JP2005336714A - Vibration damping structure of slab - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、多層建物のスラブの制振構造に関する。 The present invention relates to a vibration damping structure for a slab of a multi-layer building.
最近の集合住宅建物では、室内の有効天井高さを大きく確保するため、またフリープランに高度に対応するため、住戸内の天井部に梁形が突出することを避ける傾向にあり、特に小梁を省略、或いは極力少なくする構造が一般的となっている。このような構造の場合、スラブが大スパン間に形成されて大面積化するため、スラブの振動が生じ易くなり、重量床衝撃音の遮断性も低下する。 In recent apartment buildings, in order to ensure a large effective ceiling height in the room and to cope with the high level of the free plan, there is a tendency to avoid projecting the beam shape on the ceiling in the dwelling unit. The structure which omits or reduces as much as possible is common. In the case of such a structure, since the slab is formed between large spans to increase the area, vibration of the slab is likely to occur, and the insulation performance of heavy floor impact sound is also reduced.
上述した梁の省略等による弊害に対応するため、スラブ厚さを大きくしてスラブの剛性を増加させてスラブの振動を抑制する方法が考えられるが、スラブ厚さを大きくすると、有効天井高さが低くなるばかりでなくコストが高くなる。また、従来、制振効果を有する二重床等を設置する方法もあるが、その効果はあまり期待できない。そこで、近年、上下のスラブ間を支柱で連結する構造が提案されている。これによって、スラブ厚さを大きくすることなく、スラブの振動を抑制することができる(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記した従来のスラブの制振構造では、スラブ間に設置された支柱は一定長さに保たれており、上下のスラブが剛接合されているため、大きな揺れが生じた際に支柱が破損する虞がある。また、支柱がスラブに長期間にわたる荷重によって生じるクリープ変形に追従できないという問題が存在する。クリープ変形に追従できない支柱でスラブ間を連結していると、クリープ変形現象が生じたときに、スラブに対して過度の押圧力や引き抜き力を与えることとなり、スラブに損傷が生じる虞がある。 However, in the above-described conventional slab vibration control structure, the columns installed between the slabs are maintained at a certain length, and the upper and lower slabs are rigidly joined. There is a risk of damage. In addition, there is a problem that the strut cannot follow the creep deformation caused by the load applied to the slab for a long time. If the slabs are connected by a column that cannot follow creep deformation, when a creep deformation phenomenon occurs, an excessive pressing force or pulling force is applied to the slab, and the slab may be damaged.
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、低コスト且つ効果的にスラブの揺れを吸収してスラブの振動を低減しつつ、スラブのクリープ変形現象にも追従することができるスラブの制振構造を提供することを目的としている。 The present invention takes the above-described conventional problems into consideration, and can effectively follow the slab creep deformation phenomenon while absorbing vibration of the slab and reducing vibration of the slab at low cost and effectively. The purpose is to provide a vibration control structure for slabs.
請求項1記載の発明は、多層建物の上下のスラブ間を支柱によって連結して該スラブの振動を抑制するスラブの制振構造において、前記支柱には、下階のスラブ上面に立設された下側支柱部材と、上階のスラブ下面に垂設された上側支柱部材と、粘弾性体からなるダンパー部材とが備えられ、前記下側支柱部材と前記上側支柱部材とは、前記ダンパー部材を介して嵌合されていることを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, in the vibration suppression structure of a slab that suppresses vibration of the slab by connecting the upper and lower slabs of the multi-layer building with the support, the support is erected on the upper surface of the lower slab. A lower strut member, an upper strut member suspended from the lower surface of the slab on the upper floor, and a damper member made of a viscoelastic body, and the lower strut member and the upper strut member include the damper member It is characterized by being fitted through.
