制震システムを有する住宅
【課題】制振装置のダンパ寿命を容易に判定可能な制振システムを備えた住宅を提供することを目的とする。
【解決手段】摺動距離と減衰力との相関を予め求めて条件ＤＢ７６Ａに予め記憶しておき、ダンパ３４の変位量を検出して累積して履歴ＤＢ７６Ｂに記憶する（１００〜１０４）そして、これらの情報を読み出して、ダンパ３４の寿命を判定する（１０６〜１１０）。例えば、摺動距離と減衰力の関係から、制振性能を満足する閾値減衰力を予め定めて記憶しておくことにより、対応する累積変位量（累積閾値）が分るので、変位センサ８２によって監視したダンパ３４の変位量の累積値が累積閾値以上になったか否かを判定することによってダンパ３４の寿命を判定する。
【解決手段】摺動距離と減衰力との相関を予め求めて条件ＤＢ７６Ａに予め記憶しておき、ダンパ３４の変位量を検出して累積して履歴ＤＢ７６Ｂに記憶する（１００〜１０４）そして、これらの情報を読み出して、ダンパ３４の寿命を判定する（１０６〜１１０）。例えば、摺動距離と減衰力の関係から、制振性能を満足する閾値減衰力を予め定めて記憶しておくことにより、対応する累積変位量（累積閾値）が分るので、変位センサ８２によって監視したダンパ３４の変位量の累積値が累積閾値以上になったか否かを判定することによってダンパ３４の寿命を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震システムを有する住宅にかかり、特に、制振装置のダンパ寿命を推測可能な制震システムを有する住宅に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震によって生じる建物の損傷等を判断する劣化診断技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１の技術では、別部材を設けることなく劣化診断が容易に出来る耐力要素、或いは耐震要素、及びその耐力要素の劣化診断方法を提供することを目的として、外力によるエネルギー吸収部の累積損傷量と、該エネルギー吸収部の表面に塗装された塗料の剥離量との間に所定の相関関係を有する塗料を該エネルギー吸収部の表面に塗装することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、弾塑性エネルギー吸収体の損傷度合や交換要否の判断については有効であるが、制振装置のダンパの寿命や建物全体に関する被災度の判定などの面では改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、制振装置のダンパ寿命を容易に判定可能な制振システムを備えた住宅を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の建物は、構造体に設けられて地震による揺れを減衰させるダンパを有する制振装置と、前記揺れを減衰させる際の前記ダンパの変位量及び前記ダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ダンパの寿命を推定する推定手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の技術によれば、制震装置は、構造体に設けられて地震による揺れを減衰させるダンパを有している。すなわち、地震が発生した場合には、建物の揺れがダンパによって減衰される。
【０００９】
検出手段では、地震の揺れを減衰させる際のダンパの変位量及びダンパに関する温度の少なくとも一方の情報が検出される。すなわち、地震が発生したときには、ダンパが変位すると共に、振幅変位による摺動抵抗によってダンパに関する温度（ダンパ内部のオイル温度やダンパの表面温度）が上昇するので、検出手段は、ダンパの変位量及びダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出する。
【００１０】
そして、推定手段では、検出手段の検出結果に基づいてダンパの寿命が推定される。例えば、検出手段がダンパの変位量を検出する場合には、変位量を累積することにより、予め定めた累積変位量になったところでダンパの寿命と判定し、検出手段がダンパに関する温度を検出する場合には、最大温度が予め定めた温度以上になった場合に寿命と判定することが可能となる。従って、制震装置のダンパ寿命を容易に判定することができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載の発明のように、検出手段によって検出された変位量及び温度の少なくとも一方の情報を履歴として記憶する履歴記憶手段を更に備えて、推定手段が、記憶手段に記憶された履歴に基づいて、ダンパの寿命を判定するようにしてもよい。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のように、ダンパ内のオイル温度又はダンパの表面温度とダンパの劣化度合との相関関係をダンパの寿命を判定するための条件として記憶する条件記憶手段を更に備えて、検出手段が、ダンパ内のオイル温度又はダンパの表面温度を検出し、推定手段が、検出手段の検出結果に対応する劣化度合を読み出すことによってダンパの寿命を推定するようにしてもよい。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のように、検出手段によって検出されたダンパの変位量に基づいて、塑性化の有無、最大塑性率、及び累積塑性変形倍率のうち少なくとも１つの損傷度合を算出することにより、ダンパが設けられた構造体の損傷度合を予測する予測手段を更に備えるようにしてもよい。この場合には、請求項５に記載の発明のように、予測手段によって予め定めた値以上の損傷度合が予測された場合に、交換またはメンテナンスの警告を行う警告手段を更に備えるようにしてもよい。さらに、予測手段は、請求項６に記載の発明のように、前回算出した損傷度合と、今回算出した損傷度合を比較して建物の損傷状況を予測するようにしてもよい。
【００１４】
なお、制震装置は、請求項７に記載の発明のように、住宅の各方向の外周部に１以上有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、ダンパの変位量及びダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出して、検出結果に基づいてダンパの寿命を推定するので、制振装置のダンパ寿命を容易に判定することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係わる制震システムを有する住宅の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる制振システムを有する住宅に設けれた制振装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる制振システムの概略構成を示すブロック図である。
【図４】ＤＢの構成及び記憶される情報の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる制振システムにおいて診断プログラムを実行した場合の処理の流れを表すフローチャートである。
