JP6940806B2 - Bending test method and bending test equipment for concrete columns using a laser range finder - Google Patents

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Description

本発明は、コンクリート柱の曲げ試験において、応力に対する変位を、レーザ距離計を用いて計測するための、レーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法および曲げ試験装置に関するものである。 The present invention, in the bending test of the concrete column, the displacement with respect to stress, for measuring using a laser rangefinder, to a bending test method and bending test apparatus Concrete Columns with laser rangefinders.

一般的に、コンクリート柱や鋼管柱のような屋外設備の支持物において、破壊荷重は、支持物の要求性能の中で重要な性能である。 Generally, in a support for outdoor equipment such as concrete columns and steel pipe columns, the breaking load is an important performance among the required performance of the support.

そこで、従来においては、特許文献1及び特許文献2に開示されているように、電柱のたわみ量の測定として、実環境に設置されている状態での電柱のたわみ状態を、撮像機を用いて計測する方法が開示されている。 Therefore, conventionally, as disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, as a measurement of the amount of deflection of the utility pole, the deflection state of the utility pole in a state of being installed in an actual environment is measured by using an imager. The method of measurement is disclosed.

また、特許文献3に開示されているように、コンクリート柱ではないが、搬送される鋼管の3次元的な曲がり量を、鋼管を一旦静止してレーザ変位計を用いて計測する技術が開示されている。 Further, as disclosed in Patent Document 3, a technique for measuring the three-dimensional bending amount of a steel pipe to be conveyed, although it is not a concrete column, by temporarily stopping the steel pipe and using a laser displacement meter is disclosed. ing.

更に、特許文献4に開示されているように、材料に関する記載はないが、ローラーに載せられた長尺材の3次元的な曲がり量を、レーザ変位計を用いて計測する技術が開示されている。この特許文献4では、レーザで非接触の測定をおこなうことにより、計測対象が〜1000℃の高温であっても計測可能であることが記されている。 Further, as disclosed in Patent Document 4, although there is no description about the material, a technique for measuring the three-dimensional bending amount of the long lumber mounted on the roller by using a laser displacement meter is disclosed. There is. In Patent Document 4, it is described that by performing non-contact measurement with a laser, measurement is possible even when the measurement target is a high temperature of about 1000 ° C.

また、破壊荷重の測定は、非特許文献1に開示されている「電柱の湾曲程度を測定する装置」において、「プレキャストコンクリート製品−性能試験方法通則」の円筒部材の曲げ試験に規定された方法により行われている。この非特許文献1は、曲げ試験の報告項目に規定されてはいないが、破壊荷重を測定する際、荷重に対する支持物の変位も、支持物の性能を評価する上で重要な情報となる。 Further, the breaking load is measured by the method specified in the bending test of a cylindrical member in "Precast concrete products-general rules for performance test methods" in the "device for measuring the degree of curvature of utility poles" disclosed in Non-Patent Document 1. Is done by. Although this Non-Patent Document 1 is not specified in the report items of the bending test, when measuring the breaking load, the displacement of the support with respect to the load is also important information for evaluating the performance of the support.

また、非特許文献2に開示されている「中空長尺体湾曲測定装置」には、支持物の曲げ試験は円筒試験体の地面に埋設する部分を把持して、自由端付近に試験体に垂直、かつ地面と平行に荷重を負荷して行う。試験体の把持されていない部分は鋼製の台車に載せられているため、負荷を受けた試験体は地面を動き曲げに追従できるものとされている。 Further, in the "hollow long body curvature measuring device" disclosed in Non-Patent Document 2, in the bending test of the support, the portion of the cylindrical test body to be embedded in the ground is gripped and the test body is placed near the free end. The load is applied vertically and parallel to the ground. Since the non-grasped part of the test piece is mounted on a steel trolley, the test piece under load is supposed to be able to move on the ground and follow bending.

また、非特許文献3の「長尺材の曲がり測定装置」及び非特許文献4の「長尺材の曲がり測定装置及び方法」には、コンクリート柱や鋼管柱の曲げ試験時の変位量の測定は、試験中に応力負荷レベルを変えた状態で保持して設置線と試験体の距離をコンベックスなどで測定する方法、あるいは設置線上に配置して試験体と「たわみ量測定装置」をワイヤで締結して変位を測定する方法が示されている。 Further, in Non-Patent Document 3 “Long Material Bending Measuring Device” and Non-Patent Document 4 “Long Material Bending Measuring Device and Method”, the amount of displacement during the bending test of a concrete column or a steel pipe column is measured. Is a method of measuring the distance between the installation line and the test piece with a convex, etc. while holding the stress load level changed during the test, or placing the test piece and the "deflection amount measuring device" on the installation line with a wire. A method of fastening and measuring displacement is shown.

特開平06−094442号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-094442 特開2010−112904号公報JP-A-2010-112904 特開2000−131038号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-1310338 特開平08−189821号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 08-189821

JIS A 5363「プレキャストコンクリート製品性能試験方法通則」JIS A 5363 "General rules for precast concrete product performance test methods" 日本コンクリート工業「NC−POLE Products & Specification Manual」2016Nippon Concrete Industries "NC-POLE Products & Specialization Manual" 2016 吉田匡志、小原俊祐、多胡正章著「JR EAST Technical Review No.17、P39、2006」"JR EAST Technical Review No.17, P39, 2006" by Masashi Yoshida, Shunsuke Ohara, Masaaki Tako

ここで、本発明者は、コンクリート柱や鋼管柱のような屋外設備の支持物の破壊荷重を測定する曲げ試験時などにおいて、負荷荷重の変化に対する支持物の各位置のたわみ量となる変位を測定することを試みた。 Here, the present inventor determines the displacement, which is the amount of deflection of each position of the support with respect to a change in the load, during a bending test for measuring the breaking load of a support of an outdoor facility such as a concrete column or a steel pipe column. I tried to measure.

ただ、変位は破壊荷重に達するまでに数十点以上を計測する必要があり、定期的に負荷荷重を定常状態として試験体各位置の変位を実測することは、現実的ではなかった。 However, it is necessary to measure several tens of points or more before the displacement reaches the breaking load, and it is not realistic to measure the displacement at each position of the test piece with the load load in a steady state on a regular basis.

上記した特許文献1及び特許文献2に示された連続写真撮影による画像解析については、膨大な画像から各位置の変位を読み取る必要があり、データ処理の負荷が大きいことが判明した。しかも、試験体の頂部は数m変位する状況に対して、画像解析では測定精度も充分ではなかった。 In the image analysis by continuous photography shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, it is necessary to read the displacement of each position from a huge amount of images, and it has been found that the load of data processing is large. Moreover, the measurement accuracy was not sufficient in the image analysis for the situation where the top of the test piece was displaced by several meters.

また、特許文献3及び特許文献5に示されたレーザ変位計を用いる方法は、負荷荷重が軽微な状態では変位を正確に計測できるが、負荷荷重に伴う変位が大きくなると計測が安定しない、あるいは計測できなくなることが判明した。 Further, the method using the laser displacement meter shown in Patent Document 3 and Patent Document 5 can accurately measure the displacement when the load is light, but the measurement is not stable or the measurement is not stable when the displacement due to the load is large. It turned out that it could not be measured.

更に、特許文献6に示されたワイヤ変位計による計測は、支持物の各位置の変位を負荷荷重とリンクして連続して計測することが可能である。 Further, in the measurement by the wire displacement meter shown in Patent Document 6, the displacement of each position of the support can be continuously measured by linking with the load.

しかしながら、ワイヤ変位計は、ワイヤの長さに応じて計測可能な長さに制約があり、支持物の変位がワイヤ長さの制約を超える場合、あるいは支持物が破壊に至り、ワイヤ長さの制約を超える場合には変位計が故障することが判明した。 However, the wire displacement meter has a limitation on the measurable length depending on the length of the wire, and when the displacement of the support exceeds the limitation of the wire length, or the support is broken and the wire length is changed. It was found that the displacement meter would fail if the constraints were exceeded.

そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、コンクリート柱Pを地面に対して水平方向に設置し、応力を水平方向に印加する曲げ試験において、応力に対するコンクリート柱の変位をレーザ距離計を用いて、柱体の破壊荷重まで精確に計測することのできる、レーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法および曲げ試験装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention was created in view of the above-mentioned conventional circumstances. In a bending test in which a concrete column P is installed horizontally with respect to the ground and stress is applied in the horizontal direction, concrete against stress is applied. It is an object of the present invention to provide a bending test method and a bending test apparatus for a concrete pillar using a laser range finder, which can accurately measure the displacement of a pillar up to the breaking load of the pillar body using a laser range finder.

本発明に係る請求項1の発明は、地面に対して水平方向に設置されたコンクリート柱Pの縦断面の中心線Cを含む、地面と平行な面上において単独あるいは複数のレーザ距離計3a(〜3e)を配置し、前記コンクリート柱Pのレーザ距離計3a(〜3e)による照射面に60°鏡面光沢度値で80以下の表面性状の反射板、あるいはシールもしくは表面処理を施し、中心線Cとレーザ距離計3a〜3eの設置点を結ぶコンクリート柱Pの変位前の最短距離を基準として計測し、中心線Cのコンクリート柱Pの固定治具による把持部分から離間した所定の位置で、前記レーザ距離計3a(〜3e)を設置した位置に対してコンクリート柱Pの反対側から、地面に平行の方向に引張荷重Gを発生させ、前記中心線Cとレーザ距離計3a〜3eの設置点を結ぶコンクリート柱Pの変位前の最短距離を基準として、コンクリート柱Pの曲げによる変位を計測することで、上述した課題を解決した。 The invention of claim 1 according to the present invention is a single or a plurality of laser distance meters 3a on a plane parallel to the ground, including the center line C of the vertical cross section of the concrete pillar P installed in the horizontal direction with respect to the ground. ~ 3e) is arranged, and the irradiation surface of the concrete pillar P by the laser distance meter 3a (~ 3e) is subjected to a surface-like reflecting plate having a 60 ° mirror surface gloss value of 80 or less, or a seal or surface treatment, and the center line. Measured with reference to the shortest distance before displacement of the concrete pillar P connecting C and the installation points of the laser distance meters 3a to 3e, and at a predetermined position away from the gripped portion of the concrete pillar P on the center line C by the fixing jig. installation of the from the opposite side of the concrete column P with respect to the laser distance meters 3a (~3e) was installed position, to generate a load G tensile direction parallel to the ground, the center line C and the laser rangefinder 3a~3e The above-mentioned problem was solved by measuring the displacement of the concrete column P due to bending with reference to the shortest distance before the displacement of the concrete column P connecting the points.

この請求項1に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法によれば、コンクリート柱Pの元口付近を固定して試験開始前に各レーザ距離計3a(〜3e)とコンクリート柱Pの表面との距離を予め正確に計測し、これらを最短距離の基準として、試験を行うことから、複数のレーザ距離計3a(〜3e)を一列に配置する必要はなく、これにより、応力に対するコンクリート柱Pの変位を、複数のレーザ距離計3a(〜3e)を用いてコンクリート柱Pの破壊荷重まで精確に計測することができる。また、反射量の安定性が確保され、これによって、コンクリート柱Pの変位を精度よく計測することができる。 According to the method for bending a concrete column using the laser range finder according to claim 1, the vicinity of the base of the concrete column P is fixed and each laser range finder 3a (~ 3e) and the concrete column P are fixed before the start of the test. Since the distance to the surface of the laser rangefinder is accurately measured in advance and the test is performed using these as the reference of the shortest distance, it is not necessary to arrange a plurality of laser rangefinders 3a (~ 3e) in a row. the displacement of the concrete column P, can be accurately measured to breaking load of the concrete pillar P using a plurality of laser distance meter 3a (~3e). In addition, the stability of the amount of reflection is ensured, which makes it possible to accurately measure the displacement of the concrete column P.

また、本発明に係る請求項2の発明は、引張荷重Gをかけない状態のコンクリート柱Pの表面に照射するレーザ距離計3a(〜3e)の光の照射面の直径が1mm以上4mm以下であることで、上述した課題を解決した。 Further, in the invention of claim 2 according to the present invention, the diameter of the light irradiation surface of the laser rangefinder 3a (to 3e) that irradiates the surface of the concrete pillar P without applying the tensile load G is 1 mm or more and 4 mm or less. By being there, the above-mentioned problem was solved.

この請求項2に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法によれば、レーザ距離計3a(〜3e)の照射によるコンクリート柱Pの表面の凹凸の影響が皆無となり、曲げ試験時の変位を正常に表示することができる。 According to the method for bending a concrete column using the laser range finder according to claim 2, the influence of the unevenness on the surface of the concrete column P due to the irradiation of the laser range finder 3a (~ 3e) is completely eliminated, and the bending test is performed. The displacement can be displayed normally.

また、本発明に係る請求項3の発明は、レーザ距離計3a(〜3e)の波長が400nm以上780nm未満であることで、上述した課題を解決した。 Further, the invention of claim 3 according to the present invention solves the above-mentioned problem by having the wavelength of the laser rangefinder 3a (to 3e) being 400 nm or more and less than 780 nm.

この請求項3に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法によれば、測定対象であるコンクリート柱Pが常温であったり、赤色の柱であったりしても、測定位置を目視で且つ安全に確認することができる。 According to the method for bending a concrete column using a laser range finder according to claim 3, even if the concrete column P to be measured is at room temperature or is a red column, the measurement position can be visually confirmed. And it can be confirmed safely.

また、本発明に係る請求項の発明は、コンクリート柱Pの引張荷重Gとレーザ距離計3a(〜3e)からの変位情報を同時にデータロガ4に収集して、得られた情報を表示装置5側に画像表示することで、上述した課題を解決した。 Further, in the invention of claim 4 according to the present invention, the tensile load G of the concrete column P and the displacement information from the laser range finder 3a (to 3e) are simultaneously collected in the data logger 4, and the obtained information is displayed on the display device 5. By displaying the image on the side, the above-mentioned problem was solved.

この請求項に係る距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法によれば、変位データを同時に多チャンネルのデータロガ4で収集することで、得られた情報を負荷荷重とコンクリート柱Pの変位の図にして画面にリアルタイムで表示でき、これにより、試験が正常に実施されているかを容易に確認することができる。 According to the concrete column bending test method using the distance meter according to claim 4 , the displacement data is simultaneously collected by the multi-channel data logger 4, and the obtained information is obtained as the load load and the displacement of the concrete column P. It can be displayed as a diagram on the screen in real time, which makes it easy to confirm whether the test is being carried out normally.

