JP5383598B2 - 建物 - Google Patents

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Description

本発明は、建物に係り、特に上階から下階への振動伝達を低減可能な建物に関する。
従来、床や天井といったパネル部材を支持する梁部材、所謂根太等の小梁にダンパを設置し、パネル部材の振動を抑制する制振構造(例えば、特許文献1参照)が知られている。
特開2007―126940号公報。
特許文献1に開示されている制振構造では、床小梁にダンパを設置しているため、床小梁の上で発生する衝撃音の低減には一定の効果は得られるが、大梁の振動低減を目的としていないため、大梁付近で発生する衝撃音(振動)に対しては十分な効果が得られない。
本発明は上記事実を考慮し、大梁の振動を十分に低減可能な建物を提供することが目的である。
請求項1に記載の建物は、柱に連結される大梁と、互いに対向する一方の前記大梁と他方の前記大梁との間に掛け渡される複数の小梁と、を備えた建物であって、前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁を備え、前記大梁には、振動を抑制するダンパが、前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁とは反対側に設置されている。
次に、請求項1に記載の建物の作用を説明する。
請求項1に記載の建物では、大梁の小梁が連結されている側とは反対側に設置されたダイナミックダンパによって大梁の振動が低減される。
例えば、2階の床の大梁が振動すると、大梁の振動は大梁から柱や、柱に接続される壁等に伝播したり、空気を介して大梁と対向して配置された部材に伝播することになるが、大梁の振動を抑えることにより、柱、柱に接続される壁、大梁と対向して配置された部材が振動することが抑えられる。
ダンパは、大梁の振動の振幅が最大となる部分(ピーク位置)に設置することが最も好ましい。
請求項1に記載の建物では、大梁の振動の腹となる位置に小梁が連結されているが、ダンパは小梁と反対側に設置するので、ダンパは振動の振幅が最大となる部分に設置することができ、大梁の振動を効果的に低減することができる。
請求項2に記載の建物は、第1の次数のモードの振動を抑制する第1のダンパと、前記第1の次数のモードとは振動周波数が異なる第2の次数のモードの振動を抑制する第2のダンパと、を備え、前記第1の次数のモードの振動の腹と、前記第2の次数のモードの振動の腹とが重複する部分では、前記第1のダンパ及び前記第2のダンパの何れか一方が前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁とは反対側に設置され、前記第1のダンパ及び前記第2のダンパの何れか他方が前記小梁が連結される側で、かつ前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁に近接して設置されている。
次に、請求項2に記載の建物の作用を説明する。
請求項2に記載の建物では、第1の次数のモードの振動を抑制する第1のダンパと、第1の次数のモードとは振動周波数が異なる第2の次数のモードの振動を抑制する第2のダンパとを備えているので、次数の異なる2種類のモードの振動、一例として、1次振動及び2次振動を低減することができる。
なお、第1のダンパ及び第2のダンパの何れか一方は、小梁と反対側に設置するので、ダンパは振動の振幅が最大となる部分に設置することができ、大梁の振動を効果的に低減することができる。
また、第1のダンパ及び第2のダンパの何れか他方は、小梁が連結される側に設置されるが、該ダンパは大梁の振動の腹となる位置に連結される小梁に近接して設置されるので、振動の振幅が最大となる部分に設置した場合に匹敵する振動低減効果が得られる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の建物において、前記大梁の長手方向中央部とは異なる位置に現れる前記振動の腹となる部分に連結される前記小梁を有し、前記大梁の前記小梁が連結されている側で、かつ、前記小梁の大梁長手方向中央部側に近接して設置される前記ダンパを備えている。
次に、請求項3に記載の建物の作用を説明する。
小梁の位置が大梁の長手方向中央部とは異なる位置に連結され、かつ該小梁の連結された位置が振動の腹となる場合、該振動は2次以上のモードの振動である(1次のモードの振動の腹は、大梁の長手方向中央部分)。したがって、大梁の長手方向中央部とは異なる位置に現れる振動の腹となる部分に連結される小梁に近接して設置されるダンパは、2次以上のモードの振動を低減することができる。
