JP2002348949A - 建物の動的耐震性能評価システム - Google Patents
建物の動的耐震性能評価システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単及び安価に建物の動的耐震性を評価す
る。 【解決手段】 建物内のＮＳ方向に換振器Ａを、ＥＷ方
向に換振器Ｂを、地盤のＮＳ方向に換振器Ｃを、ＥＷ方
向に換振器Ｄを、それぞれセットし、各方向の常時微動
を測定し、測定値を増幅器で増幅して記録器を介してオ
シロスコープで測定する。この測定値を解析システムに
よりスペクトル解析し、解析値から特性値算出システム
により固有周期、共振度合及び増幅度を算出して、固有
周期、共振度合及び増幅度の積から耐震性劣化指数を求
めて耐震性を診断する。
る。 【解決手段】 建物内のＮＳ方向に換振器Ａを、ＥＷ方
向に換振器Ｂを、地盤のＮＳ方向に換振器Ｃを、ＥＷ方
向に換振器Ｄを、それぞれセットし、各方向の常時微動
を測定し、測定値を増幅器で増幅して記録器を介してオ
シロスコープで測定する。この測定値を解析システムに
よりスペクトル解析し、解析値から特性値算出システム
により固有周期、共振度合及び増幅度を算出して、固有
周期、共振度合及び増幅度の積から耐震性劣化指数を求
めて耐震性を診断する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築物全ての耐震
性能を現地で測定し、そのデータを解析し、特性値を算
出して耐震性能の評価を行う建物の動的耐震性能評価シ
ステムに関するものである。
性能を現地で測定し、そのデータを解析し、特性値を算
出して耐震性能の評価を行う建物の動的耐震性能評価シ
ステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】住宅建物のような構造物は力を受けると
変形し、強度を越えるような大きな力を受けると大きく
変形してついには倒壊する。また、構造物は地震動のよ
うな振動性の外力を受けると、それの固有振動数の付近
で共振現象により大きく振動し、場合により、破壊にい
たることがある。また、地盤から建物基礎を通じて、地
震動のような外力が構造物に入力される場合には、建物
の剛性などそれの構造の性質に対応して振動が大きく増
幅されて大きな振幅になる。
変形し、強度を越えるような大きな力を受けると大きく
変形してついには倒壊する。また、構造物は地震動のよ
うな振動性の外力を受けると、それの固有振動数の付近
で共振現象により大きく振動し、場合により、破壊にい
たることがある。また、地盤から建物基礎を通じて、地
震動のような外力が構造物に入力される場合には、建物
の剛性などそれの構造の性質に対応して振動が大きく増
幅されて大きな振幅になる。
【０００３】従来、建物の耐震性能測定のためには高度
な技術を有する一部の専門家により、建築基準法によっ
て導きだされる諸構造基準や権威ある団体による基準値
を使用した目視による手法、また、非破壊検査などを併
用した数値判断を根拠にして、計算による構造解析を使
用した測定手法のみが行われている。この一例として、
特開平７−３１１１２６号公報に示されるものがある。
これに示されるものは、所定の限界伸び率を有しかつ導
電性を有する素材で線状体に形成した複数の検知素子を
一対の端子の間にそれぞれの感度用の長さを異ならせた
状態で並列的に固定して検出手段を構成し、柱や壁など
の構造要素の変形と比例的な引っ張り状態が各検知素子
に生じ、この引っ張り状態により各検知素子がそれぞれ
の感度用長さに応じて順次破断する状態にして、検出手
段を構造要素に取り付け、地震時に構造要素の生じた変
形を検知素子の順次的破断による端子間における電気抵
抗の変化として検出記録させ、これから得られる実変形
データと地震の規模についてのデータとから所定の計算
基準で建造物の耐震性を評価するものである。
な技術を有する一部の専門家により、建築基準法によっ
て導きだされる諸構造基準や権威ある団体による基準値
を使用した目視による手法、また、非破壊検査などを併
用した数値判断を根拠にして、計算による構造解析を使
用した測定手法のみが行われている。この一例として、
特開平７−３１１１２６号公報に示されるものがある。
これに示されるものは、所定の限界伸び率を有しかつ導
電性を有する素材で線状体に形成した複数の検知素子を
一対の端子の間にそれぞれの感度用の長さを異ならせた
状態で並列的に固定して検出手段を構成し、柱や壁など
の構造要素の変形と比例的な引っ張り状態が各検知素子
