JP6836850B2 - 床制振構造 - Google Patents

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本発明は、床制振構造に関する。
コンクリートスラブの振動を低減する制振装置(動吸振器)が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2008−180073号公報
制振装置は、例えば、コンクリートスラブの上面に設置される。この場合、コンクリートスラブの上方に確保する制振装置の設置スペースが大きくなる可能性がある。
本発明は、上記の事実を考慮し、コンクリートスラブの上方又は下方に確保する制振装置の設置スペースを低減することを目的とする。
第1態様に係る床制振構造は、内部に収容室を有するコンクリートスラブと、前記収容室に少なくとも一部が収容される錘と、前記コンクリートスラブに設けられ、前記錘を前記収容室の内壁面と非接触状態で揺動可能に支持する弾性体と、を有する制振装置と、を備える。
第1態様に係る床制振構造によれば、制振装置は、錘及び弾性体を有する。錘は、コンクリートスラブの収容室に少なくとも一部が収容される。
また、弾性体は、コンクリートスラブに設けられる。この弾性体は、錘を収容室の内壁面と非接触状態で揺動可能に支持する。これにより、弾性体をバネとし、錘をマスとしたバネマスの振動系が構成される。この状態で、コンクリートスラブが振動すると、錘が揺動(振動)する。この際、錘が動吸効果を発揮するように、錘の質量や弾性体のバネ定数を調整することで、コンクリートスラブの振動を低減することができる。
また、錘は、その少なくとも一部がコンクリートスラブの収容室に収容される。これにより、コンクリートスラブの上方又は下方に確保する制振装置の設置スペースを低減することができる。
第2態様に係る床制振構造は、第1態様に係る床制振構造において、前記コンクリートスラブの上面及び下面の少なくとも一方には、前記制振装置の一部を露出させる露出口が形成される。
第2態様に係る床制振構造によれば、コンクリートスラブの上面及び下面の少なくとも一方には、制振装置の一部を露出させる露出口が形成される。これにより、コンクリートスラブの上面及び下面の少なくとも一方側から、制振装置の固有振動数を調整することができる。したがって、コンクリートスラブの施工後においても、制振装置の固有振動数を調整することができる。
このように本発明では、コンクリートスラブの上方又は下方に確保する制振装置の設置スペースを低減しつつ、コンクリートスラブの施工後においても制振装置の固有振動数を調整することができる。
さらに、コンクリートスラブの施工完了後に制振装置の固有振動数の調整が可能であることから、コンクリートスラブの施工精度等による制振装置の固有振動数の誤差を解消することができる。
第3態様に係る床制振構造は、第2態様に係る床制振構造において、前記錘は、前記収容室よりも上方で前記弾性体を介して前記コンクリートスラブに支持される吊り部と、前記吊り部に吊り下げられた状態で前記収容室に収容される錘本体部と、を有し、前記露出口は、少なくとも前記コンクリートスラブの前記上面に形成され、前記弾性体を露出させる、
第3態様に係る床制振構造によれば、錘は、吊り部と、錘本体部とを有する。吊り部は、収容室よりも上方で、弾性体を介してコンクリートスラブに支持される。また、錘本体部は、吊り部に吊り下げられた状態で収容室に収容される。これにより、収容室に錘本体部を収容しつつ、コンクリートスラブの上面に形成された露出口から弾性体を露出させることができる。したがって、弾性体の交換等が可能になるため、コンクリートスラブの施工後においても制振装置の固有振動数を容易に調整することができる。
以上説明したように、本発明に係る床制振構造によれば、コンクリートスラブの上方又は下方に確保する制振装置の設置スペースを低減することができる。
第1実施形態に係る床制振構造が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第2実施形態に係る床制振構造が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第2実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第3実施形態に係る床制振構造が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第3実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第4実施形態に係る床制振構造が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 図6に示される制振装置を分解して示す断面図である。 (A)及び(B)は、図6に示される制振装置の設置方法を説明する断面図である。 