地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システム
【課題】建物が地震を被った場合に点検が必要となる部位を予め合理的に特定することが可能であるとともに、そのような点検が必要になる部位に対する点検作業を簡便化することが可能で、設備コスト・点検作業コストをともに低減することが可能な地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システムを提供する。
【解決手段】監視対象建物の構造データ・地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルを作成し、モデルに対し参考地震観測値を用いて振動応答解析を実行させ、解析結果から、監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定させ、点検必要部位に点検用設備を設け、実地震観測値を出力する地震計を設け、実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上ならば、点検用設備を用いて監視対象建物に対し補修が必要か否かを判定する点検作業を実施する。
【解決手段】監視対象建物の構造データ・地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルを作成し、モデルに対し参考地震観測値を用いて振動応答解析を実行させ、解析結果から、監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定させ、点検必要部位に点検用設備を設け、実地震観測値を出力する地震計を設け、実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上ならば、点検用設備を用いて監視対象建物に対し補修が必要か否かを判定する点検作業を実施する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物が地震を被った場合に点検が必要となる部位を予め合理的に特定することが可能であるとともに、そのような点検が必要になる部位に対する点検作業を簡便化することが可能で、設備コスト・点検作業コストをともに低減することが可能な地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物が地震を被った場合、補修の必要性の有無を確認するために、建物の損傷状況の点検作業が行われる。この点検作業を、建物全体に対して実施することは容易ではない。このような点検作業を効率的に実施するのに利用可能な技術として、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１は、実際に施工された構造物の健全性を簡単な計器を用いて判定することを目的として、構造物と、構造物の内部に埋設され、所定値以上の引っ張り力で破断する導電性材料から構成されたセンサと、センサにおける少なくとも２点に各々接続された複数の端子と、複数の端子のうち少なくとも２つの端子間の抵抗値を測定する抵抗測定手段とを備えている。この装置を利用すれば、建物の様々な部位の損傷状況を把握することが可能で、点検作業が必要な箇所と必要でない箇所とを特定し得、これにより効率よく点検作業を実施できると考えられる。
【特許文献１】特開平１１−３０５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、地震の作用による建物の損傷は、経験的にある程度予測はできるものの、的確に特定することはできない。従って、上記特許文献１で開示されているような装置を用いる場合には、できるだけ数多くのセンサを埋設する必要がある一方で、すべてのセンサが点検作業の要否の判断に有用であるとは言えず、そしてまた、膨大な設備コストがかかるという課題があった。また、実際の点検作業に際しては、点検を行う度に、建物の各部位に施されている仕上げなどを個々に撤去して作業を実施しなければならず、煩雑であるとともに、点検後の復旧のために費用が嵩むという課題もあった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、建物が地震を被った場合に点検が必要となる部位を予め合理的に特定することが可能であるとともに、そのような点検が必要になる部位に対する点検作業を簡便化することが可能で、設備コスト・点検作業コストをともに低減することが可能な地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システム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】
【０００５】
本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法は、監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、演算装置を用いて、監視対象建物振動応答解析モデルを作成し、次いで、上記演算装置に、上記監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、上記監視対象建物の振動応答解析を実行させ、次いで、上記演算装置に、上記振動応答解析結果から、上記監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定させ、その後、特定された上記点検必要部位に点検用設備を設け、他方、上記監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を上記演算装置に出力する地震計を設け、次いで、上記点検用設備による点検作業の要否を決定するために、上記演算装置に、上記地震計から入力された上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較させ、その後、上記実地震観測値が上記設定値以上である場合には、上記点検用設備を用いて上記監視対象建物に対し補修が必要か否かを判定する点検作業を実施することを特徴とする。
【０００６】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれに対して、前記点検必要部位を特定することを特徴とする。
【０００７】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさに従って順位を付けて前記点検必要部位を特定することを特徴とする。
【０００８】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ、前記点検必要部位を特定することを特徴とする。
【０００９】
前記演算装置は、予め設定した損傷設定値よりも損傷が大きいと推定される部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする。
【００１０】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材の変形に関し、前記部材データから予め算定される前記構成部材の降伏時の変形量θ１と、前記振動応答解析結果から得られた該構成部材の推定変形量θ２との比（θ２／θ１）に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする。
【００１１】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関し、前記部材データから予め算定される、補修が必要なひび割れが発生する前記構成部材の変形量に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする。
【００１２】
前記演算装置は、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を、予め設定した損傷程度の階級分けに基づいて分類し、各階級の中で最も大きな損傷が発生すると推定される代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする。
【００１３】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、それぞれに対して振動応答解析した場合には、各参考地震観測値について、前記代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする。
【００１４】