【図６】（Ａ）はダンパの摺動距離と減衰力の関係を示す模式図であり、（Ｂ）はダンパの温度と減衰力の特性を説明するための模式図であり、（Ｃ）はダンパの累積作動時間に対する作動時温度の上昇を示す模式図である。
【図７】（Ａ）は制振装置の配置例を示し、（Ｂ）は捩れやすい建物に対して水平力が作用したときの各通りの変位量を示すための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる制震システムを有する住宅の概略を示す図である。
【００１８】
住宅は、本発明の実施の形態では、複数個（図１では８個）の建物ユニット１２からなるユニット建物の住宅１０を一例として説明するが、ユニット建物に限定されるものではなく、他の構造の建物を適用するようにしてもよい。
【００１９】
なお、説明の便宜上、建物ユニット１２の各部材に名称付けをしておく。建物ユニット１２は、４本の柱１４と、互いに平行に配置された長短二組の天井大梁１６、１８と、これらの天井大梁１６、１８に対して上下に平行に配置された長短二組の床大梁２０、２２とを備えており、梁の端部を天井と床の仕口に溶接することによりラーメン構造として構成されている。但し、ユニット構成は上記に限られることなく、他の箱形の架構構造としてもよい。
【００２０】
本実施の形態では、天井大梁１６、１８、及び床大梁２０、２２に、断面コ字形状のチャンネル鋼（溝形鋼）が用いられている。
【００２１】
建物ユニット１２は、矩形枠状に組まれた天井フレーム２４と床フレーム２６とを備えており、これらの間に４本の柱１４が立設される構成となっている。天井フレーム２４は四隅に天井仕口部（柱）２７を備えており、この天井仕口部２７に長さの異なる天井大梁１６、１８の長手方向の端部が溶接されている。
【００２２】
同様に、床フレーム２６は四隅に床仕口部（柱）２８を備えており、この床仕口部２８に長さの異なる床大梁２０、２２の長手方向の端部が溶接されている。
【００２３】
そして、上下に対向して配置された天井仕口部２７と床仕口部２８との間に、柱１４の上下端部が溶接により剛接合されて及びボルトにより仮固定されて建物ユニット１２が構成される。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態に係わる住宅１０に備えた制振装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係わる制振システムを有する住宅１０に設けれた制振装置の概略構成を示す図である。
【００２５】
図１、２に示すように、本発明の実施の形態に係わる住宅１０に備えた制振装置３０は、天井大梁１６と床大梁２２との間に設けられている。なお、床大梁２０と天井大梁１８との間に設けるようにしてもよい。
【００２６】
本実施の形態の制振装置３０は、以下に説明する、第１の延材３２、ダンパ３４、第２の延材３６から構成されている。なお、制振装置３０の構成は、一例として説明するが、これに限定されるものではなく、他の構成としてもよい。
【００２７】
図２に示すように、床大梁２２の上面には、制振装置３０を構成する第１の延材３２が設置されている。
【００２８】
第１の延材３２は、鉛直方向に伸びる鋼製の第１の柱部材３８、及び第１の柱部材３８に対して傾斜する第２の柱部材４０を備えている。第２の柱部材４０の上端は、第１の柱部材３８の側面上側に溶接されている。なお、第１の延材３２の形状は他の形状であってもよい。
【００２９】
第１の柱部材３２の下端には、床大梁２２に取り付けるためのフランジ板４２が溶接されている。なお、第２の柱部材４０の下端にも同様にフランジ板４２が溶接されている。
【００３０】
なお、図２では省略するが、床大梁２２の内部には、鋼板で形成された枠形のブラケットが挿入されており、ブラケットの上面は床大梁２２の上側部分、ブラケットの下面は床大梁２２の下側板部分に密着して床大梁を補強している。
【００３１】
フランジ板４２、床大梁２２の上側板部分、及びブラケットの上部は、図示しないボルトで互いに連結されており、床大梁２２の下側板部分、及びブラケットの下部は、基礎４４に固定されたアンカーボルトで固定されている。
【００３２】
第１の柱部材３８の上端付近の側面には、第１のダンパ取付部材４６が固定されており、天井大梁１６の下面には、第２の延材３６が固定されている。
【００３３】
なお、天井大梁１６と、第１の柱部材３８との間には、間隙が設けられているものとする。
【００３４】
第１のダンパ取付部材４６と第２の延材３６との間にはダンパ３４が水平に配置されており、ダンパ３４は、一端がピン４６Ａを介して第１のダンパ取付部材４６に連結され、他端がピン３６Ａを介して第２の延材３６に連結されている。
【００３５】
ダンパ３４は、第１のダンパ取付部材４６と第２の延材３６との相対変位（床大梁２２の軸方向、及び天井大梁１６の軸方向の相対変位であって、図２の矢印Ａ方向の相対変位。）時に減衰力を発生する。例えば、ダンパ３４は、ダンパ３４内部に設けたオリフィスをオイルが通過することによって振動を減衰させるもの（自動車のショックアブソーバー等のオイルダンパ）を適用するようにしてもよいし、地震による揺れを回転運動に変換し、ダンパ３４の内部に設けた回転体の周囲の粘性体（例えば、シリコーンオイル）の抵抗によって振動を減衰させるものを適用するようにしてもよい。なお、ダンパ３４は、図２の矢印Ａ方向の相対変位時減衰力を発生するものであれば、オイルダンパや粘弾性ダンパ等の周知のダンパ（例えば、速度依存型のダンパ等のダンパ）を用いることができる。
【００３６】
また、ダンパ３４には、ダンパ３４の寿命判定や、建物損傷予測を行うための情報を計測するするための計測器８０が設けられている。計測器８０は、本実施の形態では、ダンパ３４の変位量を計測すると共に、ダンパ３４内のオイル温度を計測する。
【００３７】
なお、制振装置３０は、建物の建築後に後付可能としてもよい。例えば、制振パネルとしてパネル内に制振部材などの制振装置を設けてパネル交換等によって後付可能とすることができる。
【００３８】
続いて、上述の制振装置３０のダンパ３４の劣化診断機能を備えた制振システムについて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係わる制振システム５０の概略構成を示すブロック図である。
【００３９】
制振システム５０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５２を含んで構成されている。ＰＣ５２は、ＣＰＵ５４、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５８、及び入出力ポート６０を備えている。これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等の各種バスを介して互いに接続されている、入出力ポート６０には、各種の入出力機器として、ディスプレイ６２、マウス６４、キーボード６６、ハードディスク（ＨＤ）６８、及び各種ディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等）７２から情報の読み出しを行うディスクドライブ７０が各々接続されている。
