JP3095962B2 - 建築物の制振装置及び建築物 - Google Patents
建築物の制振装置及び建築物Info
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- JP3095962B2 JP3095962B2 JP06265290A JP26529094A JP3095962B2 JP 3095962 B2 JP3095962 B2 JP 3095962B2 JP 06265290 A JP06265290 A JP 06265290A JP 26529094 A JP26529094 A JP 26529094A JP 3095962 B2 JP3095962 B2 JP 3095962B2
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- building
- damping device
- vibration
- vibration damping
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は風や交通振動及び小地震
等による建築物の水平方向の振動を減少させることを目
的とした制振装置に関するものであり、特にプレハブ住
宅の天井裏又は床下に設置されることが好適な制振装置
並びにそれを用いた建築物に関する。
等による建築物の水平方向の振動を減少させることを目
的とした制振装置に関するものであり、特にプレハブ住
宅の天井裏又は床下に設置されることが好適な制振装置
並びにそれを用いた建築物に関する。
【０００２】
【従来の技術】建築物が受ける風や自動車、鉄道、飛行
機による交通振動等による建築物が水平方向に振動する
問題は、居住性等を著しく害している。特に一般の住
宅、とりわけプレハブ住宅等の小規模建築物においては
揺れを防止する手段が強く望まれている。そこで、これ
らの揺れを小さくするための受動的制振装置や能動的制
振装置が考案され、一部実用化されている。一般に、受
動的制振装置より能動的制振装置の方が効果がある。し
かしながら、従来の能動的制振装置は比較的大規模なビ
ル、タワー等を対象としており、その仕様としては、ウ
ェイト重量数トン〜数１００トン、固有振動数０．２〜
１．０Ｈｚ程度、最大変位±３００〜±１０００ｍｍ程
度である。
機による交通振動等による建築物が水平方向に振動する
問題は、居住性等を著しく害している。特に一般の住
宅、とりわけプレハブ住宅等の小規模建築物においては
揺れを防止する手段が強く望まれている。そこで、これ
らの揺れを小さくするための受動的制振装置や能動的制
振装置が考案され、一部実用化されている。一般に、受
動的制振装置より能動的制振装置の方が効果がある。し
かしながら、従来の能動的制振装置は比較的大規模なビ
ル、タワー等を対象としており、その仕様としては、ウ
ェイト重量数トン〜数１００トン、固有振動数０．２〜
１．０Ｈｚ程度、最大変位±３００〜±１０００ｍｍ程
度である。
【０００３】ウェイトの支持方法としては、大別して （１）レール・ローラー方式 （２）ふり子方式 （３）多段積層ゴム方式 の３つがあり、減衰装置としてはオイルダンパーが主に
用いられている。これらの装置はおのずと大型とならざ
るをえず、その結果、コストが増大するため、一般の小
規模建築物へはとても適用できるものではなかった。
用いられている。これらの装置はおのずと大型とならざ
るをえず、その結果、コストが増大するため、一般の小
規模建築物へはとても適用できるものではなかった。
【０００４】プレハブ住宅用制振装置の仕様は、ウェイ
ト重量数１００ｋｇｆ、固有振動数３〜７Ｈｚ程度、最
大変位数１０ｍｍ程度であるが、従来の方法をそのまま
スケールダウンさせても不都合が生じる場合がある。例
えば （１）レール・ローラー方式では、ウェイト重量に比
べ、ころがり抵抗等が大きくなるため、微少振動に対し
て性能が低下する。 （２）ふり子方式では、ふり子の長さが短くなりすぎ
る。 （３）多段積層ゴム方式では重量が軽く、変位も少ない
ので、多段にする必要がない。 また、減衰装置としてのオイルダンパも、シール抵抗等
により適さない。さらに設置スペースが限られているた
め、スペースに合わせた形状にする必要があるが、きわ
めて困難である。このように、本発明が主として対象と
するプレハブ住宅等の比較的小規模建造物に有効な水平
方向用制振装置は未だ開発されていないのが現状であ
る。
ト重量数１００ｋｇｆ、固有振動数３〜７Ｈｚ程度、最
大変位数１０ｍｍ程度であるが、従来の方法をそのまま
スケールダウンさせても不都合が生じる場合がある。例
えば （１）レール・ローラー方式では、ウェイト重量に比
べ、ころがり抵抗等が大きくなるため、微少振動に対し
て性能が低下する。 （２）ふり子方式では、ふり子の長さが短くなりすぎ
る。 （３）多段積層ゴム方式では重量が軽く、変位も少ない
ので、多段にする必要がない。 また、減衰装置としてのオイルダンパも、シール抵抗等
により適さない。さらに設置スペースが限られているた
め、スペースに合わせた形状にする必要があるが、きわ
めて困難である。このように、本発明が主として対象と
