JP2019100913A - Method of evaluating accessory support state - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物の表面に取り付けられた付帯物の振動を離れた位置から非接触振動測定装置によって測定することで行われる付帯物支持状態の評価方法に関するものである。 The present invention relates to a method for evaluating the support state of an accessory, which is performed by measuring the vibration of an accessory attached to the surface of a structure from a distant position using a non-contact vibration measuring device.
特許文献１，２に開示されているように、鉄筋コンクリート製のコンクリート構造物に、ひび割れが発生していないかなどの健全性を診断する方法が知られている。 As disclosed in Patent Documents 1 and 2, a method is known for diagnosing the soundness of a reinforced concrete structure, such as whether or not a crack has occurred.
この特許文献１，２には、コンクリート構造物の固有振動数を測定することで、健全性を診断する方法が開示されている。すなわち、コンクリート構造物が健全な状態なときの固有振動数を測定しておき、検査時に測定された固有振動数が健全時の固有振動数よりも低下していれば、コンクリート構造物にひび割れが発生している等の損傷や劣化があるという診断をすることができる。 The Patent Documents 1 and 2 disclose methods of diagnosing soundness by measuring the natural frequency of a concrete structure. That is, the natural frequency when the concrete structure is in a healthy state is measured, and if the natural frequency measured at the time of inspection is lower than the natural frequency at the time of sound inspection, the concrete structure is cracked It can be diagnosed that there is damage or deterioration such as occurring.
特許文献１，２に記載されているようなコンクリート構造物の本体を対象とする場合であれば、固有振動数の変化の程度から比較的容易に健全性を推定することができる。しかしながら、構造物の表面に取り付けられた外壁材などの付帯物となると、健全性の判定が難しくなる。例えば多数のビスで構造物の本体に固定された外壁材の場合、数本のビスが緩んだとしても落下することはないが、ある本数以上のビスが緩んだときに急激に落下の危険性が高まることがあるので、一律の基準で支持状態を評価することは難しい。 If the main body of the concrete structure as described in Patent Literatures 1 and 2 is targeted, the soundness can be relatively easily estimated from the degree of change of the natural frequency. However, if it becomes incidental materials, such as an outer wall material attached to the surface of a structure, judgment of soundness will become difficult. For example, in the case of an outer wall material fixed to the main body of a structure with a large number of screws, even if several screws are loosened, it does not fall, but the risk of falling rapidly when more than a certain number of screws are loosened It is difficult to assess the status of support on a uniform basis.
そこで、本発明は、構造物の表面に取り付けられた付帯物の複数の支持状態を、遠隔から振動を測定することで高い精度で評価することが可能な付帯物支持状態の評価方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention provides an evaluation method of an accessory support state capable of evaluating a plurality of support states of an accessory attached to the surface of a structure with high accuracy by measuring vibration remotely. The purpose is that.
前記目的を達成するために、本発明の付帯物支持状態の評価方法は、構造物の表面に取り付けられた付帯物の振動を離れた位置から非接触振動測定装置によって測定することで行われる付帯物支持状態の評価方法であって、前記付帯物の前記構造物の本体に対する複数の支持状態と、前記非接触振動測定装置による測定結果から求められる判別値との関係を示した判定基準を取得するステップと、測定対象となる付帯物が振動しているときに前記非接触振動測定装置によって振動を測定するステップと、前記非接触振動測定装置による測定結果から前記測定対象の判別値を求めるステップと、前記測定対象の判別値と前記判定基準とから前記付帯物の支持状態を判定するステップとを備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the method for evaluating the support state of an accessory according to the present invention is an accessory performed by measuring the vibration of an accessory attached to the surface of a structure from a distant position by a non-contact vibration measuring device. In the evaluation method of the object support state, a determination criterion is obtained which indicates the relationship between a plurality of support states of the accessory with respect to the main body of the structure and the determination value obtained from the measurement result by the noncontact vibration measuring device. Measuring the vibration by the non-contact vibration measuring device when the accessory to be measured vibrates, and determining the discrimination value of the measuring object from the measurement result by the non-contact vibration measuring device And determining the supporting state of the accessory from the determination value of the object to be measured and the determination reference.
ここで、前記判別値は、固有振動数又は卓越周波数とすることができる。また、前記非接触振動測定装置には、レーザドップラ振動計を使用することができる。 Here, the discrimination value may be a natural frequency or a dominant frequency. Moreover, a laser Doppler vibrometer can be used for the said non-contact vibration measuring apparatus.
