JP2000356245A

JP2000356245A - 浮き床防振装置

Info

Publication number: JP2000356245A
Application number: JP11168260A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Wataya; 重規綿谷
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1999-06-15
Filing date: 1999-06-15
Publication date: 2000-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】浮き床２上の荷重が大きく変化する場合でも
所定の防振性能が得られ、しかも耐久性の優れた浮き床
防振装置を提供する。【解決手段】床スラブ１の上に支持部材２を介して浮
き床３が浮上支持されている。支持部材２は、荷重Ｗの
方向に対して互いに並列に配置された第一乃至第三の弾
性体２１〜２３からなり、無負荷状態では第一の弾性体
２１の高さが最も高く、第三の弾性体２３の高さが最も
低く形成されている。各支持部材２が受ける分担荷重Ｗ
が小さい場合は、この荷重を第一の弾性体２１のみが受
け、荷重の増大に対応して、第二の弾性体２２及び第三
の弾性体２３が支持状態となるので、荷重Ｗの変化に拘
らず、弾性体一個当たりの分担荷重が一定範囲に抑えら
れ、系の固有振動数を一定の範囲に保持することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物の上階の振動
や騒音が下階に伝搬するのを防止するための浮き床防振
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上階が多目的ホール、下階が居室となっ
ているような建物においては、上階の振動や騒音が下階
に伝搬するのを防止するための技術として、従来から、
例えば図５に示されるような浮き床防振装置が知られて
いる。すなわちこの浮き床防振装置は、床スラブ１０１
の上に、水平方向所定間隔で配置した防振ゴム１０２を
介して浮き床１０３を浮上状態に支持してなる構造を有
する。

【０００３】上記浮き床防振装置は、防振ゴム１０２の
ばね定数ｋと、浮き床１０３及びその上の設置物等、前
記防振ゴム１０２により支持される質量Ｍとによって振
動系が構成され、その固有振動数ω_ｎは次式（１）で与
えられる。

【数１】

【０００４】そして、浮き床１０３に強制振動Ｆ_Ｏを与
えた場合に、防振ゴム１０２を介して床スラブ１０１に
伝達される振動をＦ_Ｔとすると、前記防振ゴム１０２に
おける振動伝達率τはＦ_Ｔ／Ｆ_Ｏである。また、前記強
制振動Ｆ_Ｏの振動数をω、防振ゴム１０２とそれに支持
される質量Ｍとによる振動系の固有振動数をω_ｎとする
と、前記振動伝達率τは、次式（２）で与えられる。

【数２】なお、この（２）式におけるηは損失係数と呼ばれ、防
振ゴム１０２が変形を受けた時の内部摩擦により熱とし
て消費される運動エネルギの損失の大きさを表すもので
ある。

【０００５】図６は、振動系の固有振動数ω_ｎが１５Ｈ
ｚの場合の振動伝達レベルの増減量と振動数との関係を
示すものである。なお、この図の縦軸における振動減衰
量は、２０ logτで求められる。この図から明らかなよ
うに、ω／ω_ｎが２の平方根よりも小さい振動数領域で
は、系の共振によって振動伝達レベルが増大するが、ω
／ω_ｎが２の平方根よりも大きい振動数領域では、振動
減衰効果が振動数と共に増大する。言い換えれば、振動
系の固有振動数ω_ｎが強制振動の振動数ωよりも低いほ
ど、すなわち防振ゴム１０２のばね定数が小さいほど、
優れた振動絶縁性を発揮することができる。

【０００６】したがって、防振ゴム１０２のばね定数ｋ
を決定するにあたっては、その設置個数と、これに支持
される浮き床１０３及びその上に設置される備品、機
材、入場者等の総荷重から、一個あたりの防振ゴム１０
２が負担する荷重（質量）を求め、その値に基づいて、
ω／ω_ｎが２の平方根よりも十分大きくなるように、上
記（１）式により前記ばね定数ｋが求められる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の浮き床防振装置によると、例えば多目的ホール等の
場合は、音楽会、講演会、自動車の展示会といった催事
の種類や、入場者数等によって、防振ゴム１０２が受け
る総荷重が変動するため、固有振動数ω_ｎが大きく変化
する。このような場合は、前記総荷重の平均値や頻度の
多い荷重値を想定して防振ゴム１０２のばね定数が決定
されるが、前記総荷重が、想定された値よりも小さいと
振動系の固有振動数ω_ｎが高くなるので、防振対象の振
動に対する減衰性能が小さくなってしまい、逆に前記総
荷重が大きくなると、防振ゴム１０２が過大な圧縮変形
を受けることにより破損したり、永久変形等の劣化を来
してしまう問題があった。

