(57)【要約】      （修正有）【課題】従来からある建築物の耐震性能評価方法を補完し、あるいは、これに置き換わる、省スペース、低騒音、低コストかつ短時間で実施可能な建築物の耐震性能評価方法の提供。【解決手段】常時微動計測センサで計測した前記建築物の常時微動の水平成分のピーク周期Ｔｉに対応するフーリエ振幅Ｈｆｉを常時微動の垂直成分のTiに対応するフーリエ振幅Ｖｆｉで除したＨｆｉ／Ｖｆｉ比を算出するステップと、Ｈｆｉ／Ｖｆｉ比にＴｉと木造建築物の告示式で求められる建築物の固有周期Ｔｏとの比であるＴｉ／Ｔｏ比を乗じたＨｆｉ／Ｖｆｉ×Ｔｉ／Ｔｏ値を算出するステップと、Ｈｆｉ／Ｖｆｉ×Ｔｉ／Ｔｏ値を建築物の計測高さ、重量又は形状に応じて補正することによって、建築物の各層の保有水平耐力Ｑｕｉと必要保有水平耐力Ｑｕｎｉとの比である耐震性能評点Ｑｕｉ／Ｑｕｎｉ値を算定するステップと、を含むことを特徴とする耐震性能評価方法。【選択図】図２
2020193874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造建築物の地表面からの高さHi（i＝１，２，・・・ｎ（前記建築物の層の数））のi層において、常時微動計測センサで計測した前記建築物の常時微動の水平成分のピーク周期Tiに対応するフーリエ振幅Hfiを前記常時微動の垂直成分のTiに対応するフーリエ振幅Vfiで除したHfi/Vfi比を算出するステップと、前記Hfi/Vfi比にTiと木造建築物の告示式で求められる前記建築物の固有周期Toとの比であるTi/To比を乗じたHfi/Vfi×Ti/To値を求めるステップと、前記Hfi/Vfi×Ti/To値を、前記建築物の計測高さ、重量又は形状に応じて補正した値を算定するステップと、前記補正した値から各層の保有水平耐力Quiと必要保有水平耐力Quniとの比である耐震性能評点Qui/Quni値を算定するステップと、を含むことを特徴とする耐震性能評価方法。
【請求項２】
前記Qui/Quni値が、前記Hfi/Vfi×Ti/To値に計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γを乗じた値の自然対数の一次関数であることを特徴とする請求項１記載の耐震性能評価方法。
【請求項３】
前記Qui/Quni値が、次の（数１）又は（数２）で表わされることを特徴とする請求項２記載の耐震性能評価方法。
（数１）
Ｘ方向(桁行方向)
xQui/Quni=−0.309×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋1.8899
（数２）
Ｙ方向(張間方向）
yQui/Quni=−0.334×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋2.0243
【請求項４】
前記計測高さ補正値αが（数１）で表され、前記重量補正値βが（数２）で表され、前記形状補正値γが（数３）で表わされることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の耐震性能評価方法。
（数３）
α=Ho/Hi
Ho：建築物の最高高さと軒高さの平均値
（数４）
β=Wo/Wi
Wo：(一財)日本建築防災協会「木造住宅の耐震診断と補強方法」に規定されている非常に重い建物の重量、Wi：前記建築物の重量
（数５）
γ=max(γ1,γ2), γ1,γ2≧1.0
γ1 （建築物で、張間方向に比べて桁行方向が極端に長い場合(B/D＞3)、桁行方向について適用する。）
γ1=√(B×D)/Ho
B：建築物の長さ(m)、D：建築物の奥行(m)
γ2（建築物で、部屋、耐力壁の偏在により偏心が大きい場合に適用する。）
γ2= (Ti’/Ti)^2（Ti’≧Ti）,γ2=(Ti/Ti’)^2(Ti’＜Ti)
Ti:建築物のi層の1次固有周期(sec)、Ti’:建築物のi層のねじれ周期(sec)
【請求項５】
コンピュータに請求項１から４のいずれかに記載の耐震性能評価方法を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の常時微動計測結果から省スペース、低騒音、低コストかつ短時間で建築物の耐震性能を評価する方法及びプログラムに関する。          
【背景技術】
【０００２】
平成１２年の建築基準法改正により建築物の耐震設計に限界耐力計算法が導入され、伝統的木造住宅など地盤を考慮し、かつ仕様規定外の建築物の耐震設計が可能になった。現状の中小規模の建築物では、通常の耐震性能評価方法では、大地震被害が地盤の良し悪しによるものであることが多いにも関わらず、地盤と建築物を一体として評価されていない。この解決策として、限界耐力計算法により木造建築物の耐震性能をより精密に評価する場合は、建設地の地盤および建築物の振動特性を調査する必要がある。戸建住宅レベルで実施されている地盤調査としてはスウェーデン式サウンディング試験が一般的であるが、この方法は地盤の振動特性を把握することが難しく、ボーリング標準貫入試験は手間と費用の問題がある。また、木造建築物の多くは、超高層建築物で行われている時刻歴応答解析のような地盤を考慮した建築物の振動解析、耐震性能評価は実施されていない。また、限界耐力計算においても、個々の建築物について精密な解析に必要な固有周期、減衰定数及び地盤の加速度増幅率についての算定根拠が不十分である。そこで、経済的な簡易探査法である常時微動計測により、建設地の地盤の卓越周期、加速度増幅率と、建築物の固有周期、減衰定数を計測して、耐震設計に必要な地盤及び建築物の振動特性を正確に把握し、データを解析して地盤の影響を考慮した建築物の耐震性能を評価する方法が考えられる。
【０００３】
従来からの地盤及び建築物の振動特性の調査方法は、地盤についてはボーリング標準貫入試験及びスウェーデン式サウンディング試験が、建築物については各種の地震計が代表的な調査方法である。また、計測機器については、対象物に応じて、それぞれ固有の調査試験装置が使用されており、地盤と建築物に共通の振動計測機器としては地震計がある。広く使用されている地震計の中で、現在では加速度計及び速度計の動コイル型地震計の内、地震エネルギーの大きさは速度が的確に表せることから、動コイル型速度計が常時微動計測機器の主流になりつつある。
【０００４】
本発明に関連する技術としては、例えば、特許文献１に記載の「既存木造住宅の簡易耐震診断評点の算出方法・装置・プログラム」は、対象建物の2階と地盤の2か所で計測した常時微動のデータから建物の固有振動数を求め、建物モデルを1質点系のモデルとし1次モードで振動していると仮定して耐力を求めたうえで、有効質量比率の分配より2質点系のモデルに変えて1階の耐力を演算する。さらに、この評点の基本値に、躯体構成部材の接合部形式に対する補正係数と、劣化調査による補正係数を用いて、耐震診断の評点を算出することを特徴としている。
【０００５】
又、特許文献２に記載の「建物の動的耐震性能及び耐震補強後の耐震性能評価方法」は、改修前後の振動特性の比較検討により建物の耐震性能及び耐震補強の効果を定量的に表示する耐震性能評価方法。地盤と建物の所定の層で南北、東西方向の水平方向2成分の常時微動の同時測定データを利用して、地盤と建物の固有周期から耐震性能を評価することを特徴としている。
【０００６】
又、特許文献３に記載の「常時微動計測に基づく建物の健全性診断法」は、建物の常時微動計測の振動成分から対象建物の振動特性を同定し、建物ならびに基礎部分に関する構造の健全性を評価するもので、ＡＲＭＡ(自己回帰移動平均)