本発明にかかる地震を被った建物の点検支援システムは、監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を出力する地震計と、該地震計に接続され、上記監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられる一方で、該監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、該監視対象建物の振動応答解析を実行し、該振動応答解析結果から、該監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定するとともに、該点検必要部位に対する点検作業の要否を決定するために、上記地震計から入力される上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較する演算装置と、該演算装置で特定された上記点検必要部位に設けられた点検用設備とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記地震計は、複数の前記監視対象建物それぞれに対して備えられるとともに、前記演算装置は中央監視センターに設置され、各監視対象建物の前記監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられ、各監視対象建物の前記振動応答解析を実行して各監視対象建物に対し前記点検必要部位を特定し、上記各地震計から入力される前記実地震観測値と各監視対象建物の前記設定値とを比較し、さらに、各監視対象建物には、上記演算装置で特定された上記点検必要部位に前記点検用設備が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システムにあっては、建物が地震を被った場合に点検が必要となる部位を予め合理的に特定することができるとともに、そのような点検が必要になる部位に対する点検作業を簡便化することができ、適切に点検作業を支援できて、設備コスト・点検作業コストをともに低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システムの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる地震を被った建物の点検支援システムは基本的には、図１に示すように、実際に監視対象建物１に作用した地震を観測して地震観測値（以下、「実地震観測値」という）を出力する地震計２と、地震計２に接続され、監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データから構築される監視対象建物１の構造データおよび監視対象建物１の地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられる一方で、監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、監視対象建物１の振動応答解析を実行し、振動応答解析結果から、監視対象建物１の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位ｒとして特定するとともに、点検必要部位ｒに対する点検作業の要否を決定するために、地震計２から入力される実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較する演算装置３と、演算装置３で特定された点検必要部位ｒに設けられた点検用設備５とを備えて構成される。
【００１８】
複数の監視対象建物１を対象として点検支援システムを構成する場合には、地震計２は、複数の監視対象建物１それぞれに対して備えられるとともに、演算装置３は中央監視センター４に設置され、各監視対象建物１の監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられ、各監視対象建物１の振動応答解析を実行して各監視対象建物１に対し点検必要部位ｒを特定し、各地震計２から入力される実地震観測値と各監視対象建物１の設定値とを比較し、さらに、各監視対象建物１には演算装置３で特定された点検必要部位ｒに点検用設備５が設けられるようになっている。
【００１９】
監視対象となる各種様々な建物１は通常、柱や梁、床、壁などの各種構成部材から構成されている。これら構成部材は、長さ寸法、断面寸法などの諸元や、材質、構造などからなる部材データによって強度などが算定される。そしてこのような部材データそれぞれに対し、監視対象建物１における各構成部材の取り付け位置などを特定することで、監視対象建物１の構造データが構築される。この構造データを構造計算用プログラムや後述する振動応答解析用プログラムなどに読み込ませれば、一般周知のように、適宜に作用外力のデータを入力することで、監視対象建物１のあらゆる部位、具体的にはすべての構成部材それぞれについて、当該作用外力によって生じ得る応力値が算定される。他方、監視対象建物１の地盤データは、ボーリング調査などによって取得される。
【００２０】
他方、地震計２は、実地震観測値を出力するために、監視対象建物１が構築されている地盤、また必要に応じて、当該監視対象建物１内に設置される。実地震観測値は、地震の波形や加速度、震度など、地震の強度に関する各種データで構成される。地震計２は、有線もしくは無線通信回線網を介して、監視対象建物１から遠隔な場所に設けられた中央監視センター４に設置された演算装置３と接続され、演算装置３には、地震計２から実地震観測値が入力される。
【００２１】
この演算装置３には、キーボートやモニタ、プリンタなどの一般的構成でなる入出力装置が備えられるとともに、また、周知の振動応答解析用プログラムやその他各種のプログラムが実行可能に搭載される。そして演算装置３は、入力装置から入力される上記監視対象建物１の構造データおよび地盤データを振動応答解析用プログラムに読み込み、これにより監視対象建物１の振動応答解析モデルを作成する機能を有する。
【００２２】
また演算装置３は、入力装置から入力される過去の地震観測データや、シミュレーション用に作成された擬似地震データなどからなる参考地震観測値を用いて、振動応答解析用プログラムにより、監視対象建物振動応答解析モデルに対し、監視対象建物１の振動応答解析を実行し、シミュレーションの結果としての振動応答解析結果を算出し、また必要に応じて出力する機能を有する。振動応答解析結果は、監視対象建物１のあらゆる部位、すなわち監視対象建物１における取り付け位置などが特定された各種構成部材に対して算定された変形量や応力値などで構成される。
【００２３】
一般に建物は固有の振動系を構成していて、図２に示すように異なる地震波が入力されると、異なる応答加速度が観測されるとともに、異なる応答層間変位が観測され、従って、建物の各部位、具体的には各構成部材は、異なる応力値を示す。本実施形態にあってはこのような異なる地震波による異なる状況を考慮して、複数の参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれについて振動応答解析を実行するようにしていて、複数の振動応答解析結果が得られるようにしている。しかしながら、代表的な参考地震観測値を用いて、それに基づいて単一の振動応答解析結果を得るようにしてもよい。
【００２４】
また、各種構成部材についても、長さ寸法、断面寸法などの諸元や、材質、構造、さらには取り付け位置に応じて、図３に示すように異なる荷重−変形曲線となり、ひび割れ発生荷重や鉄筋降伏荷重は異なる。本実施形態にあっては、このような事情を考慮して、監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データで構築される構造データに基づいて振動応答解析モデルを作成するようにし、当該振動応答解析モデルに対して振動応答解析が実行されて監視対象建物１の各部位の応力値や変形量が算定されるようにしている。そしてさらに演算装置３は、算定された応力値の大きさを逐一比較し、監視対象建物１の各部位のうち、算定された応力値が大きな部位を、相対的に損傷が大きいと推定される部位として抽出して、当該部位を点検必要部位ｒとして特定して出力装置に出力する機能を有する。
【００２５】
上述したように、地震波個々の特性や、寸法や材質などの構成部材個々の特性およびそれらの取り付け位置に起因して、異なる地震が作用すると監視対象建物１の各部位の応力状態は異なることとなり、図４に示すように、相対的に損傷が大きいと推定される部位、例えばひび割れや鉄筋の降伏といった損傷が見受けられる降伏ヒンジの発生する順序（図中、１→１０の順番で発生する）、言い換えれば、最初に降伏ヒンジが発生する応力値が大きな部位と、その後に降伏ヒンジが発生する応力値が小さな部位とが、振動応答解析結果の応力値の大小から把握される。
【００２６】
図示例にあっては、相対的に損傷が大きいと推定される部位が、地震波Ａでは、右から２番目の柱と１階の梁との接合部周辺であり、また地震波Ｂでは、１階の梁全体にわたっており、地震波Ａと地震波Ｂとでは異なっている。そして演算装置３は、応力値の大小に基づいて、例えば図示の１→１０の部位のうち、１→８の部位を必要点検部位ｒとして特定するようになっている。すなわち、図示例は、演算装置３が、推定される損傷の大きさに従って順位を付けて点検必要部位ｒを特定した場合である。また演算装置３は、大きさの順位にかかわらず、あるいは順位に従って、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ、例えば図４のように、８個の点検必要部位ｒを特定するようにしてもよい。
【００２７】
