JP5015852B2 - Interlaminar displacement measuring device for building and structure provided with the device - Google Patents
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Description
本発明は、建物の床と天井との間で生じる層間変位を測定する建物用層間変位測定装置、及び該装置を備えた構造物に関する。 The present invention relates to an interlaminar displacement measuring apparatus for building that measures an interlaminar displacement generated between a floor and a ceiling of a building, and a structure including the apparatus.
地震が発生した際には、床と天井とが略水平方向に相対的にずれて層間変位を生ずることがある。そのような層間変位を定量的に把握することは、建物の危険度を評価するためには必要である。そのため、層間変位を測定する装置が種々提案されている（例えば、特許文献１，２及び３参照）。
When an earthquake occurs, the floor and the ceiling may be relatively displaced in the substantially horizontal direction to cause interlayer displacement. It is necessary to quantitatively grasp such interlayer displacement in order to evaluate the risk of a building. For this reason, various apparatuses for measuring interlayer displacement have been proposed (see, for example,
図１４は、従来の建物用層間変位測定装置の構造の一例を示す模式図であり、符号１００は、建物の床１０１に立設された剛性支持柱を示し、符号１０２は、該剛性支持柱１００の上端面に取り付けられた筆記具（ペン、鉛筆、又は電磁的な記録具）を示し、符号１０３は、天井１０４に取り付けられたスケールを示す。今、地震が起って床１０１と天井１０４とが略水平方向に相対的に変位したとすると（矢印１０５参照）、筆記具１０２はスケール１０３の表面にその変位の軌跡を記録することとなり、その軌跡により、層間変位を測定することが可能となる。
FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of the structure of a conventional interlayer displacement measuring apparatus for a building.
また、図１５は、従来の建物用層間変位測定装置の構造の他の例を示す模式図であり、符号１１０は、建物の天井側１１１の固定部材（例えば、梁部材）を示し、符号１１２は、該固定部材１１０から垂下された柱状部材を示し、符号１１３は、床側１１４に固定されたセンサー（例えば、接触式のセンサー）を示す。今、地震が起って床１１４と天井１１１とが略水平方向に相対的に変位したとすると（矢印１１５参照）、柱状部材１１２の下端のプレート１１２ａはセンサー１１３に対して相対的に変位をするので、層間変位を測定することが可能となる。
ところで、上述のような従来装置では天井から床に掛けて 必ず何らかの柱状の部材（符号１００及び１１２参照）を配置しなければならないため、スペースが狭くなり、通行や居住が邪魔されることもあった。
By the way, in the conventional apparatus as described above, since some columnar members (see
本発明は、上述の問題を解決する建物用層間変位測定装置及び構造物を提供することを目的とするものである。 The object of the present invention is to provide a building interlayer displacement measuring apparatus and a structure that solve the above-mentioned problems.
請求項１に係る発明は、図１乃至１０、及び図１２に例示するものであって、建物の床と天井との間に生じる層間変位（図２、図４及び図５の符号Δ参照）を測定する建物用層間変位測定装置（Ｄ１〜Ｄ９）において、
床側及び天井側のいずれか一方の側である第１の側（Ａ）に固定された第１マーク（Ｍ１）と、
該第１マーク（Ｍ１）を映し出すように、床側又は天井側に固定された鏡部材（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８）と、
少なくとも、該鏡部材（Ｃ１，…）に映し出された前記第１マーク（Ｍ１）の位置を非接触の状態で光学的に測定するマーク位置測定手段（Ｆ）と、
床側又は天井側であって前記第１の側（Ａ）とは反対の第２の側（Ｂ）の基準位置を規定する基準位置規定手段（図１，２，７，８，１２ではＭ２；図３〜図５ではＥ１，Ｅ２；図９ではＭ２，Ｃ６；図１０ではＭ２，Ｃ８参照）と、を備えたことを特徴とする。
The invention according to
A first mark (M1) fixed to the first side (A) which is one of the floor side and the ceiling side;
Mirror members (C1, C2, C3, C5, C7, C8) fixed to the floor side or the ceiling side so as to project the first mark (M1);
Mark position measuring means (F) for optically measuring at least the position of the first mark (M1) projected on the mirror member (C1,...) In a non-contact state;
Reference position defining means (M2 in FIGS. 1, 2, 7, 8, and 12) for defining the reference position of the second side (B) opposite to the first side (A) on the floor side or the ceiling side. 3 to 5, E1, E2; FIG. 9, M2, C6; FIG. 10, M2, C8).
