FreeCADでBIM建築モデルを作成する

　FreeCADのBIMワークベンチには柱作成ツールの他に梁作成ツールもある。Archワークベンチで構造体ツールであったものを、オプションのColumnと母屋材を初期値で固定し、二つに分けたものではないだろうか。 ■梁作成ツールの制限 　構造体作成ツールでは、次の２つの手順が準備されている。 1.プリセットで断面を決めて、柱の場合は配置する１点を、梁の場合は始点と終点の２点を指定して部材を作成する。 （プリセットで作成した柱や梁は、パラメーターで部材のサイズを変更してもモデルに反映されない。プリセットの断面は固定されている。） 2.断面を作図し、これを押出して部材にする。 （壁作成ツールのように、Line（Wire）を構造体に変換する機能はない。） どちらの方法でも構造体オブジェクト（BIMではColumnと母屋材という名前になる）が作成され、構造体の属性パラメーターが付与される。 　梁のパラメーターの項目は柱と同じように見える。軸システムのリンクを使えば梁を通り芯の交点に配置することもできるが、スパン長さに対応して梁の長さを自動的に変えることはできないので軸システムによる配置を梁に使うことはできない。 2022/12/1追記 以下の記事を書いた時には、梁と通り芯をリンクする方法が見つからなかったので、Sketcherでベースラインを作成し、壁ツールで梁形状を作成することにした。 しかし、BIM本来の使い方からすれば、梁は梁ツール（梁部品）で作成するべきである。 その後の検討で、軸システムを使って梁を配置する場合に規則性があることがわかったので、「 Tips集【柱・梁ツール】任意の場所に複数の柱、梁を一括配置する 」に記載した。 この方法を使えば梁も柱と同様に軸プロパティを使って配置し、通り芯の変更に伴って自動変形することができる。 また、 スプレッドシートを使って通り芯距離を集計し、梁の位置と長さにリンクする方法でも同じように梁を自動変形することができる。 「 入門ガイド5.2　数値のリンクで、モデルを自動変形する 」と「 入門ガイド5.3　リンクするための数式エディタの設定方法 」に説明しているので検討してもらいたい。 ただし、リンクを使って梁を自動変形する方法は操作が複雑で手間もかかるので、自動変形が必要ない場合は、梁の始点終点を指定して直接梁を作成する方が効...

前回に続いて、各階の柱を作成する。柱を各階に分けて作成しておけば、柱サイズを階別にコントロールできるので、BIMモデリングらしい操作が可能になる。 ■各階柱の作成 B１階の柱を作成するために、作業平面をB1に移動する。 通り芯の図はZ=0のレベルにあるので、3Dビューにすると、作業平面と通り芯がずれる。 作業ビューを上面にする。WPスナップをONにしているので、通り芯の交点をスナップすると作業平面（B1）の座標に投影される。 軸のリンクを使ってすべての柱を一括配置したいので、最初の柱を基準点(0,0)に配置する。 柱はプリセットなし　600ｘ600　Ｈ4000とする。 できたColumnを選択して、データタブの軸の中のリンクをクリックして、リンク先の軸を選択する。 基準点(0,0)に柱を配置していたので、柱は通り芯の交点に配置される。 削除したい柱を囲むように長方形を作図し、Extrudeツールで5000押出しする。 ColumnとExtrudeを選択し、Cutツールをクリックして、不要部分の柱を削除する。 できたCutの名前をb1C1-Cut...に変更して、レベルB1の下層に移動する。 作業平面を1Fに移動する。 B1階と同様にして、１階の柱を作成する。 柱はプリセットなし　600ｘ600　Ｈ4200とする。 最初の柱ができたら、軸にリンクする。 最初の柱を基準点(0,0)に配置しているので軸をリンクしたときにずれることがない。 不要部分の柱を削除するために、柱を囲むように長方形を作図する。 Extrudeツールで押出しする。　5000 ColumnとExtrudeを選択し、Cutツールで削除する。 できたCutの名前を1fC1-Cut...に変更して、レベル1Fの下層に移動する。 作業平面を２Fに移動する。 B1階と同様にして、２階の柱を作成する。 柱はプリセットなし　600ｘ600　Ｈ3800とする。 最初の柱ができたら、軸にリンクする。 柱を削除する部分を囲むように長方形を作図する。 Extrudeツールで5000押出して、切抜き用solidを作成する。 ２階はD通りの柱を削除する。 ColumnとExtrudeを選択して、Cutツールで不要部分を削除する。 できたCutの名前を2fC1-Cut...に変更して、レベル2Fの下層に移動する。 作業平面をRF...

　今回はRC造モデリング練習をする。FreeCADの特徴も少しわかってきたので、パラメトリック機能を使ってBIMソフトと同じようなことを試してみようと考えている。高額なBIMソフトのようには使いやすくはないけれど、作成したモデルを自由に変形して形を確かめることができる可能性は見えてきた。 最初に通りとレベルの設定をした後、柱、梁、壁の順で作成していく。BIM的な考え方からすれば、階別に柱梁壁を作成して、積み上げていく方がモデル作成の流れが見えやすいのだが、それではツールの説明が分散してしまうので、同じツールですべての階を作り、次のルールに移るという順序にした。 BIMモデリングの流れを知りたい人はYouTubeに動画がたくさんあるので、その中で建物の作成を紹介しているものを見てもらえば概略の流れを把握することができる。 FreeCADのBIMワークベンチのツールを使えばほぼ同様のモデリングはできる。単に形を作るだけなら柱梁壁と積み上げて、建具を配置すれば似たようなものは作れるが、できたものを基にして平面や部材を変更するためにはFreeCADでは少し工夫が必要になる。 FreeCADでもできるだけ変更に対応できるようにするために、Sketcherで下図を作図して変換するという方法を使うことにした。これから説明する操作方法の中のSketcherで作図する作業は、ほとんどの部分でSketcherを使わないで、作業ビューで直接部材を配置していく方法で作成が可能であるが、それで作ると変更がある場合、部材をひとつづつ修正するという作業が必要になる。 データダウンロード 作成するモデルは図のような建物である。 ■通り芯、レベルの作成 最初に建物の基準となる通り芯とレベルを作成する。 BIMプロジェクトのセットアップツールをクリックして、必要な数値を入力する。 （BIMプロジェクトセットアップの使い方は以前のブログを参照） 建物の全体の大きさとは通り芯の概略長さのことなので、建物より大きめに設定する。39mｘ25ｍ V軸（縦軸）5　スパン8ｍ、　Ｈ軸（横軸）4　スパン7ｍ レベルは6　階の高さ2000とする。 水平軸とWP proxyは作成しないので、下欄２項目にチェックは入れない。   セットアップでできたオブジェクトをモデルタブで最下層まで展開すると、縦軸横軸、レベルオ...