JP2020139318A - Double floor structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、床スラブの上面側に距離を隔てて床基材が配置された二重床構造に関するものである。 The present invention relates to a double floor structure in which floor base materials are arranged at a distance on the upper surface side of the floor slab.
特許文献１−３には、二重床構造において、床スラブに対して床基材を支持する床束として、防振装置（弾性体）を有する構成が記載されている。これにより、床基材の振動を抑制することができる。そして、防振装置には、液封防振装置が適用されている。また、特許文献４−９には、液封防振装置が記載されている。 Patent Document 1-3 describes a configuration in which a vibration isolator (elastic body) is provided as a floor bundle that supports a floor base material with respect to a floor slab in a double floor structure. Thereby, the vibration of the floor base material can be suppressed. A liquid-sealed anti-vibration device is applied to the anti-vibration device. Further, Patent Document 4-9 describes a liquid-sealed anti-vibration device.
二重床構造において、床束が防振装置を有する構成とすることにより、床基材の制振性能を発揮することができるが、より高い防振性能を発揮することが求められている。
本発明は、より高い防振性能を発揮することができる二重床構造を提供することを目的とする。
In the double floor structure, the floor bundle has a vibration damping device, so that the floor base material can exhibit the vibration damping performance, but it is required to exhibit higher vibration damping performance.
An object of the present invention is to provide a double floor structure capable of exhibiting higher vibration isolation performance.
本発明に係る二重床構造は、第一弾性体を含み、床スラブの上面に配列され、前記床スラブの上面側に距離を隔てて配置された床基材を弾性支持する複数の床束と、前記床スラブと前記床基材との間に直接的または間接的に連結され、前記第一弾性体に並列に配置された複数の第二弾性体とを備える。前記第二弾性体は、前記第一弾性体と比べて、ばね定数が小さく、且つ、減衰係数が同等以上に設定されている。 The double-floor structure according to the present invention includes a first elastic body, is arranged on the upper surface of the floor slab, and elastically supports a floor base material arranged at a distance on the upper surface side of the floor slab. And a plurality of second elastic bodies directly or indirectly connected between the floor slab and the floor base material and arranged in parallel with the first elastic body. The second elastic body has a smaller spring constant and a damping coefficient set to be equal to or higher than that of the first elastic body.
床束は、第一弾性体を備えることにより、第一弾性体による防振性能を発揮することができる。ここで、床束に用いる第一弾性体は、床基材を支持することができるようにするために、ある程度大きなばね定数を有することが求められる。そこで、第一弾性体は、相対的にばね定数が大きく設定されている。従って、第一弾性体は、床束を構成する支持部材としての機能を確実に発揮できる。 By providing the floor bundle with the first elastic body, the anti-vibration performance of the first elastic body can be exhibited. Here, the first elastic body used for the floor bundle is required to have a spring constant large to some extent so that the floor base material can be supported. Therefore, the spring constant of the first elastic body is set to be relatively large. Therefore, the first elastic body can surely exert a function as a support member constituting the floor bundle.
ただし、ばね定数が大きな第一弾性体のみでは、防振性能に限界がある。そこで、二重床構造は、床束の第一弾性体に加えて、第一弾性体に並列に配置された第二弾性体を備える。第二弾性体は、第一弾性体と比べて、相対的にばね定数が小さく、且つ、減衰係数が同等以上に設定されている。従って、第二弾性体の減衰機能により、床基材の防振性能が向上する。ここで、第二弾性体は、第一弾性体に並列に配置されており、床束を構成する部材ではない。従って、第二弾性体は、支持力を発揮する必要がないため、ばね定数が小さく設定されたとしても何ら問題ない。つまり、第二弾性体による防振性能をより効果的に発揮させることができる。 However, the vibration isolation performance is limited only by the first elastic body having a large spring constant. Therefore, the double floor structure includes a second elastic body arranged in parallel with the first elastic body in addition to the first elastic body of the floor bundle. The second elastic body has a relatively small spring constant and a damping coefficient set to be equal to or higher than that of the first elastic body. Therefore, the damping function of the second elastic body improves the vibration isolation performance of the floor base material. Here, the second elastic body is arranged in parallel with the first elastic body, and is not a member constituting the floor bundle. Therefore, since the second elastic body does not need to exert a bearing capacity, there is no problem even if the spring constant is set small. That is, the anti-vibration performance of the second elastic body can be more effectively exhibited.