【０００８】本発明は、上述のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その主な技術的課題は、浮き床上の荷重が
大きく変化する場合でも所定の防振性能が得られ、しか
も耐久性の優れた浮き床防振装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した技術的課題は、
本発明によって有効に解決することができる。すなわち
本発明に係る浮き床防振装置は、浮き床上の荷重の増減
に応じてこれを支持する弾性体の数が段階的に変化する
ことによって、固有振動数をほぼ一定に保ち、優れた防
振性能を維持できるようにしたもので、床スラブの上に
平面方向所定間隔で設置された支持部材を介して浮き床
が浮上状態に支持され、前記支持部材が、鉛直方向に対
して並列に配置され無負荷状態での高さが互いに異なる
複数の弾性体からなる構成を備える。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１及び図２は、本発明に係る浮
き床防振装置の好ましい一実施形態を示すものであっ
て、符号１はコンクリート建築物における床スラブ、２
は床スラブ１上に所定間隔で設置された支持部材、３は
複数組の支持部材２（図では一組のみ示される）を介し
て前記床スラブ１上に浮上支持されたコンクリート版等
からなる浮き床、４はこの浮き床３の表面に敷設された
タイルあるいはリノリウム等の床面表装材である。

【００１１】支持部材２は、荷重Ｗの方向に対して互い
に並列、すなわち水平方向に適当な間隔で並んで配置さ
れた第一乃至第三の弾性体２１〜２３と、その下面にそ
れぞれ定着された下側プレート２１ａ〜２３ａと、その
上面にそれぞれ定着された上側プレート２１ｂ〜２３ｂ
とからなる。前記各弾性体２１〜２３は例えば振動減衰
性に優れたゴム材（防振ゴム）で成形されたものであっ
て、前記下側プレート２１ａ〜２３ａ及び上側プレート
２１ｂ〜２３ｂは、弾性体２１〜２３の加硫成形と同時
に、一体的に加硫接着されたものである。

【００１２】弾性体２１〜２３は、荷重の方向に対して
直交する断面の面積は互いに同一であるが、無負荷状態
での高さが互いに異なっており、すなわち第一の弾性体
２１の高さが最も高く、第三の弾性体２３の高さが最も
低くなっている。また、第三の弾性体２３の高さは、第
一の弾性体２１の荷重／変位特性が線形を示す圧縮限度
の高さよりも高く設定されている。

【００１３】なお、一組の支持部材２における弾性体２
１〜２３の設置個数はそれぞれ同数である必要はなく、
図２の平面配置図に示されるように、例えば単位面積当
たり、第一の弾性体２１が一個、第二及び第三の弾性体
２２，２３が前記第一の弾性体２１の周囲にそれぞれ複
数個（図２の例では各四個）ずつ配置される。

【００１４】上記構成において、各支持部材２が負担す
る荷重Ｗが、想定される最小値（第一設定荷重Ｗ_１未
満）にある状態では、図１に示されるように、第一の弾
性体２１における上側プレート２１ｂが浮き床３の下面
に圧接し、第二及び第三の弾性体２２，２３における上
側プレート２２ｂ，２３ｂは、浮き床３の下面から適当
な隙間をもって離れている。すなわち、浮き床３及びそ
の上の設置物等による被支持体からの荷重は第一の弾性
体２１のみが受けている。

【００１５】このため、浮き床３から入力される荷重変
化に対する変位量が大きく、すなわちこの状態では、第
一の弾性体２１一個当たりで受け持つ範囲が大きくなる
ため、その分担荷重（質量Ｍ）が大きくなり、（１）式
から、支持部材２及びその上部の浮き床３等、被支持物
により構成される振動系の固有振動数ω_ｎを低く維持し
て、（２）式における振動伝達率τを小さくすることが
できる。

【００１６】図１に示された状態から、浮き床３上に設
置される備品や機材の増加、あるいは入場者数の増加等
によって、支持部材２に作用する荷重Ｗが増大していく
と、振動系の固有振動数は荷重Ｗの増大と共に低下する
が、これに伴って第一の弾性体２１の圧縮変形量が大き
くなり、浮き床３が下方変位されるので、前記荷重Ｗが
第一設定荷重Ｗ_１に達した時点で、図３に示されるよう
に、浮き床３の下面が第二の弾性体２２の上部プレート
２２ｂに接触する。

