CN202969623U - 调谐质量阻尼器的设置结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种在钢结构建筑物中合理设置调谐质量阻尼器的调谐质量阻尼器的设置结构。该设置结构为，在具有钢结构构架的地上二层建筑、地上三层建筑、地上四层建筑、及地上五层建筑中的任一种建筑物中，由质量体、与该质量体连接的弹性体和衰减体、以及支持弹性体和衰减体的支持刚体的组合构成的调谐质量阻尼器被设置在，建筑物的构架的屋顶层中配置的多根梁所围成的水平结构平面上，调谐质量阻尼器通过直接或间接地固定在水平结构平面上的支持刚体，而被安装在水平结构平面上。基于该结构，作为主振动系统的建筑物的构架所产生的振动能无损失地传到作为副振动系统的调谐质量阻尼器，并能被调谐质量阻尼器高效地吸收。

Description

调谐质量阻尼器的设置结构

技术领域

本实用新型涉及一种调谐质量阻尼器的设置结构，具体而言，涉及一种在具有地上二层钢结构建筑～地上五层钢结构建筑的构架的低中层建筑物中，设置用于减低由车辆交通等引起的振动的调谐质量阻尼器的设置结构。

背景技术

在人口集中的都市中，为了有效利用土地，即便是私人用的独户型建筑，也越来越多地采用三、四层以上的钢结构建筑。人口的密集化、建筑物楼层的增高导致了住宅区内的建设工程的增加以及车辆交通量的增加，并使公用设施接近住宅区。于是，日常性地发生于建设工地、车辆交通以及公用设施等的振动便会传播到住宅建筑物上，给住宅建筑物内的居住者带来不适感及较强的精神压力。

作为减低这些起因于车辆交通、工地作业等的建筑物的日常性振动(以下，将这种振动统称为“交通振动”)的影响的技术，公知的例如已有：专利文献1中公开的、将减震装置设置在建筑物的基础与构架之间的结构；专利文献2中公开的、在建筑物的屋顶上设置振动抑制装置的结构。

然而，专利文献1中公开的减震装置被设计成，主要用于使地震时发生的长周期振动衰减，因此，对于与地震的振动相比，短周期成分占优势的交通振动而言，没有足够的效果。

另外，专利文献2中公开的振动抑制装置被设计成，用于使高层建筑等质量大的建筑物的振动衰减，因此，装置的结构庞大，难于适用于质量小得多的低中层的住宅建筑物。

【专利文献1】：日本特开平9-13740号公报

【专利文献2】：日本特开平10-82208号公报

实用新型内容

针对上述现状，本实用新型的目的在于，提供一种适合于钢结构的地上二层建筑～五层建筑(特别是三层建筑或四层建筑)的住宅建筑物的、交通振动衰减技术。具体而言，是利用调谐质量阻尼器(TMD：Tuned massdamper)作为振动抑制装置，并提供一种用于将该振动抑制装置合理地设置于钢结构建筑物的、调谐质量阻尼器的设置结构。

本实用新型是一种调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：在具有钢结构构架的地上二层建筑、地上三层建筑、地上四层建筑、及地上五层建筑中的任一种建筑物中，由质量体、与该质量体连接的弹性体和衰减体、以及支持所述弹性体和所述衰减体的支持刚体的组合构成的调谐质量阻尼器被设置在，所述建筑物的构架的屋顶层中配置的多根梁所围成的水平结构平面上，其中，所述调谐质量阻尼器通过直接或间接地固定在所述水平结构平面上的所述支持刚体，而被安装在所述水平结构平面上。

本文中，“构架”是指建筑物的主框架结构。“结构平面”是指能够承受负载、振动等外力的一组平面骨架。

通过在支持建筑物的屋顶层的水平结构平面上直接或间接地固定调谐质量阻尼器的支持刚体，作为主振动系统的建筑物的构架所产生的振动能无损失地传到作为副振动系统的调谐质量阻尼器，并被调谐质量阻尼器高效地吸收。

在上述调谐质量阻尼器的设置结构中，优选所述支持刚体由具有上法兰和下法兰的钢材构成，所述上法兰和下法兰有一定幅宽。

这样，不仅能使调谐质量阻尼器本身变得牢固，而且还便于与钢结构的构架之间接合。

所述钢材除了可以是具有H字形、I字形断面形状的普通形钢之外，还可以是，具有相同断面的一对槽形钢的腹板背靠背地叠合而接合成一体的组合构件。

作为所述支持刚体被间接固定在屋顶层的水平结构平面上的具体形态，可以是，在所述屋顶层的所述水平结构平面上架设有混凝土板，在所述混凝土板上设置有固定在该混凝土板上的设置基座，所述支持刚体被放置在所述设置基座上，并由螺栓和螺母紧固在该设置基座上。