本発明に係るスラブの制振構造によれば、上下のスラブ間は支柱によって連結され、下側支柱部材と上側支柱部材とはダンパー部材を介して嵌合されているため、該ダンパー部材によってスラブの揺れが吸収されてスラブの振動を効果的に低減することができるとともに、クリープ変形現象が生じた場合に、ダンパー部材が非線形化し、支柱の全体長さを実際の上下のスラブ間隔に応じた適正長さに保つことができる。また、ダンパー部材は粘弾性体からなるため、支柱を安価に製作することができ、本発明に係るスラブの制振構造を低コストで提供することができる。 According to the vibration suppression structure for a slab according to the present invention, the upper and lower slabs are connected by the support column, and the lower support member and the upper support member are fitted via the damper member. The vibration of the slab can be effectively reduced by absorbing the vibration of the slab, and when the creep deformation phenomenon occurs, the damper member becomes non-linear, and the overall length of the strut corresponds to the actual vertical slab interval An appropriate length can be maintained. Further, since the damper member is made of a viscoelastic body, the support column can be manufactured at low cost, and the vibration damping structure for the slab according to the present invention can be provided at low cost.
図1は、本実施の形態に係る建物の断面図である。図1に示すように、この建物は、例えば集合住宅等の多層建物であり、その概略構成は、柱1、大梁2、戸境壁3および鉄筋コンクリート造のスラブ4である。この建物には、上下のスラブ4間には複数の間仕切壁5が設けられており、各住戸内は間仕切壁5によって仕切られ、各住戸内には複数の居室がそれぞれ形成されている。また、各住戸内には、二重天井6および二重床7がそれぞれ形成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a building according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, this building is a multi-layered building such as an apartment house, and its schematic configuration is a
上記した建物は、小梁が省略されており、住戸内の有効天井高さは十分に確保されている一方で、スラブ4全体が1枚の大面積床版となっている。大面積化されたスラブ4は振動が生じ易く、微振動による居住性の低下や下階の住戸に対する重量床衝撃音の遮断性能の低下が懸念されるため、当該建物には、スラブ4の振動を抑制する制振構造が適用されている。
In the above-mentioned building, the beam is omitted, and the effective ceiling height in the dwelling unit is sufficiently secured, while the
以下、スラブの制振構造の第1,第2の実施の形態について、図面に基いてそれぞれ説明する。 Hereinafter, the first and second embodiments of the slab damping structure will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1に示すように、間仕切壁5内には、上下のスラブ4間を連結する支柱8が納められている。支柱8は、室内に露出させる位置に設置してもその機能的には何ら支障はないが、意匠的に隠蔽する意味で間仕切壁5内に納められている。支柱8は、下階のスラブ4上面に立設された下側支柱部材9と、上階のスラブ4下面に垂設された上側支柱部材10と、粘弾性体からなるダンパー部材11とから構成されている。
[First Embodiment]
As shown in FIG. 1, a
