特開 2024-69958 建築物の構造部材の損傷検知システムと損傷検知方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024069958

(43)【公開日】2024-05-22

(54)【発明の名称】建築物の構造部材の損傷検知システムと損傷検知方法

(51)【国際特許分類】

   G01M 99/00 20110101AFI20240515BHJP

   G01V 15/00 20060101ALI20240515BHJP

【ＦＩ】

G01M99/00 Z

G01V15/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022180277

(22)【出願日】2022-11-10

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000110217

【氏名又は名称】ＴＯＰＰＡＮエッジ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】山田 拓久

(72)【発明者】

【氏名】大澤 淳司

(72)【発明者】

【氏名】今仲 雅之

(72)【発明者】

【氏名】湯淺 嵩之

(72)【発明者】

【氏名】白井 真彦

(72)【発明者】

【氏名】道坂 岳央

(72)【発明者】

【氏名】菰田 夏樹

【テーマコード（参考）】

2G024

2G105

【Ｆターム（参考）】

2G024AD34

2G024BA22

2G024CA18

2G024CA30

2G024FA11

2G105AA01

2G105BB11

2G105DD02

2G105EE01

(57)【要約】

【課題】大掛かりで手間のかかる取り付け施工を不要にしながら、地震時における建築物の構造部材の損傷の有無を検知することのできる、建築物の構造部材の損傷検知システムと損傷検知方法を提供すること。
【解決手段】建築物の構造部材の損傷検知システム１００であり、構造部材１６，１７に損傷検知センサ８０が取り付けられており、損傷検知センサ８０が記憶している損傷の有無に関する検知データを、損傷検知センサ８０と非接触の状態でリーダー装置９０が取得するようになっている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の構造部材の損傷検知システムであって、
前記構造部材に損傷検知センサが取り付けられており、該損傷検知センサが記憶している損傷の有無に関する検知データを、該損傷検知センサと非接触の状態でリーダー装置が取得するようになっていることを特徴とする、建築物の構造部材の損傷検知システム。

【請求項2】

前記損傷検知センサが、アンテナと、制御部と、検知部とを有し、
基材の上に、前記アンテナと前記制御部と前記検知部が搭載され、該アンテナと該制御部と該検知部の一部が被覆部材により被覆されており、
前記検知部が前記被覆部材から露出している露出領域の導通もしくは非導通の状態により、損傷の有無が検知されるようになっており、
前記制御部は、前記リーダー装置から供給された電力によって動作し、前記検知部の導通もしくは非導通の状態を判定して記憶することを特徴とする、請求項１に記載の建築物の構造部材の損傷検知システム。

【請求項3】

前記基材が、前記アンテナ及び前記制御部と、前記構造部材との間に介在する、緩衝材として機能することを特徴とする、請求項２に記載の建築物の構造部材の損傷検知システム。

【請求項4】

前記構造部材がブレースである場合に、２箇所で支持される該ブレースの支点間距離の中央位置もしくは略中央位置に前記損傷検知センサが取り付けられていることを特徴とする、請求項３に記載の建築物の構造部材の損傷検知システム。

【請求項5】

上梁と下梁と一対の柱とにより構成され、該一対の柱の間に横架材が配設されている、前記建築物の架構において、その対角線に沿って前記ブレースが取り付けられており、
前記ブレースは、前記架構における２つの隅角部と、横架材との交点との３箇所で支持され、各隅角部と該交点の支点間の中央位置もしくは略中央位置に前記損傷検知センサが取り付けられており、
上方の前記損傷検知センサは、前記アンテナを下方に向けた姿勢で取り付けられ、
下方の前記損傷検知センサは、前記アンテナを上方に向けた姿勢で取り付けられていることを特徴とする、請求項４に記載の建築物の構造部材の損傷検知システム。

【請求項6】

建築物の構造部材の損傷検知方法であって、
前記構造部材に損傷検知センサを取り付けておき、該構造部材に外力が作用して変形した後、該損傷検知センサが該構造部材の損傷の有無に関する検知データを記憶し、該損傷検知センサと非接触の状態でリーダー装置にて損傷の有無を特定することを特徴とする、建築物の構造部材の損傷検知方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建築物の構造部材の損傷検知システムと損傷検知方法に関する。