（１．二重床構造１０の構成）
二重床構造１０の構成について、図１を参照して説明する。本例において、二重床構造１０は、特に下階への遮音性能を向上することを目的とするため、上階の床に適用される。
(1. Configuration of double floor structure 10)
The configuration of the
図１に示すように、二重床構造１０は、床スラブ１１、床基材１２、および、複数の床束１３を備える。床スラブ１１は、床の構造部材を構成する。床スラブ１１は、例えば、コンクリートスラブ、構造用合板、これらの複合スラブなどである。
As shown in FIG. 1, the
床基材１２は、床スラブ１１の上面側に距離を隔てて配置されている。つまり、床スラブ１１と床基材１２との間には、領域が形成されている。当該領域には、例えば、配管、配線や断熱材などを配置することができる。もちろん、当該領域に、何も配置せずに、空間を形成した状態とすることもできる。床基材１２には、例えば、パーティクルボード、合板などが適用される。床基材１２の上面には、フローリング材などの床仕上材１４が配置されている。
The floor base material 12 is arranged on the upper surface side of the
複数の床束１３は、床スラブ１１の上面に配列され、床基材１２を支持する。つまり、床束１３は、床基材１２の支持脚を構成する。床束１３は、図１に示すように、例えば、直交する２方向（縦横）のそれぞれの方向に複数個配列されている。１個の床束１３の支持力に基づいて、床基材１２の単位面積当たりの床束１３の数が決定される。
The plurality of
床束１３は、少なくとも第一弾性体１３ｂを備える。従って、床束１３は、床基材１２を弾性支持する。ここで、本例においては、床束１３は、束本体１３ａと、第一弾性体１３ｂとを備える。ただし、床束１３は、束本体１３ａを備えずに、第一弾性体１３ｂのみにより構成されるようにしてもよい。
The
床束１３を構成する束本体１３ａは、木材、金属、樹脂の少なくとも一つにより、主として柱状に形成されている。本例においては、束本体１３ａは、上端に、床基材１２の下面に取り付けるための取付フランジを備える。束本体１３ａは、例えば、締結部材（図示せず）により締結される。なお、束本体１３ａは、フランジを備えない構成とすることもできる。そして、束本体１３ａは、床スラブ１１に対して床基材１２を支持するための支持力を発揮できるように構成されている。束本体１３ａの長さは、床スラブ１１と床基材１２との間の領域の高さに応じて適宜設定される。
The
第一弾性体１３ｂは、束本体１３ａに直列に配置されている。ここでいう直列とは、床スラブ１１と床基材１２とを接続する経路において、束本体１３ａに直列に配置されていることを意味する。従って、第一弾性体１３ｂは、束本体１３ａと共に、床スラブ１１に対して床基材１２を支持するための支持力を発揮できるように構成されている。
The first
第一弾性体１３ｂは、少なくとも弾性を有するように構成されている。例えば、第一弾性体１３ｂは、ゴム弾性体またはゴム状弾性を有するエラストマーにより形成されるようにしてもよいし、公知の液封防振装置を適用するようにしてもよいし、スプリングを適用するようにしてもよい。また、第一弾性体１３ｂは、ゴム弾性体またはゴム状弾性を有するエラストマーと、液封防振装置と、スプリングの中から選択された２種以上を併用することもできる。なお、第一弾性体１３ｂは、ゴム弾性体、エラストマー、液封防振装置の場合には、粘弾性を有する。
The first
図１においては、束本体１３ａの上端は、床基材１２の下面に直接的に連結されている場合を例示する。そして、第一弾性体１３ｂが、束本体１３ａの下端と床スラブ１１の上面との間に挟まれて配置されている。この他に、束本体１３ａの下端が、床スラブ１１の上面に直接的に連結されるようにし、第一弾性体１３ｂが、束本体１３ａの上端と床基材１２の下面との間に挟まれて配置されるようにしてもよい。さらには、第一弾性体１３ｂが、束本体１３ａの上端および下端のそれぞれに配置されるようにしてもよい。また、第一弾性体１３ｂが、床束１３の中央に配置されるようにしてもよい。
In FIG. 1, the case where the upper end of the
二重床構造１０は、さらに、複数の第二弾性体１５を備える。第二弾性体１５は、床スラブ１１と床基材１２との間に直接的または間接的に連結されている。特に、第二弾性体１５は、第一弾性体１３ｂに並列に配置されている。すなわち、床スラブ１１と床基材１２とを接続する経路において、第二弾性体１５と第一弾性体１３ｂとが並列に配置されていることを意味する。
The
より詳細には、第二弾性体１５は、対応する床束１３の近傍に配置されている。つまり、第二弾性体１５は、対応する床束１３の周囲に配置された他の複数の床束１３よりも、対応する床束１３に近接する位置に配置されている。図１においては、左端に図示する第二弾性体１５は、左右方向の中央に位置する床束１３（他の床束１３）よりも、左端に位置する床束１３（対応する床束１３）に近接する位置に配置されている。
More specifically, the second
第二弾性体１５は、複数の床束１３の全てに対応する位置に配置されるようにしてもよいし、複数の床束１３の一部のみに対応する位置に配置されるようにしてもよい。図１においては、第二弾性体１５は、複数の床束１３の一部のみに対応する位置に配置されている場合を例示する。
The second
また、図１においては、第二弾性体１５の第一端が、対応する床束１３の束本体１３ａの側面に連結され、第二端が、対応する床束１３の近傍における床スラブ１１の上面に連結されている。つまり、第二弾性体１５は、床スラブ１１と床基材１２との間に、束本体１３ａを介して間接的に連結されている。この他に、第二弾性体１５の第一端は、束本体１３ａに連結される場合に代えて、対応する床束１３の近傍における床基材１２の下面に連結されるようにしてもよい。つまり、第二弾性体１５は、床スラブ１１と床基材１２との間に直接的に連結されている。