モデルを用い、振動センサにより計測された建物全体の振動成分のみを抽出して、予め同様の方法で推定された健全時における振動特性あるいは設計図書により計算された振動特性と比較することにより健全性を診断することを特徴としている。
【０００７】
更に、特許文献４に記載の「建物の耐震性能評価方法及びその耐震性能評価値に基づく改修費用評価方法」は、コンピュータへ評価対象建物の構造情報、地理情報、地盤情報から成る建物環境データを入力するステップと、このデータを基にデータベースの基礎データを参照して現状耐震性能評価値(Is値及びPML値)を算定するステップと、これらの評価値をモニター等の出力表示手段に出力するステップから成ることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2014-141873号公報
【特許文献２】特開2005-156448号公報
【特許文献３】特開2003-322585号公報
【特許文献４】特開2003-147970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１に記載された方法は、建物の耐震性能評価に重要な要素である地盤の振動特性に関する記載がされていなかった。また、耐震性能を評価するための建物の耐力及び構造体の接合部耐力、劣化に対する補正係数を別途検討する必要があり、簡易に耐震性能を評価する方法としては、付帯条件が厳しすぎる方法であり、これらの条件を常時微動計測値からすべて推定して耐震性能を評価する本発明の特徴的な構成に関しては、記載も示唆もされていなかった。
【００１０】
又、特許文献２に記載された方法は、地盤及び建物の振動特性に大きく影響を与える上下振動の影響に関する記載がなく、本発明の地盤の振動特性を考慮した耐震性能評価方法の特徴的な構成に触れる記載も示唆もされていなかった。
【００１１】
そして、特許文献３は、既存の健全な建物の常時微動計測による振動特性（固有振動数、固有モード）と対象建物の振動特性を同定することで健全性を評価するもので、地盤を考慮して建物の耐震性能を簡易に評価するという本発明の特徴的な構成に関して、記載も示唆もされていなかった。
【００１２】
更に、特許文献４は、特許文献３と同様に、基礎データを参照して耐震性能を評価するもので、対象建物の地盤及び建物の常時微動計測値に基づいて建物の耐震性能評点を直接的に算定するという本発明の特徴的な構成に関して、記載も示唆もされていなかった。
【００１３】
そこで、本発明では、従来から不十分である地盤を含めた建築物の耐震性能評価方法を補完し、あるいは、これに置き換わる、省スペース、低騒音、低コストかつ短時間で実施可能な建築物の耐震性能評価方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１記載の耐震性能評価方法は、木造建築物の地表面からの高さHi（i＝１，２，・・・ｎ（前記建築物の層の数））のi層において、常時微動計測センサで計測した前記建築物の常時微動の水平成分のピーク周期Tiに対応するフーリエ振幅Hfiを前記常時微動の垂直成分のTiに対応するフーリエ振幅Vfiで除したHfi/Vfi比を算出するHfi/Vfi比算出ステップと、前記Hfi/Vfi比に、Tiと前記地表面からの建築物の高さHo（建築物の最高高さと軒高さの平均値）の関係から木造建築物の告示式To=0.03×Hoで求められる固有周期Toとの比であるTi/To比を乗じたHfi/Vfi×Ti/To値を求めるHfi/Vfi×Ti/To値算出ステップと、前記Hfi/Vfi×Ti/To値を、前記建築物の計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γに応じて補正した値を算定する補正ステップと、前記補正した値から各層の保有水平耐力Quiと必要保有水平耐力Quniの比である耐震性能評点Qui/Quni値を算定する耐震性能算定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
建築物の固有周期Tは建築物の高さと剛性に影響され、地表面からの高さが高ければ固有周期は長くなり、振幅を表す常時微動のスペクトル比Hfi/Vfi比は大きくなり、耐力壁等が多い等により建築物の剛性が大きくなれば固有周期は短く、振幅は小さくなる。また、木造建築物の固有周期は前記告示式To=0.03×Hoで求められ、高さと剛性が同一の建築物は、Ti/To比が1.0以上であれば劣化していることになる。従って、常時微動のスペクトル比Hfi/Vfi比と固有周期の数値Ti/To比は、劣化の程度を考慮した建築物の振動特性を表示していると考えられる。
【００１６】
次に、請求項２記載の耐震性能評価方法は、前記Qui/Quni値が、前記Hfi/Vfi×Ti/To値に計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γを乗じた値の自然対数の一次関数であることを特徴とする。
【００１７】
次に、請求項３記載の耐震性能評価方法は、前記Hfi/Vfi×Ti/To値に、計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γを考慮した前記Qui/Quni値が、次の（数１）又は（数２）で表わされることを特徴とする。
（数１）
Ｘ方向(桁行方向)
xQui/Quni=−0.309×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋1.8899
（数２）
Ｙ方向(張間方向）
yQui/Quni=−0.334×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋2.0243
【００１８】
次に、請求項４記載の耐震性能評価方法は、前記計測高さ補正値αが（数３）で表され、前記重量補正値βが（数４）で表され、前記形状補正値γが（数５）で表わされることを特徴とする。
（数３）
α=Ho/Hi
Ho：建築物の最高高さと軒高さの平均値
（数４）
β=Wo/Wi
Wo：(一財)日本建築防災協会「木造住宅の耐震診断と補強方法」に規定されている非常に重い建物の重量、Wi：前記建築物の重量
（数５）
γ=max(γ1,γ2), γ1,γ2≧1.0
γ1 （建築物で、張間方向に比べて桁行方向が極端に長い場合(B/D＞3)、桁行方向について適用する。）
γ1=√(B×D)/Ho
B：建築物の長さ(m)、D：建築物の奥行(m)
γ2（建築物で、部屋、耐力壁の偏在により偏心が大きい場合に適用する。）
γ2= (Ti’/Ti)^2（Ti’≧Ti）,γ2=(Ti/Ti’)^2(Ti’＜Ti)
Ti:建築物のi層の1次固有周期(sec)、Ti’:建築物のi層のねじれ周期(sec)
【００１９】
