JPH05231041A - 建物用動吸振器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 建物の水平振動を防振するため、構成簡素
で、工業化住宅等に簡便かつ安価に採用できる動吸振器
を提供すること。 【構成】 建物１の主として水平方向の振動を抑制する
ための建物用動吸振器１０において、横架材１１の側面
におもり１２を取着して構成され、該横架材１１を水平
配置するように該横架材１１の両端部を天井構造体に固
定し、該横架材１１の水平方向の曲げ振動により吸振す
るようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、風、地震、交通振動に
よる建物の主として水平方向の振動（横揺れ）を抑制す
るための建物用動吸振器に関する。

【０００２】

【従来の技術】建物用防振装置として、特開昭63-76932
号公報に記載の如くの動吸振器を用いるものがある。こ
の動吸振器は、おもり、ばね、抵抗の各要素を組合わせ
たものを建物に設置することにて構成されている。

【０００３】また、建物の床構造体の防振装置として、
特開平2-194240号公報に記載の如く、床の大梁間に配列
固定された各小梁の、低減したい振動数の振動の腹に相
当する部分の側面に、質量体を直接又は粘弾性板を介し
て取付けるものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
では、動吸振器を構成するばねと抵抗の各要素を別異の
ものにて構成している。従って、構成複雑であり、工業
化住宅等に簡便かつ安価に採用できなかった。

【０００５】また、従来の床構造体の防振装置は、床衝
撃力等に起因して床に生ずる垂直振動（50〜60Hz）を減
衰するものであり、各階全ての床構造体に設ける必要が
あるばかりか、建物の風、地震、交通振動による水平振
動（ 3〜 8Hz）を防振することができない。

【０００６】本発明は、建物の水平振動を防振するた
め、構成簡素で、工業化住宅等に簡便かつ安価に採用で
きる動吸振器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、建物の主として水平方向の振動を抑制するための建
物用動吸振器において、横架材の側面におもりを取着し
て構成され、該横架材を水平配置するように該横架材の
両端部を天井構造体に固定し、該横架材の水平方向の曲
げ振動により吸振するようにしたものである。

【０００８】請求項２に記載の本発明は、建物の主とし
て水平方向の振動を抑制するための建物用動吸振器にお
いて、 2本の縦向横架材の中央部を横向横架材で継な
ぎ、該横向横架材の側面におもりを取着して構成され、
各横架材を水平配置するように2本の縦向横架材の両端
部を天井構造体に固定し、縦向横架材の水平方向の一方
向での曲げ振動と横向横架材の水平方向の他方向での曲
げ振動とにより水平面での２つの方向の振動を吸振する
ようにしたものである。

【０００９】請求項３に記載の本発明は、建物の主とし
て水平方向の振動を抑制するための建物用動吸振器にお
いて、縦向横架材の中央部に横向横架材を交差状態に接
合し、横向横架材の側面の先端部におもりを取着して構
成され、各横架材を水平配置するように縦向横架材の両
端部を天井構造体に固定し、縦向横架材の水平方向の一
方向での曲げ振動と横向横架材の水平方向の他方向での
曲げ振動とにより水平面での 2つの方向の振動を吸振す
るようにしたものである。

【００１０】請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３
のいずれかに記載の本発明において更に、前記横架材
が、 2個以上の材を積層した複合材にて構成されるよう
にしたものである。

【００１１】

【作用】本発明によれば、下記〜の作用がある。 おもりを横架材で支え、該横架材の曲げ剛性をばね要
素とするとともに、該横架材の曲げ振動による内部損失
を抵抗要素とする。即ち、横架材がばねと抵抗の 2つの
要素を代行することとなり、構成簡素な動吸振器を提供
できる。従って、この動吸振器の固有振動数が建物の水
平方向１次固有振動数に一致するように、おもりと横架
材を形成し、該横架材を天井構造体に固定することによ
り、建物の水平方向の振動（横揺れ）を動吸振作用によ
り防振できる。

【００１２】おもりを横向横架材で支え、縦向横架材
と横向横架材の曲げ剛性をばね要素とするとともに、そ
れら横架材の曲げ振動による内部損失を抵抗要素とす
る。即ち、横架材がばねと抵抗の 2つの要素を代行する
こととなり、構成簡素な動吸振器を提供できる。従っ
て、この動吸振器の固有振動数が建物の水平方向１次固
有振動数に一致するように、おもりと各横架材を形成
し、縦向横架材を天井構造体に固定することにより、建
物の水平 2方向の振動（横揺れ）を動吸振作用により防
振できる。