また、本発明に係る請求項の発明は、コンクリート柱Pを一端が固定治具1によって把持された状態で地面に対して水平方向に載置させる複数の台車2と、地面と平行な面上において配置され、コンクリート柱Pの把持部分から離間した所定の位置で地面に平行の方向に引張荷重Gを発生させる巻き取り装置6と、巻き取り装置6を設置した位置に対してコンクリート柱Pの反対側で、コンクリート柱Pの引張荷重Gによる曲げ変位を計測する単独あるいは複数のレーザ距離計3a(〜3e)と、前記コンクリート柱Pのレーザ距離計3a(〜3e)による照射面に60°鏡面光沢度値で80以下の表面性状の反射板、あるいはシールもしくは表面処理部とを有し、
中心線Cとレーザ距離計3a〜3eの設置点を結ぶコンクリート柱Pの変位前の最短距離を基準として計測し、前記巻き取り装置6で地面に平行の方向に引張荷重Gを発生させ、前記中心線Cとレーザ距離計3a〜3eの設置点を結ぶコンクリート柱Pの変位前の最短距離を基準として、コンクリート柱Pの曲げによる変位を計測することで、上述した課題を解決した。
Further, in the invention of claim 5 according to the present invention, a plurality of trolleys 2 on which the concrete pillar P is placed horizontally with respect to the ground in a state where one end is gripped by the fixing jig 1, and a surface parallel to the ground. are arranged in the above, concrete pole P with respect to the take-up device 6 for generating a tensile load G in the direction parallel to the ground at a predetermined position spaced apart from the grip portion of the concrete pole P, it was installed winding device 6 position On the opposite side of the concrete pillar P, one or more laser distance meters 3a (~ 3e) for measuring the bending displacement of the concrete pillar P due to the tensile load G, and the irradiated surface of the concrete pillar P with the laser distance meter 3a (~ 3e) 60. ° It has a reflective plate with a surface texture of 80 or less in terms of mirror gloss value, or a seal or surface-treated part.
The measurement is performed with reference to the shortest distance before displacement of the concrete column P connecting the center line C and the installation points of the laser distance meters 3a to 3e, and the winding device 6 generates a tensile load G in a direction parallel to the ground. The above-mentioned problems were solved by measuring the displacement due to bending of the concrete column P with reference to the shortest distance before the displacement of the concrete column P connecting the center line C and the installation points of the laser distance meters 3a to 3e.

この請求項に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置によれば、複数のレーザ距離計3a(〜3e)により、応力に対するコンクリート柱Pの変位を、破壊荷重まで精確に計測可能にした曲げ試験装置を安価に提供することができる。また、反射量の安定性が確保されることで、コンクリート柱Pの変位を精度よく計測可能にした曲げ試験装置を安価に提供することができる。 According to the concrete column bending test apparatus using the laser range finder according to claim 5 , the displacement of the concrete column P with respect to stress can be accurately measured up to the breaking load by a plurality of laser range finders 3a (to 3e). It is possible to provide a bending test device in a low cost. Further, by ensuring the stability of the reflection amount, it is possible to inexpensively provide a bending test apparatus capable of accurately measuring the displacement of the concrete column P.

また、本発明に係る請求項の発明は、引張荷重Gをかけない状態のコンクリート柱Pの表面に照射するレーザ距離計3a(〜3e)の光の照射面の直径が1mm以上4mm以下であることで、上述した課題を解決した。 Further, in the invention of claim 6 according to the present invention, the diameter of the light irradiation surface of the laser rangefinder 3a (to 3e) that irradiates the surface of the concrete pillar P in a state where the tensile load G is not applied is 1 mm or more and 4 mm or less. By being there, the above-mentioned problem was solved.

この請求項に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置によれば、レーザ距離計3a(〜3e)の照射によるコンクリート柱Pの表面の凹凸の影響を皆無として、曲げ試験時の変位を正常に表示可能にした曲げ試験装置を安価に提供することができる。 According to the concrete column bending test apparatus using the laser range finder according to claim 6 , the effect of the unevenness on the surface of the concrete column P due to the irradiation of the laser range finder 3a (~ 3e) is eliminated, and the bending test is performed. It is possible to inexpensively provide a bending test apparatus capable of displaying the displacement normally.

また、本発明に係る請求項の発明は、レーザ距離計3a(〜3e)の波長が400nm以上780nm未満であることで、上述した課題を解決した。 Further, the invention of claim 7 according to the present invention solves the above-mentioned problem by having the wavelength of the laser rangefinder 3a (to 3e) being 400 nm or more and less than 780 nm.

この請求項に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置によれば、測定位置を目視で且つ安全に確認可能にする曲げ試験装置を安価に提供することができる。 According to the bending test device for a concrete column using the laser range finder according to claim 7 , it is possible to provide a bending test device capable of visually and safely confirming the measurement position at low cost.

また、本発明に係る請求項の発明は、コンクリート柱Pの引張荷重Gとレーザ距離計3a(〜3e)からの変位情報を同時に収集して、得られた情報を表示装置5側に画像表示可能にするデータロガ4を有することで、上述した課題を解決した。 Further, in the invention of claim 8 according to the present invention, the tensile load G of the concrete column P and the displacement information from the laser rangefinder 3a (to 3e) are simultaneously collected, and the obtained information is displayed on the display device 5 side as an image. By having the data logger 4 that can be displayed, the above-mentioned problems have been solved.

この請求項に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置によれば、変位データを同時に多チャンネルのデータロガ4で収集し、得られた情報を引張荷重Gとコンクリート柱Pの変位の図にして画面にリアルタイムで表示できることで、試験が正常に実施されているかを確認可能にした曲げ試験装置を安価に提供することができる。 According to the concrete column bending test apparatus using the laser range finder according to claim 8 , displacement data is simultaneously collected by the multi-channel data logger 4, and the obtained information is used for the tensile load G and the displacement of the concrete column P. By displaying the figure on the screen in real time, it is possible to provide a bending test apparatus at low cost, which makes it possible to confirm whether the test is normally performed.

即ち、本発明では、原理的に計測距離に制約がなく早い応答が期待できるレーザ距離計3a(〜3e)を活用した変位測定を検討し、使用するレーザの仕様と照射方法を最適化することによりコンクリート柱Pの破壊荷重までの連続的な変位の計測が可能であることを見出した。 That is, in the present invention, in principle, displacement measurement using a laser rangefinder 3a (~ 3e), which can be expected to have a quick response without any limitation on the measurement distance, is examined, and the specifications of the laser to be used and the irradiation method are optimized. It was found that it is possible to measure the continuous displacement of the concrete column P up to the breaking load.

従来の鋼管や長尺材のレーザ距離計3a(〜3e)による変位測定は、対象材を静止した状態で形状測定し、レーザ距離計3a(〜3e)の設置は多方向から1回の計測で行われている。本発明は、対象材の曲げ試験時の曲げ方向の変位を連続的に計測するため、レーザ距離計3a(〜3e)の照射光の軌跡は面上にあり、かつ中心線Cに垂直に交わることが必要となる。 Displacement measurement using a conventional laser rangefinder 3a (~ 3e) for steel pipes and long materials measures the shape of the target material in a stationary state, and the laser rangefinder 3a (~ 3e) is installed once from multiple directions. It is done in. In the present invention, since the displacement of the target material in the bending direction during the bending test is continuously measured, the locus of the irradiation light of the laser rangefinder 3a (~ 3e) is on the surface and intersects the center line C perpendicularly. Is required.

一方、曲げ方向は一方向となるため、従来技術のような上下方向の計測は必要としない。ただし、コンクリート柱Pの表面は湾曲していることから、レーザ距離計3a(〜3e)の照射光の軌跡が面上、即ち曲げ試験に伴いコンクリート柱Pの中央からレーザ距離計3a(〜3e)の照射位置が外れると、照射したレーザ光がレーザ距離計3a(〜3e)に戻らなくなり変位の計測ができなくなる。 On the other hand, since the bending direction is one direction, the measurement in the vertical direction as in the conventional technique is not required. However, since the surface of the concrete pillar P is curved, the trajectory of the irradiation light of the laser range finder 3a (~ 3e) is on the surface, that is, from the center of the concrete pillar P with the bending test, the laser range finder 3a (~ 3e). ) Is deviated from the irradiation position, the irradiated laser beam does not return to the laser rangefinder 3a (~ 3e), and the displacement cannot be measured.

本発明は、従来技術のように搬送される試験体を静止して測定するものではなく、試験体の元口付近を固定して試験開始前に各レーザ距離計3a(〜3e)とコンクリート柱P表面の距離を予め正確に計測して試験を行うことから、複数のレーザ距離計3a(〜3e)を一列に配置する必要はない。 The present invention does not measure the transported test piece stationary as in the prior art, but fixes the vicinity of the base of the test piece and sets each laser rangefinder 3a (~ 3e) and a concrete column before the start of the test. Since the distance on the P surface is accurately measured in advance and the test is performed, it is not necessary to arrange a plurality of laser range finders 3a (~ 3e) in a row.