に生じ、この引っ張り状態により各検知素子がそれぞれ
の感度用長さに応じて順次破断する状態にして、検出手
段を構造要素に取り付け、地震時に構造要素の生じた変
形を検知素子の順次的破断による端子間における電気抵
抗の変化として検出記録させ、これから得られる実変形
データと地震の規模についてのデータとから所定の計算
基準で建造物の耐震性を評価するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、高度な専門技術と高価な検査機器とを使
用すること、また、建物の構造躯体を調べる必要上、化
粧材等の仕上部材を剥すなどの作業を伴うため、検査、
調査の費用が高額となり、調査日数も相当数必要とする
という課題がある。
来の方法では、高度な専門技術と高価な検査機器とを使
用すること、また、建物の構造躯体を調べる必要上、化
粧材等の仕上部材を剥すなどの作業を伴うため、検査、
調査の費用が高額となり、調査日数も相当数必要とする
という課題がある。
【０００５】本発明は、このような課題を解決するため
のものである。すなわち、簡単な装置及び方法で、高度
な専門知識や高額な検査、調査費用を必要とせずに一定
の検査結果を入手することが可能な耐震性能の評価シス
テムを提供することを目的とする。
のものである。すなわち、簡単な装置及び方法で、高度
な専門知識や高額な検査、調査費用を必要とせずに一定
の検査結果を入手することが可能な耐震性能の評価シス
テムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、概略、次のような方針をとる。地盤及び建物内
部の常時微動をそれぞれ測定する複数の換振器と、前記
測定された常時微動をそれぞれ増幅する増幅器と、該増
幅器からの値をそれぞれ記録する記録器と、記録器に記
録される値をモニターするオシロスコープと、前記増幅
器、前記記録器及び前記オシロスコープにそれぞれ電力
を供給するバッテリーと、により構成される常時微動測
定システムにより常時微動をそれぞれ測定し、該測定値
を解析システムによりスペクトル解析し、特性値算出シ
ステムにより前記解析システムにより得られたフーリエ
スペクトルから固有周期、共振度合及び増幅度を算出し
て、これらの積から耐震性劣化指数を求め、耐震性能の
評価を行う。
ために、概略、次のような方針をとる。地盤及び建物内
部の常時微動をそれぞれ測定する複数の換振器と、前記
測定された常時微動をそれぞれ増幅する増幅器と、該増
幅器からの値をそれぞれ記録する記録器と、記録器に記
録される値をモニターするオシロスコープと、前記増幅
器、前記記録器及び前記オシロスコープにそれぞれ電力
を供給するバッテリーと、により構成される常時微動測
定システムにより常時微動をそれぞれ測定し、該測定値
を解析システムによりスペクトル解析し、特性値算出シ
ステムにより前記解析システムにより得られたフーリエ
スペクトルから固有周期、共振度合及び増幅度を算出し
て、これらの積から耐震性劣化指数を求め、耐震性能の
評価を行う。
【０００７】本発明のうち請求項１記載の発明では、地
盤及び建物内部の常時微動を常時微動測定システムによ
りそれぞれ測定し、該測定値を解析システムにより解析
し、特性値算出システムにより前記解析値から特性値を
算出して耐震性能の評価を行うことを特徴とする。
盤及び建物内部の常時微動を常時微動測定システムによ
りそれぞれ測定し、該測定値を解析システムにより解析
し、特性値算出システムにより前記解析値から特性値を
算出して耐震性能の評価を行うことを特徴とする。
【０００８】本発明のうち請求項２記載の発明では、前
記常時微動測定システムは、地盤及び建物内部にそれぞ
れ設置され、地盤及び建物内部の常時微動をそれぞれ測
定する複数の換振器と、前記測定された常時微動をそれ
ぞれ増幅する増幅器と、該増幅器からの値をそれぞれ記
録する記録器と、記録器に記録される値をモニターする
オシロスコープと、前記増幅器、前記記録器及び前記オ
シロスコープにそれぞれ電力を供給するバッテリーと、
により構成されることを特徴とする。
記常時微動測定システムは、地盤及び建物内部にそれぞ
れ設置され、地盤及び建物内部の常時微動をそれぞれ測
定する複数の換振器と、前記測定された常時微動をそれ
ぞれ増幅する増幅器と、該増幅器からの値をそれぞれ記
録する記録器と、記録器に記録される値をモニターする
オシロスコープと、前記増幅器、前記記録器及び前記オ
シロスコープにそれぞれ電力を供給するバッテリーと、