ところで、大梁の両端は柱が連結されているため剛性が高く変形し難く、例えば、1次のモードに関して言えば、大梁の振幅は、長手方向中央側が大きい。
また、該ダンパは質量を有しているので、該ダンパを大梁の振動する部位に取り付けることで、大梁の低い次数の振動抑制に効果がある。このため、小梁に近接して設置するダンパは、大梁の振幅が大きい側、即ち、長手方向中央側に取り付けた方が良い。
請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の建物において、前記大梁の長手方向中央部に連結される前記小梁を有し、前記大梁の前記小梁が連結されている側で、かつ、前記小梁の大梁長手方向一方側または他方側に設置される前記ダンパを有する。
次に、請求項4に記載の建物の作用を説明する。
大梁の長手方向中央部は1次振動の振幅が最も大きくなる位置となるため、大梁の長手方向中央部に小梁が連結されている場合、ダンパは該小梁と干渉しない位置に設置する必要がある。
小梁は、大梁の長手方向中央部に連結されているので、ダンパを大梁の小梁が連結されている側に設置する場合、ダンパは、小梁の大梁長手方向一方側に設置しても、小梁の大梁長手方向他方側に設置しても振動低減効果は変わらないので、請求項5の様に、ダンパは小梁の大梁長手方向一方側または他方側の何れか一方に設置されていれば良い。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の建物において、前記ダンパの設置される前記大梁が2階以上の床大梁である。
次に、請求項5に記載の建物の作用を説明する。
請求項5に記載の建物では、2階以上の床大梁にダンパが設置されている。したがって、上階の床大梁の振動がダンパによって抑制され、上階の床大梁の振動が下階の柱や壁、天井等に伝播することが抑えられ、下階で気になる上階の振動音が抑えられる。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の建物において、桁側の前記大梁に前記ダンパが設置されている。
次に、請求項6に記載の建物の作用を説明する。
桁側の大梁は、妻側の大梁に比較して長くて振動し易いため、桁側の大梁にダンパを設置する方が、妻側の大梁にダンパを設置するよりも大きな振動抑制効果が得られる。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の建物において、桁側の互いに対向する一方の前記大梁と他方の前記大梁の各々に前記ダンパが設置されている。
次に、請求項7に記載の建物の作用を説明する。
桁側の互いに対向する一方の大梁と他方の大梁の各々にダンパを設置することで、各々の大梁の振動を抑制でき、何れか一方の大梁のみにダンパを設置するよりも、大きな振動抑制効果が得られる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の建物において、複数の建物ユニットを連結して構成され、互いに隣接する一方の前記建物ユニットの前記大梁と他方の建物ユニットの前記大梁との隙間に設置される前記ダンパを備えている。
次に、請求項8に記載の建物の作用を説明する。
一方の建物ユニットの大梁と他方の建物ユニットの大梁との隙間にダンパを設置することで、大梁間のデッドスペースを有効活用でき、他部材に干渉することなくダンパを設置することができる。
請求項9に記載の発明は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の建物において、前記ダンパは、前記大梁との接続に用いられる第1の部材と、前記第1の部材に接続される弾性体と、前記弾性体の前記第1の部材とは異なる位置に接続される第2の部材と、前記第2の部材に接続される重錘と、を備えたダイナミックダンパである。
次に、請求項9に記載の建物の作用を説明する。
請求項9に記載のダンパは、ダイナミックダンパであり、大梁が振動することで、重錘が大梁の振動を打ち消す方向に振動し、その結果、大梁の振動が低減される。なお、低減したい振動の周波数に応じて、重錘の質量、弾性体のばね定数が設定される。また、ダイナミックダンパは、構成部材が少なく、簡単な構造で大きな振動抑制効果が得られる。
建物ユニットを複数連結して構成されたユニット建物の斜視図である。 1階と2階との境界部分の縦断面図である。 (A),(B)は、2階の床ユニットを示す平面図である。 (A)は、2階の床ユニットの小梁に直角な縦断面図であり、(B)は2階の床ユニットの床大梁に直角な縦断面図(図4(A)の4B−4B線断面図)である。 床大梁と床小梁との連結部分を示す斜視図である。 (A)〜(C)は、ダイナミックダンパの取り付けられた床大梁の断面図である。 他の実施形態に係る床ユニットの概略構成、及び振動のモードを示す平面図である。 他の実施形態に係る床ユニットの概略構成、及び振動のモードを示す平面図である。 他の実施形態に係る床ユニットの概略構成、及び振動のモードを示す平面図である。 他の実施形態に係る床ユニットの概略構成、及び振動のモードを示す平面図である。 他の実施形態に係る床ユニットの概略構成、及び振動のモードを示す平面図である。 他の実施形態に係る床ユニットの概略構成、及び振動のモードを示す平面図である。 他の実施形態に係るダンパの側面図である。 他の実施形態に係るダンパの側面の一部を拡大した拡大図である。 他の実施形態に係るダンパの正面図である。