次に、請求項５記載のプログラムは、建築物の地表面からの高さHi（i＝１，２，・・・ｎ（前記建築物の層の数））のi層において、常時微動計測センサで計測した前記建築物の常時微動の水平成分のピーク周期Tiに対応するフーリエ振幅Hfiを前記常時微動の垂直成分のTiに対応するフーリエ振幅Vfiで除したHfi/Vfi比を算出するHfi/Vfi比算出処理と、前記Hfi/Vfi比に、Tiと前記地表面からの建築物の高さHo(建築物の最高高さと軒高さの平均値)の関係から木造建築物の告示式To=0.03×Hoで求められる前記建築物の固有周期Toとの比であるTi/To比を乗じたHfi/Vfi×Ti/To値を求めるHfi/Vfi×Ti/To値算出処理と、前記Hfi/Vfi×Ti/To値を、前記建築物の計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γに応じて補正したHfi/Vfi×Ti/To×α×β×γで表される補正処理と、前記補正した値から各層の保有水平耐力Quiと必要保有水平耐力Quniとの比である耐震性能評点Qui/Quniを算定する耐震性能算定処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２０】
無騒音・無振動の小型計測器を用いるため、計測場所の制約が少ない。又、計測は建築物の各層で行うが、設置場所は建築物の剛性の中心点にできる限り近い柱梁接合部寄りとし、建築物全体の揺れを代表する測定値が得られる箇所1点を選定する。前記の適当な設置場所が得られない場合は、計測箇所数を2点以上増やして平均値を採用する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る計測システム構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る運用場面の一例を示す説明図である。
【図３】図３は、常時微動計測による耐震性能評点算定フローチャートの一例を示す説明図である。
【図４】図４は、計測及び重量補正を行わない常時微動計測値から推定した耐震性能評点と、（一財）日本建築防災協会の「木造住宅の耐震診断と補強方法」に定める精密診断法１（保有耐力診断法）による耐震性能評点とを比較した結果を示す説明図（その１）である。この図示した関係式を建築物の耐震性能評点推定式の根拠にしている。
【図５】図５は、図４の関係式に対象建物の計測高さ補正、重量補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と、前記の精密診断法１（保有耐力診断法）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その２）である。
【図６】図６は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と（一財）日本建築防災協会の「木造住宅の耐震診断と補強方法」に定める精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その３）である。
【図７】図７は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その４）である。
【図８】図８は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その５）である。
【図９】図９は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その６）である。
【図１０】図１０は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と前記の精密診断法１（保有耐力診断法）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その７）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施例は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。又、実施例で説明される構成の全てが、本発明において必須のものであるとは限らない。尚、課題を解決するための手段における記載と重複する内容及び当業者であれば当然に知り得る公知技術に関する内容はできるだけ省略する。
【００２３】
図１に本発明の実施形態に係る計測システム構成の一例を示す。常時微動計測には、常時微動測定用AD変換器内蔵型地表用受信器（2秒計）を使用した。ノート型パーソナルコンピュータと組み合わせて、常時微動の測定が可能である。尚、ノート型パーソナルコンピュータに限らず、スマートフォン、タブレット型端末、デスクトップ型パーソナルコンピュータ等、本発明の処理を実行させることができるものであれば、その形態を問わない。又、常時微動計測器に本発明の処理を実行する機能をもたせることも考えられる。更には、ネットワークを介して、サーバにおいて本発明の処理を実行させるようにしてもよい。
【００２４】
図２に本発明の実施形態に係る運用場面の一例を示す。本発明は、常時微動計測センサ1台を任意の層の計測場所に設置するだけで実施できるので、場所の制約が殆どない。常時微動計測センサとノート型パーソナルコンピュータをケーブルで接続して実施したが、将来的には、これらを一体化したり、ネットワークを介してサーバで処理したりすることも可能である。
【００２５】
建築物の常時微動計測は、常時微動計（固有周期2secの速度計）で固有周期Tiを計測する。微動の測定は、１か所について１回の測定間隔を100秒とし、3回実施した。サンプリング周波数は100 Hz、観測成分は水平動2成分、上下動1成分の3成分である。各100秒間の観測記録のフーリエスペクトル（平滑化：バンド幅0.4 HzのParzen Window）を計算し、水平動2成分をスペクトル合成したものを水平動フーリエスペクトルとし、水平動フーリエスペクトルを上下動フーリエスペクトルで除したものをHfi/Vfiスペクトルとして表示した。
【００２６】
具体的な実施手順は以下の通りである。
まず、対象箇所において、常時微動測定用動コイル型速度計を適切な微動記録が得られるように設置する。設置箇所は、建築物の各層毎に1点以上とする。1点について1回の測定間隔を100秒以上とし、3回以上実施する。
【００２７】
次に、計測におけるサンプリング周波数は100Hz、観測成分は水平動2成分、上下動1成分の3成分とし、各100秒以上間の観測記録のフーリエスペクトル（平滑化：バンド幅0.4HzのParzen Window）を計算し、水平動2成分をスペクトル合成したものを水平動フーリエスペクトルとし、水平動フーリエスペクトルを上下動フーリエスペクトルで除したものをHfi/Vfiスペクトルとして表示する。
【００２８】
最後に、表示されたHfi/Vfiスペクトルから、Hfi/Vfiの最大値及びこの時点の固有周期Tiを確定して、Hfi/Vfi×Ti/Toを算定する。この数値に、計測高さ、重量又は形状による補正値α、β又はγを乗じて、近似式（数１）又は（数２）を使用して耐震性能評点Qui/Quni値を算定する。これら一連の作業は、表計算ソフトウェア用データによりに行う。
【００２９】
図３は、常時微動計測による耐震性能評点算定フローチャートの一例を示す説明図である。
【００３０】
図４は、良好な地盤に建つ平屋の住宅、寺院及び2階建住宅の合計11棟について、計測及び重量補正を行わない常時微動計測値から推定した評点と、対象建物の保有水平耐力に基づく耐震性能評点とを比較した結果を示す説明図である。ここで図示した関係式を建築物の耐震性能評点推定式の根拠にしている。
【００３１】
図５から図１０は、本発明を用いて常時微動計測値による耐震性能評点と保有水平耐力又は限界耐力計算による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図である。
