JP2021018111A - 建造物の耐用年数の評価方法及び評価システム - Google Patents
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Abstract
Description
特に文献調査は行なっていない。
しかし、なかには法定耐用年数の残存年数がゼロになっても、十分に経済価値が認められる建造物もある。
つまり、一律に定められた法定耐用年数は、建造物の実態にマッチせず、建造物の価値評価の指標として適切なものではなかった。
まず、測定対象の建造物において経時的に減少する固有振動数の漸減モデルDを作成するとともに、上記建造物の等価モデルBを作成する。また、上記建造物の耐震限界値を設定し、上記建造物の等価モデルBを用いて、上記耐震限界値を超える基準固有振動数fxを特定する。上記基準固有振動数fxを特定したら、この基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて上記建造物の耐用年数を特定する。
上記等価モデルBとは、測定対象の建造物と同じ振動特性を示すモデルのことである。
例えば、人が建造物を評価して将来も十分な強度が認められると判断した場合には、推定固有振動数を総体的に小さな値にする。反対に、強度が見込めない場合には、推定固有振動数を総体的に大きな値にする。このように人の評価も加味した点もこの発明の大きな特徴である。
このようなルールを基にして、例えば複数の比較固有振動数のうち最大値を基準固有振動数fxとすれば、建造物の耐用年数が相対的に短く算出されるので、より厳しく評価したことになる。反対に、比較固有振動数のうちの最小値を基準固有振動数fxとすれば、建造物の耐用年数を甘く評価したことになる。
上記特定時点の2点の固有振動数とは、特定時点の第1の固有振動数と、この特定時点に対して時間差を保った他の特定時点における第2の固有振動数とである。
なお、記憶部2に記憶させる固有振動数は、上記演算部1とは別の演算装置で演算し、演算結果だけを記憶部2に記憶させてもよい。
この記憶された等価モデルBは、図4に示すように建造物の質量mを示す質点9、建造物の剛性kを示すばね部材10及び建造物の減衰Cbを示すダンパ11とからなる。
なお、この第1実施形態では、当該建造物の仕様書などの建造物情報から質量mを特定し、上記振動解析から減衰Cbを特定する。ただし、減衰Cbは他の計算によって求めてもよいし、その他公の基準によって決められている減衰の値をそのまま用いてもよい。
また、当該建造物の剛性kは固有振動数の関数として演算部1が演算するようにしている。
測定対象の建造物6が特定されたら、その新築時の建造物情報に基づいて演算部1は新築時の固有振動数f0を演算して記憶部2に記憶させる。なお、新築時の建造物情報から固有振動数を直接入手できる場合には、演算部1で演算することなく、その固有振動数f0を、入力部4を介して記憶部2に記憶させてもよい。
図3に示すように、測定対象として特定された建造物6の最下部及び最上部の中心に振動センサ7,8を設置する。これらの振動センサ7,8が当該建造物6の常時振動データを検出し、入力部4を介して上記常時振動データを演算部1に入力する。常時振動データが入力されると、演算部1はこのデータを振動解析して現状の固有振動数f1を算出し、これを記憶部2に記憶させるとともに上記常時振動データも記憶部2に記憶させる。
なお、新築時の建造物情報から上記固有振動数f0が求められないときには、時間差を保って少なくとも2回測定して第1,2の固有振動数を特定すればよい。
上記のように減衰Cb及び質量mが記憶部2に記憶されたら、演算部1はこれら減衰Cb及び質量mを上記等価モデルBに当てはめてその等価モデルBを記憶部2に記憶させる。
上記耐震限界値は、建造物に地震力が作用したときにその健全性を保つことができる限界変位量のことで、第1実施形態では建造物6の層間変位角θ=1/200〔rad〕に相当する水平方向の変位量を限界変位量δLとしている。
このように、想定地震波形の振幅だけで上記変位量δを算出する場合とちがって、上記等価モデルBを用いることによって当該建造物の現状を勘案した時間単位の変位量δを算出できる。
もし、上記時間単位の変位量δのうち限界変位量δLを超えるものがあれば、演算部1は、このときの固有振動数f1を比較固有振動数f1xとして記憶部2に記憶させる。
もし、時間単位の変位量δのうち、限界変位量δLを超えるものがなければ、演算部1は、次の推定固有振動数f2を当てはめた等価モデルBでのシミュレーションに移る。
その結果、演算部1によって、各想定地震波形W1〜Wnに対応したn個の比較固有振動数f1x〜f1nが特定される。これら比較固有振動数の中からこの発明の基準固有振動数fxが特定される。
さらに、演算部1は、算定した耐用年数を記憶部2に記憶させるとともに出力部5から出力させる。
この第2実施形態のシステムは、図1に示す第1実施形態と同様に、演算部1及び記憶部2を備えた演算装置3と、入力部4と出力部5とを備えている。
演算部1が、基準固有振動数fxを特定し、この特定した基準固有振動数fxを漸減モデルD(図2参照)に当てはめて建造物の耐用年数を算定する点は、上記第1実施形態と同じである。ただし、上記基準固有振動数fxを特定する方法が第1実施形態とは異なる。
このようにした相関特性におけるグラフ12の傾きは剛性kに応じて変化するが、この等価モデルBにおける剛性kは上記したように固有振動数と対応しているので、グラフ12の傾きも固有振動数に対応することになる。
