JPH09256510A - 床・梁振動の制御方法および粘弾性ダンパー付きタイポスト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 床・梁の歩行振動等を効果的に抑制でき、か
つ装置の設置が容易で経済的な床・梁振動の制御方法お
よび弾性ダンパー付きタイポストを提供する。 【解決手段】 建物の床スラブのスパン内において、上
下階の床スラブをつなぐ粘弾性ダンパー付きタイポスト
１を設置する。粘弾性ダンパー付きタイポスト１は、補
助的な支柱を構成するタイポスト本体２の端部に粘弾性
ダンパー３を設けたものである。粘弾性ダンパー３は例
えば径の異なる外管に内管を挿入し外管と内管との間の
空隙に粘弾性体を充填することで構成される。床スラブ
より伝わる歩行振動等の微小振動についても、タイポス
ト本体２と一体化した粘弾性ダンパー３の粘弾性体が効
果的に吸収し、その振動を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、床・梁振動の制
御方法およびその制御方法に用いられる粘弾性ダンパー
付きタイポストに関するもので、特に事務所ビル等にお
ける大スパンの床・梁振動の制御に適する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】最近
の事務所ビルは、機能的に大きなスパンが要求される
が、大スパン架構とすると、歩行時に床が振動しやすく
なり、その振動障害が問題となることがある。

【０００３】これを防ぐために、床・梁の断面を大きく
して建物そのものの剛性を向上させる方法があるが、階
高が高くなる、あるいは荷重が増加する等、躯体コスト
のアップ要因となる。

【０００４】また、その他の手法として、上下階の床ス
ラブ間に補助的な支柱としてのタイポストを設置する方
法もあるが、他層に振動が伝わる可能性がある等の問題
があった。

【０００５】さらに、質量体をばねで連結したＴＭＤ
（チューンド・マス・ダンパー）等を床・梁下に設置す
る方法も試みられているが、ダンパーと床・梁との固有
周期の同調が難しい、コストが高い等の問題がある。

【０００６】本願発明は、上述のような課題の解決を図
ったものであり、床・梁の歩行振動等を効果的に抑制で
き、かつ装置の設置が容易で経済的な床・梁振動の制御
方法および粘弾性ダンパー付きタイポストを提供するこ
とを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願発明の床・梁振動の
制御方法（請求項１）は、建物の床スラブのスパン内に
おいて、端部に粘弾性ダンパーを設けた１または複数の
粘弾性ダンパー付きタイポストを上下階の床スラブ間に
設置することを特徴とする。粘弾性ダンパー付きタイポ
ストは、上下階の両床スラブに連結固定する場合と、上
階または下階の何れかの床スラブに連結固定する場合と
がある。

【０００８】本願発明では、主として歩行振動等を対象
としており、ダンパーには１mm以下の低振幅での減衰性
能が要求され、そのためダンパーの材料として高分子材
料である粘弾性体を使用している。

【０００９】また、タイポストに粘弾性ダンパーを付加
して、タイポストそのものがエネルギー吸収能力を持つ
ようにした。

【００１０】粘弾性ダンパーの形状は、上下階の変位差
をせん断変形として粘弾性体に伝えられるものであれば
よく、例えば内管と外管との間に粘弾性体を挟み込んだ
シリンダー、あるいは平板で粘弾性体を挟み込んだ板状
のもの等が考えられる。

【００１１】本願発明の粘弾性ダンパー付きタイポスト
（請求項２）は、上記の制御方法に使用するものであ
り、上階または下階（両者の場合を含む）のスラブと連
結するタイポストの端部に、径の異なる外管に内管を挿
入し外管と内管との間の空隙に粘弾性体を充填してなる
粘弾性ダンパーを設けたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本願発明の一実施形態にお
ける粘弾性ダンパー付きタイポスト１の設置例を示した
ものである。図中、１１は大梁、１２は小梁、１３は合
成床版、１４は天井面を示し、粘弾性ダンパー付きタイ
ポスト１を床スラブスパン内の適切と考えられる位置に
設置している。粘弾性ダンパー付きタイポスト１は、必
要に応じて、スパン内において複数配置される。

【００１３】本実施形態では、タイポスト本体２とし
て、１００mm角の鋼管を用い、その上端に粘弾性ダンパ
ー３を一体化している。また、この例では粘弾性ダンパ
ー付きタイポスト１の下端を合成床版１３内に固定し、
粘弾性ダンパー３部分の上端をボルト接合により上階の
小梁１２に固定することで、上下階のスラブを連結して
いる。

