JP2007040034A

JP2007040034A - Vibration control device using tuned mass damper

Info

Publication number: JP2007040034A
Application number: JP2005227292A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Otake; 康宏大竹; Kimitaka Han; 公宇潘; Teru Hata; 輝畑
Original assignee: Tokkyokiki Corp; Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Tokkyokiki Corp; Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2005-08-04
Publication date: 2007-02-15

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration control device using a tuned mass damper capable of exerting sufficient vibration control effect on a building, being easily manufactured, shortening the date of delivery to reduce cost, and being easily installed in the building. <P>SOLUTION: Unit tuned mass dampers 2 including a plate spring 4 as a mass 3 and a restoration force element and designed to vibrate in the direction for canceling vibration of the building 13 at the same period as vibration of the building 13 are installed in the building 13 by a plurality of units to control vibration of the building by total weight of mass of these unit tuned mass dampers 2. Each unit tuned mass damper 2 is composed of a unit tuned mass damper provided with leg parts 8 being thin in the vertical direction and being piled up integrally, and these unit tuned mass dampers 2 are installed by piling them up in the vertical direction into a plurality of stages using the leg part 8 as a spacer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、チューンドマスダンパーを用いた制振装置に関する。 The present invention relates to a vibration damping device using a tuned mass damper.

チューンドマスダンパーは、マスと復元力要素とを含み、マスの重量は、建物の重量に基づいて決められ、それに基づいて復元力要素の設計も行われるが、例えば中低層のペンシルビルなどでは、それらに基づいて製作されるチューンドマスダンパーが、建物ごとに異なる大型の特注品となってしまい、そのため、製作が大掛かりなものになり、納期が長くかかり、コストも高くつき、建物への設置も容易ではないという問題がある。 The tuned mass damper includes a mass and a restoring force element, and the weight of the mass is determined based on the weight of the building, and the restoring force element is also designed based on the weight, for example, in a low-rise pencil building, The tuned mass dampers produced based on them become large-scale custom-made products that differ from building to building, which makes the production large-scale, takes a long delivery time, increases costs, and installs in the building. There is a problem that it is not easy.

本発明は、上記のような問題点に鑑み、建物に充分な制振効果を及ぼすことができ、しかも、製作が容易で、納期短縮とコストダウンを実現することができ、また、建物への設置も容易にすることができる、チューンドマスダンパーを用いた制振装置を提供することを課題とする。 In view of the above problems, the present invention can exert a sufficient vibration damping effect on a building, can be easily manufactured, can reduce delivery time, and can reduce costs. It is an object to provide a vibration damping device using a tuned mass damper that can be easily installed.

上記の課題は、マスと復元力要素とを含み、建物の振動と同じ周期で該建物の振動を打ち消す方向に振動するように設計された単位チューンドマスダンパーが、複数単位、マスの振動方向を同じくして建物に設置され、これら単位チューンドマスダンパーのマスの合計重量により建物を制振するようになされていることを特徴とするチューンドマスダンパーを用いた制振装置によって解決される（第１発明）。 The above problem includes a unit tuned mass damper that includes a mass and a restoring force element, and is designed to vibrate in a direction that cancels the vibration of the building at the same period as the vibration of the building. Similarly, this is solved by a vibration damping device using a tuned mass damper, characterized in that the building is damped by the total weight of the masses of these unit tuned mass dampers. invention).

この装置では、複数備えられた各単位チューンドマスダンパーのマスの合計重量により、建物の制振に必要なマス重量を確保するようにしたものであり、建物に充分な制振効果を及ぼすことができ、それでいて、各単位チューンドマスダンパーを小型化できて、各単位チューンドマスダンパーの製作を容易にすることができると共に、建物への設置も容易にすることができる。 In this device, the total weight of the mass of each unit tuned mass damper is secured to secure the mass weight necessary for vibration control of the building, which can exert a sufficient vibration control effect on the building. However, each unit tuned mass damper can be reduced in size, and each unit tuned mass damper can be easily manufactured, and can be easily installed in a building.

第１発明の装置において、各単位チューンドマスダンパーが、マス重量が互いに同じであって復元力要素も互いに同じの同一規格品からなるとよい（第２発明）。この場合は、各単位チューンドマスダンパーの製作を容易にすることができて量産可能となり、装置の納期の短縮とコストダウンを実現することができる。 In the apparatus of the first invention, each unit tuned mass damper may be made of the same standard product having the same mass weight and the same restoring force element (second invention). In this case, each unit tuned mass damper can be easily manufactured and mass-produced, and the delivery time and cost of the apparatus can be shortened.