【背景技術】

【0002】

地震時における建築物の損傷度（もしくは被災度）を評価するに当たり、測定されている建築物の変位量（各階の変位量）や、この変位量に基づいて算定される層間変形角が一般に用いられる。複数階の建築物の２以上の階（例えば１階と最上階）に設置されている複数の地震計（加速度計）により地震時における加速度波形（地震波形）を取得し、各地震計による加速度波形を２回積分することにより、地震計設置階における地震時の変位量を算定する。

【0003】

算定された複数階の変位量に基づいて建築物の層間変形角を算定し、建築物の健全性評価が実行される。例えば、５階建ての建築物において、１階と最上階の２箇所に地震計が設置されている場合は、各階の変位量を算定した後、２階乃至４階の変位量は、算定されている１階と最上階の変位量を内挿することによって求めることができる。各階の変位量の差分値を階高で除すことにより、各階の層間変形角が算定される。５階の全ての階に地震計が設置されている場合は、各階にて測定された加速度波形に基づいて各階の変位量が算定され、各階の層間変形角が算定されることになる。

【0004】

このように、地震計により計測された加速度波形を用いて各階の変位量を算定し、各階の層間変形角を算定することにより、建築物の健全性評価を行う技術の一例が特許文献１に提案されている。

【0005】

特許文献１に提案されている建物損傷検知装置は、多層構造の建物の観測層に設けられているセンサにて得られた加速度データと、観測層における損傷の有無を示す損傷情報とを適用し、さらに、観測層における加速度データと当該観測層における損傷の有無の関係を学習した建物損傷検知モデルを適用して、判定対象の判定層における損傷の判定を行う判定部と、判定層に設けられているセンサから加速度データを取得する取得部と、取得された加速度データと損傷検知モデルを用いて、判定部にて行われた判定層における損傷に関する判定結果を出力する出力部とを備えている。

【0006】

特許文献１に記載の建物損傷検知装置をはじめとして、従来の地震時における建築物の損傷度評価方法は、あくまでも各階の損傷の程度を把握するものであり、具体的に各階の構成部材の損傷の有無を検知するものではない。

【0007】

そこで、建築物の構成部材の損傷の有無を検知する技術が特許文献２に提案されている。具体的には、１本の光ファイバーに、設置された測定対象物からの応力を伝達させないための保護部材により覆われた部分と、設置された測定対象物からの応力を伝達させるために光ファイバーを露出している部分とが形成されている、損傷検知用光ファイバーを測定対象物に設置する。光ファイバーの一端から入射した光が他端で検出されない場合は、光ファイバーを露出している部分が損傷したと推定し、逆に光ファイバーの一端から入射した光が他端で検出される場合は、少なくとも測定対象物は損傷を受けていないか、あるいは損傷箇所は光ファイバーの保護部材が施されている部分であると推定する、損傷検知方法である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１９－２０７１２８号公報

【特許文献2】特開２００２－４８６７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献２に記載の損傷検知方法によれば、建築物の構成部材の損傷の有無を検知することができる。ここでは、光ファイバーが適用されているが、建築物の構成部材にひずみゲージを取り付け、ひずみゲージを測定することにより構成部材の損傷の有無を検知する方法も一般に用いられている。しかしながら、光ファイバーやひずみゲージは有線の計測手段であることから、建築物内に配線経路を確保する施工が必要になり、さらには、光入射のための装置やデータ収集用の測定器が必要になるといった様々な課題が存在する。

【0010】

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、大掛かりで手間のかかる取り付け施工を不要にしながら、地震時における建築物の構造部材の損傷の有無を検知することのできる、建築物の構造部材の損傷検知システムと損傷検知方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0011】

前記目的を達成すべく、本発明による建築物の構造部材の損傷検知システムの一態様は、
前記構造部材に損傷検知センサが取り付けられており、該損傷検知センサが記憶している損傷の有無に関する検知データを、該損傷検知センサと非接触の状態でリーダー装置が取得するようになっていることを特徴とする。

【0012】

本態様によれば、建築物の構造部材に損傷検知センサが取り付けられ、損傷検知センサが記憶している損傷の有無に関する検知データを、損傷検知センサと非接触の状態でリーダー装置が取得することにより、損傷検知センサの設置に際して手間のかかる施工を不要としながら、地震時における建築物の構造部材の損傷の有無を高い精度で検知することが可能になる。

