JPH10325263A - 制振システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、木造建築物の小屋組におい
て局所的な過重を来すことなく吊設した複数の重錘によ
って、振動外乱による木造建築物の応答を減衰させるこ
とができ、延いては木造建築物の耐震性を向上させるこ
とができる制振システムを提供することにある。 【解決手段】 木造建築物の小屋組において木造建築物
全体の平衡を保つように、複数の重錘を吊設し、該木造
建築物の固有周期に応じた固有周期となるように、各重
錘の吊持長を調整してなることを特徴とする制振システ
ム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は制振システム、更に
詳細には地震、風、或いは交通振動等の振動外乱による
木造建築物の応答を減衰させる制振システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば瓦葺き等の重い瓦が主
として屋根に採用される木造建築物、特に神社、仏閣等
の木造構造物においては、その木造建築物の全体重量の
うち屋根重量の占める割合が過大であることが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、上述したよう
な従来の木造建築物においては、地震、風、或いは交通
振動等の振動外乱に対する耐震性が、他の鉄筋コンクリ
ート建築物や鉄骨コンクリート建築物に比べて著しく劣
っている。また、動吸振器等の任意の制振装置を小屋組
内に単に設けるといった態様を採用するにしても、その
小屋組において局所的な過重を来し、却ってその木造建
築物の耐震性を低下させてしまうおそれがある。

【０００４】本発明はこの従来の技術の欠点に着目し、
これを解決せんとしたものであり、その目的は、木造建
築物の小屋組において局所的な過重を来すことなく、振
動外乱による木造建築物の応答を減衰させることがで
き、延いては木造建築物の耐震性を向上させることがで
きる制振システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨とするところは、木
造建築物の小屋組において木造建築物全体の平衡を保つ
ように、複数の重錘を吊設し、該木造建築物の固有周期
に応じた固有周期となるように、各重錘の吊持長を調整
してなることを特徴とする制振システムにある。この態
様によれば、小屋組において局所的な過重を回避して吊
設した各重錘が、該木造建築物の固有周期に応じた固有
周期で振動するようにしたので、振動外乱による木造建
築物の応答を減衰させることができ、延いては木造建築
物の耐震性を向上させることができる。

【０００６】本発明の他の要旨は、木造建築物の小屋組
において木造建築物全体の平衡を保つように、複数の重
錘を吊設し、該木造建築物の固有周期に応じた固有周期
となるように、各重錘に対して弾性部材を連係してなる
ことを特徴とする制振システムにある。この態様によれ
ば、吊設した各重錘の振幅が制限される場合にあって
も、小屋組において局所的な過重を回避した各重錘が、
該木造建築物の固有周期に応じた固有周期で、弾性部材
により許容される範囲内において振動するようにしたの
で、振動外乱による木造建築物の応答を減衰させること
ができ、延いては木造建築物の耐震性を向上させること
ができる。

【０００７】また本発明は、吊設した上記各重錘を、木
造建築物に作用する振動外乱に応じて、移動操作する制
御手段を備えてなることを特徴とする上述した何れかの
制振システムとする。この態様によれば、制御手段によ
って、複数の束に吊設した各重錘を、該木造建築物に作
用する外乱に応じて、移動操作するようにしたので、振
動外乱による木造建築物の応答を更に効率よく減衰させ
ることができ、延いては木造建築物の耐震性をより向上
させることができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の制振システムを適用する
「小屋組」としては、和小屋組のものに限られず、洋小
屋組のものを含む。「木造建築物の固有周期に応じた固
有周期」とは、木造建築物の小屋組において木造建築物
全体の平衡を保つように吊設した各重錘を、木造建築物
の振動と干渉して相互に打ち消し合うように、振動させ
るための周期をいう。

【０００９】重錘の重量、該重錘を吊持する吊索の長さ
（吊持長）、小屋組と該重錘の水平間隔（許容振幅）等
は、その木造建築物の固有振動に応じて設定される。
尚、重錘や吊索の材質については特に問わないが、常識
的な範囲内において適当なものを採用する。