図2(a)は支柱8の縦断面図である。図2(a)に示すように、下側支柱部材9は、断面寸法が90mm×90mmで厚さが3.2mmの角形鋼管からなる軸部12と、軸部12の下端部に隅肉溶接された鋼板からなるベース部13と、ベース部13の中心部分に設けられたレベル調節手段14とから構成されている。軸部12は外形寸法が90mm×90mmと小さい鋼管が用いられているため、支柱8を間仕切壁5内に納めることができる。勿論、軸部12は、更に小さい外形寸法のものでもよい。
FIG. 2A is a longitudinal sectional view of the
ベース部13は軸部12の外周面によりも鍔状に張り出されており、張り出された部分には複数(例えば4本)の孔13aが等間隔であけられている。孔13aには、下階のスラブ4上面に打ち込まれた後施工アンカーボルト15が挿通されており、ベース部13は、後施工アンカーボルト15及びナット16によって下階のスラブ4にボルト固定されている。また、ベース部13は下階のスラブ4上面との間に隙間をあけて配置されており、ベース部13と下階のスラブ4との間には無収縮モルタル等からなる充填材17が介在されている。
The
レベル調節手段14は、支柱8の鉛直方向の位置調節を行うものであり、鉛直方向に延在するレベル調節ボルト18と、ベース部13の下方に配置されたレベル調節ナット19とから構成されている。レベル調節ボルト18はベース部13の中心部に形成された孔13bに上下移動可能に挿通されており、レベル調節ナット19はベース部13の下方に突出したレベル調節ボルト18の下端部に螺合されている。
The level adjusting means 14 adjusts the position of the
図2(b)は上側支柱部材10と上階のスラブ4との接合箇所の部分拡大図であり、図3は図2(a)に示すA―A間の断面図である。図2(a),図2(b),図3に示すように、上側支柱部材10は、上階のスラブ4底面に接する矩形鋼板からなる頂板部20と、頂板部20に垂設された複数のL形アングルピース23からなる被嵌入部21とから構成されている。
FIG. 2B is a partially enlarged view of a joint portion between the
頂板部20の四隅部には孔20aがそれぞれ形成されており、頂板部20の下面には隣り合う孔20aの間の位置に被嵌入部21を取り付けるためのスタッドボルト24がそれぞれ付設されている。孔20aには、上階のスラブ4底面に打ち込まれた後施工アンカーボルト26が挿通されており、頂板部20は、後施工アンカーボルト26及びナット22によって上階のスラブ4にボルト固定されている。
被嵌入部21を構成するL形アングルピース23の水平部23aにはスタッドボルト24が挿通される孔23bが形成されており、L形アングルピース23はスタッドボルト24およびナット25によって頂板部20にボルト固定されている。L形アングルピース23は、下側支柱部材9の軸部12上端の四方にそれぞれ配設されており、軸部12を中心に十字状に配置されている。また、複数のL形アングルピース23は、対向する鉛直部23c同士が互いに背中合わせになる向きでそれぞれ設置されており、L形アングルピース23の鉛直部23cの背面と下側支柱部材9の上端部の側面(外周面)とは、所定の間隔をあけて互いに対向されている。このように、被嵌入部21は、軸部12の上端が1mm程度の隙間をあけて緩挿される鞘状のものである。
A
上記上側支柱部材10の被嵌入部21と下側支柱部材9の軸部12上端とは、粘弾性体からなるダンパー部材11を介して嵌合されている。この粘弾性体は鉛直方向に延在する厚さ1mm程度のゴムアスファルト製等のシートであり、L形アングルピース23の鉛直部23cの背面と軸部12の上端部の側面との間に介在されたシート状のダンパー部材11は、鉛直部23cの背面および軸部12の側面にそれぞれ接着接合されている。
The fitted
上記した支柱8の設置位置は、振動するスラブ4の振幅が最も大きくなる位置、つまり振動の腹となる位置に設置することが最も効果的であり、逆に振動の節となる位置に支柱8を設置してもあまり効果的ではない。したがって、スラブ4の面積や形状を考慮してその振動特性を把握し、その振動を最も効果的に制御し得る位置に支柱7を設置することが望ましい。
It is most effective to install the
また、支柱8は、スラブ4を挟んで上下方向に連続的に配置する必要はなく、図1に示すように、各階においてそれぞれ最適位置に支柱8を設置すればよく、スラブ4を挟んで上下で支柱8の位置をずらして設置した場合、間に挟まれているスラブ4は上下階のスラブ4に対して2箇所で連結されることとなるため、スラブ4を挟んで上下方向に連続的に配置する場合に比べて制振効果が向上する場合もある。
Further, the
次に、上記した構成からなるスラブの制振構造の構築方法について説明する。 Next, a method for constructing a vibration control structure for a slab having the above-described configuration will be described.