図6に示される制振装置の設置方法を説明する断面図である。 第4実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第4実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 図11に示される制振装置を分解して示す断面図である。 第4実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第4実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第4実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 (A)及び(B)は、第4実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 (A)は、第5実施形態に係る床制振構造が適用されたコンクリートスラブを示す断面図であり、(B)は、第5実施形態に係る床制振構造の変形例が適用されたコンクリートスラブを示す断面図である。 第1実施形態に係る床制振構造が適用されたコンクリートスラブを示す平面図である。
[第1実施形態]
先ず、第1実施形態に係る床制振構造について説明する。
図1に示されるように、第1実施形態に係る床制振構造10は、コンクリートスラブ12と、制振装置30とを備えている。コンクリートスラブ12は、例えば、鉄筋コンクリート造とされる。
また、コンクリートスラブ12には、二重床構造が適用されている。このコンクリートスラブ12の上面(以下、「スラブ上面」という)12Uには、複数の支柱14を介して床材(床パネル)16が敷設されている。また、コンクリートスラブ12と床材16との間には、設備空間18が形成されている。設備空間18には、例えば、配線や配管等の設備が収容される。
コンクリートスラブ12の下面(以下、「スラブ下面」という)12Lには、天井材(天井パネル及びクロス材)20が重ねられた状態で取り付けられている。つまり、スラブ下面12Lには、天井材20が直張りされている。
制振装置30は、コンクリートスラブ12の振動、特に上下方向の振動を低減する動吸振器(TMD:Tuned Mass Damper)とされている。この制振装置30によって、例えば、重量床衝撃音が低減される。
制振装置30は、筐体32と、錘40と、弾性体54とを有している。筐体32は、筐体本体部34と、ネック部36とを有している。筐体本体部34は、金属板等によって箱状に形成されている。また、筐体本体部34の内部には、収容室Rが形成されている。この筐体本体部34をコンクリートスラブ12に埋設することにより、コンクリートスラブ12の内部に収容室Rが形成されている。
ネック部(通路部)36は、筒状に形成されており、筐体本体部34の上壁部34Uの中央部から上方へ突出している。ネック部36の内部には、収容室Rに通じる通路が形成されている。また、ネック部36の上端には、露出口38が形成されている。このネック部36は、コンクリートスラブ12の上部に埋設されている。これにより、ネック部36によってスラブ上面12Uに、収容室Rに通じる露出口38が形成されている。
錘40は、吊り部42と、錘本体部50とを有している。吊り部42は、ベース部材44と、吊りロッド46と、ナット48とを有している。ベース部材44は、例えば、金属板等によって円盤状に形成される。このベース部材44は、設備空間18に配置されており、後述する弾性体54を介してスラブ上面12Uに支持されている。
吊りロッド46は、金属等によって棒状に形成されている。この吊りロッド46は、上下方向を軸方向(長手方向)として配置されており、ベース部材44の中央部に形成された図示しない貫通孔に挿入されている。また、吊りロッド46の上部46Uには、雄ネジ部が設けられており、この雄ネジ部にナット48が取り付けられている。そして、ナット48がベース部材44と係合することにより、吊りロッド46がベース部材44に支持されている。
吊りロッド46は、ベース部材44から下方へ延出し、スラブ上面12Uに形成された露出口38に挿入されている。この吊りロッド46は、ネック部36の内壁面と非接触状態でネック部36内に配置されている。また、吊りロッド46の先端部(下端部)は、収容室Rに達している。この吊りロッド46の先端部には、錘本体部50が設けられている。
なお、本実施形態では、吊りロッド46とネック部36の内壁面との間に緩衝材(絶縁材)52が設けられている。緩衝材52は、後述する弾性体54と同様の材料によって形成されている。この緩衝材52は、吊りロッド46の上下方向の揺動を補助(許容)する一方で、吊りロッド46の横方向の揺動を抑制している。なお、緩衝材52は、必要に応じて設ければ良く、適宜省略可能である。