図５は、伝統的構法の平屋建て木造住宅の改修前と改修後の耐震性能を本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標であるHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の（17,25）が改修後の（10,15）と減少しており、Ti/To値は、壁量を増やさず耐力のみ向上させたため、改修前後の数値はほぼ変わらず、良好な地盤で、土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の住宅であることから、補正値α=β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図６は、第1種地盤に建つ改修前後の2階建の伝統的構法による古民家について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の2階（74,33）,1階（47,21）が改修後の2階（17,12）, 1階（4,4）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値は、壁量を増やさず耐力のみ向上させたため、改修前後の数値はほぼ変わらず、第1種の硬質な地盤で、土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の古民家であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図７は、第３種地盤に建つ改修前後の2階建の伝統的構法による古民家について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の2階12,10）,1階（12,15）が改修後の2階（5,3）, 1階（5,2）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値は、壁量は変わらず耐力を向上させた桁行方向はやや減少しているが、壁量、耐力ともに向上させた張間方向は、第3種という揺れやすい地盤のため、改修前後の数値はほぼ変わらず、補正係数は土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の古民家であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図８は、第2種地盤に建つ在来軸組工法による2階建の新築の木造住宅について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、2階（17,19）,1階（17,21）で、通し柱のない1階の吹抜け大空間のため、1階の揺れやすさを表すHfi/Vfi値が大きくなっている。また、劣化の程度を表すTi/To値は、新築であることから、Ti/To≒1.0となっている。補正係数は瓦屋根、外内壁土塗壁であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図９は、第1種地盤に建つ改修前後の伝統的構法による寺院について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前のHfi/Vfi=（130,58）が改修後はHfi/Vfi=（14,23）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値(桁行方向,張間方向)は、劣化部材をすべて交換したため、改修前のTi/To=(2.2,2.3)が、改修後はTi/To=(1.2,1.3)に大幅に低減している。第1種の硬質な地盤で、土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の古民家であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図１０は、第３種地盤に建つ改修前後の2階建の在来軸組工法による木造校舎について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の2階(9,10）,1階(9,13）が改修後の2階（3,4）, 1階（2,2）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値(桁行方向,張間方向)は、劣化部材をすべて交換したため、改修前の2階(1.8,2.7)、１階(1.6,2.7)が、改修後は2階(1.0,1.0)、１階(1.0,1.0)となり、劣化が解消されている。壁量は変えず耐力を向上させた桁行方向はやや減少しているが、壁量、耐力ともに向上させた張間方向は、第3種という揺れやすい地盤のため、改修前後の数値はほぼ変わらず、補正係数は洋瓦屋根、外壁下見板、内壁木ずり漆喰塗り、床板張りの木造校舎であることから、計測高さ補正以外は補正値β≒1.5、γは高さに対して長大な桁行方向γ≒3.8、比較的長さの短い張間方向はγ≒1.5として耐震性能評点を算定している。
【符号の説明】
【００３２】
１  計測者
２  ノート型パーソナルコンピュータ
３  ケーブル
４  常時微動計測センサ  
【図１】
2020193874.tif 000003
【図２】
2020193874.tif 000004
【図３】
2020193874.tif 000005
【図４】
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【図５】
2020193874.tif 000007
【図６】
2020193874.tif 000008
【図７】
2020193874.tif 000009
【図８】
2020193874.tif 000010
【図９】
2020193874.tif 000011
【図１０】
2020193874.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月29日(2019.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020193874.tif 000013
【図２】
2020193874.tif 000014
【図３】
2020193874.tif 000015
【図４】
2020193874.tif 000016
【図５】
2020193874.tif 000017
【図６】
2020193874.tif 000018
【図７】
2020193874.tif 000019
【図８】
2020193874.tif 000020
【図９】
2020193874.tif 000021
【図１０】
2020193874.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月17日(2019.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記計測高さ補正値αが（数３）で表され、前記重量補正値βが（数４）で表され、前記形状補正値γが（数５）で表わされることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の耐震性能評価方法。
（数３）
α=Ho/Hi
Ho：建築物の最高高さと軒高さの平均値
（数４）
β=Wo/Wi
Wo：(一財)日本建築防災協会「木造住宅の耐震診断と補強方法」に規定されている非常に重い建物の重量、Wi：前記建築物の重量
