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公開番号2024053512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-15
出願番号2022168691
出願日2022-10-03
発明の名称建築足場の3次元モデル作成システム
出願人姫建機材株式会社
代理人
主分類G06F 30/13 20200101AFI20240408BHJP(計算;計数)
要約【課題】 3D足場モデル作成において、3DCADのAddInプログラムの追加し、詳細作業を自動化することで、モデル作成時間の短縮とミスの軽減を達成する。
【解決手段】建物の外周の各寸法に対応して、適正な壁離れを維持し、コーナー部分での適正な足場ユニットの組み合わせを、簡単操作または自動計算により実現させる。さらに、コーナー部や特殊部材挿入時に、その周辺ユニットを適正なユニットに自動置き換えさせる。3DCAD操作では、最初の基本配置はボックスモデルで軽く動作させ、詳しい検討は視認性の良い詳細モデルを使い、2D図面のための2次元変換は線分モデルを使用と用途に合った3種類の表示方法の切替を実現する。2D変換の際には、不要な奥行き部分を模擬の遮蔽部材により、簡単に消すことができる。以上をAddInプログラムで実現し、3Dモデル作成と2D図面作成での効率が大きく上昇する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
３Ｄ足場モデル作成ＣＡＤにおいて、足場部材（枠・筋交い・手すり・布板等）を一つのユニットとし、連続した複数ユニットを建物の周りに並べて設置する際、建物とユニットとの間隔（壁離れ）を事前に設定された数値範囲に収め、且つ、足場のコーナー部分での隣接足場との連結で過不足なく、規定値以内に収まるように、ユニットの一部の列をサイズの異なるユニットに置き換える処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
請求項１において、各壁面の外周毎に異なるサイズのユニットに置き換えるにおいて、選択可能な足場またはユニットサイズの一覧表を表示し、選択されたサイズと置き換え処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項３】
請求項１において、各壁面の外周毎に異なるサイズのユニットに置き換えるにおいて、提供される異なるサイズの複数のユニットから、壁離れとコーナーのはみ出しを事前の数値範囲に収める計算処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項４】
３Ｄ足場モデル作成ＣＡＤにおいて、建物外壁のデータから足場のコーナー部を判断する手段を有し、コーナー部分を判断した場合は、自動的に直線部分のユニットとは異なるユニットに置き換える処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項５】
３Ｄ足場モデル作成ＣＡＤにおいて、ユニットの複数結合で全体の足場を構成する際に、構成されたユニットの任意の場所を指定する手段と、指定された場所のユニットを特殊足場部材（階段・朝顔・玄関等）に置き換える手段を持ち、これらが置き換えられた場合、その周辺の足場部材を通常の足場ユニットから、特殊部材に対応した別の足場ユニットに自動的に置き換える処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項６】
３Ｄ足場モデル作成ＣＡＤにおいて、ユニットの複数結合で全体の足場を構成する際に、ユニットの表示方法およびデータ保存方法として、各構成部材を、詳細に表示または保存した詳細モデルと、線分で表示または保存した線分モデルと、単なる箱で表示または保存したボックスモデルの内の２通り以上を保有し、これらの切り替えを可能とする処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項７】
３Ｄ足場モデル作成ＣＡＤにおいて、２次元変換をして２次元図面を作成する際、上下の階層でセットバックがあるような建物では、下の階と上の階の足場部材の重なりを避けるため、３ＤＣＡＤで上階の消したい足場部材の前に仮遮蔽部材を設置し、２次元変換後にこの仮遮蔽部材を消去することを特徴とする処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は３次元（以下３Ｄ）の建築足場モデル作成技術と、作成した３Ｄモデルを２Ｄ図面等への変換する技術に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に建築工事においては、建築物本体工事に合わせて、工事用の建築足場を設置する。建築足場は、建築物の建築工事あるいは解体工事を行う上で、臨時的に設置されるもので、当該工事における安全性・施工効率性・経済性を十分に考慮して配置施設する必要があり、従来から、本体建築物同様に、２Ｄによる平面図・立面図・断面図等の仮設足場設計図書を作成した上で、検討・設置が行われてきた。
【０００３】
一方、最近の建築設計ではＢＩＭ（ＢｕｉｌｄｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｉｎｇ）の導入により、建築設計の３Ｄ化が進んでおり、これに合わせて建築足場も３Ｄモデルを用いて検討・利用する場面が増えつつある。ＣＡＤソフトメーカーや足場会社から、足場の３Ｄモデル作成機能を持った３ＤＣＡＤソフトウェアも数種類が開発提供されている。（非特許文献１、２）
【０００４】
また、作成された３Ｄモデルの活用には、高機能なコンピュータやソフトウェアの導入、３Ｄ技術者の育成、建築法規への対応などが必要であり、従来から使用・蓄積されてきた設計図書の代替にすることは現状難しい。そのため３Ｄモデルの作成とは別途、従来技術による２Ｄ図面も作成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許３０４６２９１