[第1の実施形態]
以下、図面を用いて、本発明の建物の第1の実施形態について説明する。
図1には、複数個の建物ユニット12からなる2階建てのユニット建物10が示されている。
図2には1階と2階の境界部分が示されており、図3には2階の床フレーム26の概略構成が平面図にて示されている。また、図4には、床フレーム26の断面図が示されており、図5には床大梁20と床小梁29との連結部分が斜視図にて示されている。
なお、説明の便宜上、建物ユニット12の各部材に名称付けをしておく。建物ユニット12は、4本の柱14と、互いに平行に配置された長短二組の天井大梁16、18と、これらの天井大梁16、18に対して上下に平行に配置された長短二組の床大梁20、22とを備えており、梁の端部を天井と床の仕口に溶接することによりラーメン構造として構成されている。但し、ユニット構成は上記に限られることなく、他の箱形の架構構造としてもよい。
本実施形態では、天井大梁16、18、及び床大梁20、22に、断面コ字形状のチャンネル鋼(溝形鋼)が用いられている。
建物ユニット12は、矩形枠状に組まれた天井フレーム24と床フレーム26とを備えており、これらの間に4本の柱14が立設される構成となっている。天井フレーム24は四隅に天井仕口部(柱)28を備えており、この天井仕口部28に長さが異なる天井大梁16、18の長手方向の端部が溶接されている。
同様に、床フレーム26は四隅に床仕口部(柱)30を備えており、この床仕口部30に長さが異なる床大梁20、22の長手方向の端部が溶接されている。
図2及び図3に示すように、床フレーム26は、桁側の一方の床大梁20と他方の床大梁20とを掛け渡す一定間隔で配置された複数本の床小梁29を備えている。
図4及び図5に示すように、床小梁29は、床大梁20の内部に溶接された板金製のブラケット21に溶接されている。
図4に示すように、床大梁20の上面には根太23が取り付けられており、床小梁29及び根太23の上に配置された床材27がビス25で床小梁29及び根太23で固定されている。
図2に示すように、天井フレーム24の下面側には、天井材31が取り付けられ、桁側の一方の天井大梁16と他方の天井大梁16とを連結するように、一定の間隔で複数の天井小梁33が取り付けられている。
そして、上下に対向して配置された天井仕口部28と床仕口部30との間に、柱14の上下端部が溶接により剛接合されて及びボルトにより仮固定されて建物ユニット12が構成される。
本実施形態の建物ユニット12は、「3Pユニット」と呼ばれるサイズのものであり、長手方向の一方側の床大梁22と他方側の床大梁22のピッチ寸法Lが3mのものである。なお、「3Pユニット」の「3」は、上記ピッチ寸法が3mであることを意味している。
また、本実施形態の床フレーム26においては、床大梁22と床小梁29のピッチ寸法、及び床小梁29と床小梁29のピッチ寸法が各々50cmであり、床小梁29は等間隔に配置されている。
(ダイナミックダンパ)
次に、本実施形態の振動低減構造の要部について詳細に説明する。
図3、及び図6(A)、(B)に示すように、本実施形態の建物ユニット12では、2階の桁側の床大梁20の上下フランジ間にあるウエブの内側面に複数のダイナミックダンパ32が、L型のブラケット34を介して取り付けられている。ブラケット34は、ボルト35等で床大梁20のウエブに取り付けられている。
ダイナミックダンパ32は、第1プレート36、弾性体38、第2プレート40、及び鋳鉄、鋼板等の比重の高い材料からなる重錘42を含んで構成されている。
弾性体38は第1プレート36と第2プレート40の間に固着されており、第1プレート36は、図示しないネジ等でブラケット34に取り付けられている。また、第2プレート40の上面に、図示しないネジ等で重錘42が固着されている。
本実施形態の弾性体38は円柱状のゴムであるが、バネ性を有していれば材質、形状は特に問わず、金属バネ(コイルバネ、板バネ)等であっても良い。
弾性体38を構成するゴムの種類としては、特に限定されないが、例えばブチルゴムを採用することができ、他のゴムでも、適宜その制振性に応じて選択することができる。
ダイナミックダンパ32は、振動の腹となる位置(振幅の大となる位置)に設置されるが、振動の腹の最も振幅が大となる位置(ピーク位置)、若しくは振動の腹の最も振幅が大となる位置に近接して設置することが好ましい。