（数５）
γ=max(γ1,γ2), γ1,γ2≧1.0
γ1 （建築物で、張間方向に比べて桁行方向が極端に長い場合(B/D＞3)、桁行方向について適用する。）
γ1=√(B×D)/Ho
B：建築物の長さ(m)、D：建築物の奥行(m)
γ2（建築物で、部屋、耐力壁の偏在により偏心が大きい場合に適用する。）
γ2= (Ti’/Ti)^2（Ti’≧Ti）,γ2=(Ti/Ti’)^2(Ti’＜Ti)
Ti:建築物のi層の1次固有周期(sec)、Ti’:建築物のi層のねじれ周期(sec)
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月18日(2019.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
次に、請求項４記載の耐震性能評価方法は、前記計測高さ補正値αが（数３）で表され、前記重量補正値βが（数４）で表され、前記形状補正値γが（数５）で表わされることを特徴とする。
（数３）
α=Ho/Hi
Ho：建築物の最高高さと軒高さの平均値
（数４）
β=√(Wo/Wi)
Wo：(一財)日本建築防災協会「木造住宅の耐震診断と補強方法」に規定されている非常に重い建物の重量、Wi：前記建築物の重量
（数５）
γ=max(γ1,γ2), γ1,γ2≧1.0
γ1 （建築物で、張間方向に比べて桁行方向が極端に長い場合(B/D＞3)、桁行方向について適用する。）
γ1=√(B×D)/Ho
B：建築物の長さ(m)、D：建築物の奥行(m)
γ2（建築物で、部屋、耐力壁の偏在により偏心が大きい場合に適用する。）
γ2= (Ti’/Ti)^2（Ti’≧Ti）,γ2=(Ti/Ti’)^2(Ti’＜Ti)
Ti:建築物のi層の1次固有周期(sec)、Ti’:建築物のi層のねじれ周期(sec)
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記計測高さ補正値αが（数３）で表され、前記重量補正値βが（数４）で表され、前記形状補正値γが（数５）で表わされることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の耐震性能評価方法。
（数３）
α=Ho/Hi
Ho：建築物の最高高さと軒高さの平均値
（数４）
β=√(Wo/Wi)
Wo：(一財)日本建築防災協会「木造住宅の耐震診断と補強方法」に規定されている非常に重い建物の重量、Wi：前記建築物の重量
（数５）
γ=max(γ1,γ2), γ1,γ2≧1.0
γ1 （建築物で、張間方向に比べて桁行方向が極端に長い場合(B/D＞3)、桁行方向について適用する。）
γ1=√(B×D)/Ho
B：建築物の長さ(m)、D：建築物の奥行(m)
γ2（建築物で、部屋、耐力壁の偏在により偏心が大きい場合に適用する。）
γ2= (Ti’/Ti)^2（Ti’≧Ti）,γ2=(Ti/Ti’)^2(Ti’＜Ti)
Ti:建築物のi層の1次固有周期(sec)、Ti‘:建築物のi層のねじれ周期(sec)
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月3日(2019.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木造建築物の地表面からの高さHi（i＝１，２，・・・ｎ（前記建築物の層の数））のi層において、常時微動計測センサで計測した前記建築物の常時微動の水平成分のピーク周期Tiに対応するフーリエ振幅Hfiを前記常時微動の垂直成分のTiに対応するフーリエ振幅Vfiで除したHfi/Vfi比を算出するステップと、前記Hfi/Vfi比にTiと木造建築物の告示式で求められる前記建築物の固有周期Toとの比であるTi/To比を乗じたHfi/Vfi×Ti/To値を求めるステップと、前記Hfi/Vfi×Ti/To値を、前記建築物の計測高さ、重量又は形状に応じて補正した値を算定するステップと、前記補正した値から各層の保有水平耐力Quiと必要保有水平耐力Quniとの比である耐震性能評点Qui/Quni値を算定するステップと、を含み、前記Qui/Quni値が、前記Hfi/Vfi×Ti/To値に計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γを乗じた値の自然対数の一次関数であることを特徴とする耐震性能評価方法。
【請求項２】
前記Qui/Quni値が、次の（数１）又は（数２）で表わされることを特徴とする請求項１記載の耐震性能評価方法。
（数１）
Ｘ方向(桁行方向)
xQui/Quni=−0.309×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋1.8899
（数２）
Ｙ方向(張間方向）
yQui/Quni=−0.334×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋2.0243
【請求項３】
前記計測高さ補正値αが（数３）で表され、前記重量補正値βが（数４）で表され、前記形状補正値γが（数５）で表わされることを特徴とする請求項２に記載の耐震性能評価方法。
（数３）
α=Ho/Hi
Ho：建築物の最高高さと軒高さの平均値
（数４）
β=√(Wo/Wi)
Wo：(一財)日本建築防災協会「木造住宅の耐震診断と補強方法」に規定されている非常に重い建物の重量、Wi：前記建築物の重量
（数５）
γ=max(γ1,γ2), γ1,γ2≧1.0
γ1 （建築物で、張間方向に比べて桁行方向が極端に長い場合(B/D＞3)、桁行方向について適用する。）
γ1=√(B×D)/Ho
B：建築物の長さ(m)、D：建築物の奥行(m)
γ2（建築物で、部屋、耐力壁の偏在により偏心が大きい場合に適用する。）
γ2= (Ti’/Ti)^2（Ti’≧Ti）,γ2=(Ti/Ti’)^2(Ti’＜Ti)
Ti:建築物のi層の1次固有周期(sec)、Ti’:建築物のi層のねじれ周期(sec)
【請求項４】
コンピュータに請求項１から３のいずれかに記載の耐震性能評価方法を実行させるためのプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木造建築物の常時微動計測結果から省スペース、低騒音、低コストかつ短時間で建築物の耐震性能を評価する方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
平成１２年の建築基準法改正により建築物の耐震設計に限界耐力計算法が導入され、伝統的木造住宅など地盤を考慮し、かつ仕様規定外の建築物の耐震設計が可能になった。現状の中小規模の建築物では、通常の耐震性能評価方法では、大地震被害が地盤の良し悪しによるものであることが多いにも関わらず、地盤と建築物を一体として評価されていない。この解決策として、限界耐力計算法により木造建築物の耐震性能をより精密に評価する場合は、建設地の地盤および建築物の振動特性を調査する必要がある。戸建住宅レベルで実施されている地盤調査としてはスウェーデン式サウンディング試験が一般的であるが、この方法は地盤の振動特性を把握することが難しく、ボーリング標準貫入試験は手間と費用の問題がある。また、木造建築物の多くは、超高層建築物で行われている時刻歴応答解析のような地盤を考慮した建築物の振動解析、耐震性能評価は実施されていない。また、限界耐力計算においても、個々の建築物について精密な解析に必要な固有周期、減衰定数及び地盤の加速度増幅率についての算定根拠が不十分である。そこで、経済的な簡易探査法である常時微動計測により、建設地の地盤の卓越周期、加速度増幅率と、建築物の固有周期、減衰定数を計測して、耐震設計に必要な地盤及び建築物の振動特性を正確に把握し、データを解析して地盤の影響を考慮した建築物の耐震性能を評価する方法が考えられる。
