JP3785328B2

JP3785328B2 - Building structure strength indicator

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Publication number: JP3785328B2
Application number: JP2001061216A
Authority: JP
Inventors: 洋路伊東; 片岡良二
Original assignee: 株式会社エヌ・シー・エヌ
Priority date: 2001-03-06
Filing date: 2001-03-06
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2021-03-06
Also published as: JP2002259462A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築物の構造設計に関し、特に火事によって建築構造部材が燃えた場合を想定した建築構造部材の強度を表示画面に表示するための建築構造の強度表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建築物の構造設計においては建築物に働く種々の力を考慮した構造計画が必要となる。例えば、建築物には常時あるいは一時的に固定荷重、積載荷重、積雪荷重、風圧力、地震力等の荷重が働く。更に、これらの荷重との関係で建築構造には圧縮応力、せん断応力、曲げ応力、引張応力等の各種応力が生じる。
建築物の構造設計ではこれら種々の荷重により生じる種々の応力について安全基準を満たすように建築物の形状、骨格の形式を決め、更に建築構造部材の配置と大きさを決める。すなわち、構造設計を行う途中段階において建築構造部材の配置と大きさを決める場合には上記荷重について応力の計算を行い所定の強度を満たしているかどうかを検討しなければならない。
そのため、出願人は例えば特願平１０−２５０３７０号などで建築構造部材にかかる応力値に応じてそれら建築構造部材がどのような強度を有することになるかをわかりやすく表示する表示装置を提案している。この装置によれば建築物の構造設計を行う際に各部材がどの程度の外部応力に対してどの程度の強度を有するかを目視して容易に理解することができることとなり設計者側も設計依頼者側も建築物の強度を常に把握しながら設計していくことができることとなった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、建築物において唯一設計した強度に影響を与える外部要素は火事である。火事になって建築構造部材が燃えて細くなれば応力度（単位断面積当たりの応力値）は相対的に大きくなってしまう。従来ではこのような火事の際の強度計算についてなんら手当はされていなかった。例えば太い材を使えば燃え残る部分が多いため鎮火が早ければ強度を維持できるであろうとの画一的な発想で建築構造部材を太くすることが励行されていたにすぎなかった。
しかしながら、建築構造部材はあるものは大壁構造とされた壁内部に隠されていたり、あるものは真壁構造で表面に表されていたりしてすべての建築構造部材が炎に対して同等に燃えやすいわけではない。つまり、火事になった場合にどの程度強度を維持できるかについて綿密に計画して設計することはまったくされていなかったわけである。従って、設計段階で設計者は設計依頼者に火事になった際にどの程度の強度を維持できるかを十分説明することができなかった。
本発明は上記課題を解決するためのものである。その目的は火事に遭った場合を想定して建築構造部材が燃えた場合の強度の変化を表示画面に表示された実際の建築構造部材に分かりやすく表現することのできる建築構造の強度表示装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、複数種類の建築構造部材の形状データ及び位置データを記憶する記憶手段と、同記憶手段から読み出された同両データに基づいて立体的な配置位置が確定された前記各建築構造部材より選択された同建築構造部材に基づいて２次元線図を作成する２次元線図作成手段と、同２次元線図作成手段により得られた２次元線図を表示画面に表示させる表示手段と、各建築構造部材の属性に応じた強度算出用データに基づいて同各建築構造部材の強度を算出する強度算出手段と、前記建築構造部材の２次元線図に対して建築構造部材毎に複数の強度表示態様を用意し、前記強度算出手段によって求められた強度に基づいて所定の強度表示態様を選択する選択手段と、同選択手段によって選択された所定の強度表示態様を２次元線図上の建築構造部材の強度表示態様として表示画面に表示させる強度表示手段とを備えた建築構造の強度表示装置において、前記形状データに基づいて算出される同建築構造部材の断面積に対して燃え代面積を除いた残余面積を算出する残余面積算出手段を設け、同残余面積算出手段により算出された残余面積に基づいて前記強度算出手段によって強度を算出させるようにしたことを要旨とする。
【０００５】
このような構成では、記憶手段から読み出された複数種類の建築構造部材の形状データ及び相対位置データに基づいて各建築構造部材を組み合わせて立体的な位置が確定する。形状データ及び相対位置データを記憶する記憶手段としては半導体メモリのような記憶素子や磁気ディスクやフレキシブルディスク、ＣＤ-ＲＯＭや光磁気ディスク等の外部記憶装置等が考えられる。この立体的な位置が確定された前記各建築構造部材から選択された同部材に基づいて同建築構造部材を表示画面に表示させる。
一方、建築構造部材は例えば柱であり或いは梁であるという種類の相違や形状、配置位置等の相違から各々属性が異なる。そのため個々の建築構造部材に応じて建築構造部材の強度算出用データは異なる。この強度算出用データは前もって記憶装置に記憶させた値を読み出して使用しても新たに入力した値を使用してもいずれでもよい。強度算出用データとしては上記形状データや荷重データ、更に材質データ等が挙げられる。強度算出用データに基づいて強度算出手段に強度を計算させる。それら強度に応じて表示画面に表示される建築構造部材の２次元線図に対して複数用意された強度表示態様から強度表示手段によって所定の強度表示態様を選択させる。
強度表示態様としては例えば、強度が大きいならば安全をイメージする青色のような寒色を使用して建築構造部材自体を表現し、強度が小さいならば、危険をイメージする赤色のような暖色を使用して建築構造部材自体を表現することが考えられる。強度表示態様としては色以外でも線種の違い、明度の差等種々の手段を取りうる。
【０００６】
本発明では火事によって燃えた場合に表示画面に表示させた２次元線図上の建築構造部材の強度表示態様が強度が変化することでその態様が変化するのが目視できる。すなわち、残余面積算出手段によって形状データに基づいて得られた同建築構造部材の断面積に対して燃え代面積を除いた残余面積を算出する。そしてこの残余面積に基づいて前記強度算出手段によって強度を算出させるようにする。つまり、燃えてしまったと想定した部分を除いた状態で計算して建築構造部材の強度を表示させる。
また、請求項２の発明では請求項１の発明の構成に加え、前記燃え代面積として燃焼時間に応じて選択可能な複数種類を用意するようにしたことを要旨とする。このような構成では請求項１の発明の作用に加え、想定した火事の状況に応じて変化する建築構造部材の強度を検討することができる。燃焼時間に応じて、とは例えば建築基準法に定められた火災試験に基づいて設定されたいくつかの時間などが挙げられる。
また、請求項３の発明では請求項１又は２の発明の構成に加え、前記燃え代面積は同建築構造部材の露出状態に応じて用意された複数の燃え代パターンから選択可能としたことを要旨とする。
【０００７】
