in the second embodiment are similar to those in the first embodiment, so the description will be omitted.
以上説明したように、本発明の第2の実施の形態に係る設計支援装置によれば、受け付けた設計条件に基づいて、建物の複数の構造部材の各々について、構造部材の断面構造を計算し、建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、グルーピングすべき度合いを計算し、複数の構造部材を分類するグルーピングを行うことにより、設計条件の入力だけで、適切なグループ数の構造部材を用いた建物の構造設計を支援することができる。 As described above, the design support device according to the second embodiment of the present invention calculates the cross-sectional structure of each of the multiple structural members of a building based on the received design conditions, calculates the degree of grouping based on the characteristic quantities of each of the multiple structural members obtained from the results of stress analysis of the building model, and performs grouping to classify the multiple structural members. This makes it possible to support the structural design of a building using an appropriate number of groups of structural members simply by inputting the design conditions.
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
例えば、上述した実施形態では、一つの建物モデルに対して、受け付けた設計条件の各々について、構造部材の断面構造の計算、及びグルーピングを行う場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。複数の建物モデルに対して、受け付けた少なくとも1つの設計条件の各々について、構造部材の断面構造の計算、及びグルーピングを行うことを繰り返し、建物モデル間においてもグルーピングの結果を比較可能に表示してもよい(図13、図14)。 For example, in the above embodiment, calculation and grouping of the cross-sectional structure of structural members are performed for each of the accepted design conditions for one building model, but the present invention is not limited to this. Calculation and grouping of the cross-sectional structure of structural members may be performed repeatedly for each of at least one accepted design condition for multiple building models, and the grouping results may be displayed for comparison between building models (FIGS. 13 and 14).
図13では、モデルA、B、C、Dの各々に対して、受け付けた少なくとも1つの設計条件を各々表示する例を示している。また、図14では、複数の建物モデルに対するグルーピングの結果として、歩掛り値、構造部材数、構造部材の種類数、又は前記建物モデルに対する応力解析の結果から得られる前記構造部材の特徴量の関係をグラフにして表示する例を示している。図14左に、複数の建物モデルに対するグルーピングの結果として、歩掛り値と構造部材の種類数の関係を表すグラフを表示する例を示している。このグラフは、設計条件の各々について得られた歩掛り値と構造部材の種類数の組み合わせをプロットしたものである。また、図14右に、グラフ上で選択されたプロットに対応する設計条件についてのグルーピング結果の詳細情報(建物モデルの上面図、検定比分布など)を表示する例を示している。 Figure 13 shows an example of displaying at least one accepted design condition for each of models A, B, C, and D. Figure 14 shows an example of displaying a graph of the relationship between the unit rate, the number of structural members, the number of types of structural members, or the characteristic quantities of the structural members obtained from the results of stress analysis for the building models as a result of grouping multiple building models. The left side of Figure 14 shows an example of displaying a graph showing the relationship between the unit rate and the number of types of structural members as a result of grouping multiple building models. This graph plots combinations of the unit rate and the number of types of structural members obtained for each design condition. The right side of Figure 14 shows an example of displaying detailed information (such as a top view of the building model and a test ratio distribution) of the grouping results for the design condition corresponding to the plot selected on the graph.
また、グルーピングに関するパラメータからなる複数のパラメータセットが予め定めておき、複数のパラメータセットの各々に対し、当該パラメータセットを用いたグルーピングを行うことにより、グルーピング結果を複数求めるようにしてもよい(図15)。 In addition, multiple parameter sets consisting of parameters related to grouping may be determined in advance, and multiple grouping results may be obtained by performing grouping using each of the multiple parameter sets (Figure 15).
パラメータセットは、例えば、クラスタリングに関するKの値や、各特徴量に対する重みからなる重みベクトルを含む。 The parameter set includes, for example, the value of K for clustering and a weight vector consisting of weights for each feature.
図15A~図15Cでは、3つのパラメータセットに対する3つのグルーピング結果を表示する例を示している。図15A~図15Cの下側には、上側のグルーピング結果のうちの破線で示す矩形の枠部分を拡大したものが示されている。 Figures 15A to 15C show examples of displaying three grouping results for three parameter sets. The lower parts of Figures 15A to 15C show enlarged views of the rectangular frame portion indicated by the dashed line in the grouping results shown at the top.
また、上述した実施形態では、学習装置と設計支援装置とが別々の装置として構成されている場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、学習装置と設計支援装置とを一つの装置として構成してもよい。 In addition, in the above-described embodiment, an example was described in which the learning device and the design support device are configured as separate devices, but this is not limited to this, and the learning device and the design support device may be configured as a single device.
