JP2012037436A - 地震計、地震計の取付構造および建物の管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】正確な地震情報を得ることができる地震計および地震計の取付構造および地震後の建物の管理を効果的に行うことができる建物の管理システムを提供する。
【解決手段】地震計１から通信手段を介して地震の際の加速度を含む地震情報が地震情報記憶部１５ｂに記憶される。そして構造計算手段１５ｄによって、建物情報記憶部１５ｃに記憶されている建物情報と前記加速度とから建物の変位角が計算される。次に、計算された変位角と、建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている変位角に基づいて、建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている建物の構成部材の被害情報を被害情報抽出手段１５ｆが抽出する。そして、抽出された建物の構成部材の被害情報が、通信手段を介して地震計１に送信されるので、利用者は地震後の建物の被害情報を知ることができ、この結果、地震後の建物の管理を効果的に行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、住宅等の建物に取り付ける地震計、この地震計の取付構造、およびこの地震計を有する建物の管理システムに関する。

住宅等の建物に設置される地震計の一例として、特許文献１に記載のものが知られている。この地震計は、地震の揺れによって生じる加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサによって検出された加速度から震度を算出する震度算出手段と、前記震度算出手段によって算出された震度を表示する表示部とを本体ケース内に収容し、前記本体ケースを建物の壁部に設置したことを特徴とするものである。

特開２００３−３０２４７３号公報

ところで、上記従来の地震計では、これを建物の壁部に設置しているので、地震の際に地盤の揺れに加えて、建物の壁の揺れが加算されてしまう。したがって、正確な震度等の地震情報を得ることができない。
また、前記地震計によって震度を知ることはできるが、地震によって建物の構成部材にどの程度の被害が生じているかを正確に知ることはできず、そのため、地震後の建物の管理を効果的に行うことができなかった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、正確な地震情報を得ることができる地震計、地震計の取付構造および地震後の建物の管理を効果的に行うことができる建物の管理システムを提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、例えば、図１〜図３に示すように、地震の揺れによって生じる加速度を検出する加速度センサ４がケース５に収容され、かつ、このケース５に、建物の布基礎６の立上り部６ａに取り付けられる平坦な取付面５ａが形成されてなる計測部２と、
前記加速度センサ４によって検出された加速度および／またはこの加速度に基づいて算出された震度を表示し、かつ、前記建物の壁９に取り付けられる表示モニタ３とを具備することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、地震の際、建物の布基礎６は地盤と一体となって揺れるので、計測部２のケース５の取付面５ａを建物の布基礎６に取り付けることによって、加速度センサ４で地震の揺れによって生じる加速度を正確に検出できる。
そして、加速度センサ４によって検出された加速度および／またはこの加速度に基づいて算出された震度を建物の壁９に取り付けられた表示モニタ３に表示するので、利用者は正確な地震情報を得ることができる。

請求項２に記載の発明は、例えば図２および図３に示すように、請求項１に記載の地震計１を建物に取り付ける地震計の取付構造であって、
前記ケース５の取付面５ａが前記布基礎６の立上り部６ａに当接された状態で、前記ケース５が取付具７および固着剤８によって前記立上り部６ａに一体的に固定され、
前記表示モニタ３が前記建物の内壁９に取り付けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、計測部２のケース５をその取付面５ａによって布基礎６の立上り部６ａに安定的に当接したうえで、取付具７および固着剤８によって立上り部６ａに一体的に固定するので、地震の揺れによって生じる加速度を計測部２の加速度センサ４によって、より正確に計測できる。
そして、加速度センサ４によって検出された加速度および／またはこの加速度に基づいて算出された震度を建物の内壁９に取り付けられた表示モニタ３に表示するので、利用者は正確な地震情報を得ることができる。

請求項３に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１に記載の地震計１を有する建物の管理システムであって、
前記建物の外部に設けられて、前記地震計１の情報が提供される地震管理装置１５を備え、
前記地震管理装置１５は、前記地震計１によって計測された加速度を含む地震情報を記憶する地震情報記憶部１５ｂと、前記建物の構成部材および構造に係る建物情報を記憶している建物情報記憶部１５ｃと、前記建物情報と前記加速度から前記建物の変位角を計算する構造計算手段１５ｄと、地震の際の前記建物の構成部材の被害情報を、予め地震の際の前記建物の変位角ごとに対応付けて記憶している建物被害情報記憶部１５ｅと、前記構造計算手段１５ｄで計算された変位角と前記建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている変位角とに基づいて、前記建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている前記建物の構成部材の被害情報（図６参照）を抽出する被害情報抽出手段１５ｆとを備え、
前記被害情報抽出手段１５ｆによって抽出された前記建物の構成部材の被害情報が提供されることを特徴とする。