さらに、前記測定対象となる付帯物の振動は、常時微動によるものであってもよい。一方、前記判定基準は、前記構造物の複数の支持状態の付帯物を加振器によって振動させることで前記構造物ごとに作成されることが好ましい。 Furthermore, the vibration of the incidental object to be measured may be always by fine movement. On the other hand, it is preferable that the determination standard is created for each of the structures by vibrating a plurality of support-related accessories of the structures with a vibrator.
このように構成された本発明の付帯物支持状態の評価方法は、構造物の表面に取り付けられた付帯物の複数の支持状態と、非接触振動測定装置による測定結果から求められる判別値との関係を示した判定基準を予め取得しておく。そして、測定対象となる付帯物が振動しているときに非接触振動測定装置によって測定された結果と判定基準とに基づいて、付帯物の支持状態を判定する。 The evaluation method of the support condition of the present invention of the present invention configured in this way comprises a plurality of support conditions of the support attached to the surface of the structure and a discrimination value obtained from the measurement result by the non-contact vibration measuring device. The determination criteria indicating the relationship are obtained in advance. Then, when the accessory to be measured vibrates, the supporting state of the accessory is determined based on the result measured by the non-contact vibration measuring device and the determination reference.
このため、構造物の表面に取り付けられた付帯物が常時微動や強制振動の付与によって振動していれば、その支持状態がいずれの状態にあるかを、遠隔から高い精度で評価することができる。 For this reason, if the accessory attached to the surface of the structure vibrates due to the application of the fine movement or the forced vibration at all times, it can be remotely evaluated with high accuracy which state the support state is. .
このような非接触振動測定装置による測定結果から求められる判別値としては、固有振動数や卓越周波数を利用することができる。また、非接触振動測定装置には、レーザドップラ振動計が使用できる。 As a discriminant value calculated | required from the measurement result by such a non-contact vibration measuring apparatus, a natural frequency and a dominant frequency can be utilized. Moreover, a laser doppler vibrometer can be used for a noncontact vibration measuring device.
そして、判定基準が予め作成されていれば、測定対象となる付帯物の振動は常時微動によって生じるものでもよいので、付帯物が高所にある場合であっても簡単に定期検査などを実施することができる。 And, as long as the judgment standard is prepared in advance, the vibration of the incidental object to be measured may be always caused by the fine movement, so even if the incidental object is at a high place, the periodic inspection etc. is easily carried out be able to.
一方、判定基準は、複数の支持状態の付帯物を加振器によって振動させることで構造物ごとに作成することができる。構造物ごとに判定基準を作成することで、より精度の高い評価を行うことができるようになる。 On the other hand, a judgment standard can be created for every structure by vibrating the attachment of a plurality of support states by a vibrator. By creating the determination criteria for each structure, it is possible to perform more accurate evaluation.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施の形態の付帯物支持状態の評価方法で実施される振動の測定状況を説明する斜視図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view for explaining the measurement condition of vibration implemented by the method of evaluating the accessory support state of the present embodiment.
本実施の形態の付帯物支持状態の評価方法の適用対象となる構造物は、例えば表面にタイルやパネルなどの外壁材Ｍ１（付帯物）が取り付けられた建物Ｍである。ここで、外壁材Ｍ１は、ビスＭ２や接着剤などによって建物Ｍの本体の表面に貼り付けられている。 The structure to which the evaluation method of the accessory support state of the present embodiment is applied is, for example, a building M in which an outer wall material M1 (an accessory) such as a tile or a panel is attached to the surface. Here, the outer wall material M1 is attached to the surface of the main body of the building M with a screw M2 or an adhesive.
本実施の形態の付帯物支持状態の評価方法では、この外壁材Ｍ１に発生した振動を測定することによって、外壁材Ｍ１の支持状態を判定する。ここで、外壁材Ｍ１の支持状態とは、例えば建物Ｍの本体との接合強度の程度を言う。 In the evaluation method of the accessory support state of the present embodiment, the support state of the outer wall material M1 is determined by measuring the vibration generated in the outer wall material M1. Here, the supported state of the outer wall material M1 refers to, for example, the degree of bonding strength with the main body of the building M.
例えば図３に示すように、外壁材Ｍ１が複数本のビスＭ２，・・・によって建物Ｍの本体に固定されている場合を例に説明する。図３（ａ）は、全１８本のビスＭ２，・・・によって外縁部が固定された健全時の状態（初期状態）を示している。 For example, as shown in FIG. 3, the case where the outer wall material M1 is fixed to the main body of the building M by a plurality of screws M2,. FIG. 3A shows a state (initial state) in a sound state in which the outer edge portion is fixed by all 18 screws M2,.
