JP5638778B2 - 制振床構造 - Google Patents

Description

本発明は、床の振動を早期に減衰する制振床構造に関する。

近年、大きな店舗や集合住宅だけでなく、住宅用の建築物、すなわち、戸建住宅においても、開放感ある大きな空間のニーズがあり、例えば、広い居間（リビングダイニングやリビングダイニングキッチンを含む）を設けることが行われている。
この場合に、広い居間の上の階において、たとえば、床面を支持する横架材を、大きなスパンを有するものとする場合に、木材ではなく、Ｈ型鋼が用いられる機会が増えている。

大スパンの床梁を採用する床は、振動に関して減衰が悪くなる傾向があり、歩行時等の床振動が問題となる。
そこで、床振動を低減するために、構造計算による断面性能より大きな断面を有する床梁を用いたり、床梁の配設ピッチを細かくするなどの対策が講じられている。

さらに、床梁や床根太等の横架材として用いられるＨ形鋼に、床面上の歩行等により横架材が振動した場合に、当該振動の逆位相で振動して、横架材の振動を減衰させるダイナミックダンパを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ダイナミックダンパは、例えば、質量体と、当該質量体を横架材に弾性支持させる部材とから構成されるが、この例では、Ｈ形鋼のウェブを貫通して配置される質量体をその周囲に配置した弾性部材でＨ型鋼に支持させることで、ダイナミックダンパをＨ形鋼のフランジの幅内に収めている。
また、横架材に対して左右に突出させた状態にダイナミックダンパを設けたものも提案されている（例えば、特許文献２および特許文献３参照）。

これらの従来例は、横架材に設けられたダイナミックダンパにより、床を支持する横架材に発生した振動を減衰させるようになっており、ダイナミックダンパは横架材に取り付けられており、振動の減衰に横架材以外の固定された固定部材（柱、梁、壁）等を必要としない。

それに対して、床を支持する梁の制振に柱や柱に接続された受け部材などの固定部材を必要とする床の制振構造も知られている。
例えば、梁の両端部側の下側から梁の中央部に向かって上り勾配となる角度で直状部材を設け、当該直状部材の基端部を固定部材に固定し、先端部を梁の中央部に粘弾性材を有する制振装置を介して接続したものが提案されている（例えば、特許文献４参照）。

また、床構造体と、その下側の間仕切り壁等の非構造体（固定部材）との間に液封ダンパを配置し、制振装置としての液封ダンパにより振動を減衰するものが提案されている（例えば、特許文献５参照）。
これらの従来例は、振動する床構造上の点を可動点とし、固定部材上の点を固定点とした場合に、固定点と可動点との間に制振装置を配置して、可動点の振動を減衰するものである。

なお、上述のような横架材にダイナミックダンパを設けるものや横架材と固定部材との間に制振装置を設けるものは、主に上下方向の振動を減衰するものである。
それに対して、主に横方向（水平方向）の振動を減衰させるものとして、床根太として用いられるＣ形鋼の下端部を床面を構成する床材に固定させる床構造が提案されている（例えば、非特許文献１および特許文献６参照）。Ｃ形鋼の下端部は、当該Ｃ形鋼の下端部と嵌合する凹溝部と、当該凹溝部から左右斜め上方にそれぞれ延出する傾斜板とを備えた支持部材に固定される。すなわち、支持部材の凹溝部とＣ型鋼の下側のフランジとがビス止めされるとともに、傾斜板の上端部が床面を構成する床材の下面側にビス止めされる。

この床構造では、Ｃ形鋼の下端部の水平方向の振動を、床材に固定することで押えて、横方向の振動を制振するようになっている。すなわち、Ｃ形鋼の下端部が左右に大きく揺れる状態となることで、床の横方向の振動が大きくなったり、振動が長く続いてしまったりするのを、Ｃ形鋼の下端部を床材に固定することにより押えている。

特開２００８−２８５８４４号公報 特開２００４−３２８０号公報 特開２００６−７０４９４号公報 特開２００２−７０２２８号公報 特開平１０−１６９０６７号公報 特開平１１−３１０９７４号公報

新日鉄技報 第３６９号 スチールハウス特集 平川智久 須田敬之 村橋喜満 「７．木材と薄板鋼板のハイブリット化による新住宅構法の開発−木とスチールのそれぞれの特徴を活かした混合構造化の提案−」 新日本製鐵株式会社 １９９８年１１月発行