【００４０】
入出力ポート６０には、ダンパ３４の変位量を計測する変位センサ８２、及びダンパ３４の温度を計測する温度センサ８４を含む計測器８０が接続されている。変位センサ８２は、例えば、レーザ光線等を利用してダンパ３４の伸縮時の変位量を計測し、計測結果をＰＣ５２へ出力する。また、温度センサ８４は、ダンパ３４内のオイル温度を計測して計測結果をＰＣ５２へ出力する。これによって、ＰＣ５２では、計測器８０の計測結果を用いて、ダンパ３４の寿命を判定したり、建物損傷を予測する。
【００４１】
また、入出力ポート６０には、ネットワーク７４が接続されており、ネットワーク７４に接続された各種機器と情報の授受が可能とされている。本実施の形態では、ネットワーク７４には、データベース（ＤＢ）７６が接続されたデータサーバ７８が接続されており、ＤＢ７６に対して情報の授受が可能とされている。
【００４２】
ＤＢ７６には、図４に示すように、ダンパ３４の寿命判定や建物損傷予測を行うために必要な情報を記憶する条件ＤＢ７６Ａ、及び計測器８０の計測結果等を記憶する履歴ＤＢ７６Ｂを有する。
【００４３】
条件ＤＢ７６Ａとはしては、例えば、ダンパの摺動距離と耐久性の相関や、ダンパ温度とオイル劣化の相関、建物剛性や耐力データなどの情報、損傷程度と層間変形の相関等の情報が予め記憶されている。これらの情報は、実験等によって予め求めたデータが記憶される。
【００４４】
また、履歴ＤＢ７６Ｂには、ダンパ３４の変位量の最大値、最小値、累積値、ダンパ温度等の各種計測結果が履歴として記憶される。
【００４５】
ＤＢ７６に記憶された情報を読み出して、ダンパ３４の寿命判定や、建物損傷予測を行う際に利用するようになっている。なお、本実施の形態では、データサーバ７８に接続されたＤＢ７４に、各種情報が記憶されるものとして説明するが、パーソナルコンピュータ３０に内蔵されたＨＤＤ４６や外付けのハードディスク等にＤＢ７６の情報を記憶するようにしてもよい。
【００４６】
また、ＰＣ５２のＨＤＤ６８には、上述したダンパ３４の寿命判定や、建物の損傷予測を行うための診断プログラムがインストールされている。本実施の形態の診断プログラムをＰＣ５２にインストールするには、幾つかの方法があるが、例えば、診断プログラムをセットアッププログラムと共にＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等に記憶しておき、ディスクドライブ７２にディスクをセットし、ＣＰＵ５４に対してセットアッププログラムを実行することによりＨＤＤ６８に診断プログラムをインストールするようにしてもよいし、公衆電話回線やネットワーク７４を介してＰＣ５２と接続される他の情報処理機器と通信することで、ＨＤＤ６８に診断プログラムをインストールするようにしてもよい。
【００４７】
続いて、上述の診断プログラムを実行した場合の処理の流れについて説明する。図５は、本発明の実施の形態に係わる制振システム５０において診断プログラムを実行した場合の処理の流れを表すフローチャートである。なお、診断プログラムは、例えば、制振システム５０が住宅１０に設置されて電源が投入された場合に開始する。
【００４８】
ステップ１００では、計測器８０によるダンパ３４のモニタリングが開始されてステップ１０２へ移行する。すなわち、住宅の揺れによって発生するダンパ３４の伸縮が変位センサ８２によって検出されると共に、ダンパ３４が作動することによって摺動抵抗により昇温されるオイルの温度が温度センサ８４によって検出され、各センサの検出結果がＰＣ５２に入力される。
【００４９】
ステップ１０２では、ダンパ３４の変位量または温度変化があるか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
【００５０】
ステップ１０４では、変位量及び温度計測結果が履歴としてＤＢ７６に記憶されてステップ１０６へ移行する。例えば、変位センサ８２によって検出されたダンパ３４の最大変位量、最少変位量、累積変位量等が履歴ＤＢ７６Ｂに記憶されると共に、温度センサ８４によって検出されたダンパ３４作動時のオイル温度（例えば、最大値）が履歴ＤＢ７６Ｂに記憶される。
【００５１】
ステップ１０６では、ダンパ３４の寿命判定を開始するか否かが判定される。該判定は、キーボード６６やマウス６４等によってダンパ３４の寿命判定開始を行う操作が行われたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０８へ移行し、否定された場合にはステップ１１６へ移行する。
【００５２】
ステップ１０８では、計測履歴が履歴ＤＢ７６Ｂから読み出されてステップ１１０へ移行する。すなわち、ステップ１０４で記憶された変位量及び温度計測結果が読み出される。
【００５３】
ステップ１１０では、計測履歴に基づくダンパ寿命判定が行われてステップ１１２へ移行する。ここで、ダンパ寿命判定の方法の一例について説明する。
【００５４】
制震装置３０のダンパ３４は、伸縮を繰り返すことによって、内部のオイルが劣化して所定の減衰力を得ることができなくなり、ダンパ３４としての機能を果たさなくなってしまう。すなわち、ダンパ３４の摺動距離と減衰力との間には相関があるため、摺動距離からダンパ３４の寿命を判定することができる。そこで、本実施の形態では、摺動距離と減衰力との相関を実験等によって予め求めておき、条件ＤＢ７６Ａに記憶しておく、そして、ダンパ３４の変位量を検出して累積して履歴ＤＢ７６Ｂに記憶することにより、これらの情報を読み出して、ダンパ３４の寿命を判定することができる。摺動距離と減衰力の関係が、例えば、図６（Ａ）に示すような関係であるとすると、制振性能を満足する閾値減衰力を予め定めておくことにより、対応する累積変位量（累積閾値）が分るので、変位センサ８２によって監視したダンパ３４の変位量の累積値が累積閾値以上になったか否かを判定することによってダンパ３４の寿命を判定することができる。
【００５５】
或いは、制震装置３０のダンパ３４は、例えば、作動することによって摺動抵抗により温度が上昇して、図６（Ｂ）に示すように減衰力が低下すると共に、温度上昇によってオイル劣化が進む。そして、図６（Ｃ）に示すように、内部のオイルが劣化するに従って作動時の温度が高くなるので、作動時の温度と劣化の相関を予め測定して条件ＤＢ７６Ａに記憶しておき、ダンパ３４の作動時の最大温度から劣化を予測して、予め定めた閾値と比較することで寿命か否かを判定するようにしてもよい。なお、この場合には、作動量や作動時間によって最大温度が変化するので、正確な寿命判定ができないことがあるため、変位センサ８２の検出結果を用いて振幅や作動時間等を更に考慮して寿命判定するようにしてもよい。これによって寿命判定精度を高めることが可能となる。また、オイル温度ではなくダンパの表面温度を計測するようにしてもよい。この場合には、外気温の変動による影響が大きいので、オイル温度を計測する場合よりもダンパ３４の寿命判定精度が低下する可能性があるので、外気温の変動を受けにくくする構成が必要となる。
【００５６】
