JPH03260245A - Soundproof floor structure - Google Patents
Soundproof floor structureInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、階上で発生する床衝撃音の防止のためにダ
イナミックダンパーを用いた防音床構造に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a soundproof floor structure using a dynamic damper to prevent floor impact noise generated on floors.
従来、ダイナミックダンパーをスラブに設置する場合、
最適な設置個数および固有値の設定については実地検証
によって行ってきた。例えば、第10図に示すようにス
ラブ1の4次の固有値(55Hz)における振動モード
の節2(図面上点線で示す)の部分にも6ケのダイナミ
ックダンパー100を設置していた。Conventionally, when installing a dynamic damper on a slab,
The optimal number of installations and the setting of eigenvalues have been determined through field verification. For example, as shown in FIG. 10, six dynamic dampers 100 were also installed at node 2 (indicated by a dotted line in the drawing) of the vibration mode at the fourth-order eigenvalue (55 Hz) of slab 1.
振動モードの節2を示す図面上の点線で囲まれた部分が
振動モードの腹の部分となり、X軸方向に3列、Y軸方
向に2列、合計6ケの腹があり、この腹の部分には18
ケのダイナミックダンパー101を設置していた。ダイ
ナミックダンパー100.101ともにその固有値を5
8Hzにチューニングしていた。The part surrounded by the dotted line on the drawing indicating node 2 of the vibration mode is the antinode part of the vibration mode.There are 6 antinodes in total, 3 rows in the X-axis direction and 2 rows in the Y-axis direction. 18 in the part
Ke's Dynamic Damper 101 was installed. Both dynamic damper 100 and 101 have their eigenvalues 5.
It was tuned to 8Hz.
従来は、振動モードの節20部分にもダイナミックダン
パー100を設け、しかもスラブ1の所定の固有値にの
み対応するようにダイナミックダンパー100,101
をチューニングしていたので、階上で発生する床衝撃音
を有効に防止することができなかった。Conventionally, a dynamic damper 100 is also provided at the node 20 portion of the vibration mode, and the dynamic dampers 100, 101 are arranged so as to correspond only to a predetermined eigenvalue of the slab 1.
Because of this, it was not possible to effectively prevent the floor impact noise that occurs upstairs.
そこで、この発明は、スラブの固有値が一定でないこと
及び振動モードの腹近傍にダイナミックダンパーを設け
ることが床衝撃音防止に有効であることに着目し、スラ
ブの複数の固有値にダイナミックダンパーの固有値を合
わせ、ダイナミックダンパーの取付位置に配慮して有効
に床衝撃音を防止した防音床構造を提供することを目的
とする。Therefore, this invention focuses on the fact that the eigenvalues of a slab are not constant and that providing a dynamic damper near the antinode of the vibration mode is effective in preventing floor impact noise. In addition, it is an object of the present invention to provide a soundproof floor structure that effectively prevents floor impact noise by considering the mounting position of a dynamic damper.
上述の目的を達成するため、この発明は、複数階の建物
駆体のスラブの天井側にスラブの固有値1次、2次、・
・・・・・n次の少なくとも2つの固有値の振動モード
の腹の位置近傍に夫々ダイナミックダンパーを設置し、
ダイナミックダンパーの固有値をスラブの固有値近傍に
チューニングしたものである。In order to achieve the above object, the present invention provides slab eigenvalues of the first order, second order, .
...A dynamic damper is installed near the antinode of the vibration mode of at least two eigenvalues of the nth order, respectively,
The dynamic damper's eigenvalue is tuned to be close to the slab's eigenvalue.
この発明において、例えばスラブの固有値中3次の固有
値(38)(z)と4次の固有値(55&)に着目し、
各固有値の振動モードの腹の部分に固有値が40Hz、
58&にチューニングしたダイナミックダンパーを設置
することで、広い範囲の周波数でスラブの振動低減を図
ることができた。In this invention, for example, focusing on the third-order eigenvalue (38) (z) and the fourth-order eigenvalue (55 &) among the eigenvalues of the slab,
The eigenvalue is 40Hz at the antinode of the vibration mode of each eigenvalue,
By installing a dynamic damper tuned to 58&, it was possible to reduce slab vibration over a wide range of frequencies.