前記ダイナミックダンパは、他の部材に関係なく横架材だけに取り付けられる構造であることから、横架材上に比較的自由に配置可能であるが、質量体（錘）が必要であるとともに、質量体を支持する弾性部材が必要であり、床構造が煩雑になる虞があるとともに重くなる虞がある。また、ダイナミックダンパがコスト増の要因となる虞がある。また、ダイナミックダンパの構造によっては施工が煩雑になり、施工性の悪化の要因となる虞がある。また、質量体を支持する弾性部材には、床構造に対する静的荷重が入力されることがないが、ある程度大きな質量を必要とする質量体を常時支持していることから、弾性部材のクリープ現象を考慮する必要がある。

また、固定部材と横架材との間に液封ダンパや粘弾性材からなる制振装置を介在させる制振構造では、固定部材との関係で取り付け場所が制約される虞がある。また、固定部材と横架材との位置関係によっては、固定部材と横架材との間に長尺な部材を介して制振装置を配置する必要が生じる場合があり、この場合に長尺な部材によって制振構造のサイズが大きなものとなってしまう虞があるとともに、制振構造の施工に手間がかかる虞がある。

また、固定部材と横架材との間に配置される制振装置に常時静的荷重の一部が入力された状態となり、制振装置として弾性部材を用いた場合に、クリープ現象に対する配慮が必要となる。

また、床根太としてのＣ型鋼の下端部の左右への振動を押える支持部材を用いたものは、基本的に板状の床材と、横架材とを接合する構造となっているので、比較的自由に取り付け場所を選択することができるが、Ｃ形鋼製床根太において顕著に発生する当該Ｃ形鋼製床根太下端部の横方向の振動を抑制する構造であり、上下方向の振動に対しては効果が望めない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、例えば、戸建住宅のような建物の２階以上の階で比較的大きなスパンの鋼製梁（鋼製根太）を用いて床を支持する場合に好適に用いられ、大スパンの床の上下方向の振動の早期の減衰を可能とし、簡単な構造で低コストかつ容易に施工可能な制振床構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の制振床構造は、平板状の床材が互いに間隔をあけて配列された複数の鋼製横架材により支持された床構造本体の上下方向の振動を減衰させる制振床構造であって、
前記鋼製横架材の下側に、前記床構造本体の当該鋼製横架材以外の当該床構造本体の部分に支持された受け部材が設けられ、
当該受け部材と当該鋼製横架材との間に減衰材が設けられ、
前記受け部材は、前記鋼製横架材の下側で当該鋼製横架材に対向する対向部と、当該対向部から左右上方にそれぞれ延出して、前記床材に固定される固定部とを備え、当該受け部材の前記対向部と前記鋼製横架材の下端との間に前記減衰材が配置されているとを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、平板状の床材を支持する複数の梁、根太等の鋼製横架材と、これら床材と鋼製横架材からなる床構造本体の当該鋼製横架材以外の当該床構造本体の部分に支持された受け部材との間に減衰材が配置されていることにより、床構造本体の上下振動が発生した場合にこれを速やかに減衰することができる。

ここで、受け部材は、床構造本体に支持されているので、受け部材も床構造本体と一緒に上下振動することになる。すなわち、本発明は、床構造の可動点どうしの間に粘弾性材料からなる減衰材を配置した構造となるが、上下振動に際して床構造全体が一体に上下に移動しているわけではなく、床構造本体で波が伝播するように振動している。したがって、床構造本体の位置によって振動の位相が異なる。また、床構造本体は、板状の床材と、長尺な鋼製横架材からなり、床材と鋼製横架材でも振動の波形等が異なる可能性がある。

したがって、受け部材と、当該受け部材との間に減衰材を配置して配置される鋼製横架材とで、位相差等により変位の仕方が異なった状態となる可能性が極めて高く、受け部材と鋼製横架材とで異なる変位（方向や速度等が異なる移動）をした状態で、その間に減衰材があることになり、受け部材と鋼製横架材の上下動が減衰されることになる。

また、受け部材は、床材と鋼製横架材からなる床構造本体に支持されればいいことから、基本的に床構造本体の鋼製横架材がある位置ならば、どこでも配置可能となる。また、受け部材に減衰材を介して配置される鋼製横架材の周囲は、全て床構造本体となるので、受け部材を遠く離れた位置に支持させる必要はなく、コンパクトで簡便な構造とすることができる。これによって、制振床構造の施工性を高めるとともにコストの低減を図ることができる。なお、本発明は、振動する床構造上の異なる可動点の間に粘弾性部材としての減衰材を配置した構造であり、従来の質量体と可動点との間に弾性部材を配置した構造や、可動点と固定点との間に粘弾性部材等を配置した構造や、可動点どうしを互いに固定した構造とは異なるものである。

また、静的荷重は、制振床構造全体に作用することになり、鋼製横架材と受け部材との両方に対して略同様に変位するように作用するので、鋼製横架材と受け部材との間の減衰材に静的荷重が入力され難く、粘弾性材料からなる減衰材にクリープ現象が生じることがなく、減衰材の長寿命化を図ることができる。また、クリープ現象に対する対策を必要としないことでコストの低減を図ることができる。