このようにダンパ３４の寿命判定が行われると、続いてステップ１１２では、寿命判定の結果、ダンパ３４が寿命か否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１１４へ移行し、否定された場合にはステップ１１６へ移行する。
【００５７】
ステップ１１４では、交換警告が行われてステップ１１６へ移行する。交換警告方法としては、例えば、ダンパ３４が寿命である旨をディスプレイ６２に表示する。このとき、対応するダンパ３４の位置等を合わせて表示するようにしてもよい。
【００５８】
ステップ１１６では、建物損傷予測を行うか否かが判定される。該判定は、建物損傷予測を行う指示がキーボード６６やマウス６４等によって行われたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１８へ移行し、否定された場合にはステップ１２６へ移行する。
【００５９】
ステップ１１８では、計測履歴が履歴ＤＢ７６Ｂから読み出されてステップ１２０へ移行する。すなわち、ステップ１０４で記憶された変位量及び温度計測結果が読み出される。
【００６０】
ステップ１２０では、建物損傷予測が行われてステップ１２２へ移行する。建物損傷予測は、例えば、住宅に設けられた各ダンパ３４の変位センサ８２の検出結果から、塑性化の有無、最大塑性率、累積塑性変形倍率等を算出することができるので、塑性化の有無、最大蘇生率、及び累積変形倍率のうち少なくとも１つの損傷度合を求めることによってラーメン構造の損傷度合を予測することができる。また、条件ＤＢ７６Ａの損傷程度（クロス切れや巾木外れ等）と層間変形の相関を読み出して、変位センサ８２の検出結果が層間変形に対応するので、対応する損傷程度を求めることにより建物損傷予測を行うことができる。さらには、構造体及び非構造体の荷重−変位特性から建物の変形で消費したエネルギ等についても推測することができる。例えば、建物の剛性及び耐力は既知であるため、変位×剛性＝荷重より、荷重と変位の履歴を得ることができ、これらより消費エネルギを求めることができる。
【００６１】
なお、建物損傷予測を行う際には、前回算出した損傷度合と、今回算出した損傷度合とを比較して建物の損傷状況を予測するようにしてもよい。すなわち、過去の損傷度合と比較することにより、損傷状況の進行度合も予測して、直ぐに改修が必要であるかの判断を行うことも可能となる。
【００６２】
続いて、ステップ１２２では、改修が必要か否かが判定される。該判定は、ステップ１２０の建物損傷予測の結果と予め定めた閾値等を比較することによって改修が必要か否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１２４へ移行し、否定された場合にはステップ１２６へ移行する。
【００６３】
ステップ１２４では、改修警告が行われてステップ１２８へ移行する。改修警告方法としては、例えば、改修が日宇町である旨をディスプレイ６２に表示する。このとき、対応する部位についても表示するようにしてもよい。
【００６４】
ステップ１２６では、システムを停止するか否かが判定される。該判定は、例えば、制振システム５０のメンテナンス等によって電源を停止する指示等が行われたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合には一連の処理を終了する。
【００６５】
このように、本実施の形態に係わる住宅１０では、制振システム５０がダンパ３４の変位量や温度を監視して履歴を記憶しておくことにより、ダンパ３４の寿命を判定することができると共に、建物損傷を予測することができる。
【００６６】
ところで、制振装置３０は、図７（Ａ）に示すように、各方向で相対する外周部（若しくはそれに近い）通りに１以上の制震装置３０を配置することにより、捩れの影響を考慮した被災度判定が可能となる。
【００６７】
例えば、図７（Ａ）のように剛心Ｋと重心Ｇがずれている場合には建物が捩れやすく、Ｙ方向に水平力が作用すると、図７（Ｂ）の各矢印で示すように、部位によって変位量が異なる。このとき図７（Ａ）の制振装置３０のうち各方向１箇所をなくした状態とした場合には、計測器８０によって計測した通りを建物の層間変位として被災度を判定すると、捩れやすい建物（例えば、剛心Ｋと重心Ｇのずれ量が大きい建物）ほど被災度の判定精度が悪く、実際よりも過剰に安全または過剰に危険であると判定してしまう可能性があるが、図７（Ｂ）に示すように、外周部通りに１以上の制振装置３０を配置することにより、変位の大きい通りと小さい通りで異なる判定とすることが可能となると共に、制振装置３０のない通りの層間変位についても逆算で予測できるため、捩れやすい建物でも精度のよい被災度判定が可能となる。
【００６８】
なお、上記の実施の形態では、制振システム５０を住宅１０に備える構成として説明したが、これに限るものではなく、例えば、制振システム１０の機能をネットワーク接続されたデータサーバ７８に設け、住宅１０の制振装置３０のダンパ３４に設けられた計測器８０の情報をデータサーバ７８から取得して、データサーバ７８でダンパ３４の寿命判定や、建物損傷予測を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 制振システムを有する住宅
３０ 制振装置
３４ ダンパ
５０ 制振システム
５２ パーソナルコンピュータ
７６ ＤＢ
７６Ａ 条件ＤＢ
７６Ｂ 履歴ＤＢ
８０ 計測器
８２ 変位センサ
８４ 温度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震システムを有する住宅にかかり、特に、制振装置のダンパ寿命を推測可能な制震システムを有する住宅に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震によって生じる建物の損傷等を判断する劣化診断技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１の技術では、別部材を設けることなく劣化診断が容易に出来る耐力要素、或いは耐震要素、及びその耐力要素の劣化診断方法を提供することを目的として、外力によるエネルギー吸収部の累積損傷量と、該エネルギー吸収部の表面に塗装された塗料の剥離量との間に所定の相関関係を有する塗料を該エネルギー吸収部の表面に塗装することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、弾塑性エネルギー吸収体の損傷度合や交換要否の判断については有効であるが、制振装置のダンパの寿命や建物全体に関する被災度の判定などの面では改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、制振装置のダンパ寿命を容易に判定可能な制振システムを備えた住宅を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の建物は、構造体に設けられて地震による揺れを減衰させるダンパを有する制振装置と、前記揺れを減衰させる際の前記ダンパの変位量及び前記ダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて前記ダンパの寿命を推定する推定手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の技術によれば、制震装置は、構造体に設けられて地震による揺れを減衰させるダンパを有している。すなわち、地震が発生した場合には、建物の揺れがダンパによって減衰される。