により構成されることを特徴とする。
【０００９】本発明のうち請求項３記載の発明では、請
求項１又は２記載の建物の動的耐震性能評価システムに
おいて、前記解析システムは、前記常時微動システムに
より測定された測定値のノイズを除去し、スペクトルア
ナライザーによりスペクトル解析するものであることを
特徴とする。
求項１又は２記載の建物の動的耐震性能評価システムに
おいて、前記解析システムは、前記常時微動システムに
より測定された測定値のノイズを除去し、スペクトルア
ナライザーによりスペクトル解析するものであることを
特徴とする。
【００１０】本発明のうち請求項４記載の発明では、請
求項１から３のうちいずれか記載の建物の動的耐震性能
評価システムにおいて、前記特性値算出システムは、前
記解析システムにより得られたフーリエスペクトルから
固有周期、共振度合及び増幅度を算出するものであるこ
とを特徴とする。
求項１から３のうちいずれか記載の建物の動的耐震性能
評価システムにおいて、前記特性値算出システムは、前
記解析システムにより得られたフーリエスペクトルから
固有周期、共振度合及び増幅度を算出するものであるこ
とを特徴とする。
【００１１】本発明のうち請求項５記載の発明では、請
求項１から４のうちいずれか記載の建物の動的耐震性能
評価システムにおいて、前記耐震性能の評価は耐震性劣
化指数により行なわれることを特徴とする。
求項１から４のうちいずれか記載の建物の動的耐震性能
評価システムにおいて、前記耐震性能の評価は耐震性劣
化指数により行なわれることを特徴とする。
【００１２】本発明のうち請求項６記載の発明では、請
求項４又は５記載の建物の動的耐震性能評価システムに
おいて、前記耐震性劣化指数は、前記固有周期、共振度
合及び増幅度の積により求められることを特徴とする。
求項４又は５記載の建物の動的耐震性能評価システムに
おいて、前記耐震性劣化指数は、前記固有周期、共振度
合及び増幅度の積により求められることを特徴とする。
【００１３】本発明のうち請求項７記載の発明では、請
求項５又は６記載の建物の動的耐震性能評価システムに
おいて、前記耐震性劣化指数は、値が小さいほど劣化が
小さく、値が大きくなるにつれて劣化が大きくなるよう
に評価されることを特徴とする。
求項５又は６記載の建物の動的耐震性能評価システムに
おいて、前記耐震性劣化指数は、値が小さいほど劣化が
小さく、値が大きくなるにつれて劣化が大きくなるよう
に評価されることを特徴とする。
【００１４】本発明のうち請求項８記載の発明では、請
求項１から７のうちいずれか記載の建物の動的耐震性能
評価システムにおいて、前記耐震性能の評価は、軽量鉄
骨コンクリート、軽量鉄骨、木質パネル及び木造軸組に
関して行なわれるものであることを特徴とする。
求項１から７のうちいずれか記載の建物の動的耐震性能
評価システムにおいて、前記耐震性能の評価は、軽量鉄
骨コンクリート、軽量鉄骨、木質パネル及び木造軸組に
関して行なわれるものであることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１に本発明の建物の動的耐震性
能評価システムのフローチャートを示す。
能評価システムのフローチャートを示す。
【００１６】まず、目的として２階建て住宅の振動特性
の検討を行うものとする（ステップ１００）。次に、様
々な工法及び年代の住宅を選出する（ステップ１１
０）。これにより、調査対象が決定されるため、対象物
件の設計資料を収集する。次に、常時微動測定システム
を用いて、調査対象のＮＳ（南北）方向及びＥＷ（東
西）方向の地盤及び２階の常時微動を測定する（ステッ
プ１２０）。次に、解析システムにより測定された常時
微動のノイズを除去し、スペクトルアナライザー３０に
よりスペクトル解析を行う（ステップ１３０）。次に、
特性値算出システムにより、スペクトル解析によって得
られたフーリエスペクトルから固有周期、共振度合及び
増幅度の算出を行う（ステップ１４０）。次に、固有周
期、共振度合及び増幅度から耐震性能の評価を行い考察
する（ステップ１５０）。次に、結論を出す（ステップ
１６０）。
の検討を行うものとする（ステップ１００）。次に、様
々な工法及び年代の住宅を選出する（ステップ１１
０）。これにより、調査対象が決定されるため、対象物
件の設計資料を収集する。次に、常時微動測定システム
を用いて、調査対象のＮＳ（南北）方向及びＥＷ（東
西）方向の地盤及び２階の常時微動を測定する（ステッ
プ１２０）。次に、解析システムにより測定された常時