前記地震管理装置１５に地震計１の情報を提供する場合、例えば、地震計１を通信手段を介して地震管理装置１５に接続することによって、通信によって情報を提供してもよいし、地震計１の情報をＵＳＢメモリ等に保存し、このＵＳＢメモリを地震管理装置１５の設置してあるセンター等に郵送し、このＵＳＢメモリから地震計１の情報を地震管理装置１５に提供するようにしてもよい。
また、被害情報抽出手段１５ｆによって抽出された前記建物の構成部材の被害情報を提供する場合、前記通信手段によって地震計１に被害情報を送信し、この地震計１の表示モニタに表示することによって提供するようにしてもよいし、被害情報をインターネット上のウエブサイトに表示するようにしてもよい。

請求項３に記載の発明によれば、地震計１による地震の際の加速度を含む地震情報が地震管理装置１５に提供されて、地震情報記憶部１５ｂに記憶される。そして、構造計算手段１５ｄによって、建物情報記憶部１５ｃに記憶されている建物情報と前記加速度とから建物の変位角が計算される。次に、この計算された変位角と、前記建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている変位角に基づいて、建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている建物の構成部材の被害情報を被害情報抽出手段１５ｆが抽出する。
そして、抽出された前記建物の構成部材の被害情報が提供されるので、利用者は地震後の建物の被害情報を知ることができ、この結果、地震後の建物の管理を効果的に行うことができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の建物の管理システムであって、
前記被害情報抽出手段１５ｆによって抽出された前記建物の構成部材の被害情報が、前記地震計１に送信されて、前記表示モニタ３に表示されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、建物の構成部材の被害情報が表示モニタ３に表示されるので、利用者はこの表示モニタ３を見ることで、地震後の建物の被害情報を直に知ることができる。

本発明によれば、利用者は正確な建物の地震情報を得ることができるとともに、地震後の建物の管理を効果的に行うことができる。

本発明に係る建物の管理システムの一例を示すブロック図である。 本発明に係る地震計の取付構造の一例を示すもので、その断面図である。 同、斜視図である。 本発明に係る地震計の取り付ける位置を示す平面図である。 本発明に係る建物の管理システムの一例を示すもので、複数の建物の地震計と地震管理装置とが接続される態様を示すブロック図である。 本発明に係る建物の管理システムの一例を示すもので、地震管理装置の建物被害情報記憶部に記憶される被害情報の一例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る建物の管理システムの一例を示すブロック図、図２は地震計の取付構造を示す断面図、図３は地震計の取付構造を示す斜視図である。
図１に示すように、建物の管理システムは地震計１を備えている。地震計１は、計測部２と表示モニタ３とを備えている。

計測部２は、地震の揺れによって生じる加速度を検出する加速度センサ４と、この加速度センサ４を収容するケース５とを備えている。
加速度センサ４は、地震の発生により後述する建物の布基礎６が横揺れしたときに、水平方向の加速度が加わると、その加速度に比例した電圧レベルで地震検出信号を出力するようになっている。
また、加速度センサ４は、地震の発生により建物の布基礎６が縦揺れしたときに鉛直方向の加速度が加わると、その加速度に比例した電圧レベルで地震検出信号を出力するようになっている。

ケース５は、図２に示すように、矩形箱状に形成されており、その底面に平坦な取付面５ａが形成されている。そして、この取付面５ａが布基礎６の立上り部６ａの側面に当接されている。
また、ケース５の底板部にはフランジ部５ｂ，５ｂが形成されており、このフランジ部５ｂ，５ｂに形成された貫通孔に、コンクリートビス等の取付具７，７が挿通され、前記立上り部６ａにねじ込まれている。
また、ケース５のフランジ部５ｂ，５ｂの表面とその近傍の立上り部６ａの表面には、フランジ部５ｂ，５ｂの表面を覆うようにしてモルタル等の固着剤８が塗布されている。
このうように、計測部２のケース５は、取付具７，７および固着剤８によって立上り部６ａに一体的に固定されている。

