（ B-B 断面）

ｂ．上り隅勾配と下り隅勾配から構成される屋根面交線の例

B

隅木(0)延長線

隅木生成済み屋根ユニット(Roof(0)(0))平面図

隅木(0)延 長線 隅木(0)

隅木(0)

屋根面交線

基準面交線

Roof (0)(0)

隅木(1)

) l d m 5 , l d m 4 ( )

l d m 5 , l d m 0 (

(4mdl,0mdl) (1mdl,5mdl)

(1mdl,3mdl) (0mdl,3mdl)

隅木(2) 隅木(3)

隅木(4) 隅木(5)

1.5 1

1.5

0

0

隅勾配 棟木

（参考表示）

棟木 （参考表示）

0

1.5

1.5 1

0

屋根面交線

隅木(0)延 長線

隅木接点

始点 始点

隅木交点 棟木交点

（参考 表示）

全屋根 面外周辺

接点

図 4-36-2　隅木終点探索例２

凡例 ：屋根ユニット ：全屋根面外周辺 ：部屋ユニット

：尾根隅木 ：谷隅木 n：n mdh

：部屋領域辺

　隅木終点探索において、図 4-38-1 ～ 4 における屋根ユニット Roof(3)(0) に示すように、

隅木エレメントの隅木終点探索時に、適切な終点判定要素線分が存在しないため、正しい 隅木終点位置を決定できない場合がある。そこで、本研究では、新たに終点位置を決定し た隅木エレメントが、その隅木エレメントにより終点位置が変化する可能性のある既存隅 木に終点位置の修正を依頼することにより、正しい終点位置を算出する方法を用いる。修 正を依頼する対象となる隅木エレメント（以後、修正依頼先隅木とする）は、新規生成、

または、他隅木から修正依頼を受けて新たに終点位置を決定した隅木エレメント（以後、

修正依頼元隅木とする）の隅木延長線の始点を除き、修正依頼元隅木の隅木延長線と隅木 延長線が基準面交差接触位置関係にあり、かつ、基準面交差接触点において、修正依頼元 隅木の隅木延長線以上の高さの隅木延長線を持つ既存隅木とする。ただし、自隅木エレメ ントに修正を依頼した修正依頼元隅木は、除く。修正を依頼された隅木は、終点位置を探 索、終点位置が変化しない場合、修正依頼元隅木に修正終了を報告する。終点位置が変化し、

かつ、修正依頼先隅木が存在する場合、修正依頼先隅木に終点位置修正を依頼、全ての修 正依頼先隅木から修正終了報告を受けた後、修正依頼元隅木に修正終了を報告する。これ らの隅木終点位置修正を繰り返すことにより、図 4-38-4 の最終結果が示すように、隅木の 正しい終点位置が決定される。

図 4-37　隅木勾配による隅木終点探索

l

c

隅木終点

隅木延長線始点・

隅木始点・

隅木配置基準点

h

x

d

e

h

c

h

s

：隅木延長線始点から、隅木延長線と基準面交差接触位置関係、かつ、基準面交差接触位置において隅 木延長線の高さ以下の既存隅木、または、全屋根面外周辺（以下、これらを終点要素線分とする）のう ち、基準面正射影隅木延長線上において、その始点を除き始点に最も近い基準面交差接触位置関係にあ る終点要素線分と隅木延長線の基準面交差接触位置までの水平距離

l

c

2 10 p ′ = a

p h d

_e

h

^x

′

^c

= + 2

隅木勾配 ：

a

：分母を10とした時の屋根勾配を表す分子

：隅木延長線と基準面交差接触位置関係、かつ、基準面交差接触位置において隅木延長線の高さ以下の 既存隅木、または、全屋根面外周辺（以下、これらを終点要素線分とする）のうち、基準面正射影隅木 延長線上において、その始点を除き始点に最も近い基準面交差接触位置関係にある終点要素線分と隅木 延長線の基準面交差接触位置における終点要素線分の高さ

隅木始点から終点までの水平距離 ： (4)

h

c

h

s

隅木

h

e

e s

e

h p d

h = + ′

隅木終点の高さ ： (5)

：隅木延長線始点・隅木始点・隅木配置基準点高さ， ：隅木終点高さ，

隅木延長線（上り隅勾配）

2 a 10

2

10 a

h

e

既存隅木・

全屋根面外周辺 基準面 交接位置高 隅木延長線 基準面 交差接触位置高 隅木終点高

隅木延長線を含む基準面に垂直な断面

基準面交差接触位置

逆勾配ライン

隅木延長線始点高・

隅木始点高・

隅木配置基準点高

既存隅木・

全屋根面外周辺

第４章　構成部材生成システム

図 4-38-1　正しい隅木終点が探索出来ない例と修正例１

0

Roof (3)(0)