微動のノイズを除去し、スペクトルアナライザー３０に
よりスペクトル解析を行う（ステップ１３０）。次に、
特性値算出システムにより、スペクトル解析によって得
られたフーリエスペクトルから固有周期、共振度合及び
増幅度の算出を行う（ステップ１４０）。次に、固有周
期、共振度合及び増幅度から耐震性能の評価を行い考察
する（ステップ１５０）。次に、結論を出す（ステップ
１６０）。
【００１７】ステップ１２０における常時微動測定シス
テムを図２及び図３を用いて説明する。
テムを図２及び図３を用いて説明する。
【００１８】図２に示されるように、２階建て戸建て住
宅の振動モデルは、１質点の串ダンゴ型モデルであり、
図示された１質点系運動方程式で表される。これに基づ
いて、常時微動測定システムにおいて、地盤及び２階の
ＮＳ（南北）方向及びＥＷ（東西）方向の常時微動をそ
れぞれ測定することにより、２階建て戸建て住宅の耐震
性能の評価を行う上で必要なデータを得る。
宅の振動モデルは、１質点の串ダンゴ型モデルであり、
図示された１質点系運動方程式で表される。これに基づ
いて、常時微動測定システムにおいて、地盤及び２階の
ＮＳ（南北）方向及びＥＷ（東西）方向の常時微動をそ
れぞれ測定することにより、２階建て戸建て住宅の耐震
性能の評価を行う上で必要なデータを得る。
【００１９】そこで、図３に示されるように、常時微動
測定システムでは、２階のＮＳ（南北）方向に換振器Ａ
１０を、２階のＥＷ（東西）方向に換振器Ｂ１２を、地
盤のＮＳ（南北）方向に換振器Ｃ１４を、地盤のＥＷ
（東西）方向に換振器Ｄ１６を、それぞれセットする。
換振器Ａ１０、換振器Ｂ１２、換振器Ｃ１４及び換振器
Ｄ１６は、それぞれの方向の常時微動を測定し、これら
の値を増幅器１８にそれぞれ出力する。増幅器１８で
は、それぞれの常時微動を増幅して記録器２０に出力す
る。記録器２０では、入力された値を記録してオシロス
コープ２２に出力する。増幅器１８、記録器２０及びオ
シロスコープ２２はそれぞれバッテリー２４に連結され
ており、バッテリー２４から電力が供給される。
測定システムでは、２階のＮＳ（南北）方向に換振器Ａ
１０を、２階のＥＷ（東西）方向に換振器Ｂ１２を、地
盤のＮＳ（南北）方向に換振器Ｃ１４を、地盤のＥＷ
（東西）方向に換振器Ｄ１６を、それぞれセットする。
換振器Ａ１０、換振器Ｂ１２、換振器Ｃ１４及び換振器
Ｄ１６は、それぞれの方向の常時微動を測定し、これら
の値を増幅器１８にそれぞれ出力する。増幅器１８で
は、それぞれの常時微動を増幅して記録器２０に出力す
る。記録器２０では、入力された値を記録してオシロス
コープ２２に出力する。増幅器１８、記録器２０及びオ
シロスコープ２２はそれぞれバッテリー２４に連結され
ており、バッテリー２４から電力が供給される。
【００２０】次に、ステップ１３０における解析システ
ムを図４を用いて説明する。
ムを図４を用いて説明する。
【００２１】解析システムは、オシロスコープ２２の測
定値を記録する記録機２６と、記録機２６の値を基に図
５に示される波形をアウトプットする線描きプロッター
２８と、記録機２６の値のノイズを除去し、スペクトル
解析するスペクトルアナライザー３０と、により構成さ
れ、スペクトルアナライザー３０の解析値が入力される
パソコン３２は、ステップ１４０、１５０及び１６０を
構成する。線描きプロッター２８は、図５に示されるよ
うに、地盤と２階の波形をそれぞれ描き、これにより波
形の確認を行うことができる。また、スペクトルアナラ
イザー３０により、図６に示されるようなフーリエスペ
クトルが得られ、この場合、２階のＮＳ方向の固有振動
数は、８．０Ｈｚであることがわかる。
定値を記録する記録機２６と、記録機２６の値を基に図
５に示される波形をアウトプットする線描きプロッター
２８と、記録機２６の値のノイズを除去し、スペクトル
解析するスペクトルアナライザー３０と、により構成さ
れ、スペクトルアナライザー３０の解析値が入力される
パソコン３２は、ステップ１４０、１５０及び１６０を
構成する。線描きプロッター２８は、図５に示されるよ
うに、地盤と２階の波形をそれぞれ描き、これにより波
形の確認を行うことができる。また、スペクトルアナラ
イザー３０により、図６に示されるようなフーリエスペ
クトルが得られ、この場合、２階のＮＳ方向の固有振動
数は、８．０Ｈｚであることがわかる。
【００２２】次に、ステップ１４０における特性値算出
システムについて説明する。
システムについて説明する。
【００２３】特性値算出システムは、スペクトル解析に
