JP7394033B2 - 建物の損傷状況把握システム - Google Patents

Description

本発明は、建物の損傷状況把握システムに関する。

地震発生後に、建物の損傷状況を把握するため、様々な技術が提案されている。
例えば特許文献１には、構造物の構造フレームを形成する複数の構造部材の接合部に振動センサを設置し、接合部に接合した各構造部材の一端部の反対側の他端部が接合する他の接合部に設置した振動センサの検出情報を入力、接合部の振動センサを出力として、接合部と接合部を構成する複数の構造部材からなる各部分構造の動特性の入出力関係をシステム同定し、時刻的に前後の部分構造のシステムを比較し、部分構造を構成する構造部材の損傷の有無及び損傷の程度を検出する構成が開示されている。
特許文献１に開示されたような構成では、構造部材の損傷の有無及び損傷の程度を検出するのに手間がかかり、建物の損傷状況を、より容易に確認することが望まれる。

ところで、上記したような構成では、建物の構造部材に振動センサを設置する必要がある。
例えば、特許文献２には、センサで測定されたコンクリート構造体の状態量を、無線通信により送信する無線通信モジュールが、全体が樹脂で覆われて樹脂の一部が露出した状態でコンクリート構造体内に配置され、樹脂が露出した露出部分とコンクリート構造体の表面とが面一となるように配置されている構成が開示されている。
また、特許文献３には、ひずみを計測する計測装置として、コンクリートを打設する前に、鉄筋等にひずみ計測用のセンサを設け、センサにつながる配線をまとめて型枠の外側に配置し、打設後に、データロガ等に配線を接続することによって、鉄筋等のひずみを計測する構成が開示されている。また、この構成において、ひずみセンサは、金属板に装着され、構造物に取り付けた金属板とひずみセンサからの構造物のひずみ情報を、ＲＦＩＤタグを介する無線通信で送信する。
特許文献２、３に開示されたようなセンサを、特許文献１に開示された構成に適用したとしても、構造部材の損傷の有無及び損傷の程度を検出するのに手間がかかり、建物の損傷状況を容易に確認するのが難しい場合もある。

特開２０１５－４５２６号公報 特開２０１１－１７９８１７号公報 特開２０２０－１２３４６号公報

本発明は、建物の損傷状況を容易に確認可能な、建物の損傷状況把握システムを提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の建物の損傷状況把握システムは、建物の損傷状況把握システムであって、前記建物を構成する鉄筋コンクリート柱の柱主筋の応力負担状態を計測する、鉄筋の軸歪計測手段と、前記鉄筋の軸歪計測手段で得られた計測結果を外部に送信する、前記鉄筋コンクリート柱の外側に設けられる無線通信装置と、柱主筋の応力負担状態と建物の損傷状況との関係を記憶したデータベースと、当該無線通信装置から受信した前記計測結果を基に、前記データベースを参照して、前記建物の前記損傷状況を推定するクラウドコンピュータと、前記損傷状況を閲覧するための利用者端末と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、鉄筋の軸歪計測手段で計測された鉄筋コンクリート柱の柱主筋の応力負担状態の計測結果は、無線通信装置によって外部に送信される。クラウドコンピュータは、無線通信装置から受信した計測結果を基に、柱主筋の応力負担状態と建物の損傷状況との関係が記憶されたデータベースを参照することによって、建物の損傷状況を推定する。このように、データベースに記憶された柱主筋の応力負担状態と建物の損傷状況との関係を参照することによって、軸歪計測手段で計測した柱主筋の応力負担状態から、建物の損傷状況を、より正確に推定することができる。したがって、利用者は、クラウドコンピュータで推定した建物の損傷状況に基づいて、実際の建物の損傷状況を、遠方からであっても、より正確に把握することができる。したがって、地震発生後、柱主筋の軸歪の計測値から柱主筋、及び建物の損傷度を早期にかつ容易に把握することが可能となる。

本発明の一態様においては、本発明の建物の損傷状況把握システムは、前記鉄筋の軸歪計測手段は、前記柱主筋の表面に貼り付けられて、前記柱主筋の軸歪を計測する表面貼付け歪ゲージ部と、前記表面貼付け歪ゲージ部に接続する配線と、を備え、前記鉄筋コンクリート柱のコンクリート部には穴が設けられ、前記配線は前記穴を通るように設けられている。
このような構成によれば、軸歪計測手段の表面貼付け歪ゲージ部に接続される配線は、鉄筋コンクリート柱のコンクリート部に設けられた穴を通るように設けられる。配線は、無線通信装置に接続される。配線を穴に通すことで、この配線がコンクリート部の表面に露出するのを抑えることができる。配線に余長がある場合であっても、配線の余長を穴の内部に収めることで、配線の露出が抑えられる。さらに、穴を利用して無線通信装置を固定することも可能となる。無線通信装置を穴に固定した場合、配線の全体を穴の中に収めることも可能となる。また、配線を穴に通すことによって、表面貼付け歪ゲージ部の上下方向の位置の自由度が高まる。これにより、表面貼付け歪ゲージ部を、上下方向で互いに接続される柱主筋同士の継手位置に限定することなく、柱主筋の下端、中央付近、上端等の位置に配置してもよい。