【0013】

ここで、「構造部材」とは、建築物の骨格を形成する柱や梁の他、柱と梁により形成される架構内に組み込まれるブレース（斜材）等を意味しており、一次部材などと称することもできる。尚、本来的には構造部材に含まれない、非構造部材である、床や外壁等に対して損傷検知センサが取り付けられ、非構造部材の損傷の有無が検知されてもよい。すなわち、地震後の建物の健全性を評価する上では、構造部材の損傷の有無の検知が肝要であり、本態様の損傷検知システムの検知対象もこの構造部材であるものの、非構造部材の検知を何ら排除するものでない。

【0014】

また、本発明による建築物の構造部材の損傷検知システムの他の態様は、
前記損傷検知センサが、アンテナと、制御部と、検知部とを有し、
基材の上に、前記アンテナと前記制御部と前記検知部が搭載され、該アンテナと該制御部と該検知部の一部が被覆部材により被覆されており、
前記検知部が前記被覆部材から露出している露出領域の導通もしくは非導通の状態により、損傷の有無が検知されるようになっており、
前記制御部は、前記リーダー装置から供給された電力によって動作し、前記検知部の導通もしくは非導通の状態を判定して記憶することを特徴とする。

【0015】

本態様によれば、検知部の被覆部材から露出している露出領域（検出領域）の導通もしくは非導通の状態をリーダー装置が読み取ることにより、例えば、地震時に検知部の一部が破断（断線）して非導通状態となった際に、構造部材の損傷を検知することが可能になる。例えば、検知部の一部が破断する際の引張力が構造部材の降伏強度程度に設定されていることにより、検知部の破断をもって構造部材が塑性域に達していると判断することができ、構造部材が損傷していると特定することができる。また、制御部が、リーダー装置から供給された電力によって動作し、検知部の導通もしくは非導通の状態を判定して記憶することにより、バッテリーレスの損傷検知センサを形成でき、建築物における構造部材の損傷有無に関する長期間の検知に際してバッテリー交換を不要にできる。

【0016】

また、本発明による建築物の構造部材の損傷検知システムの他の態様は、
前記基材が、前記アンテナ及び前記制御部と、前記構造部材との間に介在する、緩衝材として機能することを特徴とする。

【0017】

本態様によれば、例えば構造部材が金属部材（もしくは鋼材）である場合に、アンテナや制御部が搭載される基材が緩衝材として機能することにより、アンテナ等と金属部材が接触することに起因して電波干渉が生じ、リーダー装置による検知データの読み取り性が阻害されることを抑制できる。この観点から、基材には、非金属製の部材である、樹脂製プレートや木製プレートなどが好適に用いられる。

【0018】

また、本発明による建築物の構造部材の損傷検知システムの他の態様は、
前記構造部材がブレースである場合に、２箇所で支持される該ブレースの支点間距離の中央位置もしくは略中央位置に前記損傷検知センサが取り付けられていることを特徴とする。

【0019】

本態様によれば、構造部材がブレースである場合に、２箇所で支持されるブレースの支点間距離の中央位置もしくは略中央位置に損傷検知センサが取り付けられていることにより、支点間距離の中央位置やその近傍は、ブレースに引張力と圧縮力のいずれが作用する場合であっても最も変形し易い場所であることから、ブレースの損傷を効果的に特定することができる。損傷検知センサは、ブレースの中央位置もしくはその近傍であって、かつ当該ブレースが面外に変形する側面に取り付けられるのが望ましい。既述するように、構造部材には、梁や柱、ブレース等が含まれるが、地震時に作用する圧縮力や引張力による変形量が大きなブレースに損傷検知センサが設置されることにより、損傷検知センサの検知部の一部が破断し易く、損傷の有無を検知し易いことから、損傷検知センサの設置対象の構造部材にはブレースが好適である。

【0020】

また、本発明による建築物の構造部材の損傷検知システムの他の態様は、
上梁と下梁と一対の柱とにより構成され、該一対の柱の間に横架材が配設されている、前記建築物の架構において、その対角線に沿って前記ブレースが取り付けられており、
前記ブレースは、前記架構における２つの隅角部と、横架材との交点との３箇所で支持され、各隅角部と該交点の支点間の中央位置もしくは略中央位置に前記損傷検知センサが取り付けられており、
上方の前記損傷検知センサは、前記アンテナを下方に向けた姿勢で取り付けられ、
下方の前記損傷検知センサは、前記アンテナを上方に向けた姿勢で取り付けられていることを特徴とする。