Further, in FIG. 1, the first end of the second
また、第一弾性体１３ｂが束本体１３ａの上端に配置される場合においては、例えば、第二弾性体１５の第一端が束本体１３ａに連結され、第二端が床基材１２の下面に連結される。この場合、第二弾性体１５の第一端は、束本体１３ａに連結される場合に代えて、対応する床束１３の近傍における床スラブ１１の上面に連結されるようにしてもよい。
When the first
ここで、第二弾性体１５は、第一弾性体１３ｂとは異なり、床束１３を構成していない。従って、第二弾性体１５は、第一弾性体１３ｂのように支持力を発揮する必要はない。特に、第二弾性体１５は、主として、減衰機能を有するように構成されている。第二弾性体１５は、例えば、公知の液封防振装置を適用することもできるし、高減衰ゴム、高減衰エラストマーを適用することもできる。すなわち、第二弾性体１５は、粘弾性を有する。ここで、高減衰とは、静的な弾性ではなく、主として減衰機能を有することを意味する。また、第二弾性体１５は、液封防振装置と、高減衰ゴムまたは高減衰エラストマーとを併用することもできる。
Here, unlike the first
つまり、第二弾性体１５は、第一弾性体１３ｂと比べて、ばね定数が小さく、且つ、減衰係数が同等以上に設定されている。特に、第二弾性体１５は、第一弾性体１３ｂと比べて、減衰係数が大きく設定されるとよい。ここでいう第二弾性体１５のばね定数とは、第二弾性体１５の動的な複素弾性率Ｇ＊（＝Ｇ’＋ｉＧ”）に相当する。Ｇ’は、貯蔵弾性率を表し、Ｇ”は、損失弾性率を表す。第一弾性体１３ｂのばね定数とは、第一弾性体１３ｂが粘弾性体である場合には、第一弾性体１３ｂの動的な複素弾性率Ｇ＊に相当する。
That is, the second
床束１３は、第一弾性体１３ｂを備えることにより、第一弾性体１３ｂによる防振性能を発揮することができる。ここで、床束１３に用いる第一弾性体１３ｂは、床基材１２を支持することができるようにするために、ある程度大きなばね定数を有することが求められる。そこで、第一弾性体１３ｂは、第二弾性体１５に比べて、ばね定数が大きく設定されている。従って、第一弾性体１３ｂは、床束１３を構成する支持部材としての機能を確実に発揮できる。
By providing the
ただし、ばね定数が大きな第一弾性体１３ｂのみでは、防振性能に限界がある。そこで、二重床構造１０は、床束１３の第一弾性体１３ｂに加えて、第一弾性体１３ｂに並列に配置された第二弾性体１５を備える。第二弾性体１５は、第一弾性体１３ｂと比べて、相対的にばね定数が小さく、且つ、減衰係数が同等以上に設定されている。従って、第二弾性体１５の減衰機能により、床基材１２の防振性能が向上する。ここで、第二弾性体１５は、第一弾性体１３ｂに並列に配置されており、床束１３を構成する部材ではない。従って、第二弾性体１５は、支持力を発揮する必要がないため、ばね定数が小さく設定されたとしても何ら問題ない。つまり、第二弾性体１５による防振性能をより効果的に発揮させることができる。
However, the vibration isolation performance is limited only by the first
（２．床束１３と第二弾性体１５との配置）
床束１３と第二弾性体１５の配置について、図２−図４を参照して説明する。図２の例、図３の例、図４の例において、白丸が床束１３の位置を示し、黒丸が第二弾性体１５の位置を示す。
(2. Arrangement of
The arrangement of the
例えば、６畳間（例えば、縦２７３０ｍｍ×横３６３０ｍｍ、９．９ｍ２）の場合を例にあげる。床束１３は、図２−図４の白丸にて示すように、例えば、縦方向に４列、横方向に７列、配列されている。つまり、床束１３は、合計２８個配列されている。ただし、床束１３の縦ピッチおよび横ピッチは、任意に設定できる。第二弾性体１５は、図２の例、図３の例、図４の例に示す配置とすることができる。もちろん、第二弾性体１５は、図２−図４の他の配置とすることもできる。
For example, the case of 6 tatami mats (for example, length 2730 mm x width 3630 mm, 9.9 m 2 ) will be taken as an example. As shown by the white circles in FIGS. 2 to 4, the floor bundles 13 are arranged in, for example, 4 rows in the vertical direction and 7 rows in the horizontal direction. That is, a total of 28 floor bundles 13 are arranged. However, the vertical pitch and the horizontal pitch of the
図２および図３の例においては、第二弾性体１５は、複数の床束１３の一部のみに対応する位置に配置されている。図２の例においては、第二弾性体１５は、中央付近に１箇所、当該中央付近と各角部とを繋ぐ中間付近のそれぞれの位置に１箇所ずつ配置される。すなわち、図２の例においては、５個の第二弾性体１５が配置される。
In the examples of FIGS. 2 and 3, the second
ここで、図２の例においては、床束１３の単位面積（１ｍ２）当たりの数は、約２．８となる。一方、第二弾性体１５の単位面積当たりの数は、約０．５となる。従って、床束１３の単位面積当たりの数を１００と定義した場合に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数は、約１７．９となる。
