JPH06257320A - マスダンパー - Google Patents
マスダンパーInfo
- Publication number
- JPH06257320A JPH06257320A JP4364593A JP4364593A JPH06257320A JP H06257320 A JPH06257320 A JP H06257320A JP 4364593 A JP4364593 A JP 4364593A JP 4364593 A JP4364593 A JP 4364593A JP H06257320 A JPH06257320 A JP H06257320A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- column
- heavy weight
- damper
- mass damper
- Prior art date
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- Granted
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 構成が簡単で長周期の設定が簡単で、小さい
振動レベルから有効に作動しうるマスダンパーを提供す
る。 【構成】 建物１の屋上階に配設した柱２の上端に、水
平移動自在とした場合の座屈荷重以上の重量の重錘３を
支持せしめ、同重錘３とバットレス４との間にばね５を
配設するとともに、重錘３と建物１の床との間に水平方
向ダンパー６を介装した。
振動レベルから有効に作動しうるマスダンパーを提供す
る。 【構成】 建物１の屋上階に配設した柱２の上端に、水
平移動自在とした場合の座屈荷重以上の重量の重錘３を
支持せしめ、同重錘３とバットレス４との間にばね５を
配設するとともに、重錘３と建物１の床との間に水平方
向ダンパー６を介装した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチューンドマスダンパー
（ＴＭＤ）、アクティブマスダンパー（ＡＭＤ）、また
はチューンされたアクティブマスダンパーの如きマスダ
ンパー、詳しくはマスダンパーの重錘の支持構造に係る
ものである。
（ＴＭＤ）、アクティブマスダンパー（ＡＭＤ）、また
はチューンされたアクティブマスダンパーの如きマスダ
ンパー、詳しくはマスダンパーの重錘の支持構造に係る
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の構造としては、（イ）柱
ａに重錘ｂを取付ける構造型式のものがあり、この場
合、柱の剛性、重錘の重量によって系の固有周波数が定
まるものであって、重錘と下部の構造物との間にダンパ
ーを取付ける。この系の固有周波数を下部の構造物にお
ける除去したい周波数に近付け、適切な減衰をとること
によってＴＭＤとなる。（図６参照） （ロ）構造物ｃに振り子ｄを取付ける。この振り子によ
る方法も（イ）と同様にＴＭＤとなり、このＴＭＤを長
周期にしようとすると、振り子は長くなる。（図７参
照）図８に示すように振り子ｄを多段に重ね合わせるこ
とによって、低い高さで、長周期の振り子をつくること
ができる。 （ハ）ベアリングｅ等により重錘ｂを滑らすことによっ
て横方向に自由に動けるようにし、剛性はばねによって
与え、ダンパーを重錘と床ｆとの間に取付ける。（図９
参照） （ニ）重錘ａを両端ピンｇの柱ｈで支持し、重錘ａの水
平方向の剛性はバットレスｉとの間に介装したばねｊに
よって賦与し、同ばねｊの剛性、または前記重錘ａの重
量を調整することによってＴＭＤとして働くように構成
する。（図１０参照） なお前記の各構造形式をＡＭＤ、またはチューンされた
アクティブマスダンパーとして利用する場合、前記重錘
には外部から力を加える。
ａに重錘ｂを取付ける構造型式のものがあり、この場
合、柱の剛性、重錘の重量によって系の固有周波数が定
まるものであって、重錘と下部の構造物との間にダンパ
ーを取付ける。この系の固有周波数を下部の構造物にお
ける除去したい周波数に近付け、適切な減衰をとること
によってＴＭＤとなる。（図６参照） （ロ）構造物ｃに振り子ｄを取付ける。この振り子によ
る方法も（イ）と同様にＴＭＤとなり、このＴＭＤを長
周期にしようとすると、振り子は長くなる。（図７参
照）図８に示すように振り子ｄを多段に重ね合わせるこ
とによって、低い高さで、長周期の振り子をつくること
ができる。 （ハ）ベアリングｅ等により重錘ｂを滑らすことによっ
て横方向に自由に動けるようにし、剛性はばねによって
与え、ダンパーを重錘と床ｆとの間に取付ける。（図９
参照） （ニ）重錘ａを両端ピンｇの柱ｈで支持し、重錘ａの水
平方向の剛性はバットレスｉとの間に介装したばねｊに
よって賦与し、同ばねｊの剛性、または前記重錘ａの重
量を調整することによってＴＭＤとして働くように構成
