JP2006322237A - 床構造 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｃ型鋼で組まれた床支持部材に対してスペース効率がよく容易にダイナミックダンパを取付けることができ、且つ重量床衝撃音の良好な遮音性能が得られるようにした床構造を提供する。
【解決手段】Ｃ型鋼５で組まれた床支持部材に対して、複数のマルチ型ダイナミックダンパＤをＣ型鋼５内に収納された状態で設置する。マルチ型ダイナミックダンパＤは、Ｃ型鋼５のウェブの内面に取付けられる一対の取付部材１ａ、１ｂと、３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃとそれらの両端を弾性支持する三対の弾性支持部材３、…、３とによって構成される三つのダイナミックダンパと、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの落下を防止する一対の落下防止部材４ａ、４ｂとを備え、３０〜９０Ｈｚの範囲で三つの異なる共振周波数（４５Ｈｚ、５０Ｈｚ、５５Ｈｚ）を有するようにチューニングされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば一般住宅及び集合住宅（アパート、マンション）等の鉄骨系住宅の床構造に関する。

一般住宅等においては、床に飛び跳ねや踏み台からの降下等による衝撃が加わると振動が発生し、その振動が不快音や不快震動等の原因となることから問題となる。さらに、戸建住宅やマンション等においては、居室や廊下の床に発生する振動や衝撃音が階下に直接的に伝搬されるため、階下の住人にとっては甚だしい騒音となる場合がある。

そこで、一般住宅等の床に発生する振動や衝撃音を抑制するために、従来より種々の対策が講じられており、重量床衝撃音対策として、高質量で高剛性の軽量気泡コンクリート（以下、「ＡＬＣ」ともいう。）製の床パネルを採用した床構造が知られている。このようなＡＬＣ製の床パネルが採用される場合には、その床パネルが高質量であることから、その住宅の骨格を形成する柱や床梁等に鉄骨材が採用されている。よって、ＡＬＣ製の床パネルは、通常、Ｈ型鋼やＣ型鋼等の鉄骨材で矩形に組まれた床梁上にその両端部が載置されて、複数の床パネルが隣接して並列状に配置されている。

また、例えば特許文献１及び２に開示されているように、基部に固着されたばね部材と該ばね部材に弾性支持されたマス部材とからなるダイナミックダンパを床梁等に設置して、床に発生する振動や衝撃音を低減するようにした床構造が知られている。さらに、例えば特許文献３及び４に開示されているように、ばね部材とマス部材とからなる複数個のダイナミックダンパを備え、各ダイナミックダンパの共振周波数が異なるようにチューニングされたマルチ型ダイナミックダンパが知られている。なお、これらのダイナミックダンパの共振周波数は、ばね部材のばね定数とマス部材の質量とによって基本的に決まり、その共振周波数のピークは狭い範囲に現れる。

ところで、鉄骨系住宅の床に上記のようなダイナミックダンパを設置する場合、ダイナミックダンパの振動低減効果を良好に発揮させるためには、ダイナミックダンパのマス部材は、振動体である床の総合質量に対して５〜２０％程度の総合質量が必要となる。そのため、高質量のＡＬＣ製床パネルが採用された鉄骨系住宅では、床の総合質量が非常に大きくなることから、マス部材の必要な総合質量を満足させるために、多数のダイナミックダンパが設置されることとなる。しかし、その場合でも、１個のダイナミックダンパのマス部材の質量が大きくなるため、ダイナミックダンパの取り扱いや取付け作業が困難になり易い。また、床下の限られた狭い空間内に多数のダイナミックダンパを設置しなければならないため、ダイナミックダンパの設置スペースも考慮しなければならない。
特開２０００−３５５９９４号公報 特開２００４−３２８０号公報 特開平９−３２８８５８号公報 特開平１０−１５９８９４号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、Ｃ型鋼で組まれた床支持部材に対してスペース効率がよく容易にダイナミックダンパを取付けることができ、且つ重量床衝撃音の良好な遮音性能が得られるようにした床構造を提供することを解決すべき課題とするものである。

上記課題を解決する本発明は、Ｃ型鋼で組まれた床支持部材に対して複数箇所にダイナミックダンパが設置された鉄骨系住宅の床構造であって、前記ダイナミックダンパは、前記Ｃ型鋼のウェブの内面に取付けられる取付部材と、柱状に形成されたマス部材と、前記取付部材に設けられて前記マス部材を弾性支持する弾性支持部材と、前記取付部材に設けられて前記マス部材の落下を防止する落下防止部材と、を備え、３０〜９０Ｈｚの範囲で複数の共振周波数を有するようにチューニングされて前記Ｃ型鋼内に収納された状態で設置されていることを特徴としている。

本発明の床構造においては、Ｃ型鋼で組まれた床支持部材に対して、柱状に形成されたマス部材とマス部材を弾性支持する弾性支持部材とを有するダイナミックダンパが複数箇所に設置されている。このダイナミックダンパは、マス部材が柱状に形成されていることから、そのマス部材を並列状又は直列状に配置して複数のものを用いることが可能になり、奥行幅も狭くしてコンパクトにすることが可能となる。そのため、このダイナミックダンパは、床支持部材を構成するＣ型鋼の長手方向に各マス部材の長手方向が沿うようにして、Ｃ型鋼のウェブの内面に取付部材を取付けることにより、Ｃ型鋼の内部空間内に収納された状態に設置することができるため、スペース効率よく取付けることが可能となる。また、一つのマス部材の質量を２ｋｇ程度にすることにより、その取り扱いや取付け作業を容易にすることが可能となる。さらに、落下防止部材が取付部材に設けられていることから、簡易な構造によりマス部材の落下が確実に防止される。