錘本体部50は、錘40の半分以上の重量を占める部材とされており、例えば、金属等によってブロック状に形成されている。この錘本体部50は、吊りロッド46に吊り下げられた状態で、収容室Rに収容されている。つまり、本実施形態では、錘40の一部(錘本体部50)が収容室Rに収容されている。一方、吊りロッド46の上部46U、ベース部材44、ナット48、及び弾性体54は、露出口38を介してスラブ上面12Uに露出している。
錘本体部50は、収容室Rの内壁面と非接触状態で当該収容室Rに収容されている。より具体的には、錘本体部50と収容室Rの内壁面との間には、隙間Gが形成されている。この隙間Gによって、錘本体部50の上下方向及び横方向の揺動に伴う錘本体部50と収容室Rの内壁面との接触が抑制される。
弾性体54は、例えば、弾性を有する発泡ウレタン等によってブロック状又はシート状に形成される。また、弾性体54は、収容室Rよりも上方のスラブ上面12Uに、上下方向に伸縮可能に設置されている。この弾性体54の上に、ベース部材44が載置されている。そして、ベース部材44及び吊りロッド46を介して、錘本体部50が弾性体54に支持されている。換言すると、錘40は、弾性体54を介してスラブ上面12Uに上下方向に揺動可能に支持されている。これにより、弾性体54をバネとし、錘40をマスとしたバネマスの振動系(1質点)が構成されている。
なお、弾性体54は、粘弾性体によって形成されても良い。また、弾性体54は、高分子材料(ナノコンポジットゲル、ハイドロゲル)、エラストマー(天然、合成、ウレタン、シリコン、フッ素ゴム)、アスファルト系材料等によって形成されても良い。
このように構成された制振装置30の固有振動数は、錘40の質量や弾性体54のバネ定数によって、コンクリートスラブ12と共振するように適宜設定されている。
次に、制振装置の設置方法の一例について説明する。
先ず、コンクリートスラブ12用の図示しない底型枠上にスペーサを介して、制振装置30の筐体32を設置する。なお、筐体32の収容室Rには、錘本体部50及び吊りロッド46を予め収容しておく。次に、筐体32の周囲にスラブ筋等を適宜配筋した後、ネック部36の上端までコンクリートを打設し、コンクリートスラブ12を形成する。なお、ネック部36の露出口38には、コンクリートが流れ込まないように、図示しない蓋部材を設けても良い。
次に、コンクリートスラブ12のスラブ上面12Uに、弾性体54を介してベース部材44を設置する。この際、ベース部材44の中央部に形成された貫通孔に、ネック部36の露出口38から上方へ突出する吊りロッド46の上部46Uを挿入する。次に、吊りロッド46の上部46Uにナット48を締め込み、吊りロッド46を上方へ移動させることにより、錘本体部50を吊り上げる。これにより、錘本体部50が、吊りロッド46及びベース部材44を介して弾性体54に支持される。
その後、必要に応じて、弾性体54を交換する。若しくは、吊りロッド46やベース部材44を、例えば、径や板厚が異なるものに交換したり、吊りロッド46の上部46Uやベース部材44に図示しない調整用錘(例えば、鉄やコンクリート)を付加したりして錘40の質量を調整する。これにより、錘40とコンクリートスラブ12とが共振するように、制振装置30の固有振動数を調整する。この際、例えば、吊りロッド46の上部46Uやベース部材44に、錘40の振動を検出する加速度センサ等の振動センサを設置しても良い。これにより、制振装置30の固有振動数の調整が容易となる。
次に、第1実施形態の作用について説明する。
図1に示されるように、本実施形態に係る制振装置30によれば、錘40は、弾性体54を介してスラブ上面12Uに支持されている。これにより、例えば、人の歩行等に伴ってコンクリートスラブ12が上下方向に振動すると、錘40が上下方向に揺動(振動)し、動吸効果を発揮する。したがって、コンクリートスラブ12の振動が低減される。また、コンクリートスラブ12の振動が低減される結果、重量床衝撃音等が低減される。
ここで、錘40は、吊り部42及び錘本体部50を有している。錘本体部50は、吊り部42に吊り下げられた状態で、収容室Rに収容されている。つまり、錘40は、その一部がコンクリートスラブ12内の収容室Rに収容されている。これにより、本実施形態では、錘本体部50をコンクリートスラブ12の上方に設置する場合と比較して、コンクリートスラブ12の上方に確保する制振装置30の設置スペースが低減される。
また、吊りロッド46の上部46U、ベース部材44、ナット48、及び弾性体54は、露出口38からスラブ上面12Uに露出し、設備空間18に配置されている。これにより、コンクリートスラブ12の施工後に、弾性体54を交換したり、ベース部材44や吊りロッド46の上部46Uに調整用錘を付加したりすることにより、制振装置30の固有振動数を調整することができる。
このように本実施形態では、コンクリートスラブ12の上方に確保する制振装置30の設置スペースを低減しつつ、コンクリートスラブ12の施工後においても制振装置30の固有振動数を調整することができる。