特開２００１－１３４６２３
【非特許文献】
【０００６】
福井コンピュータＧＬＯＯＢＥＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎカタログｈｔｔｐｓ：／／ａｒｃｈｉ．ｆｕｋｕｉｃｏｍｐｕ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｇｌｏｏｂｅ＿ｃ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ
ＣＡＤＪａｐａｎ．ｃｏｍＭＦＴｏｏｌｓカタログｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃａｄｊａｐａｎ．ｃｏｍ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｉｔｅｍｓ／ｍｆｔｏｏｌｓ／
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記既存のソフトウェアは比較的簡単に建物の周辺に３Ｄ足場を立ち上げて、３Ｄ足場モデルの作成ができるので、多くのユーザーから好評を博しているが、問題がないわけではない。
【０００８】
既存のものは、以下のような欠点を有する。
●仮設足場は、枠または支柱・筋交い・手すり・布板等の足場部材を一つのユニットとし（図３）、このユニットを連続して建物外壁の周囲に並べて構成する。ユニットの長さ（スパン）は、足場部材製品の長さにより決まり、部材メーカー毎に数種類の長さの製品が使用されている。通常は最長スパンの１８００ｍｍ前後の部材の整数倍で外周を構成するが、建物外壁と足場部材との隙間（「壁離れ」という）を工事が可能な一定範囲に保ちながら、且つ、建物のコーナー部分の足場部材の連結部に、はみ出しや不足が生じないようにする必要があり、その実現のために、長さの異なる部材を途中または端に入れる。従来技術では、ＣＡＤオペレータが試行錯誤的に短い部材を選択して、壁離れとコーナー部分の連結の適性化を行ってきたので、作業時間がかかったり、オペレータの熟練が必要であった。
●また、足場のコーナー部分や階段や玄関等の特殊部材を設置した周辺は、通常のユニットではなく、コーナー部分では突き当たりの手すりを追加したユニット、階段部分周辺では、階段手すりや手すり枠を追加したユニット等が必要になる。従来ソフトでは特殊部材設置後手動で修正しなければならなかったため、修正忘れ等が発生した。
●また、上記の調整を３Ｄ足場を描画した状態で操作すると、全体の描画データ数が多くなるため、高いＰＣ性能が要求されたり、３Ｄでの動作速度が遅くなる欠点があった。
●完成した３ＤモデルをＣＡＤ上で２Ｄ図面に変換する際、単純に２Ｄ変換すると奥行き部分もすべて２Ｄ図面に変換してしまうため、背後の不要な部材が残って（重なって）しまい、２Ｄ図面として、そのままでは使えない。そのため、通常は必要な奥行き部分までの断面を指定するのであるが、上下の階層でセットバックがあるような建物では、２次元にした場合、下の階と上の階の足場部材の重なってしまい、上の階の足場を消すため、個別の部材を一つずつ手直しで消していたため手間と時間がかかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に解決手段を説明する。解決手段はＣＡＤソフトのＡｄｄＩｎプログラムとして、３ＤＣＡＤソフトに下記内容のプログラムを追加することで実現する。
●建物外壁の面毎に、外壁の長さに、壁離れ基準値とコーナー部分での必要な長さを考慮した「仮足場長」を計算し、この「仮足場長」から「標準のスパンの整数倍＋余剰部分」を計算させ、「余剰部分」または「余剰部分＋標準スパン」の近似値を、異なる長さのユニットの１つまたは２つの組み合わせを自動計算するツールをプログラムで提供する。もしくは、オペレータが足場製品表から選択し、容易に最適長さの「足場長」に置き換えることができるツールをプログラムで提供する。
●あらかじめ、コーナー部分、階段部分、玄関部分等、特殊部材用の専用足場ユニットを別途作成。コーナー部分の判断や特殊部材の挿入時には、周辺の標準セットをそれに該当する特殊部材用の専用足場ユニットに自動的に置き換える。
●足場ユニットの３Ｄ表示方法および３Ｄデータ保存方法として、各構成部材を、詳細に表示または保存した詳細モデルと、線分で表示または保存した線分モデルと、単なる箱で表示または保存したボックスモデルを準備し、これらを切り替えることができるようにプログラムする。３Ｄ足場設計段階はボックスモデルで修正等を行うことで３Ｄ操作の動作を軽くすることができる。３Ｄ足場検討段階では、詳細モデルで実際の足場と同じ視認性をもって検討する。２Ｄ図面への変換時は線分モデルを使用する。
●３ＤＣＡＤから２Ｄ図面に変換する際、上下の階層でセットバックがあるような建物では、下の階と上の階の足場部材の重なりを断面では消せないため、３ＤＣＡＤで上階の消したい足場部材の前に仮遮蔽部材を設置し、２次元変換後にこの仮遮蔽部材を消去することで手直しの手間と時間を短縮した。
【発明の効果】
【００１０】
建物の外周の各寸法に対応して、適正な壁離れを維持し、コーナー部分での適正な足場ユニットの組み合わせを簡単操作または自動計算により実現できるため、作業性が向上する。さらに、コーナー部や特殊部材挿入時に、適性な周辺ユニットが自動選択されので、手動での修正が不要で修正忘れやミスもない。３ＤＣＡＤの操作では、３種類の表示方法の使い分けが可能で、最初の基本配置検討はボックスモデルで軽く動作させ、詳しい検討は視認性の良い詳細モデルを使い、２Ｄ図面のための２次元変換は線分モデルを使用と用途に合った切替が容易。また、２Ｄ変換の際に、不要な奥行き部分を簡単に消すことができるので、２Ｄ図面での修正忘れや間違いが減少する。以上により、３Ｄモデル作成と２Ｄ図面作成での効率が大きく上昇する。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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