本発明の一態様においては、本発明の建物の損傷状況把握システムは、前記鉄筋の軸歪計測手段は、前記柱主筋同士を連結し、かつ前記柱主筋の軸歪が計測可能な鉄筋用継手であって、両端に前記柱主筋の挿入口が設けられた鋼製の筒体と、当該筒体に設けられたゲージ穴内に、周囲を前記ゲージ穴の壁面に囲繞されて、前記筒体の内部に埋設されるように設けられた歪ゲージ部と、一端が前記歪ゲージ部に接続され、前記ゲージ穴の内部を通って、他端が外部に位置するように設けられて前記無線通信装置に接続された配線と、を備える。
このような構成によれば、柱主筋同士を連結する鉄筋用継手の筒体のゲージ穴内に、歪ゲージ部が設けられている。筒体には、筒体を介して接続される柱主筋の応力が伝達される。これにより、歪ゲージ部によって柱主筋の軸歪を計測することができる。したがって、柱主筋の応力負担状態から、建物の損傷状況を、より正確に推定することができる。歪ゲージ部は、筒体のゲージ穴内に、周囲をゲージ穴の壁面に囲繞されて、筒体の内部に埋設されるように設けられているので、歪ゲージ部が筒体によって保護され、コンクリート部へのコンクリート打設時、及び打設後のコンクリートのひびわれ等の影響が歪ゲージ部に及ぶのを低減できる。このようにして、柱主筋の表面に歪ゲージ部を直接貼り付けることなく、柱主筋の応力負担状態を計測することが可能となる。

本発明によれば、建物の損傷状況を容易に確認することが可能となる。

本発明の実施形態に係る建物の損傷状況把握システムの機能的な構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における鉄筋の軸歪計測手段が設けられた鉄筋コンクリート柱の立断面図である。 図２のＩ－Ｉ矢視断面図である。 図１の建物の損傷状況把握システムのデータベースに記憶された、柱主筋の応力負担状態と建物の損傷状況との関係についてのテーブルの一例である。 本発明の実施形態に係る建物の損傷状況把握システムにおける、建物の損傷状況把握方法の流れを示すフローチャートである。 第２の実施形態における鉄筋の軸歪計測手段が設けられた鉄筋コンクリート柱の立断面図である。 鉄筋の軸歪計測手段が設けられた部分における鉄筋コンクリート柱の拡大断面図である。

本発明は、建物を構成するＲＣ柱の柱主筋に生じる軸歪の計測値から、柱主筋の応力負担状態、及び建物の損傷状況を推定する、建物の損傷状況把握システムである。柱主筋の軸歪計測手段２０Ａ、２０Ｂは、柱主筋の表面貼付け歪ゲージ部２１、または鉄筋用継手の筒体内部に埋設される歪ゲージ部２６で計測する。
以下、添付図面を参照して、本発明による建物の損傷状況把握システムを実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
本発明の実施形態に係る建物の損傷状況把握システムの機能的な構成を示すブロック図を図１に示す。図２は、本実施形態における鉄筋の軸歪計測手段が設けられた鉄筋コンクリート柱の立断面図である。図３は、図２のＩ－Ｉ矢視断面図である。
図１に示されるように、建物の損傷状況把握システム１０は、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａと、無線通信装置３０と、クラウドコンピュータ５０と、データベース４０と、利用者端末６０と、を備える。
鉄筋の軸歪計測手段２０Ａは、建物の損傷状況把握システム１０における損傷状況の把握対象となる建物１に設置される。図２、図３に示すように、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａは、建物１を構成する鉄筋コンクリート柱２の柱主筋４の応力負担状態を柱主筋４の表面、または後に説明する第２の実施形態のように柱主筋４同士を連結する鉄筋用継手の筒体内部に埋設させた歪ゲージで計測する。鉄筋の軸歪計測手段２０Ａで計測された計測結果は、無線通信装置３０に出力される。本実施形態において、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａとしては、後に詳述するように、柱主筋４の軸歪を計測する表面貼付け歪ゲージ部２１が用いられる。表面貼付け歪ゲージ部２１は、鉄筋コンクリート柱を構成する複数の柱主筋４に貼り付ける。表面貼付け歪ゲージ部２１の貼付位置は、柱に対して地震力が多方向から加わることを考慮すると、対角線位置に配筋される複数の柱主筋に設けることが好ましい。よって、柱主筋４の応力負担状態は、図４に示すデータベース（後述）を参照し、鉄筋コンクリート柱の柱主筋４に生じる軸歪の各計測値のうち、最大値または最小値から推定する。