このビスＭ２，・・・による接合が、少しずつ低下していくと、例えば図３（ｂ）に示すような９本のビスＭ２，・・・によって固定された状態、図３（ｃ）に示すような４本のビスＭ２，・・・によって固定された状態、図３（ｄ），（ｅ）に示すような２本のビスＭ２，Ｍ２によって固定された状態と変化していくことになる。これらの異なる接合状態を、「複数の支持状態」とする。 When the bonding by the screws M2,... Is gradually reduced, for example, as shown in FIG. 3 (b), the state of being fixed by nine screws M2,. In a state where it is fixed by four screws M2, as shown, a state where it is fixed by two screws M2, M2 as shown in FIG. 3 (d), (e) Become. These different bonding states are referred to as "plural support states".
外壁材Ｍ１の支持状態が異なると、外壁材Ｍ１が振動したときの固有振動数も異なる値となる。但し、固有振動数は、外壁材Ｍ１の支持状態を直接的に示すものになるとは限らない。例えばコンクリート体のように連続体であれば、固有振動数から直接的に剛性などを推定しやすいが、複数の接合箇所が点在して吊るされたような状態の外壁材Ｍ１の場合、表面に発生した振動の測定結果から、直接、支持状態を推定することが難しい場合もある。 When the support state of the outer wall material M1 is different, the natural frequency when the outer wall material M1 vibrates is also a different value. However, the natural frequency does not always directly indicate the supported state of the outer wall material M1. For example, if it is a continuous body like a concrete body, the rigidity etc. is easy to estimate directly from the natural frequency, but in the case of the outer wall material M1 in a state where a plurality of joints are dotted and suspended In some cases, it is difficult to estimate the support state directly from the measurement results of the generated vibration.
そこで、本実施の形態の付帯物支持状態の評価方法では、「複数の支持状態」のいずれの支持状態に該当するかを判定するための判定基準を作成する。この判定基準は、測定対象とする建物Ｍごとに作成するのが好ましいが、外壁材Ｍ１の材質や支持状態が同一又は類似する他の構造物で作成したものを利用することもできる。 Therefore, in the evaluation method of the accessory support state of the present embodiment, a determination criterion for determining which support state of “plural support states” is created. Although it is preferable to create this judgment standard for each building M to be measured, it is also possible to use one made of another structure in which the material and support state of the outer wall material M1 are the same or similar.
判定基準は、付帯物である外壁材Ｍ１の建物Ｍの本体に対する複数の支持状態と、外壁材Ｍ１の振動の測定結果からから求められる判別値との関係をまとめることによって作成する。 The determination criterion is created by putting together the relationship between a plurality of support states of the outer wall material M1 as an accessory to the main body of the building M and the determination values obtained from the measurement results of the vibration of the outer wall material M1.
ここで、外壁材Ｍ１の振動は、非接触振動測定装置によって測定される。非接触振動測定装置としては、図１に示すようなレーザドップラ振動計１を使用することができる。 Here, the vibration of the outer wall material M1 is measured by a non-contact vibration measuring device. As a noncontact vibration measuring device, a laser Doppler vibrometer 1 as shown in FIG. 1 can be used.
レーザドップラ振動計１は、照射部１１を含む本体と、本体が取り付けられる垂直回転枠部１４及び水平回転台１３と、レーザドップラ振動計１を据え付けるための三脚部１２とによって主に構成される。 The laser Doppler vibrometer 1 is mainly constituted by a main body including an irradiation unit 11, a vertical rotation frame portion 14 and a horizontal rotation base 13 to which the main body is attached, and a tripod portion 12 for mounting the laser Doppler vibrometer 1. .
レーザドップラ振動計１は、照射部１１のセンサヘッドからレーザ光Ｄ１を建物Ｍの表面に貼り付けられた外壁材Ｍ１に照射し、反射されたレーザ光Ｄ１を受光素子で受光する装置である。外壁材Ｍ１が後述する強制振動や常時微動によって振動していれば、振動する外壁材Ｍ１から反射されたレーザ光Ｄ１はドップラーシフトしたレーザ光Ｄ１となっており、周波数（速度）の変化が電圧に変換されて振動現象として検出することができる。 The laser Doppler vibrometer 1 is a device that irradiates the outer wall material M1 attached to the surface of the building M with the laser light D1 from the sensor head of the irradiation unit 11, and receives the reflected laser light D1 with a light receiving element. If the outer wall material M1 vibrates due to forced vibration or regular fine motion described later, the laser beam D1 reflected from the vibrating outer wall material M1 becomes a Doppler shifted laser beam D1, and the change in frequency (speed) is a voltage Can be detected as a vibration phenomenon.