另外，作为所述支持刚体被直接固定在屋顶层的水平结构平面上的具体形态，可以是，在围成所述水平结构平面、并相向而对的所述屋顶层的梁的侧面或底面上，分别通过螺栓和螺母紧固着由钢材构成的安装构件，在所述安装构件上设置有向所述水平结构平面的内侧伸出的支承片，所述支持刚体被放置在所述支承片上，并由螺栓和螺母紧固在该支承片上。

另外，在该具体形态中，所述安装构件具有沿着所述梁的侧面被保持在纵向的连接片，所述支承片被形成为，从所述连接片的下边缘水平地伸出，并且，在所述连接片和所述支承片所形成的L字形的曲折处的内侧、即上侧，固定连接有侧视为三角形的加强肋。

另外，在该具体形态中，通过所述安装构件而固定着所述调谐质量阻尼器的梁、与在该梁的外侧配置的同一平面内的其它梁之间，安装有水平支撑。

基于本实用新型的上述调谐质量阻尼器的设置结构，由于调谐质量阻尼器通过间接或直接地固定在构架的屋顶层中配置的多根梁所围成的水平结构平面上的所述支持刚体，而被设置在所述水平结构平面上，所以，作为主振动系统的建筑物的构架所产生的振动能够无损失地传到作为副振动系统的调谐质量阻尼器，并能被调谐质量阻尼器高效地吸收。所以，能够减轻起因于交通振动的不快感及精神压力，获得舒适的居住环境。

另外，由于调谐质量阻尼器的支持刚体由钢材构成，且该钢材被固定于在构架的水平结构平面上配置的梁及台面板(即，混凝土板)上，所以调谐质量阻尼器的固定机构得到简化。另外，本实用新型的结构便于调谐质量阻尼器的维修。

附图说明

图1是表示适用本实用新型的建筑物的整体外观的立体图。

图2是表示所述建筑物的构架结构模型的示意图。

图3是表示所述构架结构模型中的柱与梁之间的代表性接合形态的分解立体图。

图4是表示调谐质量阻尼器的振动抑制作用的示意图。

图5是表示调谐质量阻尼器的概要结构的示意图。

图6是表示调谐质量阻尼器的配置模式的俯视图。

图7是表示调谐质量阻尼器的具体构成例的俯视图。

图8是表示图7所示的调谐质量阻尼器的主视图。

图9是表示图7所示的调谐质量阻尼器的侧视图。

图10是表示图7所示的调谐质量阻尼器的仰视图。

图11是表示图7所示的调谐质量阻尼器中采用的橡胶隔振器的放大表示的半主视与半断面图。

图12是表示所述橡胶隔振器的放大表示的侧视图。

图13是用于说明图7所示的调谐质量阻尼器的制动器机构的主要部分的放大说明图。

图14是用于说明利用了图13所示的调谐质量阻尼器的制动器机构的、固定机构的主要部分的放大说明图。

图15是表示将调谐质量阻尼器设置在顶棚楼板时，调谐质量阻尼器上安装有设置基座的结构的立体图。

图16是表示在顶棚楼板上隔着设置基座设置调谐质量阻尼器的结构的纵向断面图。

图17是表示在图16所示的状态下，用盖子覆盖了调谐质量阻尼器后的结构的纵向断面图。

图18是表示在最上层的围成水平结构平面的梁上固定了调谐质量阻尼器的结构的侧视图。

图19是表示图18所示的结构的俯视图。

图20是表示在最上层的围成水平结构平面的梁的内侧将调谐质量阻尼器降下来固定的结构的侧视图。

图21是表示图20所示的结构的俯视图。

图22是表示图20所示的结构的变形例的侧视图。

<附图标记说明>

1     建筑物

10    屋顶层

2    调谐质量阻尼器

201  质量体

202  弹性体

203  衰减体

204  支持刚体

21   金属板

22   橡胶隔振器

23   层压板

231  槽孔

24   支持框架

240  槽形钢

241  支持框架的上法兰

242  支持框架的下法兰

243  横档

244  接合孔

25   托架配件

27   辅助质量体

272  固定螺栓

281  止动螺栓

285  抵接螺母

286  固定螺母

283  橡胶套

3    柱

4    梁

401  梁的腹板

402  梁的法兰

403  补强件

404  接合板

405  螺栓与螺母

406  螺栓与螺母

407  螺栓与螺母

408  螺栓与螺母

41   大梁

42   小梁

45   水平支撑

51   混凝土板

52   隔热材

53   防水布

55   盖子

6    设置基座

61   台面板

7    安装构件

71   连接片

72   支承片

73   拉撑

74   加强肋

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的实施方式进行说明。

<建筑物的整体结构>

图1表示适用本实用新型的建筑物的整体外观图。例示的建筑物1是钢结构的三层楼住宅，整体呈大致长方体形状。该建筑物1的屋顶层10为平坦的平屋顶，该屋顶层10的中央付近设置有一组调谐质量阻尼器2