請求項４の発明では、前記強度算出手段は前記残余面積算出手段により選択された所定の燃え代パターンに基づいて残余面積を算出した後に、同残余面積に基づいて燃え代設定の対象となる前記建築構造部材について一括して暫定強度を算出し、その後その暫定強度に基づいて表示画面に表示された同建築構造部材の強度表示態様をベースとして、個々の同建築構造部材について所望の強度表示態様となるように前記燃え代パターン又は前記断面積の少なくともいずれか一方の設定を変更するようにしたことを要旨とする。
【０００８】
【発明の効果】
以上のように構成することで請求項１の発明では、２次元線図上の建築構造部材が応力値に応じた強度表示態様で表現されるため、視覚的に実際の建築構造部材の強度が理解できるとともに、火事を想定して建築構造部材の強度を検討することが可能となる。また、請求項２の発明では請求項１の効果に加え、火事が起きてからの経過時間に応じた強度の劣化度合いについてより細かな設計が可能となる。また、請求項３の発明では請求項１又は２の発明の効果に加え、火事を想定した場合に建築構造部材の露出度、すなわち燃え代パターンの違いによってどのように強度の劣化度合いが異なるかを比較することができより細かな設計が可能となる。また、請求項４の発明では請求項３の発明の効果に加え、まずある条件での火事を想定して暫定強度を算出し、それを基準として個々の建築構造部材について検討することができるため強度計算作業を効率的に行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の建築構造の強度表示装置（以下、強度表示装置とする）を具体化した実施形態について図１〜図１５に基づいて説明する。本実施の形態では建築構造部材として特に梁、柱及びすじかい（以下、梁等とする）に限定した強度表示装置について説明する。
図１に示すように、強度表示装置はＣＰＵ（中央演算装置）１１を有し、同ＣＰＵ１１にはＲＯＭ（リードオンリーメモリ）１２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）１３、磁気ディスク装置１４、入力装置１５、マウス１６、表示装置１７及びプリンタ１８が接続されている。ＲＯＭ１２には強度表示装置全体の動作を制御するためのプログラム、梁等の形状データに基づいて梁等の断面積と燃え代面積を計算する計算プログラム、荷重データ及び形状データに基づいて応力値を計算する計算プログラム並びにプログラム動作に必要な各種データが予め記憶されている。また、ＲＡＭ１３はＣＰＵ１１の演算に必要な各種情報を一時的に記憶する書き込み及び書き替え可能な記憶部である。磁気ディスク装置１４には梁等の形状データ、相対位置データ及び荷重データが記憶されており、強度表示装置の動作に応じてＣＰＵ１１はＲＡＭ１３にこれらデータを転送する。
【００１０】
入力装置１５はＣＰＵ１１に対して各種指令を与えるとともに、データ入力を行う。入力装置１５は選択キー１５ａとテンキー１５ｂと入力キー１５ｃを備えている。選択キー１５ａは所望の２次元線図を選択したり所望の処理を選択したりする。テンキー１５ｂは新たなデータの入力を行う。入力キー１５ｃは選択された処理を実行させたりデータ内容の確定を行う。マウス１６は入力装置１５の補助装置とされ、表示装置１７の表示画面に表示された指示アイコン上にマウスカーソルを移動させ、入力操作をすることで上記選択キー１５ａ及び入力キー１５ｃと同様の機能を果たす。また、表示装置１７の表示画面に表示された２次元線図の梁等の上にマウスカーソルを移動させて入力操作をすることで梁等を指定する。
表示装置１７はＲＡＭ１３から読み出された梁等の形状データ及び相対位置データに基づいて表示画面に２次元線図や梁等の属性を表示した表を表示させる。プリンタ１８は表示装置１７の表示画面に表示された２次元線図や各種表等を記録用紙に印刷する。
【００１１】
また、ＣＰＵ１１はＲＡＭ１３から読み出された梁及び柱の形状データに基づいて各梁及び柱についてその断面積と燃え代面積を計算し、更にこれらに基づいて残余面積を計算する。図２に示すように、本実施の形態では柱については１５種類の燃え代パターンを備えており、梁については図３に示すように６種類の燃え代パターンを備えている。更に本実施の形態では燃焼時間に応じた２種類の燃え代の厚みが設定されている。ＣＰＵ１１は梁又は柱について選択されたパターン及び選択された燃え代の厚みに基づいて燃え代面積を計算する。そして、断面積から求められた燃え代面積を減じて残余面積を算出する。ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２内の燃え代計算プログラムを呼び出しこれらの計算を行う。本実施の形態では次のように計算が行われる。図２に示す柱では、１５種類の燃え代パターンは残余面積からＡ群〜Ｆ群の６種類に大きく分けられ、図４に示すように柱の一辺をａとし、燃え代厚みをｐとすると、
・Ａ群の残余面積：Ａ＝ａ＊ａ
・Ｂ群の残余面積：Ｂ＝ａ＊ａ−ａｐ
・Ｃ群の残余面積：Ｃ＝ａ＊ａ−２ａｐ
・Ｄ群の残余面積：Ｄ＝ａ＊ａ＋ｐ＊ｐ−２ａｐ
・Ｅ群の残余面積：Ｅ＝ａ＊ａ＋２ｐ＊ｐ−３ａｐ
・Ｆ群の残余面積：Ｆ＝ａ＊ａ＋４ｐ＊ｐ−４ａｐ
で表される。
図５に示すように、本実施の形態ではＲＯＭ１２内部のｎｎ〜ｎｎ＋５のアドレスには順にＡ群〜Ｆ群とこれと対応する計算式との関係が示されたテーブルＴ１が格納されている。ＣＰＵ１１は燃え代計算プログラムの制御下、選択された燃え代パターンの属するアドレスの計算式に基づいて形状データから得られた柱の辺長と燃え代の厚みの数値データを代入し残余面積の計算を行う。得られた残余面積データは形状データの一つとして一旦ＲＡＭ１３内に格納される。
図３に示す梁では、図６に示すように梁の背をａとし、幅をｂとし、燃え代厚みをｐとすると、
・Ｇ群の残余面積：Ｇ＝ａ＊ｂ
・Ｈ群の残余面積：Ｈ＝ａ＊ｂ−ａｐ
・Ｉ群の残余面積：Ｉ＝ａ＊ｂ−ｂｐ
・Ｊ群の残余面積：Ｊ＝ａ＊ｂ＋２ｐ＊ｐ−ａｐ−ｂｐ
・Ｋ群の残余面積：Ｋ＝ａ＊ｂ＋２ｐ＊ｐ−２ａｐ−ｂｐ
で表される。
梁についても図７に示すように、ＲＯＭ１２内部のｍｎ〜ｍｎ＋４のアドレスには５種類のパターンとこれと対応する計算式との関係が示されたテーブルＴ２が格納されており柱と同様に計算が行われる。
【００１２】
更に、ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２内の強度算出プログラムを呼び出し、ＲＡＭ１３から読み出された梁等の形状データ、相対位置データ及び荷重データに基づいて各梁及び柱の応力値を算出する。この時、梁及び柱について前記残余面積データが設定されていればこれを考慮して応力値の計算を行う。また、ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２内の色決定プログラムを呼び出し、応力値に応じて（つまり強度に応じて）表示装置１７表示画面上に表示させる建築構造部材の色を決定する。図８に示すように、本実施の形態ではＲＯＭ１２内部のｎｍ〜ｎｍ＋５のアドレスには帯域に区分けされた応力値と同帯域と対応する６色の強度を表す色との関係が示されたテーブルＴ３が格納されている。ＣＰＵ１１は色決定プログラムの制御下、算出された応力値に対してその応力値が属する帯域に対応する色をこのテーブルＴ１から取り出す。例えば、ある建築構造部材のある条件下での応力値が０．１１であれば強度を表す色は青色と決定される。この帯域の設定は変更可能である。
【００１３】
ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２から読み出された制御プログラムに従って処理動作を行う。処理動作について図９〜図１５に基づいて説明する。
ＣＰＵ１１はＲＯＭ１２から読み出された制御プログラムに基づいて磁気ディスク装置１４から建築構造部材の形状データ、相対位置データ及び荷重データをＲＡＭ１３に転送する。ＣＰＵ１１は形状データ及び相対位置データに基づいて建築構造の仮想３次元モデルを構築する。本実施の形態ではこのように得られた仮想３次元モデルを水平に切断して得られた平断面図を２次元線図として表示装置１７の表示画面に表示する。