また、コンクリート柱Pの表面形状は、荒れたコンクリートから塗装まで様々である。表面の凹凸が顕著なコンクリート柱では、レーザ光の直径が負荷荷重をかけない初期状態で1mm未満では、曲げ試験によりレーザ距離計3a(〜3e)とコンクリート柱P表面の距離が離れると表面の凹凸の影響が顕著となり、曲げ試験時に変位が正常に表示されなくなる現象がみられた。 Further, the surface shape of the concrete pillar P varies from rough concrete to painting. For concrete columns with remarkable surface irregularities, if the diameter of the laser beam is less than 1 mm in the initial state without applying a load, the surface will be surfaced when the distance between the laser rangefinder 3a (~ 3e) and the surface of the concrete column P is increased by the bending test. The effect of unevenness became remarkable, and a phenomenon was observed in which the displacement was not displayed normally during the bending test.

レーザ光の直径を拡大すると変位の安定した計測が可能になったが、直径が4mmを超えると反射されるレーザ光の強度が低下するため、曲げ試験時に変位が計測できなくなった。 Increasing the diameter of the laser beam enabled stable measurement of displacement, but when the diameter exceeded 4 mm, the intensity of the reflected laser beam decreased, making it impossible to measure displacement during the bending test.

例えば、レーザ光の強度がクラス1では、光沢のある塗装鋼管に対しては、変位の計測が可能であった。一方、表面の荒れたコンクリート柱や無光沢の塗装表面では、反射されるレーザ光の強度が低下するため、曲げ試験時に変位が計測できなくなった。 For example, when the intensity of the laser beam is class 1, it is possible to measure the displacement of a glossy painted steel pipe. On the other hand, on a concrete column with a rough surface or a matte painted surface, the intensity of the reflected laser light decreases, so that the displacement cannot be measured during the bending test.

また、クラス2以上のレーザ光の強度では、コンクリート柱Pの破壊時まで変位の計測が可能であった。クラス2を超える強度のレーザ光は、作業者の安全上の問題から好ましくない。 In addition, with the intensity of laser light of class 2 or higher, it was possible to measure the displacement until the concrete column P was destroyed. Laser light with an intensity higher than Class 2 is not preferable because of safety problems for workers.

使用するレーザの波長は、400nm以上780nm未満が望ましい。測定位置は目視で確認可能であることが望ましいことから、レーザ光の波長は視認可能な780nm未満が望ましい。 The wavelength of the laser used is preferably 400 nm or more and less than 780 nm. Since it is desirable that the measurement position can be visually confirmed, the wavelength of the laser beam is preferably less than 780 nm, which is visible.

例えば、安価で視認可能な600〜700nmのレーザ光を用いることが望ましい。また、紫外領域の400nm以上の短波長側の青色レーザ光も適用可能であるが、測定対象が常温にある金属あるいはコンクリートのため、高価な青色レーザ光を用いるメリットは小さい。計測対象が赤色の柱においては、青色レーザ光を用いると照射位置の視認性でメリットがある。 For example, it is desirable to use an inexpensive and visible laser beam having a diameter of 600 to 700 nm. Further, although a blue laser light on the short wavelength side of 400 nm or more in the ultraviolet region can be applied, the merit of using an expensive blue laser light is small because the measurement target is metal or concrete at room temperature. When the measurement target is a red pillar, using a blue laser beam has an advantage in visibility of the irradiation position.

コンクリート柱Pの表面塗装に高い光沢があり、曲げ試験時の振動でレーザ光のレーザ距離計3a(〜3e)への反射量が振動する、あるいは表面の凹凸が激しく充分なレーザ距離計3a(〜3e)への反射量が確保できず、変位が安定して計測できない場合は、レーザ照射面に60°鏡面光沢度値で80以下20以上の表面性状の反射板、シールあるいは表面処理を施すことが望ましい。 The surface coating of the concrete pillar P has a high gloss, and the amount of reflection of the laser light to the laser range finder 3a (~ 3e) vibrates due to the vibration during the bending test, or the surface unevenness is severe and sufficient laser range finder 3a ( If the amount of reflection to ~ 3e) cannot be secured and the displacement cannot be measured stably, a surface-like reflector, seal or surface treatment with a 60 ° mirror surface gloss value of 80 or less and 20 or more is applied to the laser irradiation surface. Is desirable.

例えば、鏡面光沢度値で80を超えると、反射量が不安定となり変位が安定して計測できない場合がみられ、鏡面光沢度値が20未満では反射量が低下し、変位が安定して計測できない場合がみられた。 For example, if the mirror glossiness value exceeds 80, the amount of reflection becomes unstable and the displacement may not be measured stably. If the mirror surface glossiness value is less than 20, the amount of reflection decreases and the displacement is stably measured. In some cases, it was not possible.

曲げ試験時の計測システムの構成として、ロードセルなどからの負荷荷重のデータとレーザ変位計から変位データは、同時に多チャンネルのデータロガ4で収集可能であり、得られた情報を引張荷重Gと試験体Pの変位の図にして画面にリアルタイムで表示することにより、試験が正常に実施されているかを確認することができる。 As the configuration of the measurement system at the time of bending test, the load load data from the load cell and the displacement data from the laser displacement meter can be collected at the same time by the multi-channel data logger 4, and the obtained information is collected as the tensile load G and the test piece. It is possible to confirm whether the test is normally carried out by displaying the displacement of P as a diagram on the screen in real time.

本発明に係るレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法及び曲げ試験装置により、コンクリート柱を地面に対して水平方向に設置し、応力を水平方向に印加する曲げ試験において、応力に対するコンクリート柱の変位を、レーザ距離計を用いてコンクリート柱の破壊荷重まで正確に計測することができる。 The laser rangefinder bending test method and bending test apparatus Concrete Columns with the present invention, installed in a horizontal direction concrete pole to the ground, the bending test applying stress to the horizontal direction, the concrete pillar to stress The displacement of can be accurately measured up to the breaking load of the concrete column using a laser range finder.

また、レーザ距離計の照射によるコンクリート柱の表面の凹凸の影響が皆無となり、曲げ試験時の変位を正常に表示することができる。 In addition, the influence of the unevenness on the surface of the concrete column due to the irradiation of the laser range finder is completely eliminated, and the displacement during the bending test can be displayed normally.

更に、測定対象であるコンクリート柱が常温であったり、赤色の柱であったりしても、測定位置を目視で且つ安全に確認することができる。 Further, even if the concrete pillar to be measured is at room temperature or is a red pillar, the measurement position can be visually and safely confirmed.

また、反射量の安定性が確保されることによって、コンクリート柱の変位を精度よく計測することができる。 Further, by ensuring the stability of the amount of reflection, the displacement of the concrete column can be measured accurately.

加えて、変位データを同時に多チャンネルのデータロガで収集することで、得られた情報を引張荷重とコンクリート柱の変位の図にして、画面にリアルタイムで表示でき、これにより、試験が正常に実施されているかを容易に確認することができる。 In addition, by collecting displacement data at the same time with a multi-channel data logger, the obtained information can be displayed in real time on the screen as a diagram of the tensile load and the displacement of the concrete column, which enables the test to be carried out normally. You can easily check if it is.