するプレハブ住宅等の比較的小規模建造物に有効な水平
方向用制振装置は未だ開発されていないのが現状であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は建築物に対す
る水平方向の振動を効率的かつ低コストで低減しうる制
振装置を提供するものである。
る水平方向の振動を効率的かつ低コストで低減しうる制
振装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、長方形断面を有する棒状のウェイト、積層ゴム、
減衰材、補助バネ等から構成された制振装置により、上
記課題が解決されることを見出し本発明に至った。即
ち、本発明は棒状のウェイト、ウェイトを支持しつつウ
ェイトに水平方向の復元力を与える積層ゴム、ウェイト
の水平方向運動に対して減衰力を与える減衰材、ウェイ
トの水平方向の固有振動数を調整するための補助ばね及
びウェイトの過大変位と脱落を防止するためのストッパ
ー並びに棒状のウェイトの両端部にあるブラケットから
なり、積層ゴムと減衰材と補助ばねとがブラケットとウ
ェイトとの間に設けられ、建築物の水平方向振動を低減
する建築物の制振装置である。そして、かかる制振装置
の設置された建築物である。
結果、長方形断面を有する棒状のウェイト、積層ゴム、
減衰材、補助バネ等から構成された制振装置により、上
記課題が解決されることを見出し本発明に至った。即
ち、本発明は棒状のウェイト、ウェイトを支持しつつウ
ェイトに水平方向の復元力を与える積層ゴム、ウェイト
の水平方向運動に対して減衰力を与える減衰材、ウェイ
トの水平方向の固有振動数を調整するための補助ばね及
びウェイトの過大変位と脱落を防止するためのストッパ
ー並びに棒状のウェイトの両端部にあるブラケットから
なり、積層ゴムと減衰材と補助ばねとがブラケットとウ
ェイトとの間に設けられ、建築物の水平方向振動を低減
する建築物の制振装置である。そして、かかる制振装置
の設置された建築物である。
【０００７】本発明を図面を用いて説明する。図１は本
発明の一実施例の斜視図であり、棒状ウェイトの中心部
分が一部省略されている。又、図２はその平面図と正面
図であり、図３はストッパ部分の拡大断面図である。図
に示されるように、長方形断面を有する棒状のウェイト
を複数個（例えば左右２個ずつ）の積層ゴムによって、
ブラケットに支持し、かつ水平方向の復元力を与えてい
る。ウェイトの支持には微少振動から作動する様に、摩
擦の無い積層ゴムが用いられる。積層ゴムとしては天然
ゴムを用いる。減衰材はウェイトの水平方向運動に対し
て減衰力を与えるためのもので、積層ゴムと同様にブラ
ケットとウェイトとの間に設けられ、粘性体、粘弾性体
等が用いられる。具体的にはＳＢＲ、ＮＢＲ、シリコー
ンゴムなどの各種合成ゴム、ポリウレタン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ
エステルなどのプラスチック材料よりなる。補助ばねは
ウェイトの固有振動数を調整するためのものであって、
ウェイトとブラケットとを結んでいる。屋根上に本発明
の制振装置を設置した場合には、例えば桁方向及び妻方
向の二方向に各々１本あるいは複数本配置するのが好ま
しい。ストッパーはウェイトの過大変位及び脱落を防止
するもので図３に示されるようにボルト及びナットより
なり、上下のブラケット間に固定されている。ストッパ
ーはウェイトを上下方向に貫通し、貫通部のウェイトに
はストッパーの径より大きな貫通穴があいている。ブラ
ケットは両端部にあって上記各構成要素を支持し、振動
時にそれぞれの反力を受けるものである。ブラケットに
は図１に示されるように取付け用のネジ穴を所望個数設
けておくことが好ましい。
発明の一実施例の斜視図であり、棒状ウェイトの中心部
分が一部省略されている。又、図２はその平面図と正面
図であり、図３はストッパ部分の拡大断面図である。図
に示されるように、長方形断面を有する棒状のウェイト
を複数個（例えば左右２個ずつ）の積層ゴムによって、
ブラケットに支持し、かつ水平方向の復元力を与えてい
る。ウェイトの支持には微少振動から作動する様に、摩
擦の無い積層ゴムが用いられる。積層ゴムとしては天然
ゴムを用いる。減衰材はウェイトの水平方向運動に対し
て減衰力を与えるためのもので、積層ゴムと同様にブラ
ケットとウェイトとの間に設けられ、粘性体、粘弾性体
等が用いられる。具体的にはＳＢＲ、ＮＢＲ、シリコー
ンゴムなどの各種合成ゴム、ポリウレタン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリ
エステルなどのプラスチック材料よりなる。補助ばねは
ウェイトの固有振動数を調整するためのものであって、
ウェイトとブラケットとを結んでいる。屋根上に本発明
の制振装置を設置した場合には、例えば桁方向及び妻方
向の二方向に各々１本あるいは複数本配置するのが好ま
しい。ストッパーはウェイトの過大変位及び脱落を防止
するもので図３に示されるようにボルト及びナットより
なり、上下のブラケット間に固定されている。ストッパ
ーはウェイトを上下方向に貫通し、貫通部のウェイトに