【００１４】
まず、図９（ａ）に示すように、入力装置１５又はマウス１６の操作によって表示装置１７の表示画面に基本フレーム図２１を表示装置１７の表示画面に表示させる。太線で示されるフレーム２２ａ〜２２ｇは強度計算に関与する柱、梁が配置されるベース位置とされ、二等片三角形２３ａ〜２３ｆはすじかいが配置されるベース位置とされる。破線で示される小フレームＦは強度計算に関与しないが建築構造部材として小柱、小梁等が配置されるベース位置とされる。図９（ｂ）に示すように、入力装置１５又はマウス１６の操作によってこの基本フレーム図２１を構成する各フレームの属性が表示されるようになっている。本実施の形態では例としてフレーム２２ａ（Ｘ５）がＸ方向に座標１０００から６５００位置、Ｙ方向に座標７０００から７０００位置に配置されていることが示されている。尚、本実施の形態ではこの座標データは既に入力済みの不変データとして強度表示装置では書き換え不能とされている。
【００１５】
次いで、図１０（ａ）に示すように入力装置１５又はマウス１６の操作によって表示装置１７の表示画面に柱、梁及びすじかいの確認のための第１の骨格図２４を表示させる。第１の骨格図２４は上記ベース位置とされたフレーム２２ａ〜２２ｇ上に配置された強度計算に関与する柱２５ａ〜２５ｍ、梁２６ａ〜２６ｍ及びすじかい２７ａ〜２７ｆと、フレーム２３上に配置された強度計算に関与しない小梁２８を表示する。
図１０（ｂ）に示すように、入力装置１５又はマウス１６の操作によってこの第１の骨格図２４を構成する建築構造部材の属性が表示されるようになっている。本実施の形態では例として柱２５ａ（Ｃ１０）がＸ方向に座標１０００から６５００位置、Ｙ方向に座標７０００から７０００位置、Ｚ方向に座標６１０から３５７０位置（本実施の形態の２次元線図ではＺ方向は視認できない）に配置されていることが示されている。更に、第１の骨格図２４の属性としては材寸、樹種、座屈長等のデータも表示されるようになっている。尚、本実施の形態ではこれら各データは既に入力済みの不変データとして強度表示装置では書き換え不能とされている。
【００１６】
このように建築構造として必須の建築構造部材の属性を確認し、更に床と壁については荷重データとして所望の値を入力する。もちろん、荷重データは初期設定値のままで変更させなくともよい。尚、設計にはその他に屋根や床の構造などもその過程において設計していくが本実施の形態では主要な工程以外は説明を省略する。
次いで、入力装置１５又はマウス１６の操作によって強度計算を実行する。すなわち、前記強度計算に関与する柱、梁及びすじかいについてそれぞれ応力値が算出され、図１２に示すように表示装置１７の表示画面に強度分布図３３を表示させる。強度分布図３３では応力値に応じた色で強度計算した各柱、梁及びすじかいが表現される。この段階では火事を想定しない通常の強度状態が示されることとなる。
【００１７】
図１３及び図１４に示すように、応力値に応じて表示される色が異なり、その色の違いで強度が表現される。本実施の形態では応力値に応じて６色の色が用意され、青色が最も強度が大きく（応力値が小さい）次いで水色、黄緑色、黄色、ピンク色の順に強度が小さくなり赤色が最も強度が小さい（応力値が大きい）。色と応力値の関係は設定変更が可能とされ、例えば初期値として応力値０〜０．２４を青色と設定したものを応力値０〜０．４９と変更することは可能である。この変更はマウス１６の操作によって表示装置１７の表示画面にダイアログとして表示される図１４の表上で行うことが可能である。
ここに、算出される応力値の種類としては、各建築構造部材自体の曲げ応力（Ｍ）、せん断応力（Ｑ）、圧縮応力（Ｎ）、引張応力（Ｔ）、曲げ応力＋圧縮応力（Ｍ＋Ｎ）、変形度（δ）と、各建築構造部材のジョイント金具の曲げ応力（ｊＭ）、せん断応力（ｊＱ）、圧縮応力（ｊＮ）、引張応力（ｊＴ）、曲げ応力＋圧縮応力（ｊＭ＋Ｎ）が挙げられる。
応力値算出用の荷重データとしては固定荷重（自重＋人３人分１８０ｋｇ：Ｌ）、固定荷重＋積雪荷重（Ｌ＋Ｓ）、固定荷重＋Ｘ方向地震力（Ｌ＋±ＥＸ）、固定荷重＋Ｙ方向地震力（Ｌ＋±ＥＹ）、固定荷重＋Ｘ方向風圧力（Ｌ＋±ＷＸ）、固定荷重＋Ｙ方向風圧力（Ｌ＋±ＷＹ）、火災荷重（ｆｉｒｅ）が挙げられる。強度計算の対象となる各建築構造部材毎にこれらの全種類の応力と荷重を組み合わせた応力値（全１２１種）が求められる。
【００１８】
次いで、入力装置１５又はマウス１６の操作によって図１５に示すように火事を想定した状態における強度分布図３５を表示させる。このとき初期値としてすべての柱は完全現しの燃え代パターン、すなわち前記Ｆ群の残余面積に基づいて、またすべての梁も完全現しの燃え代パターンである前記Ｋ群の残余面積に基づいて改めて計算が行われる。すなわち、もっとも強度が劣る状態での条件設定を採用して上記強度計算が実行される。また、本実施の形態では燃え代の厚みとしては４５分燃え続けたと想定した場合として３．５ｃｍの燃え代厚みと、１時間燃え続けたと想定した４．５ｃｍの燃え代厚みの２種類を設定しているが、初期計算値としてはより残余面積の少なくなる４．５ｃｍの燃え代厚みを採用して計算する。尚、本実施の形態ではこの条件設定で基本的に梁、柱及びすじかいは応力値０．９９以下であることを要求するものとする。、従ってこの条件設定をクリアしない部材について個々に設定を変える必要がある。
例えば図１５では梁２６ｆ，２６ｋ，２６ｊ（以下、梁２６ｆ等とする）はこの完全現しの燃え代パターンでかつ４．５ｃｍの燃え代厚みであると、赤色（危険）を示している。このように、本実施の形態のように火事を想定した設計ではまずすべての梁及び柱について最悪条件に基づいて設計し、その後個々の部材ごとに安全な領域になるよう条件を変えていく。例えば、燃え代パターンを変更して完全現しではなく大壁構造として壁で包囲してしまうとか、断面積を大きくするとかの措置を施す。
【００１９】
具体的には燃え代パターンの変更は表示装置１７の表示画面に別ダイアログ３７（図１１（ａ）及び（ｂ））として表示させた燃え代パターンのアイコン３８を利用して行われる。ダイアログ３７には種類の異なる燃え代パターンのパターンマークが示された複数のアイコン３８が表示され入力装置１５又はマウス１６の操作によっていずれかのアイコン３８を選択することが可能とされている。入力装置１５又はマウス１６の操作によって上記梁２６ｆ等のような設計変更が必要とされた梁又は柱に対していずれかのアイコン３８をその燃え代パターンとして初期設定されたＫ群の燃え代パターンと差し替えを行う。そして、再度強度計算を行い梁２６ｆ等が所望の強度に達したかを梁２６ｆ等自体の色の変化をみて検討する。
このようにして得られた強度分布図３３，３５は前記プリンタ１８によって印刷可能である。
【００２０】
以上、本実施形態のように構成することにより、次のような効果が奏されることとなる。
・建築構造部材としての柱、梁及びすじかいが算出された応力値に応じた強度を示す色で彩色されて２次元線図の強度分布図３３，３５に表されるため、従来のように応力値のみが数値として表示される場合に比べて強度が建築構造部材自体に施された色として直接視覚に訴えるため強度が分かりやすい。また、強度の大小が色の違いとして一見して理解できるため、建築構造部材における強度の違いが従来より分かりやすくなる。
・火事により燃えてしまう燃え代分を想定して強度計算できるため、従来のように単純に太めの部材を選ぶなどという設計ではなく、どの柱、梁をどの程度の太さ、どのような現し具合にすべきかを具体的に検討することができ、より緻密な設計が可能となる。
・表示装置１７の表示画面にダイアログ３７が表示され、そこに示された燃え代パターンのアイコン３８を選択して燃え代パターンを選択できるため、燃え代パターンの違いによってどのように強度の劣化度合いが異なるかを比較することが容易にできることとなりより細かな設計が可能となる。