AR(0)sUvF ₂

0

2

1

0

0 0

0

0 2

0 0

AR(1)eFrF AR(2)eFrF AR(3)sUvF

①Roof(3)(0)がAR(0)を生成

Roof(3)(0)がAR(1)を生成、AR(1)がAR(0)に修正依頼、

AR(0)が修正（変化なし）

Roof(3)(0)がAR(2)を生成

Roof(3)(0)がAR(3)を生成、AR(3)がAR(1)に修正依頼 AR(1)が修正（変化なし）

Room(2)

2

1

0

0

3

2.5 2.5

) l d m 8 , l d m 8 ( )

l d m 8 , l d m 0 (

( 8mdl, 0mdl) ( 0mdl, 0mdl)

Room(1)

Room(0)

3

辺 周 外 面 根 屋 全

： 例

凡 ：屋根ユニット ：部屋ユニット

n：n mdh

：屋根面勾配探索線 ：最低隅木配置基準点

AR(i)*,A：AR(i)は、i番目の隅木、

*は、隅木配置基準点判定要素略号、

Aは、終点修正

：谷隅木

：勾配（上り方向） ：勾配（水平）

：部屋領域辺

：尾根隅木延長線 ：谷隅木延長線

：尾根隅木

図 4-38-2　正しい隅木終点が探索出来ない例と修正例２ AR(0)sUvF

AR(1)eFrF AR(2)eFrF AR(3)sUvF

②Roof(3)(0)がAR(4)生成 AR(4)がAR(3)に修正依頼

AR(3)が修正（変化なし）、AR(3)がAR(4)に修正終了報告 AR(4)がAR(2)に修正依頼

AR(2)が修正（変化なし）、AR(2)がAR(4)に修正終了報告 AR(4)iFv

F,AR

2 2.5 2.5

Roof (3)(0) Room(2)

Room(1)

Room(0)

1

0

0

0 2

0

2

1

0

0 0

0

0 2

02 0

2

3

1.5

辺 周 外 面 根 屋 全

： 例

凡 ：屋根ユニット ：部屋ユニット

n：n mdh

：屋根面勾配探索線 ：最低隅木配置基準点

AR(i)*,A：AR(i)は、i番目の隅木、

*は、隅木配置基準点判定要素略号、

Aは、終点修正

：谷隅木

：勾配（上り方向） ：勾配（水平）

：部屋領域辺

：尾根隅木延長線 ：谷隅木延長線

：尾根隅木

第４章　構成部材生成システム

図 4-38-3　正しい隅木終点が探索出来ない例と修正例３ AR(0)sUv

F,A

AR(1)eFrF AR(2)eFrF AR(3)sUvF

③Roof(3)(0)がAR(5)生成 AR(5)がAR(0)に修正依頼

AR(0)が修正、AR(0)がAR(4)に修正依頼

AR(4)が修正（変化なし）、AR(4)がAR(0)に修正終了報告 AR(4)iFvF

AR(5)IDvU 2

3

2 2 2.5

2 Roof (3)(0) Room(2)

Room(1)

Room(0)

1

0

0 0

0 2

0

2

1

0

0 0

0

0 2

02 0

辺 周 外 面 根 屋 全

： 例

凡 ：屋根ユニット ：部屋ユニット

n：n mdh

：屋根面勾配探索線 ：最低隅木配置基準点

AR(i)*,A：AR(i)は、i番目の隅木、

*は、隅木配置基準点判定要素略号、

Aは、終点修正

：谷隅木

：勾配（上り方向） ：勾配（水平）

：部屋領域辺

：尾根隅木延長線 ：谷隅木延長線

：尾根隅木

図 4-38-4　正しい隅木終点が探索出来ない例と修正例４ AR(0)sUv

F,A

AR(1)eFr A F,

AR(2)eFrF AR(3)sUvF

④AR(0)がAR(1)に修正依頼

AR(1)が修正、AR(1)がAR(3)に修正依頼

AR(3)が修正（変化なし）、AR(1)に修正終了報告 AR(1)がAR(0)に修正終了報告

AR(0)がAR(5)に修正終了報告 AR(5)がAR(2)に修正依頼

AR(2)が（変化なし）、AR(5)に修正終了報告

Roof(3)(0)がAR(6)～(7)生成、Roof(3)(0)は隅木生成完了 AR(4)iFvF

AR(5)IDvU 2

3

2 3

2 2

Roof 3 (3)(0) Room(2)

Room(1)

Room(0)