上記弾性限界点P1を特定したら、上記弾性限界点P1に対応する抵抗力S1を特定する。
ただし、演算部1が作成した上記相関特性のグラフ12を出力部5から出力させ、その出力された相関特性を見ながらオペレータが耐震限界点PLを人為的に決定するようにしてもよい。このように人為的に決めた場合には、耐震限界点PLに対応する抵抗力S2の値を、入力部4を介して記憶部2に記憶させる。
上記基準固定振動数fxを特定したら、演算部1は、上記基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて耐用年数を算出する。
さらに、演算部1は、算出した耐用年数を、記憶部2に記憶させるとともに、出力部5から出力させる。
また、第2実施形態でも、第1実施形態と同様に等価モデルBを用いたので、当該建造物の現状を勘案した耐用年数の評価が可能になる。
2 記憶部
3 演算装置
4 入力部
5 出力部
6 建造物
12,13 (変位量−抵抗力相関特性)グラフ
D (固有振動数の)漸減モデル
B (建造物の)等価モデル
f1x〜fnx 比較固有振動数
fx 基準固有振動数
W1〜Wn 想定地震波形
f2〜fn 推定固有振動数
δL,PL 耐震限界点
δ 変位量
θ (変位量)層間変位角
Claims (9)
- 測定対象の建造物において経時的に減少する固有振動数の漸減モデルDを作成するプロセスと、
上記建造物の等価モデルBを作成するプロセスと、
上記建造物の耐震限界値を設定するプロセスと、
上記等価モデルBを用いて、上記耐震限界値を超える基準固有振動数fxを特定するプロセスと、
特定された上記基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて上記建造物の耐用年数を特定するプロセスと
を実行する建造物の耐用年数評価方法。 - 上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは、
上記建造物の耐震限界値を設定するプロセスと、
想定地震波形を特定するプロセスと、
上記想定地震波形に基づいて上記等価モデルBを振動させるプロセスと、
上記等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、
特定された変位量が上記耐震限界値を超えたときの固有振動数を基にして基準固有振動数fxを特定するプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。 - 上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは、
上記建造物の耐震限界値を設定するプロセスと、
想定地震波形を特定するプロセスと、
特定時点の建造物の固有振動数から複数の推定固有振動数を特定するプロセスと、
上記想定地震波形に基づいて、上記複数の推定固有振動数ごとに上記等価モデルBを振動させるプロセスと、
上記各推定固有振動数に基づいた等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、
特定された変位量が上記耐震限界値を超えたときの推定固有振動数を基準固有振動数とするプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。 - 上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは、
上記等価モデルBの変位量の耐震限界値を設定するプロセスと、
複数の想定地震波形を特定するプロセスと、
特定時点の上記建造物の固有振動数から複数の推定固有振動数を特定するプロセスと、
上記複数の想定地震波形のそれぞれに上記複数の推定固有振動数を対応させて、それら推定固有振動数ごとに上記等価モデルBを振動させるプロセスと、
上記想定地震波形ごとに各推定固有振動数に基づいた等価モデルBの変位量を特定するプロセスと、
特定された上記変位量が上記耐震限界値を超えた推定固有振動数を、比較固有振動数として上記想定地震波形ごとに特定するプロセスと、
上記比較固有振動数を比較するプロセスと、
上記比較結果に基づいて基準固有振動数fxを特定するプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。 - 上記基準固有振動数fxを特定するプロセスは、
上記等価モデルBを用いて変位量−抵抗力相関特性における上記建造物の弾性限界点を特定するプロセスと、
上記弾性限界点以下の抵抗力の範囲で上記建造物の耐震限界値を設定するプロセスと、
上記耐震限界値になる基準固有振動数fxを求めるプロセスと
を含む請求項1に記載の建造物の耐用年数評価方法。 - 演算部と、
上記演算部に接続された記憶部と、
上記演算部または記憶部にデータを入力する入力部と、
上記演算部で演算された演算結果を出力する出力部とからなり、
上記記憶部には、
評価対象である建造物の特定時点の固有振動数を基に作成された経時的に減少していく固有振動数の漸減モデルDが記憶され、
上記演算部は、
耐震限界値を設定する機能と、
上記記憶部もしくは上記入力部から、固有振動数をパラメータとする上記建造物の等価モデルBが入力されたとき、この等価モデルBが上記耐震限界値を超える基準固有振動数fxを特定する機能と、
特定した上記基準固有振動数fxを上記漸減モデルDに当てはめて、上記基準固有振動数fxに対応する経過年数を特定する機能と、
上記特定した経過年数に基づいて耐用年数を算出し、それを上記出力部へ出力する機能と