图2表示建筑物1的构架结构模型，图3表示该构架结构模型中的柱3与梁4之间的代表性接合形态。该建筑物1的构架结构为，承受负载的柱3的长度按楼层被分割，以相对于柱3更优先各楼层之间的梁4的连续性的方式进行刚性接合，即，采用所谓梁优先框架结构。柱3与梁4之间的接合部，是通过使柱3的强轴方向(对于图3中例示的H形钢构成的柱3而言，是与H形钢本身的腹板301平行的方向)平行于梁4的长度方向，并使柱3的端面上焊接的端盖板302与梁4的法兰402重叠，然后将该重叠部分用螺栓和螺母303紧固在一起而接合的。

在梁4的腹板401的面上，对应于与柱3接合的部分而焊接有补强件403。该补强件403是用于防止梁4的腹板401发生挫曲的加强构件。作为主梁的梁4(大梁41)与作为次梁的梁4(小梁42)之间的接合部，是通过在以焊接或用螺栓和螺母紧固的方式接合在小梁42的腹板401的端部上的两块接合板404之间插入在大梁41的腹板401面上焊接的补强件403，然后用螺栓和螺母405将补强件403紧固在两块接合板404之间而接合的。通过采用这样的接合结构，能够形成只在梁4的长度方向上具有水平耐力的一方向框架结构体。

基于该构架结构，各楼层的柱3与柱3之间贯通有梁4，所以没有必要使各楼层的柱3的位置在上下方向上对齐，可以将各楼层的柱3各自独立地配置在梁4的任意位置上。因而，可以自由变更各楼层的柱3的位置，例如，可在二楼的柱3的下方开设一楼的开口部(未图示)，换言之，能够提高设计上的自由度。另外，可以使上层楼的柱3的数量少于下层楼的柱3的数量，因而平面规划比较自由。另外，易于相应于各楼层的平面布置来取得柱3的配置平衡，从而使作用于建筑物1的水平方向的振动单纯化。

但是，本实用新型不局限于只适用于前述的梁优先框架结构的建筑物1，也适用于诸如采用了柱优先框架结构、或梁优先与柱优先复合的结构的建筑物等。

<调谐质量阻尼器的基本概念>

图4是表示调谐质量阻尼器2的振动抑制作用的示意图。原则上，调谐质量阻尼器2被设置在建筑物1的上部。当如图4(b)所示的水平方向的振动从振动源经由地盘而传到图4(a)所示的静止状态的建筑物1上时，建筑物1开始如图4(c)所示那样在水平方向上摇晃。建筑物1的摇动也传到建筑物1上设置的调谐质量阻尼器2。如众所周知那样，越是在建筑物1的上部，建筑物1的摇动幅度越大，因而，要使调谐质量阻尼器2的性能得到最大限度的发挥，最好尽可能地将调谐质量阻尼器2设置在建筑物1的上方。调谐质量阻尼器2作为副振动系统而发挥作用，即，如图4(d)所示那样，针对从作为主振动系统的建筑物1传来的摇动，调谐质量阻尼器2产生逆位相的摇动，其结果，如图4(e)所示那样，建筑物1的摇动被吸收。

图5表示调谐质量阻尼器2的概要结构。调谐质量阻尼器2基本上由质量体(重物)201、与质量体201连接的弹性体202和衰减体203、以及支持所述弹性体202和衰减体203的支持刚体204的组合构成。一般而言，质量体201的质量的大约为建筑物1的质量的1％左右。弹性体202及衰减体203分别能够以一定程度的移动幅度进行移位那样被组装在支持刚体204上。

图5(a)是表示弹性体202、质量体201及衰减体203串联连接的示意模型。另外，图5(b)是表示弹性体202与衰减体203亚列连接后与质量体201串联连接的示意模型。图5(a)及(b)所示的示意模型用于吸收一个水平方向(左右或前后)的振动，若将两组这样的组合体在水平面内相互垂直地配置，则能吸收建筑物1的前后方向及左右方向的振动。

或者，如图5(c)所示那样，在一个质量体201的前后方向及左右方向分别连接一对弹性体202和衰减体203，则能利用一个调谐质量阻尼器2来吸收相互垂直的两个方向的振动。该结构具有能缩小调谐质量阻尼器2的配置空间、且易于设置和调节这样的优点。