よって得られたフーリエスペクトルから固有周期Ｔ、共
振度合Ｑ及び増幅度Ｒの算出を行うものであり、固有周
期Ｔは、Ｔ≒２π√（Ｍ／Ｋ）の式によって得られ、建
物の自重（Ｍ）と剛性（Ｋ）とを表す要素を包含する。
よって得られたフーリエスペクトルから固有周期Ｔ、共
振度合Ｑ及び増幅度Ｒの算出を行うものであり、固有周
期Ｔは、Ｔ≒２π√（Ｍ／Ｋ）の式によって得られ、建
物の自重（Ｍ）と剛性（Ｋ）とを表す要素を包含する。
【００２４】また、増幅度Ｒは、図７のように示され、
前記フーリエスペクトルにより示された２階のＮＳ方向
の固有振動数８．０Ｈｚの場合、１１．４であり、２階
のＥＷ方向の固有振動数６．０Ｈｚの場合、１０．８で
ある。増幅度Ｒは、地盤の振動が建物によってどれだけ
増幅されるかを示す倍率であり、この大きさと地震動に
よる振幅の大きさとは比例する。したがって、この値は
小さいほど耐震性があるとみなされる。
前記フーリエスペクトルにより示された２階のＮＳ方向
の固有振動数８．０Ｈｚの場合、１１．４であり、２階
のＥＷ方向の固有振動数６．０Ｈｚの場合、１０．８で
ある。増幅度Ｒは、地盤の振動が建物によってどれだけ
増幅されるかを示す倍率であり、この大きさと地震動に
よる振幅の大きさとは比例する。したがって、この値は
小さいほど耐震性があるとみなされる。
【００２５】また、共振度合Ｑは、減衰定数ｈから求め
られ、減衰定数ｈは、図８に示される振動数と換算振幅
Ｘのグラフから図８に示される数式により得られる。減
衰定数ｈは減衰力の効果を評価するための指数であり、
大きいほど振動減衰の効果が大きい。前記のようにして
得られた減衰定数ｈを用いて共振度合Ｑが、図８に示さ
れる数式により得られる。共振度合Ｑは小さいほど耐震
性があるとみなされる。
られ、減衰定数ｈは、図８に示される振動数と換算振幅
Ｘのグラフから図８に示される数式により得られる。減
衰定数ｈは減衰力の効果を評価するための指数であり、
大きいほど振動減衰の効果が大きい。前記のようにして
得られた減衰定数ｈを用いて共振度合Ｑが、図８に示さ
れる数式により得られる。共振度合Ｑは小さいほど耐震
性があるとみなされる。
【００２６】次に、ステップ１５０における耐震性能の
評価を説明すると、特性値算出システムにおいて算出さ
れた、固有周期Ｔ、増幅度Ｒ及び共振度合Ｑを用いて、
耐震性劣化指数Ｃを、Ｃ＝Ｔ×Ｑ×Ｒの式にあてはめて
算出する。この耐震性劣化指数Ｃに基づいて耐震性能の
評価が行われ、耐震性劣化指数Ｃが小さいほど耐震性が
あると評価される。
評価を説明すると、特性値算出システムにおいて算出さ
れた、固有周期Ｔ、増幅度Ｒ及び共振度合Ｑを用いて、
耐震性劣化指数Ｃを、Ｃ＝Ｔ×Ｑ×Ｒの式にあてはめて
算出する。この耐震性劣化指数Ｃに基づいて耐震性能の
評価が行われ、耐震性劣化指数Ｃが小さいほど耐震性が
あると評価される。
【００２７】ステップ１６０では、耐震性劣化指数Ｃに
基づいた耐震性能の評価と対象建物の構造関係資料など
の考察から、結論が出される。
基づいた耐震性能の評価と対象建物の構造関係資料など
の考察から、結論が出される。
【００２８】次に、木造軸組、木質パネル、軽量鉄骨及
び軽量鉄筋コンクリートの下記の各建物に関して動的耐
震診断を行った際の固有周期Ｔを図９に、共振度合Ｑを
図１０に、増幅度Ｒを図１１に、耐震性劣化指数Ｃを図
１２にそれぞれ示す。
び軽量鉄筋コンクリートの下記の各建物に関して動的耐
震診断を行った際の固有周期Ｔを図９に、共振度合Ｑを
図１０に、増幅度Ｒを図１１に、耐震性劣化指数Ｃを図
１２にそれぞれ示す。
【００２９】図９に示されるように、固有周期Ｔは、木
造軸組の場合、ＮＳ方向とＥＷ方向とによって多少差は
あるものの平均すると、木軸Ａ、木軸Ｂ、木軸Ｃ、木軸
Ｄの順に小さくなっている。
造軸組の場合、ＮＳ方向とＥＷ方向とによって多少差は
あるものの平均すると、木軸Ａ、木軸Ｂ、木軸Ｃ、木軸
Ｄの順に小さくなっている。
【００３０】また、木質パネルは、木造軸組に比べて固
有周期Ｔが小さく、木パＡ及び木パＢとも、ＮＳ方向は
０．１１弱、ＥＷ方向は０．１３である。
有周期Ｔが小さく、木パＡ及び木パＢとも、ＮＳ方向は
０．１１弱、ＥＷ方向は０．１３である。
【００３１】次に、軽量鉄骨は、木質パネルに比べて固
有周期Ｔが若干大きいが、０．１２〜０．１６内に収ま
っている。
有周期Ｔが若干大きいが、０．１２〜０．１６内に収ま
っている。
【００３２】最後に、軽量鉄筋コンクリートは、全ての
建物の中で最も固有周期Ｔが小さく、ＮＳ方向が０．１
０弱、ＥＷ方向が０．１２弱である。