【００１０】また、本発明の制振システムにおいて、吊
設した各重錘に対する弾性部材の連係は、許容される振
幅の範囲内で各重錘を振動させるためのものであり、そ
の木造建築物に応じて調整される。

【００１１】上記制御手段としては、例えば吊索によっ
て吊持された重錘の下方に雌螺子部を取り付け、この雌
螺子部に螺合されるボール螺子の一端を軸受部によって
軸支すると共に、そのボール螺子の他端をモータによっ
て軸支し、その回転駆動を可能とし、制御用コンピュー
タによって振動外乱を検知し、モータの回転駆動を制御
するような態様が掲げられる。尚、上記制御用コンピュ
ータは、振動検知センサーを備え、予め記憶されている
プラグラムに従って振動外乱を検知分析し、モータの回
転速度、回転力、及び回転方向を制御するようにしてお
く。また、上記モータに代えて例えば油圧アクチュエー
タ等の加力装置を用いることもできる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
ここで、図１において（ａ）は本発明の制振システムの
一実施例を示す概略側面図、（ｂ）は図１（ａ）の重錘
を拡大して示す概略斜視図である。 図１（ａ）（ｂ）
に示す本発明の制振システムは、木造建築物の小屋組９
において木造建築物全体の平衡を保つようにバランス良
く複数の重錘１０を吊設し、しかも該木造建築物９の固
有周期に応じた固有周期となるように、各重錘１０の吊
持長を調整してなることを特徴としている。従って、小
屋組における局所的な過重を回避することが可能であ
る。

【００１３】上記小屋組９は、束９ａと梁９ｂとから組
まれており、各束９ａには、重錘１０を吊持する吊索１
１が固着される固着部９ｃが突設されている。固着部９
ｃに吊設される重錘１０には、束９ａが貫通する開放部
１０ａがその中心に設けられている。また、図１（ｂ）
に示すような環状の重錘１０を各束９ａに対して環装す
るにあたっては、予め分割しておいた複数の部材を組み
合わせることによって簡易に環装することができる。そ
して、上記重錘１０を吊設する際には、その重錘１０
が、該木造建築物の固有周期に応じた固有周期となるよ
うに、その吊索１１の長さを調整して吊設する。

【００１４】この制御システムによれば、小屋組におい
て局所的な過重を回避して吊設した各重錘が、該木造建
築物の固有周期に応じた固有周期で振動することによ
り、振動外乱による木造建築物の応答を減衰させること
ができ、延いては木造建築物の耐震性を向上させること
ができる。

【００１５】図２において（ａ）〜（ｃ）は図１の重錘
に対して弾性部材及び／又は制御手段を設けた態様を示
す概略側面図である。これらの図面に基づいてその態様
を説明する。

【００１６】図２（ａ）には、複数のバネ２０の一端
を、吊索１１によって吊持された重錘１０に対して連係
した態様が示されている。各バネ２０の他端は小屋組９
に固着されている。この態様によれば、振動外乱によっ
て振動する重錘１０の振幅が小屋組のスペース等の問題
で制限される場合にあっても、該木造建築物の固有周期
に応じた固有周期で、弾性部材により許容される範囲内
において振動することにより、振動外乱による木造建築
物の応答を減衰させることができ、延いては木造建築物
の耐震性を向上させることができる。

【００１７】図２（ｂ）には、吊設した上記各重錘１０
を、木造建築物に作用する振動外乱に応じて、移動操作
する制御装置３０が示されている。この制御装置３０
は、吊索１１によって吊持された重錘１０の下方に取り
付けられる雌螺子部３１と、該雌螺子部３１に螺合され
るボール螺子３２と、該ボール螺子３２の一端を軸支す
る軸受部３３と、上記ボール螺子３２の他端を軸支し、
これを回転駆動するモータ３４と、振動外乱を検知し、
モータ３４の回転駆動を制御する制御用コンピュータ
（図示せず）とから主要部が構成されている。尚、上記
制御用コンピュータは、図示しない振動検知センサーを
備えており、予め記憶されているプラグラムに従って振
動外乱を検知分析し、モータ３４の回転速度、回転力、
及び回転方向を制御する。この態様によれば、木造建築
物に加わる振動が該木造建築物の固有周期に近い場合
に、制御用コンピュータがこれを検知し、所定のプログ
ラムに従って重錘１０を強制振動させるようになってお
り、その重錘１０の振動の反力が、小屋組９の梁９ｂに
取り付けられる軸受部３３及びモータ３４を介してその
木造建築物に伝達し、木造建築物の振動をその固有周期
から引き離すように作用し、共振を回避することができ
る。このように、振動外乱による木造建築物の応答を更
に効率よく減衰させることができ、延いては木造建築物
の耐震性をより向上させることができる。