【０００９】
検出手段では、地震の揺れを減衰させる際のダンパの変位量及びダンパに関する温度の少なくとも一方の情報が検出される。すなわち、地震が発生したときには、ダンパが変位すると共に、振幅変位による摺動抵抗によってダンパに関する温度（ダンパ内部のオイル温度やダンパの表面温度）が上昇するので、検出手段は、ダンパの変位量及びダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出する。
【００１０】
そして、推定手段では、検出手段の検出結果に基づいてダンパの寿命が推定される。例えば、検出手段がダンパの変位量を検出する場合には、変位量を累積することにより、予め定めた累積変位量になったところでダンパの寿命と判定し、検出手段がダンパに関する温度を検出する場合には、最大温度が予め定めた温度以上になった場合に寿命と判定することが可能となる。従って、制震装置のダンパ寿命を容易に判定することができる。
【００１１】
なお、請求項２に記載の発明のように、検出手段によって検出された変位量及び温度の少なくとも一方の情報を履歴として記憶する履歴記憶手段を更に備えて、推定手段が、記憶手段に記憶された履歴に基づいて、ダンパの寿命を判定するようにしてもよい。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のように、ダンパ内のオイル温度又はダンパの表面温度とダンパの劣化度合との相関関係をダンパの寿命を判定するための条件として記憶する条件記憶手段を更に備えて、検出手段が、ダンパ内のオイル温度又はダンパの表面温度を検出し、推定手段が、検出手段の検出結果に対応する劣化度合を読み出すことによってダンパの寿命を推定するようにしてもよい。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のように、検出手段によって検出されたダンパの変位量に基づいて、塑性化の有無、最大塑性率、及び累積塑性変形倍率のうち少なくとも１つの損傷度合を算出することにより、ダンパが設けられた構造体の損傷度合を予測する予測手段を更に備えるようにしてもよい。この場合には、請求項５に記載の発明のように、予測手段によって予め定めた値以上の損傷度合が予測された場合に、交換またはメンテナンスの警告を行う警告手段を更に備えるようにしてもよい。さらに、予測手段は、請求項６に記載の発明のように、前回算出した損傷度合と、今回算出した損傷度合を比較して建物の損傷状況を予測するようにしてもよい。
【００１４】
なお、制震装置は、請求項７に記載の発明のように、住宅の各方向の外周部に１以上有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、ダンパの変位量及びダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出して、検出結果に基づいてダンパの寿命を推定するので、制振装置のダンパ寿命を容易に判定することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係わる制震システムを有する住宅の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる制振システムを有する住宅に設けれた制振装置の概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる制振システムの概略構成を示すブロック図である。
【図４】ＤＢの構成及び記憶される情報の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係わる制振システムにおいて診断プログラムを実行した場合の処理の流れを表すフローチャートである。
【図６】（Ａ）はダンパの摺動距離と減衰力の関係を示す模式図であり、（Ｂ）はダンパの温度と減衰力の特性を説明するための模式図であり、（Ｃ）はダンパの累積作動時間に対する作動時温度の上昇を示す模式図である。
【図７】（Ａ）は制振装置の配置例を示し、（Ｂ）は捩れやすい建物に対して水平力が作用したときの各通りの変位量を示すための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる制震システムを有する住宅の概略を示す図である。
【００１８】
住宅は、本発明の実施の形態では、複数個（図１では８個）の建物ユニット１２からなるユニット建物の住宅１０を一例として説明するが、ユニット建物に限定されるものではなく、他の構造の建物を適用するようにしてもよい。
【００１９】
なお、説明の便宜上、建物ユニット１２の各部材に名称付けをしておく。建物ユニット１２は、４本の柱１４と、互いに平行に配置された長短二組の天井大梁１６、１８と、これらの天井大梁１６、１８に対して上下に平行に配置された長短二組の床大梁２０、２２とを備えており、梁の端部を天井と床の仕口に溶接することによりラーメン構造として構成されている。但し、ユニット構成は上記に限られることなく、他の箱形の架構構造としてもよい。
【００２０】
本実施の形態では、天井大梁１６、１８、及び床大梁２０、２２に、断面コ字形状のチャンネル鋼（溝形鋼）が用いられている。
【００２１】
建物ユニット１２は、矩形枠状に組まれた天井フレーム２４と床フレーム２６とを備えており、これらの間に４本の柱１４が立設される構成となっている。天井フレーム２４は四隅に天井仕口部（柱）２７を備えており、この天井仕口部２７に長さの異なる天井大梁１６、１８の長手方向の端部が溶接されている。
【００２２】
同様に、床フレーム２６は四隅に床仕口部（柱）２８を備えており、この床仕口部２８に長さの異なる床大梁２０、２２の長手方向の端部が溶接されている。
【００２３】
そして、上下に対向して配置された天井仕口部２７と床仕口部２８との間に、柱１４の上下端部が溶接により剛接合されて及びボルトにより仮固定されて建物ユニット１２が構成される。
【００２４】
次に、本発明の実施の形態に係わる住宅１０に備えた制振装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態に係わる制振システムを有する住宅１０に設けれた制振装置の概略構成を示す図である。
【００２５】
図１、２に示すように、本発明の実施の形態に係わる住宅１０に備えた制振装置３０は、天井大梁１６と床大梁２２との間に設けられている。なお、床大梁２０と天井大梁１８との間に設けるようにしてもよい。
【００２６】
本実施の形態の制振装置３０は、以下に説明する、第１の延材３２、ダンパ３４、第２の延材３６から構成されている。なお、制振装置３０の構成は、一例として説明するが、これに限定されるものではなく、他の構成としてもよい。
【００２７】
図２に示すように、床大梁２２の上面には、制振装置３０を構成する第１の延材３２が設置されている。
【００２８】
