JP2002356940A

JP2002356940A - 制振構造、制振装置

Info

Publication number: JP2002356940A
Application number: JP2001168449A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Tamura; 和夫田村
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2001-06-04
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2002-12-13

Abstract

(57)【要約】【課題】並列する複数の梁において、コストを抑えつ
つ発生した振動を効果的に低減できる制振構造及び制振
装置を提供する。【解決手段】梁１はＸ方向に並列に配置され支柱２に
支持されている。梁１のそれぞれにはバネ部材Ｋが接続
されており、バネ部材Ｋのうち梁１に接続している方と
反対側の端部には、Ｘ方向に延びる長手状のマス部材Ｍ
が接続されている。このとき、マス部材Ｍはバネ部材Ｋ
によって梁１と離間するように支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は並列する複数の梁の
制振構造、及びこの複数の梁に用いて好適な制振装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大スパン建造物が望まれるケース
が増えているが、人間の歩行や周辺の道路交通などに起
因して発生する振動を抑え、建造物内の作業性や快適性
を維持する必要がある。大スパン梁の振動を抑える方法
の１つとして梁のそれぞれにマスダンパを取り付ける方
法がある。図２は大スパン梁の振動を抑える制振構造の
従来例であって、図２（ａ）は並列する梁を下方から見
た図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ矢視図である。

【０００３】図２（ａ）に示すように、並列する複数の
梁２０のそれぞれは支柱２１に支持されている。この梁
２０のそれぞれの長手方向中央部には、図２（ｂ）に示
すようなマスダンパ支持部２３が固定されている。マス
ダンパ支持部２３には、マス部材（重り）３１をバネ部
材３２で支持し、これにダンパ部材３３を取り付けたマ
スダンパ３０が取り付けられている。ここで、マスダン
パ３０は１つのマスダンパ支持部２３に対して２つ取り
付けられている。マス部材３１は、マスダンパ支持部２
３にバネ部材３２及びダンパ部材３３を介して接続され
ており、マスダンパ支持部２３上で振動するようになっ
ている。そして、梁２０に振動が作用した際、梁２０の
振動と異なる位相でマス部材３１が振動することによ
り、梁２０に生じる振動が抑えられるようになってい
る。なお、図２（ａ）では不図示であるが、図２（ｂ）
に示すように梁２０の上面にはスラブ（プレート部材）
２４が支持されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来例においては、複数ある梁２０のそれぞれにマス
ダンパ支持部２３を設けた上でマスダンパ３０を設ける
構成であるため、設置作業が煩雑であるとともに、多数
のマスダンパ３０を用意しなければならないためコスト
がかかった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、コストを低減できるとともに、発生した振動を
効果的に低減できる梁の制振構造及び制振装置を提供す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の制振構造は、並列する複数の梁の制振構造
であって、前記複数の梁のそれぞれに接続された弾性部
材と、前記梁と離間するように配置され、前記弾性部材
のそれぞれと接続される、前記並列方向に延びる長手状
のマス部材とを備えることを特徴とする。

【０００７】本発明によれば、マスダンパを構成する弾
性部材を梁に直接接続するとともに、弾性部材のうち梁
に接続されている方と反対側に、並列する複数の梁の並
列方向に延びるように形成されている長手状のマス部材
を接続したことにより、従来のような、複数の梁のそれ
ぞれにマスダンパ支持部を設けた上にマスダンパを取り
付ける構成に比べて設置作業性が良い。また、梁の数に
対応した弾性部材と１つのマス部材とによってマスダン
パを構成することができるため、従来のようにマスダン
パ支持部やマスダンパを数多く製造する必要が無く、製
造コストを抑えることができる。そして、長手状のマス
部材のうち、隣接する梁までの重量を、１つの梁に対応
するマス部材として有効に用いることができ、高い制振
効果を得ることができる。

【０００８】前記複数の梁のうち、隣接する梁どうしを
接続する補強部材を備えることを特徴とするので、複数
の梁のそれぞれでの大きく異なる振動モードの発生を抑
えることができる。したがって、制振効果を向上するこ
とができる。