また、受け部材が床材に接続される構成なので、いずれの鋼製横架材のどの位置にも容易に取り付けることができる。また、極めて簡単な構造であり、例えば、ビス等で受け部材を床材に取り付ければいいので、容易に施工することができる。また、多数の受け部材を配置するものとしても、各受け部材を安価にすることで、低いコストで設置することができる。

この場合も、受け部材が支持される床材の部分と、受け部材と減衰材を介して対向する鋼製横架材との部分で、振動の位相等が異なることで、受け部材と、当該受け部材に減衰材を介して対向する横架材とで上下方向の変位が異なることにより、これらの動き（振動）が減衰材により減衰される。

請求項２に記載の制震床構造は、平板状の床材が互いに間隔をあけて配列された複数の鋼製横架材により支持された床構造本体の上下方向の振動を減衰させる制振床構造であって、
前記鋼製横架材の下側に、前記床構造本体の当該鋼製横架材以外の当該床構造本体の部分に支持された受け部材が設けられ、
当該受け部材と当該鋼製横架材との間に減衰材が設けられ、
前記床構造本体は、前記受け部材との間に前記減衰材が設けられておらず、かつ前記床材を支持するとともに前記鋼製横架材と間隔をあけて配置された別の鋼製横架材を有し、
当該別の鋼製横架材が前記鋼製横架材を挟んで離れた位置に配置され、当該２つの別の鋼製横架材の下端部どうしの間に前記受け部材が架け渡された状態に設けられ、当該２つの別の鋼製横架材の間にある前記鋼製横架材の下端と前記受け部材との間に前記減衰材が配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明においては、受け部材が、当該受け部材に減衰材介して対向する鋼製横架材の左右にある別の鋼製横架材に架け渡されて支持された状態となっているので、受け部材を例えば、棒状や板状等の直状の部材とすることができ、受け部材が長い部材となる可能性があるが、簡単な構造とすることができる。したがって、容易に施工可能で、かつ、コストの低減を図ることができる。

また、間に２本以上の鋼製横架材を挟んで、互いに離れて配置された鋼製横架材どうしの間に架け渡された受け部材に、減衰材を介在させて、上述の間に挟まれた２本以上の鋼製横架材を対向して配置することができるので、多数の鋼製横架材に減衰材を介在させて受け部材に対向させる際に、施工を容易なものとすることができる。
また、この場合も、鋼製横架材によって、位相差等により振動による上下の変位が異なるものとなり、受け部材と、減衰材を介在させて当該受け部材と対向する鋼製横架材とで異なる上下方向の変位が生じることで、床構造本体の振動を減衰することができる。

請求項３に記載の制震床構造は、請求項２に記載の発明において、前記鋼製横架材がＨ形鋼からなり、前記受け部材が前記Ｈ形鋼のフランジに接続されていることを特徴とする。

請求項３に記載の発明においては、鋼製横架材としてＨ形鋼を用い、フランジに受け部材を支持させることで、制震床構造の施工性を向上することができる。

本発明の制振床構造によれば、鋼製梁等の鋼製横架材を用いて大きなスパンで床を支持する構造とした場合に、床の上下振動が早期に減衰し難い状態となるのを防止し、床の上下振動を速やかに減衰させることができる。また、このような制振床構造を低コストで容易に施工することを可能とする。

本発明の第１実施形態の制振床構造を示す要部概略図である。 本発明の第２実施形態の制振床構造を示す要部概略図である。 本発明の第３実施形態の制振床構造を示す要部概略図である。 本発明の第４実施形態の制振床構造を示す要部概略図である。 本発明の比較例となる床構造を示す（ａ）概略平面図、（ｂ）概略断面図、（ｃ）概略側面図である。 前記比較例となる床構造における上下振動の測定位置の違いによる変位の違いを説明するためのグラフである。 本発明の実施例となる制振床構造を示す（ａ）概略平面図、（ｂ）概略断面図、（ｃ）概略側面図である。 本発明の別の比較例となる床構造を示す（ａ）概略平面図、（ｂ）概略断面図、（ｃ）概略側面図である。 前記実施例となる制振床構造における上下振動の減衰を示すグラフである。 前記比較例となる床構造における上下振動の減衰を示すグラフである。 別の比較例となる床構造における上下振動の減衰を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施形態の制振床構造を示す要部概略図である。
この第１実施形態の制振床構造は、平板状の床材１が互いに間隔をあけて配列された複数の鋼製横架材２により支持された床構造本体３の上下方向の振動を抑制するものである。平板状の床材１は、例えば、構造用合板であり、鋼製横架材２は、例えば、Ｈ形鋼である。