無線通信装置３０は、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａで得られた計測結果を外部に送信する。無線通信装置３０は、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａとともに建物１に設置される。無線通信装置３０は、鉄筋コンクリート柱２の外側に設けられる。つまり、無線通信装置３０は、鉄筋コンクリート柱２中に埋設されておらず、少なくともその一部が鉄筋コンクリート柱２の外側に向けて露出している。無線通信装置３０は、外部ネットワーク１００に対し、無線により通信可能となっている。ここで、外部ネットワーク１００とは、例えば、無線通信装置３０と無線による通信を行うことのできるインターネット等の公衆無線網等である。無線通信装置３０は、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの計測結果をクラウドコンピュータ５０に送信する。

図１に示すように、クラウドコンピュータ５０、及びデータベース４０は、建物１とは異なる場所に設置されている。
データベース４０は、クラウドコンピュータ５０とともに設置されている。データベース４０は、柱主筋４の応力負担状態と建物１の損傷状況との関係を、予め記憶している。
図４は、建物の損傷状況把握システムのデータベースに記憶された、柱主筋の応力負担状態と建物の損傷状況との関係についてのテーブルの一例を示す。なお、図４に示すデータベース４０は、日本建築学会：鉄筋コンクリート造建物の靭性保証型耐震設計指針・同解説（１９９９年９月発行）と、一般社団法人、日本建築構造技術者協会：ＪＳＣＡ版ＲＣ建築構造の設計（第２版、２０１９年２月発行）を参考とし、柱主筋の軸歪と、柱主筋の応力負担状態、及び建物の損傷状況を連携付けたものである。
この図４に示すように、データベース４０に記憶されたテーブルＴには、柱主筋４の軸歪と、柱主筋４の応力負担状態と、建物１の損傷状況とが、互いに関連付けて登録されている。図４のテーブルＴにおいて、柱主筋４の軸歪は、引張方向の軸歪を「正」、圧縮方向の軸歪を「負」としている。図４の例では、例えば、軸歪μが「－２０００≦μ≦２０００」であれば、柱主筋４の応力負担状態は「健全レベル」であり、建物１の損傷状況は「健全（被害無し）」であるとしている。軸歪μ（の絶対値）が、より大きくなり、「２０００＜μ≦５０００」、「－５０００≦μ＜－２０００」である場合、柱主筋４の応力負担状態は「過大引張レベル」、「過大圧縮レベル」であり、建物１の損傷状況は、いずれも「軽微」であるとしている。軸歪μ（の絶対値）が、さらに大きくなり、「５０００＜μ≦１００００」、「－１００００≦μ＜－５０００」である場合、柱主筋４の応力負担状態は「引張損傷破壊レベル」、「圧縮損傷破壊レベル」であり、建物１の損傷状況は、いずれも「小破」であるとしている。軸歪μ（の絶対値）が、より一層大きくなり、「１００００＜μ」、または「μ＜－１００００」である場合、柱主筋４の応力負担状態は「引張破壊レベル」、「圧縮破壊レベル」であり、建物１の損傷状況は、いずれも「中破」であるとしている。なお、ここで図４のテーブルＴに示した軸歪μの閾値、柱主筋４の応力負担状態のレベル数は、一例に過ぎず、適宜変更可能である。

図１に示すように、クラウドコンピュータ５０は、無線又は有線により、外部ネットワーク１００に接続されている。クラウドコンピュータ５０は、無線通信装置３０から受信した計測結果を基に、データベース４０を参照して、建物１の損傷状況を推定する。クラウドコンピュータ５０は、識別処理部５１と、建物演算処理部５２と、を備えている。
識別処理部５１は、外部ネットワーク１００を介して外部から受信した鉄筋の軸歪計測手段２０Ａでの計測結果に基づいて、各計測結果の計測時刻、計測を行った鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの識別情報を取得する。