第１の延材３２は、鉛直方向に伸びる鋼製の第１の柱部材３８、及び第１の柱部材３８に対して傾斜する第２の柱部材４０を備えている。第２の柱部材４０の上端は、第１の柱部材３８の側面上側に溶接されている。なお、第１の延材３２の形状は他の形状であってもよい。
【００２９】
第１の柱部材３２の下端には、床大梁２２に取り付けるためのフランジ板４２が溶接されている。なお、第２の柱部材４０の下端にも同様にフランジ板４２が溶接されている。
【００３０】
なお、図２では省略するが、床大梁２２の内部には、鋼板で形成された枠形のブラケットが挿入されており、ブラケットの上面は床大梁２２の上側部分、ブラケットの下面は床大梁２２の下側板部分に密着して床大梁を補強している。
【００３１】
フランジ板４２、床大梁２２の上側板部分、及びブラケットの上部は、図示しないボルトで互いに連結されており、床大梁２２の下側板部分、及びブラケットの下部は、基礎４４に固定されたアンカーボルトで固定されている。
【００３２】
第１の柱部材３８の上端付近の側面には、第１のダンパ取付部材４６が固定されており、天井大梁１６の下面には、第２の延材３６が固定されている。
【００３３】
なお、天井大梁１６と、第１の柱部材３８との間には、間隙が設けられているものとする。
【００３４】
第１のダンパ取付部材４６と第２の延材３６との間にはダンパ３４が水平に配置されており、ダンパ３４は、一端がピン４６Ａを介して第１のダンパ取付部材４６に連結され、他端がピン３６Ａを介して第２の延材３６に連結されている。
【００３５】
ダンパ３４は、第１のダンパ取付部材４６と第２の延材３６との相対変位（床大梁２２の軸方向、及び天井大梁１６の軸方向の相対変位であって、図２の矢印Ａ方向の相対変位。）時に減衰力を発生する。例えば、ダンパ３４は、ダンパ３４内部に設けたオリフィスをオイルが通過することによって振動を減衰させるもの（自動車のショックアブソーバー等のオイルダンパ）を適用するようにしてもよいし、地震による揺れを回転運動に変換し、ダンパ３４の内部に設けた回転体の周囲の粘性体（例えば、シリコーンオイル）の抵抗によって振動を減衰させるものを適用するようにしてもよい。なお、ダンパ３４は、図２の矢印Ａ方向の相対変位時減衰力を発生するものであれば、オイルダンパや粘弾性ダンパ等の周知のダンパ（例えば、速度依存型のダンパ等のダンパ）を用いることができる。
【００３６】
また、ダンパ３４には、ダンパ３４の寿命判定や、建物損傷予測を行うための情報を計測するするための計測器８０が設けられている。計測器８０は、本実施の形態では、ダンパ３４の変位量を計測すると共に、ダンパ３４内のオイル温度を計測する。
【００３７】
なお、制振装置３０は、建物の建築後に後付可能としてもよい。例えば、制振パネルとしてパネル内に制振部材などの制振装置を設けてパネル交換等によって後付可能とすることができる。
【００３８】
続いて、上述の制振装置３０のダンパ３４の劣化診断機能を備えた制振システムについて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係わる制振システム５０の概略構成を示すブロック図である。
【００３９】
制振システム５０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）５２を含んで構成されている。ＰＣ５２は、ＣＰＵ５４、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５８、及び入出力ポート６０を備えている。これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等の各種バスを介して互いに接続されている、入出力ポート６０には、各種の入出力機器として、ディスプレイ６２、マウス６４、キーボード６６、ハードディスク（ＨＤ）６８、及び各種ディスク（例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等）７２から情報の読み出しを行うディスクドライブ７０が各々接続されている。
【００４０】
入出力ポート６０には、ダンパ３４の変位量を計測する変位センサ８２、及びダンパ３４の温度を計測する温度センサ８４を含む計測器８０が接続されている。変位センサ８２は、例えば、レーザ光線等を利用してダンパ３４の伸縮時の変位量を計測し、計測結果をＰＣ５２へ出力する。また、温度センサ８４は、ダンパ３４内のオイル温度を計測して計測結果をＰＣ５２へ出力する。これによって、ＰＣ５２では、計測器８０の計測結果を用いて、ダンパ３４の寿命を判定したり、建物損傷を予測する。
【００４１】
また、入出力ポート６０には、ネットワーク７４が接続されており、ネットワーク７４に接続された各種機器と情報の授受が可能とされている。本実施の形態では、ネットワーク７４には、データベース（ＤＢ）７６が接続されたデータサーバ７８が接続されており、ＤＢ７６に対して情報の授受が可能とされている。
【００４２】
ＤＢ７６には、図４に示すように、ダンパ３４の寿命判定や建物損傷予測を行うために必要な情報を記憶する条件ＤＢ７６Ａ、及び計測器８０の計測結果等を記憶する履歴ＤＢ７６Ｂを有する。
【００４３】
条件ＤＢ７６Ａとはしては、例えば、ダンパの摺動距離と耐久性の相関や、ダンパ温度とオイル劣化の相関、建物剛性や耐力データなどの情報、損傷程度と層間変形の相関等の情報が予め記憶されている。これらの情報は、実験等によって予め求めたデータが記憶される。
【００４４】
また、履歴ＤＢ７６Ｂには、ダンパ３４の変位量の最大値、最小値、累積値、ダンパ温度等の各種計測結果が履歴として記憶される。
【００４５】
ＤＢ７６に記憶された情報を読み出して、ダンパ３４の寿命判定や、建物損傷予測を行う際に利用するようになっている。なお、本実施の形態では、データサーバ７８に接続されたＤＢ７４に、各種情報が記憶されるものとして説明するが、パーソナルコンピュータ３０に内蔵されたＨＤＤ４６や外付けのハードディスク等にＤＢ７６の情報を記憶するようにしてもよい。
【００４６】
また、ＰＣ５２のＨＤＤ６８には、上述したダンパ３４の寿命判定や、建物の損傷予測を行うための診断プログラムがインストールされている。本実施の形態の診断プログラムをＰＣ５２にインストールするには、幾つかの方法があるが、例えば、診断プログラムをセットアッププログラムと共にＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ等に記憶しておき、ディスクドライブ７２にディスクをセットし、ＣＰＵ５４に対してセットアッププログラムを実行することによりＨＤＤ６８に診断プログラムをインストールするようにしてもよいし、公衆電話回線やネットワーク７４を介してＰＣ５２と接続される他の情報処理機器と通信することで、ＨＤＤ６８に診断プログラムをインストールするようにしてもよい。
【００４７】
続いて、上述の診断プログラムを実行した場合の処理の流れについて説明する。図５は、本発明の実施の形態に係わる制振システム５０において診断プログラムを実行した場合の処理の流れを表すフローチャートである。なお、診断プログラムは、例えば、制振システム５０が住宅１０に設置されて電源が投入された場合に開始する。
【００４８】