計測部２は、上記のようにして布基礎６の立上り部６ａに取り付けられているが、布基礎６のうち、外周の布基礎６には取り付けられず、内側に位置する布基礎６に取り付けられている。
すなわち、図３に示すように、計測部２は、外周の布基礎６と直角に交わって配置された内側の布基礎６の立上り部６ａに取り付けられている。
計測部２の平面的な位置について説明すると、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、平面視において、正方形リング状または角部に凹所を有する略正方形リング状に設けられた外周の布基礎６の中央部に内側の布基礎６が設けられている場合、外周の布基礎６の一辺を４等分するとともに、この一辺に直角に交わる他辺を４等分すると、中央部に位置する一辺の２分の１の長さの部分と、中央部に位置する他辺の２分の１の長さの部分とが交差する、中央部分（斜線で示す部分）６ｃの領域に位置する立上り部６ａの所望の位置に計測部２を取り付ける。
最も望ましくは、平面視における布基礎６の重心位置またはこの重心位置の近傍に位置する布基礎６の立上り部６ａに、計測部２を取り付ける。

このような位置に計測部２を取り付けることによって、当該計測部２を外側の風雨から保護できるとともに、地震の際の布基礎６の各部位の平均的な揺れを、計測部２によって計測することができる。

前記表示モニタ３は、計測部２の加速度センサ４によって検出された加速度およびこの加速度に基づいて算出された震度、地震の発生日時、時刻、履歴等の地震情報を表示するものであり、例えば図３に示すように、建物の内壁に取り付けられている。
計測部２の加速度センサ４には、図２および図３に示すように、接続線１０の一端部が接続されており、この接続線１０の他端部は表示モニタ３に接続されている。接続線１０は計測部２から上方に延び、建物の床を構成する床パネル１１を上下に貫通し、さらに、建物の内壁９を構成する壁パネル９の下端部から壁パネル９内に挿入され、さらに、上方に引き延ばされて、壁パネル９の表面に取り付けられて表示モニタ３に接続されている。

前記表示モニタ３は、図１に示すように、制御部３ａ、震度算出部３ｂ、データ記憶部３ｃ、表示部３ｄ、通信部３ｅを備えており、震度算出部３ｂ、データ記憶部３ｃ、表示部３ｄ、通信部３ｅはそれぞれ制御部３ａに接続されている。このような表示モニタ３は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリや必要に応じてハードディスク装置等の記憶部を備えている。
制御部３ａは、震度算出部３ｂ、データ記憶部３ｃ、表示部３ｄ、通信部３ｅのそれぞれの制御を行うもので、主にＣＰＵ（中央演算処理装置）によって構成されている。
震度算出部３ｂは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリまたはハードディスク装置等に記憶されている震度算出プログラム等によって構成されており、計測部２の加速度センサ４からの地震検出信号が入力され、この地震検出信号に基づいて震度を算出するようになっている。
また、震度算出部３ｂは時計機能を有しており、加速度センサ４からの地震検出信号が入力されたとき、つまり地震が生じたときの時刻、日付を取得できるようになっている。
そして、加速度センサ４によって検出された加速度、震度算出部３ｂによって算出された震度、取得された時刻、日付等の地震情報は、制御部３ａによってデータ記憶部３ｃに記憶される。さらに、このデータ記憶部３ｃには、複数の地震情報が履歴として記憶されるようになっている。なお、データ記憶部３ｃは、前記メモリやハードディスク装置等によって構成されている。

表示部３ｄは、例えば液晶表示装置等によって構成されており、前記データ記憶部３ｃに記憶されている地震情報は、制御部３ａによって読み出されて表示部３ｄに表示されるようになっている。
表示モニタ３には、各種操作ボタンが設けられており、この操作ボタンを利用者が操作することによって、制御部３ａに指示を出して、この制御部３ａが表示部３ｄに、指定された日付、時刻の地震情報や地震情報の履歴等を表示するようになっている。

通信部３ｅは、加速度センサ４によって検出された加速度、震度算出部３ｂによって算出された震度、取得された時刻、日付等の地震情報や、データ記憶部３ｃに記憶されている地震情報を外部に送信するものである。通信部３ｅは、制御部３ａによって、地震が生じるごとに自動的に地震情報を外部に送信するようになっており、また、操作ボタンを利用者が操作するとによって、制御部３ａに指示を出して、この制御部３ａが通信部３ｅを制御して所望の地震情報を外部に送信できるようになっている。
そして、このような通信部３ｅはインターネット等の外部通信網に接続されている。

次に、上記のような地震計１を有する建物の管理システムの一例について説明する。
すなわち、図１および図５に示すように、建物の外部には、地震管理センターが設置されており、この地震管理センターに、地震管理装置１５が設置されている。このような地震管理装置１５は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク装置等の記憶部等を備えている。また、この地震管理装置１５には、図５に示すように、各住戸（建物）に設置された前記地震計１がインターネットを介して接続されている。