また、演算装置３の自動演算によって点検必要部位ｒを特定するにあたり、予め設定した損傷設定値よりも大きいと推定される部位を、点検必要部位ｒとして特定するようにしてもよい。具体的には、図５に示すように、鉄筋コンクリート部材の変形に関し、各構成部材毎に、部材データから予め算定される構成部材の鉄筋降伏時の変形量θ１と、振動応答解析結果から得られた構成部材の推定変形量θ２との比（θ２／θ１：塑性率という）に対して、損傷設定値を設定する。構成部材の損傷は塑性率が大きいことに応じて大きくなることに基づく。例えばこの損傷設定値（塑性率）を１．０に設定し、それ以上であれば、演算装置３に点検必要部位ｒとして特定させるようにする。
【００２８】
また、図６に示すように、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関し、各構成部材毎に、部材データから予め算定される、補修が必要なひび割れが発生する変形量を損傷設定値として設定する。例えば、各構成部材それぞれに対し、０．３ｍｍ以上のひび割れが発生する変形量を損傷設定値として設定し、振動応答解析結果、変形量が損傷設定値以上である場合に、演算装置３に点検必要部位ｒとして特定させるようにする。
【００２９】
さらに、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を、予め設定した損傷程度の階級に基づいて分類し、各階級の中で最も大きな損傷が発生すると推定される代表部位を点検必要部位ｒとして特定するようにしてもよい。例えば、上記塑性率を例にとって説明すると、塑性率が１．０〜２．０の階級ａと、２．０〜３．０の階級ｂと、３．０以上の階級ｃを予め設定して、各構成部材もしくは部位を、算定された塑性率に従ってこれら階級に分類し、分類の結果、各階級で最も大きな塑性率であった部材もしくは部位を、代表部位として抽出して、これを点検必要部位ｒとして特定させるようにする。このようにすれば、合理的に点検必要部位ｒの数を制限することができる。
【００３０】
また、上述したように、複数の参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれに対して、点検必要部位ｒを特定することが好ましく、このように複数の参考地震観測値を用いて、これらそれぞれに対して振動応答解析した場合には、各参考地震観測値について、上述した代表部位を点検必要部位ｒとして特定することが望ましい。このようにすれば、合理的に点検必要部位ｒの数を制限することができる。
【００３１】
点検必要部位ｒの特定については、柱や梁、床、壁などに異なる適当な重み付けをして算定させるようにしてもよい。また、点検必要部位ｒの特定については、演算装置３による演算実行結果に対し、設計者などが振動応答解析結果を参照して、修正を行うようにしてもよい。
【００３２】
このようにして特定された点検必要部位ｒには、仕上げなどの撤去が不要で、いつでも点検作業を実施でき、また復旧が容易な点検用設備５が設けられる。図７および図８には、柱６に対する点検用設備５が示されている。図７には、点検必要箇所ｒが断面四角形状の柱脚部６ａである場合が示されていて、点検用設備５は、柱脚部６ａの各側面それぞれに配置され、下端が柱６と床７との接合部にヒンジ８を介して取り付けられ、かつ上端９ａが柱脚部６ａに係脱自在に係止された、独立した４枚のカバー部材９で構成されている。点検作業を行う場合には、上端９ａの係止を外しヒンジ８を介して各カバー部材９を床７に向かって倒すことにより、点検必要部位ｒを露出させることができ、復旧の際には、これらカバー部材９を立ち上げて柱脚部６ａを覆えばよい。
【００３３】
図８にも、図７と同様な柱脚部６ａに対する点検用設備５が示されていて、この点検用設備５は、柱脚部６ａの各側面を覆う４枚のカバー片１０がヒンジ１１を介して柱６周りに巻き付け自在に連結されたカバー部材１２で構成され、このカバー部材１２は、その一端１２ａが柱脚部６ａのいずれかの隅角部にヒンジ１３を介して取り付けられ、他端１２ｂが同じ隅角部に係脱自在に係止されることで、柱脚部６ａに装着される。点検作業を行う場合には、他端１２ｂの係止を外してカバー部材１２を柱脚部６ａから引き離すように展開することで、点検必要部位ｒを露出させることができ、復旧の際には、カバー部材１２を柱脚部６ａに巻き付けて覆えばよい。
【００３４】
図９および図１０には、梁１４に対する点検用設備５が示されている。図９は、梁１４の点検必要部位ｒが天井仕上げ１５に覆われている場合で、この場合は、点検用設備５として天井仕上げ１５に開閉自在な蓋部１６が設けられ、蓋部１６を開閉することで点検必要部位ｒを露出させることができるとともに、復旧を完了することができる。図１０には、点検必要部位ｒが梁１４の側面である場合が示されていて、点検用設備５は、梁１４の側面に沿ってスライド自在に設けられ、下端１７ａが梁１４の下端に係脱自在に係止されたカバー部材１７で構成されている。点検作業を行う場合には、下端１７ａの係止を外してカバー部材１７を引き下げることにより、点検必要部位ｒを露出させることができ、復旧の際には、カバー部材１７を押し上げて梁１４の側面を覆えばよい。
【００３５】
また演算装置３は、地震計２から入力された実地震観測値が、点検作業を要すると推定される予め設定された設定値以上か否かを比較する機能を有する。この設定値は、地震計２から入力される地震に関する各種データと比較可能な、例えば地震震度や地震加速度を対象として、任意にかつ変更可能に演算装置３に設定される。
【００３６】
特に演算装置３は、複数の監視対象建物１が対象となる場合には、各監視対象建物１それぞれについて作成した振動応答解析モデルに対して個々に振動応答解析を実行し、それに基づいて、各監視対象建物１に対して固有の点検必要部位ｒを特定する。また、演算装置３には、各監視対象建物１それぞれに作用する地震を個別に観測する各地震計２から複数の実地震観測値が入力され、各監視対象建物１それぞれについて、実地震観測値が設定値以上か否かの比較を実行する。
【００３７】
演算装置３については、すべての機能を実行することが可能なものを用いてもよく、また、監視対象建物振動応答解析モデルの作成を実行する機能、振動応答解析を実行して必要点検部位ｒを特定する機能、地震計２が接続されるとともに設定値が設定され、実地震観測値との比較を実行する機能の各機能毎に、別々の演算装置３を用いるようにしてもよい。
【００３８】
次に、このような地震を被った建物の点検支援システムを用いた点検支援方法を、図１１を用いて説明する。まず、監視対象である建物１の設計を行う（Ｓ１）。この設計に際し、監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データから構築される監視対象建物１の構造データおよび監視対象建物１の地盤データに基づき、演算装置３を用いて、監視対象建物振動応答解析モデルを作成する。次いで、演算装置３に、振動応答解析を実行させる（Ｓ２）。すなわち、上記監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、監視対象建物１が地震の作用を受けた場合のシミュレーションを行う。次いで、演算装置３に、振動応答解析結果から、監視対象建物１の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位ｒとして特定する処理を実行させる（Ｓ３）。
【００３９】
他方、監視対象となる建物１を築造し（Ｓ４）、この際、演算装置３で特定された点検必要部位ｒに点検用設備５を設置し（Ｓ５）、また、監視対象建物１の近傍などに、当該監視対象建物１に作用した地震を観測して実地震観測値を演算装置３に出力する地震計２を設置する（Ｓ６）。その後、地震計２は、常時継続的に地震の計測を行い（Ｓ９）、計測された実地震観測値は、これを演算装置３へ入力するために、地震計２から中央監視センター４に転送される（Ｓ１０）。通常時については、必要に応じて点検用設備５やこれを利用して必要点検部位ｒの定期点検を行うようにしてもよく、この場合には、定期点検時期であるか否かを判断し（Ｓ７）、定期点検時期である場合には、点検作業を実施する（Ｓ８）。中央監視センター４の演算装置３は、地震計２から入力された実地震観測値が、点検作業を要すると推定される設定値以上か否かの比較処理を実行する（Ｓ１１）。
【００４０】
実地震観測値が設定値以上である場合には、点検要員が現地に派遣され、監視対象建物１に対し点検用設備５を利用して、補修が必要か否かを判定する点検作業が実施される（Ｓ１２）。他方、実地震観測値が設定値よりも小さい場合には、Ｓ９に戻って、地震の計測が継続される。
【００４１】
以上説明した本実施形態にかかる地震を被った建物の点検支援システムおよび点検支援方法にあっては、監視対象建物１に作用する実地震観測値を観測して出力する地震計２と、監視対象建物１の振動応答解析モデルを、監視対象建物１固有のデータ、すなわち当該監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データから構築される構造データおよび監視対象建物１の地盤データに基づいて作成するのに用いられ、参考地震観測値からシミュレーション的に振動応答解析を実行し、振動応答解析結果から、監視対象建物１の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位ｒとして特定するとともに、さらに、点検作業を要すると推定される設定値が設定され、実地震観測値が設定値以上であるか否かの比較を実行する演算装置３と、演算装置３で特定された必要点検部位ｒに予め設けられる点検用設備５とを備えて、点検が必要となる部位ｒを予め演算装置３に算出させて特定しておくとともに、特定した部位に予め点検用設備５を設置しておくようにしたので、地震計２と演算を実行する演算装置３とにより比較的低コストに構成でき、そしてこの装置構成によって、監視対象建物１が地震を被った際に点検が必要となる点検必要部位ｒを予め合理的に特定できるとともに、補修の必要性の有無を判定すべく、そのような点検必要部位ｒに対して行われる点検作業を、点検用設備５によって簡便化することができ、そして特定された点検必要部位ｒに対して点検を行えばよくて、点検作業工数を軽減することができ、これらによって、地震を被った建物に対する点検作業を適切に支援することができる。