【0021】

本態様によれば、架構の例えば中央レベルに横架材が設けられている形態において、架構の対角線に沿って配設されるブレースが、２つの隅角部と、横架材との交点の、計３点で支持される場合に、１つの隅角部と横架材との交点の間の中央位置もしくはその近傍に損傷検知センサ（計２つの損傷検知センサ）が取り付けられる際に、上方の損傷検知センサがアンテナを下方に向けた姿勢で取り付けられ、下方の損傷検知センサがアンテナを上方に向けた姿勢で取り付けられることにより、リーダー装置を把持した管理者等が、脚立に載って上方の損傷検知センサのアンテナの近傍にリーダー装置を近づけて検知データを取得したり、逆に、しゃがんで下方の損傷検知センサのアンテナの近傍にリーダー装置を近づけて検知データを取得することなく、自然な起立姿勢で上下の損傷検知センサの検知データを取得することが可能になる。

【0022】

また、本発明による建築物の構造部材の損傷検知方法の一態様は、
前記構造部材に損傷検知センサを取り付けておき、該構造部材に外力が作用して変形した後、該損傷検知センサが該構造部材の損傷の有無に関する検知データを記憶し、該損傷検知センサと非接触の状態でリーダー装置にて損傷の有無を特定することを特徴とする。

【0023】

本態様によれば、建築物の構造部材に損傷検知センサを取り付け、損傷検知センサが記憶している損傷の有無に関する検知データを、損傷検知センサと非接触の状態でリーダー装置が取得することにより、損傷検知センサの設置に際して手間のかかる施工を不要としながら、地震時における建築物の構造部材の損傷の有無を高い精度で検知することができる。

【発明の効果】

【0024】

以上の説明から理解できるように、本発明の建築物の構造部材の損傷検知システムと損傷検知方法によれば、大掛かりで手間のかかる取り付け施工を不要にしながら、地震時における建築物の構造部材の損傷の有無を高い精度で検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】実施形態に係る損傷検知システムと損傷検知方法の一例を説明する斜視図である。

【図2】損傷検知センサの一例の構成を示す平面図である。

【図3】図２のIII－III矢視図であって、損傷検知センサの一例の構成を示す縦断面図である。

【図4】リーダー装置と損傷検知センサの機能構成の一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、実施形態に係る損傷検知システムと損傷検知方法の一例について、添付の図面を参照しながら説明する。尚、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く場合がある。

【0027】

［実施形態に係る損傷検知システムと損傷検知方法］
図１乃至図４を参照して、実施形態に係る損傷検知システムと損傷検知方法の一例について説明する。ここで、図１は、実施形態に係る損傷検知システムと損傷検知方法の一例を説明する斜視図である。また、図２は、損傷検知センサの一例の構成を示す平面図であり、図３は、図２のIII－III矢視図であって、損傷検知センサの一例の構成を示す縦断面図である。さらに、図４は、リーダー装置と損傷検知センサの機能構成の一例を示すブロック図である。

【0028】

図１に示す構造部材の損傷検知システム１００が適用される建築物３０は、戸建ての鉄骨造建築物である。ここで、適用対象の建築物は、集合住宅や物流倉庫、各種公共施設であってもよいし、木造建築物、ＲＣ（Reinforced Concrete）造建物、ＳＲＣ（Steel Reinforced Concrete）造建物等であってもよい。

【0029】

鉄骨造建築物３０は、ＲＣ造の基礎１０（布基礎等）の天端に鋼製の土台１２（下梁の一例）が固定され、土台１２に対して鋼製の通し柱１３と間柱１４が立設し、通し柱１３と間柱１４に対して梁１５（上梁の一例）が固定されることにより、複数の架構２０Ａ，２０Ｂを備えている。土台１２，梁１５，通し柱１３や間柱１４は、Ｈ形鋼等の形鋼材や、角形鋼管等により形成される。

【0030】

各架構２０Ａ、２０Ｂは、それぞれの内部に平鋼やターンバックル等により形成されるブレース１６、１７を備えて耐力壁を形成している。通し柱１３や間柱１４，梁１５、土台１２のそれぞれの屋外側の側面には不図示の外壁が取り付けられるが、図１では、システムの構成を理解し易くするために、外壁の図示を省略している。