【００１３】上記、おいて、更に横架材が 2個以
上の材を積層した複合材にて構成されるものとすること
により、横架材に要求される特性、即ち(a) 水平方向に
容易に曲げ振動を生じ、(b) 曲げによる内部損失を大と
し、(c) 鉛直方向にはおもりを安全確実に支持し得るこ
と、をより確実に達成することができる。

【００１４】尚、本発明にあっては、動吸振器を天井構
造体に設けることが必須であり、最上階の天井構造体に
設けるのが最適である。但し、該動吸振器を各階の天井
構造体のいずれか、もしくは全てに設けるものであって
も良いことはもちろんである。本発明の実施において、
動吸振器を床構造体に設ける場合には、建物の水平方向
の振動を抑制するための効果が小さい。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の第１実施例を示す模式図、図
２は本発明の第２実施例を示す模式図、図３は本発明の
第３実施例を示す模式図、図４は本発明の第４実施例を
示す模式図である。

【００１６】（第１実施例）（図１参照） 動吸振器１０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、 2階
建ユニット建物１の 2階小屋裏部に設置され、建物１の
主として水平方向の振動（横揺れ）を抑制する。そし
て、動吸振器１０は、横架材１１の両側面のそれぞれに
おもり１２、１２を取着して構成され、該横架材１１を
水平配置するように該横架材１１の両端部を建物１の天
井梁に固定し、該横架材１１の水平方向の曲げ振動によ
り吸振する。

【００１７】図１（Ｃ）、（Ｄ）は動吸振器１０の具体
的な適用例である。この適用例では、強度上の必要か
ら、 2個の動吸振器１０を平行配置して用いた。各動吸
振器１０は、横架材１１を木材にて形成し、横架材１１
の断面寸法を高さ100mm 、厚み60mm、長さ2300mmとし
た。また、 2個の動吸振器１０の全おもり重量を建物総
重量（ 3トン）の 1％とし、結果として各動吸振器１０
の横架材１１の両側面に 2個設けられるおもり１２の各
1個の重量を7.5kg に設定した。これらにより、建物１
の水平方向１次固有振動数4.3Hz に対し、動吸振器１０
の固有振動数も4.3Hz となるようにした。

【００１８】然るに、図１（Ｄ）の建物１の屋根上に据
付けた水平加振器で加振し、共振テストした結果、動吸
振器１０を設けない場合に比して、建物１の横揺れは約
1/2.5 に低減した。

【００１９】即ち、本実施例によれば、以下の作用があ
る。 おもり１２を横架材１１で支え、該横架材１１の曲げ
剛性をばね要素とするとともに、該横架材１１の曲げ振
動による内部損失を抵抗要素とする。即ち、横架材１１
がばねと抵抗の 2つの要素を代行することとなり、構成
簡素な動吸振器１０を提供できる。従って、この動吸振
器１０の固有振動数が建物１の水平方向１次固有振動数
に一致するように、おもり１２と横架材１１を形成し、
該横架材１１を天井構造体に固定することにより、建物
１の水平方向の振動（横揺れ）を動吸振作用により防振
できる。

【００２０】動吸振器１０が横架材１１とおもり１２
のみからコンパクトに構成されるものであるから、建物
１の小屋裏空間等に容易に設置できる。

【００２１】（第２実施例）（図２参照） 動吸振器２０が動吸振器１０と異なる点は、図２
（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、横架材２１を、芯材２１Ａ
の両側に被着材２１Ａ、２１Ｂを接着して積層した複合
材にて構成したことのみにある。芯材２１Ａとしては、
木材、制振性ゴム材、アスファルト系制振材を採用でき
る。被着材２１Ｂとしては、鉄板を採用できる。

【００２２】図２（Ｃ）、（Ｄ）は動吸振器２０の具体
的適用例である。この適用例では、強度上の必要から、
2個の動吸振器２０を平行配置して用いた。各動吸振器
２０は、横架材２１の芯材２１Ａを木材にて形成すると
ともに、被着材２１Ｂを鉄板（厚み2.3mm ）にて形成
し、横架材２１の断面寸法を高さ100mm 、厚み30mm、長
さ2300mmとした。また、 2個の動吸振器２０の全おもり
重量を建物総重量（ 3トン）の 1％とし、結果して各動
吸振器２０の横架材２１の両側面に 2個設けられるおも
り２２の各 1個の重量を7.5kg に設定した。これらによ
り、建物１の水平方向１次固有振動数4.3Hz に対し、動
吸振器２０の固有振動数も4.3Hz となるようにした。