また、複数箇所に設置されるダイナミックダンパは、各ダイナミックダンパの共振周波数が異なるようにして、３０〜９０Ｈｚの範囲で複数の共振周波数を有するようにチューニングされていることから、広範囲の周波数域で、重量床衝撃音の良好な遮音性能が発揮される。そのため、家具等の有無により振動体としての床の質量が変化した場合にも対応可能となる。

本発明において、床支持部材の複数箇所に設置されるダイナミックダンパは、各ダイナミックダンパのマス部材の質量が異なるようにしたり、弾性支持部材のばね定数が異なるようしたり、或いはマス部材の質量と弾性支持部材のばね定数の両方を異なるようにすることにより、３０〜９０Ｈｚの範囲で複数の共振周波数を有するようにチューニングされる。

なお、床支持部材の少なくとも１箇所に、複数のマス部材と複数の弾性支持部材とから構成されるマルチ型ダイナミックダンパが設置される場合には、そのマルチ型ダイナミックダンパの中の少なくとも一つのダイナミックダンパの共振周波数が、上記と同様の方法で異なるようにチューニングされることにより、３０〜９０Ｈｚの範囲で複数の共振周波数を有するようにチューニングすることができる。また、全てのダイナミックダンパの共振周波数が同一となるようにチューニングされたマルチ型ダイナミックダンパを採用することも可能であり、その場合には、他のマルチ型ダイナミックダンパと共振周波数が異なるようにチューニングされた少なくとも一つのマルチ型ダイナミックダンパを少なくとも１箇所に設置するようにしてもよい。

このマルチ型ダイナミックダンパの好ましい態様として、距離を隔てて取付けられる一対の取付部材と、一対の取付部材の間に配置されるマス部材と、一対の取付部材にそれぞれ設けられて各マス部材の両端を弾性支持する複数対の弾性支持部材と、を備えるように構成することができる。なお、マルチ型ダイナミックダンパの複数のチューニング周波数のピッチ幅は、３〜１０Ｈｚに設定されているのが好ましい。このようにすれば、家具等の有無や移動により振動体としての床の質量が変化した場合にも充分に対応可能となる。

また、ダイナミックダンパには、柱状のマス部材が用いられていることから、それぞれのマス部材の質量が異なるように形成するようにすれば、ゴム一体加硫成形により画一的に形成されたゴム加硫成形体を含んで構成される弾性支持部材を用いることが可能になるため、低コスト化を図ることができる。この場合、ゴム加硫成形体は、例えば、取付部材に固定される金属プレートと、金属材により有底円筒状に形成されて内部に挿入されるマス部材の端部を保持するホルダと、該ホルダの底部外面と金属プレートに固着されて両者を一体的に連結するゴム弾性体とからなるものを好適に採用することができる。

本発明において、ダイナミックダンパに設けられる落下防止部材は、例えば、取付部材から各マス部材の一端部のＣ型鋼開口側を覆うように突出する落下規制部を有するように構成することができる。このようにすれば、落下防止部材を取付部材と一体的に簡易な構造で容易に設けることができる。なお、落下規制部は、全てのマス部材の端部を覆うように一つの部材で構成したり、或いは各マス部材の端部を別々に覆うように分割形成された複数の部材で構成することができる。

本発明に係る床構造によれば、ダイナミックダンパは、取付部材とマス部材と弾性支持部材と落下防止部材とを備え、３０〜９０Ｈｚの範囲で複数の共振周波数を有するようにチューニングされてＣ型鋼内に収納された状態で設置されていることから、Ｃ型鋼で組まれた床支持部材に対してスペース効率がよく容易に取付けることができ、且つ重量床衝撃音の良好な遮音性能を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔実施形態１〕
図１は本実施形態に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す正面図であり、図２はそのマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す側面図であり、図３は図１のIII −III 線矢視断面図であり、図４はそのマルチ型ダイナミックダンパに用いられる弾性支持部材の平面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。

本実施形態の床構造は、Ｃ型鋼５で組まれた床支持部材により上階の床を支持するように構成される鉄骨系住宅の床構造であって、Ｃ型鋼５に対して複数のマルチ型ダイナミックダンパＤがＣ型鋼内に収納された状態で設置されている。マルチ型ダイナミックダンパＤは、図１〜図３に示すように、Ｃ型鋼５のウェブの内面に距離を隔てて取付けられる一対の取付部材１ａ、１ｂと、３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃとそれらの両端を弾性支持する三対の弾性支持部材３、…、３とによって構成される三つのダイナミックダンパと、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの落下を防止する一対の落下防止部材４ａ、４ｂと、を備えている。