【0031】

土台１２，梁１５，通し柱１３や間柱１４、ブレース１６，１７はいずれも、鉄骨造建築物３０を構成する構造部材（一次部材）である。

【0032】

各構造部材の中で、地震時に各架構２０Ａ，２０Ｂが変形し、圧縮力Ｎや引張力が作用した際の変形量が最も大きなブレース１６，１７に対して、損傷検知センサ８０が設置されている。さらに、ブレース１６，１７がいずれも鋼材であることから、他の素材（木製等）のブレースに比べて変形量が大きくなる。

【0033】

架構２０Ａを構成するブレース１６は、架構２０Ａの対角位置にある隅角部Ｐ１，Ｐ２間の長さである支点間距離ｔ１を有しており、その中央位置に損傷検知センサ８０Ａが取り付けられている。より詳細には、ブレース１６の長手方向の中央位置であって、圧縮力Ｎが作用した際にブレース１６が面外方向に曲げ変形する、屋外側もしくは屋内側に面する広幅面に損傷検知センサ８０Ａが取り付けられる。

【0034】

他の構造部材に比べて地震時の変形量が大きなブレース１６のうち、特に変形量の大きな長手方向の中央位置に損傷検知センサ８０Ａが取り付けられていることにより、以下で説明する検知部の一部が破断し易いことから、ブレース１６の損傷の有無が効果的に検知される。

【0035】

さらに、ブレース１６の中央位置は、隅角部Ｐ１，Ｐ２に対する接続位置（端部位置）に比べて、周辺に鉄骨部材（梁１５や通し柱１３，間柱１４等）が存在しないことから、電波干渉が生じ難く、損傷検知センサ８０Ａに記憶されている検知データをリーダー装置９０にて読み取り易くなる。

【0036】

一方、他方の架構２０Ｂは、架構内に横架材１８が配設され、架構２０Ｂの対角位置にある隅角部Ｐ３，Ｐ４間に架け渡されているブレース１７が、横架材１８と交点Ｐ５において固定される点において、架構２０Ａと相違する。

【0037】

ブレース１７のうち、横架材１８よりも上方の領域は、隅角部Ｐ４と交点Ｐ５により支持されており、その支点間距離はｔ２である。一方、ブレース１７のうち、横架材１８よりも下方の領域は、隅角部Ｐ３と交点Ｐ５により支持されており、その支点間距離はｔ３である。

【0038】

架構２０Ｂが地震時に変形した際は、ブレース１７の上方領域と下方領域がそれぞれに固有の支点間で変形し得ること、各支点間の中央位置における面外への変形量が最も大きいことから、ブレース１７の上方領域では、支点間距離ｔ２の中央位置に損傷検知センサ８０Ｂが取り付けられ、ブレース１７の下方領域では、支点間距離ｔ３の中央位置に損傷検知センサ８０Ｃが取り付けられる。

【0039】

梁１５までの高さ（階高）は一般に３ｍ程度であることから、架構２０Ａはその高さ中央位置に損傷検知センサ８０Ａが位置合わせされており、リーダー装置９０を把持した管理者等は、自然な起立姿勢で損傷検知センサ８０Ａの検知データを取得することができる。

【0040】

それに対して、架構２０Ｂのうち、ブレース１７の上方領域にある損傷検知センサ８０Ｂはデータ取得の際に高過ぎる位置にあり、ブレース１７の下方領域にある損傷検知センサ８０Ｃはデータ取得の際に低過ぎる位置にある。

【0041】

そこで、上方の損傷検知センサ８０Ｂは、その構成要素であるアンテナ５０（図２，３参照）を下方に向けた状態でブレース１７に取り付け、下方の損傷検知センサ８０Ｃは、アンテナ５０を上方に向けた状態でブレース１７に取り付けることにより、管理者等の計測の際の負荷を軽減することができて好ましい。

【0042】

このように、損傷検知システム１００は、建築物３０を構成する架構２０Ａを形成する構造部材であるブレース１６の長手方向の中央位置であって、面外方向へ曲げ変形する広幅面に取り付けられている損傷検知センサ８０Ａや、他の架構２０Ｂを形成するブレース１７の長手方向の２支点間の中央位置であって、面外方向へ曲げ変形する広幅面に取り付けられている損傷検知センサ８０Ｂ，８０Ｃと、これらの損傷検知センサ８０による検知データを取得するリーダー装置９０とにより形成されるシステムである。