本発明に係る曲げ試験装置の使用状態の概略を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the outline of the use state of the bending test apparatus which concerns on this invention. 同じく曲げ試験装置において試験体に引張荷重をかけて曲げた状態を示す斜視図である。Similarly, it is a perspective view which shows the state in which the test piece was bent by applying a tensile load in the bending test apparatus. 曲げ試験装置の使用状態の概略を示す背面図である。It is a rear view which shows the outline of the use state of the bending test apparatus. 曲げ試験装置のデータロガの使用状態を示す平面図である。It is a top view which shows the use state of the data logger of a bending test apparatus. 曲げ試験装置のデータロガの使用において試験体に引張荷重をかけて曲げた状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which the test piece was bent by applying the tensile load in the use of the data logger of the bending test apparatus. 試験体の負荷荷重に対する変位の関係をグラフで示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship of displacement with respect to the load of a test body by a graph. 本発明の実施例における比較例を表で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the comparative example in the Example of this invention in a table. 本発明による評価の一例を表で示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the evaluation by this invention in a table.

<実施の形態>
以下に、図面を参照して、本発明の一実施の形態について説明する。
<Embodiment>
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態におけるレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法は、コンクリート製の電柱である試験体(コンクリート柱)Pを、地面に対して水平方向に設置し、試験体Pの縦断面(長さ方向に直交する面)の中心線Cを含む、地面と平行な面上において単独あるいは複数のレーザ距離計3a(〜3e)を配置する。 In the bending test method of a concrete pillar using a laser range finder in the present embodiment , a test body (concrete pillar) P, which is a concrete electric pillar, is installed in a horizontal direction with respect to the ground, and a vertical cross section of the test body P ( A single or multiple laser rangefinders 3a (~ 3e) are placed on a plane parallel to the ground, including the centerline C of the plane perpendicular to the length direction).

そして、中心線Cの試験体Pの固定治具1による把持部分から離間した所定の位置である、例えば試験体Pの先端で、前記レーザ距離計3a(〜3e)を設置した位置に対して試験体Pの反対側から、地面に平行の方向に引張荷重Gを発生させ、中心線Cとレーザ距離計3a〜3eの設置点を結ぶ試験体Pの変位前の最短距離を基準として、試験体Pの曲げによる変位を計測する。 Then, with respect to a predetermined position separated from the gripped portion of the test body P on the center line C by the fixing jig 1, for example, at the tip of the test body P where the laser distance meter 3a (~ 3e) is installed. A tensile load G is generated from the opposite side of the test body P in a direction parallel to the ground, and the test is performed based on the shortest distance before displacement of the test body P connecting the center line C and the installation points of the laser distance meters 3a to 3e. The displacement due to the bending of the body P is measured.

本実施形態におけるレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置は、図1乃至図3に示すように、コンクリート製の電柱である試験体Pを横向きにして、その縦断面(長さ方向に直交する面)の中心線C上の一端(基端部)を、左右一対の挟持ブラケット状の固定治具1によって把持した状態で、地面に対して水平方向に載置させる、例えば3個の台車2を備える。 As shown in FIGS. 1 to 3, the bending test device for a concrete column using a laser range finder in the present embodiment has a vertical cross section (in the length direction ) of the test body P, which is a concrete electric pole, in a horizontal direction. One end (base end) on the center line C of the orthogonal plane) is held by a pair of left and right holding bracket-shaped fixing jigs 1 and placed horizontally on the ground, for example, three pieces. A trolley 2 is provided.

また、中心線Cの試験体Pの固定治具1による把持部分から離間した所定の位置、例えば電柱のように先細ロッド状の試験体Pの先端(自由端)において、地面に平行の方向にワイヤW1によって引張荷重Gを発生させるよう、地面と平行な中心線Cを含む面上に配置された巻き取り装置6を備える。 Further, at a predetermined position away from the gripped portion of the test body P of the center line C by the fixing jig 1, for example, at the tip (free end) of the tapered rod-shaped test body P such as a utility pole, in a direction parallel to the ground. A winding device 6 arranged on a surface including a center line C parallel to the ground is provided so that a tensile load G is generated by the wire W1.

更に、巻き取り装置6を設置した位置に対して試験体Pの反対側で、巻き取り装置6による試験体Pの引張荷重Gに伴う曲げ変位を計測するための、例えば5個のレーザ距離計3a(〜3e)を備える。 Further, for example, five laser range finders for measuring the bending displacement of the test body P due to the tensile load G by the take-up device 6 on the opposite side of the test body P with respect to the position where the take-up device 6 is installed. It includes 3a (~ 3e).

尚、本実施形態では、5個のレーザ距離計3a(〜3e)を使用しているが、これに限らず、レーザ距離計を単独で使用したり、あるいは2個、3個、4個、又は6個以上のレーザ距離計を使用しても良い。 In this embodiment, five laser range finders 3a (~ 3e) are used, but the present invention is not limited to this, and the laser rangefinders may be used alone, or two, three, four, etc. Alternatively, 6 or more laser range finders may be used.

また、本実施形態では、引張荷重Gをかけない状態の試験体Pの表面に照射するレーザ距離計3a(〜3e)の光の照射面の直径は、1mm以上4mm以下とし、更に、レーザ距離計3a(〜3e)の波長は、400nm以上780nm未満とする。 Further, in the present embodiment, the diameter of the light irradiation surface of the laser rangefinder 3a (to 3e) that irradiates the surface of the test body P in a state where the tensile load G is not applied is 1 mm or more and 4 mm or less, and further, the laser distance. The wavelength of the total 3a (to 3e) is 400 nm or more and less than 780 nm.

また、本実施形態では、試験体Pのレーザ距離計3a(〜3e)による照射面に、60°鏡面光沢度値で80以下の表面性状の反射板(図示省略)、あるいはシール(図示省略)もしくは表面処理を施している。 Further, in the present embodiment, a surface-like reflector (not shown) or a sticker (not shown) having a 60 ° mirror surface gloss value of 80 or less is placed on the irradiated surface of the test body P by the laser rangefinder 3a (to 3e). Alternatively, surface treatment is applied.

図4及び図5に示すように、試験体Pの引張荷重Gと、レーザ距離計3a(〜3e)からの変位の計測情報と、を同時に収集し、得られた収集情報を、例えばパソコン等の荷重−変位の表示装置5側に、画像(例えば3次元による画像データ)として表示可能にするデータロガ4を有する。 As shown in FIGS. 4 and 5, the tensile load G of the test body P and the measurement information of the displacement from the laser range finder 3a (~ 3e) are simultaneously collected, and the obtained collected information is collected, for example, a personal computer or the like. A data logger 4 that can be displayed as an image (for example, three-dimensional image data) is provided on the load-displacement display device 5 side of the above.

即ち、曲げ試験時の計測システムの構成として、不図示のロードセルなどからの引張荷重G(負荷荷重)のデータと、レーザ距離計3a(〜3e)からの変位データは、同時に多チャンネルのデータロガ4で収集可能であり、得られた情報を引張荷重Gと試験体Pの変位の図にして、例えばパソコン等の表示装置5の画面にリアルタイムで表示する。 That is, as a configuration of the measurement system at the time of the bending test, the data of the tensile load G (load load) from a load cell (not shown) and the displacement data from the laser range finder 3a (~ 3e) are simultaneously multi-channel data logger 4 The obtained information is made into a diagram of the displacement of the tensile load G and the test piece P, and is displayed in real time on the screen of a display device 5 such as a personal computer, for example.

以下、本発明を実施例および比較例を用いて具体的に説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

(実施例1)
試験体Pとして、長さ14m、ひび割れ試験荷重5kN、元口直径約38cm、末口直径約19cmのコンクリート柱1を用いている。表面状態は、無塗装である。コンクリート柱による試験体Pに対して、「JIS A 5363」に定める円筒部材の曲げ試験を、破壊荷重まで実施した。
(Example 1)
As the test body P, a concrete pillar 1 having a length of 14 m, a crack test load of 5 kN, a base diameter of about 38 cm, and a terminal diameter of about 19 cm is used. The surface condition is unpainted. The bending test of the cylindrical member specified in "JIS A 5363" was carried out on the test piece P using the concrete column up to the breaking load.