图5所示的调谐质量阻尼器2不使用电能等，只通过在振动学上恰当地调节好的弹性体202和衰减体203来吸收振动能量，是所谓无源型的振动抑制装置(TMD：Tuned Mass Damper)。但是，作为振动抑制装置的种类，还存在使用少量电能等来控制弹性体202、衰减体203的动作的半有源型振动抑制装置(ATMD：Active Tuned Mass Damper)；用计算机对传感器检测出的振动进行解析，并控制质量体201上连接的致动器或线性马达来吸收振动的有源型振动抑制装置(AMD：ActiveMass Damper)。在本实用新型中，假定在建筑物1上设置无源型调谐质量阻尼器2，但也可以将其置换为半有源型或有源型振动抑制装置。

调谐质量阻尼器2被设计成，相应于建筑物1的振动特性而产生规定的频率特性。在此，规定的频率特性是指，在规定的频带使质量体201顺利位移的频率特性。该规定的频率特性可以通过改变弹性体202及衰减体203的物理性质(弹性系数、摩擦系数、粘性等)而被调节。作用于建筑物1的振动的频带大约为0.1～80Hz(包括因地震或风等引起的振动)，而因交通振动所产生的水平方向的振动使居住者感到不适的频带为2～5Hz。因而，本实用新型所涉及的调谐质量阻尼器2被设计成，以2～5Hz为上述规定频带。

如图6所示那样，可以在建筑物1的上部设置一个、两个、或多个调谐质量阻尼器2。只设置一个调谐质量阻尼器2的场合，如图6(a)所示那样，优选将调谐质量阻尼器2配置在建筑物1的重心上(即，与建筑物1的俯视图的重心一致的位置)。但若因设计上的原因等，无法将调谐质量阻尼器2配置在上述建筑物1的重心上时，也可以将调谐质量阻尼器2配置在，沿建筑物1容易摇晃的方向(在例示的形态中，是与建筑物1的俯视形状中的短边平行的方向，即图中的上下方向)偏离上述重心适当距离的位置上。

在设置两个调谐质量阻尼器2的场合，优选如图6(b)所示的，在建筑物1上的经由上述重心并平行于短边的纵向中心线上、经由上述重心并平行于长边的横向中心线上分别设置一个调谐质量阻尼器2，并使这两个调谐质量阻尼器2的主要作用方向相互垂直，且使这两个调谐质量阻尼器2分别偏离重心适当距离。

另外，在设置三个以上的调谐质量阻尼器2的场合，优选以使所设置的多个调谐质量阻尼器2的各配置位置所形成的几何形状的重心与上述建筑物1的重心一致，或使所设置的多组调谐质量阻尼器2的各自的设置位置所形成几何形状的重心与上述建筑物1的重心一致的方式来配置各个调谐质量阻尼器2。在图6(c)所示的形态中，四个调谐质量阻尼器2分别被配置在建筑物1的四个角落上。如此，将调谐质量阻尼器2配置成较好的平衡状态，便能使建筑物1高效率地吸收振动。

<调谐质量阻尼器的具体结构>

图7～图12表示调谐质量阻尼器2的具体结构例。该调谐质量阻尼器2被构成为，用以钢材为骨架而形成的支持框架24构成支持刚体204，在该支持框架24上，通过既发挥弹性体202的功能又发挥衰减体203的功能的橡胶隔振器22来支持作为质量体201的四个金属板21，这些构件被形成为单元形式的一体化结构。

支持框架24是通过将多根H形钢或槽形钢等具备了有一定幅宽的上法兰241及下法兰242的钢材，用焊接等方式相互连接成矩形而形成的框架。框架内的中空部分架设有多根横档243，整体形成为大致梯子状。该支持框架24被固定在支持建筑物1的屋顶层10的水平结构平面上。有关对其进行固定的结构，将于后述。

构成质量体201的金属板21是由铁系金属等高比重材料构成的、俯视为矩形的板材，四个金属板21均被形成为具有相同的大小和厚度。四个金属板21被并排配置在支持框架24的上方，且相互间留有足以避开相互干扰的间隙。

各金属板21通过各自的下方四个角落上配置的四个橡胶隔振器22，而被支持在构成支持框架24的钢材的上方。换言之，四个橡胶隔振器22协同起来弹性支持一块金属板21，从而构成一个副振动系统。四块金属板21各自为独立的副振动系统那样被组装于支持框架24上。

橡胶隔振器22如图11～12所示那样被构成为，由金属等刚性材料构成的多块层压板23在板厚方向上空开一定间隔地叠层，且通过橡胶弹性体221而相互连接的结构。各层压板23在长边方向的中央部分大致平坦，在长边方向的两侧部分分别朝上方倾斜地弯曲。各层压板23的倾斜部分上形成有贯通板厚方向的俯视为椭圆形的槽孔231，橡胶弹性体221以上下连通的方式被填充于该槽孔231内。