・どのくらい燃えたかによって複数種類（上記実施の形態では２種類）の燃え代厚みが用意されているため、燃えた時間によってどのくらい強度が落ちるかが目で見て理解できるため設計依頼者に火事の怖さを理解させることができる。
・もっとも強度の劣る燃え代パターンと燃え代厚みを初期設定とし、この条件における強度を暫定強度として初めに得ることができるため、梁等に対して個々に燃え代パターンや断面積を設定していく必要はなく、所望の強度を有していない部材のみ条件設定を変更していけば足るため、作業の合理化が図られる。
【００２１】
・上記実施の形態での燃え代パターンは一例であり、他のパターンを設定することは自由である。
・上記実施の形態では梁及び柱についてのみ燃え代の計算を行ったが、その他の建築構造部材について行うことも自由である。
・上記実施の形態では建築構造部材として、梁、柱及びすじかいであったが他の部材、例えば母屋、束、耐力壁、火打ちなどがあればそれらについて強度計算に対象としても構わない。
・上記実施の形態では燃え代厚みとして２種類が設定されていた。しかし、もっと多くの厚みの種類（つまり燃焼時間を細かく）を設定しても構わない。例えばごく短い時間間隔、例えば５分毎の燃え代厚みを設定し、強度計算した結果を連続的に強度分布図３５に表示させるようにしてもよい。このようにすれば刻一刻火事によって変化する強度を目視して経時的にシュミレートすることが可能である。
・強度分布図３５を表示させる再の初期値としてもっとも強度が劣る状態での条件設定を採用したが、その他の条件で初期値を設定しても構わない。
【００２２】
また、上記実施形態は次のように変更して実施することも可能である。
・上記実施の形態では各種データは磁気ディスク装置１４からＲＡＭ１３に転送するようにしていた。しかし、これをその他の外部記憶装置、例えばフレキシブルディスク、ＣＤ-ＲＯＭや光磁気ディスク等からデータを転送するようにしてもよい。また、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）或いはインターネットのようなデータ通信によってデータを転送するようにしてもよい。
・上記実施の形態ではＲＡＭ１３に転送された各種データは建築物の骨格に大きな影響のある柱、梁、すじかい等のデータは書き換え不能で、床や壁の荷重データは建築物の骨格に影響がないとして書き換え可能であった。すなわち、一部のデータのみ強度表示装置で更新することが可能であった。しかし、各種データをすべて書き換え可能としたり、逆にすべて書き換え不能としてもよい。
・上記実施の形態では各種データは前もって作成した磁気ディスク装置１４内のデータを使用したが、強度表示装置側で入力してＲＡＭ１３に記憶させるようにしてもよい。また、荷重データのみ強度表示装置側で入力するようにしてもよい。
また、２次元線図としては平断面としたが、これに限られない。例えば縦断面で見たり斜視透視図として見たり種々の表現が考えられる。また、複数の２次元線図、例えば３階建ての建造物で１階と２階と３階の２次元線図を用意することは可能である。
・強度を表示する強度表示態様としては上記色以外のパターンで行ってもよくまた使用する色の数は自由に設定可能である。また、線種の違いや白〜黒への明度差の違いで表示してもよく、部材と表示上重複するように強度に応じたマークを配置するようにしてもよい。
・上記実施の形態における荷重の種類と応力の種類は一例に過ぎない。本実施の形態では最も普遍的な強度決定条件として上記を求めたに過ぎず、更にその種類を加えても逆に減らしてもよい。
・印刷するしないは自由である。従って、プリンタは必須ではない。またデータを保存する場合には保存手段は問わない。例えば、磁気ディスク装置、ＲＡＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ-ＲＯＭや光磁気ディスク等が例として挙げられる。その他本発明はその趣旨を逸脱しない態様で変更して実施することは自由である。
【００２３】
上記実施の形態から把握できる本発明のその他の技術的思想について、下記に説明する。
（１）前記複数の燃え代パターンは前記表示画面に一覧が表示され、同一覧から選択可能であることを特徴とする請求項３に記載の建築構造の強度表示装置。
ここに、複数の燃え代パターンとは建築構造部材について他の建築部材との配置関係によって燃え代が異なってくることを考慮したものである。例えば大壁構造であれば柱は壁裏面側に隠されてしまうため真壁構造で現しとなっている柱に比べてより燃えにくい位置にあるわけである。このように周囲の建築部材に包囲されている部分があれば燃え代はその部分では少なくなる。つまり、現しとなっている部分がどのくらいかによって燃え代が変わってくるわけである。
。これによって、複数の燃え代パターンから所望のパターンを選択することが容易となるため燃え代パターンの違いによる火事による強度の劣化度合いの比較作業がしやすくなる。
（２）選択された所定の燃え代パターンとはもっとも残余面積が少なくなるものであることを特徴とする請求項５に記載の建築構造の強度表示方法。
（３）前記強度表示態様は建築構造部材自身に表現して表示画面に表示させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３若しくは付記１又は２に記載の建築構造の強度表示装置。
（４）前記強度表示態様は建築構造部材自身に表現して表示画面に表示させるようにしたことを特徴とする請求項４又は５に記載の建築構造の強度表示方法。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電気的構成を説明するブロック図。
【図２】同じ実施の形態における柱の燃え代パターンを同種毎に分別して説明した説明図。
【図３】同じ実施の形態における梁の燃え代パターンを同種毎に分別して説明した説明図。
【図４】同じ実施の形態における柱の燃え代の計算方法を説明する説明図。
【図５】同じ実施の形態における残余面積と応力値との関係を示すテーブルの図。
【図６】同じ実施の形態における梁の燃え代の計算方法を説明する説明図。
【図７】同じ実施の形態における残余面積と応力値との関係を示すテーブルの図。
【図８】同じ実施の形態における応力値と表示する色との関係を示すテーブルの図。
【図９】（ａ）は表示画面に表示される基本フレーム図を説明する説明図、（ｂ）は基本フレーム図の部材の属性を説明する表。
【図１０】（ａ）は表示画面に表示される第１の骨格図を説明する説明図、（ｂ）は第１の骨格図の部材の属性を説明する表。
ｂ）は第３の骨格図の部材の属性を説明する表。
【図１１】燃え代パターンを選択するアイコンを表示したダイアログの説明図であって（ａ）は柱の図、（ｂ）は梁の図。
【図１２】表示画面に表示される強度分布図を説明する説明図。
【図１３】強度と実際の色との関係を示す表。
【図１４】表示画面に表示される強度分布図の部材の属性を説明する表。
【図１５】表示画面に表示される燃え代を考慮した強度分布図を説明する説明図。
【符号の説明】
１１…２次元線図作成手段、強度算出手段、残余面積算出手段及び選択手段並びに表示手段強及び度表示手段の一部たるＣＰＵ、１３…記憶手段たるＲＡＭ、１７…表示手段及び強度表示手段たる表示装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structural design of a building, and more particularly, a strength display device for a building structure for displaying the strength of a building structural member on the display screen assuming that the building structural member is burned by a fire. In place It is related.