する。（図１０参照） なお前記の各構造形式をＡＭＤ、またはチューンされた
アクティブマスダンパーとして利用する場合、前記重錘
には外部から力を加える。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術において
は、（イ）の柱に重錘を取付ける場合、系の固有周期を
長くしようとすると、柱の剛性を小さくしなくてはなら
ないが、そのために柱断面を小さくすると、重錘を支持
できなくなる。また（ロ）の振り子を取付けた場合、固
有周期を長くしようとすると、振り子が長くなり、実現
し難い。また多段振り子による場合、構造が複雑にな
る。
は、（イ）の柱に重錘を取付ける場合、系の固有周期を
長くしようとすると、柱の剛性を小さくしなくてはなら
ないが、そのために柱断面を小さくすると、重錘を支持
できなくなる。また（ロ）の振り子を取付けた場合、固
有周期を長くしようとすると、振り子が長くなり、実現
し難い。また多段振り子による場合、構造が複雑にな
る。
【０００４】更に（ハ）の重錘を滑らせる場合では、摩
擦を小さくしないと微振動にも有効なＴＭＤとならない
ため、精度の高いものを作る必要がある。摩擦を完全に
無くすることは現実的に困難であり、がたつきを生じる
ことがある。更にまた（ニ）のピンで支持する方法で
は、ピンの加工が難しく、がたつきを完全に防ぐことは
できない。
擦を小さくしないと微振動にも有効なＴＭＤとならない
ため、精度の高いものを作る必要がある。摩擦を完全に
無くすることは現実的に困難であり、がたつきを生じる
ことがある。更にまた（ニ）のピンで支持する方法で
は、ピンの加工が難しく、がたつきを完全に防ぐことは
できない。
【０００５】本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑
みて提案されたもので、その目的とする処は、構成が簡
単で、長周期の設定が簡単で小さい振動レベルから有効
に作動しうるマスダンパーを提供する点にある。
みて提案されたもので、その目的とする処は、構成が簡
単で、長周期の設定が簡単で小さい振動レベルから有効
に作動しうるマスダンパーを提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係るマスダンパーは、柱の上端に、水平移
動自由とした場合の座屈荷重以上の重量の重錘を支持せ
しめ、同重錘と床との間にばねを取付けるとともに、水
平方向ダンパーを介装して構成されている。
め、本発明に係るマスダンパーは、柱の上端に、水平移
動自由とした場合の座屈荷重以上の重量の重錘を支持せ
しめ、同重錘と床との間にばねを取付けるとともに、水
平方向ダンパーを介装して構成されている。
【０００７】
【作用】柱に座屈荷重以上の荷重を支持させた場合を説
明するために、図３乃至図５に柱が支持する荷重を変え
た場合を示す。図３に示すように柱ａが支持する重錘ｂ
の荷重Ｗが座屈荷重Ｗcrより小さい場合には、水平力Ｆ
と水平変位δとの関係はＦ＝Ｋδ（Ｋ＞０）となり、弾
性範囲内では線形で、正の剛性を持っている。
明するために、図３乃至図５に柱が支持する荷重を変え
た場合を示す。図３に示すように柱ａが支持する重錘ｂ
の荷重Ｗが座屈荷重Ｗcrより小さい場合には、水平力Ｆ
と水平変位δとの関係はＦ＝Ｋδ（Ｋ＞０）となり、弾
性範囲内では線形で、正の剛性を持っている。
【０００８】図４に示すように重錘ｂの重量Ｗ＝Ｗcrの
場合、水平力Ｆによって柱頭は横移動して座屈する。こ
の場合の剛性は０となっている。図５に示すように重錘
ｂの重量Ｗ＞Ｗcrとなっている場合、水平力Ｆと水平変
位δとの関係はＦ＝Ｋδ（Ｋ＜０）で、剛性は負になっ
ている。図３及び図４の状態では柱の荷重を支持できな
い状態となっているが、本発明によれば前記したよう
に、柱の上端に水平移動自由とした場合の座屈荷重Ｗcr
以上の重量Ｗの重錘を支持せしめて図４または図５の状
態として、重錘と床との間にばねを取付けることによっ
て剛性を賦与し、負の剛性から正の剛性までの任意の剛
性を選択することができるようにしたものである。
場合、水平力Ｆによって柱頭は横移動して座屈する。こ
の場合の剛性は０となっている。図５に示すように重錘
ｂの重量Ｗ＞Ｗcrとなっている場合、水平力Ｆと水平変
位δとの関係はＦ＝Ｋδ（Ｋ＜０）で、剛性は負になっ
ている。図３及び図４の状態では柱の荷重を支持できな
い状態となっているが、本発明によれば前記したよう
に、柱の上端に水平移動自由とした場合の座屈荷重Ｗcr
以上の重量Ｗの重錘を支持せしめて図４または図５の状
態として、重錘と床との間にばねを取付けることによっ
て剛性を賦与し、負の剛性から正の剛性までの任意の剛
性を選択することができるようにしたものである。
【０００９】従って本発明によれば前記ばねの剛性を適
当に選択し、前記重錘と床との間に水平方向のダンパー
を介装することと相俟ってＴＭＤとすることができる。
また前記付加ばねを取り付けないで、アクチュエーター
