(57)【要約】【課題】電源を必要とせずに装置構成を簡略化し、施工コストを低減しつつも地震力が加わった後の建物の天井の健全性を確実に評価することができる天井健全性評価機構及び天井構造を提供すること。【解決手段】本発明には、壁Ｐ又は天井Ｑに固定され、外力を受けた際に発光物質を化学反応させて発光又は着色する発光部１０と、壁と天井との間に相対的な変位が生じた場合に変位に連動して移動すると共に、変位が所定距離以上である場合に発光部に外力を与えて発光又は着色させるトリガ部３０と、を備えることを特徴とする、天井健全性評価機構である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁又は天井に固定され、外力を受けた際に発光物質を化学反応させて発光又は着色する発光部と、
前記壁と前記天井との間に相対的な変位が生じた場合に前記変位に連動して移動すると共に、前記変位が所定距離以上である場合に前記発光部に外力を与えて発光又は着色させるトリガ部と、を備えることを特徴とする、
天井健全性評価機構。
【請求項２】
前記トリガ部は、
前記発光部に取り付けられた第１爪部と、
前記壁又は前記天井に取り付けられ、前記第１爪部から前記所定距離離間して配置された第２爪部と、を備え、
前記第２爪部は、前記所定距離以上を移動した際に前記変位に連動して移動すると共に、前記第１爪部に当接して前記発光部を変形させて発光又は着色させることを特徴とする、
請求項１に記載の天井健全性評価機構。
【請求項３】
前記発光部は、棒状に形成されると共に、前記壁に両端部が固定され、
前記第１爪部は、前記発光部の略中央部に固定され、
前記第２爪部は前記天井に固定されていることを特徴とする、
請求項２に記載の天井健全性評価機構。
【請求項４】
請求項１から３のうちいずれか１項に記載の天井健全性評価機構を備えることを特徴とする、
天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震発生後における建物の天井の健全性を評価するための天井健全性評価機構及び天井構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
体育館や屋内プール等の大規模な空間を備える建物は、天井板が吊られた吊り天井の構造となっている場合が多い。このような吊り天井は、特定天井とも呼ばれ、大規模な地震による大きな揺れが発生した際に天井板が脱落する虞がある。
【０００３】
地震力に対する建物の天井の健全性を評価するために、天井構造を振動台に載置して加振する実験が行われる。この実験において、天井には、変位センサや加速度センサ等の複数のセンサ類が取り付けられる。そして、加振時に生じる各センサ類の応答のデータに基づいて天井の振動に対する健全性の評価が行われる。
【０００４】
これに関連して、地震発生後の実際の建物の天井の健全性を評価するために、例えば、特許文献１に記載された装置がある。この装置は、天井の損傷状況を取得して、在室者等に天井が崩落する可能性があることを警告するものである。この装置は、天井構成部材の動きを検知する検知手段と、検知手段が所定値以上の動きを検知した場合に警告を発する警告手段とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−０８４１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、実際の建物の天井にセンサ類を取り付けて地震後の天井の健全性を評価することは、手間やコストがかかり、現実的でない。特許文献１に記載された装置によれば、天井の構成部材毎にセンサ類を固定する必要があり、施工コストが増加する。そして、この装置を継続的に機能させるためには、センサ類の定期的な維持、管理が必要となり、管理コストが増加する。また、この装置のセンサ類を継続的に稼働させるための電源を確保する必要がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、電源を必要とせずに装置構成を簡略化し、施工コストを低減しつつも地震力が加わった後の建物の天井の健全性を確実に評価することができる天井健全性評価機構及び天井構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達するために、本発明は、壁又は天井に固定され、外力を受けた際に発光物質を化学反応させて発光又は着色する発光部と、前記壁と前記天井との間に相対的な変位が生じた場合に前記変位に連動して移動すると共に、前記変位が所定距離以上である場合に前記発光部に外力を与えて発光又は着色させるトリガ部と、を備えることを特徴とする天井健全性評価機構である。