[0002]
[Prior art]
In the structural design of a building, a structural plan that considers various forces acting on the building is required. For example, a fixed load, a load load, a snow load, a wind pressure, a seismic force, or the like is applied to a building constantly or temporarily. Further, various stresses such as compressive stress, shear stress, bending stress, and tensile stress are generated in the building structure in relation to these loads.
In the structural design of the building, the shape of the building and the form of the skeleton are determined so as to satisfy the safety standards for various stresses caused by these various loads, and further, the arrangement and size of the building structural members are determined. That is, when determining the arrangement and size of building structural members in the middle of the structural design, it is necessary to calculate whether or not the above-mentioned load satisfies the predetermined strength by calculating the stress.
Therefore, the applicant has proposed a display device that displays in an easy-to-understand manner the strength of the building structural member according to the stress value applied to the building structural member in Japanese Patent Application No. 10-250370, for example. ing. According to this device, when designing the structure of a building, it is possible to easily understand how much strength each member has against external stress, and the designer also requests a design. The person on the side was able to design while always grasping the strength of the building.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the only external element that affects the strength of the building designed is fire. If a building structural member burns and becomes thin due to a fire, the degree of stress (stress value per unit cross-sectional area) becomes relatively large. Conventionally, no allowance has been made for the strength calculation in such a fire. For example, if thick materials were used, there were many unburned parts, so it was only encouraged to thicken building structural members with the uniform idea that if the fire was extinguished, the strength could be maintained.
However, some building structural members are concealed inside the walls, which are considered to be large-wall structures, and some are built on the surface with true wall structures. It's not easy. In other words, it has not been planned and designed at all to determine how much strength can be maintained in the event of a fire. Therefore, at the design stage, the designer cannot fully explain to the design client how much strength can be maintained in the event of a fire.
The present invention is for solving the above-mentioned problems. The purpose of the building structure strength display device can be expressed in an easy-to-understand manner on the actual building structure member displayed on the display screen, assuming that a fire has occurred and the building structure member burns. Place It is to provide.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, in the invention of claim 1, a three-dimensional structure based on storage means for storing shape data and position data of a plurality of types of building structural members, and both data read from the storage means. Obtained by the two-dimensional diagram creating means for creating a two-dimensional diagram based on the building structural member selected from the building structural members for which a specific arrangement position is determined, and the two-dimensional diagram creating means Display means for displaying a two-dimensional diagram on a display screen, strength calculation means for calculating the strength of each building structural member based on strength calculation data according to the attribute of each building structural member, and A plurality of strength display modes are prepared for each building structure member for a two-dimensional diagram, and a selection unit that selects a predetermined strength display mode based on the strength obtained by the strength calculation unit and a selection unit that selects the strength display mode Was In a building structure strength display device comprising strength display means for displaying a constant strength display mode on a display screen as a strength display mode of a building structural member on a two-dimensional diagram, the same strength is calculated based on the shape data. A remaining area calculating means for calculating a remaining area excluding the burning allowance area with respect to the cross-sectional area of the building structural member is provided, and the intensity calculating means calculates the strength based on the remaining area calculated by the remaining area calculating means. The summary is as follows.
[0005]
In such a configuration, the three-dimensional position is determined by combining the building structural members based on the shape data and the relative position data of the plurality of types of building structural members read from the storage unit. As a storage means for storing the shape data and the relative position data, a storage element such as a semiconductor memory, an external storage device such as a magnetic disk, a flexible disk, a CD-ROM, a magneto-optical disk, or the like can be considered. The building structural member is displayed on the display screen based on the same member selected from the building structural members whose three-dimensional positions are determined.
On the other hand, building structural members have different attributes due to differences in types such as pillars or beams, differences in shape, arrangement position, and the like. Therefore, the strength calculation data of the building structural member differs depending on the individual building structural member. The intensity calculation data may be either a value that has been stored in the storage device in advance is read and used, or a newly input value is used. The strength calculation data includes the shape data, load data, and material data. Based on the intensity calculation data, the intensity calculation means calculates the intensity. A predetermined strength display mode is selected by a strength display unit from a plurality of prepared strength display modes for a two-dimensional diagram of a building structural member displayed on the display screen according to the strength.
For example, if the strength is high, the building structure member itself is expressed using a cold color such as blue for safety, and if the strength is low, a warm color such as red for danger is used. It is possible to express the building structural member itself. As the intensity display mode, various means such as a difference in line type and a difference in brightness can be taken in addition to the color.
[0006]
In this invention, when it burns by a fire, when the intensity | strength display aspect of the building structural member on the two-dimensional diagram displayed on the display screen changes intensity | strength, it can visually observe that the aspect changes. That is, the remaining area excluding the burning allowance area is calculated with respect to the cross-sectional area of the building structure member obtained based on the shape data by the remaining area calculating means. Then, the intensity is calculated by the intensity calculating means based on the remaining area. In other words, the strength of the building structural member is displayed by calculating in a state excluding the portion assumed to be burned.
The gist of the invention of claim 2 is that, in addition to the configuration of the invention of claim 1, a plurality of types that can be selected according to combustion time are prepared as the burn-in allowance area. In such a configuration, in addition to the action of the invention of claim 1, the strength of the building structural member that changes according to the assumed fire situation can be examined. According to the burning time, for example, there are several times set based on the fire test stipulated in the Building Standard Law.
In addition, in the invention of claim 3, in addition to the configuration of the invention of claim 1 or 2, the burn allowance area can be selected from a plurality of burn allowance patterns prepared according to the exposed state of the building structural member. The gist.
[0007]
In the invention of claim 4, The strength calculating means calculates the remaining area based on the predetermined burn allowance pattern selected by the remaining area calculating means, and then collects the building structural members to be set as burn allowance based on the remaining area. Based on the strength display mode of the building structure member calculated on the display screen based on the provisional strength, and then calculating the provisional strength, the burning allowance is set so as to obtain a desired strength display mode for each building structure member. Change the setting of at least one of the pattern and the cross-sectional area The gist is to make it.
[0008]
【The invention's effect】
By configuring as described above, the claims 1's In the invention, since the building structural member on the two-dimensional diagram is expressed in a strength display mode corresponding to the stress value, the strength of the actual building structural member can be visually understood, and the building structural member assuming a fire It is possible to examine the strength of the. In addition, in addition to the effect of the first aspect, the invention of the second aspect enables a finer design with respect to the degree of deterioration in strength according to the elapsed time since the occurrence of the fire. In addition, in the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1 or 2, how is the degree of deterioration of strength different depending on the degree of exposure of the building structural member, that is, the burn rate pattern when a fire is assumed? Can be compared, and a finer design becomes possible. Claims 4 In the invention of claim 3 In addition to the effects of the invention, it is possible to calculate the provisional strength assuming a fire under certain conditions, and to study individual building structural members based on it, so that the strength calculation work can be performed efficiently It becomes.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a building structure strength display device (hereinafter referred to as a strength display device) according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, a description will be given of a strength display device that is particularly limited to beams, columns, and lines (hereinafter referred to as beams) as building structural members.