建物演算処理部５２は、無線通信装置３０から受信した計測結果に基づき、建物１の損傷状況を推定する。建物演算処理部５２は、軸歪データ処理部５５と、損傷状況判定部５６とを備えている。軸歪データ処理部５５は、無線通信装置３０から受信した鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの計測結果を基に、データベース４０を参照して、柱主筋４の応力負担状態を取得する。具体的には、軸歪データ処理部５５は、データベース４０に記憶されたテーブルＴ（図４参照）を参照し、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの計測結果である軸歪μの数値（最大値または最小値）に対応する、柱主筋４の応力負担状態のレベル（「健全レベル」、「過大引張レベル」、「過大圧縮レベル」、「引張損傷破壊レベル」、「圧縮損傷破壊レベル」、「引張破壊レベル」、「圧縮破壊レベル」のいずれか一つ）を取得（特定）する。
損傷状況判定部５６は、データベース４０に記憶されたテーブルＴを参照し、軸歪データ処理部５５で取得された柱主筋４の応力負担状態のレベルに対応する、建物１の損傷状況（「健全」、「軽微」、「小破」、「中破」のいずれか一つ）を判定する。損傷状況判定部５６による判定結果は、データベース４０に記憶される。

利用者端末６０は、パーソナルコンピュータ、タブレット装置、スマートフォン、携帯電話等であり、無線又は有線により、外部ネットワーク１００を介してクラウドコンピュータ５０、データベース４０に接続可能となっている。利用者端末６０は、表示部６１を有している。利用者端末６０は、表示部６１により、利用者が、データベース４０に記憶された、クラウドコンピュータ５０で推定した建物１の損傷状況等を閲覧可能となっている。利用者端末６０は、クラウドコンピュータ５０に対し、初期設定や、建物の損傷状況把握システム１０における、建物１での鉄筋の軸歪計測手段２０Ａによる計測開始、等の指令を出力することもできる。

図２に示すように、鉄筋コンクリート柱２は、プレキャストコンクリート造で、上下方向に複数のプレキャスト柱材５を積み重ねて接合することによって構成されている。各プレキャスト柱材５は、コンクリート部３と、柱主筋４と、を主に備えている。コンクリート部３は、上下方向に所定長を有し、予め所定形状に形成されている。図２、図３に示すように、柱主筋４は、コンクリート部３に複数本が埋設されている。各柱主筋４は、それぞれ上下方向に延びている。複数本の柱主筋４の周囲には、帯筋９（図３参照）が配設されている。
図２に示すように、互いに上下に位置するプレキャスト柱材５同士は、柱主筋４同士が継手部Ｊ１で接合されている。本実施形態においては、接手部Ｊ１は鉄筋用継手１１である。この鉄筋用継手１１は、柱主筋４同士を連結する。鉄筋用継手１１は、鋼製で、上下方向に延びる筒状をなしている。鉄筋用継手１１には、両端にそれぞれ柱主筋４の挿入口１１ａが設けられている。鉄筋用継手１１の側面には、鉄筋用継手１１の内部空間と外部を連通させるグラウト孔１１ｇが設けられている。鉄筋用接手１１には、上方から、柱主筋４が挿入されている。鉄筋用継手１１の下面は、プレキャスト柱材５のコンクリート部３の下面に露出するように設けられている。
下方に位置するプレキャスト柱材５Ａにおいて、柱主筋４Ａの上端部は、コンクリート部３から上方に突出している。この柱主筋４Ａの上端部は、上方に位置するプレキャスト柱材５Ｂのコンクリート部３の下面から露出する、鉄筋用接手１１の内部空間に挿入されている。
コンクリート部３の側面には、穴８が設けられている。穴８は、機械式接手１１のグラウト孔１１ｇと連通するように形成されている。下方に位置するプレキャスト柱材５Ａの柱主筋４Ａの上端部が、上方に位置するプレキャスト柱材５Ｂの鉄筋用接手１１の内部空間に挿入された後に、穴８とグラウト孔１１ｇを介して、鉄筋用接手１１の内部空間にグラウト材が充填される。これにより、互いに上下に位置する柱主筋４Ａ、４Ｂが接合されている。