【0043】

図示例では、ブレース１６に取り付けられている損傷検知センサ８０Ａに対して、リーダー装置９０（もしくは、リーダー・ライタ装置）から指令信号がＸ１方向に送信され、指令信号を受信した損傷検知センサ８０Ａがブレース１６の損傷の有無に関する検知データを電波としてＸ２方向に送信し、リーダー装置９０にて損傷の有無に関する検知データを取得する。すなわち、リーダー装置９０は、損傷検知センサ８０と非接触の状態で構造部材の損傷の有無を特定するものである。図１では、リーダー装置９０にある表示画面９６に、「損傷有」が表示されている状態を一例として示している。

【0044】

損傷検知センサ８０はプレート状を呈しており、プレート状の損傷検知センサ８０が構造部材１６，１７の表面に固定される。この損傷検知センサ８０の取り付けに際して、配線経路の確保等の大掛かりな施工は一切不要である。

【0045】

次に、図２乃至図４を参照して、損傷検知システム１００を形成する、損傷検知センサ８０とリーダー装置９０のそれぞれの構成について詳説する。

【0046】

損傷検知センサ８０は、基材７１の上に、アンテナ５０と、制御部４０と、検知部６０が搭載されることにより形成される。アンテナ５０と制御部４０と検知部６０の一部は、被覆部材７２により覆われており、これらの各要素の防水が図られている。また、検知部６０のうち、被覆部材７２から露出している露出領域６０Ａは、構造部材の損傷の有無を検知する検知領域となっている。ここで、被覆部材７２としては、ポリエステル等のフィルムの他、高分子膜によるコーティング材等が適用できる。

【0047】

基材７１は、耐水性を備えたプラスチックフィルム等により形成され、基材７１の背面は、不図示の接着剤等を介して構造部材１６，１７の表面に接着される。基材７１は、アンテナ５０及び制御部４０と、鋼製の構造部材１６，１７との間に介在する、緩衝材として機能する。すなわち、樹脂性の基材７１が介在することにより、アンテナ５０と鋼製の構造部材１６，１７が接触することが防止されるため、接触に起因した電波干渉によって、リーダー装置９０による検知データの読み取り性が阻害されることを抑制できる。

【0048】

検知部６０は、相互に離間する第１電極６１及び第２電極６２と、これらを繋ぐ繋ぎ導線６３とを有する。第１電極６１、第２電極６２、及び繋ぎ導線６３はいずれも、導電性ペーストや金属箔等により形成される。

【0049】

損傷検知センサ８０が曲げ変形した際に、検知領域６０Ａにおける第１電極６１と第２電極６２、及び繋ぎ導線６３の任意箇所が破断する。この破断強度は、例えば、損傷検知対象の構造部材の降伏強度（弾性域と塑性域の境界強度）に設定されている。

【0050】

検知領域６０Ａの一部が破断していない段階では、第１電極６１と第２電極６２の間に電流が流れており（導通状態）、電気回路として閉回路を形成する。一方、検知領域６０Ａの一部が破断すると、第１電極６１と第２電極６２の間に電流は流れず（非導通状態）、電気回路として開回路を形成する。

【0051】

検知領域６０Ａの一部が破断し、非導通状態となった段階で、損傷検知対象の構造部材が塑性域に入り、損傷していると見なすことができる。

【0052】

制御部４０は、通信回路４２、制御回路４４、及び記憶回路４６を有する。通信回路４２は、制御回路４４から出力される信号を、アンテナ５０に出力する。

【0053】

制御回路４４はメモリを含み、メモリは検知部６０の検知領域６０Ａの状態を記憶する。例えば、検知領域６０Ａに閉回路が形成されている場合は、損傷なしに相当するフラグ「０」を記憶回路４６に記憶し、検知領域６０Ａに開回路が形成されている場合は、損傷有りに相当するフラグ「１」を記憶回路４６に記憶する。

【0054】

アンテナ５０は、制御部４０がリーダー装置９０と無線通信を実行するための機器である。アンテナ５０は、リーダー装置９０から出力される電波（電磁波等）を受信し、制御部４０の動作に必要な電力を生成する。また、アンテナ５０は、リーダー装置９０から出力される指令信号を受信し、制御部４０から出力される検知データをリーダー装置９０に送信する。

【0055】

このように、損傷検知センサ８０は、リーダー装置９０から供給された電力によって動作し、検知部６０の導通もしくは非導通の状態を判定して記憶することにより、バッテリーレスの損傷検知センサとして機能する。