また、吊り部42は、収容室Rよりも上方で、弾性体54を介してスラブ上面12Uに支持されている。また、錘本体部50は、吊り部42に吊り下げられた状態で、収容室Rに収容されている。これにより、収容室Rに錘本体部50を収容しつつ、スラブ上面12Uに形成された露出口38から、吊り部42の一部及び弾性体54を露出させることができる。したがって、前述したようにコンクリートスラブ12の施工後においても、弾性体54の交換等が可能になるため、制振装置30の固有振動数を調整することができる。
さらに、前述したように、例えば、吊りロッド46の上部46Uやベース部材44に、加速度センサ等の振動センサを設置することにより、制振装置30の振動を検出することができる。したがって、制振装置30の固有振動数の調整が容易となる。
また、吊りロッド46とネック部36の内壁面との間には、緩衝材52が設けられている。この緩衝材52によって、吊りロッド46の横方向の揺動が抑制される。
[第2実施形態]
次に、第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成には、同符号を付して説明を適宜省略する。
図2に示されるように、第2実施形態に係る床制振構造60では、コンクリートスラブ12の上部に調整室Cが形成されている。調整室Cは、例えば、コンクリートスラブ12の上部に型枠62を埋設することにより形成されている。この調整室Cは、収容室Rの上方に配置されており、ネック部36を介して収容室Rと接続されている。
調整室Cには、ベース部材44が収容されている。ベース部材44は、弾性体54を介して調整室Cの下壁部(床部)62Lに支持されている。このベース部材44には、ネック部36から上方へ延出する吊りロッド46の上部46Uがナット48で取り付けられている。
ここで、調整室Cの上端には、露出口64が形成されている。これにより、スラブ上面12Uに、吊りロッド46の上部46U、ベース部材44、ナット48、及び弾性体54を露出させる露出口64が形成されている。なお、調整室Cは、スラブ上面12Uに形成され、吊りロッド46の上部46U等を収容する凹部と捉えることも可能である。
また、スラブ上面12Uには、床材16が重ねられた状態で取り付けられている。つまり、床材16は、スラブ上面12Uに直張りされている。また、調整室Cには、床材16を支持する支持台66が収容されている。この支持台66によって、床材16の撓み等が抑制されている。なお、支持台66は、省略可能である。
次に、第2実施形態の作用について説明する。
図2に示されるように、第2実施形態に係る床制振構造60によれば、コンクリートスラブ12の上部に調整室Cが形成されている。この調整室Cには、吊りロッド46の上部46U、ベース部材44、ナット48、及び弾性体54が収容されている。これにより、吊りロッド46の上部46U等が、スラブ上面12Uから上方へ突出しないため、コンクリートスラブ12の上方に確保する制振装置30の設置スペースを低減することができる。
また、調整室Cによって、スラブ上面12Uに露出口64が形成されている。この露出口64から、吊りロッド46の上部46U等が露出可能とされている。したがって、第1実施形態と同様に、コンクリートスラブ12の施工後においても、制振装置30の固有振動数を調整することができる。また、床材16の施工後においても、調整室C上の床材16を撤去することにより、吊りロッド46の上部46U等を露出させ、制振装置30の固有振動数を調整することができる。
さらに、吊りロッド46の上部46U等は、スラブ上面12Uから上方へ突出しない。そのため、スラブ上面12Uに床材16を直張りすることができる。これにより、本実施形態では、二重床構造と比較して、床材16上の居住空間等を広げることができる。
さらに、調整室Cには、床材16を支持する支持台66が設けられている。これにより、スラブ上面12Uに露出口64を形成しつつ、床材16の撓み等を抑制することができる。
なお、図3に示されるように、制振装置30は、プレキャスト部材(プレキャストコンクリート部材)68の内部に設けられても良い。具体的には、プレキャスト部材68は、収容室R及び調整室Cを有している。この収容室Rと調整室Cとの間の隔壁部68Aには、吊りロッド46の上部46Uが挿入される貫通孔(ネック部)69が形成されている。このプレキャスト部材68は、ハーフプレキャスト床版70の上に載置されている。
また、プレキャスト部材68には、複数の連結筋72が適宜設けられている。これらの連結筋72を介して、プレキャスト部材68とその周囲に打設されたコンクリート(現場打ちコンクリート)74とが一体化されている。これにより、コンクリートスラブ12が形成されている。
[第3実施形態]
次に、第3実施形態について説明する。なお、第3実施形態において、第1実施形態等と同様等の構成には、同符号を付して説明を適宜省略する。