また、第１発明又は第２発明の装置において、各単位チューンドマスダンパーが、上下方向に薄型で、積み上げ用の脚部を一体的に備えたものからなっていて、
これら単位チューンドマスダンパーが脚部をスペーサーとして上下方向に複数段積み上げられて設置されているとよい（第３発明）。 Further, in the apparatus of the first invention or the second invention, each unit tuned mass damper is thin in the vertical direction and is integrally provided with legs for stacking,
It is preferable that these unit tuned mass dampers are installed by being stacked in a plurality of stages in the vertical direction with the legs as spacers (third invention).

この装置では、上下方向に薄型の単位チューンドマスダンパーを上下方向に複数積み上げて構成されているので、各単位チューンドマスダンパーを設置するための平面スペースも、また上下方向の設置スペースも小さくすることができる。 Since this unit is configured by stacking multiple unit tuned mass dampers that are thin in the vertical direction, the plane space for installing each unit tuned mass damper and the installation space in the vertical direction must be reduced. Can do.

のみならず、各単位チューンドマスダンパーには積み上げ用の脚部が一体的に備えられ、各単位チューンドマスダンパーが脚部をスペーサーとして上下方向に複数段積み上げられているので、建物への各単位チューンドマスダンパーの設置作業を吊上げ機等を用いて容易にかつ能率良く行っていくことができ、積み上げ状態での固定の作業も容易で、しかも、上下方向の設置スペースをコスト的に有利に小さく抑えることができる。 In addition, each unit tuned mass damper is integrally provided with legs for stacking, and each unit tuned mass damper is stacked in multiple stages vertically with the legs as spacers, so each unit to the building The tuned mass damper can be installed easily and efficiently using a lifting machine, etc., and it is easy to fix in the stacked state, and the installation space in the vertical direction is advantageously reduced in terms of cost. Can be suppressed.

即ち、棚が上下方向に複数段備えられた設置用ラックを使用し、該ラックの棚間に単位チューンドマスダンパーを設置していくような場合には、単位チューンドマスダンパーを側方から水平移動させて棚間に設置していく必要があって設置作業が厄介であるのみならず、棚間に設置した単位チューンドマスダンパーの固定も棚間へのアクセスが必要でそれも非常に厄介であり、また、空き棚を生じさせないように、使用する単位チューンドマスダンパーの数に応じた棚数のラックを用意する必要があって、上下方向の設置スペースを小さく抑えるのに要するコストが高くつくのに対して、そのような問題をすべて解決することができる。 In other words, when using an installation rack with multiple shelves in the vertical direction and installing unit tuned mass dampers between the racks, move the unit tuned mass damper horizontally from the side. It is not only difficult to install between shelves, but also the unit tuned mass dampers installed between shelves must be fixed and access between shelves is also very troublesome. Also, it is necessary to prepare racks with the number of shelves corresponding to the number of unit tuned mass dampers used so that empty shelves do not occur, and the cost required to keep the vertical installation space small is high. Can solve all such problems.

また、本発明は、マスと復元力要素とを含むチューンドマスダンパーが複数備えられ、各チューンドマスダンパーはそれぞれ、上下方向に薄型で、積み上げ用の脚部を一体的に備えたものからなっていて、
これらチューンドマスダンパーが脚部をスペーサーとして上下方向に複数段積み上げられて設置されていることを特徴とするチューンドマスダンパーを用いた制振装置を含む（第４発明）。 Further, the present invention is provided with a plurality of tuned mass dampers including a mass and a restoring force element, and each tuned mass damper is thin in the vertical direction and is integrally provided with legs for stacking. And
The tuned mass damper includes a vibration damping device using a tuned mass damper, wherein the tuned mass damper is installed by being stacked in a plurality of stages in the vertical direction with the leg portion as a spacer (fourth invention).

本制振装置では、第３発明の装置と同様に、各単位チューンドマスダンパーを設置するための平面スペースも上下方向の設置スペースも小さくでき、建物への各チューンドマスダンパーの設置作業を吊上げ機等を用いて容易にかつ能率良く行っていくことができ、積み上げ状態での固定の作業も容易で、上下方向の設置スペースをコスト的に有利に小さく抑えることができる。そして、本第４発明の制振装置では、装置に備えられる各チューンドマスダンパーがそれ単独で、あるいは、各チューンドマスダンパーの協働により、建物にどのような制振作用を及ぼすかについては、様々に定められていてよい。 In this vibration damping device, like the device of the third invention, the plane space for installing each unit tuned mass damper and the vertical installation space can be reduced, and the installation work of each tuned mass damper in the building can be lifted. Etc. can be carried out easily and efficiently, the fixing work in the stacked state is easy, and the installation space in the vertical direction can be advantageously reduced in terms of cost. And, in the vibration damping device of the fourth aspect of the invention, each tuned mass damper provided in the device alone or in cooperation with each tuned mass damper affects what kind of vibration damping action the building has. It may be determined in various ways.