最下层的层压板232与构成支持框架24的钢材的上法兰241相重叠，并被螺栓固定。另外，最上层的层压板233通过例如被形成为侧面视为倒帽状等的适宜的托架配件25，而被螺栓固定在金属板21的下方的面上。由此，橡胶隔振器22能够以使安装中心轴(弹性主轴)26保持在大致垂直方向上的状态，被连接在支持框架24与金属板21的相向面之间。

由于通过橡胶弹性体221而被弹性连接着的层压板23的长边方向的两侧部分倾斜着，所以在与安装中心轴26垂直的两个方向(图11的左右方向和图12的左右方向)上，相互的弹簧常数产生差异。具体而言，对于作为层压板23的宽度方向的图12的左右方向的输入负载，橡胶弹性体221只发生剪切变形，而对于作为层压板23的长边方向的图11的左右方向的输入负载，橡胶弹性体221则发生压缩变形。因此，与图12的左右方向相比，图11的左右方向具有更大的弹簧常数。

因而，通过个别改变四个副振动系统中的各自的橡胶隔振器22的安装中心轴26周围的装配方向(层压板23的长边和短边的朝向)，能够将针对特定方向的振动的各副振动系统的弹簧常数设定得互不相同。采用这样的结构，能够在对所有的橡胶隔振器22使用通用的规格的同时，对各个副振动系统付与不同的频率特性，从而有利于简化制造和降低成本。

另外，在各自的副振动系统中，利用金属板21和支持框架24之间所形成的空间，可以在金属板21的下方的面上附加固定辅助质量体27。作为辅助质量体27，可以利用图8～10、图13、及图14所示的、比金属板21更薄，且平面形状较小的矩形平板状的板材。可将一块或多块该辅助质量体27重叠在金属板21的下方的面上，并使其不从金属板21的外周边缘部分突出出来。各辅助质量体27上形成有，从宽度方向上的一边向另一边相互平行地延伸的多条(例示的形态中是二条)直线状的一端开口的缝271。另外，多个有头的固定螺栓272从金属板21的下方的表面朝上被旋入该金属板21内。该固定螺栓272从辅助质量体27的缝271的开口端被插入该缝271中，并将辅助质量体27从下往上顶起那样固定在金属板21上。由于采用了在一端开口的缝271中插入固定螺栓272的结构，所以，只要稍微松开固定螺栓272，使辅助质量体27沿着缝271滑动，便能容易地装卸辅助质量体27。另外，通过增减对各金属板21附加的辅助质量体27的数量，可以分别改变各个副振动系统整体的质量。

并且，在例示的调谐质量阻尼器2中，各副振动系统的金属板21与支持框架24之间设置有制动器机构。该制动器机构用于将金属板21相对支持框架24的水平方向的位移量限制在规定范围内。这样，例如在地震等过大的外力作用时，能防止因金属板21碰到其它构件而造成损坏、或橡胶隔振器22的破损等。

制动器机构如图7～9所示那样，分布在各个副振动系统中的金属板21的长边方向的两端部分和宽度方向的一端部分的共三处，且分别被设计成大致相同的结构。详细而言，如图13～14所示那样，在金属板21的下方的面上向内埋设了全长范围内形成有螺纹的止动螺栓281，通过紧固螺母282的紧固，该止动螺栓281被固定在金属板21上。另外，在三根止动螺栓281中，在金属板21的宽度方向的一端部分突出设置的止动螺栓281如图13所示那样，同时发挥着上述辅助质量体27的固定螺栓272的作用。

各个止动螺栓281的下端可动地插入到在构成支持框架24的钢材的上法兰241上形成的、比止动螺栓281直径更大的接合孔244中。在接合孔244中，装有作为缓冲材料的橡胶套283。橡胶套283是具有比钢材的上法兰241的厚度尺寸更大的轴向长度的圆筒形构件。在橡胶套283的轴方向的两端部分，分别一体地形成有向径外方向展开的环状制动部284，该环状制动部284以在接合孔244的上下两面进行制动的状态嵌合在接合孔244中。金属板21相对于支持框架24在水平方向大幅位移时，金属板21的下方的面上埋设的止动螺栓281抵接嵌合在接合孔244中的橡胶套283的内侧，从而限制金属板21的位移量。