まず、下側支柱部材9を組み立てる。具体的には、軸部12の下端面にベース部13を隅肉溶接するとともに、ベース部13中心部の孔13bにレベル調節ナット19が螺合されたレベル調節ボルト18を挿通してベース部13にレベル調節手段14を取り付ける。また、軸部12の上端部にダンパー部材11を介して被嵌入部21を取り付ける。
First, the
一方で、間仕切壁5内に位置する所定箇所の下階のスラブ4上面に複数の後施工アンカーボルト15をそれぞれ打ち込むとともに、その鉛直上方に位置する上階のスラブ4底面に複数の後施工アンカーボルト26をそれぞれ打ち込む。そして、頂板部20を上階のスラブ4底面に対向させて、頂板部20に形成された孔20aに上階のスラブ4底面から突出した複数の後施工アンカーボルト26の下端部をそれぞれ挿通させてナット22で締結する。また、頂板部20の下面に複数のスタッドボルト24を溶接しておく。
On the other hand, a plurality of
次に、ダンパー部材11を介して被嵌入部21が取り付けられた下側支柱部材9を下階のスラブ4上面と上階のスラブ4底面との間に配置する。このとき、レベル調節ボルト18の下端面は下階のスラブ4上面に当接しており、レベル調節ナット19を回転させることでベース部13の高さを調節する。このレベル調節手段14によって、支柱8の設置レベルを調節する。
Next, the
そして、ベース部13を下階のスラブ4上面に固定するとともに、被嵌入部21を頂板部20の下面にボルト固定する。具体的には、ベース部13の四隅に形成された孔13a内に下階のスラブ4上面から突出した複数の後施工アンカーボルト15の上端部をそれぞれ挿通させてナット16で締結するとともに、L形アングルピース23の水平部23aに形成された孔23b内に頂板部20に付設されたスタッドボルト24を挿通させてナット25で締結する。
And while fixing the
最後に、ベース部13の周囲を図示せぬ型枠で囲い、この型枠内に充填性能に優れた高流動性の充填材17を注入する。そして、充填材17が固化した後に、図示せぬ型枠を取り外し、スラブの制振構造の構築は完了する。
Finally, the periphery of the
[第2の実施の形態]
図4は支柱100の上端部の縦断面図であり、図5は図4に示すB―B間の断面図である。図4,図5に示すように、下側支柱部材101は上述した第1の実施の形態と同様の構成からなり、下側支柱部材101には断面寸法が90mm×90mmで厚さが3.2mmの角形鋼管からなる軸部102が備えられている。また、上側支柱部材103は、上階のスラブ104底面に接する矩形鋼板からなる頂板部105と、頂板部105に垂設された2つの筒部材106からなる被嵌入部107とから構成されている。
[Second Embodiment]
4 is a vertical cross-sectional view of the upper end portion of the
頂板部105の四隅部には孔105aがそれぞれ形成されており、孔105aには、上階のスラブ104底面に打ち込まれた後施工アンカーボルト108が挿通されており、頂板部105は、後施工アンカーボルト108及びナット109によって上階のスラブ104にボルト固定されている。
Holes 105a are respectively formed at the four corners of the
筒部材106は、軸部102よりも小さい断面寸法の角形鋼管からなる内側筒部材110と、軸部102よりも大きい断面寸法の角形鋼管からなる外側筒部材111とからなっている。内側筒部材110および外側筒部材111は、それぞれ頂板部105に対して垂直に設けられており、頂板部105の下面にそれぞれ隅肉溶接されている。また、内側筒部材110は、内側筒部材110の外周面と外側筒部材111の内周面との間に所定(1.8mm)の隙間をあけた状態で外側筒部材111の中に配置されている。
The
内側筒部材110の外周面と外側筒部材111の内周面との間には、軸部102の上端部が嵌め込まれるとともに、粘弾性体からなるダンパー部材112が充填されており、下側支柱部材103の被嵌入部107と下側支柱部材101の軸部12上端とは、粘弾性体からなるダンパー部材11を介して嵌合されている。この粘弾性体は、スチレン系エラストマー等の溶融成形型のものであり、ダンパー部材112は内側筒部材110と外側筒部材111との間にあけられた隙間に溶融された粘弾性体を流し込み固化させることで形成される。また、軸部102は、いずれの方向にも片寄ることなく内側筒部材110の外周面と外側筒部材111の内周面との間の中央に配置されており、内側筒部材110の外周面と軸部102の内周面との間に介在されている粘弾性体の厚さと、外側筒部材111の内周面と軸部102の外周面との間に介在されている粘弾性体の厚さとは、均一に形成されている。
Between the outer peripheral surface of the inner
次に上記した構成からなるスラブの制振構造の構築について説明する。 Next, the construction of the slab vibration damping structure having the above-described configuration will be described.