で水平方向の力を負担させることによって、ＡＭＤとし
て使用することが可能となる。更に柱の重錘で持つ負の
剛性を打ち消すだけの付加ばねを取付けると、理想的に
は水平方向に力を加えなくても動ける状態となる。この
状態でアクチュエータを取付けてＡＭＤとすると、アク
チュエータの能力は少なくてすむ。
当に選択し、前記重錘と床との間に水平方向のダンパー
を介装することと相俟ってＴＭＤとすることができる。
また前記付加ばねを取り付けないで、アクチュエーター
で水平方向の力を負担させることによって、ＡＭＤとし
て使用することが可能となる。更に柱の重錘で持つ負の
剛性を打ち消すだけの付加ばねを取付けると、理想的に
は水平方向に力を加えなくても動ける状態となる。この
状態でアクチュエータを取付けてＡＭＤとすると、アク
チュエータの能力は少なくてすむ。
【００１０】
【実施例】以下本発明を図示の実施例について説明す
る。図１は本発明の第１の実施例を示し、建物１の屋上
に立設された柱２に重錘３が支持されている。前記柱２
による層の座屈荷重をＷcrとすると、重錘３の重量Ｗは Ｗcr＜Ｗ＜４Ｗcr となっている。
る。図１は本発明の第１の実施例を示し、建物１の屋上
に立設された柱２に重錘３が支持されている。前記柱２
による層の座屈荷重をＷcrとすると、重錘３の重量Ｗは Ｗcr＜Ｗ＜４Ｗcr となっている。
【００１１】柱２だけで重錘３を支持すると、図４に示
すように横方向にずれながら崩壊する。そこで本実施例
においては重錘３と屋上床に剛に立設されたバットレス
４との間を、ある程度以上の剛さを有するばね５で横方
向に支持すると、崩壊は生じない。この際、ばね定数を
適切に選定することによって、前記重錘３の振動数を自
由に選定することができる。また建物１の床と重錘３の
間にダンパー６を取り付けることによって動吸振器とす
ることができる。
すように横方向にずれながら崩壊する。そこで本実施例
においては重錘３と屋上床に剛に立設されたバットレス
４との間を、ある程度以上の剛さを有するばね５で横方
向に支持すると、崩壊は生じない。この際、ばね定数を
適切に選定することによって、前記重錘３の振動数を自
由に選定することができる。また建物１の床と重錘３の
間にダンパー６を取り付けることによって動吸振器とす
ることができる。
【００１２】図２は本発明の第２の実施例を示し、重錘
３の重量ＷはＷcr＜Ｗ＜４Ｗcrとなっていて、重錘３と
バットレス４との間にはアクチュエータ７が取り付けら
れている。同アクチュエータ７によって重錘の変位を適
切に制御することによって、図示の装置はＡＭＤとして
働くことになる。
３の重量ＷはＷcr＜Ｗ＜４Ｗcrとなっていて、重錘３と
バットレス４との間にはアクチュエータ７が取り付けら
れている。同アクチュエータ７によって重錘の変位を適
切に制御することによって、図示の装置はＡＭＤとして
働くことになる。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係るマスダンパーは前記したよ
うに、柱の上端に水平自重自在とした場合の座屈荷重以
上の重量の重錘を支持せしめ、同重錘と床との間に水平
方向ダンパーを取り付けて構成されたことによって、剛
性を前記重錘と柱とによって決る負の剛性から工学的に
は殆ど剛と判断できる正の無限の範囲で自由に得られる
とともに、系の固有周期を自由に設定できる。
うに、柱の上端に水平自重自在とした場合の座屈荷重以
上の重量の重錘を支持せしめ、同重錘と床との間に水平
方向ダンパーを取り付けて構成されたことによって、剛
性を前記重錘と柱とによって決る負の剛性から工学的に
は殆ど剛と判断できる正の無限の範囲で自由に得られる
とともに、系の固有周期を自由に設定できる。
【００１４】また従来技術における柱に重錘を取り付け
る方法や、振り子による方法では長周期にマスダンパー
を設定することが難しかったが、本発明によれば長周期
のマスダンパーの設定が可能となり、更にがたつきがな
いので、従来のすべらせる方法に比して小さい振動レベ
ルから有効に働かせることが可能となり、更にまた従来
のピン支持方式に較べて構造が簡単である。
る方法や、振り子による方法では長周期にマスダンパー
を設定することが難しかったが、本発明によれば長周期
のマスダンパーの設定が可能となり、更にがたつきがな
いので、従来のすべらせる方法に比して小さい振動レベ
ルから有効に働かせることが可能となり、更にまた従来
のピン支持方式に較べて構造が簡単である。
【００１５】また請求項２の発明においては、アクチュ
エータで水平方向の力を負担させることによって、本発
明のマスダンパーをＡＭＤとしては使用可能となる。請
求項３の発明は、柱の重錘でもつ負の剛性を打ち消すだ
けの付加ばねを取付けることによって、理想的には水平
方向に力を加えなくても可動の状態となり、この状態で
はアクチュエータを取り付けてＡＭＤとして使用する
