P5 and P6 School Parent Meeting - boonlaygardenpri.moe.edu.sg
空間デザイン演習 - 中央大学...P5，P6-影響なし 側面図 特別高圧警戒範囲...
47
空間デザイン演習 おがた せいごう 緒方 正剛 博士（工学）
Transcript of 空間デザイン演習 - 中央大学...P5，P6-影響なし 側面図 特別高圧警戒範囲...
空間デザイン演習
おがた せいごう
緒方 正剛 博士（工学）
自己紹介• 緒方 正剛（おがた せいごう） 博士（工学）
• 2002年4月～2005年3月
➢西松建設（株）
➢3次元の施工管理システム開発、現場の施工管理
• 2005年4月～2012年2月
➢オートデスク（株）
➢土木系3次元ソリューションの開発等
• 2012年3月～現在
➢（一財）先端建設技術センター
➢CIM、i-Construction、AI（人工知能）3
アジェンダ
• 空間デザイン演習の概要
• ソフトウェアの利用準備
–アカウントの登録
–ソフトウェアのダウンロードとインストール
今日はここまで
空間デザイン演習
紙ベースの設計
コンピュータベースの設計CAD：Computer Aided Design
•なぜ、3次元なのか。
この図面から3D図形がわかりますか？
平面断面
断面断面
6
従来の鉄筋組立手順の検討方法
２D＜３D
• 3次元CADに触れることで、
–今の仕事のやり方に触れる。
–自分のアイデアを形にする。
到達目標
• CAD（2D・3D）のスキルを習得する。
• CAD演習を通して設計を体験する。
• プレゼン能力を養う。
授業の概要
CADの概要と３次元CADシステムの操作法を学び、それを用いて実際の土木構造物（道路）の計画・設計を行う。
任意の地形上に道路の計画・設計、都市設計を行い、
資料（パワーポイント、静止画、動画）にまとめ、プレゼンを行う（最終課題（発表会））。
授業の概要
• 海外では３次元CADが主流。
• 我が国でも土木構造物の計画・設計にはGIS機能を持つ３次元CADの利用が必要不可欠になっている。（国、自治体、建設コンサル、ゼネコン）
• この演習では、CADの概要と３次元CADシステムの利用法を学び、それを用いて実際の土木構造物（道路）の計画・設計を行い、プレゼンすることで、自分のアイデアを形にし、伝えることを学ぶ。
講義スケジュール• 第１回 ガイダンス，ＣＡＤソフトの利用法
• 第２～４回 ２次元CAD（橋、防波堤）
• 第５回 ３次元CAD（モデリング）
• 第６回 ＢＩＭ/ＣＩＭ、３次元CADによる道路設計
• 第７～９回 ３次元CADによる道路設計
• 第１０～１２回 課題設計（個別テーマ）
• 第１３，１４回 成果発表会（プレゼンテーション）
授業計画
第1回 ガイダンス，準備（４月２３日）第2回 ２次元CADの基礎、図面作成（４月３０日）第3回 ２次元CADによる図面作成（５月７日）第4回 ２次元CADによる図面作成（５月１４日）第5回 ３次元CADによる図面（モデル）作成（５月２１日）第6回 ＢＩＭ/ＣＩＭ、３次元CADによる道路設計（５月２８日）第7回 ３次元CADによる道路設計（６月４日）第8回 ３次元CADによる道路設計（６月１１日）第9回 ３次元CADによる道路設計（６月１８日）第10回 課題設計（６月２５日）第11回 課題設計（７月２日）第12回 課題設計（７月９日）第13回 成果発表会（７月１６日）第14回 成果発表会（７月３０日）
評価
平常点５０％（演習成果提出・課題設計プレゼンテーション）、出席点５０％
Civil 3D とは
⚫2次元の図面の作成，3次元モデルの作成が可能。
⚫点群データを読み込み、地形モデルや構造物モデルの作成が可能。
2次元図面の作成 3Dモデルの作成
① 地形モデル
② 構造物モデル
• 山間部の道路設計• 走行シミュレーション
• 構造物群周辺のモデル作成
３次元CADを習得すると何ができる？
２DCAD：橋梁
２DCAD：防波堤
⚫シビックセンター ⚫中央大学理工学部キャンパス
３DCAD（建築構造物）
道路設計
地形データの読み込み
地表面形状の作成
コリドーモデルの作成
地表面形状と道路表面の結合
• 平面設計• 縦断設計• 横断設計
道路設計
InfraWorks とは
⚫視覚的にわかりやすい3次元のモデル空間を構築。⚫日影、静止画、動画（アニメーション）等、見える化を支援。
都市空間（フランス・パリ）の構築
CGの作成
地形 法面 車道
背景
• 本物らしく見せるために写真画像をぞれぞれに割り当てる．
• 地形や法面に割り当てた画像は大きさを変更することで模様の大きさを調節する．
道路走行シミュレーション
国土交通省による活用事例
36