Here, in the example of FIG. 2, the number of floor bundles 13 per unit area (1 m 2 ) is about 2.8. On the other hand, the number of the second
図３の例においては、第二弾性体１５は、床束１３に対して、千鳥配置されている。すなわち、第二弾性体１５は、縦方向に配列された複数の床束１３の１個置きに配列され、且つ、横方向に配列された複数の床束１３の１個置きに配列されている。つまり、第二弾性体１５は、床束１３の半数、すなわち１４個配列されている。
In the example of FIG. 3, the second
ここで、図３の例においては、床束１３の単位面積（１ｍ２）当たりの数は、約２．８となる。一方、第二弾性体１５の単位面積当たりの数は、約１．４となる。従って、床束１３の単位面積当たりの数を１００と定義した場合に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数は、５０となる。
Here, in the example of FIG. 3, the number of floor bundles 13 per unit area (1 m 2 ) is about 2.8. On the other hand, the number of the second
図４の例においては、第二弾性体１５は、複数の床束１３の全てに対応する位置に配置されている。すなわち、第二弾性体１５は、床束１３と同数、すなわち２８個配列されている。ここで、図４の例においては、床束１３の単位面積（１ｍ２）当たりの数は、約２．８となる。同様に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数は、約２．８となる。従って、床束１３の単位面積当たりの数を１００と定義した場合に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数は、１００となる。
In the example of FIG. 4, the second
（３．第一弾性体１３ｂおよび第二弾性体１５の例）
第一弾性体１３ｂと第二弾性体１５とは、上述したように異なる特性を有するように設定されている。第一弾性体１３ｂおよび第二弾性体１５は、液封防振装置を適用することができる。例えば、第一弾性体１３ｂおよび第二弾性体１５が液封防振装置を適用する場合には、特開２００６−１４４３９８号公報、特開２００２−３７２０９１号公報、特開平９−７２０３５号公報、実開平６−３０５４６号公報、特開平１１−２００６００号公報、特開２０００−２１３１５４号公報などに記載の装置を適用できる。
(3. Examples of the first
The first
また、第一弾性体１３ｂは、液封防振装置の他に、ゴムまたはエラストマーを適用することもできる。この場合、第一弾性体１３ｂは、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムなどを適用できる。また、第一弾性体１３ｂは、スプリングを適用することもできる。
Further, rubber or an elastomer can be applied to the first
また、第二弾性体１５は、液封防振装置の他に、高減衰ゴムまたは高減衰エラストマーを適用することもできる。この場合、第二弾性体１５は、例えば、天然ゴム、ブチルゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、スチレンブタジエンゴムなどを適用できる。
Further, for the second
（４．第一弾性体１３ｂおよび第二弾性体１５の特性）
第一弾性体１３ｂおよび第二弾性体１５の特性は、以下のようにするとよい。ここで、特性として、ばね定数および損失係数ｔａｎδを用いる。
(4. Characteristics of the first
The characteristics of the first
ばね定数は、荷重をたわみ量で除した値である。ただし、第一弾性体１３ｂおよび第二弾性体１５のばね定数は、線形ではない。そこで、１個の第一弾性体１３ｂが支持する対象物の標準質量を荷重とし、第一弾性体１３ｂが当該荷重を受けた際のたわみ量により当該荷重を除した値を、第一弾性体１３ｂのばね定数とする。支持する対象物の標準質量とは、床基材１２、床仕上材１４、および、床仕上材１４の上面における標準質量の載置物の合計値である標準対象質量を総荷重とし、総荷重を第一弾性体１３ｂの数で除した値である。また、第二弾性体１５についても同様である。
The spring constant is the value obtained by dividing the load by the amount of deflection. However, the spring constants of the first
また、損失係数ｔａｎδは、損失弾性率Ｇ”を貯蔵弾性率Ｇ’で除した値である。また、損失係数ｔａｎδは、ηと表されることもあり、減衰比ζの２倍の値である。減衰比ζは、減衰係数ｃを臨界粘性減衰係数ｃｃ（＝２√（ｍ・ｋ））で除した値である。 Further, the loss coefficient tan δ is a value obtained by dividing the loss elastic modulus G ”by the storage elastic modulus G ′. The loss coefficient tan δ is sometimes expressed as η and is a value twice the damping ratio ζ. The damping ratio ζ is a value obtained by dividing the damping coefficient c by the critical viscous damping coefficient c c (= 2√ (m · k)).