まず、頂板部105の下面に内側筒部材110および外側筒部材111をそれぞれ溶接して上側支柱部材102を形成する。そして、上側支柱部材102を上下に反転させて軸部102の先端を内側筒部材110と外側筒部材111との間に嵌入するとともに、溶融された粘弾性体を流し込み溶融成形する。このとき、軸部102の内外にそれぞれ形成されるダンパー部材112の厚さが均一になるように軸部102を配置して保持する。
First, the
一方、第1の実施の形態と同様に、予め上下のスラブ104に後施工アンカー108を打ち込んでおく。そして、粘弾性体の固化後、支柱100を上下に反転させて上下のスラブ104間に配置し、ボルト109で後施工アンカー108に固定する。
On the other hand, as in the first embodiment, the
上記した第1,第2の実施形態の構成からなるスラブの制振構造によれば、上下のスラブ間は支柱によって連結され、下側支柱部材9,101と上側支柱部材10,103とはダンパー部材11,112を介して嵌合されているため、該ダンパー部材11,112によってスラブ4,104の揺れが吸収されてスラブ4,104の振動を効果的に低減することができるとともに、クリープ変形現象が生じた場合に、ダンパー部材11,112が非線形化し、支柱8,100の全体長さを実際の上下のスラブ4,104間隔に応じた適正長さに保つことができる。また、ダンパー部材11,112は粘弾性体からなるため、支柱8,100を安価に製作することができ、本発明に係るスラブの制振構造を低コストで提供することができる。
According to the slab vibration damping structure having the configuration of the first and second embodiments described above, the upper and lower slabs are connected by the columns, and the
以上、本発明に係るスラブの制振構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の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、上記した実施の形態では、新築の集合住宅の用途に用いられる多層建物に適用しているが、本発明は、例えばオフィスビルに適用しても良く、集合住宅に限らず任意の用途の多層建物に適用可能である。また、新築建物のみならず既存建物に対する補修ないし改修工事として支柱8,100を設置してもよい。
As mentioned above, although embodiment of the vibration suppression structure of the slab concerning this invention was described, this invention is not limited to above-described embodiment, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to a multi-layered building used for a newly built apartment house. However, the present invention may be applied to, for example, an office building and is not limited to an apartment house. Applicable to multi-story buildings. In addition, the
また、上記した実施の形態では、支柱8,100を鉄筋コンクリート造のスラブ4,104間に設置し、該スラブ4,104に後施工アンカーボルト15,26,108を打ち込んで支柱8,100を固定しているが、本発明は、鉄筋コンクリート造のスラブ4,104に替えてボイドスラブを適用してもよく、この場合、後施工アンカーボルト15,26,108に替えてワンサイドボルトが使用される。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態では、支柱8,100の上端部分で、下側支柱部材9,101と上側支柱部材10,103とがダンパー部材11,112を介して嵌合されているが、本発明は、支柱の中間部分や下端部分で下側支柱部材と上側支柱部材とを嵌合させてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施の形態では、上側支柱部材10,103の中に下側支柱部材9,101が嵌入されているが、本発明は、下側支柱部材の中に上側支柱部材が嵌入されていてもよく、上記した実施の形態における支柱8,100を上下反転させて使用してもよい。
In the above-described embodiment, the
4,104 スラブ
8,100 支柱
9,101 下側支柱部材
10,103 上側支柱部材
11,112 ダンパー部材
4,104 Slab 8,100 Post 9,101 Lower post 10,103 Upper post 11,112 Damper
Claims (1)
前記支柱には、下階のスラブ上面に立設された下側支柱部材と、上階のスラブ下面に垂設された上側支柱部材と、粘弾性体からなるダンパー部材とが備えられ、
前記下側支柱部材と前記上側支柱部材とは、前記ダンパー部材を介して嵌合されていることを特徴とするスラブの制振構造。
In the vibration control structure of the slab that suppresses the vibration of the slab by connecting the upper and lower slabs of the multi-layer building with a support column,
The support column includes a lower support member erected on the upper surface of the slab on the lower floor, an upper support member suspended on the lower surface of the slab of the upper floor, and a damper member made of a viscoelastic body.
The slab vibration damping structure, wherein the lower support member and the upper support member are fitted via the damper member.
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JP2009007901A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Takenaka Komuten Co Ltd | Vibration-proofing stud |
KR101105047B1 (en) | 2011-01-27 | 2012-01-16 | 김종찬 | A vibration prevent device for railway station cinema |
JP2015183363A (en) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Earthquake-resistant and rainfall-resistant measure slope stabilization method for earth structure using small-diameter square rod-like reinforcement body |
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