はストッパーの径より大きな貫通穴があいている。ブラ
ケットは両端部にあって上記各構成要素を支持し、振動
時にそれぞれの反力を受けるものである。ブラケットに
は図１に示されるように取付け用のネジ穴を所望個数設
けておくことが好ましい。
【０００８】本発明の制振装置は建築物の例えば柱と柱
の間や梁の間、より具体的には天井裏や床下にブラケッ
トの取付け用ネジ穴を利用して直接取付けられる場合
と、更に取付用治具を介して取付けられる場合がある。
例えば、住宅の天井裏の梁の間に取付けられる場合は図
２に示されるようになる。取付け個数には特に制限はな
く、建築物及び振動状況により適宜決定されるが、異な
る方向に複数個設置するのが効果的である。本発明の制
振装置の外形寸法には特に制限はないが、上記のような
天井裏、床下、梁の間といった設置場所を考慮して決定
される。例えば棒状制振体の長方向は１ｍから５ｍ程
度、幅が１０ｃｍから４０ｃｍ、高さが８ｃｍから３０
ｃｍ程度の薄くて細長いものが実用的であるが、これに
制限されるものではない。上記のような構成をとること
で本発明の制振装置は、プレハブ住宅建築中に梁と梁と
の間に取りつけるのに好適な高さの低い形状とすること
ができるという特長を有する。
の間や梁の間、より具体的には天井裏や床下にブラケッ
トの取付け用ネジ穴を利用して直接取付けられる場合
と、更に取付用治具を介して取付けられる場合がある。
例えば、住宅の天井裏の梁の間に取付けられる場合は図
２に示されるようになる。取付け個数には特に制限はな
く、建築物及び振動状況により適宜決定されるが、異な
る方向に複数個設置するのが効果的である。本発明の制
振装置の外形寸法には特に制限はないが、上記のような
天井裏、床下、梁の間といった設置場所を考慮して決定
される。例えば棒状制振体の長方向は１ｍから５ｍ程
度、幅が１０ｃｍから４０ｃｍ、高さが８ｃｍから３０
ｃｍ程度の薄くて細長いものが実用的であるが、これに
制限されるものではない。上記のような構成をとること
で本発明の制振装置は、プレハブ住宅建築中に梁と梁と
の間に取りつけるのに好適な高さの低い形状とすること
ができるという特長を有する。
【０００９】本発明の制振装置の各構成要素の構造及び
機能を更に詳しく説明する。制振装置は構造物有効質量
の約０．５〜３．０％程度の質量をもつウェイトの固有
振動数を建物の固有振動数とほぼ等しく調整する必要が
ある。本装置ではこの調整をブラケットとウェイトの間
に設置した積層ゴムと補助ばねの剛性を調整することに
より行っている。また装置には、減衰比にして６〜１５
％程度の減衰が必要であるが、本装置ではブラケットと
ウェイトの間に設置された粘性体、又は粘弾性体により
適度な減衰を与えている。更に、強い地震等によるウェ
イトの過大変位及び脱落を防止するためにストッパーが
設けられている。ストッパーはウェイトを上下方向に貫
通し、両端はブラケットに固定されている。ウェイトに
はストッパーの径より大きな貫通穴があいているため、
このすきまの範囲ではウェイトは自由に動けるが、それ
以上は変位しない。
機能を更に詳しく説明する。制振装置は構造物有効質量
の約０．５〜３．０％程度の質量をもつウェイトの固有
振動数を建物の固有振動数とほぼ等しく調整する必要が
ある。本装置ではこの調整をブラケットとウェイトの間
に設置した積層ゴムと補助ばねの剛性を調整することに
より行っている。また装置には、減衰比にして６〜１５
％程度の減衰が必要であるが、本装置ではブラケットと
ウェイトの間に設置された粘性体、又は粘弾性体により
適度な減衰を与えている。更に、強い地震等によるウェ
イトの過大変位及び脱落を防止するためにストッパーが
設けられている。ストッパーはウェイトを上下方向に貫
通し、両端はブラケットに固定されている。ウェイトに
はストッパーの径より大きな貫通穴があいているため、
このすきまの範囲ではウェイトは自由に動けるが、それ
以上は変位しない。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を説明する。図１，２及び３
は本発明の制振装置の一実施例である。外形寸法は、長
方向に２３９ｃｍ、幅２０ｃｍであり、高さは１３．４
ｃｍであり、極めて薄いものとなっている。ウェイトを
支持する積層ゴムは４個であり、減衰材も４個用いられ
ている。補助バネは長方向に２本用いられ、ストッパー
は２個設けられている。このように構成された制振装置
をプレハブ住宅の梁の間にブラケットの取付用ネジ穴を
利用して設置した。本実施例の制振装置は最大変位±１
０ｍｍ、固有振動数は長方向に５．０Ｈｚ、幅方向に
４．０Ｈｚであった。
は本発明の制振装置の一実施例である。外形寸法は、長
方向に２３９ｃｍ、幅２０ｃｍであり、高さは１３．４
ｃｍであり、極めて薄いものとなっている。ウェイトを
支持する積層ゴムは４個であり、減衰材も４個用いられ
ている。補助バネは長方向に２本用いられ、ストッパー
は２個設けられている。このように構成された制振装置
をプレハブ住宅の梁の間にブラケットの取付用ネジ穴を
利用して設置した。本実施例の制振装置は最大変位±１
０ｍｍ、固有振動数は長方向に５．０Ｈｚ、幅方向に