以下にこの発明の好適な実施例を図面を参照にして説明
する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図に示す実施例は、スラブ1の3次の固有値(38
Hz)の振動モードの腹の部分に固有値を40Hzにチ
ューニングしたダイナミックダンパー3(図中斜線を入
れたもの)を設置し、スラブ1の4次の固有値(55H
z)の振動モードの腹の部分に固有値を58&にチュー
ニングしたダイナミックダンパー4を設置した。ダイナ
ミックダンパー3,4は、付加質量5とバネ材6とから
成る(第2.3図参照)。第4図は、スラブ1の3次の
固有値(38Hz)の振動モードの腹の部分にダイナミ
ックダンパー3(40Hz)を8ケ設置したものであり
、スラブ103次の固有値に対しては振動を有効に防止
する。第5図は、スラブ1の4次の固有値(55Hz)
の振動モードの腹の部分にダイナミックダンパー4(5
81(z)を24ケ設置したものであり、スラブ1の4
次の固有値に対しては振動を有効に防止する。これら第
4.5図に示すダイナミックダンパー3,4の設置例を
組合せて、スラブlの3次、4次の固有値に対して振動
防止を図ったものが、第1図に示す実施例である。ダイ
ナミックダンパー3,4は、振動モードの各腹の中心位
置に設置するのが最も好ましいが、この中心位置を多少
ずれても腹の範囲内に設置すれば効果が得られる。In the embodiment shown in FIG. 1, the cubic eigenvalue (38
A dynamic damper 3 (hatched in the figure) whose eigenvalue is tuned to 40Hz is installed at the antinode of the vibration mode of the slab 1 (55H).
A dynamic damper 4 with an eigenvalue tuned to 58& was installed at the antinode of the vibration mode of z). The dynamic dampers 3, 4 consist of an additional mass 5 and a spring material 6 (see FIG. 2.3). Figure 4 shows eight dynamic dampers 3 (40Hz) installed at the antinode of the vibration mode of the third-order eigenvalue (38Hz) of slab 1, and vibration is effective for the 103rd-order eigenvalue of the slab. to prevent. Figure 5 shows the fourth-order eigenvalue (55Hz) of slab 1.
Dynamic damper 4 (5
81 (z) is installed, and 4 of slab 1 is installed.
Vibration is effectively prevented for the following eigenvalues. The example shown in Fig. 1 is a combination of the installation examples of the dynamic dampers 3 and 4 shown in Fig. 4.5 to prevent vibrations against the 3rd and 4th order eigenvalues of the slab l. . It is most preferable to install the dynamic dampers 3 and 4 at the center of each antinode of the vibration mode, but even if the center positions are slightly shifted, the effect can be obtained if the dampers are installed within the range of the antinode.
スラブIの固有値は、3次、4次のみならず、第6図(
a)・(社)・(C)に示すように、1次、2次、5次
、さらには図示しないが6次、7次、・・・・・・、n
次の固有値が存在する。このような固有値の振動モード
の腹及び節2を測定するには、モード解析を行う。例え
ば、2チヤンネルF ET (First F。The eigenvalues of slab I are not only 3rd and 4th order, but also Fig. 6 (
As shown in a), (company), (C), 1st, 2nd, 5th, and even 6th, 7th, etc. (not shown), n
The following eigenvalues exist. To measure the antinode and node 2 of the vibration mode of the eigenvalue, a mode analysis is performed. For example, two-channel FET (First F.
urier Transformation)分析器の
1つのf+’Jネルに測定点を固定した加速度センサー
を取付け、そこでの測定値を基準として他チャンネルで
測ったもう1つの加速度センサーから得られる値とを比
較する。そして、スラブ1上で測定点を移動することで
、各点での振動の振幅比(伝達関数)と位相が判明する
。これらの結果から得られた各データをコンピュータで
整理すると、スラブ1の各共振点での振動モードを求杓
ることができる。(Transformation) An acceleration sensor with a fixed measurement point is attached to one f+'J channel of the analyzer, and the measured value there is used as a reference to compare the value obtained from another acceleration sensor measured in another channel. By moving the measurement points on the slab 1, the amplitude ratio (transfer function) and phase of the vibration at each point can be determined. By organizing the data obtained from these results using a computer, the vibration mode at each resonance point of the slab 1 can be determined.