図3(A)には、図1に示すユニット建物10の、矢印A方向に3個連結されている建物ユニット12の内の、中央の建物ユニット12の床フレーム26が平面図にて示されており、 図3(B)には、図1に示すユニット建物10の、3個連結されている建物ユニット12の内の外側の建物ユニット12の床フレーム26が平面図にて示されている。
図3(A)に示す建物ユニット12の床フレーム26は、1次モードの振動、及び2次モードの振動を低減するために、1次モードの振動の腹のピーク位置P1(床大梁20の長手方向中央部分)と、2次モードの振動の腹のピーク位置P2(床大梁20の長手方向中央部分と床大梁22との中間部分)にダイナミックダンパ32が設置されている。
なお、図3において、黒丸は1次モードの振動を低減するためのダイナミックダンパ32を示し、白丸は2次モードの振動を低減するためのダイナミックダンパ32を示している。
ところで、この床フレーム26では、1次モードの振動の腹のピーク位置P1に床小梁29が取り付けられているため、1次モードの振動を低減するためのダイナミックダンパ32は、床小梁29と干渉しないように、図3(A)、図6(B)に示すように、床大梁20の外面側(床小梁29が取り付けられている側とは反対側)に取り付けられている。
また、この床フレーム26では、2次モードの振動の腹のピーク位置P2には床小梁29が取り付けられていないため、2次モードの振動を低減するためのダイナミックダンパ32は、床小梁29と干渉しないので、図3(A)、図6(A)に示すように、床大梁20の内面側に取り付けられている。
また、図3(B)に示す建物ユニット12では、建物外周側の床大梁20(図3(B)の図面下側の床大梁20)の外側面に外壁パネル(図示せず)が取り付けられるので、ダイナミックダンパ32は外壁パネルと干渉するため建物外周側の床大梁20の外側面には取り付けられない。このため、図3(B)に示す建物ユニット12では、建物外周側の床大梁20において、1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ32を床大梁20の内側に取り付けているが(図6(A)参照)、1次モードの振動の腹のピーク位置P1には、床小梁29が取り付けられているため、該ダイナミックダンパ32は、床小梁29に干渉しないように、床小梁29に対して可能な限り近接して取り付けられている。
なお、このように、1次モードの振動の腹のピーク位置P1には、床小梁29が取り付けられている場合、ダイナミックダンパ32は、図3(B)に実線(黒丸)で示すように、床小梁29の図面右側に取り付けても良く、図3(B)に2点鎖線で示すように、床小梁29の図面左側に取り付けても良い。
以上説明したダイナミックダンパ32は、低減したい振動の周波数に合わせて固有振動数が決められているのは勿論である。ちなみに、低い周波数の振動は、高い周波数の振動に比較して、振幅が大きく、振動を低減するに必要な重錘42の質量は大となる。
本実施形態の1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ32は、一例として、重錘42の重量が5.6kgであり、固有振動数が120Hzとなるように弾性体38のバネ定数等が設定されている。
(作用)
次に、本実施形態のユニット建物10の作用を説明する。
本実施形態では、2階の床材27に衝撃等が入力(矢印F)されると、衝撃により床大梁20が振動するが、床大梁20には1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ32と、2次モードの振動を低減するダイナミックダンパ32が床大梁20に設置されており、各々のダイナミックダンパ32は、振動の腹のピーク位置に設置されているので、床大梁20の1次モードの振動及び2次モードの振動が効果的に低減される。
なお、図3(A)に示すように、全てのダイナミックダンパ32を振動の腹のピーク位置に設置することが、最も効果的であるが、図3(B)に示すように、ダイナミックダンパ32の取り付け位置を振動の腹のピーク位置と完全に一致させなくても、床小梁29に干渉しないように可能な限り近接して配置すれば、振動の腹のピーク位置に設置した場合に匹敵する振動低減効果が得られる。
このため、2階の床大梁20から1階の天井大梁16、柱14、及び1階の天井材31を介して伝播する振動(振動伝播音)、及び2階の床材27と1階の天井材31との間の空気を伝わって1階の天井材31に伝わる振動(太鼓音)の両方を効果的に抑えることができる。
図1に示すように、3個の建物ユニット12を連結して、中央に柱14の無い部屋を構築した場合、部屋の中央側に配置された床大梁20は、外壁側の床大梁20に比較して振動し易いが、本実施形態の様に部屋の中央側に配置された床大梁20にダイナミックダンパ32を設けているので、1階への振動伝播を効果的に抑えることができる。