一対の取付部材１ａ、１ｂは、１枚の鉄系金属板を略直角に折り曲げてそれぞれ断面Ｌ字形状に形成された同一形状のものであり、矩形に形成されてＣ型鋼５のウェブの内面に接面する状態で固定される取付基部１１ａ、１１ｂと、取付基部１１ａ、１１ｂの一端から立ち上がる矩形に形成された立上り部１２ａ、１２ｂとからなる。取付基部１１ａ、１１ｂの幅方向両端部の２箇所には、取付ボルト１３が挿通される挿通孔（図示せず）が設けられている。また、立上り部１２ａ、１２ｂの立上り方向中間部には、幅方向の中央部及び両端部の３箇所にボルト３２ａが挿通される挿通孔（図示せず）が設けられている。一対の取付部材１ａ、１ｂは、Ｃ型鋼５の長手方向において立上り部１２ａ、１２ｂが所定距離を隔てて対向するようにして、取付基部１１ａ、１１ｂがＣ型鋼５のウェブの内面に取付ボルト１３により取付けられている。

３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃは、鉄系金属により径が一定の円柱状に形成されたものであり、それぞれの長さのみが異なることにより質量が異なるようにされて、それぞれ所定の質量を有するように設定されている。この場合、マス部材２ａは、最も長く形成されて最も大きい所定の質量を有し、マス部材２ｃは、最も短く形成されて最も小さい所定の質量を有する。３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃは、それらの長手方向がＣ型鋼５の長手方向に沿うようにして、一対の取付部材１ａ、１ｂの間に並列状に配置されている。これらのマス部材２ａ、２ｂ、２ｃは、一対の取付部材１ａ、１ｂに設けられた三対の弾性支持部材３、…、３によりそれらの両端部がそれぞれ弾性支持されている。

三対の弾性支持部材３、…、３は、一対の取付部材１ａ、１ｂにそれぞれ設けられて各マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの両端を弾性支持するものである。この弾性支持部材３、…、３は、厚肉円筒状のスペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃと、スペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを間に介してボルト３２ａ及びナット３２ｂにより取付部材１ａ、１ｂに固定されるゴム加硫成形体３３、…、３３とで構成されている。スペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、一対の取付部材１ａ、１ｂの間に配置される３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの長さが異なることから、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの軸方向において各ゴム加硫成形体３３、…、３３の位置調整を行うために用いられる。そのため、スペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、各マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの長さが異なるのに対応して異なる長さのものが用いられている。

ゴム加硫成形体３３は、図４及び図５に示すように、中央に円孔３５ａを有するリング状の金属プレート３５と、金属材により有底円筒状に形成されて内部に挿入されるマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの端部を保持するホルダ３６と、ホルダ３６の底部外面と金属プレート３５に加硫接着されて両者を一体的に連結する厚肉円筒状のゴム弾性体３７とからなる。このゴム加硫成形体３３は、ゴム弾性体３７を形成する加硫成形型内に金属プレート３５及びホルダ３６を配置して、ゴム材料を加硫成形することにより一体的に形成されている。

ホルダ３６の底部中央には、ボルト３２ａの軸部が挿通される挿通孔３６ａが設けられている。ホルダ３６の筒状部は、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの外径と略同じ内径をもち、その開口端から少し内側に入った部位には、径方向内方に突出して周方向に一周する突条部３６ｃが設けられている。また、ホルダ３６の筒状部には、開口端から底部近傍まで軸方向に延びる４本のスリット３６ｂが周方向において略等間隔に設けられている。このホルダ３６は、開口側からマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの一端部が挿入されると、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの外周面に突条部３６ｃが圧接した状態になり、これにより挿入（圧入）されたマス部材２ａ、２ｂ、２ｃを保持するようになっている。

厚肉円筒状のゴム弾性体３７は、一端面がホルダ３６の底部外面に加硫接着され、他端面が金属プレート３５の一方の平面に加硫接着されて、ホルダ３６と金属プレート３５の間に同軸状に配置されている。ゴム弾性体３７の内孔３７ａは、ボルト３２ａの頭部が挿入可能となるように、金属プレート３５の円孔３５ａよりも大きくされ、ホルダ３６の挿通孔３６ａと略同じ大きさに形成されている。このゴム弾性体３７は、剪断方向のばね定数が所定の値に設定されている。

このゴム加硫成形体３３は、ホルダ３６の開口側から挿入したボルト３２ａの軸部を金属プレート３５の円孔３５ａ、スペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃの内孔及び立上り部１２ａ、１２ｂの挿通孔（図示せず）に挿通させた後、立上り部１２ａ、１２ｂの外側に突出したボルト３２ａの軸部にナット３２ｂを螺合させて緊締することにより、一対の取付部材１ａ、１ｂの各立上り部１２ａ、１２ｂにそれぞれ固定されている。そして、ゴム加硫成形体３３、…、３３のホルダ３６、…、３６に、開口側からマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの一端部をそれぞれ挿入（圧入）させて、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの両端部をホルダ３６、…、３６に保持させることにより、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃは、一対の取付部材１ａ、１ｂに対して、三対の弾性支持部材３、…、３により両端を弾性支持された状態に組付けられている。