請求項２に係る発明は、図１及び図２に例示するものであって、請求項１に係る発明において、前記マーク位置測定手段（Ｆ）は前記第１の側（Ａ）に固定され、
前記基準位置規定手段は、前記マーク位置測定手段（Ｆ）により測定されるように前記第２の側（Ｂ）に固定された第２マーク（Ｍ２）であって、
前記マーク位置測定手段（Ｆ）は、前記鏡部材（Ｃ１）に映し出された前記第１マーク（Ｍ１）、及び前記第２の側（Ｂ）に固定された第２マーク（Ｍ２）の相対的位置を測定することにより、床と天井との間の層間変位（Δ）を測定することを特徴とする。
The invention according to
The reference position defining means is a second mark (M2) fixed to the second side (B) as measured by the mark position measuring means (F),
The mark position measuring means (F) is configured such that the first mark (M1) projected on the mirror member (C1) and the second mark (M2) fixed on the second side (B) are relative to each other. By measuring the position, the interlayer displacement (Δ) between the floor and the ceiling is measured.
請求項３に係る発明は、図８に例示するものであって、請求項１に係る発明において、前記マーク位置測定手段（Ｆ）は前記第２の側（Ｂ）に固定され、
前記基準位置規定手段は、前記マーク位置測定手段（Ｆ）により測定されるように前記第２の側（Ｂ）に固定された第２マーク（Ｍ２）であって、
前記マーク位置測定手段（Ｆ）は、前記鏡部材（Ｃ１）に映し出された前記第１マーク（Ｍ１）、及び前記第２の側（Ｂ）に固定された第２マーク（Ｍ２）の相対的位置を測定することにより、床と天井との間の層間変位を測定することを特徴とする。
The invention according to
The reference position defining means is a second mark (M2) fixed to the second side (B) as measured by the mark position measuring means (F),
The mark position measuring means (F) is configured such that the first mark (M1) projected on the mirror member (C1) and the second mark (M2) fixed on the second side (B) are relative to each other. By measuring the position, the interlayer displacement between the floor and the ceiling is measured.
請求項４に係る発明は、図３乃至図５に例示するものであって、請求項１に係る発明において、前記マーク位置測定手段（Ｆ）は前記第２の側（Ｂ）に固定され、
前記基準位置規定手段は、前記マーク位置測定手段（Ｆ）を前記第２の側（Ｂ）に固定する部材（Ｅ１，Ｅ２）であることを特徴とする。
The invention according to
The reference position defining means is a member (E1, E2) for fixing the mark position measuring means (F) to the second side (B).
請求項５に係る発明は、図９及び図１０に例示するものであって、請求項１に係る発明において、前記マーク位置測定手段（Ｆ）は前記第２の側（Ｂ）に固定され、
前記基準位置規定手段は、前記第２の側（Ｂ）に固定された第２マーク（Ｍ２）、及び該第２マーク（Ｍ２）を映し出す鏡部材（Ｃ６，Ｃ８）であることを特徴とする。
The invention according to
The reference position defining means is a second mark (M2) fixed to the second side (B) and a mirror member (C6, C8) that projects the second mark (M2). .
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発明において、前記鏡部材（Ｃ１，…）に凹面鏡を用いたことを特徴とする。
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
請求項７に係る発明は、図１２に例示するものであって、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の発明において、前記鏡部材（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，…）に映し出されるマークの変位を拡大するよう、前記鏡部材（Ｃ１，…）と前記マーク位置測定手段（Ｆ）との間に配置されたレンズ群（Ｒ）を備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項８に係る発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建物用層間変位測定装置（Ｄ１，…）を備えたことを特徴とする構造物に関する。
The invention according to
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。 Note that the numbers in parentheses are for the sake of convenience indicating the corresponding elements in the drawings, and therefore the present description is not limited to the descriptions on the drawings.
請求項１〜５及び８に係る発明によれば、前記第１マークの位置と前記基準位置とから、床と天井との間の層間変位を測定できる。また、本発明によれば、層間変位は、光学的に非接触の状態で測定するようになっているため、上記従来装置のように床と天井との間に柱状の部材を配置する必要はなく、スペースが狭くなったり、通行や居住の邪魔になったりすることも無い。 According to the first to fifth and eighth aspects of the invention, the interlayer displacement between the floor and the ceiling can be measured from the position of the first mark and the reference position. Further, according to the present invention, since the interlayer displacement is measured in an optically non-contact state, it is not necessary to dispose a columnar member between the floor and the ceiling as in the conventional device. There is no space narrowing, nor does it interfere with traffic and residence.
請求項６及び７に係る発明によれば、マークの変位を拡大することにより層間変位を正確に測定することができる。 According to the sixth and seventh aspects of the invention, the interlayer displacement can be accurately measured by enlarging the displacement of the mark.