【００４２】
また、点検必要部位ｒを特定させるにあたり、推定される損傷の大きさに従って順位を付けたり、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ特定させたり、予め設定した損傷設定値よりも損傷が大きいと推定される部位を特定させたり、また一定の条件を満たす代表部位で特定させるようにしたので、点検必要部位ｒが必要以上に数多くなることを防止でき、点検作業を効率化することができる。損傷設定値として、塑性率やひび割れを考慮した変形量を用いるようにしたので、合理的に点検必要部位ｒを特定することができる。また、各監視対象建物１それぞれに対応させて地震計２を設置し、これら地震計２を演算装置３に接続して構成することで、各監視対象建物１それぞれに対する点検必要部位ｒと点検作業の要否とを一括して管理することができて、点検作業を適切に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる地震を被った建物の点検支援システムの好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】異なる地震波が作用した場合における建物の応答加速度および応答層間変位の相違を説明する説明図である。
【図３】異なる性質の構成部材の荷重−変形曲線の相違を説明する説明図である。
【図４】図１に示した点検支援システムによって必要点検部位が特定された状態を説明する説明図である。
【図５】図１に示した点検支援システムで、鉄筋コンクリート部材の変形に関して設定される損傷設定値を説明する説明図である。
【図６】図１に示した点検支援システムで、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関して設定される損傷設定値を説明する説明図である。
【図７】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の一例を示す柱脚部の側面図である。
【図８】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の他の例を示す柱脚部周囲の説明図である。
【図９】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の他の例を示す天井仕上げ周囲の側断面図である。
【図１０】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の他の例を示す梁周囲の説明図である。
【図１１】本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法の好適な一実施形態を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 監視対象建物
２ 地震計
３ 演算装置
４ 中央監視センター
５ 点検用設備
ｒ 点検必要部位
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物が地震を被った場合に点検が必要となる部位を予め合理的に特定することが可能であるとともに、そのような点検が必要になる部位に対する点検作業を簡便化することが可能で、設備コスト・点検作業コストをともに低減することが可能な地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
建物が地震を被った場合、補修の必要性の有無を確認するために、建物の損傷状況の点検作業が行われる。この点検作業を、建物全体に対して実施することは容易ではない。このような点検作業を効率的に実施するのに利用可能な技術として、例えば特許文献１が知られている。この特許文献１は、実際に施工された構造物の健全性を簡単な計器を用いて判定することを目的として、構造物と、構造物の内部に埋設され、所定値以上の引っ張り力で破断する導電性材料から構成されたセンサと、センサにおける少なくとも２点に各々接続された複数の端子と、複数の端子のうち少なくとも２つの端子間の抵抗値を測定する抵抗測定手段とを備えている。この装置を利用すれば、建物の様々な部位の損傷状況を把握することが可能で、点検作業が必要な箇所と必要でない箇所とを特定し得、これにより効率よく点検作業を実施できると考えられる。
【特許文献１】特開平１１−３０５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、地震の作用による建物の損傷は、経験的にある程度予測はできるものの、的確に特定することはできない。従って、上記特許文献１で開示されているような装置を用いる場合には、できるだけ数多くのセンサを埋設する必要がある一方で、すべてのセンサが点検作業の要否の判断に有用であるとは言えず、そしてまた、膨大な設備コストがかかるという課題があった。また、実際の点検作業に際しては、点検を行う度に、建物の各部位に施されている仕上げなどを個々に撤去して作業を実施しなければならず、煩雑であるとともに、点検後の復旧のために費用が嵩むという課題もあった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、建物が地震を被った場合に点検が必要となる部位を予め合理的に特定することが可能であるとともに、そのような点検が必要になる部位に対する点検作業を簡便化することが可能で、設備コスト・点検作業コストをともに低減することが可能な地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システム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】
【０００５】
本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法は、監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、演算装置を用いて、監視対象建物振動応答解析モデルを作成し、次いで、上記演算装置に、上記監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、上記監視対象建物の振動応答解析を実行させ、次いで、上記演算装置に、上記振動応答解析結果から、上記監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定させ、その後、特定された上記点検必要部位に点検用設備を設け、他方、上記監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を上記演算装置に出力する地震計を設け、次いで、上記点検用設備による点検作業の要否を決定するために、上記演算装置に、上記地震計から入力された上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較させ、その後、上記実地震観測値が上記設定値以上である場合には、上記点検用設備を用いて上記監視対象建物に対し補修が必要か否かを判定する点検作業を実施することを特徴とする。
【０００６】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれに対して、前記点検必要部位を特定することを特徴とする。
【０００７】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさに従って順位を付けて前記点検必要部位を特定することを特徴とする。
【０００８】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ、前記点検必要部位を特定することを特徴とする。
【０００９】
前記演算装置は、予め設定した損傷設定値よりも損傷が大きいと推定される部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする。
【００１０】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材の変形に関し、前記部材データから予め算定される前記構成部材の降伏時の変形量θ１と、前記振動応答解析結果から得られた該構成部材の推定変形量θ２との比（θ２／θ１）に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする。