このレーザドップラ振動計１の照射部１１は、垂直回転枠部１４を介して水平回転台１３に水平面内での回転が可能となるように取り付けられる。垂直回転枠部１４は、水平回転台１３上に一対の柱状に形成され、照射部１１は垂直回転枠部１４に垂直面内で回転可能に取り付けられる。 The irradiation unit 11 of the laser Doppler vibrometer 1 is attached to the horizontal rotation table 13 via the vertical rotation frame portion 14 so as to be rotatable in a horizontal plane. The vertical rotation frame portion 14 is formed in a pair of pillars on the horizontal rotation table 13, and the irradiation portion 11 is rotatably attached to the vertical rotation frame portion 14 in a vertical plane.
ここで、水平回転台１３及び垂直回転枠部１４を操作して、手動で照射部１１を目標に向けることができるが、水平回転台１３及び垂直回転枠部１４の内部にモータとギアを組み込み、制御信号を受けて自動で指定された方向に水平回転及び垂直回転をさせることもできる。 Here, the horizontal rotation table 13 and the vertical rotation frame portion 14 can be operated to manually direct the irradiation unit 11 to the target, but a motor and a gear are incorporated inside the horizontal rotation table 13 and the vertical rotation frame portion 14 Also, it is possible to receive horizontal and vertical rotation in a designated direction automatically upon receiving a control signal.
また、レーザドップラ振動計１は、距離計１５などの測量装置を備えた構成とすることができる。距離計１５には、レーザ距離計などが使用できる。この距離計１５のレーザ光Ｄ２をレーザドップラ振動計１のレーザ光Ｄ１の照射位置Ｐ１に隣接した位置Ｐ２に照射させることで、振動測定箇所までの距離を迅速に計測することができる。すなわち、照射位置Ｐ１，Ｐ２間の相対的な位置関係を利用することで、振動の測定箇所（照射位置Ｐ１）の座標を求めることも可能になる。 In addition, the laser Doppler vibrometer 1 can be configured to include a surveying device such as a distance meter 15 or the like. For the distance meter 15, a laser distance meter or the like can be used. By irradiating the laser beam D2 of the distance meter 15 to the position P2 adjacent to the irradiation position P1 of the laser beam D1 of the laser Doppler vibrometer 1, the distance to the vibration measurement point can be measured rapidly. That is, by using the relative positional relationship between the irradiation positions P1 and P2, it is also possible to obtain the coordinates of the measurement point (the irradiation position P1) of the vibration.
さらに、レーザドップラ振動計１は、風や地盤振動によるノイズをリアルタイムで補正できるように、傾斜センサや振動センサが内蔵された構成のものを使用することができる。 Furthermore, the laser Doppler vibrometer 1 can use the thing of the structure by which the inclination sensor and the vibration sensor were incorporated so that the noise by wind and ground vibration can be correct | amended in real time.
一方、レーザドップラ振動計１のレーザ光Ｄ１の照射位置Ｐ１には、予め反射材を取り付けておくことができる。また、再帰性反射塗料が封入されたペイント弾を発射して付着させることで、反射率の高い反射面が確保された箇所を照射位置Ｐ１にすることもできる。さらには、外壁材Ｍ１の測定対象となる範囲の中から、反射率が高くなる測定に適した箇所を見つけ出して照射位置Ｐ１とすることもできる。 On the other hand, a reflection material can be attached in advance to the irradiation position P1 of the laser beam D1 of the laser Doppler vibrometer 1. In addition, by firing and attaching a paint bullet in which a retroreflective paint is enclosed, the location where the reflective surface with high reflectance is secured can be set as the irradiation position P1. Furthermore, it is also possible to find a portion suitable for measurement in which the reflectance is high from the range to be measured of the outer wall material M1 and set it as the irradiation position P1.
このように外壁材Ｍ１から離れた遠隔位置でレーザドップラ振動計１によって測定された振動（微小振動）の測定結果から、外壁材Ｍ１の支持状態を特定するための判別値を求める。 As described above, from the measurement result of the vibration (micro-vibration) measured by the laser Doppler vibrometer 1 at the remote position distant from the outer wall material M1, the determination value for specifying the support state of the outer wall material M1 is determined.