図１に示すように、地震管理装置１５は、制御部１５ａ、地震情報記憶部１５ｂ、建物情報記憶部１５ｃ、構造計算手段１５ｄ、建物被害情報記憶部１５ｅ、被害情報抽出手段１５ｆ、通信部１５ｇを備えており、地震情報記憶部１５ｂ、建物情報記憶部１５ｃ、構造計算手段１５ｄ、建物被害情報記憶部１５ｅ、被害情報抽出手段１５ｆ、通信部１５ｇはそれぞれ制御部１５ａに接続されている。

制御部１５ａは、地震情報記憶部１５ｂ、建物情報記憶部１５ｃ、構造計算手段１５ｄ、建物被害情報記憶部１５ｅ、被害情報抽出手段１５ｆ、通信部１５ｇのそれぞれの制御を行うもので、主にＣＰＵ（中央演算処理装置）によって構成されている。
通信部１５ｇは、前記地震計１との間でインターネットを介して情報の送受信を行うものである。
地震情報記憶部１５ｂは、前記通信部３ｅ、インターネット、通信部１５ｇ等からなる通信手段を介して接続してきた前記地震計１によって計測された加速度および建物の震度等の地震情報を記憶するものであり、前記ハードディスク装置によって構成されている。
そして、地震管理装置１５の地震情報記憶部１５ｂには、各住戸（建物）に設置された地震計１から送信されてきた地震情報が、制御部１５ａによって、各住戸に対応付けて記憶されている。

建物情報記憶部１５ｃは、建物の構成部材および構造に係る建物情報を記憶している。建物の構成部材とは、例えば柱、梁、壁、屋根等の構造部材や、筋かい、外装材等の部材であり、これらがその種類、大きさ（柱や梁の太さ、長さ等）、強度、配置位置、壁量等とともに建物情報記憶部１５ｃに予め記憶されている。建物の構造とは、例えば、在来の軸組構造、パネル工法による構造、ツーバイフォー工法による構造、軽量鉄骨で形成された建物ユニットを組み合わせてなるユニット式建物による構造等が挙げられ、その建物の階数等とともに建物情報記憶部１５ｃに予め記憶されている。
構造計算手段１５ｄは、建物情報記憶部１５ｃに記憶されている建物情報と地震計１によって計測された加速度から前記建物の変位角を計算するものである。建物の変位角は、建物に地震によって水平に力が作用した際に生じる層間変位角（tanθ）で示すのが好ましい。
建物被害情報記憶部１５ｅは、例えば図６に示すように、地震の際の前記建物の構成部材の被害情報を、予め地震の際の前記建物の変位角ごとに対応付けて記憶しているものである。
また、建物被害情報記憶部１５ｅには、各住戸（建物）ごとに、地震の際の当該建物の構成部材の被害情報が記憶されている。このような建物被害情報記憶部１５ｅは前記ハードディスク装置によって構成されている。
本実施の形態では、図６に示すように、地震の際に建物に生じる変位角を、建物固有の構造強度、構成部材等に基づいて予め算出しておく。
そして、この変位角に対応させて、「構造体」、「外装材」、「内装材」の被害情報を実験や経験に基づいて具体的に設定し、これを建物被害情報記憶部１５ｅに、各住戸（建物）ごとに記憶させておく。

被害情報抽出手段１５ｆは、前記構造計算手段１５ｄで計算された変位角と、建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている変位角とに基づいて、建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている建物の構成部材の被害情報を抽出するものであり、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、メモリまたはハードディスク装置等に記憶されている抽出プログラム等によって構成されている。
この被害情報抽出手段１５ｆでは、例えば、地震が発生したときに、ある住戸（建物）の布基礎６に、ある加速度が作用すると、これを地震計１の計測部２の加速度センサ４が検出し、この検出された加速度やその他の地震情報が、前記表示モニタ３のデータ記憶部３ｃに記憶されるとともに、通信部３ｅ、インターネット、通信部１５ｇ等からなる通信手段を介して、地震管理装置１５に自動的に送信され、その地震情報記憶部１５ｂに記憶される。
そして、この地震管理装置１５では、構造計算手段１５ｄによって、建物情報記憶部１５ｃに記憶されている建物情報と前記加速度とから建物の変位角が計算される。次に、この計算された変位角と、前記建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている変位角に基づいて、建物被害情報記憶部１５ｅに記憶されている建物の構成部材の被害情報を被害情報抽出手段１５ｆが抽出する。すなわち、変位角に対応する「構造体」、「外装材」、「内装材」等の構成部材の被害情報を被害情報抽出手段１５ｆが建物被害情報記憶部１５ｅから抽出し、この被害情報を再び、地震情報記憶部１５ｂに記憶させるとともに、通信部１５ｇ、インターネット、通信部３ｅ等からなる通信手段を介して、前記地震計１に送信する。