４．０Ｈｚであった。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の制振装置
は建築物の天井裏や床下等に設置できるため、余分な設
置スペースを必要としない、微少振動より作動する、補
助ばねにより固有振動数を調整できる、単純な構造のた
め価格を低くできる等の優れた効果を有する。そして、
水平方向の振動を効率的かつ低コストで低減しうる。
は建築物の天井裏や床下等に設置できるため、余分な設
置スペースを必要としない、微少振動より作動する、補
助ばねにより固有振動数を調整できる、単純な構造のた
め価格を低くできる等の優れた効果を有する。そして、
水平方向の振動を効率的かつ低コストで低減しうる。
【図１】本発明の制振装置の一実施例の斜視図。
【図２】本発明の制振装置の一実施例の平面図及び正面
図。
図。
【図３】本発明の制振装置の一実施例におけるストッパ
ーのＡ−Ａ断面図。
ーのＡ−Ａ断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮野 宏 東京都江東区東雲１−９−31 三菱製鋼 株式会社音・振動部内 (72)発明者 竹内 淳 茨城県つくば市和台32 積水化学工業株 式会社内 審査官 土屋 真理子 (56)参考文献 特開 平３−87477（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−114774（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04H 9/02
Claims (3)
- 【請求項１】 棒状のウェイト、ウェイトを支持しつつ
ウェイトに水平方向の復元力を与える積層ゴム、ウェイ
トの水平方向運動に対して減衰力を与える減衰材、ウェ
イトの水平方向の固有振動数を調整するための補助ばね
及びウェイトの過大変位と脱落を防止するためのストッ
パー並びに棒状のウェイトの両端部にあるブラケットか
らなり、積層ゴムと減衰材と補助ばねとがブラケットと
ウェイトとの間に設けられ、建築物の水平方向振動を低
減する建築物の制振装置。 - 【請求項２】 減衰材が粘弾性体からなることを特徴と
する請求項１記載の建築物の制振装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の建築物の制振装置
の設置された建築物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06265290A JP3095962B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 建築物の制振装置及び建築物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06265290A JP3095962B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 建築物の制振装置及び建築物 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000023636A Division JP2000199355A (ja) | 2000-01-01 | 2000-02-01 | 建築物制振装置及び建築物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08128229A JPH08128229A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3095962B2 true JP3095962B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=17415159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06265290A Expired - Lifetime JP3095962B2 (ja) | 1994-10-28 | 1994-10-28 | 建築物の制振装置及び建築物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3095962B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6480220B2 (ja) * | 2015-03-17 | 2019-03-06 | 積水化学工業株式会社 | 制振装置 |
| CN109236008B (zh) * | 2018-11-05 | 2020-09-08 | 浙江建工水利水电建设有限公司 | 一种用于建筑安装的减震装置 |
-
1994
- 1994-10-28 JP JP06265290A patent/JP3095962B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08128229A (ja) | 1996-05-21 |
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