を備えた建造物の耐用年数評価システム。 - 上記記憶部には、
1または複数の想定地震波形が記憶され、
上記演算部は、
上記等価モデルBに複数の推定固有振動数を当てはめながらその等価モデルBを上記想定地震波形で振動させる機能と、
上記振動による等価モデルBの変位量を、上記想定地震波形ごと、推定固有振動数ごとに算出する機能と、
上記想定地震波形ごとに算出された変位量の最大値が予め設定された耐震限界値を超える推定固有振動数を、比較固有振動数として上記想定地震波形ごとに特定する機能と、
予め設定されたルールに基づいて、上記比較固有振動数から基準固有振動数fxを特定する機能と
を備えた請求項6に記載の建造物の耐用年数評価システム。 - 上記演算部は、
上記等価モデルBを用い、上記特定時点の固有振動数をもとにした変位量−抵抗力相関特性を作成する機能と、
この変位量−抵抗力相関特性における弾性限界点を特定する機能と、
上記弾性限界点以下の抵抗力の範囲で上記耐震限界点を設定する機能と、
変位量−抵抗力相関特性が、上記耐震限界点に重なる基準固有振動数fxを特定する機能と
を備えた請求項6に記載の建造物の耐用年数評価システム。 - 上記演算部は、
上記記憶部もしくは上記入力部から入力された、上記建造物の特定時点における固有振動数を基にして上記漸減モデルDを作成する機能と、
上記記憶部もしくは上記入力部から入力された建造物の高さや質量などの建造物情報と上記特定時点の固有振動数とに基づいて上記等価モデルBを作成する機能と
を備えた請求項7または8に記載の建造物の耐用年数評価システム。
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JP7509487B1 (ja) | 2024-03-26 | 2024-07-02 | 株式会社I-deate&eng. | 構造性能評価装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11247488A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-14 | Tokico Ltd | ブレースダンパ |
JP2008008810A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | コンクリート建物の健全性判定方法 |
JP2010261754A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | 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、診断装置及び診断プログラム |
JP2014129688A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Daiwa House Industry Co Ltd | 既存木造住宅のフラジリティ曲線作成方法・装置・プログラム |
JP2014134436A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Ntt Facilities Inc | 建物安全性検証システム及び建物安全検証方法 |
WO2017064855A1 (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 日本電気株式会社 | 構造物異常検知システム、構造物異常検知方法及び記録した記録媒体 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11247488A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-14 | Tokico Ltd | ブレースダンパ |
JP2008008810A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | コンクリート建物の健全性判定方法 |
JP2010261754A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | 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、診断装置及び診断プログラム |
JP2014129688A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Daiwa House Industry Co Ltd | 既存木造住宅のフラジリティ曲線作成方法・装置・プログラム |
JP2014134436A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Ntt Facilities Inc | 建物安全性検証システム及び建物安全検証方法 |
WO2017064855A1 (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 日本電気株式会社 | 構造物異常検知システム、構造物異常検知方法及び記録した記録媒体 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7509487B1 (ja) | 2024-03-26 | 2024-07-02 | 株式会社I-deate&eng. | 構造性能評価装置 |
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