建物の中で最も固有周期Ｔが小さく、ＮＳ方向が０．１
０弱、ＥＷ方向が０．１２弱である。
【００３３】また、図１０に示されるように、共振度合
Ｑ（Ｑ−ｆａｃｔｏｒ）は、木造軸組の場合、木軸Ｄが
最も大きく、次いで木軸Ａ、木軸Ｂ、木軸Ｃの順に共振
度合Ｑが小さくなっている。
Ｑ（Ｑ−ｆａｃｔｏｒ）は、木造軸組の場合、木軸Ｄが
最も大きく、次いで木軸Ａ、木軸Ｂ、木軸Ｃの順に共振
度合Ｑが小さくなっている。
【００３４】木質パネルは、木パＡが木パＢよりも大き
く、また、両方ともＮＳ方向とＥＷ方向とによって値に
大きな差が出ている。
く、また、両方ともＮＳ方向とＥＷ方向とによって値に
大きな差が出ている。
【００３５】次に、軽量鉄骨は、どれも７．０〜１０．
０付近の値に収まっており、軽鉄Ａと軽鉄ＣとはＮＳ方
向とＥＷ方向との値の差が大きく、軽鉄Ｂと軽鉄Ｄとは
ＮＳ方向とＥＷ方向との値の差が小さい。
０付近の値に収まっており、軽鉄Ａと軽鉄ＣとはＮＳ方
向とＥＷ方向との値の差が大きく、軽鉄Ｂと軽鉄Ｄとは
ＮＳ方向とＥＷ方向との値の差が小さい。
【００３６】また、軽量鉄筋コンクリートは、ＥＷ方向
は６．０弱であるが、ＮＳ方向は１２．０であり、方向
による値の差が大きい。
は６．０弱であるが、ＮＳ方向は１２．０であり、方向
による値の差が大きい。
【００３７】図１１に示されるように、増幅度Ｒは、木
造軸組の場合、木軸ＡのＮＳ方向の値は６．０で小さめ
であるが、ＥＷ方向は９．０と大きくなっている。ま
た、木軸Ｂは両方向とも値が８．０弱である。また、木
軸ＣはＮＳ方向の値は５．０強で木造軸組の中では最も
小さいが、ＥＷ方向は１０．０強であり、ＮＳ方向とＥ
Ｗ方向との値の差が大きい。最後に、木軸Ｄは、ＮＳ方
向の値が１１．５、ＥＷ方向の値が１０．５であり、木
造軸組の中では最も大きな値となっている。
造軸組の場合、木軸ＡのＮＳ方向の値は６．０で小さめ
であるが、ＥＷ方向は９．０と大きくなっている。ま
た、木軸Ｂは両方向とも値が８．０弱である。また、木
軸ＣはＮＳ方向の値は５．０強で木造軸組の中では最も
小さいが、ＥＷ方向は１０．０強であり、ＮＳ方向とＥ
Ｗ方向との値の差が大きい。最後に、木軸Ｄは、ＮＳ方
向の値が１１．５、ＥＷ方向の値が１０．５であり、木
造軸組の中では最も大きな値となっている。
【００３８】木質パネルは、木パＡのＮＳ方向の値は
６．０強であり、ＥＷ方向の値は４．０である。また、
木パＢのＮＳ方向の値は７．０弱であるが、ＥＷ方向の
値は１４．０強であり、方向によって値に大きな差が出
ている。
６．０強であり、ＥＷ方向の値は４．０である。また、
木パＢのＮＳ方向の値は７．０弱であるが、ＥＷ方向の
値は１４．０強であり、方向によって値に大きな差が出
ている。
【００３９】次に、軽量鉄骨は、軽鉄Ａは両方向とも
７．０付近である。軽鉄ＢはＮＳ方向は５．０弱である
が、ＥＷ方向は８．０強で少し大きめである。また、軽
鉄ＣはＥＷ方向は６．０であるが、ＮＳ方向は１０．０
と大きめである。最後に、軽鉄ＤはＮＳ方向が１１．０
強、ＥＷ方向が１０．５であり、両方向とも値が大き
い。
７．０付近である。軽鉄ＢはＮＳ方向は５．０弱である
が、ＥＷ方向は８．０強で少し大きめである。また、軽
鉄ＣはＥＷ方向は６．０であるが、ＮＳ方向は１０．０
と大きめである。最後に、軽鉄ＤはＮＳ方向が１１．０
強、ＥＷ方向が１０．５であり、両方向とも値が大き
い。
【００４０】また、軽量鉄筋コンクリートは、ＥＷ方向
が４．０弱であり、ＮＳ方向が５．０強であり、両方向
とも値が小さい。
が４．０弱であり、ＮＳ方向が５．０強であり、両方向
とも値が小さい。
【００４１】図１２に示されるように、耐震性劣化指数
Ｃは、図９〜図１１の結果から導き出されるものであ
り、各工法の中で耐震性劣化指数Ｃが最も大きいのは木
造軸組であり、最も小さいのは軽量鉄筋コンクリートで
あることがわかる。したがって、木造軸組の耐震性が最
も小さく、軽量鉄筋コンクリートの耐震性が最も大きい
と評価される。また、木造パネルと軽量鉄骨は同じよう
な値を示しており、各工法ともＮＳ方向とＥＷ方向とで
は耐震性劣化指数Ｃの値が異なることがわかる。
Ｃは、図９〜図１１の結果から導き出されるものであ
り、各工法の中で耐震性劣化指数Ｃが最も大きいのは木
造軸組であり、最も小さいのは軽量鉄筋コンクリートで
あることがわかる。したがって、木造軸組の耐震性が最
も小さく、軽量鉄筋コンクリートの耐震性が最も大きい
と評価される。また、木造パネルと軽量鉄骨は同じよう
な値を示しており、各工法ともＮＳ方向とＥＷ方向とで
