JP5917291B2 - マスダンパー型制振装置 - Google Patents
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Description
請求項3に記載した発明は、前記第一の支持部が、前記マス組体を浮動状態に支持し、前記第二の支持面が、前記被支持面を摩擦接触により支持することを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、前記複数の単位マスの少なくとも一対を一体に締結し、該締結された単位マス間の摩擦力を調整する締結手段を備えることを特徴とする。
請求項5に記載した発明は、前記最下段の単位マスを前記第一の衝突部から離間した中立位置へ付勢する第一の付勢手段を備えることを特徴とする。
請求項6に記載した発明は、前記上層の単位マスを前記第二の衝突部から離間した中立位置へ付勢する第二の付勢手段を備えることを特徴とする。
前記第一の支持部がマス組体を浮動状態に支持する場合、比較的小さなゆれも制振し易く、下層の単位マスが上層の単位マスを摩擦接触により支持することで、一体のマスとして安定して制振することができる。
単位マス間の摩擦力を調整する締結手段を有する場合、どの程度の衝撃で上層の単位マスが下方の単位マスに対して相対移動するかを任意に設定することができる。
最下段の単位マスを衝突前の状態に付勢する第一の付勢手段を有する場合、一体の単位マスを中立位置に戻し易くなる。
上層の単位マスを衝突前の状態に付勢する第二の付勢手段を有する場合、上層の単位マスを中立位置に戻し易くなる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施形態のマスダンパー型制振装置(以下、単に制振装置ということがある。)1の正面図である。制振装置1は、ビル等の建築構造物の上部内に設置され、地震や強風等による建築構造物の揺れ(振動)が生じた際にこの揺れを打ち消すように作用する。制振装置1は、多段の単位マス2を建築構造物の振動と同じ周期(固有振動数)で振動させるように設定され、この多段の単位マス2の合計重量により建築構造物を制振する。
マス組体4は、上下幅が比較的薄い扁平状の単位マス2を上下に複数段(図では8段)積み重ねてなる。前記各単位マス2は、前記制振方向で互いに相対移動可能に積層される。以下、マス組体4における最もベース板3側に位置する単位マス2を最下段マス7、最下段マス7上に重なる複数の単位マス2をそれぞれ上段マス8という。
また、図中右側の衝突壁6は、マス組体4が図中右側へ前記第一の隙間を超えて移動しようとしたときに、最下段マス7の図中右側の側面を当該衝突壁6に取り付けた緩衝材6aに衝突させることで、マス組体4の建築構造物に対する移動範囲の右端位置を規定する(図2参照)。なお、建築構造物の床面上に直接衝突壁5,6を固設することも可能である。
一対の上段衝突壁12,13は、その制振方向内側に取り付けた上段緩衝材(例えばバンプラバー)12a,13aに直上の単位マス2の上段支持脚14の制振方向外側端を衝突させることで、前記直上の単位マス2における直下の単位マス2に対する移動範囲を規定する。
また、図中右側の上段衝突壁13は、直上の単位マス2が図中右側へ前記第二の隙間を超えて移動しようとしたときに、前記直上の単位マス2の上段支持脚14の図中右側の側面を当該上段衝突壁13に取り付けた上段緩衝材13aに衝突させることで、前記直上の単位マス2の直下の単位マス2に対する移動範囲の右端位置を規定する(図2参照)。
したがって、マス組体4は、各上段マス8をその直下の単位マス2に対して移動させる力よりも小さい力で移動可能とされる。
まず、建築構造物に前記制振方向の成分を有する振動が生じると、ベース板3及び各衝突壁5,6が建築構造物と一体にかつ同期して振動する。マス組体4はベース板3上に浮動支持されているので、建築構造物と一体には振動しない。建築構造物の振幅が小さければ、マス組体4には下段支持脚15の抵抗力や下段付勢バネ16,17の付勢力のみを介して、建築構造物から運動エネルギーが付与される。この運動エネルギーにより、下段支持脚15に支持されたマス組体4全体が建築構造物の振動を打ち消すように振動し、建築構造物の振動が減衰(制振)される。
また、上記マスダンパー型制振装置1は、前記下段支持脚15が、前記マス組体4を浮動状態に支持し、前記第二の支持面(上面11a)が、前記被支持面(下面14a)を摩擦接触により支持する。
また、上記マスダンパー型制振装置1は、前記最下段マス7を前記衝突壁5,6から離間した中立位置へ付勢する下段付勢バネ16,17と、前記上層の単位マス2を前記上段衝突壁12,13から離間した中立位置へ付勢する上段付勢バネ18,19とを備える。