以下、図１乃至図１３に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１は、本発明に係る建物用層間変位測定装置の構造の一例を示す模式図であり、図２(a) は、層間変位発生前の状態を示す模式図であり、同図(b) は、層間変位発生後の状態を示す模式図である。また、図３は、本発明に係る建物用層間変位測定装置の構造の他の例を示す模式図であり、図４(a)
は、層間変位発生前の状態を示す模式図であり、同図(b) は、層間変位発生後の状態を示す模式図であり、図５(a) は、層間変位発生前の状態を示す模式図であり、同図(b)
は、層間変位発生後の状態を示す模式図である。さらに、図６乃至図９は、本発明に係る建物用層間変位測定装置の構造の他の例を示す模式図である。また、図１０(a) は、本発明に係る建物用層間変位測定装置の構造のさらに他の例を示す模式図であり、同図(b)
は、その斜視図であり、図１１は、層間変位の測定結果の一例を示す模式図である。また、図１２は、本発明に係る建物用層間変位測定装置の構造のさらに他の例を示す模式図であり、図１３は、複数の建物用層間変位測定装置を構造物に適用した一例を示す模式図である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 13. Here, FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the structure of a building interlayer displacement measuring apparatus according to the present invention, and FIG. 2 (a) is a schematic diagram showing a state before the occurrence of interlayer displacement. (b) is a schematic diagram showing a state after occurrence of interlayer displacement. FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the structure of the building interlayer displacement measuring apparatus according to the present invention.
Fig. 5 is a schematic diagram showing a state before occurrence of interlayer displacement, Fig. 5 (b) is a schematic diagram showing a state after occurrence of interlayer displacement, and Fig. 5 (a) shows a state before occurrence of interlayer displacement. (B)
These are the schematic diagrams which show the state after interlayer displacement generation | occurrence | production. 6 to 9 are schematic views showing other examples of the structure of the building interlayer displacement measuring apparatus according to the present invention. FIG. 10 (a) is a schematic diagram showing still another example of the structure of the interlayer displacement measuring apparatus for buildings according to the present invention.
FIG. 11 is a perspective view thereof, and FIG. 11 is a schematic view showing an example of a measurement result of interlayer displacement. FIG. 12 is a schematic view showing still another example of the structure of the building interlayer displacement measuring apparatus according to the present invention. FIG. 13 is an example in which a plurality of building interlayer displacement measuring apparatuses are applied to a structure. It is a schematic diagram shown.
本発明に係る建物用層間変位測定装置は、建物の床と天井との間に生じる略水平方向の相対変位（つまり、層間変位）を測定するためのものである。このような変位が生ずる原因としては地震が挙げられるが、本発明に係る装置は、地震以外の原因（例えば、建物の傾斜等）で生じた層間変位の測定に使用しても良い。 The building interlayer displacement measuring apparatus according to the present invention is for measuring a substantially horizontal relative displacement (that is, interlayer displacement) generated between a floor and a ceiling of a building. The cause of such a displacement is an earthquake, but the apparatus according to the present invention may be used for measuring an interlayer displacement caused by a cause other than an earthquake (for example, the inclination of a building).
本発明に係る建物用層間変位測定装置は、例えば図１に符号Ｄ１で例示するものであって、
・ 床側及び天井側のいずれか一方の側（本明細書において“第１の側”とする）Ａに固定された第１マークＭ１と、
・ 該第１マークＭ１を映し出すように、床側又は天井側に固定された鏡部材Ｃ１と、
・ 少なくとも、該鏡部材Ｃ１に映し出された前記第１マークＭ１の位置を非接触の状態で光学的に測定するマーク位置測定手段Ｆと、
・ 床側又は天井側であって前記第１の側Ａとは反対の側（本明細書において“第２の側”とする）Ｂの基準位置を規定する基準位置規定手段Ｍ２と、
によって構成されている。
The building interlayer displacement measuring apparatus according to the present invention is exemplified by reference numeral D1 in FIG.
A first mark M1 fixed to any one of the floor side and the ceiling side (referred to as “first side” in this specification) A;
A mirror member C1 fixed on the floor side or the ceiling side so as to project the first mark M1,
At least mark position measuring means F for optically measuring the position of the first mark M1 projected on the mirror member C1 in a non-contact state;
A reference position defining means M2 for defining a reference position on a floor side or a ceiling side and opposite to the first side A (referred to as “second side” in this specification) B;
It is constituted by.