この判別値としては、固有振動数又はそれに相当する卓越周波数などが使用できる。例えば、図１に示すように、建物Ｍの表面に小型の加振器２を設置し、強制的に振動を与えると、伝播した振動によって照射位置Ｐ１のある外壁材Ｍ１も振動させることができる。このように強制振動を付与することによって得られた測定結果を使用する場合は、例えばピーク周波数などの卓越周波数を固有振動数の推定値として利用することができる。 As the discrimination value, a natural frequency or a superior frequency corresponding to it can be used. For example, as shown in FIG. 1, when the small-sized vibration exciter 2 is installed on the surface of the building M and forced vibration is given, the outer wall material M1 having the irradiation position P1 can also be vibrated by the propagated vibration. . When using the measurement result obtained by applying the forced vibration in this manner, for example, a dominant frequency such as a peak frequency can be used as an estimated value of the natural frequency.
一方、建物Ｍに隣接する道路を通行する車両によって発生する振動や風によって起きる振動などの常時微動によっても、外壁材Ｍ１に振動が生じることがある。このような常時微動による振動や微小振動をレーザドップラ振動計１によって測定することでも、固有振動数を求めることができる。 On the other hand, vibrations may also occur in the outer wall material M1 due to regular micromotion such as vibrations generated by a vehicle passing a road adjacent to the building M or vibrations caused by wind. The natural frequency can also be determined by measuring the vibration or minute vibration due to such regular fine movement with the laser Doppler vibrometer 1.
要するに、常時微動による振動の測定結果から得られるフーリエスペクトルを基に、固有振動数を特定する手法である。例えば、振動数の探索範囲を設定してフーリエスペクトルの振幅が最大となる振動数を固有振動数とみなすことができる。 In short, this is a method of specifying the natural frequency based on the Fourier spectrum obtained from the measurement result of the vibration due to the micromotion. For example, a frequency search range can be set and the frequency at which the amplitude of the Fourier spectrum is maximum can be regarded as the natural frequency.
次に、本実施の形態の付帯物支持状態の評価方法について、図２及び図５のフローチャートを参照しながら説明する。ここで、図２に示したフローチャートは、測定対象とする建物Ｍに対して初回に行われる処理を示し、図５に示したフローチャートは、測定対象とする建物Ｍを定期的に検査する際の処理を示している。 Next, a method of evaluating the accessory support state of the present embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 2 and 5. Here, the flow chart shown in FIG. 2 shows the process performed for the building M to be measured for the first time, and the flow chart shown in FIG. 5 is to check the building M to be measured periodically. Processing is shown.
まず、図２のステップＳ１に示すように、建物Ｍの外壁材Ｍ１の磁器質タイルや金属パネルといった材質や支持形態に適した劣化シナリオの設定を行う。例えば図３（ａ）に示すように、長方形の金属パネルの縁部を囲繞するように、全１８本のビスＭ２，・・・によって建物Ｍの本体に固定されている外壁材Ｍ１の劣化シナリオを作成する。 First, as shown in step S1 of FIG. 2, the setting of the degradation scenario suitable for the material and support form such as the porcelain tile and the metal panel of the outer wall material M1 of the building M is performed. For example, as shown in FIG. 3A, a degradation scenario of the outer wall material M1 fixed to the main body of the building M by all 18 screws M2, ... so as to surround the edge of the rectangular metal panel Create
このような外壁材Ｍ１は、ビスＭ２が少しずつ弛んだり、ビスＭ２の定着部が脆くなって局所的に接合強度が確保できなくなったりすることで、支持状態が変化する場合が想定される。そのよう支持状態の変化を、有効ビス本数の変化として表すこととする。すなわち、図３（ａ）は有効ビス本数が１８本、図３（ｂ）は有効ビス本数が９本、図３（ｃ）は有効ビス本数が４本、図３（ｄ）は有効ビス本数が上側だけで２本、図３（ｅ）は有効ビス本数が下側だけで２本の５つの支持状態を示している。 In the case of such an outer wall material M1, the case where the support state is changed is assumed as the screw M2 slackens little by little or the fixing portion of the screw M2 becomes brittle and the joint strength can not be secured locally. Such a change in the support state is expressed as a change in the number of effective screws. That is, FIG. 3 (a) shows 18 valid bis, FIG. 3 (b) shows 9 valid bis, FIG. 3 (c) shows 4 valid bis, and FIG. 3 (d) shows valid bis Is two on the upper side only, and FIG. 3 (e) shows two five supporting states only on the lower side of the number of effective screws.