図4に示されるように、第3実施形態に係る床制振構造80の制振装置82は、錘84と、調整機構98とを有している。錘84は、錘本体部50と、調整用ロッド90と、保持部材92と、ナット94とを有している。
錘本体部50は、弾性体54を介して筐体本体部34(収容室R)の下壁部34Lに支持されている。また、筐体本体部34の下壁部34Lには、筐体32を構成するネック部86が設けられている。ネック部86は、筐体本体部34の下壁部34Lからが下方へ突出している。また、ネック部86の下端には、露出口88が形成されている。このネック部86をコンクリートスラブ12の下部に埋設することにより、スラブ下面12Lに露出口88が形成されている。
なお、スラブ下面12Lは、複数の吊りボルト22を介して天井材20が取り付けられている。このコンクリートスラブ12と天井材20との間には、天井裏24が形成されている。天井裏24には、例えば、配線や配管等の設備が収容される。
錘本体部50の下面には、調整用ロッド90が設けられている。調整用ロッド90は、錘本体部50から下方へ延出し、ネック部86に挿入されている。この調整用ロッド90の下部90Lは、露出口88を介して天井裏24に配置されている。
調整用ロッド90の下部90Lは、保持部材92の中央部に形成された図示しない貫通孔に挿入されている。保持部材92は、例えば、金属板等によって円盤状に形成されている。また、調整用ロッド90の下部90Lには、雄ネジ部が設けられており、この雄ネジ部にナット94が取り付けられている。このナット94によって、保持部材92が下側から支持されている。
また、保持部材92とスラブ下面12Lとの間には、弾性体96が設けられている。この弾性体96は、収容室R内の弾性体54と共に、錘84を上下方向に揺動可能に支持している。なお、弾性体96は、例えば、弾性体54と同様の材料によって形成される。
ここで、調整用ロッド90の下部90L、保持部材92、ナット94、及び弾性体96は、露出口88を介してスラブ下面12Lに露出し、天井裏24に配置されている。また、本実施形態では、調整用ロッド90、保持部材92、ナット94、及び弾性体54,96によって、調整機構98が構成されている。
具体的には、調整用ロッド90の下部90Lにナット94を締め込むことにより、コンクリートスラブ12に対して調整用ロッド90が下方へ移動する。これにより、錘本体部50と筐体本体部34の下壁部34Lとの間で弾性体54が圧縮されるとともに、スラブ下面12Lと保持部材92との間で弾性体96が圧縮される。一方、調整用ロッド90の下部90Lのナット94を緩めることにより、弾性体54,96が復元する。この弾性体54,96の圧縮及び復元によって、制振装置82の固有振動数が調整される。
次に、第3実施形態の作用について説明する。
図4に示されるように、本実施形態に係る制振装置82によれば、錘84は、錘本体部50と、調整用ロッド90と、保持部材92と、ナット94とを有している。この錘本体部50は、コンクリートスラブ12内の収容室Rに収容されている。これにより、本実施形態では、錘本体部50をコンクリートスラブ12の下方に設置する場合と比較して、コンクリートスラブ12の下方に確保する制振装置82の設置スペースを低減することができる。
また、スラブ下面12Lには、露出口88が形成されている。この露出口88を介して、調整用ロッド90の下部90L、保持部材92、ナット94、及び弾性体96がスラブ下面12Lに露出し、天井裏24に配置されている。これにより、コンクリートスラブ12の施工後に、弾性体96を交換したり、調整用ロッド90や保持部材92に調整用錘を付加したりすることで、制振装置82の固有振動数を調整することができる。
さらに、本実施形態では、調整用ロッド90、保持部材92、ナット94、及び弾性体54,96によって調整機構98が構成されている。これにより、調整用ロッド90に対してナット94を締めたり、緩めたりすることにより、制振装置82の固有振動数を増減することができる。したがって、制振装置82の固有振動数の調整が容易となる。
なお、図5に示されるように、収容室Rの下方には、露出口99を有する調整室Cを形成しても良い。これにより、スラブ下面12Lに形成された露出口99から調整機構98を露出させることができる。
[第4実施形態]
次に、第4実施形態について説明する。なお、第4実施形態において、第1実施形態等と同様の構成には、同符号を付して説明を適宜省略する。
図6及び図7に示されるように、第4実施形態に係る床制振構造100は、制振装置102を有している。制振装置102は、筐体104と、錘40と、弾性体54,122とを有している。
筐体104は、筐体本体部106と、蓋部110とを有している。筐体本体部106は、金属板等によって、上方が開口された箱状に形成されている。この筐体本体部106の内部には、収容室Rが形成されている。また、筐体本体部106の上端には、収容口108が形成されている。この収容口108は、蓋部110によって開閉可能とされている。