【０００３】
従来からの地盤及び建築物の振動特性の調査方法は、地盤についてはボーリング標準貫入試験及びスウェーデン式サウンディング試験が、建築物については各種の地震計が代表的な調査方法である。また、計測機器については、対象物に応じて、それぞれ固有の調査試験装置が使用されており、地盤と建築物に共通の振動計測機器としては地震計がある。広く使用されている地震計の中で、現在では加速度計及び速度計の動コイル型地震計の内、地震エネルギーの大きさは速度が的確に表せることから、動コイル型速度計が常時微動計測機器の主流になりつつある。
【０００４】
本発明に関連する技術としては、例えば、特許文献１に記載の「既存木造住宅の簡易耐震診断評点の算出方法・装置・プログラム」は、対象建物の2階と地盤の2か所で計測した常時微動のデータから建物の固有振動数を求め、建物モデルを1質点系のモデルとし1次モードで振動していると仮定して耐力を求めたうえで、有効質量比率の分配より2質点系のモデルに変えて1階の耐力を演算する。さらに、この評点の基本値に、躯体構成部材の接合部形式に対する補正係数と、劣化調査による補正係数を用いて、耐震診断の評点を算出することを特徴としている。
【０００５】
又、特許文献２に記載の「建物の動的耐震性能及び耐震補強後の耐震性能評価方法」は、改修前後の振動特性の比較検討により建物の耐震性能及び耐震補強の効果を定量的に表示する耐震性能評価方法。地盤と建物の所定の層で南北、東西方向の水平方向2成分の常時微動の同時測定データを利用して、地盤と建物の固有周期から耐震性能を評価することを特徴としている。
【０００６】
又、特許文献３に記載の「常時微動計測に基づく建物の健全性診断法」は、建物の常時微動計測の振動成分から対象建物の振動特性を同定し、建物ならびに基礎部分に関する構造の健全性を評価するもので、ＡＲＭＡ(自己回帰移動平均)
モデルを用い、振動センサにより計測された建物全体の振動成分のみを抽出して、予め同様の方法で推定された健全時における振動特性あるいは設計図書により計算された振動特性と比較することにより健全性を診断することを特徴としている。
【０００７】
更に、特許文献４に記載の「建物の耐震性能評価方法及びその耐震性能評価値に基づく改修費用評価方法」は、コンピュータへ評価対象建物の構造情報、地理情報、地盤情報から成る建物環境データを入力するステップと、このデータを基にデータベースの基礎データを参照して現状耐震性能評価値(Is値及びPML値)を算定するステップと、これらの評価値をモニター等の出力表示手段に出力するステップから成ることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2014-141873号公報
【特許文献２】特開2005-156448号公報
【特許文献３】特開2003-322585号公報
【特許文献４】特開2003-147970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１に記載された方法は、建物の耐震性能評価に重要な要素である地盤の振動特性に関する記載がされていなかった。また、耐震性能を評価するための建物の耐力及び構造体の接合部耐力、劣化に対する補正係数を別途検討する必要があり、簡易に耐震性能を評価する方法としては、付帯条件が厳しすぎる方法であり、これらの条件を常時微動計測値からすべて推定して耐震性能を評価する本発明の特徴的な構成に関しては、記載も示唆もされていなかった。
【００１０】
又、特許文献２に記載された方法は、地盤及び建物の振動特性に大きく影響を与える上下振動の影響に関する記載がなく、本発明の地盤の振動特性を考慮した耐震性能評価方法の特徴的な構成に触れる記載も示唆もされていなかった。
【００１１】
そして、特許文献３は、既存の健全な建物の常時微動計測による振動特性（固有振動数、固有モード）と対象建物の振動特性を同定することで健全性を評価するもので、地盤を考慮して建物の耐震性能を簡易に評価するという本発明の特徴的な構成に関して、記載も示唆もされていなかった。
【００１２】
更に、特許文献４は、特許文献３と同様に、基礎データを参照して耐震性能を評価するもので、対象建物の地盤及び建物の常時微動計測値に基づいて建物の耐震性能評点を直接的に算定するという本発明の特徴的な構成に関して、記載も示唆もされていなかった。
【００１３】
そこで、本発明では、従来から不十分である地盤を含めた建築物の耐震性能評価方法を補完し、あるいは、これに置き換わる、省スペース、低騒音、低コストかつ短時間で実施可能な建築物の耐震性能評価方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１記載の耐震性能評価方法は、木造建築物の地表面からの高さHi（i＝１，２，・・・ｎ（前記建築物の層の数））のi層において、常時微動計測センサで計測した前記建築物の常時微動の水平成分のピーク周期Tiに対応するフーリエ振幅Hfiを前記常時微動の垂直成分のTiに対応するフーリエ振幅Vfiで除したHfi/Vfi比を算出するHfi/Vfi比算出ステップと、前記Hfi/Vfi比に、Tiと前記地表面からの建築物の高さHo（建築物の最高高さと軒高さの平均値）の関係から木造建築物の告示式To=0.03×Hoで求められる固有周期Toとの比であるTi/To比を乗じたHfi/Vfi×Ti/To値を求めるHfi/Vfi×Ti/To値算出ステップと、前記Hfi/Vfi×Ti/To値を、前記建築物の計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γに応じて補正した値を算定する補正ステップと、前記補正した値から各層の保有水平耐力Quiと必要保有水平耐力Quniの比である耐震性能評点Qui/Quni値を算定する耐震性能算定ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１５】
建築物の固有周期Tは建築物の高さと剛性に影響され、地表面からの高さが高ければ固有周期は長くなり、振幅を表す常時微動のスペクトル比Hfi/Vfi比は大きくなり、耐力壁等が多い等により建築物の剛性が大きくなれば固有周期は短く、振幅は小さくなる。また、木造建築物の固有周期は前記告示式To=0.03×Hoで求められ、高さと剛性が同一の建築物は、Ti/To比が1.0以上であれば劣化していることになる。従って、常時微動のスペクトル比Hfi/Vfi比と固有周期の数値Ti/To比は、劣化の程度を考慮した建築物の振動特性を表示していると考えられる。
【００１６】
次に、請求項１記載の耐震性能評価方法は、前記Qui/Quni値が、前記Hfi/Vfi×Ti/To値に計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γを乗じた値の自然対数の一次関数であることを特徴とする。
【００１７】
次に、請求項２記載の耐震性能評価方法は、前記Hfi/Vfi×Ti/To値に、計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γを考慮した前記Qui/Quni値が、次の（数１）又は（数２）で表わされることを特徴とする。