そこで、この５つの支持状態のそれぞれの場合に、外壁材Ｍ１の振動の測定結果から得られる固有振動数を求める。この固有振動数の算出は、ステップＳ２１に示すように数値解析によって求めることもできるが、ここでは強制振動試験によって求める場合について説明する（ステップＳ２）。 Therefore, in each of the five support states, the natural frequency obtained from the measurement result of the vibration of the outer wall material M1 is determined. Although calculation of this natural frequency can also be calculated | required by numerical analysis, as shown to step S21, the case where it calculates | requires by a forced vibration test is demonstrated here (step S2).
強制振動試験では、図１に示すように、例えば建物Ｍの表面に小型の加振器２を当てて振動を加える。この加振器２の当てる位置は、測定対象となる外壁材Ｍ１から離れていてもよく、振動が伝播されればよい。要するに外壁材Ｍ１に微小振動が発生すればよいので、検査員が接触させやすい箇所に加振器２を当てることができる。 In the forced vibration test, as shown in FIG. 1, for example, a small-sized vibrator 2 is placed on the surface of a building M to apply vibration. The position to which the vibrator 2 applies may be separated from the outer wall material M1 to be measured as long as the vibration is propagated. In short, as long as the minute vibration is generated in the outer wall material M1, the exciter 2 can be applied to a position where the inspector easily contacts.
ここで、強制振動試験を行う外壁材Ｍ１には、上述した５つの支持状態となっているものを選択する。５つの支持状態の中で、現状では存在しない支持状態がある場合は、試験用に設けてもよい。 Here, as the outer wall material M1 to be subjected to the forced vibration test, one having the above-described five supported states is selected. Of the five support states, if there is a support state that does not exist at present, it may be provided for testing.
強制振動試験では、建物Ｍに隣接した地上にレーザドップラ振動計１を設置し、加振器２によって外壁材Ｍ１を振動させることで、振動の測定結果を収集する。そして、記録された測定結果に基づいて、固有振動数を算出する。 In the forced vibration test, the laser Doppler vibrometer 1 is installed on the ground adjacent to the building M, and the outer wall material M1 is vibrated by the vibrator 2 to collect the measurement results of the vibration. Then, the natural frequency is calculated based on the recorded measurement result.
図４は、５つの支持状態を有効ビス本数で表して縦軸とし、それに対応する固有振動数を横軸とした図を示している。この図が、外壁材Ｍ１の支持状態の判定基準を示す図となる。例えば有効ビス本数が１８本の場合は健全な状態を示しているので、固有振動数が60Hz以上となる領域Iを健全と判定する領域とする。 FIG. 4 shows a diagram in which five support states are represented by the number of effective screws and are taken as the vertical axis, and the corresponding natural frequency is taken as the horizontal axis. This figure is a figure which shows the judgment standard of the support state of the outer wall material M1. For example, since the soundness is shown when the number of effective screws is 18, the region I where the natural frequency is 60 Hz or more is determined as the region determined to be sound.
一方、有効ビス本数が４本から１８本までの固有振動数が35Hz−60Hzの領域IIは、劣化が進展していると判定する領域とする。また、有効ビス本数が２本から４本までの固有振動数が20Hz−35Hzの領域IIIは、注意が必要（要注意）と判定する領域とする。そして、有効ビス本数が２本以下の固有振動数が20Hz以下の領域IVは、外壁材Ｍ１が落下する危険性があると判定する領域とする。 On the other hand, an area II where the number of effective screws is 4 to 18 and the natural frequency is 35 Hz to 60 Hz is an area where it is determined that the deterioration is progressing. In addition, the area III where the number of effective screws is 2 to 4 and the natural frequency is 20 Hz to 35 Hz is an area that is determined as requiring attention (careful). Then, an area IV where the number of effective screws is 2 or less and the natural frequency is 20 Hz or less is an area that is determined to have the risk of the outer wall material M1 falling.
このようにしてステップＳ３で判定基準を作成した後に、建物Ｍに現在取り付けられているすべての外壁材Ｍ１，・・・について、現状を把握するための強制振動試験を行う（ステップＳ４）。 Thus, after creating the determination criteria in step S3, a forced vibration test for grasping the present conditions is performed for all the outer wall materials M1, ... currently attached to the building M (step S4).
この強制振動試験は、加振器２の設置箇所は変えずに、レーザドップラ振動計１の照射部１１によるレーザ光Ｄ１の照射位置だけを移動させて行うことができるので、簡単に実行することができる。 Since this forced vibration test can be performed by moving only the irradiation position of the laser beam D1 by the irradiation unit 11 of the laser doppler vibrometer 1 without changing the installation location of the vibrator 2, it can be easily performed. Can.
