JP2607936B2 - コンクリート部材のひびわれ計測方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンクリート部材のひびわれ進行を計測す
るための計測方法に関する。

［従来の技術］ 従来のコンクリート部材のひびわれ計測方法として、
ビデオポジションスケールと称する方法或いは歪みゲー
シ型変形計等があり、前者は、試験体表面或いは下面に
豆ランプを取付け、このランプ光を画像撮影することに
より変位を計測し、また、後者は、歪みゲージ型変位計
の先端を試験体底表面に当てたり、試験側面については
試験体に治具を貼り付けて、その治具に変位計を取り付
け、試験体のたわみにより生じる変位計内部の歪みゲー
ジの電気抵抗の変化を検出するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記ビデオポジションスケールにおい
ては、豆ランプの大きさおよび取付け方法によって配置
間隔や数に制限を受けるため、面的な変形を詳細かつ高
精度に測定できなかった。また、上記歪みゲージ型変位
計においては、測定精度は良いものの、歪みを忠実に伝
えるために試験体表面への取付け方法に制限を受け、面
的な変形を詳細に測定できなかった。

本発明の課題は、上記問題を解決するものであって、
コンクリート部材のひびわれの進行を詳細かつ高精度で
計測することができるコンクリート部材のひびわれ計測
方法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］ そのために本発明のコンクリート部材のひびわれ計測
方法は、コンクリート部材の試験体表面全体に特定の形
状または色のターゲットを所定の間隔でマーキングする
手段と、該ターゲットを画像入力しターゲットの前記形
状または色を識別することによりターゲットの位置情報
を得る手段とを備え、試験体表面の基準点と変形前のタ
ーゲット位置とを結ぶ直線に、変形後のターゲット位置
から垂直線を下ろし、その交点と変形前のターゲット位
置間の距離を開き量とし、前記交点と変形後のターゲッ
ト位置間の距離をずれ量として算出することにより、試
験体のひびわれを計測することを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては例えば第５図に示すように、試験体
にターゲットをマーキングした後、載荷試験を行うと、
マーキングしたターゲットのすべての位置の変化が計測
できるとともに、曲げひびわれ、或いは剪断・捩じりひ
びわれの近傍に配置したターゲットからはひびわれ間の
ずれ量と開き量を求めることができる。すなわち、基準
点Ａに対して、試験前のマーキング位置Ｂが試験後に
Ｂ′の位置に相対的に変化したとき、基準点Ａとマーキ
ング位置Ｂとを結ぶ直線に、基準変位後の位置Ｂ′から
垂直線を下ろし、その交点Ｃを求め、BCを開き量、Ｂ′
Ｃをずれ量として算出するものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

先ず、第２図ないし第５図により、本発明のコンクリ
ート部材のひびわれ計測方法の基本原理について説明す
る。

第２図は、コンクリート梁部材の載荷試験例を示し、
（イ）に示すように、コンクリート梁部材１に矢印に示
す荷重を載荷した場合には、（ロ）に示すように、曲げ
ひびわれが生じる。また、第３図（イ）に示すように、
はり・柱・壁で構成される耐震壁に矢印に示す荷重を載
荷した場合には、（ロ）に示すように、剪断ひびわれが
生じる。

本発明は、これら曲げひびわれ、或いは剪断ひびわれ
などが発生して進展する過程ならびに試験体各部位の変
形が進展する過程を測定するものであって、第４図
（イ）に示すように、試験部材５に多数のターゲット６
をマーキングする。このターゲット６の大きさは、直径
が１〜3mm程度が適当であり、ターゲット６相互の間隔
は、１〜5cm程度が適当である。また、ターゲット６の
形状は、（ロ）に示すような種々の形状が考えられる
し、この他にも、英字、数字、ギリシャ文字をマーキン
グしてもよい。さらに、ターゲット６をＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）のいずれかの色の点でマーキングして
もよく、この場合にはターゲット６の形状は多少いびつ
な点でも良い。