ダイナミックダンパー3.4の固有値f (&)、付加
質量5の質量をM (kg> 、バネ材6のバネ定数を
K (kg/cm) 、損失係数をη、とすると、とい
う式で表わせる。固有値を高い周波数にチュニングした
い場合は、Mを小さく、あるいはKを大きくすることで
可能となる。低い周波数にチューニングしたいときには
、Mを大きく、あるいはKを小さくすることで可能であ
り、ダイナミックダンパー3.4の固有値の調整は容易
に行うことができる。If the eigenvalue of the dynamic damper 3.4 is f (&), the mass of the additional mass 5 is M (kg>), the spring constant of the spring material 6 is K (kg/cm), and the loss coefficient is η, then it can be expressed by the following formula. If you want to tune the eigenvalue to a high frequency, you can do so by decreasing M or increasing K. If you want to tune to a low frequency, you can do so by increasing M or decreasing K. Adjustment of the eigenvalue of 3.4 can be easily performed.
上述したモード解析において、ダイナミックダンパー3
.4をスラブ1の天井側に設置したときの振動性状の変
化をシュミレーション手法を使用して調査することがで
きる。ダイナミックダンパー3.4の設置位置、設置数
量、重さ、減衰係数等の最適化を机上で検討することが
可能となり、従来の如き実地検証によるシュミレーショ
ンに比べて設計効率が著しく向上する。このようなシュ
ミレーションを行った結果、以下のことが判明した。In the mode analysis described above, dynamic damper 3
.. 4 is installed on the ceiling side of the slab 1, changes in vibration properties can be investigated using a simulation method. Optimization of the installation position, installation quantity, weight, damping coefficient, etc. of the dynamic damper 3.4 can be studied on paper, and design efficiency is significantly improved compared to conventional simulations based on field verification. As a result of performing such simulations, the following was found.
すなわち、スラブ1の重量をM。、ダイナミックダンパ
ー3.4の全重量をMlとすると、M、/MO= 0.
02〜0.5
とすることが望ましい。0.5よりも大だと所期の目的
での周波数での振動低減が図り難くなる。That is, the weight of slab 1 is M. , if the total weight of the dynamic damper 3.4 is Ml, then M,/MO=0.
It is desirable to set it to 02-0.5. If it is larger than 0.5, it will be difficult to reduce vibration at the intended frequency.
また、スラブ1の固有値をf。、ダイナミックダンパー
3.4の固有値をf+とすると、r+/fo=0.9〜
1.4
とすることが望ましい(第7図参照)。この範囲からず
れると振動低減の効果が薄れる。この第7図中の「未対
策」として表示される曲線は、ダイナミックダンパーを
設置しないスラブ1単独の共振曲線を示す。振動する物
体(スラブ1)は広い周波数範囲に沢山の共振系を持ち
、夫々は独立の質量、ばね、抵抗を持つ系と考えること
ができ、周波数を変化させると第7図に示すような共振
曲線を描く。また、第7図中の振動加速度伝達率Hは、
χ0
となる。さらに、ダイナミックダンパー3.4の損失係
数ηは、第8図に示すように、
η=0.02〜0.4
とすることが望ましい。この損失係数ηは、ダイナミッ
クダンパー3.4の固有値fとそのときの応答速度Vの
V/Hになる周波数幅△f (振動エネルギーが1/2
となる周波数幅)の比として定義され、
η=Δf/f
の式から求められる。ダイナミックダンパー34のバネ
材6としてゴムを使用した場合、損失係数ηは、
天然ゴム ・・・・・・・・・・・・ 0.05
〜0.15クロロブレンゴム ・・・・・・ 0,1
5〜0,3SBR・・・・・・・・・・・・ 0.15
〜0.3ブチルゴム ・・・・・・・・・・・・
0.25〜0.4となり、バネ材6に使用するゴムの材
質を変えることで損失係数ηを変更することができる。Also, the eigenvalue of slab 1 is f. , if the eigenvalue of the dynamic damper 3.4 is f+, then r+/fo=0.9~