鋼製横架材２は、住宅の２階、３階等の上階の床を支持する床根太もしくは床梁となるものであり、その両端部が柱もしくは梁等の構造体に支持されている。
各鋼製横架材２は、互いに平行に等間隔で配置されるとともに、同じ高さ位置に配置され、その上側に板状の床材１が配置され、この床材１を支持している。
床材１は、床の下地材となるもので、床材１の上面側に床面を構成する部材が貼り付けられる。

また、この床構造本体３は、その下の階が例えば大きな面積の居間となっており、鋼製横架材２は住宅の床を支持する横架材としては大きなスパンを有するものとなっている。
この例の制振床構造では、上述のような床構造本体３に以下のような制振装置４を取り付けるものとなっている。
制振装置４は、概略Ｖ字状の金物である受け部材５と、この受け部材５と鋼製横架材２との間に配置される減衰材６とからなる。

受け部材５は、鋼製横架材２の下側で、鋼製横架材２の下端（下面）に対向する対向部５１と、この対向部５１の左右から上方に延出し、鋼製横架材２の上に配置された板状の床材１に固定される固定部５２とを備える。なお、ここでの左右方向は、鋼製横架材２の長手方向と直交する方向である。

また、受け部材５は、例えば、帯状の金属の板体を曲げ加工した金物であり、対向部５１およびその左右の固定部５２が一体に形成されている。対向部５１は、Ｈ形鋼である鋼製横架材２のフランジ２１の左右幅より僅かに広い左右幅を有するものとなっており、フランジ２１と略平行に配置される。なお、鋼製横架材２は、Ｈ形鋼として、上下のフランジ２１とこれらフランジ２１を繋ぐウェブ２２とを備える。

左右の固定部５２は、対向部５１の左右の端部からそれぞれ上に向うにつれて互いに広がるように斜め上方に延出して形成されている。固定部５２の上端部には、床材１の下面に沿うよう屈曲された取付部５３が設けられ、この取付部５３が床材１にビス止めされて固定されている。

また、取付部５３は、対向部５１に対向する鋼製横架材２と、この鋼製横架材２の隣となる鋼製横架材２との間となる床材１の下面部分に配置される。
そして、対向部５１と鋼製横架材２の下端部となる下側のフランジ２１との間には、減衰材６が配置されている。粘弾性材料からなる周知の粘弾性減衰材であり、この例では肉厚の板状に形成され、フランジ２１と対向部５１との間に挟持された状態となっている。

なお、フランジ２１と減衰材６とが面接触するとともに、対向部５１と減衰材６とが面接触した状態となっているが、減衰材６はほとんど圧縮変形していない状態となっている。
制振装置４は、例えば、各鋼製横架材２に対応して備えられるとともに、各鋼製横架材２毎に対応して当該鋼製横架材２の軸方向に並ぶとともに、互いに間隔をあけて複数備えられていることが好ましい。なお、一部制振装置４が備えられていない鋼製横架材２が有ってもよいし、鋼製横架材２によって備えられる制振装置４の数が異なっていてもよい。

このような制振装置４を備えた制振床構造によれば、床構造本体３が歩行等の衝撃により上下振動した場合に、各鋼製横架材２および床材１がともに振動することになるが、場所により振動に位相差が生じるとともに、鋼製横架材２と床材１とでも振動時の上下の変位に異なる部分が生じる可能性がある。ここで、鋼製横架材２の対向部５１と対向する位置と、当該鋼製横架材２の下面に対向する対向部５１を備えた受け部材５の取付部５３が固定される床材１の位置とが異なることにより、振動発生時に、鋼製横架材２の対向部５１と対向する位置と、対向部５１とで上下方向の変位が異なる状態となる。

したがって、鋼製横架材２の上下方向の変位と、対向部５１の上下方向の変位との違いによっては、鋼製横架材２と対向部５１とが相対的に上下方向変位し、鋼製横架材２のフランジ２１と、受け部材５の対向部５１とが近づくように変位したり、離れるように変位したりすることになる。そして、フランジ２１と対向部５１とが近づくように変位すると、フランジ２１と対向部５１との間に粘弾性体からなる減衰材６が挟まれていることにより、フランジ２１と対向部５１との変位を減衰することが可能となる。

この制振装置４によれば、その受け部材５の取り付け位置が、床構造本体３の床材１であり、床構造本体３の鋼製横架材２を跨ぐ位置となっていれば良いので、基本的に床構造本体３の各鋼製横架材２の位置ならばどこにでも設置可能である。
また、制振装置４の設置は、基本的に受け部材５の取付部５３を床材１にビス止めするだけなので、施工も容易である。なお、減衰材６は、予め受け部材５の対向部５１に取り付けておけばよい。