筐体本体部106の上端には、蓋部110がビス116で取り付けられるフランジ部106Aが形成されている。また、筐体本体部106は、複数のスペーサ109によって支持されている。なお、本実施形態では、フランジ部106Aが、筐体本体部106の上端から筐体本体部106の内側へ延出しているが、フランジ部は、筐体本体部106の上端から筐体本体部106の外側へ延出させても良い。この際、フランジ部に取り付けられるビス116がコンクリートスラブ12に干渉する場合には、フランジ部の下側にスポンジ等の保護材(スペーサ)を配置しても良い。
蓋部110は、金属板等によって形成されている。この蓋部110は、調整室Cを形成する凹部112と、凹部112の外周部から外側へ張り出し、筐体本体部106のフランジ部106Aにビス116で固定されるフランジ部114とを有している。凹部112の上端には、露出口118が形成されている。また、凹部112(調整室C)の底壁部112Lには、貫通孔120が形成されている。貫通孔120には、吊りロッド46の上部46Uが挿入される。
弾性体122は、錘本体部50の上面に配置されている。この弾性体122は、調整室C内の弾性体54と共に、錘40を上下方向に揺動可能に支持している。また、本実施形態では、吊り部42及び弾性体54,122によって、調整機構124が構成されている。
次に、制振装置の設置方法の一例について説明する。
図8(A)に示されるように、先ず、コンクリートスラブ12の底型枠128の上に、複数のスペーサ109を介して制振装置102の筐体本体部106を設置する。次に、筐体本体部106内の収容室Rに、吊りロッド46が設けられた錘本体部50を収容する。
次に、図8(A)及び図8(B)に示されるように、筐体本体部106の周囲にスラブ筋26を適宜配筋する。次に、筐体本体部106の周囲に、コンクリートを打設してコンクリートスラブ12を形成する。なお、筐体本体部106の外面には、コンクリートスラブ12との一体性を高めるアンカー部材等を適宜設けても良い。
次に、図9に示されるように、錘本体部50の上面に弾性体122を設置するとともに、筐体本体部106の収容口108を蓋部110によって塞ぐ。次に、調整室Cの底壁部112Lに、弾性体54を介してベース部材44を設置する。次に、吊りロッド46の上部46Uにナット48を締め込む。これにより、ベース部材44に対して吊りロッド46が上方へ移動し、錘本体部50が吊り下げられた状態で蓋部110に支持される。
なお、吊りロッド46の上部46Uにナット48を締め込む際に、ナット48と共に吊りロッド46及び錘本体部50が回転(共回り)する可能性がある。この対策として本実施形態では、蓋部110のフランジ部114の取付孔から回転拘束部材126を挿入し、錘本体部50の回転を拘束した状態で、吊りロッド46の上部46Uにナット48を締め込む。その後、回転拘束部材126を撤去し、筐体本体部106のフランジ部106Aに蓋部110のフランジ部114をビス116で固定する。
次に、調整機構124のナット48の締め込み量を増減したり、弾性体54を交換したりすることにより、制振装置102の固有振動数を調整する。次に、図6に示されるように、調整室Cの支持台66を設置する。次に、スラブ上面12Uに床材16を敷設する。
次に、第4実施形態の作用について説明する。
図6に示されるように、本実施形態に係る制振装置102によれば、筐体104は、筐体本体部106と、蓋部110とを有している。この筐体104をコンクリートスラブ12に埋設することにより、コンクリートスラブ12の内部に、錘本体部50を収容する収容室Rを容易に形成することができる。
また、蓋部110には、吊りロッド46の上部46U、ベース部材44、ナット48、及び弾性体54を収容する調整室Cが形成されている。これにより、第2実施形態(図2参照)と同様の効果を得ることができる。
さらに、吊りロッド46の上部46U、ベース部材44、ナット48、及び弾性体54,122によって調整機構124が構成されている。これにより、第3実施形態と同様に、制振装置102の固有振動数を容易に調整することができる。
[変形例]
次に、第4実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、蓋部110の凹部112内に調整室Cを形成したが、上記実施形態はこれに限らない。例えば、図10に示される変形例では、平板状の蓋部130の上面に、筒状部132が設けられている。この筒状部132の内部に、調整室Cが形成されている。
また、例えば、図11及び図12に示される変形例では、筒状部132の下部に充填コンクリート(プレキャストコンクリート)134が予め充填されている。充填コンクリート134の中央部には貫通孔136が形成されており、この貫通孔136に吊りロッド46の上部46Uが挿入されている。
また、筒状部132には、複数の連結筋138が適宜設けられている。これらの連結筋138を介して、筒状部132とその周囲に打設されたコンクリート(現場打ちコンクリート)140とが一体化されている。