マーキングの方法としては、インスタントレタリング
を利用する方法、所定のターゲット形状の穴をあけたフ
ィルムを試験体に押し当ててインクを刷り込む謄写板方
法或いは吹付け方法、ターゲット形状をローラ表面に凸
状に設けたローラ印刷方法、人間がマジックインキ（例
えば赤色）で所定の位置にマーキングする方法等、種々
の方法が採用できる。

第５図に示すように、このようにして試験体にターゲ
ットをマーキングした後、前記載荷試験を行うと、試験
体各部の変形を計測できるとともに、曲げひびわれ、或
いは剪断・捩じりひびわれのずれ量と開き量を求めるこ
とができる。すなわち、試験前（変形前）のターゲット
位置Ｂが試験後（変形後）にＢ′の位置に変位したする
と、試験体表面の基準点Ａと変形前のターゲット位置Ｂ
とを結ぶ直線に、変形後のターゲット位置Ｂ′から垂直
線を下ろし、その交点Ｃを求め、交点Ｃと変形前のター
ゲット位置Ｂ曲の距離を開き量とし、交点Ｃと変形後の
ターゲット位置Ｂ′の距離をずれ量として算出すること
ができる。

次に第１図により本発明のコンクリート部材のひびわ
れ計測方法の処理フローについて説明する。

先ず、ステップにおいて、試験体表面下地処理を行
う。これは、下地が著しく汚れている場合に、画像処理
上のノイズ成分を予め除去するための処理で、ツヤ消し
の白色塗料などを厚くならない程度に一様に塗布してお
く。次いでステップにおいて、前記した方法により試
験体にターゲットのマーキング処理を行い、ステップ
でカメラによりターゲットの画像入力行う。ステップ
のターゲット識別処理において、ターゲットを形状で識
別させる場合には、形状パターン認識の画像処理技術で
識別し、ターゲットを色で識別させる場合には、撮影時
に白黒画像とその色のフィルタを通した画像との差を求
め、ある閾値で２値化することによりターゲットを色で
識別する、次いで、ステップのターゲット重心座標の
計算において、識別されたターゲットの画像情報からそ
のターゲットの重心を求め、その座標を算出し、ステッ
プにおいてターゲット重心座標とカメラ位置座標を記
録する。これまでの処理は、１変形状態について処理を
行うもので、変形状態が変わる毎にカメラ撮影に始まる
上記処理を繰り返す。

ステップにおいて全体のターゲット座標をカメラ位
置座標に変換する。次いで、ステップにおいて、ター
ゲット重心座標（ｘ、ｙ）を変形前の初期座標と比較す
ることにより、ターゲットのラベリングを行う。このと
きに、ターゲットの初期間隔が狭いと誤認識することに
なるので注意が必要である。そして、ステップでター
ゲット毎の座標データを格納し、以下、ユーザが計測指
示した変形状態について上記処理を繰り返し、最終的
に、ステップでターゲットファイルを作成するもので
ある。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、従来のように、試験体
表面に変位計を取り付ける必要がなく、試験体表面への
ターゲットのマーキングとその後の画像処理により、簡
単な作業で、コンクリート部材のひびわれの進行を詳細
かつ高精度に測定できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のコンクリート部材のひびわれ計測方法
の処理フローを示す図、第２図および第３図はコンクリ
ート部材の載荷試験例を説明するための図、第４図は部
材にターゲットをマーキングする１例を示す図、第５図
は試験体の変位量の算出方法を説明するための図であ
る。 １、３、５……試験体、６……ターゲット。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート部材の試験体表面全体に特定
   の形状または色のターゲットを所定の間隔でマーキング
   する手段と、該ターゲットを画像入力しターゲットの前
   記形状または色を識別することによりターゲットの位置
   情報を得る手段とを備え、試験体表面の基準点と変形前
   のターゲット位置とを結ぶ直線に、変形後のターゲット
   位置から垂直線を下ろし、その交点と変形前のターゲッ
   ト位置間の距離を開き量とし、前記交点と変形後のター
   ゲット位置間の距離をずれ量として算出することによ
   り、試験体のひびわれを計測することを特徴とするコン
   クリート部材のひびわれ計測方法。