【０００９】
本発明によれば、地震力が加わって壁と天井との間に相対的に変位が生じた際に変位に連動して移動するトリガ部が発光部に外力を与えて変形させる。発光部は、外力を受けて化学反応により発光または着色するため、電源を必要とせず装置構成が簡略化されると共に、維持管理も簡略化される。
【００１０】
本発明に係る天井健全性評価機構は、前記トリガ部が前記発光部に取り付けられた第１爪部と、前記壁又は前記天井に取り付けられ、前記第１爪部から前記所定距離離間して配置された第２爪部と、を備え、前記第２爪部は、前記所定距離以上を移動した際に前記変位に連動して移動すると共に、前記第１爪部に当接して前記発光部を変形させて発光又は着色させるように構成されていてもよい。
【００１１】
本発明によれば、地震力が加わって壁と天井との間に変位が生じた場合に、変位に連動して移動する第２爪部が発光部に取り付けられた第１爪部に当接すると共に第１爪部を引っ掛けて引張し、発光部を変形させ、発光部を発光させることができる。
【００１２】
本発明に係る天井健全性評価機構は、前記発光部が棒状に形成されると共に、前記壁に両端部が固定され、前記第１爪部は、前記発光部の略中央部に固定され、前記第２爪部は前記天井に固定されているように構成されていてもよい。
【００１３】
本発明によれば、棒状に形成された発光部の両端が壁側に取り付けられているため、発光部の略中央部が両端部に対して撓むように変形自在となっている。略中央部には第１爪部が固定され、第１爪部は第２爪部の移動に従って引っ掛けられて第２爪部により略中央部を引張して撓ませるように移動して発光部を発光させることができる。
【００１４】
本発明に係る天井構造は、上記天井健全性評価機構を備えるように構成されていてもよい。
【００１５】
本発明によれば、地震力が加わった後に発光する天井健全性評価機構を用いて天井の健全性を評価可能な天井構造を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電源を必要とせずに装置構成を簡略化し、施工コストを低減しつつも地震力が加わった後の建物の天井の健全性を確実に評価することができることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る天井健全性評価機構の構成を示す斜視図である。
【図２】天井健全性評価機構の動作状態を示す平面図である。
【図３】天井健全性評価機構の動作状態を示す平面図である。
【図４】天井健全性評価機構の動作状態を示す平面図である。
【図５】天井健全性評価機構の動作状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る天井健全性評価機構の実施形態について説明する。
【００１９】
天井健全性評価機構は、化学反応により発光する発光体を用いて地震発生後の天井の健全性を簡便に評価するセンサである。以下、壁を正面視する方向を前側と呼ぶ。
【００２０】
図１に示されるように、天井健全性評価機構１は、例えば、壁Ｐと天井Ｑとの接続部に設けられる。天井Ｑは、例えば、天井板が吊られた構造の吊り天井である。天井Ｑは、壁Ｐに接続部で隙間なく接触している。天井健全性評価機構１は、壁Ｐに取り付けられた発光部１０と、発光部１０と天井Ｑとに取り付けられたトリガ部３０とを備える。トリガ部３０は、例えば、発光部１０に取り付けられた第１爪部３１と、天井Ｑに取り付けられた第２爪部３５とを備える。
【００２１】