次に、図13に示される変形例では、制振装置141は、弾性体としての板バネ142を有している。具体的には、吊りロッド46の両側には、一対の板バネ142が配置されている。各板バネ142は、板状に形成されており、蓋部144に片持ちで支持されている。なお、各板バネ142は、ビス146で蓋部144に固定されている。また、蓋部144は、筐体本体部106に溶接等で固定されている。
一対の板バネ142には、ナット48及び吊りロッド46を介して錘本体部50が吊り下げられた状態で支持されている。これにより、コンクリートスラブ12が振動すると、一対の板バネ142が弾性変形(矢印K)し、錘本体部50が振動する。この振動に伴って錘本体部50が動吸効果を発揮することにより、コンクリートスラブ12の振動が低減される。
なお、制振装置141の固有振動数を調整する場合は、板バネ142を板厚の異なる板バネに交換したり、板バネ142にスリットを形成したりすることで、板バネ142のバネ定数を増減する。また、板バネ142に調整用錘を付加したり、板バネ142に図示しない補剛板を貼付したりしても良い。さらに、板バネ142に粘弾性体等を貼付することにより、板バネ142に減衰を付与することも可能である。
次に、図14に示される変形例では、コンクリートスラブ12に制振装置150が埋設されている。制振装置150は、図6に示される制振装置102を上下反転させたものに相当する。この制振装置150では、調整機構98を露出させる露出口118がスラブ下面12Lに形成されている。これにより、スラブ下面12L側から調整機構98を操作し、制振装置102の固有振動数を調整することができる。なお、制振装置150の調整機構98は、図4に示される調整機構98と同様の構成となる。
次に、図15に示される変形例では、ハーフプレキャスト床版70上に制振装置150が設置されている。このハーフプレキャスト床版70には、調整室Cの露出口118に通じる操作用貫通孔152が形成されている。これにより、スラブ下面12L側から操作用貫通孔152を介して調整機構98を操作し、制振装置150の固有振動数を調整することができる。
次に、図16(A)及び図16(B)に示される変形例では、筐体104の筐体本体部106の上に箱状のスペーサ型枠154を載置した状態で、筐体本体部106の周囲にコンクリート(現場打ちコンクリート)し、コンクリートスラブ12を形成する。その後、スペーサ型枠154を撤去することにより、筐体本体部106の上方に調整室Cを形成している。このようにスペーサ型枠154を用いることにより、コンクリートスラブ12に収容室Rを容易に形成することができる。
[第5実施形態]
次に、第5実施形態について説明する。なお、第5実施形態において、第1実施形態等と同様の構成には、同符号を付して説明を適宜省略する。
図17(A)に示されるように、第5実施形態に係る床制振構造160は、制振装置162を有している。制振装置162は、錘164と、弾性体としての被覆弾性体170とを有し、コンクリートスラブ12に埋設されている。
錘164は、例えば、金属等によってブロック状に形成されている。また、錘164の表面は、全面に亘って被覆弾性体170で被覆されている。被覆弾性体170は、例えば、発泡ウレタン等によって形成されている。この被覆弾性体170は、錘164の上面を被覆する上面被覆部170Uと、錘164の下面を被覆する下面被覆部170Lと、錘164の側面を被覆する側面被覆部170Sとを有している。
上面被覆部170U及び下面被覆部170Lは、錘164を上下方向に揺動可能に支持している。一方、側面被覆部170Sは、錘164と収容室Rの内壁面との干渉を抑制する緩衝材として機能する。
ここで、錘164及び被覆弾性体170は、コンクリートスラブ12の底型枠上に図示しないスペーサを介して設置される。この状態で、錘164及び被覆弾性体170の周囲にコンクリート(現場打ちコンクリート)を打設することにより、コンクリートスラブ12に錘164及び被覆弾性体170が埋設されている。この結果、コンクリートスラブ12の内部に、錘164及び被覆弾性体170を収容する収容室Rが形成されている。つまり、本実施形態では、錘164全体が、コンクリートスラブ12内の収容室Rに収容されている。
次に、第5実施形態の作用について説明する。
図17(A)に示されるように、本実施形態に係る制振装置162によれば、錘164は、被覆弾性体170の上面被覆部170U及び下面被覆部170Lを介してコンクリートスラブ12に支持されている。これにより、例えば、コンクリートスラブ12が上下方向に振動すると、錘164が上下方向に揺動(振動)し、動吸効果を発揮する。したがって、コンクリートスラブ12の振動が低減される。また、コンクリートスラブ12の振動が低減される結果、重量床衝撃音等が低減される。