既存の曲げによる変位の比較対象とする計測方法として、ワイヤ変位計Wを用いた。曲げ試験を必要時に一時停止し、コンベックスで人が変位を直接計測する方法は、試験時の計測回数が数回であれば対応可能である。 A wire displacement meter W was used as a measurement method for comparing the displacement due to the existing bending. A method in which the bending test is paused when necessary and the displacement is directly measured by a person using a convex can be supported if the number of measurements during the test is several.

しかし、試験体Pの曲げ試験時の力学的な挙動の測定など、測定回数が数十回以上になると、人手による直接計測は時間的に対応が難しい。ワイヤ変位計Wの測定原理は、人手による直接計測と同一である。 However, when the number of measurements is several tens or more, such as the measurement of the mechanical behavior of the test body P during the bending test, it is difficult to deal with the direct manual measurement in terms of time. The measurement principle of the wire displacement meter W is the same as that of direct manual measurement.

評価は、以下の方法で行った。即ち、図8に示すように、評価1では、設計された引張荷重Gまでの曲げ試験において、ワイヤ変位計Wに対する測定誤差が、±5mm以内を「〇」、超えるものを「×」とする。 The evaluation was performed by the following method. That is, as shown in FIG. 8, in evaluation 1, in the bending test up to the designed tensile load G, the measurement error with respect to the wire displacement meter W is defined as “◯” when it is within ± 5 mm and “×” when it exceeds it. ..

評価2では、破壊荷重までの曲げ試験時に、破壊直前までレーザ距離計3a(〜3e)の測定が正常に行われているものを「〇」、全く関係の無い測定値を出力するなど、破壊直前まで測定が行われていないものを「×」とする。 In evaluation 2, during the bending test up to the breaking load, the laser rangefinder 3a (~ 3e) that was normally measured until just before breaking was marked with "○", and the measured value that had nothing to do with the breaking was output. Those that have not been measured until just before are marked with "x".

評価3では、破壊荷重までの曲げ試験時に、レーザ距離計3a(〜3e)が損傷する、あるいは試験に支障をきたす不具合を生じないものを「〇」、生じるものを「×」とする。 In evaluation 3, those that do not damage the laser rangefinder 3a (~ 3e) or cause a problem that interferes with the test during the bending test up to the breaking load are rated as “◯”, and those that do occur are rated as “x”.

基本の曲げ試験条件は、図3に示すように、レーザ距離計3a(〜3e)は試験体Pの引張荷重Gによる荷重負荷方向と反対側の面上に配置した。レーザ光は試験体Pの中心線Cに垂直に照射し、波長660nmのクラス2の赤色光を用いた。また、試験開始前の照射位置は、試験体Pの側面の中央表面で、レーザ光の直径は約2mmに調整した。 As for the basic bending test conditions, as shown in FIG. 3, the laser rangefinder 3a (to 3e) was arranged on the surface of the test body P on the side opposite to the load-bearing direction due to the tensile load G. The laser beam was irradiated perpendicularly to the center line C of the test body P, and class 2 red light having a wavelength of 660 nm was used. The irradiation position before the start of the test was the central surface of the side surface of the test body P, and the diameter of the laser beam was adjusted to about 2 mm.

データは、図4及び図5に示すように、レーザ距離計3a(〜3e)で計測される距離データと、試験体Pであるコンクリート柱の負荷荷重データをデータロガ4に取り込み、パソコン等の表示装置5上に変位‐荷重データを表示した。データの取り込みは、パソコンからの制御により手動で連続して実施した。距離データは荷重負荷の前計測データからの増加分とした。 As the data, as shown in FIGS. 4 and 5, the distance data measured by the laser range finder 3a (~ 3e) and the load load data of the concrete column which is the test body P are taken into the data logger 4 and displayed on a personal computer or the like. Displacement-load data was displayed on the device 5. Data was taken in continuously manually under the control of a personal computer. The distance data is the increase from the pre-measurement data of the load.

試験体Pであるコンクリート柱に沿った3か所にレーザ距離計L(上記レーザ距離計3a〜3eのいずれか3個)を配置し、同箇所にワイヤ変位計Wを配置して試験を行った。 Laser rangefinders L (any of the three laser rangefinders 3a to 3e) are placed at three locations along the concrete pillar, which is the test piece P, and wire displacement meters W are placed at the same locations to perform the test. rice field.

レーザ距離計Lによる曲げ試験結果(縦軸に負荷荷重(kN)、横軸に変位(mm)を示す)を、図6に示す。設計荷重までの試験において、3か所のレーザ距離計Lの測定結果は、いずれも同箇所に設置したワイヤ変位計Wの測定結果と良い一致を示した。 The bending test result by the laser range finder L (the vertical axis shows the load (kN) and the horizontal axis shows the displacement (mm)) is shown in FIG. In the test up to the design load, the measurement results of the laser rangefinder L at the three locations showed good agreement with the measurement results of the wire displacement meter W installed at the same location.

ここで、変位1は地際、変位2は柱の中断、変位3は柱の頂部、Lはレーザ距離計、Wはワイヤ変位計を示す。本実施形態での基本条件下におけるレーザ距離計Lによる計測は、試験体Pであるコンクリート柱の破壊に至るまでの、荷重−変位を記録できることが解る。 Here, displacement 1 is the ground, displacement 2 is the interruption of the column, displacement 3 is the top of the column, L is the laser rangefinder, and W is the wire rangefinder. It can be seen that the measurement by the laser range finder L under the basic conditions in the present embodiment can record the load-displacement up to the destruction of the concrete column which is the test body P.

ワイヤ変位計Wは、試験体Pであるコンクリート柱が折損すると故障することから、曲げ試験の途中でワイヤW1をコンクリート柱から取り外す必要がある。取り外しは人手で行う必要があり、取り外し時にコンクリート柱が折損すると安全面の問題生じることから、取り外しは図6に示すようにコンクリート柱が破壊しない設計荷重内にとどまる。 Since the wire displacement meter W breaks down when the concrete column which is the test body P breaks, it is necessary to remove the wire W1 from the concrete column during the bending test. The removal must be done manually, and if the concrete pillar breaks during the removal, a safety problem will occur. Therefore, the removal is limited to the design load at which the concrete pillar is not destroyed as shown in FIG.

図8の比較例11に示すように、ワイヤ変位計Wでは、破壊荷重までのデータを得ることはできない。レーザ距離計Lの設置位置は、図3に示すように、コンクリート柱表面の引張応力側にする。 As shown in Comparative Example 11 of FIG. 8, the wire displacement meter W cannot obtain data up to the breaking load. As shown in FIG. 3, the laser range finder L is installed on the tensile stress side of the concrete column surface.

図8の比較例12に示すように、レーザ距離計Lをコンクリート柱表面の圧縮応力側に設置すると、柱の破壊時にレーザ距離計Lを損傷する場合がある。 As shown in Comparative Example 12 of FIG. 8, if the laser range finder L is installed on the compressive stress side of the concrete column surface, the laser range finder L may be damaged when the column is broken.

使用するレーザ光は、後述の実施例2に示すように波長405nmでも計測可能であるが、実施例1の赤色レーザ光に比較して変位計が高価格となる。 The laser light used can be measured even at a wavelength of 405 nm as shown in Example 2 described later, but the displacement meter is more expensive than the red laser light of Example 1.

図8の比較例13に示すように、レーザ光の波長が780nmでは、試験開始前のレーザ光の照射位置の確認時に暗赤色となり、視認が難しく調整に時間がかかる。 As shown in Comparative Example 13 of FIG. 8, when the wavelength of the laser light is 780 nm, it becomes dark red when the irradiation position of the laser light is confirmed before the start of the test, which makes it difficult to visually recognize and takes time to adjust.

図8の比較例14に示すように、レーザ光の軌跡が面内から外れる場合は、変位が大きくなるに従い、柱表面の照射位置が上方あるいは下方にずれ、レーザ距離計Lへの反射量が急速に低下して変位を測定できなくなった。 As shown in Comparative Example 14 of FIG. 8, when the trajectory of the laser beam deviates from the in-plane, the irradiation position on the column surface shifts upward or downward as the displacement increases, and the amount of reflection on the laser rangefinder L increases. It dropped rapidly and the displacement could not be measured.