また、制振装置４は、帯状の金属製（例えば鋼製）の板体を折り曲げ加工したものに板状の減衰材６を取り付けただけの簡単なもので、製造が容易でかつ簡単な構造となっていることからコストを低くすることが可能であり、制振装置４を多数取り付けるものとしても、コストの増加の抑制を図ることができる。
また、各制振装置４のサイズも鋼製横架材２の断面形状より僅かに大きな程度のものであり、各制振装置４は、床構造本体３に対して小さなものとなっており、運送、保管等を容易に行うことができる。

また、減衰材６は、上述のように床材１に支持された受け部材５の対向部５１と、鋼製横架材２のフランジ２１との間に配置されるが、固定荷重や積載荷重等の静的荷重に対して、床材１と鋼製横架材２が略同様に変位するので、減衰材６に静的荷重が入力し難い構造となっており、静的荷重により減衰材６にクリープ現象が生じ難く、減衰材６の劣化を防止することができる。

次に、図２を参照して、本発明の第２実施形態の制振床構造を説明する。
第２実施形態の制振床構造における床構造本体３は、第１実施形態と同様に板状の床材１と鋼製横架材２とからなる。しかし、この例においては、図１に示される第１実施形態の床構造本体３のように、鋼製横架材２が全て同じ断面形状となっておらず、上下長さが異なる２種類の鋼製横架材２ａ、２ｂが用いられるようになっている。
すなわち、床構造本体３では、相対的に上下長さが短い鋼製横架材２ａと、当該鋼製横架材２ａより相対的に上下長さが長い鋼製横架材２ｂとが交互に配置されている。なお、第１実施形態と同様に、鋼製横架材２ａ、２ｂは、互いに平行に等間隔で配置されている。

鋼製横架材２ａのウェブ２２ａより、鋼製横架材２ｂのウェブ２２ｂの方が上下幅が広いものとなっている。
そして、この例の受け部材８は、直状の板体であり、交互に配置される鋼製横架材２ａと、鋼製横架材２ｂとのうちの上下に長い鋼製横架材２ｂ同士の間に配置されるようになっている。

すなわち、間に上下長さが短い鋼製横架材２ａが配置された２つの上下に長い鋼製横架材２ｂの間に板状の受け部材８が架け渡された状態で配置される。受け部材８は、その両端部が、それぞれ、鋼製横架材２ｂの下側のフランジ２１ｂ上に載置され、かつ、フランジ２１ｂにビス止めされて固定されている。

このように長い鋼製横架材２ｂの下側のフランジ２１ｂ上に固定された受け部材８に対して、２つの上下に長い鋼製横架材２ｂの間に配置された上下に短い鋼製横架材２ａの下側のフランジ２１ａの方が上に配置され、受け部材８と鋼製横架材２ａの下側フランジ２１ａとの間に間隔があいている。この間隔に減衰材６が配置されている。すなわち、減衰材６は、受け部材８の上面と、鋼製横架材２ａの下側フランジ２１ａの下面との間に挟まれて配置されている。また、減衰材６は、受け部材８の上面と、鋼製横架材２ａの下側のフランジ２１ａの下面との両方に接触した状態となるが、ほとんど圧縮変形されていない状態となっている。

以上のことから、上下に短い鋼製横架材２ａと上下に長い鋼製横架材２ｂとの間には、板状の受け部材８の厚さと減衰材６の厚さとを合わせた長さ分だけ上下長さに差があることになる。
減衰材６は、第１実施形態と同様の周知の粘弾性材からなる減衰材である。
第２実施形態においては、受け部材８と減衰材６とからなる制振装置４が短い鋼製横架材２ａ毎に配置されることになり、基本的に各鋼製横架材２ａの全てに制振装置４が配置されることが好ましい。また、各鋼製横架材２ａ毎に軸方向に間隔をあけて複数の制振措置４が配置されることが好ましい。

第２実施形態においては、受け部材８が床材１ではなく鋼製横架材２ｂに固定されるが、振動を減衰すべき鋼製横架材２ａと異なる位置に配置された鋼製横架材２ｂに受け部材８が支持されることで、振動時に受け部材８の変位と、減衰材６を介して受け部材８に対向する鋼製横架材２ａの変位とは、位相差等により異なるものとなっている。
したがって、第１実施形態と同様に床構造本体３の振動を速やかに減衰することが可能となる。

第２実施形態の受け部材８は、第１実施形態の受け部材５に対して長尺なものとなり、サイズが大きくなるが、受け部材８が直状の板体なので、運送時や保管時に効率的に配置することが可能であり、運送時や保管時のスペース効率に優れている。
また、フランジ２１ａに載せた状態で、フランジ２１ａのビス止めが可能なので、施工性にも優れている。