ステップ１００では、計測器８０によるダンパ３４のモニタリングが開始されてステップ１０２へ移行する。すなわち、住宅の揺れによって発生するダンパ３４の伸縮が変位センサ８２によって検出されると共に、ダンパ３４が作動することによって摺動抵抗により昇温されるオイルの温度が温度センサ８４によって検出され、各センサの検出結果がＰＣ５２に入力される。
【００４９】
ステップ１０２では、ダンパ３４の変位量または温度変化があるか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１０６へ移行する。
【００５０】
ステップ１０４では、変位量及び温度計測結果が履歴としてＤＢ７６に記憶されてステップ１０６へ移行する。例えば、変位センサ８２によって検出されたダンパ３４の最大変位量、最少変位量、累積変位量等が履歴ＤＢ７６Ｂに記憶されると共に、温度センサ８４によって検出されたダンパ３４作動時のオイル温度（例えば、最大値）が履歴ＤＢ７６Ｂに記憶される。
【００５１】
ステップ１０６では、ダンパ３４の寿命判定を開始するか否かが判定される。該判定は、キーボード６６やマウス６４等によってダンパ３４の寿命判定開始を行う操作が行われたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１０８へ移行し、否定された場合にはステップ１１６へ移行する。
【００５２】
ステップ１０８では、計測履歴が履歴ＤＢ７６Ｂから読み出されてステップ１１０へ移行する。すなわち、ステップ１０４で記憶された変位量及び温度計測結果が読み出される。
【００５３】
ステップ１１０では、計測履歴に基づくダンパ寿命判定が行われてステップ１１２へ移行する。ここで、ダンパ寿命判定の方法の一例について説明する。
【００５４】
制震装置３０のダンパ３４は、伸縮を繰り返すことによって、内部のオイルが劣化して所定の減衰力を得ることができなくなり、ダンパ３４としての機能を果たさなくなってしまう。すなわち、ダンパ３４の摺動距離と減衰力との間には相関があるため、摺動距離からダンパ３４の寿命を判定することができる。そこで、本実施の形態では、摺動距離と減衰力との相関を実験等によって予め求めておき、条件ＤＢ７６Ａに記憶しておく、そして、ダンパ３４の変位量を検出して累積して履歴ＤＢ７６Ｂに記憶することにより、これらの情報を読み出して、ダンパ３４の寿命を判定することができる。摺動距離と減衰力の関係が、例えば、図６（Ａ）に示すような関係であるとすると、制振性能を満足する閾値減衰力を予め定めておくことにより、対応する累積変位量（累積閾値）が分るので、変位センサ８２によって監視したダンパ３４の変位量の累積値が累積閾値以上になったか否かを判定することによってダンパ３４の寿命を判定することができる。
【００５５】
或いは、制震装置３０のダンパ３４は、例えば、作動することによって摺動抵抗により温度が上昇して、図６（Ｂ）に示すように減衰力が低下すると共に、温度上昇によってオイル劣化が進む。そして、図６（Ｃ）に示すように、内部のオイルが劣化するに従って作動時の温度が高くなるので、作動時の温度と劣化の相関を予め測定して条件ＤＢ７６Ａに記憶しておき、ダンパ３４の作動時の最大温度から劣化を予測して、予め定めた閾値と比較することで寿命か否かを判定するようにしてもよい。なお、この場合には、作動量や作動時間によって最大温度が変化するので、正確な寿命判定ができないことがあるため、変位センサ８２の検出結果を用いて振幅や作動時間等を更に考慮して寿命判定するようにしてもよい。これによって寿命判定精度を高めることが可能となる。また、オイル温度ではなくダンパの表面温度を計測するようにしてもよい。この場合には、外気温の変動による影響が大きいので、オイル温度を計測する場合よりもダンパ３４の寿命判定精度が低下する可能性があるので、外気温の変動を受けにくくする構成が必要となる。
【００５６】
このようにダンパ３４の寿命判定が行われると、続いてステップ１１２では、寿命判定の結果、ダンパ３４が寿命か否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ１１４へ移行し、否定された場合にはステップ１１６へ移行する。
【００５７】
ステップ１１４では、交換警告が行われてステップ１１６へ移行する。交換警告方法としては、例えば、ダンパ３４が寿命である旨をディスプレイ６２に表示する。このとき、対応するダンパ３４の位置等を合わせて表示するようにしてもよい。
【００５８】
ステップ１１６では、建物損傷予測を行うか否かが判定される。該判定は、建物損傷予測を行う指示がキーボード６６やマウス６４等によって行われたか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１８へ移行し、否定された場合にはステップ１２６へ移行する。
【００５９】
ステップ１１８では、計測履歴が履歴ＤＢ７６Ｂから読み出されてステップ１２０へ移行する。すなわち、ステップ１０４で記憶された変位量及び温度計測結果が読み出される。
【００６０】
ステップ１２０では、建物損傷予測が行われてステップ１２２へ移行する。建物損傷予測は、例えば、住宅に設けられた各ダンパ３４の変位センサ８２の検出結果から、塑性化の有無、最大塑性率、累積塑性変形倍率等を算出することができるので、塑性化の有無、最大蘇生率、及び累積変形倍率のうち少なくとも１つの損傷度合を求めることによってラーメン構造の損傷度合を予測することができる。また、条件ＤＢ７６Ａの損傷程度（クロス切れや巾木外れ等）と層間変形の相関を読み出して、変位センサ８２の検出結果が層間変形に対応するので、対応する損傷程度を求めることにより建物損傷予測を行うことができる。さらには、構造体及び非構造体の荷重−変位特性から建物の変形で消費したエネルギ等についても推測することができる。例えば、建物の剛性及び耐力は既知であるため、変位×剛性＝荷重より、荷重と変位の履歴を得ることができ、これらより消費エネルギを求めることができる。
【００６１】
なお、建物損傷予測を行う際には、前回算出した損傷度合と、今回算出した損傷度合とを比較して建物の損傷状況を予測するようにしてもよい。すなわち、過去の損傷度合と比較することにより、損傷状況の進行度合も予測して、直ぐに改修が必要であるかの判断を行うことも可能となる。
【００６２】
続いて、ステップ１２２では、改修が必要か否かが判定される。該判定は、ステップ１２０の建物損傷予測の結果と予め定めた閾値等を比較することによって改修が必要か否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１２４へ移行し、否定された場合にはステップ１２６へ移行する。
【００６３】
ステップ１２４では、改修警告が行われてステップ１２８へ移行する。改修警告方法としては、例えば、改修が日宇町である旨をディスプレイ６２に表示する。このとき、対応する部位についても表示するようにしてもよい。
【００６４】
ステップ１２６では、システムを停止するか否かが判定される。該判定は、例えば、制振システム５０のメンテナンス等によって電源を停止する指示等が行われたか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合には一連の処理を終了する。
【００６５】