1.4 (see Figure 7). If it deviates from this range, the vibration reduction effect will be diminished. The curve displayed as "unmeasured" in FIG. 7 shows the resonance curve of the slab 1 alone without the dynamic damper installed. The vibrating object (slab 1) has many resonant systems in a wide frequency range, each of which can be thought of as a system with independent mass, spring, and resistance, and when the frequency is changed, resonance occurs as shown in Figure 7. Draw a curve. Further, the vibration acceleration transmission rate H in FIG. 7 is χ0. Furthermore, the loss coefficient η of the dynamic damper 3.4 is desirably set to 0.02 to 0.4, as shown in FIG. This loss coefficient η is a frequency width Δf (vibration energy is 1/2
It is defined as the ratio of the frequency width), and is determined from the formula: η=Δf/f. When rubber is used as the spring material 6 of the dynamic damper 34, the loss coefficient η is as follows: Natural rubber ・・・・・・・・・・・・ 0.05
~0.15 Chloroprene rubber ・・・・・・ 0,1
5~0,3SBR・・・・・・・・・・・・ 0.15
~0.3 Butyl rubber ・・・・・・・・・・・・
The loss coefficient η can be changed from 0.25 to 0.4 by changing the material of the rubber used for the spring material 6.
グラフ中「未対策」の曲線は、第7図と同様のスラブ1
単独の共振曲線を示す。The “unmeasured” curve in the graph is for slab 1, which is the same as in Figure 7.
A single resonance curve is shown.
なお、第7図に示すチューニング周波数変更による伝達
関数の変化とダイナミックダンパーの効果を示すグラフ
において、ダイナミックダンパーにおけるM=10kg
、η=0.1、とした。In addition, in the graph showing the change in transfer function due to tuning frequency change and the effect of the dynamic damper shown in Fig. 7, M = 10 kg for the dynamic damper.
, η=0.1.
また、第8図に示すグラフでは、M=10kg。Furthermore, in the graph shown in FIG. 8, M=10 kg.
f l/fo=1.05、とした。f l/fo = 1.05.
第9図は、床衝撃音遮断性能について、JIS−A−1
418に基づいて測定したグラフであり、図中■〜■は
以下の通りである。床衝撃源は、バングマシンによる重
量床衝撃源を使用した。Figure 9 shows the JIS-A-1 floor impact sound isolation performance.
This is a graph measured based on 418, and ■ to ■ in the figure are as follows. A heavy floor impact source using a bang machine was used as the floor impact source.
■ ・・・ スラブ素地の性能
■ ・・・ 第10図に示す従来例
■ ・・・ 第2図に示すもの
■ ・・・ 第1図に示す実施例
このグラフからも明らかなように、この発明では符号■
、■に示すものよりも床衝撃音遮断性能の改善がみられ
た。■ ... Performance of the slab material ■ ... Conventional example shown in Fig. 10 ■ ... Shown in Fig. 2 ■ ... Example shown in Fig. 1 As is clear from this graph, this In invention, the symbol ■
, Improvement in floor impact sound insulation performance was observed compared to those shown in ■.
以上説明したように、この発明によれば、複数階の建物
駆体のスラブの天井側にスラブの固有値1次、2次、・
・・・・・n次の少なくとも2つの固有値の振動モード
の腹の位置近傍に夫々ダイナミックダンパーを設置し、
ダイナミックダンパーの固有値をスラブの固有値近傍に
チューニングしたので、階上で発生する床衝撃音を有効
に防止できる。As explained above, according to the present invention, the eigenvalues of the slab, 1st order, 2nd order, .
...A dynamic damper is installed near the antinode of the vibration mode of at least two eigenvalues of the nth order, respectively,
Since the eigenvalue of the dynamic damper is tuned to be close to the eigenvalue of the slab, floor impact noise generated on floors can be effectively prevented.