そして、それぞれの外壁材Ｍ１，・・・の固有振動数を算出し、上述した判定基準により現在の支持状態を確認して、それらをデータベースとして保存する（ステップＳ５）。この際、外壁材Ｍ１の正確な座標は必ずしも必要ではなく、例えば建物Ｍの側面図に付された各外壁材Ｍ１の符号に関連付けて、算出された固有振動数のデータを記憶させればよい。また、この時点で要注意（領域III）以下の判定が出た場合は、措置工によって健全な支持状態に補修しておく。 Then, the natural frequency of each of the outer wall materials M1, ... is calculated, and the current support state is confirmed according to the above-described judgment standard, and these are stored as a database (step S5). Under the present circumstances, the exact coordinate of the outer wall material M1 is not necessarily required, for example, it may link with the code of each outer wall material M1 attached | subjected to the side view of the building M, and should just memorize the data of the calculated natural frequency . In addition, if a judgment below the caution (Region III) is given at this point, repair work in a sound support state.
図５に示した定期検査は、建物Ｍの利用状況などに応じて設定された期間ごとに行われる。この定期検査の際にも、上述した加振器２を使った強制振動試験を行うこともできるが、常時微動によって外壁材Ｍ１に発生する振動によっても検査を行うことができる（ステップＳ１１）。 The periodic inspection shown in FIG. 5 is performed every period set in accordance with the usage condition of the building M and the like. Also in the case of this periodic inspection, although the above-described forced vibration test using the vibrator 2 can be performed, the inspection can also be performed by the vibration generated in the outer wall material M1 by the regular fine movement (step S11).
常時微動による検査であれば、レーザドップラ振動計１を設置するだけで行えるので、通常の定期検査よりも頻繁に、若しくは日常的な検査として実施することも可能になる。そして、ステップＳ１２では、すべての外壁材Ｍ１，・・・の測定結果からそれぞれの固有振動数を算出する。 In the case of the inspection by the micromotion, since the inspection can be performed only by installing the laser Doppler vibrometer 1, the inspection can be carried out more frequently or as a routine inspection than the ordinary periodic inspection. And in step S12, each natural frequency is calculated from the measurement result of all the outer wall material M1 ,.
ステップＳ１３では、算出された固有振動数を図４に示した判定基準と照合して、詳細検査が必要か否かを判断する。例えば、領域I又は領域IIと判定された場合は、直ちに措置を行う必要がないと判断して、固有振動数のデータベースの更新のみを行う（ステップＳ１４）。これによって定期検査時の外壁材Ｍ１の支持状態を記録しておくことができる。要するに、外壁材Ｍ１の支持状態の経時変化を記録することができる。 In step S13, the calculated natural frequency is compared with the determination criteria shown in FIG. 4 to determine whether a detailed inspection is necessary. For example, if it is determined that the region I or region II is determined, it is determined that there is no need to immediately take action, and only the database of natural frequencies is updated (step S14). Thereby, the support state of the outer wall material M1 at the time of periodic inspection can be recorded. In short, the time-dependent change of the support state of the outer wall material M1 can be recorded.
他方、領域III又は領域IVと判定された場合は、ステップＳ１５の詳細検査に移行する。詳細検査は、強制振動試験や足場を組んで直接、外壁材Ｍ１に接触して行われる検査になる。 On the other hand, when it is determined that the region III or the region IV, the process proceeds to the detailed inspection of step S15. The detailed inspection is an inspection that is performed by directly contacting the outer wall material M1 in a forced vibration test or forming a scaffold.
詳細検査によって措置を行う必要があるか否かを判断して、措置が必要ないと判断されれば、ステップＳ１４に移行してデータベースの更新のみを行う。これに対して措置が必要と判断されれば、支持状態を健全な状態に補修する措置工を実施する（ステップＳ１６）。 It is determined whether it is necessary to take action by the detailed inspection, and if it is determined that no action is necessary, the process proceeds to step S14 and only the database is updated. On the other hand, if it is determined that a measure is necessary, a measure is taken to repair the support state to a sound state (step S16).
次に、本実施の形態の付帯物支持状態の評価方法の作用について説明する。
このように構成された本実施の形態の付帯物支持状態の評価方法は、予め建物Ｍの表面に取り付けられた外壁材Ｍ１の複数の支持状態と、レーザドップラ振動計１による測定結果から求められる固有振動数との関係を示した判定基準を取得しておく。そして、測定対象となる外壁材Ｍ１が振動しているときにレーザドップラ振動計１によって測定された結果と判定基準とに基づいて、外壁材Ｍ１の支持状態を判定する。
Next, the operation of the evaluation method of the accessory support state of the present embodiment will be described.