図２、図３に示すように、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａは、鉄筋コンクリート柱２に設けられた複数本の柱主筋４のうち、少なくとも一本の柱主筋４に設けられている。本実施形態では、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａは、鉄筋コンクリート柱２に設けられた複数本の柱主筋４のうち、例えば二本の柱主筋４に設けられている。鉄筋の軸歪計測手段２０Ａは、表面貼付け歪ゲージ部２１と、配線２２と、を備えている。
表面貼付け歪ゲージ部２１は、コンクリート部３に埋設された部分で、柱主筋４の表面に貼り付けられている。表面貼付け歪ゲージ部２１の、柱主筋４に貼り付けられた表面以外の、他の表面は、樹脂等によってコーティングされており、表面貼付け歪ゲージ部２１は、コンクリート部３を形成するコンクリートの打設養生時の影響から保護されている。表面貼付け歪ゲージ部２１は、柱主筋４の軸歪を計測する。
配線２２は、その一端が表面貼付け歪ゲージ部２１に接続されている。配線２２は、柱主筋４と鉄筋用接手１１の表面に沿って設けられた後に、穴８を通るように配置されている。配線２２の他端は、無線通信装置３０に接続されている。
ここで、無線通信装置３０は、例えばＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）タグである。無線通信装置３０は、例えば、穴８を塞ぐように配置されている。このため、配線２２は、穴８内に収容され、鉄筋コンクリート柱２の外部に露出していない。

図５は、本発明の実施形態に係る建物の損傷状況把握システムのクラウドコンピュータで実施される、建物の損傷状況把握処理の流れを示すフローチャートである。
この図５に示すように、建物の損傷状況把握システム１０における、建物の損傷状況把握方法は、柱主筋４の応力負担状態の計測結果を受信するステップＳ１と、識別情報を取得するステップＳ２と、柱主筋４の応力負担状態を取得するステップＳ３と、建物１の損傷状況を判定するステップＳ４と、判定結果を出力するステップＳ５と、を含む。
利用者端末６０から、建物の損傷状況把握システム１０における、建物１での鉄筋の軸歪計測手段２０Ａによる計測開始指令が出力されると、クラウドコンピュータ５０は、図５に示す一連の建物の損傷状況把握処理を開始する。
建物１に設けられた鉄筋の軸歪計測手段２０Ａでは、表面貼付け歪ゲージ部２１で、柱主筋４に生じる軸歪を計測する。表面貼付け歪ゲージ部２１における計測結果は、配線２２を介して無線通信装置３０に転送される。無線通信装置３０は、計測結果のデータを、外部ネットワーク１００を介してクラウドコンピュータ５０に送信する。

クラウドコンピュータ５０では、無線通信装置３０から送信された計測結果のデータを受信する（ステップＳ１）。
続いて、クラウドコンピュータ５０では、識別処理部５１が、外部ネットワーク１００を介して外部から受信した鉄筋の軸歪計測手段２０Ａでの計測結果に含まれる、各計測結果の計測時刻、計測を行った鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの識別情報を取得する（ステップＳ２）。これにより、クラウドコンピュータ５０では、どの鉄筋コンクリート柱２の柱主筋４Ａについての軸歪の計測結果を受信したのかを特定（識別）する。

次に、クラウドコンピュータ５０では、建物演算処理部５２の軸歪データ処理部５５が、ステップＳ１で受信した、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの計測結果を基に、データベース４０を参照して、柱主筋４の応力負担状態を取得する（ステップＳ３）。具体的には、軸歪データ処理部５５が、データベース４０に記憶されたテーブルＴを参照し、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの計測結果である軸歪μの数値に対応する、柱主筋４の応力負担状態のレベルを取得（特定）する。
さらに、クラウドコンピュータ５０では、損傷状況判定部５６が、データベース４０に記憶されたテーブルＴを参照し、軸歪データ処理部５５で取得された柱主筋４の応力負担状態のレベルに対応する、建物１の損傷状況を判定する（ステップＳ４）。損傷状況判定部５６による判定結果は、データベース４０に記憶される。

その後、利用者が利用者端末６０を操作し、クラウドコンピュータ５０に対し、建物１の損傷状況についての判定結果の閲覧をリクエストすると、リクエスト信号が外部ネットワーク１００を介してクラウドコンピュータ５０に送信される。クラウドコンピュータ５０では、利用者端末６０からのリクエスト信号を受信すると、データベース４０に記憶された、建物１の損傷状況についての判定結果を出力する（ステップＳ５）。利用者端末６０では、外部ネットワーク１００を介して、建物１の損傷状況についての判定結果を受信すると、表示部６１に、その判定結果を表示する。