【０００９】本発明の制振装置は、長手状のマス部材
と、前記マス部材の長手方向に所定間隔で接続された弾
性部材とを備えることを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、長手状のマス部材の長手
方向における所定間隔毎に弾性部材を接続したことによ
り、弾性部材のうちマス部材に接続されていない側を、
並列する複数の梁のそれぞれに接続することにより、梁
に振動が生じた際、制振装置のマス部材が梁とは異なる
位相で振動して、梁の振動を抑えることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の制振構造、制振装
置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明
の梁の制振構造、制振装置の一実施形態を示す図であっ
て、図１（ａ）は並列する複数の梁を下方から見上げた
図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。

【００１２】図１（ａ）に示すように、並列する複数の
梁１のそれぞれは所定のスパンを有しつつ支柱２に支持
されている。この梁１のそれぞれの長手方向中央部に
は、図１（ｂ）に示すようなバネ部材（弾性部材）Ｋが
取り付けられている。本実施形態においてバネ部材Ｋは
２つ設けられている。梁１のそれぞれは断面視Ｉ字型に
形成されたＩ字型鋼であり、バネ部材Ｋは、梁１の上側
Ｔ字部１Ａの下面１Ａａに吊り下がるようにして接続さ
れている。すなわち、バネ部材Ｋの一端が梁１に直接固
定されている。

【００１３】図１（ｂ）に示すように、Ｉ字型鋼からな
る梁１の高さ方向（Ｚ方向）のほぼ中央部に貫通穴２が
形成されている。そして、梁１の並列方向（Ｘ方向）を
長手方向とする梁型に形成された長手状のマス部材Ｍ
が、複数の梁１の貫通穴２のそれぞれに挿通するように
配置されている。このとき、貫通穴２の大きさはマス部
材Ｍより大きく設定されている。

【００１４】バネ部材Ｋのうち、梁１と接続している方
と反対側、すなわち、バネ部材Ｋの他端はマス部材Ｍと
接続している。このとき、マス部材Ｍは、梁１の貫通穴
２の内周面に接することなく梁１に対して離間するよう
に、バネ部材Ｋを介して梁１に吊り下げられるように支
持されている。なお、ここで、図１（ａ）では不図示で
あるが、図１（ｂ）に示すように梁１の上面（＋Ｚ側
面）にはスラブ（プレート部材）Ｐが支持されている。

【００１５】そして、長手状のマス部材Ｍと、このマス
部材Ｍの長手方向の所定間隔においてその他端を接続し
ているバネ部材Ｋとによって、梁１に生じた振動を低減
するマスダンパ（制振装置）Ｓが構成されている。この
とき、バネ部材Ｋを介して梁１に支持されているマス部
材Ｍは梁１に対して離間しており、振動可能となってい
る。そして、梁１に振動が作用した際、梁１の振動と異
なる位相でマス部材Ｍが振動することにより、梁１に生
じる振動が抑えられるようになっている。

【００１６】マス部材Ｍの重さやバネ部材Ｋのバネ係数
は梁１の固有振動数に応じて設定される。すなわち、マ
スダンパＳの共振ピークは、振動が作用した際の減衰し
たい振動周波数帯域に応じて設定される。例えば、振動
の高周波成分を低減したい場合には、マスダンパＳの共
振ピークは高く設定される。なお、マス部材Ｍと梁１と
の間にダンパ部材を設けることができる。ダンパ部材の
減衰係数は、減衰したい振動周波数帯域に応じて設定す
る。例えば、共振ピーク近傍の周波数成分を低減したい
場合には減衰係数を小さくし、共振ピーク近傍の幅広い
周波数成分を効果的に低減したい場合には減衰係数を大
きく設定する。

【００１７】図１（ａ）に示すように、並列する複数の
梁１のそれぞれには、並列方向（Ｘ方向）に長く形成さ
れた補強部材（棒状部材）３が、隣接する梁１どうしを
接続するように固定されている。本実施形態において、
補強部材３は梁１と交差するように、すなわち、マス部
材Ｍと平行に、マス部材Ｍの両隣りに２つ設けられてい
る。

【００１８】マスダンパＳを備えた梁１によって構成さ
れた大スパン建造物に対して、道路交通や人間の歩行な
どによって振動が作用した際、複数のバネ部材Ｋによっ
て複数の梁１のそれぞれに支持されている１つのマス部
材Ｍが、梁１の振動と位相を異ならせて振動することに
より、梁１に作用した振動が低減される。このとき、１
つの梁１に設けられているバネ部材Ｋには、長手状のマ
ス部材Ｍのうち隣接する梁１までの部分がマス成分とし
て作用するため、それぞれの梁１に対して高い制振効果
が得られる。