第一弾性体１３ｂのばね定数は、１８０Ｎ／ｍｍ以上、好ましくは２００Ｎ／ｍｍ以上、より好ましくは２３０Ｎ／ｍｍ以上に設定するとよい。また、第一弾性体１３ｂのばね定数は、３００Ｎ／ｍｍ以下、好ましくは２８０Ｎ／ｍｍ以下、より好ましくは２５０Ｎ／ｍｍ以下に設定するとよい。また、第一弾性体１３ｂの損失係数ｔａｎδは、０．３５以下、好ましくは０．３以下、より好ましくは０．２５以下に設定するとよい。また、第一弾性体１３ｂの損失係数ｔａｎδの下限値は、特に制限されるものではない。すなわち、第一弾性体の損失係数ｔａｎδは、０でもよく、０より大きな値でもよい。
The spring constant of the first
第二弾性体１５のばね定数は、１８０Ｎ／ｍｍ以下、好ましくは１００Ｎ／ｍｍ以下、より好ましくは７０Ｎ／ｍｍ以下に設定するとよい。また、第二弾性体１５のばね定数の下限値は、特に制限されるものではない。すなわち、第二弾性体１５のばね定数は、０でもよく、０より大きな値でもよい。また、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδは、０．３以上に設定するとよい。第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδについては、床束１３に対する第二弾性体１５の割合に応じて最適値が異なる。なお、ばね定数は、形状設定などにより調整することができる。
The spring constant of the second
床束１３の単位面積当たりの数を１００と定義した場合に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数が３０以上１００未満に設定されている場合には、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδは、０．３以上、好ましくは０．７以上に設定するとよい。特に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数が３０以上７０以下に設定されている場合に、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδを上記範囲とすることがより好適である。この場合、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδの上限値は、特に制限されるものではない。ただし、実用的な範囲として、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδは、例えば、２．０以下、好ましくは１．０以下に設定するとよい。
When the number of floor bundles 13 per unit area is defined as 100, and the number of second
また、床束１３の単位面積当たりの数を１００と定義した場合に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数が５０以上１００以下に設定されている場合には、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδは、０．３以上０．７以下、好ましくは０．３以上０．５以下に設定するとよい。特に、第二弾性体１５の単位面積当たりの数が７０以上１００以下に設定されている場合に、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδを上記範囲とすることがより好適である。より好適には、第二弾性体１５の単位面積当たりの数が１００に設定されている場合、すなわち、第二弾性体１５が床束１３と同数の場合には、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδを上記範囲とするとよい。
Further, when the number of floor bundles 13 per unit area is defined as 100 and the number of second
（５．シミュレーション）
（５−１．シミュレーション方法）
図５に示すように、上述した二重床構造１０において第二弾性体１５を備えない構成を基準構成１００とする。すなわち、基準構成１００においては、床束１３のみにより、床基材１２および床仕上材１４が支持されている。ここで、基準構成１００における床束１３の第一弾性体１３ｂは、ばね定数２３５Ｎ／ｍｍ、損失係数０．３のものを使用する。
(5. Simulation)
(5-1. Simulation method)
As shown in FIG. 5, the configuration in which the second
そして、基準構成１００に対して、JIS A 1418-1:2000、JIS A 1418-2:2000に規定されている床衝撃音の性能の測定方法と類似する方法を適用し、基準構成１００の振動モード特性を取得する。すなわち、図５に示す５箇所の打撃点１０１のそれぞれに実荷重を付与する。５箇所の打撃点１０１は、床スラブ１１の中央付近に１箇所、当該中央付近と各角部とを繋ぐ中間付近のそれぞれの位置に１箇所ずつ配置される。
Then, a method similar to the method for measuring the performance of floor impact sound specified in JIS A 1418-1: 2000 and JIS A 1418-2: 2000 is applied to the
それぞれの実荷重を付与した場合に、図６の×印にて示す第一位置１１１および第二位置１１２における面外振動の実加速度を計測する。第一位置１１１は、床束１３が配置される位置に対応する。従って、第一位置１１１は、２８箇所存在する。第二位置１１２は、近接する４個の床束１３で囲まれる矩形の中央位置に対応する。ただし、図６において最下列に位置する第一位置１１１よりも図中の下方にも、第二位置１１２が配置される。従って、第二位置１１２は、２４個存在する。
When each actual load is applied, the actual acceleration of the out-of-plane vibration at the
続いて、それぞれの実荷重を付与した場合における５２個の実加速度に基づいてモーダル解析を行うことにより、基準構成１００における床基材１２の振動特性を生成する。そして、基準構成１００における床基材１２の振動特性に基づいて、シミュレーションモデルが生成される。
Subsequently, the vibration characteristics of the floor base material 12 in the
さらに、それぞれの実荷重を付与した場合における５２個の実加速度に基づいて、図７に示すように、加速度レベルのスペクトル特性を算出する。つまり、上記JIS規格の衝撃音レベルを加速度レベルに置換した算出方法を適用して、加速度レベルのスペクトル特性を算出する。なお、図７において、ｎは、第二弾性体１５の数を表している。従って、基準構成１００は、ｎ＝０となる。