（数１）
Ｘ方向(桁行方向)
xQui/Quni=−0.309×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋1.8899
（数２）
Ｙ方向(張間方向）
yQui/Quni=−0.334×ln(Hfi/Vfi×Ti/To ×α×β×γ)＋2.0243
【００１８】
次に、請求項３記載の耐震性能評価方法は、前記計測高さ補正値αが（数３）で表され、前記重量補正値βが（数４）で表され、前記形状補正値γが（数５）で表わされることを特徴とする。
（数３）
α=Ho/Hi
Ho：建築物の最高高さと軒高さの平均値
（数４）
β=√(Wo/Wi)
Wo：(一財)日本建築防災協会「木造住宅の耐震診断と補強方法」に規定されている非常に重い建物の重量、Wi：前記建築物の重量
（数５）
γ=max(γ1,γ2), γ1,γ2≧1.0
γ1 （建築物で、張間方向に比べて桁行方向が極端に長い場合(B/D＞3)、桁行方向について適用する。）
γ1=√(B×D)/Ho
B：建築物の長さ(m)、D：建築物の奥行(m)
γ2（建築物で、部屋、耐力壁の偏在により偏心が大きい場合に適用する。）
γ2= (Ti’/Ti)^2（Ti’≧Ti）,γ2=(Ti/Ti’)^2(Ti’＜Ti)
Ti:建築物のi層の1次固有周期(sec)、Ti’:建築物のi層のねじれ周期(sec)
【００１９】
次に、請求項４記載のプログラムは、建築物の地表面からの高さHi（i＝１，２，・・・ｎ（前記建築物の層の数））のi層において、常時微動計測センサで計測した前記建築物の常時微動の水平成分のピーク周期Tiに対応するフーリエ振幅Hfiを前記常時微動の垂直成分のTiに対応するフーリエ振幅Vfiで除したHfi/Vfi比を算出するHfi/Vfi比算出処理と、前記Hfi/Vfi比に、Tiと前記地表面からの建築物の高さHo(建築物の最高高さと軒高さの平均値)の関係から木造建築物の告示式To=0.03×Hoで求められる前記建築物の固有周期Toとの比であるTi/To比を乗じたHfi/Vfi×Ti/To値を求めるHfi/Vfi×Ti/To値算出処理と、前記Hfi/Vfi×Ti/To値を、前記建築物の計測高さ補正値α、重量補正値β又は形状補正値γに応じて補正したHfi/Vfi×Ti/To×α×β×γで表される補正処理と、前記補正した値から各層の保有水平耐力Quiと必要保有水平耐力Quniとの比である耐震性能評点Qui/Quniを算定する耐震性能算定処理と、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００２０】
無騒音・無振動の小型計測器を用いるため、計測場所の制約が少ない。又、計測は建築物の各層で行うが、設置場所は建築物の剛性の中心点にできる限り近い柱梁接合部寄りとし、建築物全体の揺れを代表する測定値が得られる箇所1点を選定する。前記の適当な設置場所が得られない場合は、計測箇所数を2点以上増やして平均値を採用する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る計測システム構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る運用場面の一例を示す説明図である。
【図３】図３は、常時微動計測による耐震性能評点算定フローチャートの一例を示す説明図である。
【図４】図４は、計測及び重量補正を行わない常時微動計測値から推定した耐震性能評点と、（一財）日本建築防災協会の「木造住宅の耐震診断と補強方法」に定める精密診断法１（保有耐力診断法）による耐震性能評点とを比較した結果を示す説明図（その１）である。この図示した関係式を建築物の耐震性能評点推定式の根拠にしている。
【図５】図５は、図４の関係式に対象建物の計測高さ補正、重量補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と、前記の精密診断法１（保有耐力診断法）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その２）である。
【図６】図６は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と（一財）日本建築防災協会の「木造住宅の耐震診断と補強方法」に定める精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その３）である。
【図７】図７は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その４）である。
【図８】図８は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その５）である。
【図９】図９は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と精密診断法２（限界耐力計算）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その６）である。
【図１０】図１０は、図５と同様の補正を行った常時微動計測値による耐震性能評点と前記の精密診断法１（保有耐力診断法）による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図（その７）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本実施形態について説明する。尚、以下に説明する実施例は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。又、実施例で説明される構成の全てが、本発明において必須のものであるとは限らない。尚、課題を解決するための手段における記載と重複する内容及び当業者であれば当然に知り得る公知技術に関する内容はできるだけ省略する。
【００２３】
図１に本発明の実施形態に係る計測システム構成の一例を示す。常時微動計測には、常時微動測定用AD変換器内蔵型地表用受信器（2秒計）を使用した。ノート型パーソナルコンピュータと組み合わせて、常時微動の測定が可能である。尚、ノート型パーソナルコンピュータに限らず、スマートフォン、タブレット型端末、デスクトップ型パーソナルコンピュータ等、本発明の処理を実行させることができるものであれば、その形態を問わない。又、常時微動計測器に本発明の処理を実行する機能をもたせることも考えられる。更には、ネットワークを介して、サーバにおいて本発明の処理を実行させるようにしてもよい。
【００２４】
図２に本発明の実施形態に係る運用場面の一例を示す。本発明は、常時微動計測センサ1台を任意の層の計測場所に設置するだけで実施できるので、場所の制約が殆どない。常時微動計測センサとノート型パーソナルコンピュータをケーブルで接続して実施したが、将来的には、これらを一体化したり、ネットワークを介してサーバで処理したりすることも可能である。
【００２５】
建築物の常時微動計測は、常時微動計（固有周期2secの速度計）で固有周期Tiを計測する。微動の測定は、１か所について１回の測定間隔を100秒とし、3回実施した。サンプリング周波数は100 Hz、観測成分は水平動2成分、上下動1成分の3成分である。各100秒間の観測記録のフーリエスペクトル（平滑化：バンド幅0.4 HzのParzen Window）を計算し、水平動2成分をスペクトル合成したものを水平動フーリエスペクトルとし、水平動フーリエスペクトルを上下動フーリエスペクトルで除したものをHfi/Vfiスペクトルとして表示した。