【００１１】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関し、前記部材データから予め算定される、補修が必要なひび割れが発生する前記構成部材の変形量に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする。
【００１２】
前記演算装置は、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を、予め設定した損傷程度の階級分けに基づいて分類し、各階級の中で最も大きな損傷が発生すると推定される代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする。
【００１３】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、それぞれに対して振動応答解析した場合には、各参考地震観測値について、前記代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする。
【００１４】
本発明にかかる地震を被った建物の点検支援システムは、監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を出力する地震計と、該地震計に接続され、上記監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられる一方で、該監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、該監視対象建物の振動応答解析を実行し、該振動応答解析結果から、該監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定するとともに、該点検必要部位に対する点検作業の要否を決定するために、上記地震計から入力される上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較する演算装置と、該演算装置で特定された上記点検必要部位に設けられた点検用設備とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
前記地震計は、複数の前記監視対象建物それぞれに対して備えられるとともに、前記演算装置は中央監視センターに設置され、各監視対象建物の前記監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられ、各監視対象建物の前記振動応答解析を実行して各監視対象建物に対し前記点検必要部位を特定し、上記各地震計から入力される前記実地震観測値と各監視対象建物の前記設定値とを比較し、さらに、各監視対象建物には、上記演算装置で特定された上記点検必要部位に前記点検用設備が設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システムにあっては、建物が地震を被った場合に点検が必要となる部位を予め合理的に特定することができるとともに、そのような点検が必要になる部位に対する点検作業を簡便化することができ、適切に点検作業を支援できて、設備コスト・点検作業コストをともに低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法および点検支援システムの好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態にかかる地震を被った建物の点検支援システムは基本的には、図１に示すように、実際に監視対象建物１に作用した地震を観測して地震観測値（以下、「実地震観測値」という）を出力する地震計２と、地震計２に接続され、監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データから構築される監視対象建物１の構造データおよび監視対象建物１の地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられる一方で、監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、監視対象建物１の振動応答解析を実行し、振動応答解析結果から、監視対象建物１の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位ｒとして特定するとともに、点検必要部位ｒに対する点検作業の要否を決定するために、地震計２から入力される実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較する演算装置３と、演算装置３で特定された点検必要部位ｒに設けられた点検用設備５とを備えて構成される。
【００１８】
複数の監視対象建物１を対象として点検支援システムを構成する場合には、地震計２は、複数の監視対象建物１それぞれに対して備えられるとともに、演算装置３は中央監視センター４に設置され、各監視対象建物１の監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられ、各監視対象建物１の振動応答解析を実行して各監視対象建物１に対し点検必要部位ｒを特定し、各地震計２から入力される実地震観測値と各監視対象建物１の設定値とを比較し、さらに、各監視対象建物１には演算装置３で特定された点検必要部位ｒに点検用設備５が設けられるようになっている。
【００１９】
監視対象となる各種様々な建物１は通常、柱や梁、床、壁などの各種構成部材から構成されている。これら構成部材は、長さ寸法、断面寸法などの諸元や、材質、構造などからなる部材データによって強度などが算定される。そしてこのような部材データそれぞれに対し、監視対象建物１における各構成部材の取り付け位置などを特定することで、監視対象建物１の構造データが構築される。この構造データを構造計算用プログラムや後述する振動応答解析用プログラムなどに読み込ませれば、一般周知のように、適宜に作用外力のデータを入力することで、監視対象建物１のあらゆる部位、具体的にはすべての構成部材それぞれについて、当該作用外力によって生じ得る応力値が算定される。他方、監視対象建物１の地盤データは、ボーリング調査などによって取得される。
【００２０】
他方、地震計２は、実地震観測値を出力するために、監視対象建物１が構築されている地盤、また必要に応じて、当該監視対象建物１内に設置される。実地震観測値は、地震の波形や加速度、震度など、地震の強度に関する各種データで構成される。地震計２は、有線もしくは無線通信回線網を介して、監視対象建物１から遠隔な場所に設けられた中央監視センター４に設置された演算装置３と接続され、演算装置３には、地震計２から実地震観測値が入力される。
【００２１】
この演算装置３には、キーボートやモニタ、プリンタなどの一般的構成でなる入出力装置が備えられるとともに、また、周知の振動応答解析用プログラムやその他各種のプログラムが実行可能に搭載される。そして演算装置３は、入力装置から入力される上記監視対象建物１の構造データおよび地盤データを振動応答解析用プログラムに読み込み、これにより監視対象建物１の振動応答解析モデルを作成する機能を有する。
【００２２】
また演算装置３は、入力装置から入力される過去の地震観測データや、シミュレーション用に作成された擬似地震データなどからなる参考地震観測値を用いて、振動応答解析用プログラムにより、監視対象建物振動応答解析モデルに対し、監視対象建物１の振動応答解析を実行し、シミュレーションの結果としての振動応答解析結果を算出し、また必要に応じて出力する機能を有する。振動応答解析結果は、監視対象建物１のあらゆる部位、すなわち監視対象建物１における取り付け位置などが特定された各種構成部材に対して算定された変形量や応力値などで構成される。
【００２３】
一般に建物は固有の振動系を構成していて、図２に示すように異なる地震波が入力されると、異なる応答加速度が観測されるとともに、異なる応答層間変位が観測され、従って、建物の各部位、具体的には各構成部材は、異なる応力値を示す。本実施形態にあってはこのような異なる地震波による異なる状況を考慮して、複数の参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれについて振動応答解析を実行するようにしていて、複数の振動応答解析結果が得られるようにしている。しかしながら、代表的な参考地震観測値を用いて、それに基づいて単一の振動応答解析結果を得るようにしてもよい。
【００２４】
また、各種構成部材についても、長さ寸法、断面寸法などの諸元や、材質、構造、さらには取り付け位置に応じて、図３に示すように異なる荷重−変形曲線となり、ひび割れ発生荷重や鉄筋降伏荷重は異なる。本実施形態にあっては、このような事情を考慮して、監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データで構築される構造データに基づいて振動応答解析モデルを作成するようにし、当該振動応答解析モデルに対して振動応答解析が実行されて監視対象建物１の各部位の応力値や変形量が算定されるようにしている。そしてさらに演算装置３は、算定された応力値の大きさを逐一比較し、監視対象建物１の各部位のうち、算定された応力値が大きな部位を、相対的に損傷が大きいと推定される部位として抽出して、当該部位を点検必要部位ｒとして特定して出力装置に出力する機能を有する。