このように、本実施の形態に係わる住宅１０では、制振システム５０がダンパ３４の変位量や温度を監視して履歴を記憶しておくことにより、ダンパ３４の寿命を判定することができると共に、建物損傷を予測することができる。
【００６６】
ところで、制振装置３０は、図７（Ａ）に示すように、各方向で相対する外周部（若しくはそれに近い）通りに１以上の制震装置３０を配置することにより、捩れの影響を考慮した被災度判定が可能となる。
【００６７】
例えば、図７（Ａ）のように剛心Ｋと重心Ｇがずれている場合には建物が捩れやすく、Ｙ方向に水平力が作用すると、図７（Ｂ）の各矢印で示すように、部位によって変位量が異なる。このとき図７（Ａ）の制振装置３０のうち各方向１箇所をなくした状態とした場合には、計測器８０によって計測した通りを建物の層間変位として被災度を判定すると、捩れやすい建物（例えば、剛心Ｋと重心Ｇのずれ量が大きい建物）ほど被災度の判定精度が悪く、実際よりも過剰に安全または過剰に危険であると判定してしまう可能性があるが、図７（Ｂ）に示すように、外周部通りに１以上の制振装置３０を配置することにより、変位の大きい通りと小さい通りで異なる判定とすることが可能となると共に、制振装置３０のない通りの層間変位についても逆算で予測できるため、捩れやすい建物でも精度のよい被災度判定が可能となる。
【００６８】
なお、上記の実施の形態では、制振システム５０を住宅１０に備える構成として説明したが、これに限るものではなく、例えば、制振システム１０の機能をネットワーク接続されたデータサーバ７８に設け、住宅１０の制振装置３０のダンパ３４に設けられた計測器８０の情報をデータサーバ７８から取得して、データサーバ７８でダンパ３４の寿命判定や、建物損傷予測を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 制振システムを有する住宅
３０ 制振装置
３４ ダンパ
５０ 制振システム
５２ パーソナルコンピュータ
７６ ＤＢ
７６Ａ 条件ＤＢ
７６Ｂ 履歴ＤＢ
８０ 計測器
８２ 変位センサ
８４ 温度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体に設けられて地震による揺れを減衰させるダンパを有する制振装置と、
前記揺れを減衰させる際の前記ダンパの変位量及び前記ダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ダンパの寿命を推定する推定手段と、
を備えた制振システムを有する住宅。
【請求項２】
前記検出手段によって検出された前記変位量及び前記温度の少なくとも一方の情報を履歴として記憶する履歴記憶手段を更に備え、前記推定手段が、前記記憶手段に記憶された前記履歴に基づいて、前記ダンパの寿命を推定する請求項１に記載の制振システムを有する住宅。
【請求項３】
前記ダンパ内のオイル温度又は前記ダンパの表面温度と前記ダンパの劣化度合との相関関係を前記ダンパの寿命を判定するための条件として記憶する条件記憶手段を更に備え、
前記検出手段が、前記ダンパ内のオイル温度又は前記ダンパの表面温度を検出し、前記推定手段が、前記検出手段の検出結果に対応する劣化度合を読み出すことによって前記ダンパの寿命を推定する請求項１又は請求項２に記載の制震システムを有する住宅。
【請求項４】
前記検出手段によって検出された前記変位量に基づいて、塑性化の有無、最大塑性率、及び累積塑性変形倍率のうち少なくとも１つの損傷度合を算出することにより、前記ダンパが設けられた構造体の損傷度合を予測する予測手段を更に備えた請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の制震システムを有する住宅。
【請求項５】
前記予測手段によって予め定めた値以上の損傷度合が予測された場合に、交換またはメンテナンスの警告を行う警告手段を更に備えた請求項４に記載の制振システムを有する住宅。
【請求項６】
前記予測手段は、前回算出した前記損傷度合と、今回算出した前記損傷度合を比較して建物の損傷状況を予測する請求項４または請求項５に記載の制振システムを有する住宅。
【請求項７】
前記制振装置は、住宅の各方向の外周部に１以上有する請求項１〜６の何れか１項に記載の制振システムを有する住宅。
【請求項１】
構造体に設けられて地震による揺れを減衰させるダンパを有する制振装置と、
前記揺れを減衰させる際の前記ダンパの変位量及び前記ダンパに関する温度の少なくとも一方の情報を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記ダンパの寿命を推定する推定手段と、
を備えた制振システムを有する住宅。
【請求項２】
前記検出手段によって検出された前記変位量及び前記温度の少なくとも一方の情報を履歴として記憶する履歴記憶手段を更に備え、前記推定手段が、前記記憶手段に記憶された前記履歴に基づいて、前記ダンパの寿命を推定する請求項１に記載の制振システムを有する住宅。
【請求項３】
前記ダンパ内のオイル温度又は前記ダンパの表面温度と前記ダンパの劣化度合との相関関係を前記ダンパの寿命を判定するための条件として記憶する条件記憶手段を更に備え、
前記検出手段が、前記ダンパ内のオイル温度又は前記ダンパの表面温度を検出し、前記推定手段が、前記検出手段の検出結果に対応する劣化度合を読み出すことによって前記ダンパの寿命を推定する請求項１又は請求項２に記載の制震システムを有する住宅。
【請求項４】
前記検出手段によって検出された前記変位量に基づいて、塑性化の有無、最大塑性率、及び累積塑性変形倍率のうち少なくとも１つの損傷度合を算出することにより、前記ダンパが設けられた構造体の損傷度合を予測する予測手段を更に備えた請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の制震システムを有する住宅。
【請求項５】
前記予測手段によって予め定めた値以上の損傷度合が予測された場合に、交換またはメンテナンスの警告を行う警告手段を更に備えた請求項４に記載の制振システムを有する住宅。
【請求項６】
前記予測手段は、前回算出した前記損傷度合と、今回算出した前記損傷度合を比較して建物の損傷状況を予測する請求項４または請求項５に記載の制振システムを有する住宅。
【請求項７】
前記制振装置は、住宅の各方向の外周部に１以上有する請求項１〜６の何れか１項に記載の制振システムを有する住宅。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０２５９０（Ｐ２０１２−１０２５９０Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５３８３４（Ｐ２０１０−２５３８３４）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（５０４０９３４６７）トヨタホーム株式会社 (391)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（５０４０９３４６７）トヨタホーム株式会社 (391)
【Ｆターム（参考）】
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