Further, as shown in FIG. 7, the spectral characteristics of the acceleration level are calculated based on the 52 actual accelerations when each actual load is applied. That is, the spectral characteristic of the acceleration level is calculated by applying the calculation method in which the impact sound level of the JIS standard is replaced with the acceleration level. In FIG. 7, n represents the number of the second
続いて、シミュレーションモデルにおいて、図２−図４の例のそれぞれに対応する第二弾性体１５の位置に、減衰力を付加して、床基材１２の振動特性についてシミュレーションを行う。つまり、第二弾性体１５の位置に損失係数ｔａｎδの成分を付加し、さらに５箇所の打撃点１０１（図５に示す）のそれぞれに仮想荷重を付与することにより、床基材１２の振動状態をシミュレーションにより生成する。ここで、損失係数ｔａｎδは、０．１５、０．３８、０．７５の３種類とした。
Subsequently, in the simulation model, a damping force is applied to the position of the second
続いて、シミュレーションの結果により、仮想加速度を取得し、仮想加速度に基づいて加速度レベルのスペクトル特性を算出する。そして、基準構成１００と二重床構造１０のそれぞれにおける加速度レベルのスペクトル特性を比較する。
Subsequently, the virtual acceleration is acquired from the result of the simulation, and the spectral characteristic of the acceleration level is calculated based on the virtual acceleration. Then, the spectral characteristics of the acceleration level in each of the
（５−２．シミュレーション結果）
図２の第一例に示すように、５箇所の第二弾性体１５を配置した場合には、加速度レベルのスペクトル特性は、図８Ａ、図８Ｂおよび図８Ｃに示すようになる。図８Ａは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．１５とし、図８Ｂは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．３８とし、図８Ｃは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．７５とする。
(5-2. Simulation result)
As shown in the first example of FIG. 2, when the second
図２の第一例について、周波数帯域を６３Ｈｚ帯域、１２５Ｈｚ帯域、２５０Ｈｚ帯域について、１／３オクターブバンドおよび１／１オクターブバンドのそれぞれの結果を表１に示す。表１には、基準構成１００についての加速度レベルを合わせて示すと共に、二重床構造１０における基準構成１００に対する防振効果を合わせて示す。
For the first example of FIG. 2, Table 1 shows the results of the 1/3 octave band and the 1/1 octave band for the 63 Hz band, the 125 Hz band, and the 250 Hz band. Table 1 also shows the acceleration levels for the
図８Ａ−図８Ｃおよび表１によれば、５個の第二弾性体１５を配置することで、全ての周波数帯域において防振効果を発揮することが分かる。特に、損失係数ｔａｎδが、０．１５よりも０．３８の方が防振効果が高く、０．３８よりも０．７５の方が防振効果が高い。ただし、１０ｄＢ前後の防振効果を発揮する周波数帯域は、損失係数ｔａｎδが０．７５の場合の１／３オクターブバンドの３１５Ｈｚ帯域のみであった。また、１／３オクターブバンドの１００Ｈｚ帯域および１６０Ｈｚ帯域については、防振効果を発揮するものの非常に僅かであった。
According to FIGS. 8A-8C and Table 1, it can be seen that by arranging the five second
図３の第二例に示すように、１４箇所の第二弾性体１５を千鳥配置した場合には、加速度レベルのスペクトル特性は、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃに示すようになる。図９Ａは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．１５とし、図９Ｂは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．３８とし、図９Ｃは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．７５とする。
As shown in the second example of FIG. 3, when the second
図３の第二例について、周波数帯域を６３Ｈｚ帯域、１２５Ｈｚ帯域、２５０Ｈｚ帯域について、１／３オクターブバンドおよび１／１オクターブバンドのそれぞれの結果を表２に示す。表２には、基準構成１００についての加速度レベルを合わせて示すと共に、二重床構造１０における基準構成１００に対する防振効果を合わせて示す。
Regarding the second example of FIG. 3, Table 2 shows the results of the 1/3 octave band and the 1/1 octave band for the 63 Hz band, the 125 Hz band, and the 250 Hz band. Table 2 also shows the acceleration level for the
図９Ａ−図９Ｃおよび表２によれば、１４個の第二弾性体１５を千鳥配置することで、全ての周波数帯域において防振効果を発揮することが分かる。損失係数ｔａｎδが０．１５の場合には、全ての周波数帯域において、８ｄＢ前後の防振効果を発揮した。損失係数ｔａｎδが０．３８の場合には、全ての周波数帯域において、１０ｄＢ前後の防振効果を発揮した。損失係数ｔａｎδが０．７５の場合には、２５０Ｈｚ帯域においては１０ｄＢ前後の防振効果を発揮した。ただし、低周波帯域（２００Ｈｚ帯域以下）においては５ｄＢ前後の防振効果であった。つまり、損失係数ｔａｎδを０．３８よりも０．７５に大きくすると、防振効果が却って低下することが分かる。つまり、損失係数ｔａｎδは、０．１５よりも０．３８の方が防振効果が高く、０．７５よりも０．３８の方が防振効果が高い。また、図２の第一例と比較した場合には、１４個の第二弾性体１５を千鳥配置した場合の方が、全ての周波数帯域および全ての損失係数ｔａｎδの場合について、防振効果が高い。