また、本発明のプログラムは、記憶媒体に格納して提供するようにしてもよい。 The program of the present invention may also be provided by storing it on a storage medium.
10、110 入力部
12 CPU
20、120 演算部
22 断面構造計算部
28 グルーピング処理部
30 表示部
100 設計支援装置
122 学習部
200 学習装置
10, 110 Input unit 12 CPU
20, 120 Calculation unit 22 Cross-sectional structure calculation unit 28 Grouping processing unit 30 Display unit 100 Design support device 122 Learning unit 200 Learning device
Claims (5)
前記複数の設計条件の各々に対し、前記設計条件に基づいて、前記建物の複数の構造部材の各々について、前記構造部材の断面構造を計算し、前記複数の構造部材を、同一の構造断面とすべき構造部材からなる複数のグループに分類するグルーピングを行うグルーピング処理部と、
前記複数の設計条件の各々についての前記グルーピングの結果を、比較可能に表示する表示部と、
を含み、
前記グルーピング処理部は、前記グルーピングを行う際に、前記複数の構造部材のうちの2つの構造部材からなる構造部材ペアの各々について、前記2つの構造部材の各々の特徴量に基づいて、前記2つの構造部材を同一のグループにグルーピングすべき度合いを計算する学習済みモデルを用いて、前記構造部材ペアの前記グルーピングすべき度合いを計算し、指定されたグループ数になるように、前記グルーピングすべき度合いの降順に、前記構造部材ペアを同一のグループにグルーピングすることにより、前記複数のグループに分類する設計支援装置。 an input unit that receives a building model of a building to be designed, the building model including a plurality of structural members, and a plurality of design conditions related to the building to be designed;
a grouping processing unit that calculates a cross-sectional structure of each of a plurality of structural members of the building based on each of the plurality of design conditions and performs grouping to classify the plurality of structural members into a plurality of groups consisting of structural members that should have the same structural cross section;
a display unit that displays the grouping results for each of the plurality of design conditions in a comparative manner;
Including,
When performing the grouping, the grouping processing unit calculates the degree to which each structural component pair consisting of two structural components among the plurality of structural components should be grouped into the same group using a trained model that calculates the degree to which the two structural components should be grouped into the same group based on the features of each of the two structural components, and classifies the structural component pairs into the plurality of groups by grouping them into the same group in descending order of the degree to which they should be grouped so that the number of groups is specified .
前記複数の設計条件の各々に対し、
前記設計条件に基づいて、前記建物の複数の構造部材の各々について、前記構造部材の断面構造を計算し、前記構造断面の計算結果を有する前記複数の構造部材を含む前記建物モデルに対する応力解析の結果から得られる、前記複数の構造部材の各々の特徴量に基づいて、前記グルーピングを行う請求項1又は2記載の設計支援装置。 The grouping processing unit:
For each of the plurality of design conditions,
3. The design support device according to claim 1 or 2, wherein the cross-sectional structure of each of a plurality of structural members of the building is calculated based on the design conditions, and the grouping is performed based on feature quantities of each of the plurality of structural members obtained from a result of a stress analysis of the building model including the plurality of structural members having the calculation results of the structural cross-section.
前記構造断面の計算結果を有する前記複数の構造部材を含む前記建物モデルに対する応力解析の結果に基づいて、前記複数の構造部材の各々の断面構造を変更することを、前記設計条件を満たすまで繰り返す請求項1~請求項4の何れか1項記載の設計支援装置。
When calculating the cross-sectional structure for the design conditions, the grouping processing unit:
A design support device according to any one of claims 1 to 4, wherein the device repeats changing the cross-sectional structure of each of the plurality of structural members based on the results of stress analysis of the building model including the plurality of structural members having the calculation results of the structural cross-section until the design conditions are satisfied.
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| 中村 壮志ほか,"断面漸減探索と自動部材グルーピングを用いた鋼構造骨組の部材断面決定システム",日本建築学会構造系論文集,2017年10月,Vol. 82, No. 740,pp.1609-1619,DOI: 10.3130/aijs.82.1609 |
| 中村 壮志ほか,"部材グルーピングを用いた構造断面最適化の試み",人工知能学会全国大会論文集,2016年06月09日,第30回 (2016),セッションID: 3D3-OS-30a-3in1 |
| 藤井 英二ほか,"グルーピング過程を含む鋼構造物の対話型部材断面決定法",日本建築学会構造系論文集,2011年06月,第76巻, 第664号,pp.1161-1169 |
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