【００２５】
上述したように、地震波個々の特性や、寸法や材質などの構成部材個々の特性およびそれらの取り付け位置に起因して、異なる地震が作用すると監視対象建物１の各部位の応力状態は異なることとなり、図４に示すように、相対的に損傷が大きいと推定される部位、例えばひび割れや鉄筋の降伏といった損傷が見受けられる降伏ヒンジの発生する順序（図中、１→１０の順番で発生する）、言い換えれば、最初に降伏ヒンジが発生する応力値が大きな部位と、その後に降伏ヒンジが発生する応力値が小さな部位とが、振動応答解析結果の応力値の大小から把握される。
【００２６】
図示例にあっては、相対的に損傷が大きいと推定される部位が、地震波Ａでは、右から２番目の柱と１階の梁との接合部周辺であり、また地震波Ｂでは、１階の梁全体にわたっており、地震波Ａと地震波Ｂとでは異なっている。そして演算装置３は、応力値の大小に基づいて、例えば図示の１→１０の部位のうち、１→８の部位を必要点検部位ｒとして特定するようになっている。すなわち、図示例は、演算装置３が、推定される損傷の大きさに従って順位を付けて点検必要部位ｒを特定した場合である。また演算装置３は、大きさの順位にかかわらず、あるいは順位に従って、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ、例えば図４のように、８個の点検必要部位ｒを特定するようにしてもよい。
【００２７】
また、演算装置３の自動演算によって点検必要部位ｒを特定するにあたり、予め設定した損傷設定値よりも大きいと推定される部位を、点検必要部位ｒとして特定するようにしてもよい。具体的には、図５に示すように、鉄筋コンクリート部材の変形に関し、各構成部材毎に、部材データから予め算定される構成部材の鉄筋降伏時の変形量θ１と、振動応答解析結果から得られた構成部材の推定変形量θ２との比（θ２／θ１：塑性率という）に対して、損傷設定値を設定する。構成部材の損傷は塑性率が大きいことに応じて大きくなることに基づく。例えばこの損傷設定値（塑性率）を１．０に設定し、それ以上であれば、演算装置３に点検必要部位ｒとして特定させるようにする。
【００２８】
また、図６に示すように、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関し、各構成部材毎に、部材データから予め算定される、補修が必要なひび割れが発生する変形量を損傷設定値として設定する。例えば、各構成部材それぞれに対し、０．３ｍｍ以上のひび割れが発生する変形量を損傷設定値として設定し、振動応答解析結果、変形量が損傷設定値以上である場合に、演算装置３に点検必要部位ｒとして特定させるようにする。
【００２９】
さらに、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を、予め設定した損傷程度の階級に基づいて分類し、各階級の中で最も大きな損傷が発生すると推定される代表部位を点検必要部位ｒとして特定するようにしてもよい。例えば、上記塑性率を例にとって説明すると、塑性率が１．０〜２．０の階級ａと、２．０〜３．０の階級ｂと、３．０以上の階級ｃを予め設定して、各構成部材もしくは部位を、算定された塑性率に従ってこれら階級に分類し、分類の結果、各階級で最も大きな塑性率であった部材もしくは部位を、代表部位として抽出して、これを点検必要部位ｒとして特定させるようにする。このようにすれば、合理的に点検必要部位ｒの数を制限することができる。
【００３０】
また、上述したように、複数の参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれに対して、点検必要部位ｒを特定することが好ましく、このように複数の参考地震観測値を用いて、これらそれぞれに対して振動応答解析した場合には、各参考地震観測値について、上述した代表部位を点検必要部位ｒとして特定することが望ましい。このようにすれば、合理的に点検必要部位ｒの数を制限することができる。
【００３１】
点検必要部位ｒの特定については、柱や梁、床、壁などに異なる適当な重み付けをして算定させるようにしてもよい。また、点検必要部位ｒの特定については、演算装置３による演算実行結果に対し、設計者などが振動応答解析結果を参照して、修正を行うようにしてもよい。
【００３２】
このようにして特定された点検必要部位ｒには、仕上げなどの撤去が不要で、いつでも点検作業を実施でき、また復旧が容易な点検用設備５が設けられる。図７および図８には、柱６に対する点検用設備５が示されている。図７には、点検必要箇所ｒが断面四角形状の柱脚部６ａである場合が示されていて、点検用設備５は、柱脚部６ａの各側面それぞれに配置され、下端が柱６と床７との接合部にヒンジ８を介して取り付けられ、かつ上端９ａが柱脚部６ａに係脱自在に係止された、独立した４枚のカバー部材９で構成されている。点検作業を行う場合には、上端９ａの係止を外しヒンジ８を介して各カバー部材９を床７に向かって倒すことにより、点検必要部位ｒを露出させることができ、復旧の際には、これらカバー部材９を立ち上げて柱脚部６ａを覆えばよい。
【００３３】
図８にも、図７と同様な柱脚部６ａに対する点検用設備５が示されていて、この点検用設備５は、柱脚部６ａの各側面を覆う４枚のカバー片１０がヒンジ１１を介して柱６周りに巻き付け自在に連結されたカバー部材１２で構成され、このカバー部材１２は、その一端１２ａが柱脚部６ａのいずれかの隅角部にヒンジ１３を介して取り付けられ、他端１２ｂが同じ隅角部に係脱自在に係止されることで、柱脚部６ａに装着される。点検作業を行う場合には、他端１２ｂの係止を外してカバー部材１２を柱脚部６ａから引き離すように展開することで、点検必要部位ｒを露出させることができ、復旧の際には、カバー部材１２を柱脚部６ａに巻き付けて覆えばよい。
【００３４】
図９および図１０には、梁１４に対する点検用設備５が示されている。図９は、梁１４の点検必要部位ｒが天井仕上げ１５に覆われている場合で、この場合は、点検用設備５として天井仕上げ１５に開閉自在な蓋部１６が設けられ、蓋部１６を開閉することで点検必要部位ｒを露出させることができるとともに、復旧を完了することができる。図１０には、点検必要部位ｒが梁１４の側面である場合が示されていて、点検用設備５は、梁１４の側面に沿ってスライド自在に設けられ、下端１７ａが梁１４の下端に係脱自在に係止されたカバー部材１７で構成されている。点検作業を行う場合には、下端１７ａの係止を外してカバー部材１７を引き下げることにより、点検必要部位ｒを露出させることができ、復旧の際には、カバー部材１７を押し上げて梁１４の側面を覆えばよい。
【００３５】
また演算装置３は、地震計２から入力された実地震観測値が、点検作業を要すると推定される予め設定された設定値以上か否かを比較する機能を有する。この設定値は、地震計２から入力される地震に関する各種データと比較可能な、例えば地震震度や地震加速度を対象として、任意にかつ変更可能に演算装置３に設定される。
【００３６】
特に演算装置３は、複数の監視対象建物１が対象となる場合には、各監視対象建物１それぞれについて作成した振動応答解析モデルに対して個々に振動応答解析を実行し、それに基づいて、各監視対象建物１に対して固有の点検必要部位ｒを特定する。また、演算装置３には、各監視対象建物１それぞれに作用する地震を個別に観測する各地震計２から複数の実地震観測値が入力され、各監視対象建物１それぞれについて、実地震観測値が設定値以上か否かの比較を実行する。
【００３７】
演算装置３については、すべての機能を実行することが可能なものを用いてもよく、また、監視対象建物振動応答解析モデルの作成を実行する機能、振動応答解析を実行して必要点検部位ｒを特定する機能、地震計２が接続されるとともに設定値が設定され、実地震観測値との比較を実行する機能の各機能毎に、別々の演算装置３を用いるようにしてもよい。
【００３８】
次に、このような地震を被った建物の点検支援システムを用いた点検支援方法を、図１１を用いて説明する。まず、監視対象である建物１の設計を行う（Ｓ１）。この設計に際し、監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データから構築される監視対象建物１の構造データおよび監視対象建物１の地盤データに基づき、演算装置３を用いて、監視対象建物振動応答解析モデルを作成する。次いで、演算装置３に、振動応答解析を実行させる（Ｓ２）。すなわち、上記監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、監視対象建物１が地震の作用を受けた場合のシミュレーションを行う。次いで、演算装置３に、振動応答解析結果から、監視対象建物１の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位ｒとして特定する処理を実行させる（Ｓ３）。
【００３９】