According to FIGS. 9A-9C and Table 2, it can be seen that the anti-vibration effect is exhibited in all frequency bands by arranging the 14 second
図４の第三例に示すように、２８箇所の第二弾性体１５を配置した場合には、加速度レベルのスペクトル特性は、図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１９Ｃに示すようになる。図１０Ａは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．１５とし、図１０Ｂは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．３８とし、図１０Ｃは、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδが０．７５とする。
As shown in the third example of FIG. 4, when 28 second
図４の第三例について、周波数帯域を６３Ｈｚ帯域、１２５Ｈｚ帯域、２５０Ｈｚ帯域について、１／３オクターブバンドおよび１／１オクターブバンドのそれぞれの結果を表３に示す。表３には、基準構成１００についての加速度レベルを合わせて示すと共に、二重床構造１０における基準構成１００に対する防振効果を合わせて示す。
Table 3 shows the results of the 1/3 octave band and the 1/1 octave band for the 63 Hz band, the 125 Hz band, and the 250 Hz band for the third example of FIG. Table 3 also shows the acceleration level for the
図１０Ａ−図１０Ｃおよび表３によれば、２８個の第二弾性体１５を配置することで、全ての周波数帯域において防振効果を発揮することが分かる。損失係数ｔａｎδが０．１５の場合には、全ての周波数帯域において、７ｄＢ前後の防振効果を発揮した。損失係数ｔａｎδが０．３８の場合には、全ての周波数帯域において、１０ｄＢ前後の防振効果を発揮した。損失係数ｔａｎδが０．７５の場合には、全ての周波数帯域において、１２ｄＢ前後の防振効果を発揮した。
According to FIGS. 10A-10C and Table 3, it can be seen that by arranging the 28 second
つまり、損失係数ｔａｎδが、０．１５よりも０．３８の方が防振効果が高く、０．３８よりも０．７５の方が防振効果が高い。このように、２８個の第二弾性体１５を配置した場合には、損失係数ｔａｎδを大きくするほど、防振効果が高くなる。
That is, when the loss coefficient tan δ is 0.38 than 0.15, the anti-vibration effect is higher, and when 0.75 is higher than 0.38, the anti-vibration effect is higher. In this way, when 28 second
ここで、図３の第二例と図４の第三例とを比較する。上述したように、図４の第三例における損失係数ｔａｎδが０．７５とする場合が、最も防振効果が高い。ただし、第二弾性体１５を全ての床束１３に対応する数だけ配置することが必要となる。従って、コスト高となる。そこで、高い防振効果を発揮することが要求される場合には、第二弾性体１５を全ての床束１３に対応する数だけ配置するとよい。
Here, the second example of FIG. 3 and the third example of FIG. 4 are compared. As described above, the vibration-proofing effect is highest when the loss coefficient tan δ in the third example of FIG. 4 is 0.75. However, it is necessary to arrange the second
一方、図３の第二例では、損失係数ｔａｎδが０．３８とすることで、高い防振効果を発揮する。この場合、図４の第三例における損失係数ｔａｎδが０．７５の場合に比べると、防振効果は僅かに劣る。しかし、図３の第二例において損失係数ｔａｎδが０．３８の場合には、全ての周波数帯域において１０ｄＢ前後の防振効果を発揮する。従って、十分に高い防振効果を発揮できる。そして、第二弾性体１５は、床束１３の数の半数であるため、低コスト化を図ることができる。そこで、１０ｄＢ前後の防振効果を発揮することで十分な場合には、第二弾性体１５を千鳥配置するとよい。
On the other hand, in the second example of FIG. 3, when the loss coefficient tan δ is 0.38, a high anti-vibration effect is exhibited. In this case, the anti-vibration effect is slightly inferior to that in the case where the loss coefficient tan δ in the third example of FIG. 4 is 0.75. However, when the loss coefficient tan δ is 0.38 in the second example of FIG. 3, the vibration isolating effect of about 10 dB is exhibited in all frequency bands. Therefore, a sufficiently high anti-vibration effect can be exhibited. Since the second
（６．第二弾性体１５の例）
上述したように、シミュレーションにおいて、第二弾性体１５の損失係数ｔａｎδを、０．１５、０．３８、０．７５の３種とした。第二弾性体１５の実成分を適宜調整した結果、損失係数ｔａｎδを０．３、０．７、１．０のそれぞれとなる場合の第二弾性体１５の実成分を、表４に示す。表４において、各成分の数値は、質量％である。これらを適用することにより、上記シミュレーションにより得られた防振効果を実際に発揮することができる。
(6. Example of second elastic body 15)