【００２３】然るに、図２（Ｄ）の建物１の屋根上に据
付けた水平加振器で加振し、共振テストした結果、動吸
振器２０を設けない場合に比して、建物１の横揺れは約
1/2.5 に低減した。

【００２４】即ち、本実施例によれば、第１実施例の動
吸振器１０における、の作用に加え、以下の作用が
ある。

【００２５】上記、おいて、更に横架材２１が 2個
以上の材を積層した複合材にて構成されるものとするこ
とにより、横架材２１に要求される特性、即ち(a) 水平
方向に容易に曲げ振動を生じ、(b) 曲げによる内部損失
を大とし、(c) 鉛直方向にはおもり２２を安全確実に支
持し得ること、をより確実に達成することができる。

【００２６】（第３実施例）（図３参照） 動吸振器３０は、図３（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、 2階
建ユニット建物１の 2階小屋裏部に設置され、建物１の
主として水平方向の振動（横揺れ）を抑制する。そし
て、動吸振器３０は、 2本の縦向横架材３１、３１の中
央部を横向架材３２で継なぎ、横向横架材３２の両側面
のそれぞれにおもり３３、３３を取着して構成され、各
横架材３１、３２を水平配置するように 2本の縦向横架
材３１、３１の両端部を建物１の天井梁に固定し、縦向
横架材３１の水平方向の一方向（ｘ方向）での曲げ振動
と横向横架材３２の水平方向の他方向（ｙ方向）での曲
げ振動とにより水平面での 2つの方向の振動を吸振す
る。

【００２７】図３（Ａ）は動吸振器３０の具体的適用例
である。動吸振器３０は、各横架材３１、３２を木材に
て形成し、縦向横架材３１の断面寸法を高さ100mm 、厚
み60mm、長さ2300mmとし、横向横架材３２の断面寸法を
高さ100mm 、厚み75mm、長さ2300mmとした。また、動吸
振器３０の全おもり重量を建物総重量（ 3トン）の 1％
とし、結果して動吸振器３０の横向横架材３２の両側面
に 2個設けられるおもり３３の各 1個の重量を15kgに設
定した。これらにより、建物１のｘ方向１次固有振動数
4.3Hz 、ｙ方向１次固有振動数4.5Hz に対し、動吸振器
３０のｘ方向固有振動数4.3Hz 、ｙ方向固有振動数4.5H
z となるようにした。

【００２８】然るに、図３（Ｂ）の建物１の屋根上に据
付けた小型加振器で加振し、共振テストした結果、動吸
振器３０を設けない場合に比して、建物１の横揺れは約
1/2.5 に低減した。

【００２９】即ち、本実施例によれば、以下の作用があ
る。 おもり３３を横向横架材３２で支え、縦向横架材３１
と横向横架材３２の曲げ剛性をばね要素とするととも
に、それら横架材３１、３２の曲げ振動による内部損失
を抵抗要素とする。即ち、横架材３１、３２がばねと抵
抗の 2つの要素を代行することとなり、構成簡素な動吸
振器３０を提供できる。従って、この動吸振器３０の固
有振動数が建物１の水平方向１次固有振動数に一致する
ように、おもり３３と各横架材３１、３２を形成し、縦
向横架材３１を天井構造体に固定することにより、建物
１の水平 2方向の振動（横揺れ）を動吸振作用により防
振できる。

【００３０】動吸振器３０が横架材３１、３２とおも
り３３のみからコンパクトに構成されるものであるか
ら、建物１の小屋裏空間等に容易に設置できる。

【００３１】尚、動吸振器３０の各横架材３１、３２
は、動吸振器２０の横架材２１におけると同様に、 2個
以上の材を積層した複合材にて構成するものであっても
良い。

【００３２】（第４実施例）（図４参照） 動吸振器４０は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示す如く、 2階
建ユニット建物１の 2階小屋裏部に設置され、建物１の
主として水平方向の振動（横揺れ）を抑制する。そし
て、動吸振器４０は、 1本の縦向横架材４１の中央部の
両側に各 1本のを横向横架材４２を交差状態に接合し、
各横向横架材４２の両側面の先端部のそれぞれにおもり
４３、４３を取着して構成され、各横架材４１、４２を
水平配置するように縦向横架材４１の両端部を建物１の
天井梁に固定し、縦向横架材４１の水平方向の一方向
（ｘ方向）での曲げ振動と横向横架材４２の水平方向の
他方向（ｙ方向）での曲げ振動とにより水平面での 2つ
の方向の振動を吸振する。