1

0

0

0 0 2

2

1

0

0 0

0

0 2

02 0

AR(7)nBDr 3

AR(6)nBDr

1

辺 周 外 面 根 屋 全

： 例

凡 ：屋根ユニット ：部屋ユニット

n：n mdh

：屋根面勾配探索線 ：最低隅木配置基準点

AR(i)*,A：AR(i)は、i番目の隅木、

*は、隅木配置基準点判定要素略号、

Aは、終点修正

：谷隅木

：勾配（上り方向） ：勾配（水平）

：部屋領域辺

：尾根隅木延長線 ：谷隅木延長線

：尾根隅木

第４章　構成部材生成システム 4.8　母屋エレメント

　架構部材生成システムにおいて、屋根ユニットが生成するエレメントは、図 4-10 に示す ように、架構部材を荷重伝達順に生成するエレメント生成規則により、隅木、母屋の順に なる。

　架構部材生成システムでは、図 4-26 に示すように、仮想 3 次元空間に順次追加される部 屋ユニットが、上階の部屋ユニットに接触する部分を除いた部屋ユニット上部に付帯屋根 ユニットを生成する状況、接触する部屋ユニット上部の屋根ユニットに接触する付帯屋根 ユニットを生成する状況が発生する。そのため、屋根ユニットが生成する母屋エレメントは、

屋根全体が複数の屋根ユニットにより構成されるなど全ての状況において、配置位置を決 定する必要が生じる。

4.8.1　母屋エレメントの設定

　隅木エレメントの生成は、仮想３次元空間で行う。架構部材は、架構部材生成システム における取り扱いを容易にするため、図 4-13 に示すように、体積を持つ架構部材を直線状 の基線としてモデル化する。基線端部に、始終点を設定し、方向性を持たせる。隅木は、

下端を始点、上端を終点とする。

　母屋エレメントは、表 4-13 に示す動作をするエージェントとする。

　母屋は、垂木を支えるために、最大母屋間隔を MPI とする。

　全屋根面外周辺上は、図 4-39 に示す不完全構成部材である 1/2 部材 [H]、全屋根面外周 辺上以外は、完全部材 [F] とする。

4.8.2　母屋エレメント配置規則 4.8.2.1　検討方針

　架構部材生成システムにおける母屋エレメントの配置規則は、4.4.1　概念と概要におい て示した３つの概念に加え、配置位置判定に用いる要素（以後、判定要素とする）を可能 な限り少なくし、判定を単純化する方針で検討する。

4.8.2.2　母屋の配置位置分析

　架構部材生成システムにおける母屋を生成する前の屋根ユニットは、図 4-40 のａに示す ように、全屋根面外周辺と隅木が存在する。この場合の水平、かつ、非接触 [Fr]（ユニッ トに接触しない）全屋根面外周辺は、桁でもある。この状態において、母屋を配置すると、

図 4-40 のｂの状態となり、最も近い桁、または、配置した母屋と平行な母屋との高低差は、

図 4-25 の式 (1) の水平距離 n mdl を最大母屋間隔 n MPI で置き換えた図 4-41 の式 (6) に

ଐ㗬ర േ૞ฬ േ૞ౝኈ

Უደࠛ࡟ࡔࡦ࠻ ደᩮ࡙࠾࠶࠻ ㈩⟎૏⟎ត⚝

ࠛ࡟ࡔࡦ࠻㧔Უደ㧕㈩⟎ⷙೣߦၮߠ߈㈩⟎૏⟎ត⚝

C㈩⟎૏⟎ࠍ⊒⷗ߒߚ႐วޔC߳ޔ ޓD㈩⟎૏⟎ࠍ⊒⷗ߢ߈ߥ߆ߞߚ႐วޔD߳

C㈩⟎૏⟎ࠍ⸥㍳ߒޔ↢ᚑరደᩮ࡙࠾࠶࠻ߦ㈩⟎ቢੌࠍႎ๔ D↢ᚑరደᩮ࡙࠾࠶࠻ߦ㈩⟎ਇ⢻ࠍႎ๔

ࠛ࡯ࠫࠚࡦ࠻⒳㘃 േ૞

表 4-13　母屋エレメントの動作

示す最大母屋間隔高 n MPH 以下となる。ここで、図 4-40 のｃに示すように、1 つの屋根面 (0) に着目すると、母屋により屋根面が分割されている。更に、母屋により分割された屋根 面（RoofFace(0)）の各分割面（以後、母屋分割面とする）は、基準面に対して屋根勾配の 角度を持った垂直高 MPH 以下の多角形の平面であり、母屋分割面の辺は、全屋根面外周辺、