他方、監視対象となる建物１を築造し（Ｓ４）、この際、演算装置３で特定された点検必要部位ｒに点検用設備５を設置し（Ｓ５）、また、監視対象建物１の近傍などに、当該監視対象建物１に作用した地震を観測して実地震観測値を演算装置３に出力する地震計２を設置する（Ｓ６）。その後、地震計２は、常時継続的に地震の計測を行い（Ｓ９）、計測された実地震観測値は、これを演算装置３へ入力するために、地震計２から中央監視センター４に転送される（Ｓ１０）。通常時については、必要に応じて点検用設備５やこれを利用して必要点検部位ｒの定期点検を行うようにしてもよく、この場合には、定期点検時期であるか否かを判断し（Ｓ７）、定期点検時期である場合には、点検作業を実施する（Ｓ８）。中央監視センター４の演算装置３は、地震計２から入力された実地震観測値が、点検作業を要すると推定される設定値以上か否かの比較処理を実行する（Ｓ１１）。
【００４０】
実地震観測値が設定値以上である場合には、点検要員が現地に派遣され、監視対象建物１に対し点検用設備５を利用して、補修が必要か否かを判定する点検作業が実施される（Ｓ１２）。他方、実地震観測値が設定値よりも小さい場合には、Ｓ９に戻って、地震の計測が継続される。
【００４１】
以上説明した本実施形態にかかる地震を被った建物の点検支援システムおよび点検支援方法にあっては、監視対象建物１に作用する実地震観測値を観測して出力する地震計２と、監視対象建物１の振動応答解析モデルを、監視対象建物１固有のデータ、すなわち当該監視対象建物１を構成する各種構成部材の部材データから構築される構造データおよび監視対象建物１の地盤データに基づいて作成するのに用いられ、参考地震観測値からシミュレーション的に振動応答解析を実行し、振動応答解析結果から、監視対象建物１の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位ｒとして特定するとともに、さらに、点検作業を要すると推定される設定値が設定され、実地震観測値が設定値以上であるか否かの比較を実行する演算装置３と、演算装置３で特定された必要点検部位ｒに予め設けられる点検用設備５とを備えて、点検が必要となる部位ｒを予め演算装置３に算出させて特定しておくとともに、特定した部位に予め点検用設備５を設置しておくようにしたので、地震計２と演算を実行する演算装置３とにより比較的低コストに構成でき、そしてこの装置構成によって、監視対象建物１が地震を被った際に点検が必要となる点検必要部位ｒを予め合理的に特定できるとともに、補修の必要性の有無を判定すべく、そのような点検必要部位ｒに対して行われる点検作業を、点検用設備５によって簡便化することができ、そして特定された点検必要部位ｒに対して点検を行えばよくて、点検作業工数を軽減することができ、これらによって、地震を被った建物に対する点検作業を適切に支援することができる。
【００４２】
また、点検必要部位ｒを特定させるにあたり、推定される損傷の大きさに従って順位を付けたり、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ特定させたり、予め設定した損傷設定値よりも損傷が大きいと推定される部位を特定させたり、また一定の条件を満たす代表部位で特定させるようにしたので、点検必要部位ｒが必要以上に数多くなることを防止でき、点検作業を効率化することができる。損傷設定値として、塑性率やひび割れを考慮した変形量を用いるようにしたので、合理的に点検必要部位ｒを特定することができる。また、各監視対象建物１それぞれに対応させて地震計２を設置し、これら地震計２を演算装置３に接続して構成することで、各監視対象建物１それぞれに対する点検必要部位ｒと点検作業の要否とを一括して管理することができて、点検作業を適切に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明にかかる地震を被った建物の点検支援システムの好適な一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】異なる地震波が作用した場合における建物の応答加速度および応答層間変位の相違を説明する説明図である。
【図３】異なる性質の構成部材の荷重−変形曲線の相違を説明する説明図である。
【図４】図１に示した点検支援システムによって必要点検部位が特定された状態を説明する説明図である。
【図５】図１に示した点検支援システムで、鉄筋コンクリート部材の変形に関して設定される損傷設定値を説明する説明図である。
【図６】図１に示した点検支援システムで、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関して設定される損傷設定値を説明する説明図である。
【図７】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の一例を示す柱脚部の側面図である。
【図８】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の他の例を示す柱脚部周囲の説明図である。
【図９】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の他の例を示す天井仕上げ周囲の側断面図である。
【図１０】図４に示した必要点検部位に設けられる点検用設備の他の例を示す梁周囲の説明図である。
【図１１】本発明にかかる地震を被った建物の点検支援方法の好適な一実施形態を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 監視対象建物
２ 地震計
３ 演算装置
４ 中央監視センター
５ 点検用設備
ｒ 点検必要部位
【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、演算装置を用いて、監視対象建物振動応答解析モデルを作成し、
次いで、上記演算装置に、上記監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、上記監視対象建物の振動応答解析を実行させ、
次いで、上記演算装置に、上記振動応答解析結果から、上記監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定させ、
その後、特定された上記点検必要部位に点検用設備を設け、
他方、上記監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を上記演算装置に出力する地震計を設け、
次いで、上記点検用設備による点検作業の要否を決定するために、上記演算装置に、上記地震計から入力された上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較させ、
その後、上記実地震観測値が上記設定値以上である場合には、上記点検用設備を用いて上記監視対象建物に対し補修が必要か否かを判定する点検作業を実施することを特徴とする地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項２】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれに対して、前記点検必要部位を特定することを特徴とする請求項１に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項３】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさに従って順位を付けて前記点検必要部位を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項４】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ、前記点検必要部位を特定することを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項５】
前記演算装置は、予め設定した損傷設定値よりも損傷が大きいと推定される部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項６】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材の変形に関し、前記部材データから予め算定される前記構成部材の降伏時の変形量θ１と、前記振動応答解析結果から得られた該構成部材の推定変形量θ２との比（θ２／θ１）に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする請求項５に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項７】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関し、前記部材データから予め算定される、補修が必要なひび割れが発生する前記構成部材の変形量に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする請求項５または６に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項８】