なお、振動低減の効果の点では、ダイナミックダンパ32は、振動の腹のピーク位置に取り付けることが最も好ましいしいため、振動の腹のピーク位置に取り付けることを優先して取り付ける。やむを得ない場合には、振動の腹のピーク位置に可能な限り近接して取り付ける。
中央の建物ユニット12と外側の建物ユニット12との間では、図6(C)に示すように、中央の建物ユニット12の床大梁20と外側の建物ユニット12の床大梁20とが隙間を開けて平行に配置されており、2本の床大梁20の間はデッドスペースとなっているので、他部材に干渉することなく床大梁20の外側面にダイナミックダンパ32を設置することができる。
本実施形態では、一例として、1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ32の固有振動数を120Hzに設定したが、固有振動数120Hzは一例であり、ダイナミックダンパ32の固有振動数はこの値に限定されるものではない。固有振動数は、重錘42の重量、弾性体38のバネ定数及びtanδ等によって変更できることは言うまでもない。
[その他の実施形態]
上記実施形態の建物ユニット12では、床フレーム26の長手方向の一方側の床大梁22と他方側の床大梁のピッチ寸法Lが3mのものであったが、建物ユニット12は、例えば、図7〜図12に示すように、「3.5Pユニット」、「4Pユニット」、「4.5Pユニット」、「5Pユニット」、「5.5Pユニット」、「6Pユニット」等、種々の長さの床フレーム26を有するものが考えられる。なお、何れのユニットの床フレーム26においても、床大梁22と床小梁29のピッチ寸法、及び床小梁29と床小梁29のピッチ寸法が各々50cmであり、床小梁29は等間隔に配置されている。
例えば、図7に示す「3.5Pユニット」の床フレーム26では、1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ(黒丸)32と、2次モードの振動を低減するダイナミックダンパ(白丸)32と、3次モードの振動を低減するダイナミックダンパ(三角)32の3種類が床大梁20に設置されている。
図7に示す「3.5Pユニット」の床フレーム26では、1次モードの振動の腹のピーク位置P1と、2次モードの振動の腹のピーク位置P2が、各々床小梁29の連結位置となっていないので、1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ(黒丸)32と、2次モードの振動を低減するダイナミックダンパ(白丸)32は、床小梁29に干渉することなく床大梁20の内側の振動の腹のピーク位置に設置されている。
一方、3次モードの振動を低減するダイナミックダンパ(三角)32は、3次モードの振動の腹のピーク位置P3と床小梁29の連結位置が近接しているため、ダイナミックダンパ(三角)32が床小梁29と干渉しない様に、床大梁20の外側で3次モードの振動の腹のピーク位置P3に一致させて設置されている。
なお、3次モードの振動の腹は3箇所あるので、3箇所の各々にダイナミックダンパ(三角)32を設置することが最も好ましいが、本実施形態のように2箇所に設置してあれば、十分な効果は得られる。
なお、図8〜図10に示す「4Pユニット」、「4.5Pユニット」、「5Pユニット」においても、床大梁20の各々の振動モードの腹のピーク位置にダイナミックダンパ32が設置されているので、床大梁20の1次モード、2次モード、及び3次モードの各振動を効果的に低減することができる。
また、図11及び図12に示す「5.5Pユニット」、及び「6Pユニット」では、更に、4次モードの振動を低減するためのダイナミックダンパ(×印)32が床大梁20に設置されている。4次モードの振動の腹のピーク位置P4には、床小梁29は連結されないので、この4次モードの振動を低減するためのダイナミックダンパ(×印)32は、床大梁20の内側の腹のピーク位置P4に設置されている。なお、1〜3次モードの振動を低減する他のダイナミックダンパ32は、床大梁20の外側の振動の腹のピーク位置に設置されている。
したがって、図11及び図12に示す「5.5Pユニット」、及び「6Pユニット」においては、床大梁20の1次モード、2次モード、3次モード及び4次モードの各振動を効果的に低減することができる。
このように、何れのユニットにおいても、振動の腹のピーク位置となる部分、及び振動の腹のピーク位置に近接してダイナミックダンパ32を設置しているので、各次数のモードの振動を効果的に低減することができる。