図8の比較例15に示すように、レーザ光の軌跡と中心線Cの交角が90°から外れて80°となした場合は、変位が大きくなるに従い、照射位置が柱表面の附属物やボルト穴などと重なり、あるいはワイヤ変位計Wとの乖離が大きくなり、変位を測定できなくなった。 As shown in Comparative Example 15 of FIG. 8, when the intersection angle between the trajectory of the laser beam and the center line C deviates from 90 ° and becomes 80 °, the irradiation position becomes an accessory on the pillar surface as the displacement increases. It became impossible to measure the displacement because it overlapped with the bolt hole or the like or the deviation from the wire displacement meter W became large.

図8の比較例16に示すように、試験体Pに負荷荷重をかけない初期状態で、レーザ光の直径が0.5mm以下では、レーザ距離計Lと試験体P表面の距離が離れると表面の凹凸の影響が顕著となり、変位が変動して安定して表示されなくなる現象がみられた。 As shown in Comparative Example 16 of FIG. 8, in the initial state where no load is applied to the test body P, when the diameter of the laser beam is 0.5 mm or less, the surface of the laser rangefinder L and the surface of the test body P are separated from each other. The effect of the unevenness of the laser was remarkable, and a phenomenon was observed in which the displacement fluctuated and the display became unstable.

図8の本発明1のように、試験体Pに負荷荷重をかけない初期状態において、試験体P表面のレーザ光の直径が1mmでは、曲げ試験終了まで安定して変位を計測することができたが、図8の比較例17に示すように、レーザ光の直径が4mmを超えると、レーザ距離計Lと試験体P表面の距離が離れるにつれ、変位が正常に表示されなくなる現象がみられた。 As in the present invention 1 of FIG. 8, in the initial state where no load is applied to the test body P, when the diameter of the laser beam on the surface of the test body P is 1 mm, the displacement can be stably measured until the end of the bending test. However, as shown in Comparative Example 17 of FIG. 8, when the diameter of the laser beam exceeds 4 mm, the displacement is not displayed normally as the distance between the laser rangefinder L and the surface of the test piece P increases. rice field.

図8の比較例18に示すように、レーザ光の強度がクラス1では、レーザ距離計Lと試験体P表面の距離が離れると、変位が正常に表示されなくなる現象がみられた。実施例1に示すように、クラス2のレーザ光の強度では、試験体の破壊時まで変位の計測が可能であった。図8の本発明1及び2では、いずれも曲げ試験時の変位の計測が可能であった。 As shown in Comparative Example 18 of FIG. 8, when the intensity of the laser beam was class 1, a phenomenon was observed in which the displacement was not normally displayed when the distance between the laser rangefinder L and the surface of the test piece P was increased. As shown in Example 1, with the intensity of the class 2 laser beam, it was possible to measure the displacement until the test piece was destroyed. In the present inventions 1 and 2 of FIG. 8, it was possible to measure the displacement during the bending test.

(実施例2)
試験体Pとして、本発明1で使用したコンクリート柱の表面を塗装したものを用いた。塗膜表面の光沢度は60°光沢度で91を示した。このコンクリート柱に対して、「JIS A 5363」に定める円筒部材の曲げ試験を、破壊荷重まで実施した。
(Example 2)
As the test body P, the one with the surface of the concrete column used in the present invention 1 painted was used. The glossiness of the coating film surface was 91 at 60 ° glossiness. For this concrete column, a bending test of a cylindrical member specified in "JIS A 5363" was carried out up to a breaking load.

試験体Pに負荷荷重をかけない、初期状態の試験体P表面のレーザ光の直径が1mmの条件では、図7の本発明3に示すように、柱の頂部から3m以上離れた計測位置では、曲げ試験終了まで安定して変位を計測することができた。一方、柱の頂部から3m未満の計測位置では、曲げ試験時に変位が正常に表示されなくなる現象がみられた。 Under the condition that the diameter of the laser beam on the surface of the test body P in the initial state is 1 mm without applying a load to the test body P, as shown in the present invention 3 of FIG. 7, at the measurement position 3 m or more away from the top of the column. , The displacement could be measured stably until the end of the bending test. On the other hand, at a measurement position less than 3 m from the top of the column, a phenomenon was observed in which the displacement was not displayed normally during the bending test.

図7の本発明4では、柱の頂部から2.5mの試験体P表面の計測位置に、無彩色で60°鏡面光沢度値で72の白色樹脂板(10cm×10cm)を、面に垂直に、かつ試験体P表面に接するように貼付した。白色樹脂板をレーザ光の照射面として曲げ試験を実施したところ、曲げ試験時に変位を破壊荷重まで正常に測定できた。 In the present invention 4 of FIG. 7, a white resin plate (10 cm × 10 cm) with an achromatic color and a mirror surface gloss value of 72 is placed perpendicular to the surface at the measurement position on the surface of the test piece P 2.5 m from the top of the column. And attached so as to be in contact with the surface of the test piece P. When the bending test was carried out using the white resin plate as the irradiation surface of the laser beam, the displacement could be measured normally up to the breaking load during the bending test.

図7の本発明5に示すように、コンクリート柱は、白色樹脂板を取り付けることにより、レーザ光の強度がクラス1でも、曲げ試験時に変位を正常に表測定することができた。 As shown in the present invention 5 of FIG. 7, by attaching a white resin plate to the concrete column, even if the intensity of the laser beam is class 1, the displacement can be normally measured in the table during the bending test.

(実施例3)
試験体Pとして、実施例1で使用したコンクリート柱と同形状の経年劣化したものを用いた。このコンクリート柱の表面は、骨材が露出しており、部分的にコンクリートの剥離もみられた。このコンクリート柱に対して、「JIS A 5363」に定める円筒部材の曲げ試験を、破壊荷重まで実施した。
(Example 3)
As the test body P, an aged one having the same shape as the concrete column used in Example 1 was used. Aggregate was exposed on the surface of this concrete column, and concrete peeling was also partially observed. For this concrete column, a bending test of a cylindrical member specified in "JIS A 5363" was carried out up to a breaking load.

図7の本発明6に示すように、試験体Pに負荷荷重をかけない、初期状態の試験体表面のレーザ光の直径が1mmの条件で、骨材の露出が少ない部分では、曲げ試験終了まで安定して変位を計測することができた。一方、骨材が全面にわたって露出した部分や、局所的にコンクリートが剥離した部分では、曲げ試験時に変位が正常に表示されなくなる現象がみられた。 As shown in Invention 6 of FIG. 7, the bending test is completed in the portion where the aggregate P is not exposed under the condition that the laser beam diameter of the surface of the specimen in the initial state is 1 mm without applying a load to the specimen P. I was able to measure the displacement in a stable manner. On the other hand, in the part where the aggregate was exposed over the entire surface and the part where the concrete was locally peeled off, a phenomenon was observed in which the displacement was not displayed normally during the bending test.

図7の本発明7に示すように、骨材露出が目立つ部位や、コンクリートが剥離した部分に、無彩色で60°鏡面光沢度値で72の白色樹脂板(10cm×10cm)を面に垂直に、かつ試験体P表面に接するように貼付した。コンクリートが剥離した部分に、不図示の白色樹脂板を貼付してレーザ光の照射面としたことにより、曲げ試験時に変位を正常に測定できた。 As shown in the present invention 7 of FIG. 7, a white resin plate (10 cm × 10 cm) with an achromatic color and a mirror surface gloss value of 72 is perpendicular to the surface in a portion where the exposed aggregate is conspicuous or a portion where the concrete is peeled off. And attached so as to be in contact with the surface of the test piece P. By attaching a white resin plate (not shown) to the part where the concrete was peeled off to make it an irradiation surface of laser light, the displacement could be measured normally during the bending test.