前記演算装置は、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を、予め設定した損傷程度の階級分けに基づいて分類し、各階級の中で最も大きな損傷が発生すると推定される代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする請求項１または２に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項９】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、それぞれに対して振動応答解析した場合には、各参考地震観測値について、前記代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする請求項８に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項１０】
監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を出力する地震計と、
該地震計に接続され、上記監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられる一方で、該監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、該監視対象建物の振動応答解析を実行し、該振動応答解析結果から、該監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定するとともに、該点検必要部位に対する点検作業の要否を決定するために、上記地震計から入力される上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較する演算装置と、
該演算装置で特定された上記点検必要部位に設けられた点検用設備とを備えたことを特徴とする地震を被った建物の点検支援システム。
【請求項１１】
前記地震計は、複数の前記監視対象建物それぞれに対して備えられるとともに、
前記演算装置は中央監視センターに設置され、各監視対象建物の前記監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられ、各監視対象建物の前記振動応答解析を実行して各監視対象建物に対し前記点検必要部位を特定し、上記各地震計から入力される前記実地震観測値と各監視対象建物の前記設定値とを比較し、
さらに、各監視対象建物には、上記演算装置で特定された上記点検必要部位に前記点検用設備が設けられることを特徴とする請求項１０に記載の地震を被った建物の点検支援システム。
【請求項１】
監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、演算装置を用いて、監視対象建物振動応答解析モデルを作成し、
次いで、上記演算装置に、上記監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、上記監視対象建物の振動応答解析を実行させ、
次いで、上記演算装置に、上記振動応答解析結果から、上記監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定させ、
その後、特定された上記点検必要部位に点検用設備を設け、
他方、上記監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を上記演算装置に出力する地震計を設け、
次いで、上記点検用設備による点検作業の要否を決定するために、上記演算装置に、上記地震計から入力された上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較させ、
その後、上記実地震観測値が上記設定値以上である場合には、上記点検用設備を用いて上記監視対象建物に対し補修が必要か否かを判定する点検作業を実施することを特徴とする地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項２】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、これら参考地震観測値それぞれに対して、前記点検必要部位を特定することを特徴とする請求項１に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項３】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさに従って順位を付けて前記点検必要部位を特定することを特徴とする請求項１または２に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項４】
前記演算装置は、推定される損傷の大きさが大きい方から予め設定した個数だけ、前記点検必要部位を特定することを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項５】
前記演算装置は、予め設定した損傷設定値よりも損傷が大きいと推定される部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする請求項１〜３いずれかの項に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項６】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材の変形に関し、前記部材データから予め算定される前記構成部材の降伏時の変形量θ１と、前記振動応答解析結果から得られた該構成部材の推定変形量θ２との比（θ２／θ１）に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする請求項５に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項７】
前記演算装置には、鉄筋コンクリート部材のひび割れに関し、前記部材データから予め算定される、補修が必要なひび割れが発生する前記構成部材の変形量に対して、前記損傷設定値が設定されることを特徴とする請求項５または６に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項８】
前記演算装置は、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を、予め設定した損傷程度の階級分けに基づいて分類し、各階級の中で最も大きな損傷が発生すると推定される代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする請求項１または２に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項９】
前記演算装置は、複数の前記参考地震観測値を用いて、それぞれに対して振動応答解析した場合には、各参考地震観測値について、前記代表部位を前記点検必要部位として特定することを特徴とする請求項８に記載の地震を被った建物の点検支援方法。
【請求項１０】
監視対象建物に作用する地震を観測して実地震観測値を出力する地震計と、
該地震計に接続され、上記監視対象建物を構成する各種構成部材の部材データから構築される該監視対象建物の構造データおよび該監視対象建物の地盤データに基づき、監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられる一方で、該監視対象建物振動応答解析モデルに対し参考地震観測値を用いて、該監視対象建物の振動応答解析を実行し、該振動応答解析結果から、該監視対象建物の各部位のうち、相対的に大きな損傷が発生すると推定される部位を点検必要部位として特定するとともに、該点検必要部位に対する点検作業の要否を決定するために、上記地震計から入力される上記実地震観測値が点検作業を要すると推定される予め設定した設定値以上か否かを比較する演算装置と、
該演算装置で特定された上記点検必要部位に設けられた点検用設備とを備えたことを特徴とする地震を被った建物の点検支援システム。
【請求項１１】
前記地震計は、複数の前記監視対象建物それぞれに対して備えられるとともに、
前記演算装置は中央監視センターに設置され、各監視対象建物の前記監視対象建物振動応答解析モデルの作成に用いられ、各監視対象建物の前記振動応答解析を実行して各監視対象建物に対し前記点検必要部位を特定し、上記各地震計から入力される前記実地震観測値と各監視対象建物の前記設定値とを比較し、
さらに、各監視対象建物には、上記演算装置で特定された上記点検必要部位に前記点検用設備が設けられることを特徴とする請求項１０に記載の地震を被った建物の点検支援システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−６３５９３（Ｐ２００６−６３５９３Ａ）
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２４６０１１（Ｐ２００４−２４６０１１）
【出願日】平成１６年８月２５日（２００４．８．２５）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
【公開日】平成１８年３月９日（２００６．３．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月２５日（２００４．８．２５）
【出願人】（０００１４０２９２）株式会社奥村組 (469)
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