在止动螺栓281上分别螺合着抵接螺母285和固定螺母286，并且，插通在接合孔244中的部位被夹在上方的抵接螺母285和下方的固定螺母286之间。通常情况下，如图13所示那样，抵接螺母285、固定螺母286被保持在离开支持框架24的上法兰241的上方、下方的位置上，以使副振动系统的振动抑制作用不受到阻碍。

如图14所示那样，可用扳钳等转动抵接螺母285，使其向下方移动以抵接接合孔244，再进一步进行紧固，则由于抵接螺母285被接合孔244顶压而产生的反作用力，止动螺栓281被顶上去，从而将被止动螺栓281固定的金属板21渐渐顶起。这样，通过将施加于橡胶隔振器22上的金属板21和辅助质量体27的负载解除，能使各个橡胶隔振器22易于围绕各自的安装中心轴26转动，并易于将其安装到金属板21、支持框架24，或从金属板21、支持框架24上拆除。在此情况下，如图14所示那样，将螺合在止动螺栓281的下侧的固定螺母286也向接合孔244紧固的话，上述顶起状态能被稳定保持，橡胶隔振器22的装卸等作业时的安全性得到提高。另外，如此将副振动系统固定，还可以提高输送时的稳定性。

另外，上述的调谐质量阻尼器2的实施方式只不过是一例而已，本实用新型中的调谐质量阻尼器的结构不局限于例示的形态。在上述的实施方式中，通过在一组支持框架24上支持四个副振动系统，来实现各个副振动系统中的金属板21的紧凑化，但也可以在一个支持框架24上只支持一个副振动系统，或支持更多的副振动系统。另外，有关弹性体202和衰减体203，也可以不采用橡胶隔振器22，而利用例如线圈弹簧、油阻尼器等其它公知的技术手段来构成。另外，还可以对多个副振动系统分别采用不同规格的弹性体202、衰减体203。

<调谐质量阻尼器的设置结构>

由于上述调谐质量阻尼器2被构成为单元的形式，所以能够预先在工厂组装。此时，能够将各个副振动系统的频率特性分别调节成适宜的频率特性。将如此组装好的调谐质量阻尼器2搬运到施工现场，通过用适宜的机构将支持框架24固定在建筑物1的构架上，便能高效率地设置调谐质量阻尼器2。以下，关于在建筑物1上设置调谐质量阻尼器2的设置结构，通过例示，来对其实施方式进行说明。

首先，参照图15～17，来说明在建筑物1的屋顶层10的上面设置调谐质量阻尼器2的情况下的设置结构。平屋顶形状的建筑物1的屋顶层10是通过，将例如由ALC(轻量气泡混凝土)等构成的混凝土板51架设于在构架的最上部配置的多根梁4等所围成的水平结构平面上而形成的。混凝土板51直接被架设于支持水平结构平面的梁4等之上，并通过适宜的固定机构而坚固地被固定在梁4等上。通常，在混凝土板51的上面铺设着隔热材52，在隔热材52的上面进一步铺设有防水布53，且防水布53覆盖着整个顶棚楼板。

在这样的顶棚楼板上设置调谐质量阻尼器2时，可预先将调谐质量阻尼器2的预定设置场所的隔热材52及防水布53去除，以形成设置用开口部54。设置用开口部54的大小比所设置的调谐质量阻尼器2的大小要大适宜的尺寸。根据需要，可以通过在设置用开口部54上铺设另外的防水布531，来作为混凝土板51的防水措施。该防水布531比设置用开口部54的面积大，其边缘部分被重叠并粘合在设置用开口部54的周围铺设的常规用的防水布53的上面。

另外，在调谐质量阻尼器2的下面安装着具有足够的刚性的设置基座6。在例示的形态中，作为设置基座6，采用了将宽幅度的钢板加工成带波纹的梯形而得到的台面板61。台面板61的大小与调谐质量阻尼器2基本相同，或比调谐质量阻尼器2大一圈左右。为了确保有足够的刚性，选择有一定厚度、且波纹(波高尺寸)较小的为好。在该台面板61上放置了调谐质量阻尼器2之后，用螺栓和螺母62将构成调谐质量阻尼器2的支持刚体204的支持框架24的下法兰242与台面板61的上段平坦部分之间的重叠部分紧固，从而使调谐质量阻尼器2与台面板61结合成一体。

在例示的形态中，作为构成支持框架24的钢材，采用了将具有相同断面的一对槽形钢240的腹板背靠背地叠合在一起而结合成一体的组合构件。通过使用这样的组合构件，与使用H形钢的场合相比，能够提高支持框架24的组装加工的作业效率。另外，在图中，用双点划线构成的箱形表示被支持框架24支持的调谐质量阻尼器2的主体部分(质量体201、弹性体202、和衰减体203)20。