発光部１０は、例えば、外力を受けた際に発光物質に化学反応させて発光するように構成されている。発光部１０は、いわゆるケミカルライトが用いられる。発光部１０は、例えば、ポリエチレン製の可撓性の棒状（例えば、円柱状）の密閉された第１容器を備える。第１容器は、例えば、径が２０［ｍｍ］程度で、全長が７０［ｍｍ］程度に形成されている。第１容器内には、ガラス製の円柱状の密閉された第２容器（アンプル）が設けられている。第１容器内には、第１薬液（例えば、過酸化水素水）が封入されている。第２容器内には、発光物質の第２薬液（例えば、シュウ酸ジフェニル）が封入されている。
【００２２】
所定以上の外力が加わって第１容器が所定以上に撓んで変形した場合、第１容器内の第２容器が割れて、第２容器内の第２薬液が第１容器内に漏れ出し、第１容器内の第１薬液と混合する。第１薬液と第２薬液とが混合して混合液となった場合、化学反応により混合液が発光する。発光部１０は、例えば、発光開始から数時間発光が継続する。発光部１０は、発光時間が終了した後、化学反応により生じた着色が残存するものであってもよい。発光部１０は、例えば、取付部２０を介して壁Ｐに固定されている。
【００２３】
取付部２０は、例えば、壁Ｐに固定され、棒状に形成された発光部１０の両端部を支持する一対の支持部材２１を備える。支持部材２１は、例えば、壁ＰにビスＢなどを用いて固定されている。支持部材２１は、接着剤を用いて壁Ｐに固定されてもよい。支持部材２１は、例えば、発光部１０の端部を保持するようにアーチ状に形成された保持部２２と、保持部２２を壁Ｐに固定するためのフランジ部２３とを備える。保持部２２は、発光部１０の外径に沿うようにアーチ状に形成さている。
【００２４】
保持部２２の一対の脚部の下端には、矩形の板状体に形成された一対のフランジ部２３が形成されている。一対のフランジ部２３は、脚部の下端から互いに外方に向かうように脚部に直交して形成されている。フランジ部２３には、例えば、一対の孔が形成されている。孔は、取付部２０を壁Ｐに固定するためのビスＢが挿通される。取付部２０の形状、素材は一例であり、発光部１０の両端部を壁Ｐに固定できるものであればどのようなものを用いてもよい。
【００２５】
一対の取付部２０により発光部１０が壁Ｐに固定される前に、発光部１０の略中央部には、発光部１０を変形させるための第１爪部３１が取り付けられる。第１爪部３１は、例えば、樹脂による射出成型により形成される。第１爪部３１は、例えば、発光部１０を支持する本体部３２を備える。本体部３２には、両側面を貫通する貫通孔３２Ｈが形成されている。貫通孔３２Ｈは、発光部１０の径よりも若干大きい径で形成されている。貫通孔３２Ｈには、発光部１０が挿通されて嵌め込まれる。
【００２６】
本体部３２は、背面側３２Ｂが壁Ｐに当接するように鉛直の面状に形成されている。本体部３２の頂部の前面側には、貫通孔３２Ｈの軸線と直交方向で且つ、壁Ｐと反対方向の水平方向に突出した腕部３３が形成されている。腕部３３は、例えば、矩形の板状体に形成されている。腕部３３の先端部には、下方に垂下した第１爪部材３４が形成されている。第１爪部材３４は、矩形の板状体に形成されている。
【００２７】
第１爪部３１の上方の天井Ｑの表面側（室内側）には、地震時に第１爪部３１に作用して外力を与える第２爪部３５が取り付けられる。第２爪部３５は、例えば、金属板が折り曲げられてフック状に形成されている。第２爪部３５は、腕部３３の上方に離間して天井Ｑに取り付けられる本体部３６を備える。本体部３６は、矩形の板状体に形成されている。本体部３６は、例えば、複数のビス穴が形成されている。複数のビス穴には、複数のビスＢが挿通されて本体部３６が天井Ｑに固定される。
【００２８】
本体部３６の前縁部には、下方に垂下した鉛直板３７が形成されている。鉛直板３７は、矩形の板状体に形成されている。鉛直板３７の下端部には、後方（壁側）に向かって水平方向に突出した水平板３８が形成されている。水平板３８は、矩形の板状体に形成されている。水平板３８の後端部には、上方に向かって起立した第２爪部材３９が形成されている。第２爪部材３９は、矩形の板状体に形成されている。
【００２９】