【００１７】すなわち、被支持体の荷重Ｗが第一設定荷
重Ｗ_１以上、第二設定荷重Ｗ_２未満では、この荷重を第
一及び第二の弾性体２１，２２で支持し、図２の配置例
においては第一の弾性体２１が一個、第二の弾性体２２
が四個、合計五個の弾性体で支持した状態になる。この
ため、荷重Ｗの増大と共に大きくなる弾性体一個当たり
の分担荷重が減少して一定範囲に抑えられ、振動系の固
有振動数ω_ｎが一定値範囲に保たれる。

【００１８】図３に示された状態から、支持部材２に作
用する荷重Ｗが更に増大していくと、これに伴って第一
及び第二の弾性体２１，２２の圧縮変形が大きくなり、
浮き床３の下方変位量も増大していく。そして、前記荷
重Ｗが第二設定荷重Ｗ_２に達した時点で、図３に示され
るように、浮き床３の下面が第三の弾性体２３の上部プ
レート２３ｂに接触する。

【００１９】すなわち、荷重Ｗが第二設定荷重Ｗ_２以上
では、この荷重Ｗを第一乃至第三の弾性体２１〜２３の
全てで支持し、図２の配置例においては第一の弾性体２
１が一個、第二及び第三の弾性体２２，２３が各四個、
合計九個の弾性体で支持した状態になる。このため、荷
重Ｗの増大と共に大きくなる弾性体一個当たりの分担荷
重は再び減少して一定範囲に抑えられ、振動系の固有振
動数ω_ｎが一定の範囲に保たれる。

【００２０】したがって、上記構成の浮き床防振装置に
よれば、例えば多目的ホール等のように、音楽会、講演
会、自動車の展示会といった催事の種類や、入場者数等
によって、各支持部材２が受ける荷重Ｗが大きく変動し
ても、これを支持する弾性体の個数が変化することによ
って、弾性体一個当たりが支持する分担荷重が一定範囲
に抑えられ、すなわち系の固有振動数ωn がほぼ一定と
することができる。このため、防振対象の振動に対する
所要の防振性能を確保することができる。

【００２１】また、第一の弾性体２１のみで荷重Ｗを支
持している図１の状態から、前記荷重Ｗの増大に伴って
前記第一の弾性体２１の圧縮変位量が増大していくと、
やがて前記荷重Ｗを第一及び第二の弾性体２１，２２で
支持する図３の状態に移行することによって、荷重の増
大に対する圧縮変位が抑制されることになり、図４の状
態では更に圧縮変位が抑制されることになる。そして図
４の状態では、第一の弾性体２１は、その荷重／変位特
性が線形を示す圧縮限度の高さよりも高くなっているの
で、ゴムの過大変形による破損を有効に防止できる。

【００２２】なお、本発明は上述した一実施形態の構成
に限定されるものではない。例えば支持部材２において
互いに並列に配置される弾性体は、二段、あるいは四段
以上とすることも可能である。また、弾性体２１〜２３
の形態も、例えば圧縮方向所定間隔でプレートを介在さ
せることにより耐久性を向上させた積層ゴム状とするな
ど、図示のものに特に限定されるものではない。

【００２３】

【発明の効果】本発明に係る浮き床防振装置によると、
荷重が小さい場合はこれを支持する弾性体が減少し、荷
重が大きい場合はこれを支持する弾性体が増加すること
によって、荷重変化に拘らず、支持部材とその上の浮き
床を含む被支持部材とで構成される振動系の固有振動数
をほぼ一定に保持することができる。したがって、常に
入力振動に対する所定の防振効果を得ることができ、し
かも前記固有振動数を低くするために弾性体全体のばね
定数を低下させる必要がなく、過大な圧縮変形が規制さ
れるので、耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る浮き床防振装置の好ましい一実施
形態において、第一の弾性体のみで荷重を支持している
状態を示す概略的な断面図である。

【図２】上記実施形態における弾性体の平面配置図であ
る。

【図３】上記実施形態において、第一及び第二の弾性体
で荷重を支持している状態を示す概略的な断面図であ
る。

【図４】上記実施形態において、全ての弾性体で荷重を
支持している状態を示す概略的な断面図である。

【図５】従来技術に係る浮き床防振装置を示す概略的な
断面図である。

【図６】防振ゴムによる振動減衰特性を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１床スラブ２支持部材２１〜２３弾性体３浮き床

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】床スラブの上に平面方向所定間隔で設置
された支持部材を介して浮き床が浮上状態に支持され、前記支持部材が、荷重方向に対して並列に配置され無負
荷状態での高さが互いに異なる複数の弾性体からなるこ
とを特徴とする浮き床防振装置。