【００３３】図４（Ａ）は動吸振器４０の具体的適用例
である。動吸振器４０は、各横架材４１、４２を木材に
て形成し、縦向横架材４１の断面寸法を高さ100mm 、厚
み60mm、長さ2300mmとし、各横向横架材４２の断面寸法
を高さ100mm 、厚み60mm、長さ600mm とした。また、動
吸振器４０の全おもり重量を建物総重量（ 3トン）の 1
％とし、結果して動吸振器４０の各横向横架材４２の両
側面に 2個設けられるおもり４３の各 1個の重量を15kg
に設定した。これらにより、建物１のｘ方向１次固有振
動数4.3Hz 、ｙ方向１次固有振動数4.5Hzに対し、動吸
振器４０のｘ方向固有振動数4.3Hz 、ｙ方向固有振動数
4.5Hz となるようにした。

【００３４】然るに、図４（Ｂ）の建物１の屋根上に据
付けた小型加振器で加振し、共振テストした結果、動吸
振器４０を設けない場合に比して、建物１の横揺れは約
1/2.5 に低減した。

【００３５】即ち、本実施例によれば、以下の作用があ
る。 おもり４３を横向横架材４２で支え、縦向横架材４１
と横向横架材４２の曲げ剛性をばね要素とするととも
に、それら横架材４１、４２の曲げ振動による内部損失
を抵抗要素とする。即ち、横架材４１、４２がばねと抵
抗の 2つの要素を代行することとなり、構成簡素な動吸
振器４０を提供できる。従って、この動吸振器４０の固
有振動数が建物１の水平方向１次固有振動数に一致する
ように、おもり４３と各横架材４１、４２を形成し、縦
向横架材４１を天井構造体に固定することにより、建物
１の水平 2方向の振動（横揺れ）を動吸振作用により防
振できる。

【００３６】動吸振器４０が横架材４１、４２とおも
り４３のみからコンパクトに構成されるものであるか
ら、建物１の小屋裏空間等に容易に設置できる。

【００３７】尚、動吸振器４０の各横架材４１、４２
は、動吸振器２０の横架材２１におけると同様に、 2個
以上の材を積層した複合材にて構成するものであっても
良い。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、建物の水
平振動を防振するため、構成簡素で、工業化住宅等に簡
便かつ安価に採用できる動吸振器を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１実施例を示す模式図であ
る。

【図２】図２は本発明の第２実施例を示す模式図であ
る。

【図３】図３は本発明の第３実施例を示す模式図であ
る。

【図４】図４は本発明の第４実施例を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 建物 １０、２０、３０、４０ 動吸振器 １１、２１、３１、４１、４２ 横架材 １２、２２、３３、４３ おもり

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の主として水平方向の振動を抑制す
   るための建物用動吸振器において、横架材の側面におも
   りを取着して構成され、該横架材を水平配置するように
   該横架材の両端部を天井構造体に固定し、該横架材の水
   平方向の曲げ振動により吸振することを特徴とする建物
   用動吸振器。
2. 【請求項２】 建物の主として水平方向の振動を抑制す
   るための建物用動吸振器において、 2本の縦向横架材の
   中央部を横向横架材で継なぎ、該横向横架材の側面にお
   もりを取着して構成され、各横架材を水平配置するよう
   に 2本の縦向横架材の両端部を天井構造体に固定し、縦
   向横架材の水平方向の一方向での曲げ振動と横向横架材
   の水平方向の他方向での曲げ振動とにより水平面での 2
   つの方向の振動を吸振することを特徴とする建物用動吸
   振器。
3. 【請求項３】 建物の主として水平方向の振動を抑制す
   るための建物用動吸振器において、縦向横架材の中央部
   に横向横架材を交差状態に接合し、横向横架材の側面の
   先端部におもりを取着して構成され、各横架材を水平配
   置するように縦向横架材の両端部を天井構造体に固定
   し、縦向横架材の水平方向の一方向での曲げ振動と横向
   横架材の水平方向の他方向での曲げ振動とにより水平面
   での 2つの方向の振動を吸振することを特徴とする建物
   用動吸振器。
4. 【請求項４】 前記横架材が、 2個以上の材を積層した
   複合材にて構成される請求項１〜３のいずれかに記載の
   建物用動吸振器。