と、アクチュエータの能力は少なくて済む。
エータで水平方向の力を負担させることによって、本発
明のマスダンパーをＡＭＤとしては使用可能となる。請
求項３の発明は、柱の重錘でもつ負の剛性を打ち消すだ
けの付加ばねを取付けることによって、理想的には水平
方向に力を加えなくても可動の状態となり、この状態で
はアクチュエータを取り付けてＡＭＤとして使用する
と、アクチュエータの能力は少なくて済む。
【図１】本発明に係るマスダンパーの第１の実施例を示
す立面図である。
す立面図である。
【図２】本発明に係るマスダンパーの第２の実施例を示
す立面図である。
す立面図である。
【図３】柱の支持荷重と水平剛性の関係を示す説明図
で、（イ）は水平力非作動時の状態を示し、（ロ）は水
平力作動時の状態を示す。
で、（イ）は水平力非作動時の状態を示し、（ロ）は水
平力作動時の状態を示す。
【図４】柱の支持荷重と水平剛性の関係を示す説明図
で、（イ）は水平力非作動時の状態を示し、（ロ）は水
平力作動時の状態を示す。
で、（イ）は水平力非作動時の状態を示し、（ロ）は水
平力作動時の状態を示す。
【図５】柱の支持荷重と水平剛性の関係を示す説明図
で、（イ）は水平力非作動時の状態を示し、（ロ）は水
平力作動時の状態を示す。
で、（イ）は水平力非作動時の状態を示し、（ロ）は水
平力作動時の状態を示す。
【図６】従来技術の一例を示す立面図である。
【図７】従来技術の他の例を示す立面図である。
【図８】従来技術の他の例を示す立面図である。
【図９】従来技術の他の例を示す立面図である。
【図１０】従来技術の更に他の例を示す立面図である。
１ 建物 ２ 柱 ３ 重錘 ４ バットレス ５ ばね ６ ダンパー ７ アクチュエータ
Claims (3)
- 【請求項１】 柱の上端に、水平移動自由とした場合の
座屈荷重以上の重量の重錘を支持せしめ、同重錘と床と
の間にばねを取付けるとともに、水平方向ダンパーを介
装してなることを特徴とするマスダンパー。 - 【請求項２】 前記柱の上端に支持された座屈荷重以上
の重量の重錘に、アクチュエータを取付けたことを特徴
とするマスダンパー。 - 【請求項３】 前記柱上端に支持された座屈荷重以上の
重量の重錘と固定端との間に付加ばねを介装するととも
に、前記重錘にアクチュエータを取付けた請求項１記載
のマスダンパー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04364593A JP3161559B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | マスダンパー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04364593A JP3161559B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | マスダンパー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257320A true JPH06257320A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3161559B2 JP3161559B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=12669606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04364593A Expired - Fee Related JP3161559B2 (ja) | 1993-03-04 | 1993-03-04 | マスダンパー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3161559B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015098935A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 株式会社竹中工務店 | 制振装置 |
-
1993
- 1993-03-04 JP JP04364593A patent/JP3161559B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015098935A (ja) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 株式会社竹中工務店 | 制振装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3161559B2 (ja) | 2001-04-25 |
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