なお、図3(B)に示す例では、1次モードの振動のピーク位置P1が、床大梁20の長手方向中央部分であったが、2次、4次等の偶数のモードではピーク位置が床大梁20の長手方向中央部分とは異なる位置に現れる。
なお、振動のピーク位置が、床大梁20の長手方向中央部分以外の部位に連結されている床小梁29と重複した場合で、ダイナミックダンパ32を床大梁20の内側に取り付ける場合には、例えば、図12に2点鎖線で示すように、剛性が高くて変形し難い床小梁29の床大梁長手方向端部側よりも、変形し易い床大梁長手方向中央側に近接させてダイナミックダンパ32(2次のモードの振動を抑制する丸印のダイナミックダンパ32、及び3次のモードの振動を抑制する三角印のダイナミックダンパ32)を取り付けることが好ましい。
また、図12に示す建物ユニット12では、3次のモードの振動のピーク位置P3が床大梁20の長手方向中央部に位置し、1次のモードの振動のピーク位置P1と重複するが、図12の2点鎖線に示すように、3次のモードの振動を低減するダイナミックダンパ(三角)32を、床大梁20の内側かつ、床小梁29に近接して配置しても良い(請求項3の実施態様)。
なお、図7で示す建物ユニット(3.5Pユニット)12では、床大梁20の長手方向中央には、1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ32のみを設置し、3次のモードの振動を低減するダイナミックダンパ32を省略したが、図6(C)に示すように、床大梁20のウエブの外側面に3次のモードの振動を低減するダイナミックダンパ32を設置することもできる。この場合、1次モードの振動を低減するダイナミックダンパ32を取り付けるボルト35、及びボルト35を通すウエブに形成する穴を利用して3次のモードの振動を低減するダイナミックダンパ32を取り付けることができ、3次のモードの振動を低減するダイナミックダンパ32を取り付けるためのボルト35、及び穴を別途必要とせず、部品点数、及び加工数の低減となる。
また、本実施形態では、ダイナミックダンパ32をブラケット34を介して床大梁20に取り付けたが、図13に示すように、ダイナミックダンパ32を床大梁20の下フランジにネジ等で取り付けても良い。
また、本実施形態では、ダイナミックダンパ32を桁側の床大梁20に取り付けたが、妻側の床大梁20の振動を抑えるために、ダイナミックダンパ32を妻側の床大梁20に取り付けても良い。
なお、ダイナミックダンパ32は、弾性体38の特性であるtanδの値、すなわち弾性体38の動バネ定数と損失ばね定数との間におけるベクトル位相差(角度)の値を適切に設定することにより、広い範囲の周波数帯域において制振作用を発揮させることができるようになる。
その結果、JIS A 1418−2に規定される重量衝撃音、JIS A 1418−1に規定される軽量衝撃音、歩行者の歩行によって発生する音等を効果的に抑制することができるようになる。
本実施形態では、2階の部屋の中央側に配置される2本の床大梁20の各々にダイナミックダンパ32を設けたが、この2本の床大梁20の長手方向中間部分が図示しない連結部材で互いに連結されて1本の梁として機能している場合には、何れか一方の床大梁20にのみダイナミックダンパ32を設置しても本発明の効果は得られる。
なお、床大梁20の両端部は柱14が連結されて剛性が最も高い部位であるため、両端部に最も近い床小梁29よりも床大梁長手方向外側にダイナミックダンパ32を設置してもダイナミックダンパ32の振動低減効果は得られ難い。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態に係るダイナミックダンパ32を図14、及び図15にしたがって説明する。なお、第1の実施形態と同一構成には同一符合を付し、その説明は省略する。
図14、及び図15に示すように、本実施形態のダイナミックダンパ32には、第1プレート36の下面に、振動抑制手段としての2個の突起部44が設けられている。
この突起部44は、第1プレート36の梁長手方向における両端側に設けられており、第1プレート36に弾性体38が固定された部位に相当する範囲内に形成されている。
突起部44の形状や大きさは、本発明の作用効果を奏しうる範囲内で適宜設定することができる。すなわち、第1プレート36をボルト46とナット48によりブラケット34に固定した状態で、突起部44がブラケット34に押圧されるように、突起部44の形状や大きさが設定されている。
本実施形態では、第1プレート36をボルト46とナット48によりブラケット34に固定することにより、第1プレート36のボルト側とは反対側であって、弾性体38の固定された第1プレート36の弾性体38の固定部位に相当する範囲内に設けられた突起部44がブラケット34に押圧されるため、第1プレート36のボルト側とは反対側部分をブラケット34に対して確実に接地、密着させることができ、第1プレート36は、ボルト側とは反対側部分がブラケット34に対して近接及び離隔する方向に振動することを抑制されている。