然后，将安装在调谐质量阻尼器2的下面的台面板61放置于设置用开口部54，并将台面板61固定在混凝土板51上。作为台面板61的固定方法，较为简单的方法是，从台面板61的下段平坦部的上面对混凝土板51钉入混凝土钉63。此时，为了提高钉钉子的部位的耐水性能，可以并用硅胶系列的粘合剂。另外，也可以通过合适的安装用金属配件(未图示)将台面板61的边缘部分固定在混凝土板51上。

通过利用这样的设置基座6来将支持框架24固定在屋顶层10上，调谐质量阻尼器2能够被间接地固定在支持屋顶层10的、构架的水平结构平面上。由此，振动能在建筑物1和调谐质量阻尼器2之间有效地传播，调谐质量阻尼器2的吸振性能可以得到充分发挥。另外，也可以采用在屋顶层10的混凝土板51上首先只固定设置基座6，然后在其上放置调谐质量阻尼器2，并将设置基座6与调谐质量阻尼器2固定这样的施工工序。另外，有关设置基座6，只要是能够通过螺栓和螺母等被牢固地固定在调谐质量阻尼器2的支持刚体204和屋顶层的混凝土板51的上即可，不局限于例示的台面板61，也可以采用适宜的板状构件、折板构件、框状构件等。

如上所述那样，在将调谐质量阻尼器2设置在顶棚楼板上之后，如图17所示那样，用盖子55覆盖设置基座6和调谐质量阻尼器2。盖子55是在向下开口的箱体的下边缘上设有朝向外部的突出部551的、断面基本为帽状的水密性构件，突出部551被粘合在防水布531上而被固定。突出部551的上面叠合着隔热材片521，从而将设置用开口部54与盖子55之间的凹部填埋。进一步，通过用防水布532贴盖从盖子55的侧面的下部至隔热材片521、以及设置用开口部54周围铺设的常规用的防水布53的上面的区域，来确保调谐质量阻尼器2周围的防水性能。

下面，参照图18～22，来说明在构架的水平结构平面内设置调谐质量阻尼器2的情况下的设置结构。在该实施方式中，调谐质量阻尼器2被直接固定在由在构架的屋顶层(最上层)配置的多根梁4等围成的水平结构平面上。但是，在此情况下，最上层的水平结构平面的上方设有的顶棚结构没有必要一定是平屋顶，设置调谐质量阻尼器2的最上层的水平结构平面的上方例如也可以是有坡屋顶的小屋单元。

图18～19表示调谐质量阻尼器2直接被放置在最上层的围成水平结构平面的梁4上的形态。相向的梁4(大梁41)之间架设有多根与大梁41垂直的小梁42，小梁42的断面高度小于大梁41的断面高度，但小梁42的底面高度与大梁41的底面高度对齐。在大梁41的腹板401上焊接有用于防止该腹板发生挫曲的补强件403，该补强件403与小梁42的腹板401之间通过平板状的接合板404而结合在一起。

调谐质量阻尼器2以使其支持框架24重叠在至少两根小梁42上面的方式被放置在水平结构平面上。并且，支持框架24的下法兰242与小梁42的上法兰402之间的重叠部分通过适宜数量的螺栓和螺母406而紧固在一起。通过这样简单的设置结构，调谐质量阻尼器2便直接被牢固地固地在建筑物1的构架上。

不过，在该设置结构中，用双点划线表示的调谐质量阻尼器2的主体部分20将突出到大梁41的上表面的上方。对此，下面将说明如图20～21所示的、使调谐质量阻尼器2降低到梁4所围成的水平结构平面的内侧的设置结构。

在该形态中，大梁41和小梁42采用断面高度基本相同的形钢构成，将它们各自的上表面的高度对齐地进行接合。大梁41与小梁42之间的接合结构与图3及图18所示的上述结构相同。不过，在该形态中，大梁41之间的相向间隔及小梁42之间的相向间隔都设定得大于调谐质量阻尼器2的外形寸法。

在大梁41和小梁42上分别固定连接着由钢材构成的安装构件7，这些安装构件7将调谐质量阻尼器2的设置空间包围。例示的安装构件7是具备相互垂直的连接片71和支承片72、且侧视为大致L字形的构件。连接片71是沿着梁4的侧部被纵向保持的部位，支承片72被形成为从连接片71的下边缘以一定宽度水平地伸出。在连接片71的外侧(支承片72的伸出侧的相反侧)突出设置有多个拉撑73，各拉撑73分别被连接固定在大梁41或小梁42的腹板401上分别设置的补强件403上，各拉撑73与各补强件403之间的重叠部分被焊接，或通过螺栓和螺母407紧固，安装构件7被固定在水平结构平面的内侧。