また、下段支持脚15が支持したマス組体4の移動に要する力が、上下に重なる一対の単位マス2の内の上層の単位マス2の、下層の単位マス2に対する相対移動に要する力よりも小さいので、建築構造物の小振動時(マス組体4が衝突壁5,6に衝突しない程度の振動時)には、各単位マス2間の相対移動を生じさせず、マス組体4全体の重量により制振を行うことができる。これは、下段支持脚15がローラ15a等を介してマス組体4を浮動状態に支持し、前記第二の支持面(上面11a)が、前記被支持面(下面14a)を摩擦接触により支持することで、容易に実現することができる。
さらに、上段側の単位マス2を衝突前の状態に付勢する上段付勢バネ18,19を有することで、単位マス2を中立位置に戻り易くすることできる。
次に、本発明の第二実施形態について図4を参照して説明する。
この実施形態は、前記第一実施形態に対して、複数の単位マス2を一体に締結し、該締結された単位マス2間の摩擦力を調整する調整ボルトBを備える点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
各上段マス8は、その直下の単位マス2(最下段マス7も含む)のマス本体11における水平な上面11aに、マス本体11の水平な下面14aを摩擦接触させる。各上段マス8のマス本体11は、直下の単位マス2の一対の上段衝突壁12,13の間に配置される。
複数の単位マス2は、一対の調整ボルトBにより一体に締結され、各単位マス2間の摩擦力を調整可能である。
次に、本発明の第三実施形態について図5を参照して説明する。
この実施形態は、前記第一実施形態に対して、前記調整ボルトBを備えると共に、最下段マス7に各上段マス8を衝突させる一対の衝突壁22,23を備える点で特に異なる。その他の、前記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
各上段マス8は、その直下の単位マス2(最下段マス7も含む)のマス本体11における水平な上面11aに、マス本体11の水平な下面14aを摩擦接触させる。各上段マス8のマス本体11は、最下段マス7の一対の衝突壁22,23の間に配置される。衝突壁22,23は、前記衝突壁12,13よりも大型であり、各上段マス8を全て衝突可能である。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
2 単位マス
3a 上面(第一の支持面)
4,24,34 マス組体
5,6 衝突壁(第一の衝突部)
7 最下段マス(最下段の単位マス)
8 上段マス(上段側の単位マス)
11a 上面(第二の支持面)
12,13 上段衝突壁(第二の衝突部)
14a 下面(被支持面)
15 下段支持脚(第一の支持部)
16,17 下段付勢バネ(第一の付勢手段)
18,19 上段付勢バネ(第二の付勢手段)
22,23 上段衝突壁(第二の衝突部)
B 調整ボルト(締結手段)
Claims (6)
- 上下に重なる複数の単位マスを有し、建築構造物側の第一の支持面上に該第一の支持面に沿って移動可能に支持されるマス組体と、
前記マス組体の最下段の単位マスに設けられ、前記マス組体を前記第一の支持面上に移動可能に支持する第一の支持部と、
前記建築構造物側に設けられ、前記マス組体の前記第一の支持面に沿う移動時に、前記最下段の単位マスを衝突可能とし、前記マス組体の前記第一の支持面上での移動範囲を規定する第一の衝突部とを備え、
前記マス組体が、
上下に重なる一対の単位マスの内の上層の単位マスに設けられ、該上層の単位マスを、前記一対の単位マスの内の下層の単位マスの第二の支持面上に該第二の支持面に沿って移動可能とする被支持面と、
前記下層の単位マス又は前記最下段の単位マスから上方に突出して設けられ、前記上層の単位マスの前記第二の支持面に沿う移動時に、前記上層の単位マスを衝突可能とし、前記上層の単位マスの前記第二の支持面上での移動範囲を規定する第二の衝突部とを有し、
前記第一の支持部が支持したマス組体の移動に要する力が、前記上層の単位マスの前記下層の単位マスに対する相対移動に要する力よりも小さくされることを特徴とするマスダンパー型制振装置。 - 前記マス組体が、前記最下段の単位マス上に上段側の単位マスを複数段有することを特徴とする請求項1に記載のマスダンパー型制振装置。
- 前記第一の支持部が、前記マス組体を浮動状態に支持し、
前記第二の支持面が、前記被支持面を摩擦接触により支持することを特徴とする請求項1又は2に記載のマスダンパー型制振装置。 - 前記複数の単位マスの少なくとも一対を一体に締結し、該締結された単位マス間の摩擦力を調整する締結手段を備えることを特徴とする請求項3に記載のマスダンパー型制振装置。
- 前記最下段の単位マスを前記第一の衝突部から離間した中立位置へ付勢する第一の付勢手段を備えることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のマスダンパー型制振装置。
- 前記上層の単位マスを前記第二の衝突部から離間した中立位置へ付勢する第二の付勢手段を備えることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のマスダンパー型制振装置。
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