【００１９】梁１のそれぞれは補強部材３によって接続
されており、梁１のそれぞれは振動モードを大きく異な
らせることなく振動するため、１つのマス部材Ｍを備え
るマスダンパＳによって振動が効果的に抑えられてい
る。

【００２０】以上説明したように、マスダンパＳを構成
するバネ部材Ｋの一端を梁１に直接接続するとともに、
バネ部材Ｋの他端に、梁１の並列方向（Ｘ方向）に延び
るように形成されている長手状のマス部材Ｍを接続した
ことにより、従来のような、複数の梁１のそれぞれにマ
スダンパを取り付ける構成に比べて設置作業性が良い。
また、梁１の数に対応したマスダンパを用いる構成では
ないため、従来のようにマスダンパを数多く製造する必
要が無く、製造コストを低減することができる。そし
て、このマスダンパＳによって梁１に対する十分な制振
効果を得ることができる。

【００２１】複数の梁１のうち、隣接する梁１どうしを
接続する補強部材３を設けたことにより、複数の梁１の
それぞれでの大きく異なる振動モードの発生を抑えるこ
とができる。つまり、振動モードが複雑になるのを抑え
ることができるので、１つのマス部材Ｍによって構成さ
れているマスダンパＳでも、並列する複数の梁１に生じ
る振動を効果的に低減することができる。

【００２２】なお、本実施形態において、バネ部材Ｋの
代わりに、例えば防振ゴムなど、バネ成分とダンパ成分
との双方の機能を備えた１つの部材によって、マス部材
Ｍと梁１とを接続することができる。すなわち、本発明
の制振構造は、梁１のそれぞれに接続された弾性機能及
び減衰機能を有する部材と、梁１と離間するように配置
され、前記部材と接続される、梁１の並列方向に延びる
長手状のマス部材とによって構成することができる。

【００２３】なお、本実施形態において、マスダンパＳ
は並列する複数の梁１のＹ方向中央部に１つ設けられた
構成であるが、これは、梁１の振動の腹となる部分が梁
１の長手方向（Ｙ方向）の中央部となるからである。し
たがって、マスダンパＳは、梁１の振動特性に応じて、
所定の複数位置に設けることができる。マスダンパＳを
設ける位置は、梁１の振動モード解析を行い梁１の振動
の腹となる部分とすることによって、梁１に振動が発生
した際、この振動を効果的に低減することができる。例
えば、梁１の振動の腹となる部分が複数（２つなど）存
在する場合、この複数の腹となる部分のそれぞれにマス
ダンパＳを設置する。

【００２４】上記実施形態において、マス部材Ｍは梁１
の上側Ｔ字部１Ａからバネ部材Ｋによって吊り下げされ
るように支持されているが、下側Ｔ字部１Ｂの上面１Ｂ
ａ（図１（ｂ）参照）にバネ部材Ｋを設け、このバネ部
材Ｋによってマス部材Ｍを持ち上げるように支持しても
よい。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、マスダンパを構成
する弾性部材を梁に直接接続するとともに、弾性部材の
うち梁に接続されている方と反対側に、並列する複数の
梁の並列方向に延びるように形成されている長手状のマ
ス部材を接続したことにより、設置作業性が向上される
とともに、マスダンパの設置数を低減することができる
ため、コストを抑えつつ、十分な制振効果を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制振構造の一実施形態を示す図であっ
て、（ａ）は並列する複数の梁を下方から見た図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視図である。

【図２】従来の梁の制振構造を示す図である。

【符号の説明】

１梁３補強部材Ｋバネ部材（弾性部材）Ｍマス部材Ｓマスダンパ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】並列する複数の梁の制振構造であって、前記複数の梁のそれぞれに接続された弾性部材と、前記梁と離間するように配置され、前記弾性部材のそれ
ぞれと接続される、前記並列方向に延びる長手状のマス
部材とを備えることを特徴とする制振構造。
【請求項２】前記複数の梁のうち、隣接する梁どうし
を接続する補強部材を備えることを特徴とする請求項１
に記載の制振構造。
【請求項３】長手状のマス部材と、前記マス部材の長手方向に所定間隔で接続された弾性部
材とを備えることを特徴とする制振装置。