ところで、図１のように、第１マークＭ１が固定された側Ａにマーク位置測定手段Ｆを固定した場合には、地震等が起っても該測定手段Ｆは該第１マークＭ１と一緒に変位するだけなので該マークＭ１の変位自体は検知できない（つまり、該測定手段Ｆからは該マークＭ１が静止しているように見える）。しかし、前記基準位置規定手段Ｍ２によって前記第２の側Ｂの基準位置を知ることができるので、該基準位置と前記第１マークＭ１の位置とから層間変位を測定することができる。このようにマーク位置測定手段Ｆを第１の側Ａに固定する場合の基準位置規定手段としては、前記第２の側Ｂ（しかも、前記マーク位置測定手段Ｆにより測定される領域）に固定された第２マークを挙げることができる。かかる場合、前記マーク位置測定手段Ｆは、
・ 前記鏡部材Ｃ１に映し出された前記第１マーク（虚像）Ｍ１
・ 前記第２の側Ｂに固定された第２マーク（実像）Ｍ２
の両方のマークの相対的位置を測定することとなり、それにより層間変位を測定することができる。いま、第１マークＭ１と第２マークＭ２の位置関係が、層間変位発生前には図２(a) に示す通りで（つまり、第１マークＭ１と第２マークＭ２の水平離間距離がＬ１）、層間変位発生後には同図(b) に示すようになったとする（つまり、第１マークＭ１と第２マークＭ２の水平離間距離がＬ２）。かかる場合の層間変位Δは「Ｌ２−Ｌ１」となる。
By the way, as shown in FIG. 1, when the mark position measuring means F is fixed to the side A to which the first mark M1 is fixed, the measuring means F and the first mark M1 can be used together even if an earthquake or the like occurs. Therefore, the displacement of the mark M1 cannot be detected (that is, the mark M1 appears to be stationary from the measuring means F). However, since the reference position on the second side B can be known by the reference position defining means M2, the interlayer displacement can be measured from the reference position and the position of the first mark M1. As described above, the reference position defining means for fixing the mark position measuring means F to the first side A is fixed to the second side B (and the area measured by the mark position measuring means F). The second mark can be cited. In such a case, the mark position measuring means F is
The first mark (virtual image) M1 projected on the mirror member C1
A second mark (real image) M2 fixed to the second side B
The relative positions of both of the marks are measured, whereby the interlayer displacement can be measured. Now, the positional relationship between the first mark M1 and the second mark M2 is as shown in FIG. 2A before the occurrence of the interlayer displacement (that is, the horizontal separation distance between the first mark M1 and the second mark M2 is L1). Suppose that after the occurrence of the interlayer displacement, as shown in FIG. 5B, the horizontal separation distance between the first mark M1 and the second mark M2 is L2. In this case, the interlayer displacement Δ is “L2−L1”.
本発明によれば、前記第１マークＭ１の位置と前記基準位置とから、床と天井との間の層間変位を測定できる。また、本発明によれば、層間変位は、光学的に非接触の状態で測定するようになっているため、上記従来装置のように床と天井との間に柱状の部材を配置する必要はなく、スペースが狭くなったり、通行や居住の邪魔になったりすることも無い。 According to the present invention, the interlayer displacement between the floor and the ceiling can be measured from the position of the first mark M1 and the reference position. Further, according to the present invention, since the interlayer displacement is measured in an optically non-contact state, it is not necessary to dispose a columnar member between the floor and the ceiling as in the conventional device. There is no space narrowing, nor does it interfere with traffic and residence.
なお、図１では、前記マーク位置測定手段Ｆは第１の側Ａに固定しているが、図３に示すように、該マーク位置測定手段Ｆを第２の側Ｂに固定しても良い。ここで、該マーク位置測定手段Ｆが第２の側Ｂに堅固に取り付けられている場合（例えば、該測定手段Ｆを支持するブラケットＥ１が、振動しないように ある程度の剛性を有しているような場合）には、該マーク位置測定手段Ｆの測定領域自体が基準領域（基準位置）を示すこととなるので、上述のような第２マークＭ２は不要となる。この場合は、前記マーク位置測定手段Ｆを前記第２の側Ｂに固定する部材（つまり、符号Ｅ１に例示するようなブラケット）が、該第２の側Ｂの基準位置を規定する基準位置規定手段として機能することとなる。今、床と天井との間に層間変位が発生すると、前記マーク位置測定手段Ｆは、図４(a) に示す層間変位発生前の状態から同図(b) に示す層間変位発生後の状態へ、前記第２の側Ｂに固定された鏡部材Ｃ１と一緒に変位することとなるが、前記第１マークＭ１はそれらのマーク位置測定手段Ｆや鏡部材Ｃ１に対して相対変位することとなり、該第１マークＭ１の位置を測定することによって床と天井との間に生じる層間変位を測定することが可能となる。なお、図５(a)
(b) に示すように、鏡部材Ｃ２やマーク位置測定手段Ｆを適当に傾斜させても良い
In FIG. 1, the mark position measuring means F is fixed to the first side A, but the mark position measuring means F may be fixed to the second side B as shown in FIG. . Here, when the mark position measuring means F is firmly attached to the second side B (for example, the bracket E1 supporting the measuring means F seems to have a certain degree of rigidity so as not to vibrate). In this case, the measurement area itself of the mark position measuring means F indicates the reference area (reference position), and thus the second mark M2 as described above is not necessary. In this case, a member for fixing the mark position measuring means F to the second side B (that is, a bracket as exemplified by reference numeral E1) defines a reference position defining the reference position of the second side B. It will function as a means. Now, when an interlayer displacement occurs between the floor and the ceiling, the mark position measuring means F changes from the state before the interlayer displacement shown in FIG. 4 (a) to the state after the interlayer displacement shown in FIG. 4 (b). However, the first mark M1 is displaced relative to the mark position measuring means F and the mirror member C1, although it is displaced together with the mirror member C1 fixed on the second side B. By measuring the position of the first mark M1, it is possible to measure the interlayer displacement generated between the floor and the ceiling. Note that Fig. 5 (a)
As shown in (b), the mirror member C2 and the mark position measuring means F may be appropriately inclined.