上述したような建物の損傷状況把握システム１０によれば、建物１を構成する構造部材のうち、鉄筋コンクリート柱２の柱主筋４の応力負担状態を計測する、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａと、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａで得られた計測結果を外部に送信する、鉄筋コンクリート柱２の外側に設けられる無線通信装置３０と、柱主筋４の応力負担状態と建物１の損傷状況との関係を記憶したデータベース４０と、無線通信装置３０から受信した計測結果を基に、データベース４０を参照して、建物１の損傷状況を推定するクラウドコンピュータ５０と、損傷状況を閲覧するための利用者端末６０と、を備える。
このような構成によれば、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａで計測された鉄筋コンクリート柱２の柱主筋４の応力負担状態の計測結果は、無線通信装置３０によって外部に送信される。クラウドコンピュータ５０は、無線通信装置３０から受信した計測結果を基に、柱主筋４の応力負担状態と建物１の損傷状況との関係が記憶されたデータベース４０を参照することによって、建物１の損傷状況を推定する。このように、データベース４０に記憶された柱主筋４の応力負担状態と建物１の損傷状況との関係を参照することによって、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａで計測した柱主筋４の応力負担状態から、建物１の損傷状況を、より正確に推定することができる。したがって、利用者は、クラウドコンピュータ５０で推定した建物１の損傷状況に基づいて、実際の建物１の損傷状況を、遠方からであっても、より正確に把握することができる。このようにして、建物１の損傷状況を、より容易に確認することが可能となる。

また、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａは、柱主筋４の表面に貼り付けられて、柱主筋４の軸歪を計測する表面貼付け歪ゲージ部２１と、表面貼付け歪ゲージ部２１に接続する配線２２と、を備え、鉄筋コンクリート柱２のコンクリート部３には穴８が設けられ、配線２２は穴８を通るように設けられている。
このような構成によれば、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａの表面貼付け歪ゲージ部２１に接続される配線２２は、鉄筋コンクリート柱２のコンクリート部３に設けられた穴８を通るように設けられる。配線２２は、無線通信装置３０に接続される。配線２２を穴８に通すことで、この配線２２がコンクリート部３の表面に露出するのを抑えることができる。配線２２に余長がある場合であっても、配線２２の余長を穴８の内部に収めることで、配線２２の露出が抑えられる。さらに、穴８を利用して無線通信装置３０を固定することも可能となる。無線通信装置３０を穴８に固定した場合、配線２２の全体を穴８の中に収めることも可能となる。また、配線２２を穴８に通すことによって、表面貼付け歪ゲージ部２１の上下方向の位置の自由度が高まる。これにより、表面貼付け歪ゲージ部２１を、上下方向で互いに接続される柱主筋４同士の継手位置に限定することなく、柱主筋４の下端、中央付近、上端等の位置に配置してもよい。

（第２の実施形態）
次に、本発明にかかる建物の損傷状況把握システムの第２の実施形態について説明する。なお、以下に説明する第２の実施形態においては、上記第１の実施形態に対し、鉄筋の軸歪計測手段の構成のみが異なる。そこで、以下の説明では、上記第１の実施形態と共通する構成については図中に同符号を付してその説明を省略する。
図６は、第２の実施形態における鉄筋の軸歪計測手段が設けられた鉄筋コンクリート柱の立断面図である。図７は、鉄筋の軸歪計測手段が設けられた部分における鉄筋コンクリート柱の拡大断面図である。
図６、図７に示すように、鉄筋コンクリート柱２において、互いに上下に位置するプレキャスト柱材５同士は、柱主筋４同士が継手部Ｊ２で接合されている。本実施形態においては、接手部Ｊ２は鉄筋用継手２４である。この鉄筋用継手２４は、柱主筋４同士を連結し、かつ柱主筋４の軸歪が計測可能である。鉄筋用継手２４は、筒体２５と、歪ゲージ部２６と、外周貼付け歪ゲージ部２７と、配線２３、２９と、を備えている。
筒体２５は、鋼製で、上下方向に延びる筒状をなしている。筒体２５には、両端にそれぞれ柱主筋４の挿入口２５ａが設けられている。筒体２５の側面には、筒体２５の内部空間と外部を連通させるグラウト孔２５ｇが設けられている。筒体２５には、上方から、柱主筋４が挿入されている。筒体２５の下面は、プレキャスト柱材５のコンクリート部３の下面に露出するように設けられている。
下方に位置するプレキャスト柱材５Ａにおいて、柱主筋４Ａの上端部は、コンクリート部３から上方に突出している。この柱主筋４Ａの上端部は、上方に位置するプレキャスト柱材５Ｂのコンクリート部３の下面から露出する、筒体２５の内部空間に挿入されている。
コンクリート部３の側面には、穴８が設けられている。穴８は、筒体２５のグラウト孔２５ｇと連通するように形成されている。下方に位置するプレキャスト柱材５Ａの柱主筋４Ａの上端部が、上方に位置するプレキャスト柱材５Ｂの筒体２５の内部空間に挿入された後に、穴８とグラウト孔２５ｇを介して、筒体２５の内部空間にグラウト材が充填される。これにより、互いに上下に位置する柱主筋４Ａ、４Ｂが接合されている。