これにより、マス部材２ａとこれを弾性支持する一対の弾性支持部材３、３とにより第１ダイナミックダンパが構成され、マス部材２ｂとこれを弾性支持する一対の弾性支持部材３、３とにより第２ダイナミックダンパが構成され、マス部材２ｃとこれを弾性支持する一対の弾性支持部材３、３とにより第３ダイナミックダンパが構成されている。この場合、第１ダイナミックダンパは、マス部材２ａの質量とゴム弾性体３７の剪断方向のばね定数とに基づいて共振周波数が４５Ｈｚとなるようにチューニングされている。また、第２ダイナミックダンパは、マス部材２ｂの質量とゴム弾性体３７の剪断方向のばね定数とに基づいて共振周波数が５０Ｈｚとなるようにチューニングされている。さらに、第３ダイナミックダンパは、マス部材２ｃの質量とゴム弾性体３７の剪断方向のばね定数とに基づいて共振周波数が５５Ｈｚとなるようにチューニングされている。

一対の落下防止部材４ａ、４ｂは、１枚の鉄系金属板を略直角に折り曲げてそれぞれ断面Ｌ字形状に形成された同一形状のものである。この落下防止部材４ａ、４ｂは、矩形に形成されて各取付部材１ａ、１ｂの立上り部１２ａ、１２ｂの外側面に接面する状態で固定される固定基部４１ａ、４１ｂと、矩形に形成されて立上り部１２ａ、１２ｂの立上り上端からマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの軸方向内方に突出する落下規制部４２ａ、４２ｂとからなる。固定基部４１ａ、４１ｂの所定の３箇所には、立上り部１２ａ、１２ｂの３箇所に設けられた挿通孔（図示せず）と符合するようにして挿通孔（図示せず）が設けられており、これらの挿通孔に挿通されたボルト３２ａとナット３２ｂで緊締することにより、落下防止部材４ａ、４ｂが取付部材１ａ、１ｂにそれぞれ固定されている。この落下防止部材４ａ、４ｂは、落下規制部４２ａ、４２ｂが全マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの端部の外側（Ｃ型鋼５の開口側）に位置するように配置されていることにより、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃが弾性支持部材３、…、３や取付部材１ａ、１ｂから離脱した場合にも、落下規制部４２ａ、４２ｂにより規制されて落下しないようにされている。

以上のように構成されたマルチ型ダイナミックダンパＤは、例えば図６及び図７に示すように、Ｃ型鋼５で組まれた床支持部材により上階のＡＬＣ製床パネル５０を支持するように構成される鉄骨系住宅の床構造において、Ｃ型鋼５内に収納された状態で複数のものが設置される。この場合には、矩形に組まれた大梁内に根太として並列状に配設された６本のＣ型鋼５に対して、それぞれ５セットづつ合計３０セットのマルチ型ダイナミックダンパＤが、大梁内において略均等に分散された状態に配置されている。

本実施形態の床構造において、上階の床に、飛び跳ねや踏み台からの下降等による衝撃が加わって振動や衝撃音が発生すると、その振動や衝撃音が床パネル５０を支持するＣ型鋼５に伝達されることにより、Ｃ型鋼５も振動する。このとき、Ｃ型鋼５に収納された状態で設置された各マルチ型ダイナミックダンパＤの第１〜第３ダイナミックダンパがＣ型鋼５と共振することによって、床の振動が効果的に減衰され、下階へ伝播される重量床衝撃音（６３Ｈｚ帯域）が効果的に低減される。本実施形態の場合には、第１〜第３ダイナミックダンパの共振周波数が、それぞれ異なるように４５Ｈｚ、５０Ｈｚ及び５５Ｈｚにチューニングされていることにより、広い周波数域の重量床衝撃音に対して良好な低減効果が得られ、遮音性能が向上する。また、家具等の有無や移動により振動体としての床の質量が変化した場合にも充分に対応可能となる。

また、本実施形態の床構造では、マルチ型ダイナミックダンパＤがＣ型鋼５のウェブの内面に設置されていることにより、重量床衝撃音をより効果的に低減することができるようにされている。これは、本願発明者等が、ＪＩＳ・Ａ１４１８−２「建築物の床衝撃音遮断性能の測定方法・第２部：標準重量衝撃源による方法」に基づいて、ダイナミックダンパをＣ型鋼のフランジに設置した場合と、Ｃ型鋼のウェブに設置した場合とにおいて、どちらが重量床衝撃音の良好な低減効果が得られるのかを調べる試験を行うことによって確認された。

即ち、ダイナミックダンパをＣ型鋼のフランジに設置した場合には、図８にその試験結果の等級グラフが示されているように、６３Ｈｚ帯域における低減効果は、ダイナミックダンパを設置しない場合（図８にＢａｓｅと表示）に比べてΔ１．０ｄＢであった。一方、ダイナミックダンパをＣ型鋼のウェブに設置した場合には、図９にその試験結果の等級グラフが示されているように、６３Ｈｚ帯域における低減効果は、ダイナミックダンパを設置しない場合（図９にＢａｓｅと表示）に比べてΔ４．１ｄＢであり、ダイナミックダンパをＣ型鋼のフランジに設置した場合よりも遮音性能が大幅に向上することが分かった。