As shown in FIG. 1, the intensity display device has a CPU (Central Processing Unit) 11, which includes a ROM (Read Only Memory) 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a magnetic disk device 14, and an input device 15. A mouse 16, a display device 17, and a printer 18 are connected. The ROM 12 has a program for controlling the operation of the entire strength display device, a calculation program for calculating the cross-sectional area of the beam and the burning allowance area based on the shape data of the beam, a stress value based on the load data and the shape data. A calculation program to be calculated and various data necessary for the program operation are stored in advance. The RAM 13 is a writable and rewritable storage unit that temporarily stores various information necessary for the calculation of the CPU 11. The magnetic disk device 14 stores beam shape data, relative position data, and load data, and the CPU 11 transfers these data to the RAM 13 in accordance with the operation of the strength display device.
[0010]
The input device 15 gives various commands to the CPU 11 and inputs data. The input device 15 includes a selection key 15a, a numeric keypad 15b, and an input key 15c. The selection key 15a selects a desired two-dimensional diagram or selects a desired process. The numeric keypad 15b inputs new data. The input key 15c executes the selected process or confirms the data contents. The mouse 16 is an auxiliary device of the input device 15, and the same function as the selection key 15 a and the input key 15 c is obtained by moving the mouse cursor on the instruction icon displayed on the display screen of the display device 17 and performing an input operation. Fulfill. Further, the beam or the like is designated by moving the mouse cursor on the beam or the like of the two-dimensional diagram displayed on the display screen of the display device 17 and performing an input operation.
The display device 17 displays a table displaying attributes such as a two-dimensional diagram and beams on the display screen based on the shape data and relative position data of the beams read from the RAM 13. The printer 18 prints two-dimensional diagrams and various tables displayed on the display screen of the display device 17 on a recording sheet.
[0011]
Further, the CPU 11 calculates the cross-sectional area and burning allowance area for each beam and column based on the beam and column shape data read from the RAM 13, and further calculates the remaining area based on these. As shown in FIG. 2, in this embodiment, the pillar has 15 kinds of burn allowance patterns, and the beam has 6 kinds of burn allowance patterns as shown in FIG. Furthermore, in the present embodiment, two types of burn-in allowance thickness are set according to the combustion time. The CPU 11 calculates the burn allowance area based on the pattern selected for the beam or column and the selected burn allowance thickness. Then, the remaining area is calculated by subtracting the burning allowance area obtained from the cross-sectional area. The CPU 11 calls the burning allowance calculation program in the ROM 12 and performs these calculations. In the present embodiment, calculation is performed as follows. In the pillar shown in FIG. 2, 15 kinds of burn allowance patterns are roughly divided into 6 kinds of A group to F group from the remaining area. As shown in FIG. 4, when one side of the pillar is a and the burn allowance thickness is p. ,
-Residual area of group A: A = a * a
-Residual area of group B: B = a * a-ap
-Residual area of group C: C = a * a-2ap
-Residual area of group D: D = a * a + p * p-2ap
-Residual area of group E: E = a * a + 2p * p-3ap
-Residual area of group F: F = a * a + 4p * p-4ap
It is represented by
As shown in FIG. 5, in the present embodiment, a table T1 in which the relationship between the A group to the F group and the corresponding calculation formula is sequentially stored in the addresses nn to nn + 5 in the ROM 12. Under the control of the burning allowance calculation program, the CPU 11 calculates the remaining area by substituting the numerical data of the column side length and burning allowance obtained from the shape data based on the calculation formula of the address to which the selected burning allowance pattern belongs. I do. The obtained remaining area data is temporarily stored in the RAM 13 as one of the shape data.
In the beam shown in FIG. 3, when the back of the beam is a, the width is b, and the burning allowance thickness is p as shown in FIG.
-Residual area of group G: G = a * b
-Residual area of group H: H = a * b-ap
-Residual area of group I: I = a * b-bp
-Residual area of group J: J = a * b + 2p * p-ap-bp
-Residual area of group K: K = a * b + 2p * p-2ap-bp
It is represented by
As for the beam, as shown in FIG. 7, the table T2 showing the relationship between the five types of patterns and the corresponding calculation formula is stored in the addresses mn to mn + 4 in the ROM 12, and the calculation is performed in the same manner as the column. Is done.
[0012]
Further, the CPU 11 calls a strength calculation program in the ROM 12 and calculates the stress value of each beam and column based on the shape data, relative position data and load data of the beam read from the RAM 13. At this time, if the remaining area data is set for the beam and the column, the stress value is calculated in consideration thereof. Further, the CPU 11 calls a color determination program in the ROM 12 and determines the color of the building structure member to be displayed on the display device 17 display screen according to the stress value (that is, according to the strength). As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the address between nm and nm + 5 in the ROM 12 is a table showing the relationship between the stress values divided into bands and the colors representing the intensity of the six colors corresponding to the same band. T3 is stored. Under the control of the color determination program, the CPU 11 extracts from the table T1 the color corresponding to the band to which the stress value belongs with respect to the calculated stress value. For example, if the stress value under a certain condition of a certain building structural member is 0.11, the color representing the strength is determined to be blue. This band setting can be changed.
[0013]
The CPU 11 performs a processing operation according to the control program read from the ROM 12. The processing operation will be described with reference to FIGS.
The CPU 11 transfers the building structural member shape data, relative position data, and load data from the magnetic disk device 14 to the RAM 13 based on the control program read from the ROM 12. The CPU 11 constructs a virtual three-dimensional model of the building structure based on the shape data and the relative position data. In the present embodiment, a flat sectional view obtained by horizontally cutting the virtual three-dimensional model obtained in this way is displayed on the display screen of the display device 17 as a two-dimensional diagram.
[0014]
First, as shown in FIG. 9A, the basic frame diagram 21 is displayed on the display screen of the display device 17 by operating the input device 15 or the mouse 16. Frames 22a to 22g indicated by bold lines are base positions where columns and beams involved in strength calculation are arranged, and isosceles triangles 23a to 23f are base positions where lines are arranged. A small frame F indicated by a broken line is not involved in the strength calculation, but is a base position where a small column, a small beam or the like is arranged as a building structural member. As shown in FIG. 9B, the attributes of each frame constituting the basic frame diagram 21 are displayed by operating the input device 15 or the mouse 16. In the present embodiment, as an example, it is shown that the frame 22a (X5) is arranged at coordinates 1000 to 6500 in the X direction and at coordinates 7000 to 7000 in the Y direction. In this embodiment, this coordinate data cannot be rewritten by the intensity display device as invariant data that has already been input.
[0015]
Next, as shown in FIG. 10A, the first skeleton diagram 24 for confirming the columns, beams, and lines is displayed on the display screen of the display device 17 by operating the input device 15 or the mouse 16. The first skeleton diagram 24 is arranged on the frame 23 with the pillars 25a to 25m, the beams 26a to 26m and the stripes 27a to 27f involved in the strength calculation arranged on the frames 22a to 22g at the base position. The small beams 28 that are not involved in the strength calculation are displayed.
As shown in FIG. 10B, the attributes of the building structural members constituting the first skeleton diagram 24 are displayed by the operation of the input device 15 or the mouse 16. In this embodiment, as an example, the pillar 25a (C10) has coordinates 1000 to 6500 in the X direction, coordinates 7000 to 7000 in the Y direction, and coordinates 610 to 3570 in the Z direction (in the two-dimensional diagram of this embodiment, The Z direction is not visible). Furthermore, as attributes of the first skeleton diagram 24, data such as material size, tree type, buckling length, and the like are also displayed. In this embodiment, each of these data cannot be rewritten by the intensity display device as invariant data that has already been input.
[0016]
Thus, the attribute of the building structural member essential as a building structure is confirmed, and a desired value is input as load data for the floor and the wall. Of course, it is not necessary to change the load data at the initial setting value. In addition, for the design, the structure of the roof and the floor is also designed in the process, but in this embodiment, the explanation is omitted except for the main process.