【００１８】図２（ｃ）は、図２（ａ）及び（ｂ）を組
み合わせた態様である。上述したように、複数のバネ２
０の一端を、吊索１１によって吊持された重錘１０に対
して連係すると共に、各バネ２０の他端を小屋組９に固
着している。また、吊設した各重錘１０を木造建築物に
作用する振動外乱に応じて移動操作する上記制御装置３
０が設けられている。この態様によれば、振動外乱によ
って振動する重錘１０の振幅が小屋組のスペース等の問
題で制限される場合にあっても、該木造建築物の固有周
期に応じた固有周期で、弾性部材により許容される範囲
内において振動するようになっており、更に木造建築物
に加わる振動が該木造建築物の固有周期に近い場合に、
制御用コンピュータがこれを検知し、所定のプログラム
に従って重錘１０を強制振動させるようになっている。

【００１９】

【発明の効果】本発明の制振システムは、小屋組におい
て局所的な過重を回避して吊設した各重錘が、該木造建
築物の固有周期に応じた固有周期で振動する態様を採用
しており、振動外乱による木造建築物の応答を減衰させ
ることができ、延いては木造建築物の耐震性を向上させ
ることができるといった顕著な効果を奏する。

【００２０】本発明の他の制振システムは、吊設した各
重錘の振幅が制限される場合にあっても、小屋組におい
て局所的な過重を回避した各重錘が、該木造建築物の固
有周期に応じた固有周期で、弾性部材により許容される
範囲内において振動する態様を採用しており、振動外乱
による木造建築物の応答を減衰させることができ、延い
ては木造建築物の耐震性を向上させることができるとい
った顕著な効果を奏する。

【００２１】本発明の更に他の制振システムは、制御手
段によって、複数の束に吊設した各重錘を、該木造建築
物に作用する外乱に応じて、移動操作する態様を採用し
ており、振動外乱による木造建築物の応答を更に効率よ
く減衰させることができ、延いては木造建築物の耐震性
をより向上させることができるといった顕著な効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の制振システムの一実施例を示
す概略側面図、（ｂ）は図１（ａ）の重錘を拡大して示
す概略斜視図である。

【図２】（ａ）〜（ｃ）は図１の重錘に対して弾性部材
及び／又は制御手段を設けた態様を示す概略側面図であ
る。

【符号の説明】

９ 木造建築物の小屋組 １０ 重錘 １１ 吊索 ２０ バネ（弾性部材） ３０ 制御装置（制御手段） ３１ 雌螺子部 ３２ ボール螺子 ３３ 軸受部 ３４ モータ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 木造建築物の小屋組において木造建築物
   全体の平衡を保つように、複数の重錘を吊設し、該木造
   建築物の固有周期に応じた固有周期となるように、各重
   錘の吊持長を調整してなることを特徴とする制振システ
   ム。
2. 【請求項２】 木造建築物の小屋組において木造建築物
   全体の平衡を保つように、複数の重錘を吊設し、該木造
   建築物の固有周期に応じた固有周期となるように、各重
   錘に対して弾性部材を連係してなることを特徴とする制
   振システム。
3. 【請求項３】 吊設した上記各重錘を、木造建築物に作
   用する振動外乱に応じて、移動操作する制御手段を備え
   てなることを特徴とする請求項１又は２に記載の制振シ
   ステム。