ところで、図１では鏡部材Ｃ１を前記第２の側Ｂに固定しているが、図６に符号Ｃ３で示すように、前記第２の側Ｂではなくて前記第１の側Ａに鏡部材を固定しても良い。 By the way, although the mirror member C1 is fixed to the second side B in FIG. 1, the mirror member is not on the second side B but on the first side A, as indicated by reference numeral C3 in FIG. May be fixed.
また、図１に示す例では、鏡部材は１つだけ（第１マークＭ１を映し出すもののみ）配置して第２マークＭ２は鏡部材を介さずに直接検知するようにしたが、もちろんこれに限られるものではなく、図７に例示するように、第１マークＭ１を映し出す鏡部材Ｃ１だけでなく、第２マークＭ２を映し出す鏡部材Ｃ４を配置して、両マークＭ１，Ｍ２の虚像を検知するようにしても良い。 Further, in the example shown in FIG. 1, only one mirror member (only the one that projects the first mark M1) is arranged and the second mark M2 is directly detected without passing through the mirror member. As illustrated in FIG. 7, not only the mirror member C1 that projects the first mark M1, but also the mirror member C4 that projects the second mark M2, as shown in FIG. 7, the virtual images of both marks M1 and M2 are detected. You may make it do.
ところで、図３乃至図５に示すブラケットＥ１，Ｅ２は、地震等の際に振動しない程度の剛性を有していて、第２の側Ｂの基準位置を規定する基準位置規定手段として機能させたが、ブラケットにそのような剛性を期待できない場合もあり得る。例えば、既設の建物に本装置（建物用層間変位測定装置）を後付けするような場合には、構造上或いはその他の理由によりブラケットＥ１，Ｅ２を天井や床に堅固に固定できず多少振動してしまう場合もあり得る。そのような場合には、図８に例示するように、前記第２の側Ｂに第２マーク（基準位置規定手段）Ｍ２を固定すると共にマーク位置測定手段Ｆにて検知するようにしておいて、該第２の側Ｂの基準位置を規定できるようにしておくと良い。さらに、図９や図１０に示す建物用層間変位測定装置Ｄ７，Ｄ８を用いると良い。以下、これらの装置について説明する。 Incidentally, the brackets E1 and E2 shown in FIGS. 3 to 5 have a rigidity that does not vibrate in the event of an earthquake or the like, and function as reference position defining means for defining the reference position of the second side B. However, there may be cases where such rigidity cannot be expected for the bracket. For example, when this device (building displacement measuring device for buildings) is retrofitted to an existing building, the brackets E1 and E2 cannot be firmly fixed to the ceiling or floor due to the structure or for other reasons, and thus vibrate somewhat. It can happen. In such a case, the second mark (reference position defining means) M2 is fixed to the second side B and detected by the mark position measuring means F as illustrated in FIG. It is preferable that the reference position of the second side B can be defined. Furthermore, it is good to use the interlayer displacement measuring devices D7 and D8 for buildings shown in FIG. 9 and FIG. Hereinafter, these apparatuses will be described.
図９に示す建物用層間変位測定装置Ｄ７は、
・ 第１の側Ａに固定した第１マークＭ１と、
・ 第２の側Ｂに固定した第２マークＭ２と、
・ 前記第１マークＭ１を映し出すように第２の側Ｂに固定した鏡部材Ｃ５と、
・ 前記第２マークＭ２を映し出すように第２の側Ｂに固定した鏡部材Ｃ６と、
・ これらの鏡部材Ｃ５，Ｃ６と一体的に変位するように取り付けられた第３マークＭ３と、
・ 該第２の側Ｂに固定されて、前記鏡部材Ｃ５に映し出された第１マークＭ１の位置と、前記鏡部材Ｃ６に映し出された第２マークＭ２の位置と、前記第３マークＭ３の位置とを、非接触の状態で光学的に測定するマーク位置測定手段Ｆと、
により構成されている。なお、符号Ｅ３は、鏡部材Ｃ５，Ｃ６や第３マークＭ３を支持するためのブラケットを示し、符号Ｅ４は、前記マーク位置測定手段Ｆを支持するためのブラケットを示す。今、地震等の際に、ブラケットＥ４に支持されているマーク位置測定手段Ｆが振動すると、鏡部材Ｃ５，Ｃ６に映し出されている２つのマークＭ１，Ｍ２の虚像の位置も振動するが、両マークＭ１，Ｍ２は同じ方向に同じように振動するだけであるので、マーク位置測定手段Ｆの振動が測定結果に及ぼす影響は無い。一方、ブラケットＥ３に支持されている鏡部材Ｃ５，Ｃ６が振動すると、鏡部材Ｃ５，Ｃ６に映し出されている２つのマークＭ１，Ｍ２の虚像が振動する方向や振動する量は異なる。しかし、該鏡部材Ｃ５，Ｃ６の振動は前記第３マークＭ３により測定することができるので、該鏡部材Ｃ５，Ｃ６の振動の影響を除去することができる。この図の装置においては、
・ 前記第２の側Ｂに固定された第２マークＭ２と、
・ 該マークＭ２を映し出すための鏡部材Ｃ６と、
によって第２の側Ｂの基準位置を規定することができ、これらが上述の基準位置規定手段として機能することとなる。
The building interlayer displacement measuring device D7 shown in FIG.