H25モデル事業の取り組み（地質モデル）
・3Dモデルにより、地層の傾斜や変化を可視化や3次元的に地層を把握でき、支持層の確認等が容易であることから、構造形式検討の判断材料(協議資料)となり得る。
試行業務内容 道路予備設計 中部地方整備局
効果事例 予備設計における地質モデル化による検討
業務
H25モデル事業の取り組み（景観検討）
・3Dモデルにより、様々な視点からの景観性を確認できる。・地元との合意形成に有効活用できる。(近接景観による比較は周辺地形等の詳細モデルが必要)
試行業務内容 道路予備設計 中部地方整備局
効果事例 予備設計おける橋梁構造比較における全体系景観検討
橋梁案 ラーメンボックス案 補強土案
<道路構造比較検討>橋梁、連続ラーメンボックス、補強土構造について比較検討を行い、景観確認とともに道路構造を選定した。
業務
37
3Dモデルの活用 ～地元説明～
これ（3D模型）があるから良く分かるわぁ！！
3Dモデルを3Dプリンタで出力した模型を活用し、道路や水路の高さを説明、復旧方法を議論
3Dモデルを提示（PC画面のスクリーン投影）しながら、計画変更箇所を説明
• 地元説明会において3Dモデルを活用し、計画の説明を実施• 特に模型は地元の方の反応も良く、計画の理解促進に寄与。
2014.02.12 安芸津BP 地元説明会
業務
38
数量自動算出（土量自動計算、横断図等自動作図）
現況地形モデル：1/1000空測地形図
３次元モデル①測点（起終点）を任意に設定し、入力
②３次元モデルにて土量を自動計算切土
盛土
盛土横断図
任意の測点における横断図が自動に作図される
自動計算結果（イメージ）
区 間 切土量(m3) 盛土量(m3) ネット(m3)
STA100+60～
STA100+90（延長300m）
24,197.54 172.53 24,025.01
※測点を入力
業務
39
フロントローディングの例（配筋干渉の確認）
（関東地方整備局 横浜国道事務所）H23IC・JCT本線第一橋梁詳細設計業務
①干渉を確認 ②修正（鉄筋間隔を調整）
■干渉部位：杭鉄筋と底版鉄筋の干渉
• ２次元の設計図面では限界のある立体的な干渉チェックが可能
業務
40
フロントローディングの例（設計照査の効率化）
修正後
• 不整合箇所が瞬時に確認でき、設計照査手法として効率化が図られる 北陸地方整備局 富山河川国道事務所能越自動車道中波２号跨道橋詳細修正設計他業務
修正前
業務
41
桁端部における端横桁や支承で囲まれる狭隘な空間、制振ダンパー等の橋梁付属物が設置されることを踏まえた、将来維持管理における点検作業や点検動線の可視化、補修作業のイメージが設計段階から可能である。
試行業務内容 道路（橋梁詳細）設計 北海道開発局
効果事例 橋脚廻り検査路における点検動線確保の確認
フロントローディングの例（動線確認）
ダンパー設置構造
検査路の導線をモデルを、ウォークスルー機能で確認
業務
42
３次元モデルを活用した特別高圧線対策
3Dモデルにより、特別高圧警戒範囲とクレーンの関係を直感的に理解可能に⇒施工計画の立案、協力会社の着手前教育に活用することで安全性向上
特別高圧警戒範囲
P2-特高線の真下⇒杭打ち機の機種変更
P3-特高線影響範囲に半分掛かる⇒ケーソンのマンシャフトとマテリアルロックの位置を交換
P4-クレーンの旋回方向によっては、特別高圧警戒範囲に掛かる。⇒クレーン旋回方向の教育の徹底
P5，P6-影響なし
側面図特別高圧警戒範囲
特別高圧警戒範囲
P6P5 P4
P3P2
鳥瞰図(上空より)
P6
P5
P4
P3
P2
(従来)平面図・側面図のみで検討 ⇒3Dモデルによる検討（中部地方整備局 岐阜国道事務所）平成２６年度 東海環状揖斐川橋右岸下部工事
工事
43
数値解析例
回転前 回転後（右に40°回転）
◼非圧縮粘性流体解析
※Re＝1000，⊿t＝0.01
形状モデリング
新宿，東京
形状モデル (日射計算結果)
風環境解析
ARの例
画像
おわりに
• 履修する学生は、次回から予め、テキストとデータセットをダウンロードし、データはパソコンのデスクトップにコピーしておくこと。
今週の宿題
• CADについて調べてきなさい。① ２次元CADとは
② ３次元CADとは
③ ４次元CADとは
• BIMおよびBIM/CIM（またはCIM）について調べてきなさい。① BIMとは
② BIM/CIM（またはCIM）とは
• CADとBIM/CIMの違いについて考察しなさい。
• 形式：WORD（*.doc/*.docx）形式、またはPDF形式
• 提出日：２０２０年４月３０日（木）８：３０
• ※次回、講義開始時までに下記に送ること。
注意点• 出典を明記すること。• Webの場合は見た日付を記載すること。