図7の本発明8に示すように、コンクリート柱は、不図示の白色樹脂板を取り付けることにより、レーザ光の強度がクラス1でも、曲げ試験時に変位を正常に測定することができた。 As shown in Invention 8 of FIG. 7, by attaching a white resin plate (not shown) to the concrete column, even if the intensity of the laser beam is class 1, the displacement can be normally measured during the bending test.

以上説明したように、コンクリート柱からなる試験体Pを地面に対して水平方向に設置し、応力を水平方向に印加する曲げ試験において、応力に対する試験体Pの変位を、複数のレーザ距離計Lを用いて、試験体Pの破壊荷重まで正確に計測することができる。 As described above, in the bending test in which the test body P made of a concrete column is installed horizontally with respect to the ground and stress is applied in the horizontal direction, the displacement of the test body P with respect to the stress is measured by a plurality of laser rangefinders L. Can be used to accurately measure the breaking load of the test piece P.

また、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 Further, although not illustrated one by one, the present invention is carried out with various modifications within a range not deviating from the gist thereof.

本発明は、コンクリート柱の曲げ応力による変位を検出するためのレーザ距離計を用いた曲げ試験方法として、種々の作業現場において、幅広く利用されるものである。 The present invention is widely used in various work sites as a bending test method using a laser range finder for detecting displacement of a concrete column due to bending stress.

P…試験体(電柱)
G…引張荷重
C…中心線
W1…ワイヤ
W…ワイヤ変位計
1…固定治具
2…台車
L(3a〜3e)…レーザ距離計
4…データロガ
5…表示装置
6…巻き取り装置
P ... Specimen (telephone pole)
G ... Tensile load C ... Center line W1 ... Wire W ... Wire displacement meter 1 ... Fixing jig 2 ... Cart L (3a-3e) ... Laser rangefinder 4 ... Data logger 5 ... Display device 6 ... Winding device

Claims (8)

地面に対して水平方向に設置されたコンクリート柱の縦断面の中心線を含む、地面と平行な面上において単独あるいは複数のレーザ距離計を配置し、前記コンクリート柱のレーザ距離計による照射面に60°鏡面光沢度値で80以下の表面性状の反射板、あるいはシールもしくは表面処理を施し、中心線とレーザ距離計の設置点を結ぶコンクリート柱の変位前の最短距離を基準として計測し、中心線のコンクリート柱の固定治具による把持部分から離間した所定の位置で、前記レーザ距離計を設置した位置に対してコンクリート柱の反対側から、地面に平行の方向に引張荷重を発生させ、前記中心線とレーザ距離計の設置点を結ぶコンクリート柱の変位前の最短距離を基準として、コンクリート柱の曲げによる変位を計測することを特徴とするレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法。 A single or multiple laser rangefinders are placed on a plane parallel to the ground, including the centerline of the vertical cross section of the concrete pillar installed horizontally to the ground, and on the irradiation surface of the concrete pillar by the laser rangefinder. A reflective plate with a surface texture of 80 ° or less with a 60 ° mirror surface gloss value, or a seal or surface treatment is applied, and the center is measured based on the shortest distance before displacement of the concrete column connecting the center line and the installation point of the laser rangefinder. at a predetermined position spaced apart from the grip portion by fixture concrete column lines, from the opposite side of the concrete pillars with respect to the position in which installed the laser rangefinder, to generate a tensile load in a direction parallel to the ground, the A bending test method for a concrete pillar using a laser range finder , which measures the displacement due to bending of the concrete pillar based on the shortest distance before the displacement of the concrete pillar connecting the center line and the installation point of the laser range finder. 引張荷重をかけない状態のコンクリート柱の表面に照射するレーザ距離計の光の照射面の直径が1mm以上4mm以下である請求項1記載のレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法。 The method for bending a concrete column using the laser rangefinder according to claim 1, wherein the diameter of the irradiation surface of the light of the laser rangefinder that irradiates the surface of the concrete column without applying a tensile load is 1 mm or more and 4 mm or less. レーザ距離計の波長が400nm以上780nm未満である請求項1又は2に記載のレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法。 The method for bending a concrete column using the laser range finder according to claim 1 or 2, wherein the wavelength of the laser range finder is 400 nm or more and less than 780 nm. コンクリート柱の引張荷重とレーザ距離計からの変位情報を同時にデータロガに収集して、得られた情報を表示装置側に画像表示する請求項1乃至のいずれか1項に記載のレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験方法。 The displacement information from the tensile load and a laser rangefinder for concrete columns simultaneously collected in the data logger, a laser rangefinder according to any one of claims 1 to 3, the image display the obtained information on the display device side Bending test method for concrete columns used. コンクリート柱を一端が固定治具によって把持された状態で地面に対して水平方向に載置させる複数の台車と、地面と平行な面上において配置され、コンクリート柱の把持部分から離間した所定の位置で地面に平行の方向に引張荷重を発生させる巻き取り装置と、巻き取り装置を設置した位置に対してコンクリート柱の反対側で、コンクリート柱の引張荷重による曲げ変位を計測する単独あるいは複数のレーザ距離計と、前記コンクリート柱のレーザ距離計による照射面に60°鏡面光沢度値で80以下の表面性状の反射板、あるいはシールもしくは表面処理部とを有し、
中心線とレーザ距離計の設置点を結ぶコンクリート柱の変位前の最短距離を基準として計測し、前記巻き取り装置で地面に平行の方向に引張荷重を発生させ、前記中心線とレーザ距離計の設置点を結ぶコンクリート柱の変位前の最短距離を基準として、コンクリート柱の曲げによる変位を計測する、ことを特徴としたレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置。
A plurality of carriages to which one end of the concrete column is to be mounted horizontally with respect to the ground in a state of being gripped by the fixture, is placed on the ground plane parallel to the predetermined position away from the grip portion of the concrete column a winding device for generating a tensile load in a direction parallel to the ground in, on the opposite side of the concrete column with respect to the position in which established the winding device, either alone or a plurality of lasers to measure the bending displacement due to tensile load of the concrete pillars The concrete column has a distance meter and a surface-like reflecting plate having a 60 ° mirror surface gloss value of 80 or less, or a seal or a surface treatment portion on the irradiation surface of the concrete column by the laser distance meter.
The shortest distance before displacement of the concrete column connecting the center line and the installation point of the laser distance meter is measured as a reference, and a tensile load is generated in the direction parallel to the ground by the winding device, and the center line and the laser distance meter are measured. A bending test device for concrete columns using a laser distance meter , which measures the displacement due to bending of concrete columns based on the shortest distance before displacement of the concrete columns connecting the installation points.
引張荷重をかけない状態のコンクリート柱の表面に照射するレーザ距離計の光の照射面の直径が1mm以上4mm以下である請求項記載のレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置。 The bending test apparatus for a concrete column using the laser range finder according to claim 5 , wherein the diameter of the irradiation surface of the light of the laser range finder that irradiates the surface of the concrete column without applying a tensile load is 1 mm or more and 4 mm or less. レーザ距離計の波長が400nm以上780nm未満である請求項又はに記載のレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置。 The bending test apparatus for a concrete column using the laser range finder according to claim 5 or 6 , wherein the wavelength of the laser range finder is 400 nm or more and less than 780 nm. コンクリート柱の引張荷重とレーザ距離計からの変位情報を同時に収集して、得られた情報を表示装置側に画像表示可能にするデータロガを有する請求項乃至のいずれかに記載のレーザ距離計を用いたコンクリート柱の曲げ試験装置。 The displacement information from the tensile load and a laser rangefinder for concrete columns and collected at the same time, the resulting laser rangefinder according to any one of claims 5 to 7 having a data logger for the image can be displayed on the display device side information Bending test equipment for concrete columns using.
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