なお、上記試験においては、本実施形態のマルチ型ダイナミックダンパとは異なる片持ちタイプのマルチ型ダイナミックダンパを用いたが、このマルチ型ダイナミックダンパは、Ｃ型鋼内にコンパクトに収容させた状態に設置することが困難であったため、本発明においては、マス部材を柱状のものに変更して、そのマス部材の両端を弾性支持するように構成したマルチ型ダイナミックダンパをＣ型鋼のウェブに設置するようにしている。

以上のように、本実施形態の床構造によれば、マルチ型ダイナミックダンパＤは、柱状に形成された３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃとそれらの両端を弾性支持する三対の弾性支持部材３、…、３とにより構成されて共振周波数が４５Ｈｚ、５０Ｈｚ、５５Ｈｚにチューニングされた三つのダイナミックダンパを備え、Ｃ型鋼５内に収納された状態で複数設置されていることから、Ｃ型鋼５で組まれた床梁に対して、マルチ型ダイナミックダンパＤをスペース効率がよく容易に取付けることができ、且つ重量床衝撃音の良好な遮音性能を得ることができる。

特に、本実施形態のマルチ型ダイナミックダンパＤは、柱状に形成された３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃが採用されていることから、それらのマス部材２ａ、２ｂ、２ｃを並列状に配置することにより、奥行幅が狭いコンパクトな構造にすることができる。また、３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃは、径が一定で長さが異なることのみにより質量が異なるようにされ、弾性支持部材３、…、３を構成するゴム加硫成形体３３、…、３３は、画一的に形成された１種類のものが採用されているため、低コスト化を図ることができる。さらに、本実施形態では、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの両端を弾性支持するゴム加硫成形体３３、…、３３の位置調整を行うスペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃが用いられているため、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃを長さが異なるものに交換する場合に容易に行うことができる。

また、本実施形態のマルチ型ダイナミックダンパＤは、一対の取付部材１ａ、１ｂに一体的に設けられてマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの落下を防止する落下防止部材４ａ、４ｂを備えているため、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃが離脱して落下するのを確実に防止することができる。この落下防止部材４ａ、４ｂは、各取付部材１ａ、１ｂからマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの端部のＣ型鋼５開口側を覆うように突出する落下規制部４２ａ、４２ｂを有するように構成されていることから、落下防止部材４ａ、４ｂを取付部材と一体的に簡易な構造に設けることができるため、マルチ型ダイナミックダンパＤのコンパクト化を図る上で有利となる。

〔実施形態２〕
図１０は本実施形態に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す正面図であり、図１１はそのマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す側面図であり、図１２は図１０のXII −XII 線矢視断面図である。

本実施形態の床構造は、実施形態１の床構造と基本的構成が同じであって、Ｃ型鋼５に対して設置される複数のマルチ型ダイナミックダンパＤの構成が異なる。本実施形態のマルチ型ダイナミックダンパＤは、図１０〜図１３に示すように、Ｃ型鋼５のウェブの内面に距離を隔てて取付けられる一対の取付部材６ａ、６ｂと、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの落下を防止する三対の落下防止部材７ａ、７ｂ、７ｃの構成が実施形態１のものと異なることにより、実施形態１で採用されていたスペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを排除するようにしたものである。よって、実施形態１と共通する部材や部位の説明は、主要な部材等について同じ符号を図１０〜図１３に付すことにより省略し、以下、異なる点を中心に説明する。

本実施形態における一対の取付部材６ａ、６ｂは、１枚の鉄系金属板をプレス加工することにより、対称となる同一形状に形成されている。この一対の取付部材６ａ、６ｂは、Ｃ型鋼５のウェブの内面に接面する状態で固定される取付基部６１ａ、６１ｂと、取付基部６１ａ、６１ｂの一端から立ち上がるそれぞれ独立して矩形に形成された三対の立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃとからなる。三対の立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃは、対をなす立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃの間に並列状に配置される３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの長さに応じて、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの軸方向に位置ずれた状態に設けられている。

即ち、最も長いマス部材２ａの軸方向両側に対向配置された一対の立上り部６２ａ、６２ａは、次に長いマス部材２ｂの軸方向両側に対向配置された一対の立上り部６２ｂ、６２ｂよりも、軸方向外方にずれた位置に設けられている。また、最も短いマス部材２ｃの軸方向両側に対向配置された一対の立上り部６２ｃ、６２ｃは、一対の立上り部６２ｂ、６２ｂよりも、軸方向内方にずれた位置に設けられている。

各立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃの中央部には、弾性支持部材３、…、３を立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃに固定する際にボルト３２ａが挿通される挿通孔（図示せず）が設けられており、この挿通孔に挿通されるボルト３２ａ及びナット３２ｂにより、弾性支持部材３、…、３が立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃに固定されている。なお、本実施形態では、上記のように、３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの長さに応じて、三対の立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃの設ける位置をずらせていることにより、実施形態１において採用されていたスペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを不要にしている。

そして、三対の立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃには、それぞれの立上り上端からマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの軸方向内方に屈曲されて突出する三対の落下防止部材７ａ、７ｂ、７ｃが一体にそれぞれ独立して設けられている。これら三対の落下防止部材７ａ、７ｂ、７ｃは、各マス部材２ａ、２ｂ、２ｃの端部の外側（Ｃ型鋼５の開口側）に位置するように配置されていることにより、マス部材２ａ、２ｂ、２ｃが弾性支持部材３、…、３や取付部材１ａ、１ｂから離脱した場合にも、落下しないように規制している。