The evaluation method of the accessory support state of the present embodiment configured in this way can be obtained from the plurality of support states of the outer wall material M1 attached in advance to the surface of the building M and the measurement results by the laser Doppler vibrometer 1. A judgment criterion indicating the relationship with the natural frequency is acquired. Then, when the outer wall material M1 to be measured vibrates, the support state of the outer wall material M1 is determined based on the result measured by the laser Doppler vibrometer 1 and the determination reference.
このため、建物Ｍの表面に取り付けられた外壁材Ｍ１が常時微動や強制振動の付与によって振動していれば、その支持状態がいずれの状態にあるかを、遠隔からの測定だけで高い精度で評価することができる。 For this reason, if the outer wall material M1 attached to the surface of the building M is vibrating due to the application of regular fine movement or forced vibration, it is possible to determine in which state the supported state is, with high accuracy only by remote measurement. It can be evaluated.
そして、判定基準が予め作成されていれば、測定対象となる外壁材Ｍ１の振動は常時微動によって生じるものでもよいので、外壁材Ｍ１が高所にある場合であっても足場などを組み立てる必要がなく、簡単に定期検査などを実施することができる。 And, if the judgment standard is prepared beforehand, the vibration of the outer wall material M1 to be measured may be always caused by the fine movement, so it is necessary to assemble a scaffold etc. even when the outer wall material M1 is at high place It is easy to carry out regular inspections.
一方、判定基準は、複数の支持状態の外壁材Ｍ１を加振器２によって振動させることで建物Ｍごとに作成することができる。建物Ｍごとに判定基準を作成することで、その建物Ｍに取り付けられた外壁材Ｍ１の材質や支持形態に適したより精度の高い評価を行うことができるようになる。 On the other hand, the judgment standard can be created for each building M by vibrating the outer wall material M1 in a plurality of supported states by the vibrator 2. By creating the determination criteria for each building M, it is possible to perform a more accurate evaluation suitable for the material and the support form of the outer wall material M1 attached to the building M.
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design change to the extent not departing from the gist of the present invention Included in the invention.
例えば前記実施の形態では、建物Ｍの外壁材Ｍ１を例に説明したが、これに限定されるものではなく、擁壁や橋脚の側面にパネルなどの付帯物が取り付けられている場合にも、本発明を適用することができる。 For example, although the outer wall material M1 of the building M is described as an example in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and even when an accessory such as a panel is attached to the side surface of a retaining wall or a bridge pier, The present invention can be applied.
また、前記実施の形態では、レーザドップラ振動計１を非接触振動測定装置として使用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、遠隔から付帯物の表面に生じた振動を測定できる装置であればよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the laser Doppler vibrometer 1 was used as a non-contact vibration measuring apparatus, it is not limited to this, The vibration which arose on the surface of an accessory can be measured remotely. It may be a device.
１ レーザドップラ振動計（非接触振動測定装置）
２ 加振器
Ｍ 建物（構造物）
Ｍ１ 外壁材（付帯物）
1 Laser Doppler vibrometer (non-contact vibration measuring device)
2 Vibrator M Building (Structure)
M1 Exterior wall material (accessory)
Claims (5)
前記付帯物の前記構造物の本体に対する複数の支持状態と、前記非接触振動測定装置による測定結果から求められる判別値との関係を示した判定基準を取得するステップと、
測定対象となる付帯物が振動しているときに前記非接触振動測定装置によって振動を測定するステップと、
前記非接触振動測定装置による測定結果から前記測定対象の判別値を求めるステップと、
前記測定対象の判別値と前記判定基準とから前記付帯物の支持状態を判定するステップとを備えたことを特徴とする付帯物支持状態の評価方法。 An evaluation method of an attached material support state performed by measuring the vibration of an attached material attached to the surface of a structure from a distant position by a non-contact vibration measuring device,
Acquiring a determination reference indicating a relationship between a plurality of support states of the accessory with respect to the main body of the structure and a determination value obtained from a measurement result by the non-contact vibration measurement device;
Measuring the vibration with the non-contact vibration measuring device when the accessory to be measured is vibrating;
Obtaining a discriminant value of the measuring object from a measurement result by the non-contact vibration measuring device;
Determining the supporting state of the accessory from the determination value of the object to be measured and the determination standard.
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