この場合も、静的荷重に対して、鋼製横架材２ａと鋼製横架材２ｂとがほぼ同様に変位するので、減衰材６に静的荷重が入力し難い構造となっており、減衰材６にクリープ現象が発生し難いものとなっている。

次に、図３を参照して、本発明の第３実施形態の制振床構造を説明する。
第３実施形態においては、第１実施形態と同様に、床構造本体３における全ての鋼製横架材２の断面形状が等しいものとなっている。

受け部材９は、基本的に直状の板体であるが、上面の中央部に窪み９ａを有するものとなっている。窪み９ａの受け部材９の長さ方向の中央部は、Ｈ型鋼からなる鋼製横架材２のフランジ２１の幅より広い範囲で水平となっており、この水平な部分の左右が中央から端に向うほど上に向う斜面となっている。
したがって、受け部材９は、左右端部の肉厚に大して中央部の肉厚が薄くなっていることにより、中央部に上面に窪み９ａを有し、この左右端部の肉厚と、中央部の肉厚との差がほぼ減衰材６の厚みとなっている。

受け部材９の左右端部が１つおきの鋼製横架材２の下側フランジ２１に固定されるようになっている。すなわち、間に１つの鋼製横架材２を挟んで配置される２つの鋼製横架材２の下側フランジ２１に受け部材９の左右端部がそれぞれビス止めされる。また、この例では、フランジ２１の下側に受け部材９が配置される。

そして、２つの鋼製横架材２に左右両端部を固定された受け部材９の中央部上には、２つの鋼製横架材２の間に配置される鋼製横架材２が配置されるが、前記窪み９ａにより、間の鋼製横架材２と受け部材９の上面との間には、間隔があいた状態となっており、この間隔に減衰材６が挿入された状態に配置されている。

この例においては、受け部材９と減衰材８からなる制振装置４は、例えば、一つおきの鋼製横架材２毎に、当該鋼製横架材２の軸方向に沿って複数並んで配置される。また、制振装置４を千鳥状に配置することで、両端となる鋼製横架材を除く残りの全ての鋼製横架材２に対応して制振装置４を設けてもよい。すなわち、図３に示すように、例えば、５本の鋼製横架材２がある場合に、図３の場合と同様に、左端の鋼製横架材２と中央の鋼製横架材２との間に受け部材９を架け渡すとともに、右端の鋼製横架材２と中央の鋼製横架材２との間に受け部材９を架け渡す。この状態では、それぞれ左端より１つ内側の鋼製横架材２および右端より１つ内側の鋼製横架材２と、受け部材９との間に減衰材６が配置される。

次に、鋼製横架材２の軸方向にずれた位置で、左端より１つ内側の鋼製横架材２と右端より１つ内側の鋼製横架材２との間に受け部材９を架け渡して配置する。この場合には、受け部材９と中央の鋼製横架材２との間の減衰材６が配置される。
上述の２つのパターンで制振装置４を配置すれば、両端の鋼製横架材２を除く全ての横架材２に制振装置４を配置することができる。

周知の粘弾性体からなる減衰材６は、第２実施形態の場合と同様に、受け部材９の上面と鋼製横架材２の下面とに接触した状態で配置されるが、ほとんど圧縮変形された状態となっていない。
この例においても、第２実施形態と略同様の作用効果を得ることができ、かつ、鋼製横架材２として、上下長さの異なるものを用いずに済むことで、床構造本体３の構造を簡単なものとすることができる。

次に、図４を参照して、本発明の第４実施形態の制振床構造について説明する。
第２実施形態の床構造本体３において、ひとつおきに上下に短い鋼製横架材２ａと上下に長い鋼製横架材２ｂとが配置された状態、すなわち、２つの上下に長い鋼製横架材２ｂの間に１つの上下に短い鋼製横架材２ａが配置された状態であったのに対して、第４実施形態の床構造本体３は、２つの上下に長い鋼製横架材２ｂの間に１つではなく、複数（例えば、３つ）の上下に短い鋼製横架材２ａが配置されている。

したがって、２つの上下に長い鋼製横架材２ｂの間に架け渡されて配置される受け部材８の上には、複数の上下に短い鋼製横架材２ａが配置される。そして、それぞれの鋼製横架材２ａと、受け部材８との間にそれぞれ減衰材６が配置されることで、これら複数の鋼製横架材２ａの振動の減衰を１つの受け部材８で可能とすることができる。
なお、第４実施形態の制振床構造は、上述のように２つの上下に長い鋼製横架材２ｂの間に複数の上下に短い鋼製横架材２ａが配置されるとともに、１つの受け部材８で複数の上下に短い鋼製横架材２ａの減衰を行う以外は、第２実施形態の制振床構造と同様の構成を有するものとなっている。