本発明は、以上のとおりのものであるから、建物に充分な制振効果を及ぼすことができ、しかも、製作が容易で、納期短縮とコストダウンを実現することができ、また、建物への設置も容易にすることができる。 Since the present invention is as described above, it can exert a sufficient vibration-damping effect on the building, can be easily manufactured, can reduce the delivery time, and can reduce the cost. Installation can also be facilitated.

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示す実施形態の制振装置１において、２が単位チューンドマスダンパーであり、制振装置１は、複数、図面では５つの単位チューンドマスダンパー２…によって構成されている。 In the vibration damping device 1 of the embodiment shown in FIG. 1, reference numeral 2 denotes a unit tuned mass damper, and the vibration damping device 1 is composed of a plurality of unit tuned mass dampers 2 in the drawing.

本実施形態では、各単位チューンドマスダンパー２は、図２に示すように、マス３と、復元力要素としての板バネ４とを含み、基枠５，５の上に吊り枠６，６が載せられ、該吊り枠６，６に、板厚方向に弾性変形をする板バネ４…が取り付けられ、扁平マス３，３が該板バネ４…に吊り状態に連結されて基枠５，５間に配設された、上下方向に薄型のチューンドマスダンパーからなっていて、また、各単位チューンドマスダンパー２は、マス重量が互いに同じであって復元力要素も互いに同じの同一規格品からなっている。 In this embodiment, each unit tuned mass damper 2 includes a mass 3 and a leaf spring 4 as a restoring force element, as shown in FIG. The leaf springs 4 are mounted on the suspension frames 6 and 6 and elastically deformed in the plate thickness direction, and the flat masses 3 and 3 are connected to the leaf springs 4 in a suspended state to be attached to the base frames 5 and 5. Each unit tuned mass damper 2 is made of the same standard product having the same mass weight and the same restoring force element. ing.

そして、装置１を構成する各単位チューンドマスダンパー２…は、マス３，３の重量と、板バネ４…が、建物の振動と同じ周期で該建物の振動を打ち消す方向に振動するように設計されており、各単位チューンドマスダンパー２単独のマス３，３は、建物に対して有効的な制振力を及ぼすには不足の軽量なものからなっていて、すべての単位チューンドマスダンパー２…のマス３の合計重量によってはじめて建物１３に有効的な制振力が及ぼされるように構成されている。 The unit tuned mass dampers 2 constituting the apparatus 1 are designed so that the weights of the masses 3 and 3 and the leaf springs 4 vibrate in the direction of canceling the vibration of the building at the same cycle as the vibration of the building. Each unit tuned mass damper 2 has a single mass 3, 3 which is light enough to give effective damping to the building, and all unit tuned mass dampers 2 ... Only when the total weight of the mass 3 is the effective damping force applied to the building 13.

なお、１４は、周波数範囲を広くして制振性能を高めるための子マスであり、本発明においては任意の構成要素である。また、図示しないが、減衰手段も備えられている。 Reference numeral 14 denotes a child cell for widening the frequency range to improve the vibration damping performance, and is an optional component in the present invention. Moreover, although not shown, the damping means is also provided.

そして、各単位チューンドマスダンパー２…には、図３に示すように、その基枠５，５の下部に方形環状に形成された台枠７が取り付けられると共に、該台枠７に、上端が単位チューンドマスダンパー２の上面高さ位置より上方に突出する３本以上、好ましくは４本以上、図示するものでは６本の脚部８…が立設され、台枠７と脚部８…とが単位チューンドマスダンパー２に一体化されて備えられている。 As shown in FIG. 3, each unit tuned mass damper 2... Is attached with a base frame 7 formed in a rectangular ring shape below the base frames 5 and 5, and an upper end is attached to the base frame 7. Three or more, preferably four or more, and in the illustrated case, six legs 8... Project upward from the upper surface height position of the unit tuned mass damper 2, and the underframe 7 and the legs 8. Is integrated with the unit tuned mass damper 2.