以上のように構成された本実施形態のマルチ型ダイナミックダンパＤは、実施形態１の場合と同様に、Ｃ型鋼５で組まれた根太等の床支持部材に対して、Ｃ型鋼５内に収納された状態で複数のものが設置される。これにより、本実施形態の場合にも、Ｃ型鋼５で組まれた床支持部材に対してスペース効率がよく容易に取付けることができ、且つ重量床衝撃音の良好な遮音性能を得ることができる等、実施形態１の場合と同様の作用・効果を奏する。

特に、本実施形態においては、３本のマス部材２ａ、２ｂ、２ｃの長さに応じて、それぞれ独立して形成された三対の立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃが位置ずれした状態に設けられていることにより、実施形態１において採用されていたスペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃを不要にしているため、部品数を低減し、低コスト化を図ることができる。また、三対の立上り部６２ａ、６２ｂ、６２ｃに対して、三対の落下防止部材７ａ、７ｂ、７ｃが一体にそれぞれ独立して設けられていることからも、部品数を低減し、低コスト化を図ることができる。

〔実施形態３〕
図１３は本実施形態に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す正面図であり、図１４はそのマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す平面図であり、図１５はそのマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す側面図である。

本実施形態の床構造は、Ｃ型鋼５で組まれた床支持部材により上階の床を支持するように構成される鉄骨系住宅の床構造であって、Ｃ型鋼５に対して複数のマルチ型ダイナミックダンパＤがＣ型鋼内に収納された状態で設置されている。マルチ型ダイナミックダンパＤは、図１３〜図１５に示すように、Ｃ型鋼５のウェブの内面に取付けられる取付部材としての取付プレート８１と、３個のマス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃとそれらを弾性支持する３個の弾性支持部材８３、８３、８３とによって構成される三つのダイナミックダンパと、各マス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの落下を防止する３個の落下防止部材８４、８４、８４とを備えている。

取付プレート８１は、厚さ３．２ｍｍの鉄系金属板により、幅が７０ｍｍで長さが６１０ｍｍの長尺板状に形成されている。この取付プレート８１の幅方向両端部には、それぞれ表面側へ略直角に立ち上がるように湾曲形成された立上り部８１ａ、８１ａが設けられている。また、この取付プレート８１は、長さ方向両端部の２箇所に取付孔（図示せず）が設けられており、その取付孔に挿通された取付ボルト８１ｂ、８１ｂにより、取付プレート８１の長さ方向がＣ型鋼５の長手方向に沿うようにして、Ｃ型鋼のウェブの内面に取付けられている。なお、取付プレート８１の長さ方向両端部の取付孔が設けられた部位は、Ｃ型鋼５のウェブの内面に着座するように平坦面とされ、それら平坦面の間の部位は底上げされた状態で平坦面にされている。

３個のマス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、厚さが６ｍｍで長さが１７０ｍｍの鉄系金属板を５枚重ね合わせて長方体状に形成されたものであり、それぞれの幅寸法のみが異なることにより質量が異なるようにされて、それぞれ所定の質量を有するように設定されている。この場合、マス部材８２ａは幅が１２５ｍｍで最も広くされ、マス部材８２ｂは幅が１０２ｍｍとされ、マス部材８２ｃは幅が８５ｍｍで最も狭くされている。

各マス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの角部の２箇所には、厚さ方向に貫通する貫通孔８２ｄ、…、８２ｄが設けられており、その貫通孔８２ｄ、…、８２ｄに挿通されたリベット８２ｅ、…８２ｅによって、５枚の金属板が連結されつつ弾性支持部材８３、８３、８３に固定されている。これにより、３個のマス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、取付プレート８１に固定された弾性支持部材８３、８３、８３によりそれぞれ弾性支持された状態に配設され、それらの長さ方向が取付プレート８１の長さ方向に沿うようにして、互いに所定距離を隔てて直列状に配置されている。なお、各マス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの中央部には、マス落下防止ピン８４ａが挿通される中央孔８２ｆ、８２ｆ、８２ｆがそれぞれ厚さ方向に貫設されている。

弾性支持部材８３、８３、８３は、画一的に形成されたゴム加硫成形体よりなる。各弾性支持部材８３は、図１６〜図１８に示すように、所定距離を隔てて対向配置された上側プレート８３ａ及び下側プレート８３ｂと、両プレート８３ａ、８３ｂの間に介在して両プレート８３ａ、８３ｂを一体的に連結する一対のゴム弾性体８３ｃ、８３ｃとからなる。この弾性支持部材８３は、ゴム弾性体８３ｃ、８３ｃを形成する加硫成形型内に両プレート８３ａ、８３ｂを配置して、ゴム材料を加硫成形することにより一体的に形成されている。

上側プレート８３ａは、厚さ１．６ｍｍの鉄系金属板により、幅が８５ｍｍで長さが１７０ｍｍの矩形に形成されている。下側プレート８３ｂは、厚さ１．６ｍｍの鉄系金属板により、幅が５４ｍｍで長さが１７０ｍｍの矩形に形成されており、上側プレート８３ａよりも幅が狭くされている。上側プレート８３ａ及び下側プレート８３ｂの長さ方向両端部は、対向する端縁部どうしが互いに接近するように内側方向へ屈曲されている。また、上側プレート８３ａ及び下側プレート８３ｂの中央部には、マス落下防止ピン８４ａが挿通される中央孔８３ｈがそれぞれ設けられている。