筒体２５には、上端面から下方に向かって延びるゲージ穴２５ｈが形成されている。歪ゲージ部２６は、ゲージ穴２５ｈ内に、周囲をゲージ穴２５ｈの壁面に囲繞されて、筒体２５の内部に埋設されるように設けられている。外周貼付け歪ゲージ部２７は、筒体２５の外周面に貼り付けられている。本実施形態において、外周貼付け歪ゲージ部２７は、筒体２５の外周面に周方向に間隔をあけて例えば二つ設けられている。表面貼付け歪ゲージ部２７の、筒体２５に貼り付けられた表面以外の、他の表面は、樹脂等によってコーティングされており、表面貼付け歪ゲージ部２７は、コンクリート部３を形成するコンクリートの打設養生時の影響から保護されている。歪ゲージ部２６、及び外周貼付け歪ゲージ部２７は、柱主筋４同士を連結する筒体２５の軸歪を計測する。
配線２３は、その一端がゲージ穴２５ｈ内で歪ゲージ部２６に接続されている。ゲージ穴２５ｈの上端は、配線２３との隙間が不図示のシール材等によって封止されている。配線２９は、その一端が各外周貼付け歪ゲージ部２７に接続されている。配線２３、２９は、柱主筋４と筒体２５の表面に沿って設けられた後に、穴８を通るように配置されている。配線２３、２９の他端は、無線通信装置３０に接続されている。
無線通信装置３０は、例えば、穴８を塞ぐように配置されている。このため、配線２３、２９は、穴８内に収容され、鉄筋コンクリート柱２の外部に露出していない。

上記したような鉄筋の軸歪計測手段２０Ｂを用いることで、上記第１の実施形態と同様にして、クラウドコンピュータ５０による建物の損傷状況把握処理（図５参照）を実施することができる。ここで、図５の柱主筋４の応力負担状態を取得するステップＳ３では、建物演算処理部５２の軸歪データ処理部５５が、鉄筋の軸歪計測手段２０Ｂの計測結果を基に、例えば、歪ゲージ部２６と、２つの外周貼付け歪ゲージ部２７とで計測された筒体２５の軸歪の平均値を、柱主筋４の軸歪として採用する。

上述したような建物の損傷状況把握システム１０によれば、上記第１の実施形態と同様、データベース４０に記憶された柱主筋４の応力負担状態と建物１の損傷状況との関係を参照することによって、鉄筋の軸歪計測手段２０Ｂで計測した柱主筋４の応力負担状態から、建物１の損傷状況を推定することができる。したがって、建物１の損傷状況を、より容易に確認することが可能となる。

また、鉄筋の軸歪計測手段２０Ｂは、柱主筋４同士を連結し、かつ柱主筋４の軸歪が計測可能な鉄筋用継手２４であって、両端に柱主筋４の挿入口２５ａが設けられた鋼製の筒体２５と、筒体２５に設けられたゲージ穴２５ｈ内に、周囲をゲージ穴２５ｈの壁面に囲繞されて、筒体２５の内部に埋設されるように設けられた歪ゲージ部２６と、一端が歪ゲージ部２６に接続され、ゲージ穴２５ｈの内部を通って、他端が外部に位置するように設けられて無線通信装置３０に接続された配線２３と、を備える
このような構成によれば、柱主筋４同士を連結する鉄筋用継手の筒体２５のゲージ穴２５ｈ内に、歪ゲージ部２６が設けられている。筒体２５には、筒体２５を介して接続される柱主筋４の応力が伝達される。これにより、歪ゲージ部２６によって柱主筋４の軸歪を計測することができる。したがって、柱主筋４の応力負担状態から、建物１の損傷状況を、より正確に推定することができる。歪ゲージ部２６は、筒体２５のゲージ穴２５ｈ内に、周囲をゲージ穴２５ｈの壁面に囲繞されて、筒体２５の内部に埋設されるように設けられているので、歪ゲージ部２６が筒体２５によって保護され、コンクリート部３へのコンクリート打設時、及び打設後のコンクリートのひびわれ等の影響が歪ゲージ部２６に及ぶのを低減できる。このようにして、柱主筋４の表面に歪ゲージ部２６を直接貼り付けることなく、柱主筋４の応力負担状態を計測することが可能となる。