As described above, in the simulation, the loss coefficient tan δ of the second
１０：二重床構造、１１：床スラブ、１２：床基材、１３：床束、１３ａ：束本体、１３ｂ：第一弾性体、１４：床仕上材、１５：第二弾性体、１００：基準構成、ｔａｎδ：損失係数 10: Double floor structure, 11: Floor slab, 12: Floor base material, 13: Floor bundle, 13a: Bundle body, 13b: First elastic body, 14: Floor finishing material, 15: Second elastic body, 100: Reference configuration, tan δ: Loss coefficient
Claims (11)
前記床スラブと前記床基材との間に直接的または間接的に連結され、前記第一弾性体に並列に配置された複数の第二弾性体と、
を備え、
前記第二弾性体は、前記第一弾性体と比べて、ばね定数が小さく、且つ、減衰係数が同等以上に設定されている、二重床構造。 A plurality of floor bundles including a first elastic body, arranged on the upper surface of the floor slab, and elastically supporting the floor base material arranged at a distance on the upper surface side of the floor slab,
A plurality of second elastic bodies directly or indirectly connected between the floor slab and the floor base material and arranged in parallel with the first elastic body.
With
The second elastic body has a double floor structure in which the spring constant is smaller than that of the first elastic body and the damping coefficient is set to be equal to or higher than that of the first elastic body.
前記床束の単位面積当たりの数を１００と定義した場合に、前記第二弾性体の前記単位面積当たりの数は、３０以上１００未満に設定されている、請求項２に記載の二重床構造。 The loss factor of the second elastic body is set to 0.3 or more.
The double floor according to claim 2, wherein when the number of the floor bundles per unit area is defined as 100, the number of the second elastic bodies per unit area is set to 30 or more and less than 100. Construction.
前記床束の単位面積当たりの数を１００と定義した場合に、前記第二弾性体の前記単位面積当たりの数は、５０以上１００以下に設定されている、請求項２に記載の二重床構造。 The loss coefficient of the second elastic body is set to 0.3 or more and 0.7 or less.
The double floor according to claim 2, wherein when the number of the floor bundles per unit area is defined as 100, the number of the second elastic bodies per unit area is set to 50 or more and 100 or less. Construction.
木材、金属、樹脂の少なくとも一つにより柱状に形成された束本体と、
前記束本体に直列に配置され、前記束本体の下端と前記床スラブとの間または前記束本体の上端と前記床基材との間に配置された前記第一弾性体と、
を備え、
前記第二弾性体は、
前記第一弾性体に並列に接続され、
第一端が前記束本体に連結され、
前記第一弾性体が前記束本体の下端と前記床スラブとの間に配置される場合には、第二端が前記床スラブに連結され、前記第一弾性体が前記束本体の上端と前記床基材との間に配置される場合には、第二端が前記床基材に連結されている、請求項１−１０の何れか１項に記載の二重床構造。 The floor bundle
A bundle body formed in a columnar shape made of at least one of wood, metal, and resin,
The first elastic body arranged in series with the bundle body and arranged between the lower end of the bundle body and the floor slab or between the upper end of the bundle body and the floor base material.
With
The second elastic body is
Connected in parallel to the first elastic body,
The first end is connected to the bundle body,
When the first elastic body is arranged between the lower end of the bundle body and the floor slab, the second end is connected to the floor slab, and the first elastic body is connected to the upper end of the bundle body and the floor slab. The double floor structure according to any one of claims 1-10, wherein the second end is connected to the floor base material when it is arranged between the floor base material and the floor base material.
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