Next, intensity calculation is performed by operating the input device 15 or the mouse 16. That is, the stress value is calculated for each of the columns, beams, and streaks involved in the intensity calculation, and the intensity distribution diagram 33 is displayed on the display screen of the display device 17 as shown in FIG. In the intensity distribution diagram 33, each column, beam, and stripe whose strength is calculated with a color corresponding to the stress value are represented. At this stage, a normal strength state that does not assume fire is shown.
[0017]
As shown in FIG. 13 and FIG. 14, the displayed color is different depending on the stress value, and the intensity is expressed by the difference in the color. In this embodiment, six colors are prepared according to the stress value, blue has the highest strength (stress value is small), then light blue, yellow green, yellow, and pink in the order of strength, and red has the highest strength. Is small (stress value is large). The setting of the relationship between the color and the stress value can be changed. For example, the stress value 0 to 0.24 set as blue as the initial value can be changed to the stress value 0 to 0.49. This change can be made on the table of FIG. 14 displayed as a dialog on the display screen of the display device 17 by operating the mouse 16.
The types of stress values calculated here are bending stress (M), shear stress (Q), compressive stress (N), tensile stress (T), bending stress + compressive stress (M + N) of each building structural member itself. ), Degree of deformation (δ), bending stress (jM), shear stress (jQ), compressive stress (jN), tensile stress (jT), bending stress + compressive stress (jM + N) Can be mentioned.
Load data for calculating stress values include fixed load (self weight + 180 kg for three persons: L), fixed load + snow load (L + S), fixed load + X direction seismic force (L + ± EX), fixed load + Y direction seismic force (L + ± EY), fixed load + X direction wind pressure (L + ± WX), fixed load + Y direction wind pressure (L + ± WY), and fire load (fire). Stress values (total 121 types) obtained by combining all of these types of stresses and loads are obtained for each building structural member to be subjected to strength calculation.
[0018]
Next, an intensity distribution diagram 35 in a state assuming a fire is displayed as shown in FIG. 15 by operating the input device 15 or the mouse 16. At this time, as an initial value, all the columns are renewed on the basis of the complete burn allowance pattern, that is, the remaining area of the F group, and all the beams are also renewed on the basis of the remaining area of the K group, which is the complete allowance pattern. Calculation is performed. That is, the intensity calculation is executed by adopting the condition setting in the state where the intensity is inferior. In addition, in this embodiment, as the thickness of the burning allowance, two types are set: a burning allowance thickness of 3.5 cm assuming that the burning has been continued for 45 minutes, and a burning allowance thickness of 4.5 cm assuming that the burning has continued for 1 hour. However, the initial calculation value is calculated by adopting a burning allowance thickness of 4.5 cm, which reduces the remaining area. In the present embodiment, it is assumed that the beam, column, and streak basically require a stress value of 0.99 or less under this condition setting. Therefore, it is necessary to change the setting individually for members that do not clear the condition setting.
For example, in FIG. 15, the beams 26f, 26k, and 26j (hereinafter referred to as the beams 26f and the like) indicate a red color (danger) when the complete allowance pattern has a burn allowance thickness of 4.5 cm. As described above, in the design assuming a fire as in the present embodiment, first, all the beams and columns are designed based on the worst condition, and then the conditions are changed so that each individual member becomes a safe region. For example, measures are taken such as changing the burning allowance pattern so that it is not completely revealed but surrounded by a wall as a large wall structure, or the sectional area is increased.
[0019]
Specifically, the burning allowance pattern is changed using the burning allowance pattern icon 38 displayed as a separate dialog 37 (FIGS. 11A and 11B) on the display screen of the display device 17. In the dialog 37, a plurality of icons 38 showing pattern marks of different burn allowance patterns are displayed, and any one of the icons 38 can be selected by operating the input device 15 or the mouse 16. A group K burn allowance pattern that is initially set with any icon 38 as a burn allowance pattern for a beam or column that requires a design change such as the beam 26f by operating the input device 15 or the mouse 16. And replace. Then, the strength calculation is performed again to examine whether the beam 26f or the like has reached a desired strength by examining the change in the color of the beam 26f or the like.
The intensity distribution diagrams 33 and 35 thus obtained can be printed by the printer 18.
[0020]
As described above, by configuring as in the present embodiment, the following effects are achieved.
・ Because columns, beams, and streaks as building structural members are colored with colors indicating the strength corresponding to the calculated stress values and are represented in the intensity distribution diagrams 33 and 35 of the two-dimensional diagram, Compared to the case where only the stress value is displayed as a numerical value, the strength is easy to understand because the strength directly appeals visually to the building structural member itself. Moreover, since the magnitude of strength can be understood at a glance as a difference in color, the difference in strength in building structural members is easier to understand than in the past.
・ Since the strength can be calculated by assuming the amount of burn that will be burned by a fire, it is not a design that simply selects a thicker member as in the past, but which column and beam are of what thickness and what representation It is possible to specifically examine whether the condition should be achieved, and a more precise design is possible.
Since the dialog 37 is displayed on the display screen of the display device 17 and the burn allowance pattern icon 38 shown there can be selected to select the burn allowance pattern, how the strength is deteriorated depending on the difference of the burn allowance pattern. Therefore, it is easy to compare whether the two are different from each other, and a finer design is possible.
・ Since there are multiple types of burning allowance thickness (2 types in the above embodiment) depending on how much burned, it is possible to visually understand how much the strength falls depending on the burning time, Can understand the fear.
・ The burn pattern and the burn thickness that have the least strength are initially set, and the strength under these conditions can be initially obtained as a provisional strength. It is not necessary to change the condition setting for only members that do not have the desired strength, and the work can be rationalized.
[0021]
-The burning allowance pattern in the said embodiment is an example, and it is free to set another pattern.
In the above embodiment, the burning allowance is calculated only for beams and columns, but it is also free to perform for other building structural members.
In the above embodiment, the building structural member is a beam, a column, and a thin wall. However, if there are other members such as a purlin, a bundle, a load bearing wall, and a fire, they may be subjected to strength calculation.
In the above embodiment, two types of burn-in allowance thickness are set. However, more types of thickness (that is, finer combustion time) may be set. For example, an extremely short time interval, for example, a burnup thickness every 5 minutes may be set, and the intensity calculation result may be continuously displayed on the intensity distribution diagram 35. In this way, it is possible to simulate over time by visually observing the strength that changes with every fire.
The condition setting in the state where the intensity is inferior is adopted as the initial value for redisplaying the intensity distribution diagram 35, but the initial value may be set under other conditions.
[0022]
Further, the above embodiment can be implemented with the following modifications.
In the above embodiment, various data are transferred from the magnetic disk device 14 to the RAM 13. However, data may be transferred from another external storage device such as a flexible disk, a CD-ROM, a magneto-optical disk, or the like. Further, data may be transferred by data communication such as LAN (Local Area Network), WAN (Wide Area Network), or the Internet.
In the above embodiment, the various data transferred to the RAM 13 cannot rewrite data such as columns, beams, and lines that have a great influence on the building skeleton, and the load data on the floor and walls has an influence on the building skeleton. It was rewritable as no. That is, only a part of the data can be updated by the intensity display device. However, all of the various data may be rewritable, or vice versa.
In the above embodiment, the data in the magnetic disk device 14 created in advance is used as various data. However, the data may be input on the intensity display device side and stored in the RAM 13. Further, only the load data may be input on the strength display device side.