上側プレート８３ａの一方の対角線上に位置する所定の２箇所には、上側プレート８３ａとマス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃを連結固定するリベット８２ｅ、…８２ｅが挿通されるリベット孔８３ｄ、８３ｄが設けられている。また、上側プレート８３ａの長さ方向両端と中央孔８３ｃの中間部の２箇所には、ゴム弾性体８３ｃ、８３ｃを加硫成形する際にゴム材料を注入する注入孔８３ｅ、８３ｅが設けられている。さらに、上側プレート８３ａの中央から幅方向の一方側へ寄った部位には、マス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの位置決め用の突起８３ｆが設けられている。一方、下側プレート８３ｂの所定の４箇所には、下側プレート８３ｂを取付プレート８１に固定するリベット（図示せず）が挿通されるリベット孔８３ｇ、…、８３ｇが設けられている。

一対のゴム弾性体８３ｃ、８３ｃは、それぞれゴム材料で円盤状に形成され、上側プレート８３ａ及び下側プレート８３ｂに加硫接着されて両プレート８３ａ、８３ｂの間に介在されている。このゴム弾性体８３ｃ、８３ｃは、両プレート８３ａ、８３ｂの長さ方向に沿ってバランスされた状態で並列状に配置されている。このこのゴム弾性体８３ｃ、８３ｃは、剪断方向のばね定数が所定の値に設定されている。

上記のように構成された３個の弾性支持部材８３、８３、８３は、取付プレート８１に対して、下側プレート８３ｂ、８３ｂ、８３ｂがリベット孔８３ｄ、…、８３ｄに挿通されたリベット（図示せず）によりそれぞれ固定されている。そして、各弾性支持部材８３、８３、８３の上側プレート８３ａ、８３ａ、８３ａに対して、上記の３個のマス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃがリベット８２ｅ、…８２ｅによりそれぞれ固定されている。これにより、マス部材８２ａとこれを弾性支持する弾性支持部材８３とにより第１ダイナミックダンパが構成され、マス部材８２ｂとこれを弾性支持する弾性支持部材８３とにより第２ダイナミックダンパが構成され、マス部材８２ｃとこれを弾性支持する弾性支持部材８３とにより第３ダイナミックダンパが構成されている。

この場合、第１ダイナミックダンパは、マス部材８２ａの質量と一対のゴム弾性体８３ｃ、８３ｃの剪断方向のばね定数とに基づいて共振周波数が４５Ｈｚとなるようにチューニングされている。また、第２ダイナミックダンパは、マス部材８２ｂの質量と一対のゴム弾性体８３ｃ、８３ｃの剪断方向のばね定数とに基づいて共振周波数が５０Ｈｚとなるようにチューニングされている。さらに、第３ダイナミックダンパは、マス部材８２ｃの質量と一対のゴム弾性体８３ｃ、８３ｃの剪断方向のばね定数とに基づいて共振周波数が５５Ｈｚとなるようにチューニングされている。

落下防止部材８４、８４、８４は、図１３〜図１５に示すように、第１〜第３ダイナミックダンパが設けられた部位に対応して取付プレート８１の３箇所に設けられている。各落下防止部材８４は、図１９に示すように、取付プレート８１に溶接により頭部が固定されたマス落下防止ピン８４ａと、マス落下防止ピン８４ａの先端部に嵌着されてかしめ固定される平座金８４ｂとからなる。なお、各平座金８４ｂ、８４ｂ、８４ｂは、図１３〜図１５に示すように、各マス落下防止ピン８４ａ、８４ａ、８４ａに対して、各弾性支持部材８３、８３、８３及び各マス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃが中央孔８３ｈ、８２ｆを介して嵌着された後に嵌着され、各マス落下防止ピン８４ａ、８４ａ、８４ａの先端部がかしめられることにより固定される。

各平座金８４ｂ、８４ｂ、８４ｂの外径は、各マス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃの中央孔８２ｆ、８２ｆ、８２ｆよりも大きくされている。これにより、各マス部材８２ａ、８２ｂ、８２ｃが各弾性支持部材８３、８３、８３から離脱した場合にも、平座金８４ｂ、８４ｂ、８４ｂで規制されることによってマス落下防止ピン８４ａ、８４ａ、８４ａから抜け出さないようにされている。