（実施形態の変形例）
なお、本発明の建物の損傷状況把握システムは、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態では、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａ、２０Ｂを、プレキャスト柱材５Ｂの下端部における、柱主筋４同士の継手部Ｊ１、Ｊ２近傍に設けるようにしたが、これに限らない。例えば、第１の実施形態において、鉄筋の軸歪計測手段２０Ａを、各プレキャスト柱材５の上端部や中間部に設け、これらの部分で、柱主筋４の軸歪を計測するようにしてもよい。この場合においては、プレキャスト柱材５のコンクリート部３に、配線２２を通すための穴を特別に形成するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、柱主筋の応力負担状態、及び建物の損傷状況は、ＲＣ柱の柱主筋に生じる軸歪の各計測値のうち、最大値または最小値から推定しているが、例えば、壁の場合などでは、各計測値の平均値から鉄筋の応力負担状態や建物の損傷状況を推定しても良い。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。

（関連技術）
次に、本発明の関連技術について説明する。
上記実施形態のような建物の損傷状況把握システムに関して、次のような特徴を備えた建物の損傷状況把握システムが考えられる。
すなわち、本関連技術の建物の損傷状況把握システムにおいては、鉄筋の軸歪計測手段は、柱主筋ではなく、壁、梁等の、建物を構成する、柱以外の他の構造部材に配筋される主筋に設けられる。
このような構成では、上記実施形態の建物の損傷状況把握システムと同様に、建物の損傷状況を容易に確認可能である。

１ 建物 ２４ 鉄筋用継手
２ 鉄筋コンクリート柱 ２５ 筒体
３ コンクリート部 ２５ａ 挿入口
４、４Ａ、４Ｂ 柱主筋 ２５ｈ ゲージ穴
８ 穴 ２６ 歪ゲージ部
１０ 損傷状況把握システム ３０ 無線通信装置
２０Ａ、２０Ｂ 鉄筋の軸歪計測手段 ４０ データベース
２１ 表面貼付け歪ゲージ部 ５０ クラウドコンピュータ
２２、２３ 配線 ６０ 利用者端末

Claims (2)

1. 建物の損傷状況把握システムであって、
   前記建物を構成する鉄筋コンクリート柱の柱主筋の応力負担状態を計測する、鉄筋の軸歪計測手段と、
   前記鉄筋の軸歪計測手段で得られた計測結果を外部に送信する、前記鉄筋コンクリート柱の外側に設けられる無線通信装置と、
   柱主筋の応力負担状態と建物の損傷状況との関係を記憶したデータベースと、
   当該無線通信装置から受信した前記計測結果を基に、前記データベースを参照して、前記建物の前記損傷状況を推定するクラウドコンピュータと、
   前記損傷状況を閲覧するための利用者端末と、を備え、
   前記鉄筋の軸歪計測手段は、
   前記柱主筋の表面に貼り付けられて、前記柱主筋の軸歪を計測する表面貼付け歪ゲージ部と、
   一端が前記表面貼付け歪ゲージ部に接続され、他端が前記無線通信装置に接続されている配線と、
   を備え、
   前記鉄筋コンクリート柱のコンクリート部には穴が設けられ、
   前記配線は前記穴を通るように設けられ、
   前記鉄筋コンクリート柱は、プレキャストコンクリート造であり、
   前記穴は、前記鉄筋コンクリート柱の前記柱主筋同士を接合する鉄筋用継手のグラウト孔と連通するように形成されていることを特徴とする建物の損傷状況把握システム。
2. 建物の損傷状況把握システムであって、
   前記建物を構成する鉄筋コンクリート柱の柱主筋の応力負担状態を計測する、鉄筋の軸歪計測手段と、
   前記鉄筋の軸歪計測手段で得られた計測結果を外部に送信する、前記鉄筋コンクリート柱の外側に設けられる無線通信装置と、
   柱主筋の応力負担状態と建物の損傷状況との関係を記憶したデータベースと、
   当該無線通信装置から受信した前記計測結果を基に、前記データベースを参照して、前記建物の前記損傷状況を推定するクラウドコンピュータと、
   前記損傷状況を閲覧するための利用者端末と、を備え、
   前記鉄筋の軸歪計測手段は、前記柱主筋同士を連結し、かつ前記柱主筋の軸歪が計測可能な鉄筋用継手であって、
   両端に前記柱主筋の挿入口が設けられた鋼製の筒体と、
   当該筒体に設けられたゲージ穴内に、周囲を前記ゲージ穴の壁面に囲繞されて、前記筒体の内部に埋設されるように設けられた歪ゲージ部と、
   一端が前記歪ゲージ部に接続され、前記ゲージ穴の内部を通って、他端が外部に位置するように設けられて前記無線通信装置に接続された配線と、を備えることを特徴とする建物の損傷状況把握システム。
   

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