A first mark M1 fixed on the first side A;
A second mark M2 fixed on the second side B;
A mirror member C5 fixed to the second side B so as to project the first mark M1;
A mirror member C6 fixed on the second side B so as to project the second mark M2,
A third mark M3 attached so as to be displaced integrally with the mirror members C5 and C6;
The position of the first mark M1 fixed to the second side B and projected on the mirror member C5, the position of the second mark M2 projected on the mirror member C6, and the position of the third mark M3 Mark position measuring means F for optically measuring the position in a non-contact state;
It is comprised by. Reference E3 indicates a bracket for supporting the mirror members C5 and C6 and the third mark M3, and reference E4 indicates a bracket for supporting the mark position measuring means F. Now, when the mark position measuring means F supported by the bracket E4 vibrates during an earthquake or the like, the positions of the virtual images of the two marks M1 and M2 displayed on the mirror members C5 and C6 also vibrate. Since the marks M1 and M2 only vibrate in the same direction in the same way, the vibration of the mark position measuring means F has no influence on the measurement result. On the other hand, when the mirror members C5 and C6 supported by the bracket E3 vibrate, the direction and amount of vibration of the virtual images of the two marks M1 and M2 displayed on the mirror members C5 and C6 are different. However, since the vibration of the mirror members C5 and C6 can be measured by the third mark M3, the influence of the vibration of the mirror members C5 and C6 can be eliminated. In the device of this figure,
A second mark M2 fixed to the second side B;
A mirror member C6 for projecting the mark M2,
Thus, the reference position of the second side B can be defined, and these function as the above-described reference position defining means.
図１０に示す建物用層間変位測定装置Ｄ８は、
・ 第１の側Ａに固定した第１マークＭ１と、
・ 前記第１マークＭ１を映し出すように、対向する状態で第２の側に固定した鏡部材Ｃ７，Ｃ８と、
・ 該鏡部材Ｃ８に映し出されるように、前記第２の側Ｂに固定した第２マークＭ２と、
・ 前記鏡部材Ｃ８と一体的に変位するように取り付けられた第４マークＭ４と、
・ 該第２の側Ｂに固定されて、前記鏡部材Ｃ８に映し出された第１マークＭ１の位置と、該鏡部材Ｃ８に映し出された第２マークＭ２の位置と、該鏡部材Ｃ８に取り付けられた第４マークＭ４の位置とを、非接触の状態で光学的に測定するマーク位置測定手段Ｆと、
により構成されている。今、地震等の際に、鏡部材Ｃ８が振動したとしてもその振動は第４マークＭ４により測定できるので、層間変位測定への影響を回避することができる。この図の装置においては、第２マークと、該マークＭ２を映し出すための鏡部材Ｃ８とによって第２の側Ｂの基準位置を規定することができ、これらが上述の基準位置規定手段として機能することとなる。
The building interlayer displacement measuring device D8 shown in FIG.
A first mark M1 fixed on the first side A;
Mirror members C7 and C8 fixed on the second side so as to face each other so as to project the first mark M1;
A second mark M2 fixed on the second side B so as to be projected on the mirror member C8;
A fourth mark M4 attached so as to be displaced integrally with the mirror member C8;
Fixed to the second side B, the position of the first mark M1 projected on the mirror member C8, the position of the second mark M2 projected on the mirror member C8, and attached to the mirror member C8 Mark position measuring means F for optically measuring the position of the obtained fourth mark M4 in a non-contact state;
It is comprised by. Now, even if the mirror member C8 vibrates during an earthquake or the like, since the vibration can be measured by the fourth mark M4, it is possible to avoid the influence on the measurement of the interlayer displacement. In the apparatus of this figure, the reference position of the second side B can be defined by the second mark and the mirror member C8 for projecting the mark M2, and these function as the above-described reference position defining means. It will be.
ところで、本装置に使用するマークＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４としては、前記マーク位置測定手段Ｆにて該マークの位置を識別できるものであればどのようなものを用いても良い。具体的には、
・ 赤外光や可視光を発するＬＥＤや、
・ ターゲットマークが描かれたシールであって床や天井等に貼付するタイプのものや、
・ 貼付するものではなく、床や天井等に直接描くターゲットマーク
や、その他の公知のマークを用いると良い。また、本装置に使用するマーク位置測定手段Ｆは、マークＭ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４の位置を非接触の状態で光学的に測定できるものであれば良く、具体的には、
・ ＣＣＤを使ったイメージセンサや、
・ 静止画像や動画像を取得できるカメラ（デジタルカメラやビデオカメラ）、
などを挙げることができる。
By the way, as the marks M1, M2, M3, and M4 used in this apparatus, any mark can be used as long as the mark position measuring means F can identify the position of the mark. In particular,
-LEDs that emit infrared or visible light,
・ A sticker with a target mark drawn on the floor or ceiling.