以上のように構成された本実施形態のマルチ型ダイナミックダンパＤは、実施形態１の場合と同様に、Ｃ型鋼５で組まれた根太等の床支持部材に対して、Ｃ型鋼５内に収納された状態で複数のものが設置される。そして、本実施形態の場合にも、Ｃ型鋼５で組まれた床支持部材に対してスペース効率がよく容易に取付けることができ、且つ重量床衝撃音の良好な遮音性能を得ることができる等、実施形態１の場合と同様の作用・効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す正面図である。 本発明の実施形態１に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す側面図である。 図１のIII −III 線矢視断面図である。 本発明の実施形態１に係るマルチ型ダイナミックダンパに用いられる弾性支持部材の平面図である。 図４のＶ−Ｖ線矢視断面図である。 本発明の実施形態１に係る床構造において床支持部材に対するマルチ型ダイナミックダンパの設置箇所を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態１に係る床構造において床支持部材に対するマルチ型ダイナミックダンパの設置箇所を模式的に示す図６の矢印Ａ方向から見た側面図である。 ダイナミックダンパをＣ型鋼のフランジに設置した場合の試験結果を示すの等級グラフである。 ダイナミックダンパをＣ型鋼のウェブに設置した場合の試験結果を示すの等級グラフである。 本発明の実施形態２に係る床構造に設置されるマルチ型ダイナミックダンパの正面図である。 本発明の実施形態２に係る床構造に設置されるマルチ型ダイナミックダンパの側面図である。 図１０のXII −XII 線矢視断面図である。 本発明の実施形態３に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す正面図である。 本発明の実施形態３に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す平面図である。 本発明の実施形態３に係る床構造においてマルチ型ダイナミックダンパが設置された状態を示す側面図である。 本発明の実施形態３に係るマルチ型ダイナミックダンパに用いられる弾性支持部材の平面図である。 本発明の実施形態３に係るマルチ型ダイナミックダンパに用いられる弾性支持部材の正面図である。 本発明の実施形態３に係るマルチ型ダイナミックダンパに用いられる弾性支持部材の右側面図である。 本発明の実施形態３に係るマルチ型ダイナミックダンパに用いられる落下防止部材が取付プレートに取付けられた状態を示す側面図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ、６ａ、６ｂ…取付部材 １１ａ、１１ｂ、６１ａ、６１ｂ…取付基部 １２ａ、１２ｂ、６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、８１ａ…立上り部
１３、８１ｂ…取付ボルト
２ａ、２ｂ、２ｃ、８２ａ、８２ｂ、８２ｃ…マス部材 ３、８３…弾性支持部材 ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ…スペーサ ３２ａ…ボルト ３２ｂ…ナット
３３…ゴム加硫成形体 ３５…金属プレート ３５ａ…円孔 ３６…ホルダ
３６ａ…挿通孔 ３６ｂ…スリット ３６ｃ…突条部 ３７…ゴム弾性体
３７ａ…内孔 ４ａ、４ｂ、７ａ、７ｂ、７ｃ、８４…落下防止部材
４１ａ、４１ｂ…固定基部 ４２ａ、４２ｂ…落下規制部 ５…Ｃ型鋼
５０…床パネル ８１…取付プレート（取付部材） ８２ｄ…貫通孔
８２ｅ…リベット ８２ｆ、８３ｈ…中央孔 ８３ａ…上側プレート
８３ｂ…下側プレート ８３ｃ…ゴム弾性体 ８３ｄ、８３ｇ…リベット孔
８３ｅ…注入孔 ８３ｆ…突起 ８４ａ…マス落下防止ピン ８４ｂ…平座金

Claims (7)

1. Ｃ型鋼で組まれた床支持部材に対して複数箇所にダイナミックダンパが設置された鉄骨系住宅の床構造であって、
   前記ダイナミックダンパは、前記Ｃ型鋼のウェブの内面に取付けられる取付部材と、柱状に形成されたマス部材と、前記取付部材に設けられて前記マス部材を弾性支持する弾性支持部材と、前記取付部材に設けられて前記マス部材の落下を防止する落下防止部材と、を備え、３０〜９０Ｈｚの範囲で複数の共振周波数を有するようにチューニングされて前記Ｃ型鋼内に収納された状態で設置されていることを特徴とする床構造。
2. 前記床支持部材の少なくとも１箇所には、柱状に形成されて並列状又は直列状に配置される複数の前記マス部材と、各前記マス部材を弾性支持する複数の前記弾性支持部材とを備えたマルチ型ダイナミックダンパが設置されている請求項１に記載の床構造。
3. 前記マルチ型ダイナミックダンパは、距離を隔てて取付けられる一対の前記取付部材と、一対の前記取付部材の間に配置される前記マス部材と、一対の前記取付部材にそれぞれ設けられて各前記マス部材の両端を弾性支持する複数対の前記弾性支持部材とを備えている請求項２に記載の床構造。
4. 前記マルチ型ダイナミックダンパは、質量が異なるように形成された複数の前記マス部材と、画一的に形成されたゴム加硫成形体を含んで構成される複数の前記弾性支持部材とを備えている請求項２又は３に記載の床構造。
5. 前記ゴム加硫成形体は、前記取付部材に固定される金属プレートと、金属材により有底円筒状に形成されて内部に挿入される前記マス部材の端部を保持するホルダと、該ホルダの底部外面と前記金属プレートに加硫接着されて両者を一体的に連結するゴム弾性体とから構成されている請求項４に記載の床構造。
6. 前記マルチ型ダイナミックダンパは、複数のチューニング周波数のピッチ幅が３〜１０Ｈｚに設定されている請求項２〜５に記載の床構造。
7. 前記落下防止部材は、前記取付部材から各前記マス部材の端部の前記Ｃ型鋼開口側を覆うように突出する落下規制部を有する請求項２〜６に記載の床構造。

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