このため、本実施形態では、前記固定状態において、ブラケット側の第1プレート36がブラケット34から独立して単独で金属弾性体として機能することを抑えることが可能となり、弾性体38による粘弾性特性を十分に発揮させて、弾性体本来の減衰性能を得ることができる。それにより、広い周波数帯域において所望の減衰特性を発揮させることができる。
[その他の実施形態]
上記実施形態のユニット建物10は、複数の建物ユニット12からなるユニット建物であったが、本発明はユニット構造の建物だけではなく、鉄骨軸組構造、木造軸組構造等の他の構造の建物にも適用可能であり、例えば、軸組構造の壁内伝播の振動抑制にも効果がある。
本発明の適用される建物は、一般住宅に限らず、商業用施設であっても良い。
上記実施形態では、ダンパを床大梁に設置した例を示したが、ダンパは床大梁に限らず、天井大梁に設置しても良い。
上記実施形態のダンパは、弾性体と重錘(質量体)とを含んで構成されたダイナミックダンパであったが、振動を抑制できるものであればダイナミックダンパ以外の公知のダンパを用いることができ、ダンパは電気的に制御を行うアクティブ式ダンパであっても良い。
10 ユニット建物(建物)
12 建物ユニット
14 柱
20 床大梁(大梁)
29 床小梁(小梁)
32 ダイナミックダンパ(ダンパ、第1のダンパ、第2のダンパ)
36 第1プレート(第1の部材)
38 弾性体
40 第2プレート(第2の部材)
42 重錘

Claims (9)

  1. 柱に連結される大梁と、
    互いに対向する一方の前記大梁と他方の前記大梁との間に掛け渡される複数の小梁と、
    を備えた建物であって、
    前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁を備え、
    前記大梁には、振動を抑制するダンパが、前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁とは反対側に設置されている建物。
  2. 第1の次数のモードの振動を抑制する第1のダンパと、
    前記第1の次数のモードとは振動周波数が異なる第2の次数のモードの振動を抑制する第2のダンパと、
    を備え、
    前記第1の次数のモードの振動の腹と、前記第2の次数のモードの振動の腹とが重複する部分では、前記第1のダンパ及び前記第2のダンパの何れか一方が前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁とは反対側に設置され、前記第1のダンパ及び前記第2のダンパの何れか他方が前記小梁が連結される側で、かつ前記大梁の振動の腹となる位置に連結される前記小梁に近接して設置されている建物。
  3. 前記大梁の長手方向中央部とは異なる位置に現れる前記振動の腹となる部分に連結される前記小梁を有し、
    前記大梁の前記小梁が連結されている側で、かつ、前記小梁の大梁長手方向中央部側に近接して設置される前記ダンパを備えている、請求項2に記載の建物。
  4. 前記大梁の長手方向中央部に連結される前記小梁を有し、
    前記大梁の前記小梁が連結されている側で、かつ、前記小梁の大梁長手方向一方側または他方側に設置される前記ダンパを有する、請求項2に記載の建物。
  5. 前記ダンパの設置される前記大梁が2階以上の床大梁である、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の建物。
  6. 桁側の前記大梁に前記ダンパが設置されている、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の建物。
  7. 桁側の互いに対向する一方の前記大梁と他方の前記大梁の各々に前記ダンパが設置されている、請求項6に記載の建物。
  8. 複数の建物ユニットを連結して構成され、互いに隣接する一方の前記建物ユニットの前記大梁と他方の建物ユニットの前記大梁との隙間に設置される前記ダンパを備えている、請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の建物。
  9. 前記ダンパは、前記大梁との接続に用いられる第1の部材と、前記第1の部材に接続される弾性体と、前記弾性体の前記第1の部材とは異なる位置に接続される第2の部材と、前記第2の部材に接続される重錘と、を備えたダイナミックダンパである、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載の建物。
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