【００１４】図２は、粘弾性ダンパー３部分の一例を示
したものである。この例では、粘弾性ダンパー３部分が
径の異なる２本の鋼管から成り立っており、外管４と内
管５との間の空隙に粘弾性体６が充填されている。

【００１５】また、フランジ状に形成した外管４および
内管５の端部にはそれぞれ取付けプレート７，８が設け
られており、図において下側に位置する外管４の取付け
プレート７のボルト孔９を利用して粘弾性ダンパー３と
タイポスト本体２とボルト接合し、上側に位置する内管
５側の取付けプレート８のボルト孔９を利用して床スラ
ブまたは梁等にボルト接合できるようになっている。

【００１６】もちろん、粘弾性ダンパー３とタイポスト
本体２との接合方法および粘弾性ダンパー付きタイポス
ト1 と床スラブ等との接合方法は、これらに限定される
ものではなく、種々の形態が考えられる。例えば、上述
した図１の例ではフランジ部分をボルト接合するように
なっている。

【００１７】タイポスト１に伝わってくる上下階の振動
は、この粘弾性ダンパー３の粘弾性体６により吸収する
ことができる。

【００１８】粘弾性体は高分子材料を原料とし、種々の
配合のものが市販されているが、図３に示すような楕円
ループの履歴特性と、速度依存型の減衰特性を持ち、さ
らに温度依存性が大きいと一般に認識されている。ま
た、構造と形状については自由度が大きく、種々の形態
での粘弾性ダンパーの製造を容易に行うことができる。

【００１９】図４は歩行振動による床スラブの変位応答
についての解析結果を、従来例と比較して示したもので
ある。

【００２０】(a) はタイポストがない場合であり、スラ
ブの固有周期での振動が継続している。

【００２１】(b) はタイポストのみが設置されている場
合であり、応答は小さくなるが、直上階でも同等の応答
が生じる。

【００２２】(c) は本願発明において粘弾性ダンパー付
きタイポストを設置した場合であり、初期応答はやや大
きいが、急激に減衰して行く。

【００２３】以上の(a) 〜(c) の比較より、本願発明に
係る粘弾性ダンパー付きタイポストを用いることによ
り、歩行振動が効果的に低減されることが分かる。

【００２４】

【発明の効果】各層間で振動を減衰させることが可能な
ので、全体としてより大きな減衰効果を得ることがで
き、他層へ振動が伝わることもなくなる。

【００２５】また、粘弾性ダンパー付きタイポストの設
置位置も設計プランに合わせて比較的自由に選択でき
る。

【００２６】装置が比較的コンパクトなので、設置が容
易で、既設建屋にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態における粘弾性ダンパー
付きタイポストの設置例を示す鉛直断面図である。

【図２】粘弾性ダンパー部分の一例を示す断面図であ
る。

【図３】粘弾性ダンパーの履歴特性を示すグラフであ
る。

【図４】歩行振動による床スラブの変位応答についての
解析結果を、従来例と比較して示したグラフであり、
(a) が従来例においてタイポストがない場合、(b) が従
来例においてタイポストのみが設置されている場合、
(c) が本願発明において粘弾性ダンパー付きタイポスト
を設置した場合である。

【符号の説明】

１…粘弾性ダンパー付きタイポスト、２…タイポスト本
体、３…粘弾性ダンパー、４…外管、５…内管、６…粘
弾性体、７，８…取付けプレート、９…ボルト孔、１１
…大梁、１２…小梁、１３…合成床版、１４…天井面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 寛 大阪市中央区北久宝寺町３丁目６番１号 株式会社鴻池組大阪本店内 (72)発明者 神沢 宏明 大阪市中央区北久宝寺町３丁目６番１号 株式会社鴻池組大阪本店内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 建物の床スラブのスパン内において、端
   部に粘弾性ダンパーを設けた１または複数の粘弾性ダン
   パー付きタイポストを上下階の床スラブ間に設置するこ
   とを特徴とする床・梁振動の制御方法。
2. 【請求項２】 上階または下階の床スラブと連結するタ
   イポストの端部に、径の異なる外管に内管を挿入し外管
   と内管との間の空隙に粘弾性体を充填してなる粘弾性ダ
   ンパーを設けたことを特徴とする粘弾性ダンパー付きタ
   イポスト。