したがって、第２実施形態と同様の作用効果を奏するとともに、１つの受け部材８で複数の鋼製横架材２ａの制振が可能となり、コストの低減と施工性の向上を図ることができる。
なお、第４実施形態において、受け部材８を鋼製横架材２ａ、２ｂに対して水平で直交する方向ではなく、水平で斜めに傾斜した方向としてもよい。
なお、上記各実施形態において、鋼製横架材２，２ａ，２ｂは、Ｈ形鋼に限られるものではなく、Ｃ形鋼、角形鋼管等の他の形鋼であってもよい。

次に、本発明の実施例を説明する。
この実施例は、第１実施形態の制振床構造を有するものであるが、実施例を説明する前に、実施例の制振床構造から制振装置４を取り除いた基本となる床構造（床構造本体３）を比較例として説明する。
図５は、制振床構造の制振装置４が取り付けられていない状態の床構造本体３を示すものである。

床材１は、厚さ１５ｍｍの構造用合板であり、幅２７３０ｍｍとなっている。また、床構造本体３の左右の支持点間のスパンは、５４６０ｍｍとなっている。なお、床材１は、複数の構造用合板を面方向につなげるように貼りあわせて構成されている。
鋼製横架材（床梁材）２としてのＨ型鋼は、高さ（ウェブ２２部分）が２５０ｍｍで、幅（フランジ２１部分）が１００ｍｍとなっており、ウェブ２２の厚さが３．２ｍｍ、フランジ２１の厚さが４．５ｍｍとなっている。

そして、鋼製横架材２は、その中心間の間隔が４５５ｍｍとなるように等間隔で互いに平行に配置されている。これら床材１および鋼製横架材２は、それぞれ両端部が支持部材９１に固定され、支持部材９１は、ベース９２の両端部の架台９３に載せられている。
このような床構造本体３を用いて床構造本体３における位置の違いによる振動の上下方向の変位の違いを求める実験を行った。

ここでは、床材１上のほぼ中央の加振位置Ｄに油粘土９４を床材１の上方４００ｍｍの位置から自由落下することで加振した。
そして、この加振による振動の上下方向の変位を測定位置Ａと、測定位置Ｂとにおいて、レーザ変位計９６で測定した。測定位置Ａは、加振位置Ｄの直下で鋼製横架材２の下側フランジ２１の位置である。また、測定位置Ｂは、測定位置Ａの近傍で、床材１の部分である。なお、測定位置Ａが受け部材５の対向部５１に対向するものとした場合に、測定位置Ｂに受け部材５の取付部５３が固定される位置関係となっている。したがって、測定位置Ｂの振動は、受け部材Ｂの測定位置Ａに対向する対向部５１の振動に近似したものとみなすことができる。

測定位置Ａおよび測定位置Ｂにおける加振による上下方向の変位の測定結果を図６のグラフに示す。
図６に示すように、測定位置Ａの変位（実線）と測定位置Ｂの変位（破線）とには、明らかに差があり、測定位置Ａの変位に対して測定位置Ｂの変位に遅れが有り、位置の違いによる位相差が認められる。また、測定位置Ａと測定位置Ｂとでは、変位の波形にも僅かに違いが認められる。

したがって、上述の結果から受け部材５の対向部５１が対向し、測定位置Ａに対応する鋼製横架材２の下側フランジ２１と、測定位置Ｂに対応し、受け部材５の取付部５３が取り付けられる床材１とには変位に違いがあり、測定位置Ｂと受け部材５とが略同様の振動することから、対向部５１とフランジ２１との間にも上下方向の変位に違いが生じ、対向部５１とフランジ２１とが、上下方向に沿って近づいたり、遠ざかったりすることになる。このことから、対向部５１とフランジ２１とが近づいた場合に、これらの間に配置される減衰材６を圧縮することによって振動が減衰されることになる。

図７は、第１実施形態の制振床構造と同様の制振床構造を有するもので、図５に示す床構造本体３に受け部材５と減衰材６とからなる制振装置４を取り付けたものであり、本発明の実施例となるものである。
ここでは、両端となる鋼製横架材２を除く残りの鋼製横架材２にそれぞれ１つずつ制振装置４を取り付けている。また、図７の黒丸の列で示される部分に鋼製横架材２に直交する方向に一列に並んで制振装置４を取り付けている。

そして、上述の場合とほぼ同様の条件で加振実験を行った。加振位置は、上述の加振位置Ｂであり、測定位置Ａで測定を行った。なお、測定位置Ａは、制振装置４の取り付け位置から少しずれた位置（鋼製横架材２の軸方向に製振制御装置４の中心から１００ｍｍずれた位置）であり、鋼製横架材２の下側のフランジ２１を直接レーザ変位計９６で測定した。