は耐震性劣化指数Ｃの値が異なることがわかる。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、換振
器、増幅器、記録機、オシロスコープ、バッテリーとい
う簡単な装置により構成される常時微動測定システムに
より建物の常時微動を測定し、測定した値を解析システ
ムによりスペクトル解析し、解析値から特性値算出シス
テムにより固有周期、共振度合及び増幅度を算出して、
固有周期、共振度合及び増幅度から耐震性劣化指数を求
めて耐震性を診断するため、簡単な装置及び方法で、高
度な専門知識や高額な検査、調査費用を必要とせずに一
定の検査結果を入手することが可能である。
器、増幅器、記録機、オシロスコープ、バッテリーとい
う簡単な装置により構成される常時微動測定システムに
より建物の常時微動を測定し、測定した値を解析システ
ムによりスペクトル解析し、解析値から特性値算出シス
テムにより固有周期、共振度合及び増幅度を算出して、
固有周期、共振度合及び増幅度から耐震性劣化指数を求
めて耐震性を診断するため、簡単な装置及び方法で、高
度な専門知識や高額な検査、調査費用を必要とせずに一
定の検査結果を入手することが可能である。
【図１】本発明の建物の動的耐震性能評価システムのフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図２】２階建て戸建て住宅の振動モデルを示す図であ
る。
る。
【図３】常時微動測定システムの概要を示す図である。
【図４】解析システムと特性値算出システムを示す図で
ある。
ある。
【図５】線描きプロッターにより描かれた振動波形例を
示す図である。
示す図である。
【図６】解析システムにより得られたフーリエスペクト
ルの例を示す図である。
ルの例を示す図である。
【図７】周波数と増幅度との関係を示す図である。
【図８】減衰定数及び共振度合の求め方を示す図であ
る。
る。
【図９】各建物における固有周期を示す図である。
【図１０】各建物における共振度合を示す図である。
【図１１】各建物における増幅度を示す図である。
【図１２】各建物における耐震性劣化指数を示す図であ
る。
る。
１０ 換振器Ａ １２ 換振器Ｂ １４ 換振器Ｃ １６ 換振器Ｄ １８ 増幅器 ２０ 記録器 ２２ オシロスコープ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 毎熊 輝記 埼玉県さいたま市大字上大久保440番地の ４
Claims (8)
- 【請求項１】 地盤及び建物内部の常時微動を常時微動
測定システムによりそれぞれ測定し、該測定値を解析シ
ステムにより解析し、特性値算出システムにより前記解
析値から特性値を算出して耐震性能の評価を行うことを
特徴とする建物の動的耐震性能評価システム。 - 【請求項２】 前記常時微動測定システムは、地盤及び
建物内部にそれぞれ設置され、地盤及び建物内部の常時
微動をそれぞれ測定する複数の換振器と、前記測定され
た常時微動をそれぞれ増幅する増幅器と、該増幅器から
の値をそれぞれ記録する記録器と、記録器に記録される
値をモニターするオシロスコープと、前記増幅器、前記
記録器及び前記オシロスコープにそれぞれ電力を供給す
るバッテリーと、により構成されることを特徴とする請
求項１記載の建物の動的耐震性能評価システム。 - 【請求項３】 前記解析システムは、前記常時微動シス
テムにより測定された測定値のノイズを除去し、スペク
トルアナライザーによりスペクトル解析するものである
ことを特徴とする請求項１又は２記載の建物の動的耐震
性能評価システム。 - 【請求項４】 前記特性値算出システムは、前記解析シ
ステムにより得られたフーリエスペクトルから固有周
期、共振度合及び増幅度を算出するものであることを特
徴とする請求項１から３のうちいずれか記載の建物の動
的耐震性能評価システム。 - 【請求項５】 前記耐震性能の評価は耐震性劣化指数に
より行なわれることを特徴とする請求項１から４のうち
いずれか記載の建物の動的耐震性能評価システム。 - 【請求項６】 前記耐震性劣化指数は、前記固有周期、
共振度合及び増幅度の積により求められることを特徴と
する請求項４又は５記載の建物の動的耐震性能評価シス
テム。 - 【請求項７】 前記耐震性劣化指数は、値が小さいほど
劣化が小さく、値が大きくなるにつれて劣化が大きくな
るように評価されることを特徴とする請求項５又は６記
載の建物の動的耐震性能評価システム。 - 【請求項８】 前記耐震性能の評価は、軽量鉄骨コンク