In addition, the two-dimensional diagram has a flat cross section, but is not limited thereto. For example, various expressions such as a vertical cross section or a perspective perspective view can be considered. It is also possible to prepare a plurality of two-dimensional diagrams, for example, two-dimensional diagrams of the first floor, the second floor, and the third floor in a three-story building.
The intensity display mode for displaying the intensity may be a pattern other than the above color, and the number of colors to be used can be freely set. Moreover, it may be displayed by a difference in line type or a difference in brightness from white to black, and a mark corresponding to the strength may be arranged so as to overlap the display on the member.
-The kind of load and the kind of stress in the said embodiment are only examples. In the present embodiment, only the above is obtained as the most universal intensity determination condition, and the type may be further added or reduced.
・ Do not print. Therefore, a printer is not essential. In addition, when storing data, the storage means is not limited. For example, a magnetic disk device, a RAM, a flexible disk, a CD-ROM, a magneto-optical disk, and the like can be given as examples. In addition, the present invention can be freely modified and implemented without departing from the spirit of the present invention.
[0023]
Other technical ideas of the present invention that can be grasped from the above embodiment will be described below.
(1) The building structure strength display device according to claim 3, wherein a list of the plurality of burning allowance patterns is displayed on the display screen and can be selected from the list.
Here, the plurality of burning allowance patterns take into account that the burning allowance varies depending on the arrangement relationship between the building structural member and other building members. For example, in the case of a large wall structure, the pillar is concealed on the back side of the wall, so it is in a position where it is more difficult to burn than the pillar that is shown in the true wall structure. In this way, if there is a part surrounded by surrounding building members, the burning allowance is reduced in that part. In other words, the burning allowance changes depending on how much the part that is revealed.
. This makes it easy to select a desired pattern from a plurality of burn allowance patterns, so that it is easy to compare the degree of strength deterioration due to fire due to differences in burn allowance patterns.
(2) The strength display method for a building structure according to claim 5, wherein the selected predetermined burn allowance pattern has the smallest remaining area.
(3) The strength display device for a building structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the strength display mode is expressed on the building structure member itself and displayed on a display screen.
(4) The strength display method for a building structure according to claim 4 or 5, wherein the strength display mode is expressed on the building structure member itself and displayed on a display screen.
[0024]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating an electrical configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a column burning allowance pattern classified according to the same type in the same embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a burning allowance pattern of a beam according to the same embodiment, classified for each type.
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method for calculating a column burning allowance in the same embodiment.
FIG. 5 is a table showing a relationship between a remaining area and a stress value in the same embodiment.
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a method for calculating a burning allowance of a beam in the same embodiment.
FIG. 7 is a table showing the relationship between the remaining area and the stress value in the same embodiment.
FIG. 8 is a table showing a relationship between stress values and displayed colors in the same embodiment.
9A is an explanatory diagram for explaining a basic frame diagram displayed on a display screen, and FIG. 9B is a table for explaining attributes of members of the basic frame diagram.
FIG. 10A is an explanatory diagram for explaining a first skeleton diagram displayed on the display screen, and FIG. 10B is a table for explaining attributes of members of the first skeleton diagram.
b) A table for explaining attributes of members of the third skeleton diagram.
11A and 11B are explanatory diagrams of a dialog displaying an icon for selecting a burning allowance pattern, where FIG. 11A is a column diagram, and FIG. 11B is a beam diagram.
FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining an intensity distribution diagram displayed on a display screen.
FIG. 13 is a table showing the relationship between intensity and actual color.
FIG. 14 is a table for explaining attributes of members in an intensity distribution diagram displayed on a display screen.
FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining an intensity distribution diagram in consideration of burning allowance displayed on a display screen.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Two-dimensional diagram creation means, intensity | strength calculation means, residual area calculation means, selection means, CPU as a part of display means strength and degree display means, 13 ... RAM as storage means, 17 ... display means and intensity display means Display device.

Claims

複数種類の建築構造部材の形状データ及び位置データを記憶する記憶手段と、
同記憶手段から読み出された同両データに基づいて立体的な配置位置が確定された前記各建築構造部材より選択された同建築構造部材に基づいて２次元線図を作成する２次元線図作成手段と、
同２次元線図作成手段により得られた２次元線図を表示画面に表示させる表示手段と、
各建築構造部材の属性に応じた強度算出用データに基づいて同各建築構造部材の強度を算出する強度算出手段と、
前記建築構造部材の２次元線図に対して建築構造部材毎に複数の強度表示態様を用意し、前記強度算出手段によって求められた強度に基づいて所定の強度表示態様を選択する選択手段と、
同選択手段によって選択された所定の強度表示態様を２次元線図上の建築構造部材の強度表示態様として表示画面に表示させる強度表示手段とを備えた建築構造の強度表示装置において、
前記形状データに基づいて算出される同建築構造部材の断面積に対して燃え代面積を除いた残余面積を算出する残余面積算出手段を設け、同残余面積算出手段により算出された残余面積に基づいて前記強度算出手段によって強度を算出させるようにしたことを特徴とする建築構造の強度表示装置。Storage means for storing shape data and position data of a plurality of types of building structural members;
A two-dimensional diagram for creating a two-dimensional diagram based on the building structural member selected from the building structural members whose three-dimensional arrangement positions are determined based on the data read from the storage means Creating means;
Display means for displaying on the display screen the two-dimensional diagram obtained by the two-dimensional diagram creation means;
Strength calculation means for calculating the strength of each building structural member based on the strength calculation data according to the attribute of each building structural member;
Preparing a plurality of strength display modes for each building structure member for the two-dimensional diagram of the building structure member, and selecting means for selecting a predetermined strength display mode based on the strength obtained by the strength calculation unit;
In a building structure strength display device comprising strength display means for displaying a predetermined strength display mode selected by the selection unit on a display screen as a strength display mode of a building structure member on a two-dimensional diagram,
A residual area calculating means for calculating a residual area excluding the burning allowance area with respect to the cross-sectional area of the building structural member calculated based on the shape data is provided, and based on the residual area calculated by the residual area calculating means An intensity display device for a building structure, wherein the intensity is calculated by the intensity calculating means.

前記燃え代面積は燃焼時間に応じて選択可能な複数種類が用意されていることを特徴とする請求項１に記載の建築構造の強度表示装置。 2. The building structure strength display device according to claim 1, wherein a plurality of types of burn-in allowance areas that can be selected according to a combustion time are prepared.

前記燃え代面積は同建築構造部材の露出状態に応じて用意された複数の燃え代パターンから選択可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の建築構造の強度表示装置。 3. The building structure strength display device according to claim 1, wherein the burn allowance area can be selected from a plurality of burn allowance patterns prepared according to an exposed state of the building structural member.

前記強度算出手段は前記残余面積算出手段により選択された所定の燃え代パターンに基づいて残余面積を算出した後に、同残余面積に基づいて燃え代設定の対象となる前記建築構造部材について一括して暫定強度を算出し、その後その暫定強度に基づいて表示画面に表示された同建築構造部材の強度表示態様をベースとして、個々の同建築構造部材について所望の強度表示態様となるように前記燃え代パターン又は前記断面積の少なくともいずれか一方の設定を変更するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の建築構造の強度表示装置。 The strength calculating means calculates the remaining area based on the predetermined burn allowance pattern selected by the remaining area calculating means, and then collects the building structural members to be set as burn allowance based on the remaining area. Based on the strength display mode of the building structural member displayed on the display screen based on the temporary strength after calculating the temporary strength, the burning allowance is set so that the desired strength display mode is obtained for each individual building structural member. 4. The building structure strength display device according to claim 3, wherein the setting of at least one of the pattern and the cross-sectional area is changed .