・ Use target marks drawn directly on the floor, ceiling, etc., or other known marks instead of sticking. Further, the mark position measuring means F used in this apparatus may be any one that can optically measure the positions of the marks M1, M2, M3, and M4 in a non-contact state. Specifically,
・ Image sensor using CCD,
・ Cameras (digital cameras and video cameras) that can acquire still images and moving images,
And so on.
図１１は、マーク位置測定手段Ｆが測定したマーク（図８に示すマーク位置測定手段Ｆが測定した第１マークＭ１及び第２マークＭ２）の軌跡の一例を示す模式図であって、符号Ｇ１は、鏡部材Ｃ１に映し出された第１マークＭ１の軌跡を示し、符号Ｇ２は、第２の側Ｂに固定された第２マークＭ２の軌跡を示すものであるが、上述の装置により、このようなマークの軌跡の全体を測定するようにしても良く、或いは、最終の残留変位のみを測定するようにしても良い。いずれの場合も本発明の範囲内に含まれる。 FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the locus of the mark measured by the mark position measuring means F (the first mark M1 and the second mark M2 measured by the mark position measuring means F shown in FIG. 8). Indicates the trajectory of the first mark M1 projected on the mirror member C1, and the symbol G2 indicates the trajectory of the second mark M2 fixed on the second side B. The entire mark trajectory may be measured, or only the final residual displacement may be measured. Either case is included within the scope of the present invention.
ところで、上述のマーク位置測定手段Ｆは、鏡に映ったマーク（例えば、第１マークＭ１）の微小変位を識別できなければならないが、解像度の高いイメージセンサやカメラを用いるとコストが上がってしまうという問題がある。特に、図１３に例示するように、１つの建物に多数の装置を常設するような場合は、無視できないコスト上昇になる場合がある。そのような問題を解決するには、上述の鏡部材Ｃ１〜Ｃ８に平面鏡ではなく凹面鏡を使用して、鏡部材に映し出されるマークの変位が拡大されるようにすると良い。また、鏡部材とマーク位置測定手段Ｆとの間であってマーク位置測定手段Ｆに近接する側に、鏡部材に映し出されるマークの虚像を拡大できるレンズ群（望遠鏡を構成するようなレンズ群）を図１２に符号Ｒで示すように配置して、鏡部材に映し出されるマークの変位が拡大されるようにしても良い。なお、その場合の鏡部材は、凹面鏡であっても、平面鏡であって、凸面鏡であっても良い。 By the way, the above-described mark position measuring means F must be able to identify a minute displacement of a mark (for example, the first mark M1) reflected in the mirror. However, if a high-resolution image sensor or camera is used, the cost increases. There is a problem. In particular, as illustrated in FIG. 13, when a large number of devices are permanently installed in one building, the cost may not be ignored. In order to solve such a problem, it is preferable to use a concave mirror instead of a plane mirror for the above-described mirror members C1 to C8 so that the displacement of the mark projected on the mirror member is enlarged. Further, a lens group (a lens group constituting a telescope) capable of enlarging a virtual image of a mark projected on the mirror member between the mirror member and the mark position measuring means F and on the side close to the mark position measuring means F. May be arranged as indicated by a symbol R in FIG. 12 so that the displacement of the mark projected on the mirror member is enlarged. In this case, the mirror member may be a concave mirror, a plane mirror, or a convex mirror.
また、図１３に例示するように、１つの建物に上述したいずれかの建物用層間変位測定装置（図示のものは図１に示した装置Ｄ１）を複数配置すると共に、その測定データを無線又は有線でパソコンＰＣに転送し、集中管理を行うようにしても良い。これらの建物用層間変位測定装置Ｄ１，…は、エレベータシャフトやパイプシャフトや階段室に設け、各階の層間変位を測定できるようにすると良い。 In addition, as illustrated in FIG. 13, a plurality of building interlayer displacement measuring devices described above (the device D1 shown in FIG. 1 is shown) is arranged in one building, and the measurement data is transmitted wirelessly or It may be transferred to a personal computer PC by wire to perform centralized management. These building interlayer displacement measuring devices D1,... Are preferably provided in an elevator shaft, a pipe shaft, or a staircase so that the interlayer displacement of each floor can be measured.