隅木、母屋から構成されている。

4.8.2.3　母屋配置位置探索

　4.8.2.2　母屋の配置位置分析の母屋による屋根面分割から、本研究における母屋配置位

図注：母屋は、0・90・180・270度回転した状態に適用 図 4-39　母屋の完全・不完全部材

ａ．母屋生成前の屋根ユニット ｂ．母屋生成後の屋根ユニット

Roof(0) Roof(0)

Room (0) Room

(0)

ｃ．屋根面の構成

Roof(0)

Room

RoofFace(0) (0) RoofFace(0)

MPI 2MPI 2.5MPI

MPH 2MPH

2.5MPH

MPI0.5MPI

MPH 0.5MPH

基準面

ofRo Fa (0ce ) MPI

MPI 水平距離

垂直高

辺 周 外 面 根 屋 全

・ 辺 域 領 根 屋

： 例

凡

：尾根隅木 ：谷隅木

：母屋 Roof()：屋根ユニット、Room()：部屋ユニット、RoofFace()：屋根面

：屋根ユニット（屋根領域） ：部屋ユニット（部屋領域）

：部屋領域辺

：母屋断面

：屋根面断面線

図 4-40　母屋生成例

第４章　構成部材生成システム 置探索は、屋根面を桁（非接触 [Fr] 全屋根面外周辺）、既存母屋に対して平行、かつ、最 大母屋間隔高 [MPH] 以下の最も高い基準面に対して垂直高の多角形（母屋分割面）に分割 する母屋にあたる水平線を探索する方法を用いる。配置位置探索に利用する判定要素は、

全屋根面外周辺、隅木、既存母屋となる。

a．母屋探索基準線

　屋根ユニットに生成された母屋エレメントは、所属するユニットの全屋根面外周辺、既 存母屋の順に、それらにおいては、生成順に母屋探索基準線とし、昇順にて、母屋探索基 準線を含む屋根面の外周辺（判定要素：全屋根面外周辺、隅木、既存母屋）上を反時計回 りに母屋配置位置である母屋分割面を構成する水平線を探索する。ただし、母屋探索基準 線が部材生成済屋根ユニット接触 [cRf]、かつ、その部材生成済接触屋根ユニットに所属す る母屋探索基準線と平行な母屋と接触する場合、母屋エレメントは、図 4-44 の③の PU(10) に示すように、母屋探索基準線上に母屋を配置する。これを接触母屋配置 [tpp] とする。

b．母屋探索線・母屋配置基準点

　最初に、母屋探索基準線を母屋探索線とする。母屋探索線は、母屋探索基準線が含まれ る屋根面に対して、反時計回りに始点、終点を設定する。母屋探索線上を始点から終点方 向に母屋を配置する基準点（以後、母屋配置基準点とする。）を探索する。母屋探索線上に 母屋配置基準点がない場合には、母屋探索線始点から終点方向に向かい始点に最も近い点 で接する全屋根面外周辺、隅木、既存母屋の内、それらの基準面に正射影した線分において、

母屋探索線と時計周り方向で最も小さな角度で接する元の線分（以後、基準面正射影接触 最小内角線とする）を次の母屋探索線とし、前の母屋探索線との接点を始点、反対の端点 を終点として、始点から終点方向に母屋配置基準点を探索、母屋探索基準線の始点に戻る まで繰り返す。探索途中で、母屋配置基準点が発見された場合は、母屋配置基準点を始点 として、後述する母屋配置基準点テーブルにおいて、該当する判定要素より構成される母 屋配置方向に母屋を延伸、始点から最も近い全屋根面外周辺、隅木、既存母屋との接点を 終点として記録し、配置完了を生成元の屋根ユニットに報告する。母屋の配置位置が発見 できなかった場合は、次の母屋探索基準線から屋根面を探索する。全ての母屋探索基準線 を含む屋根面を探索して、母屋配置位置が発見できなかった場合、生成不能を生成元の屋 根ユニットに報告する。

　ここで注意しなければならないのは、図 4-44 に示すような複数の屋根ユニットにより構 成される真隅寄棟屋根の場合、母屋エレメントが真隅寄棟屋根全体の最大母屋間隔を考慮 した配置位置を探索するためには、母屋エレメントが所属する屋根ユニットの全屋根面外 周辺から水平距離 MPI 以内の屋根ユニットの全屋根面外周辺と既存母屋の位置情報が必要

MPI

nMPI

nMPH

10 a

n

10 p = a

屋根勾配：

p MPI × MPH n =

⁽⁶⁾

：0を含む正の実数， ：正の実数

n a

屋根面勾配方向断面 屋根面 基準面

屋根勾配

MPH

：最大母屋間隔，

：最大母屋間隔高

図 4-41　母屋間隔による高さ表現

ドキュメント内 木造軸組構法住宅の設計自動化支援システムに関する研究 (ページ 137-197)