また、図８は、第１実施形態の制振床構造から減衰材６を取り除き、受け部材５の対向部５１と鋼製横架材２の下側フランジ２１とを例えばビス等で固定したものである。この構造は、特許文献４に記載された従来例に類似する比較例となる。
この図８に示す比較例となる制振床構造においても、図７の場合と同様の加振実験を行った。

また、図５に示す床構造においても、図７の場合と同様の加振実験を行った。
図９は、図７に示す実施例となる制振床構造の加振実験結果を示すもので、時間経過に対応する上下方向の変位の変化をグラフとして示している。図１０は、図５に示す比較例となる制振装置なしの床構造の加振実験結果を示すもので、時間経過に対応する上下方向の変位の変化をグラフとして示している。図１１は、図８に示す比較例となる制振床構造の加振実験結果を示すもので、時間経過に対応する上下方向の変位の変化をグラフとして示している。

図９に示す実施例の制振床構造の加振実験の結果と、図１０に示す比較例としての制振装置無しの床構造の加振実験結果を比較すると、１秒経過した当たりで、明らかに実施例の方が、比較例より上下方向の変位の振幅が小さくなっている。また、実施例では、略２秒で振動が終了しているが、比較例では３秒過ぎても僅かな振動が見られる。
以上のことから、実施例の制振床構造による振動の減衰の効果が認められる。

また、図１１に示す減衰材の無い比較例の結果と図９に示す実施例の結果とを比較しても、図９に示す実施例の方が減衰の効果が高いことが明らかである。
なお、図１１に示す比較例では、床材１に固定された受け部材５と、鋼製横架材２とが固定されていることにより、この比較例の床構造は、上述のように振動の変位に位相差がある床材１の受け部材５の取り付け位置と、鋼製横架材２の対向部５１に対向する位置との間に弾性部材としての受け部材５が配置されている構造と考えることができる。

この場合に、受け部材５が金属製で、粘弾性材でないことから、減衰材６と比較して高い反発性があり、受け部材５が床材１と鋼製横架材２との変位差をなくすように作用して振幅が一時的に減少しても、その後の弾性部材としての受け部材５の反発により再び振動の振幅が大きくなるような挙動を示しており、短時間で振動が減衰しない状態となる。すなわち、受け部材５と鋼製横架材２との間に位相差等による変位の違いがあることで、図８に示す比較例では振動が減衰され難い状況となるが、図７に示す本発明の実施例では、受け部材５と鋼製横架材２との間に位相差等による変位の違いがあることで、同様に振動する床構造内で、床構造の振動を減衰することが可能となる。

１ 床材
２ 鋼製横架材
３ 床構造本体
５ 受け部材
５１ 対向部
５２ 固定部
６ 減衰材
８ 受け部材
９ 受け部材

Claims (3)

1. 平板状の床材が互いに間隔をあけて配列された複数の鋼製横架材により支持された床構造本体の上下方向の振動を減衰させる制振床構造であって、
   前記鋼製横架材の下側に、前記床構造本体の当該鋼製横架材以外の当該床構造本体の部分に支持された受け部材が設けられ、
   当該受け部材と当該鋼製横架材との間に減衰材が設けられ、
   前記受け部材は、前記鋼製横架材の下側で当該鋼製横架材に対向する対向部と、当該対向部から左右上方にそれぞれ延出して、前記床材に固定される固定部とを備え、当該受け部材の前記対向部と前記鋼製横架材の下端との間に前記減衰材が配置されていることを特徴とする制振床構造。
2. 平板状の床材が互いに間隔をあけて配列された複数の鋼製横架材により支持された床構造本体の上下方向の振動を減衰させる制振床構造であって、
   前記鋼製横架材の下側に、前記床構造本体の当該鋼製横架材以外の当該床構造本体の部分に支持された受け部材が設けられ、
   当該受け部材と当該鋼製横架材との間に減衰材が設けられ、
   前記床構造本体は、前記受け部材との間に前記減衰材が設けられておらず、かつ前記床材を支持するとともに前記鋼製横架材と間隔をあけて配置された別の鋼製横架材を有し、
   当該別の鋼製横架材が前記鋼製横架材を挟んで離れた位置に配置され、当該２つの別の鋼製横架材の下端部どうしの間に前記受け部材が架け渡された状態に設けられ、当該２つの別の鋼製横架材の間にある前記鋼製横架材の下端と前記受け部材との間に前記減衰材が配置されていることを特徴とする制震床構造。
3. 前記鋼製横架材がＨ形鋼からなり、前記受け部材が前記Ｈ形鋼のフランジに接続されていることを特徴とする請求項２に記載の制震床構造。

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