Ａ 第１の側
Ｂ 第２の側
Ｃ１ 鏡部材
Ｃ２ 鏡部材
Ｃ３ 鏡部材
Ｃ４ 鏡部材（基準位置規定手段）
Ｃ５ 鏡部材
Ｃ６ 鏡部材（基準位置規定手段）
Ｃ７ 鏡部材
Ｃ８ 鏡部材
Ｄ１ 建物用層間変位測定装置
Ｄ２ 建物用層間変位測定装置
Ｄ３ 建物用層間変位測定装置
Ｄ４ 建物用層間変位測定装置
Ｄ５ 建物用層間変位測定装置
Ｄ６ 建物用層間変位測定装置
Ｄ７ 建物用層間変位測定装置
Ｄ８ 建物用層間変位測定装置
Ｄ９ 建物用層間変位測定装置
Ｅ１ ブラケット（基準位置規定手段）
Ｅ２ ブラケット（基準位置規定手段）
Ｆ マーク位置測定手段
Ｍ１ 第１マーク
Ｍ２ 第２マーク（基準位置規定手段）
Ｒ レンズ群
Δ 層間変位
A 1st side B 2nd side C1 Mirror member C2 Mirror member C3 Mirror member C4 Mirror member (reference position defining means)
C5 mirror member C6 mirror member (reference position defining means)
C7 Mirror member C8 Mirror member D1 Building interlayer displacement measuring device D2 Building interlayer displacement measuring device D3 Building interlayer displacement measuring device D4 Building interlayer displacement measuring device D5 Building interlayer displacement measuring device D6 Building interlayer displacement measuring device D7 Building Interlaminar displacement measuring device D8 Building interlaminar displacement measuring device D9 Building interlaminar displacement measuring device E1 Bracket (reference position defining means)
E2 Bracket (Reference position defining means)
F Mark position measuring means M1 First mark M2 Second mark (reference position defining means)
R lens group Δ Interlayer displacement
Claims (8)
床側及び天井側のいずれか一方の側である第１の側に固定された第１マークと、
該第１マークを映し出すように、床側又は天井側に固定された鏡部材と、
少なくとも、該鏡部材に映し出された前記第１マークの位置を非接触の状態で光学的に測定するマーク位置測定手段と、
床側又は天井側であって前記第１の側とは反対の第２の側の基準位置を規定する基準位置規定手段と、
を備えたことを特徴とする建物用層間変位測定装置。 In a building interlaminar displacement measuring device that measures interlaminar displacement that occurs between the floor and ceiling of a building,
A first mark fixed to the first side which is one of the floor side and the ceiling side;
A mirror member fixed to the floor side or the ceiling side so as to project the first mark;
At least mark position measuring means for optically measuring the position of the first mark projected on the mirror member in a non-contact state;
Reference position defining means for defining a reference position of a second side opposite to the first side on the floor side or the ceiling side;
An interlaminar displacement measuring apparatus for buildings, comprising:
前記基準位置規定手段は、前記マーク位置測定手段により測定されるように前記第２の側に固定された第２マークであって、
前記マーク位置測定手段は、前記鏡部材に映し出された前記第１マーク、及び前記第２の側に固定された第２マークの相対的位置を測定することにより、床と天井との間の層間変位を測定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の建物用層間変位測定装置。 The mark position measuring means is fixed to the first side;
The reference position defining means is a second mark fixed to the second side as measured by the mark position measuring means;
The mark position measuring means measures the relative positions of the first mark projected on the mirror member and the second mark fixed on the second side, thereby providing an interlayer between the floor and the ceiling. Measuring displacement,
The building interlayer displacement measuring apparatus according to claim 1, wherein
前記基準位置規定手段は、前記マーク位置測定手段により測定されるように前記第２の側に固定された第２マークであって、
前記マーク位置測定手段は、前記鏡部材に映し出された前記第１マーク、及び前記第２の側に固定された第２マークの相対的位置を測定することにより、床と天井との間の層間変位を測定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の建物用層間変位測定装置。 The mark position measuring means is fixed to the second side;
The reference position defining means is a second mark fixed to the second side as measured by the mark position measuring means;
The mark position measuring means measures the relative positions of the first mark projected on the mirror member and the second mark fixed on the second side, thereby providing an interlayer between the floor and the ceiling. Measuring displacement,
The building interlayer displacement measuring apparatus according to claim 1, wherein
前記基準位置規定手段は、前記マーク位置測定手段を前記第２の側に固定する部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の建物用層間変位測定装置。 The mark position measuring means is fixed to the second side;
The reference position defining means is a member that fixes the mark position measuring means to the second side.
The building interlayer displacement measuring apparatus according to claim 1, wherein
前記基準位置規定手段は、前記第２の側に固定された第２マーク、及び該第２マークを映し出す鏡部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の建物用層間変位測定装置。 The mark position measuring means is fixed to the second side;
The reference position defining means is a second mark fixed on the second side, and a mirror member that projects the second mark.
The building interlayer displacement measuring apparatus according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の建物用層間変位測定装置。 A concave mirror was used for the mirror member,
The interlayer displacement measuring device for buildings according to any one of claims 1 to 5.
を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の建物用層間変位測定装置。 A lens group disposed between the mirror member and the mark position measuring means so as to enlarge the displacement of the mark projected on the mirror member;
The building interlaminar displacement measuring apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
を備えたことを特徴とする構造物。 The interlayer displacement measuring device for buildings according to any one of claims 1 to 7,
A structure characterized by comprising
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