地震計１では、前記被害情報が表示モニタ３の制御部３ａによって、データ記憶部３ｃに記憶されるとともに、表示部３ｄに表示される。
したがって、利用者は地震後の建物の被害情報を知ることができ、この結果、地震後の建物の管理を効果的に行うことができる。
また、データ記憶部３ｃには、地震ごとに被害情報が記憶されるので、利用者は表示部３ｄで被害情報の履歴を確認することもできる。
さらに、地震管理装置１５では、地震が発生した場合の各住戸（建物）ごとの加速度、震度等を含む地震情報や被害情報が地震情報記憶部１５ｂに記憶されるので、各住戸が配置されている地域の地震情報や被害情報を、地震管理装置１５に接続したモニタ等によって確認でき、さらに、このような地震情報や被害情報を外部の研究機関等に送信することもできる。

また、地震の際、建物の布基礎６は地盤と一体となって揺れるので、計測部２のケース５の取付面５ａを布基礎６に取り付けることによって、加速度センサ４で地震の揺れによって生じる加速度を正確に検出できる。
そして、加速度センサ４によって検出された加速度および／またはこの加速度に基づいて算出された震度を建物の壁に取り付けられた表示モニタ３の表示部３ｄに表示するので、利用者は正確な地震情報を得ることができる。
さらに、計測部２のケース５をその平坦な取付面５ａによって布基礎６の立上り部６ａに安定的に当接したうえで、取付具７および固着剤８によって立上り部６ａに一体的に固定するので、地震の揺れによって生じる加速度を計測部２の加速度センサ４によって、より正確に計測できる。

１ 地震計
２ 計測部
３ 表示モニタ
４ 加速度センサ
５ ケース
５ａ 取付面
６ 布基礎
６ａ 立上り部
７ 取付具
８ 固着剤
１５ 地震情報管理装置
１５ａ 制御部
１５ｂ 地震情報記憶部
１５ｃ 建物情報記憶部
１５ｄ 構造計算手段
１５ｅ 建物被害情報記憶部
１５ｆ 被害情報抽出手段

Claims (4)

1. 地震の揺れによって生じる加速度を検出する加速度センサがケースに収容され、かつ、このケースに、建物の布基礎の立上り部に取り付けられる平坦な取付面が形成されてなる計測部と、
   前記加速度センサによって検出された加速度および／またはこの加速度に基づいて算出された震度を表示し、かつ、前記建物の壁に取り付けられる表示モニタとを具備することを特徴とする地震計。
2. 請求項１に記載の地震計を建物に取り付ける地震計の取付構造であって、
   前記ケースの取付面が前記布基礎の立上り部に当接された状態で、前記ケースが取付具および固着剤によって前記立上り部に一体的に固定され、
   前記表示モニタが前記建物の内壁に取り付けられていることを特徴とする地震計の取付構造。
3. 請求項１に記載の地震計を有する建物の管理システムであって、
   前記建物の外部に設けられて、前記地震計の情報が提供される地震管理装置を備え、
   前記地震管理装置は、前記地震計によって計測された加速度を含む地震情報を記憶する地震情報記憶部と、
   前記建物の構成部材および構造に係る建物情報を記憶している建物情報記憶部と、前記建物情報と前記加速度から前記建物の変位角を計算する構造計算手段と、
   地震の際の前記建物の構成部材の被害情報を、予め地震の際の前記建物の変位角ごとに対応付けて記憶している建物被害情報記憶部と、
   前記構造計算手段で計算された変位角と、前記建物被害情報記憶部に記憶されている変位角とに基づいて、前記建物被害情報記憶部に記憶されている前記建物の構成部材の被害情報を抽出する被害情報抽出手段とを備え、
   前記被害情報抽出手段によって抽出された前記建物の構成部材の被害情報が提供されることを特徴とする建物の管理システム。
4. 請求項３に記載の建物の管理システムであって、
   前記被害情報抽出手段によって抽出された前記建物の構成部材の被害情報が、前記地震計に送信されて、前記表示モニタに表示されることを特徴とする建物の管理システム。

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