【００２６】
具体的な実施手順は以下の通りである。
まず、対象箇所において、常時微動測定用動コイル型速度計を適切な微動記録が得られるように設置する。設置箇所は、建築物の各層毎に1点以上とする。1点について1回の測定間隔を100秒以上とし、3回以上実施する。
【００２７】
次に、計測におけるサンプリング周波数は100Hz、観測成分は水平動2成分、上下動1成分の3成分とし、各100秒以上間の観測記録のフーリエスペクトル（平滑化：バンド幅0.4HzのParzen Window）を計算し、水平動2成分をスペクトル合成したものを水平動フーリエスペクトルとし、水平動フーリエスペクトルを上下動フーリエスペクトルで除したものをHfi/Vfiスペクトルとして表示する。
【００２８】
最後に、表示されたHfi/Vfiスペクトルから、Hfi/Vfiの最大値及びこの時点の固有周期Tiを確定して、Hfi/Vfi×Ti/Toを算定する。この数値に、計測高さ、重量又は形状による補正値α、β又はγを乗じて、近似式（数１）又は（数２）を使用して耐震性能評点Qui/Quni値を算定する。これら一連の作業は、表計算ソフトウェア用データによりに行う。
【００２９】
図３は、常時微動計測による耐震性能評点算定フローチャートの一例を示す説明図である。
【００３０】
図４は、良好な地盤に建つ平屋の住宅、寺院及び2階建住宅の合計11棟について、計測及び重量補正を行わない常時微動計測値から推定した評点と、対象建物の保有水平耐力に基づく耐震性能評点とを比較した結果を示す説明図である。ここで図示した関係式を建築物の耐震性能評点推定式の根拠にしている。
【００３１】
図５から図１０は、本発明を用いて常時微動計測値による耐震性能評点と保有水平耐力又は限界耐力計算による耐震性能評点とを比較した結果の一例を示す説明図である。
図５は、伝統的構法の平屋建て木造住宅の改修前と改修後の耐震性能を本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標であるHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の（17,25）が改修後の（10,15）と減少しており、Ti/To値は、壁量を増やさず耐力のみ向上させたため、改修前後の数値はほぼ変わらず、良好な地盤で、土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の住宅であることから、補正値α=β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図６は、第1種地盤に建つ改修前後の2階建の伝統的構法による古民家について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の2階（74,33）,1階（47,21）が改修後の2階（17,12）, 1階（4,4）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値は、壁量を増やさず耐力のみ向上させたため、改修前後の数値はほぼ変わらず、第1種の硬質な地盤で、土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の古民家であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図７は、第３種地盤に建つ改修前後の2階建の伝統的構法による古民家について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の2階12,10）,1階（12,15）が改修後の2階（5,3）, 1階（5,2）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値は、壁量は変わらず耐力を向上させた桁行方向はやや減少しているが、壁量、耐力ともに向上させた張間方向は、第3種という揺れやすい地盤のため、改修前後の数値はほぼ変わらず、補正係数は土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の古民家であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図８は、第2種地盤に建つ在来軸組工法による2階建の新築の木造住宅について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、2階（17,19）,1階（17,21）で、通し柱のない1階の吹抜け大空間のため、1階の揺れやすさを表すHfi/Vfi値が大きくなっている。また、劣化の程度を表すTi/To値は、新築であることから、Ti/To≒1.0となっている。補正係数は瓦屋根、外内壁土塗壁であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図９は、第1種地盤に建つ改修前後の伝統的構法による寺院について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前のHfi/Vfi=（130,58）が改修後はHfi/Vfi=（14,23）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値(桁行方向,張間方向)は、劣化部材をすべて交換したため、改修前のTi/To=(2.2,2.3)が、改修後はTi/To=(1.2,1.3)に大幅に低減している。第1種の硬質な地盤で、土葺き瓦屋根、外内壁土塗壁の古民家であることから、計測高さ補正以外は補正値β=γ=1.0として耐震性能評点を算定している。
図１０は、第３種地盤に建つ改修前後の2階建の在来軸組工法による木造校舎について、本発明による方法で耐震性能評点を算定したものである。常時微動計測による耐震性能判定指標で対象建物の揺れやすさを表すHfi/Vfi値(桁行方向,張間方向)は、改修前の2階(9,10）,1階(9,13）が改修後の2階（3,4）, 1階（2,2）と大幅に減少している。また、劣化の程度を表すTi/To値(桁行方向,張間方向)は、劣化部材をすべて交換したため、改修前の2階(1.8,2.7)、１階(1.6,2.7)が、改修後は2階(1.0,1.0)、１階(1.0,1.0)となり、劣化が解消されている。壁量は変えず耐力を向上させた桁行方向はやや減少しているが、壁量、耐力ともに向上させた張間方向は、第3種という揺れやすい地盤のため、改修前後の数値はほぼ変わらず、補正係数は洋瓦屋根、外壁下見板、内壁木ずり漆喰塗り、床板張りの木造校舎であることから、計測高さ補正以外は補正値β≒1.5、γは高さに対して長大な桁行方向γ≒3.8、比較的長さの短い張間方向はγ≒1.5として耐震性能評点を算定している。
【符号の説明】
【００３２】
１  計測者
２  ノート型パーソナルコンピュータ
３  ケーブル
４  常時微動計測センサ  
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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