第1図はこの発明の好適な実施例を示す平面図、第2図
はダイナミックダンパーの床面図、第3図は第2図の下
方から見た図、第4図は3次の固定値の振動モードの腹
の部分にダイナミックダンパーを設置した平面図、第5
図は4次の固定値の振動モードの腹の部分にダイナミッ
クダンパーを設置した平面図、第6図(a)〜(C)は
スラブの固定値の1次、2次、5次を示す図、第7図は
チューニング周波数変更による伝達関数の変化とダイナ
ミックダンパーの効果を示すグラフ、第8図は損失係数
の変更による伝達関数の変化とダイナミックダンパーの
効果を示すグラフ、第9図は床衝撃音遮断性能の測定結
果を示すグラフ、第10図は従来例を示す平面図である
。
1−・・スラブ、
2・・・振動モードの節、
3.4・・・ダイナミックダンパー
5・・・付加質量、
6・・・バネ材。Fig. 1 is a plan view showing a preferred embodiment of the present invention, Fig. 2 is a floor plan of the dynamic damper, Fig. 3 is a view from below Fig. 2, and Fig. 4 is a tertiary fixed value. 5th plan view showing a dynamic damper installed at the antinode of the vibration mode of
The figure is a plan view of a dynamic damper installed at the antinode of the fourth-order fixed value vibration mode, and Figures 6 (a) to (C) are diagrams showing the first, second, and fifth orders of the fixed value of the slab. , Figure 7 is a graph showing the change in the transfer function due to a change in the tuning frequency and the effect of the dynamic damper, Figure 8 is a graph showing the change in the transfer function due to a change in the loss coefficient and the effect of the dynamic damper, and Figure 9 is a graph showing the effect of the dynamic damper on the floor impact. A graph showing the measurement results of sound insulation performance, and FIG. 10 is a plan view showing a conventional example. 1-... Slab, 2... Vibration mode node, 3.4... Dynamic damper 5... Additional mass, 6... Spring material.
Claims (1)
値1次、2次、・・・・・・n次の少なくとも2つの固
有値の振動モードの腹の位置近傍に夫々ダイナミックダ
ンパーを設置し、 ダイナミックダンパーの固有値をスラブの固有値近傍に
チューニングしたことを特徴とする防音床構造。 2、ダイナミックダンパーの固有値/スラブの固有値=
0.9〜1.4、としたことを特徴とする請求項1に記
載の防音床構造。 3、ダイナミックダンパーの全重量/スラブ重量=0.
02〜0.5、としたことを特徴とする請求項1又は2
に記載の防音床構造。 4、ダイナミックダンパーの損失係数を0.02〜0.
4の範囲としたことを特徴とする請求項1ないし3のい
ずれか1項に記載の防音床構造。[Claims] 1. Near the position of the antinode of the vibration mode of at least two eigenvalues of the first, second, ... n-th eigenvalues of the slab on the ceiling side of the slab of a multi-story building structure. A soundproof floor structure characterized by installing a dynamic damper in each of the slabs and tuning the eigenvalue of the dynamic damper to be close to the eigenvalue of the slab. 2. Eigenvalue of dynamic damper/Eigenvalue of slab =
The soundproof floor structure according to claim 1, characterized in that the soundproof floor structure has a coefficient of 0.9 to 1.4. 3. Total weight of dynamic damper/slab weight = 0.
02 to 0.5.
Soundproof floor structure described in . 4. Set the loss coefficient of the dynamic damper to 0.02 to 0.
The soundproof floor structure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the soundproof floor structure is set in a range of 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32294989A JPH03260245A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Soundproof floor structure |
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JP32294989A JPH03260245A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Soundproof floor structure |
Related Child Applications (1)
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JP3040803A Division JPH04213650A (en) | 1991-02-14 | 1991-02-14 | Structure of sound-proof floor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH03260245A true JPH03260245A (en) | 1991-11-20 |
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JP32294989A Pending JPH03260245A (en) | 1989-12-13 | 1989-12-13 | Soundproof floor structure |
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