リート、軽量鉄骨、木質パネル及び木造軸組に関して行
なわれるものであることを特徴とする請求項１から７の
うちいずれか記載の建物の動的耐震性能評価システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001152098A JP2002348949A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 建物の動的耐震性能評価システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001152098A JP2002348949A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 建物の動的耐震性能評価システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002348949A true JP2002348949A (ja) | 2002-12-04 |
Family
ID=18996827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001152098A Withdrawn JP2002348949A (ja) | 2001-05-22 | 2001-05-22 | 建物の動的耐震性能評価システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002348949A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003322585A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 常時微動計測に基づく建物の健全性診断法 |
| JP2005156448A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Terunori Maikuma | 建物の動的耐震性能及び耐震補強後の耐震性能評価方法 |
| JP2015090287A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道構造物の地震応答を考慮した地震動推定方法 |
| JP2018081038A (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 特許機器株式会社 | 劣化診断装置、劣化診断方法および劣化診断システム |
| JP2020193874A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 株式会社グリーンデザインオフィス | 常時微動計測による木造建築物の耐震性能評価方法、プログラム |
-
2001
- 2001-05-22 JP JP2001152098A patent/JP2002348949A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003322585A (ja) * | 2002-04-26 | 2003-11-14 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 常時微動計測に基づく建物の健全性診断法 |
| JP2005156448A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Terunori Maikuma | 建物の動的耐震性能及び耐震補強後の耐震性能評価方法 |
| JP2015090287A (ja) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 鉄道構造物の地震応答を考慮した地震動推定方法 |
| JP2018081038A (ja) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 特許機器株式会社 | 劣化診断装置、劣化診断方法および劣化診断システム |
| JP2020193874A (ja) * | 2019-05-28 | 2020-12-03 | 株式会社グリーンデザインオフィス | 常時微動計測による木造建築物の耐震性能評価方法、プログラム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080805 |