如此，多个支承片72被保持为，相互间高度对齐，并向水平结构平面的内侧伸出的状态。调谐质量阻尼器2的支持框架24被放置于这些撑片72之上。通过用螺栓和螺母408紧固支持框架24的下法兰242与支承片72之间的重叠部分，调谐质量阻尼器2被直接固定在水平结构平面内。

采用这样的设置结构，能够使双点划线所表示的调谐质量阻尼器2的主体部分20不突出到梁4的上表面的上方。在与梁4的断面高度相比，调谐质量阻尼器2的高度尺寸更大的情况下，使连接片71向下方延伸，将支承片72的设置高度向更下方移动即可。采用这样的设置结构，使调谐质量阻尼器2降低到水平结构平面的内侧，便能在构成水平结构平面的梁4等的上面架设例如混凝土板51来形成顶棚楼板。

安装构件7可以只设置在水平结构平面周边的面对面的两处，但如果如图示那样设置在四周的四处的话，调谐质量阻尼器2的固定状态会更加牢固，调谐质量阻尼器2能够充分发挥吸振性能。

另外，调谐质量阻尼器2必定重量很大，所以固定调谐质量阻尼器2的梁4与在该梁4的外侧设置的其它的梁4之间，最好安装水平支撑45。通过将该水平支撑45设置在与调谐质量阻尼器2所设置的水平结构平面相同的平面内的合适部位，能够进一步提高最上层的水平结构平面的刚性。

与调谐质量阻尼器2的外形尺寸相比，如果大梁41及小梁42的相向间隔更大，则可以如图22所示那样，将安装构件7中的支承片72的伸出尺寸增大。在此情况下，最好在从安装构件7的连接片71直至支承片72的L字形的曲折处的内侧(上侧)固定连接侧视为三角形的加强肋74，以提高安装构件7的刚性。加强肋74的数量及配置间隔可以相应于大梁41及小梁42与调谐质量阻尼器2之间的間隔、调谐质量阻尼器2本身的重量等来恰当地进行设计。

另外，安装构件7只要能够将支承片72稳定地保持为向梁4的侧方伸出的状态即可，在此范围内，连接片71及拉撑73的具体形状、与梁4固定连接的方式不受例示的形态的限定，可以相应于梁4的断面形状等进行恰当的设计。

本实用新型作为一种具有钢结构或与其相当的结构的一般建筑物的振动抑制技术，能被应用于建筑物新建时在构架中设置调谐质量阻尼器，也能被应用于在现存的建筑物中设置调谐质量阻尼器等。

Claims (7)

1.一种调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：

在具有钢结构构架的地上二层建筑、地上三层建筑、地上四层建筑、及地上五层建筑中的任一种建筑物中，由质量体、与该质量体连接的弹性体和衰减体、以及支持所述弹性体和所述衰减体的支持刚体的组合构成的调谐质量阻尼器被设置在，所述建筑物的构架的屋顶层中配置的多根梁所围成的水平结构平面上，其中，所述调谐质量阻尼器通过直接或间接地固定在所述水平结构平面上的所述支持刚体，而被安装在所述水平结构平面上。

2.如权利要求1所述的调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：

所述支持刚体由具有上法兰和下法兰的钢材构成，所述上法兰和下法兰有一定幅宽。

3.如权利要求2所述的调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：

构成所述支持刚体的钢材是，具有相同断面的一对槽形钢的腹板背靠背地叠合而接合成一体的组合构件。

4.如权利要求1至3中任一项所述的调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：

在所述屋顶层的所述水平结构平面上架设有混凝土板，

在所述混凝土板上设置有固定在该混凝土板上的设置基座，

所述支持刚体被放置在所述设置基座上，并由螺栓和螺母紧固在该设置基座上。

5.如权利要求1至3中任一项所述的调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：

在围成所述水平结构平面、并相向而对的所述屋顶层的梁的侧面或底面上，分别通过螺栓和螺母紧固着由钢材构成的安装构件，

在所述安装构件上设置有向所述水平结构平面的内侧伸出的支承片，

所述支持刚体被放置在所述支承片上，并由螺栓和螺母紧固在该支承片上。

6.如权利要求5所述的调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：

所述安装构件具有沿着所述梁的侧面被保持在纵向的连接片，

所述支承片被形成为，从所述连接片的下边缘水平地伸出，并且，

在所述连接片和所述支承片所形成的L字形的曲折处的内侧、即上侧，固定连接有侧视为三角形的加强肋。

7.如权利要求5所述的调谐质量阻尼器的设置结构，其特征在于：

通过所述安装构件而固定着所述调谐质量阻尼器的梁、与在该梁的外侧配置的同一平面内的其它梁之间，安装有水平支撑。

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