【0056】

リーダー装置９０は、通信部９２、指令部９４、及び表示部９６を有する。指令部９４にて出力された、検知データの読み出しを実行する指令信号は、通信部９２を介して損傷検知センサ８０のアンテナ５０に送信される。損傷検知センサ８０では、受信した指令信号の内容を制御回路４４が判断し、記憶回路４６に記憶されている検知データを、アンテナ５０を介してリーダー装置９０の通信部９２に送信する。

【0057】

ここで、指令部９４から出力される指令信号には、検知データの読み出しを実行する指令信号の他に、検知部６０に対して構造部材の損傷の有無を測定させる、測定実行指令信号が含まれていてもよい。このように、指令信号に複数種の信号が存在する場合は、損傷検知センサ８０の制御回路４４において、指令信号の内容が判断され、指令信号に応じた制御が実行されることになる。

【0058】

表示部９６は、図１に示すように表示画面（モニタ）を含んでおり、構造部材の損傷の有無に関する検知結果が表示される。表示部９６では、構造部材の損傷有りの場合に、赤色のアラーム表示や点灯表示がなされてよく、その他、ブザーによる報知が実行されてもよい。

【0059】

また、図示を省略するが、リーダー装置９０にも記憶部があり、建築物３０に設置される損傷検知センサ８０の設置位置が建築物をトレースした図形データに描画され、各設置位置における損傷検知センサ８０ごとに、構造部材の損傷の有無に関する検知結果がプロットされてよい。表示画面９６に表示された建築物３０のトレース画像において、各損傷検知センサ８０における構造部材の損傷の有無（例えば、損傷無しの場合は「○」、損傷有りの場合は「×」で表示）が表示されることにより、建築物３０のどの領域のどの構造部材に損傷があるかといった、損傷領域や損傷部材の傾向を特定することができ、補修施工の際の目安となり得る。

【0060】

以上で説明した損傷検知システム１００を適用することにより、建築物３０を構成する構造部材に取り付けられている損傷検知センサ８０に対して、リーダー装置９０が非接触の状態で構造部材の損傷の有無に関する検知データを取得することができるため、スムーズな損傷有無検知を実現できる。

【0061】

また、損傷検知センサ８０が有線を必要としないことから、建築物内に配線経路を確保する等の大掛かりな取り付け施工は不要であり、構造部材に対してスムーズに設置することができる。

【0062】

また、検知対象の構造部材が、鋼製のブレースである場合は、他の構造部材に比べて変形し易いことから、損傷の有無を検知し易くなる。

【0063】

また、例えばブレースの長手方向の中央位置やその近傍に損傷検知センサ８０が取り付けられることにより、ブレースに作用する圧縮力等に起因した面外変形量が他の位置よりも大きくなり、ブレースの損傷の有無を検知し易くなる。さらに、ブレースの隅角部等に比べて、周辺に鉄骨部材が存在しないことから、電波干渉が生じ難く、損傷検知センサ８０に記憶されている検知データをリーダー装置９０にて読み取り易くなる。

【0064】

さらに、損傷検知システム１００を構成する損傷検知センサ８０がバッテリーレスの損傷検知センサであることから、建築物３０における構造部材の損傷有無に関する長期間の検知に際してバッテリー交換を不要にできる。

【0065】

尚、上記実施形態に挙げた構成等に対し、その他の構成要素が組み合わされるなどした他の実施形態であってもよく、ここで示した構成に本発明が何等限定されるものではない。この点に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【符号の説明】

【0066】

１０：基礎（布基礎）
１２：土台（構造部材、下梁）
１３：通し柱（構造部材）
１４：間柱（構造部材）
１５：梁（構造部材、上梁）
１６，１７：ブレース（構造部材）
１８：横架材
２０Ａ，２０Ｂ：架構
３０：建築物（鉄骨造建築物、戸建て住宅）
４０：制御部
４２：通信回路
４４：制御回路
４６：記憶回路
５０：アンテナ
６０：検知部
６０Ａ：露出領域（検知領域）
６１：第１電極
６２：第２電極
６３：繋ぎ導線
７１：基材
７２：被覆部材
８０、８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ：損傷検知センサ
９０：リーダー装置
９２：通信部
９４：指令部
９６：表示部（表示画面）
１００：建築物の構造部材の損傷検知システム（構造部材の損傷検知システム）
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４：隅角部
Ｐ５：交点

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】