第２爪部材３９の上端は、本体部３６より下方となるように形成されている。第２爪部材３９の上端と本体部３６との間に腕部３３が配置されるように発光部１０の上下方向の取り付け位置が調整される。第２爪部３５の幅は、第１爪部３１の幅よりも大きく形成されている。第２爪部材３９は、第１爪部材３４と対向して壁Ｐ側に所定距離向かうよう後方に離間して取り付け位置が調整される。
【００３０】
第１爪部３１は、壁Ｐの動きに連動して移動する。第２爪部３５は、天井Ｑの動きに連動して移動する。上記構成により、トリガ部３０は、壁Ｐと天井Ｑとの間に相対的な変位が生じた場合に、変位に連動して相対的に移動すると共に、変位が所定距離以上である場合に発光部１０に外力を与えて発光させる。
【００３１】
次に、天井健全性評価機構１の動作について説明する。図２に示されるように、外力が加わっていない状態では、第２爪部材３９と第１爪部材３４とは離間している。図３に示されるように、所定以上の地震力が加わって第２爪部材３９と第１爪部材３４との間が接近する方向に壁Ｐと天井Ｑとが相対的に所定距離変位した場合、第２爪部材３９と第１爪部材３４とが当接する。
【００３２】
図４に示されるように、第２爪部材３９は、第１爪部材３４に接近する方向に所定距離移動して第１爪部材３４に当接した後、所定距離を超えて前方に移動すると、第１爪部材３４に係止して、第１爪部材３４を引っ掛けて第１爪部３１を前方に引張する。そして、第２爪部材３９は、第１爪部３１を引っ掛けながら発光部１０を撓ませて湾曲するように変形させて発光させる。このとき、第１爪部材３４は、第２爪部３５が発光部１０の撓み量を超えるように移動した場合、前方に折れるように変形または破壊されて第２爪部３５との係止を解除するように形成されていてもよい。これにより、発光部１０が取付部２０から抜けて脱落することが防止される。
【００３３】
図５に示されるように、発光部１０が変形した後、第１容器内の第２容器が割れて第１容器内の第１薬液と第２容器内の第２薬液とが混合され、混合液が化学反応により発光開始する。地震が収まった後、第２爪部材３９と第１爪部材３４とが元の位置に戻った状態で室内側から発光部１０が発光または着色していることが確認される。
【００３４】
上述したように、天井健全性評価機構１によれば、地震発生後に発光部１０が発光しているか否かを確認することにより、天井Ｑに所定以上の力が加わった状態であるか否かという健全性を評価することができる。このため、天井健全性評価機構１によれば、地震発生後に室内からの避難や入室禁止、天井の修理等の措置を講じるための評価をすることができる。天井健全性評価機構１によれば、簡便な構成により地震後の天井の健全性を評価することができ、施工コストを低減化することができる。
【００３５】
天井健全性評価機構１によれば、発光部１０が化学反応により発光するため、電源を必要とせず配線や電池交換などの作業を省略し、施工コストや管理コストを低減化することができる。そして、天井健全性評価機構１によれば、既存の建物に後付けで発光部１０を取り付けることで、簡便に天井の健全性が評価可能な天井構造を実現できる。
【００３６】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、発光部１０は壁に、第２爪部３５は、天井に取り付けられるだけでなく、発光部１０が天井に、第２爪部３５が壁に取り付けられていてもよい。また、トリガ部は、壁に固定された発光部１０の中央部に一端側が連結され、他端側が天井に連結されたワイヤ等のロープ体で形成されていてもよい。その場合、トリガ部の所定距離は、連結されたワイヤの余裕長を設けて実現されてもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１…天井健全性評価機構、１０…発光部、２０…取付部、２１…支持部材、２２…保持部、２３…フランジ部、３０…トリガ部、３１…第１爪部、３２…本体部、３２Ｈ…貫通孔、３３…腕部、３４…第１爪部材、３５…第２爪部、３６…本体部、３７…鉛直板、３８…水平板、３９…第２爪部材、Ｂ…ビス、Ｐ…壁、Ｑ…天井
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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