| 概要 |
①何について何をする技術なのか?
繰返し応力を受ける鋼構造物の部位について、疲労損傷度を間接的に評価して疲労寿命を推定する技術である。
②従来はどのような技術で対応していたのか?
ひずみゲージを用いて応力頻度測定を行い疲労寿命の推定を実施していた。
③公共工事のどこに適用できるのか?
鋼構造物またはアルミ構造物、具体的には、鋼道路橋、鋼鉄道橋に適用できる。
疲労センサの概要 |
| 新規性及び期待される効果 |
①どこに新規性があるのか?(従来技術と比較して何を改善したのか?)
従来手法であるひずみゲージによる方法に比べて以下の新規性がある。
・計測機材、電源が不要 : ひずみゲージでは計測機材、電源が必要であるが、疲労センサでは全く不要。
・計測機材及び計測データの整理作業が不要 : ひずみゲージでは計測データを用いて応力頻度解析が必要であるが、疲労センサでは不要。
・長期間の収集データからの評価 : 従来手法の計測時間が通常72時間程度であるのに対して、疲労センサでは6ヶ月程度の長期間計測であり、季節変動を含む実荷重に基づく疲労寿命評価を実施。貼付期間の実績としては10ヶ月であるが、センサの耐久性を決定している貼付方法を工夫(スポット溶接など)すれば、最大2年間継続可能と推定。
②期待される効果は?(新技術活用のメリットは?)
・低コストで寿命評価が可能。従来手法に比べて約22%のコスト削減。
・長期間の収集データから解析が可能。従来手法の計測時間が通常72時間程度であるのに対して、疲労センサでは6ヶ月程度の長期間計測であり、季節変動を含む実荷重に基づく疲労寿命評価を実施。貼付期間の実績としては10ヶ月であるが、最大2年間継続可能と推定。
・予防保全のツールとしての活用。疲労センサを用いることにより、部位ごとの疲労損傷度を定量的にとらえることができ補修・補強の優先順位付けに活用できる。また、計画的な補修・補強対策を立てることができ、発生費用の平準化にもつながる。
疲労センサと従来手法の比較 |
| 適用条件 |
①自然条件
・大気環境下の金属(鋼またはアルミ)の溶接接合部であること。
・評定部温度が通常の大気環境下(おおよそ-30～80℃の範囲。多少超えることはさしつかえない)。
ただし氷結しないこと。
・計測期間中に地震等の過大荷重を受けないこと
②現場条件
(作業スペース)作業員が対象構造物に近接できればよい。
(機械スペース)機械等は不要。
(施工場所等) 特に制限なし。
③技術提供可能地域
技術提供地域については制限なし。
④関係法令等
特になし。 |
| 適用範囲 |
①適用可能な範囲
鋼及びアルミ構造物の溶接接合部
②特に効果の高い適用範囲
鋼道路橋及び鋼鉄道橋の繰り返し応力(ひずみ)を受ける溶接部位
③適用できない範囲
疲労設計曲線(S-N線図)が明確になっていない金属
④適用にあたり、関係する基準およびその引用元
(社)日本鋼構造協会 鋼構造物の疲労設計指針・同解説 |
| 留意事項 |
①設計時
・貼付部位及び貼付方向を検討することが必要。
②施工時
・塗装を除去する必要がある。
・貼付技術員の資格制度を設けている。
③維持管理等
・高湿度の環境下では、表面処理もしくは表面カバーで対応可能。
④その他
・貼付期間中に大地震の影響を直接受けた場合、センサのき裂進展に異常が発生し、寿命評価に問題発生の可能性あり。 |