また、本実施形態では、錘164全体が、コンクリートスラブ12内の収容室Rに収容されている。これにより、コンクリートスラブ12の上方又は下方に確保する制振装置162の設置スペースを低減することができる。
さらに、本実施形態では、被覆弾性体170によって表面が被覆された錘164の周囲にコンクリートを打設することにより、コンクリートスラブ12に錘164及び被覆弾性体170が埋設される。したがって、コンクリートスラブ12の内部に錘164及び被覆弾性体170を容易に設置することができる。
なお、図17(B)に示される変形例のように、錘164の表面は、弾性体としての被覆弾性体172と、緩衝材174とによって被覆することも可能である。
[補足]
次に、制振装置の設置位置について補足する。
図18には、コンクリートスラブ12の平面図が示されている。また、図18には、コンクリートスラブ12の3次モード及び4次モードの振動波形を示すグラフG3,G4が示されている。なお、コンクリートスラブ12の周囲には、4本の柱180が立てられている。
グラフG3,G4から分かるように、制振装置30は、コンクリートスラブ12の振動の腹P又はその周辺部に設置することで、コンクリートスラブ12の振動を効率的に低減することができる。
また、コンクリートスラブ12の長手方向の全長をLとした場合、3次モード及び4次モードの振動の腹Pは、コンクリートスラブ12の長手方向の端部12Eから略(1/6)Lの辺りに位置する。したがって、コンクリートスラブ12の端部12Eから(1/6)Lの辺りに制振装置30を設置することにより、コンクリートスラブ12の3次モード及び4次モードの振動を効率的に低減することができる。
ここで、重量床衝撃音は、例えば、63Hz帯域(45〜90Hz)で性能を確保することが難しい。このような重量床衝撃音は、一般的な板状集合住宅(スパン6〜8m×10〜13m、スラブ厚150〜250mm)では、上記3次モード及び4次モードの振動に相当する。したがって、上記のように、コンクリートスラブ12の端部12Eから(1/6)Lの辺りに制振装置30を設置することにより、重量床衝撃音も効率的に低減することができる。
次に、上記第1〜第5実施形態の変形例について説明する。なお、以下では、第1実施形態を例に各種の変形例について説明するが、これらの変形例は、第2〜第4実施形態にも適宜適用可能である。
上記第1実施形態では、スラブ上面12Uに露出口38が形成されるが、これに限らない。露出口は、スラブ上面12U及びスラブ下面12Lの少なくとも一方に形成することができる。したがって、例えば、スラブ下面12Lに露出口を形成し、当該スラブ下面12Lから錘本体部50を露出させても良い。この場合、例えば、錘本体部50に調整用錘等を付加することにより、制振装置30の固有振動数を調整することができる。
また、制振装置30の設置方法、及びコンクリートスラブ12の施工方法は、適宜変更可能である。
また、制振装置30は、ボイドスラブの中空部(収容室)に設置することも可能である。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
10 床制振構造
12 コンクリートスラブ
12U スラブ上面(コンクリートスラブの上面)
12L スラブ下面(コンクリートスラブの下面)
30 制振装置
38 露出口
40 錘
42 吊り部
50 錘本体部
54 弾性体
60 床制振構造
64 露出口
80 床制振構造
82 制振装置
84 錘
88 露出口
96 弾性体
99 露出口
100 床制振構造
102 制振装置
118 露出口
122 弾性体
141 制振装置
142 板バネ(弾性体)
150 制振装置
160 床制振構造
162 制振装置
164 錘
170 被覆弾性体(弾性体)
172 被覆弾性体(弾性体)
R 収容室

Claims (3)

  1. 内部に収容室を有するコンクリートスラブと、
    前記収容室に少なくとも一部が収容される錘と、前記コンクリートスラブに設けられ、前記錘を前記収容室の内壁面と非接触状態で揺動可能に支持する弾性体と、を有する制振装置と、
    を備え、
    前記コンクリートスラブの上面及び下面の少なくとも一方には、前記制振装置の一部を露出させる露出口が形成される、
    床制振構造。
  2. 開口がない収容室を内部に有するコンクリートスラブと、
    前記収容室に収容される錘と、前記収容室内に設けられ、前記錘を揺動可能に支持する弾性体と、を有する制振装置と、
    を備える床制振構造。
  3. 前記錘は、
    前記収容室よりも上方で前記弾性体を介して前記コンクリートスラブに支持される吊り部と、
    前記吊り部に吊り下げられた状態で前記収容室に収容される錘本体部と、
    を有し、
    前記露出口は、少なくとも前記コンクリートスラブの前記上面に形成され、前記弾性体を露出させる、
    請求項に記載床制振構造。
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