そして、図４に示すように、単位チューンドマスダンパー２は、脚部８…をスペーサーとし、マス３の振動方向を同じくして、台枠７の下面側を、下に位置する単位チューンドマスダンパーの脚部８…の上端部で支えさせるようにして積み上げていくことができるようになされており、台枠７を、下に位置する単位チューンドマスダンパー２の脚部８…の上端部にボルト９とナット１０で連結一体化することにより、単位チューンドマスダンパー２…を互いに一体化させた多段積み上げ状態にすることができるようになされている。 As shown in FIG. 4, the unit tuned mass damper 2 is a unit tuned mass damper located below the underside of the underframe 7 with the legs 8 as spacers and the mass 3 in the same vibration direction. It is made to be able to pile up so that it may be supported by the upper end part of the leg part 8 ..., and the base frame 7 is bolted to the upper end part of the leg part 8 ... of the unit tuned mass damper 2 located below. The unit tuned mass dampers 2... Are integrated with each other by being connected and integrated with the nut 9 and the nut 10 so as to be in a multi-stage stacked state.

積み上げは、図４に示すように、単位チューンドマスダンパー２の脚部８…の上端部にアイボルト１１…を付けることができるようになっていて、吊揚げ機で吊り、下に位置する設置済みの単位チューンドマスダンパー２…の上方に位置させ、そこから降ろしていくというようにして行うことができるようになっている。１２は支持台である。 As shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, eyebolts 11 can be attached to the upper ends of the legs 8 of the unit tuned mass damper 2, suspended by a lifting machine, and installed below. The unit tuned mass dampers 2 are located above the unit tuned mass dampers 2. Reference numeral 12 denotes a support base.

上記の制振装置１では、複数備えられた各単位チューンドマスダンパー２…のマス３…の合計重量により、建物１３の制振に必要なマス重量を確保するようにしたものであるから、各単位チューンドマスダンパー２…を小型化でき、各単位チューンドマスダンパー２…の製作や建物への設置を大掛かりでなく容易にすることができる。 In the above vibration damping device 1, the mass weight necessary for damping the building 13 is secured by the total weight of the masses 3 of the unit tuned mass dampers 2. The unit tuned mass dampers 2 can be reduced in size, and the production and installation of the unit tuned mass dampers 2 in the building can be facilitated instead of being large.

しかも、各単位チューンドマスダンパー２…は、同一規格品からなっているので、各単位チューンドマスダンパー２の製作を容易にすることができて量産可能となり、装置１の納期の短縮とコストダウンを実現することができる。 In addition, since each unit tuned mass damper 2 is made of the same standard product, the production of each unit tuned mass damper 2 can be facilitated, and mass production is possible. Can be realized.

また、上記の装置１は、上下方向に薄型の単位チューンドマスダンパー２…を、各単位チューンドマスダンパー２…に備えられている脚部８をスペーサーとして上下方向に複数積み上げた構成にされているので、各単位チューンドマスダンパー２…を設置するための平面スペースも、また上下方向の設置スペースも小さくすることができる。 Further, the apparatus 1 is configured such that a plurality of unit tuned mass dampers 2 that are thin in the vertical direction are stacked in the vertical direction using the leg portions 8 provided in the unit tuned mass dampers 2 as spacers. Therefore, the plane space for installing each unit tuned mass damper 2... And the installation space in the vertical direction can be reduced.

更に、建物１３への各単位チューンドマスダンパー２…の積み上げ作業も、図４に示すように、単位チューンドマスダンパー２の脚部８…の上端部にアイボルト１１…を取り付け、吊揚げ機で吊って、下に位置する設置済みの単位チューンドマスダンパー２…の上方に位置させ、そこから降ろしていき、ボルト９とナット１０で固定するというようにして行っていくことができて、単位チューンドマスダンパー２…の設置作業も、単位チューンドマスダンパー２同士の固定の作業も容易に行っていくことができる。 Further, as shown in FIG. 4, the stacking operation of the unit tuned mass dampers 2 on the building 13 is performed by attaching eyebolts 11 to the upper ends of the legs 8 of the unit tuned mass dampers 2 and suspending them with a lifting machine. The unit tuned mass dampers 2 are placed above the unit tuned mass dampers 2... Which are located below, lowered from there, and fixed with bolts 9 and nuts 10. The installation work of the dampers 2 ... and the work of fixing the unit tuned mass dampers 2 can be easily performed.

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、チューンドマスダンパーとして、板バネ４を復元要素とした場合を示したが、振り子式や積層ゴム等の各種の復元力要素を採用するチューンドマスダンパーであってもよい。また、一つの単位チューンドマスダンパーに備えられるマスの数や具体的形態に制限はない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the above embodiment, the case where the leaf spring 4 is used as the restoring element is shown as the tuned mass damper. However, a tuned mass damper employing various restoring force elements such as a pendulum type or a laminated rubber may be used. . Moreover, there is no restriction | limiting in the number and the concrete form of the mass with which one unit tuned mass damper is equipped.

実施形態の制振装置を示す側面図である。It is a side view showing a vibration damping device of an embodiment. 単位チューンドマスダンパーを示すもので、図（イ）は平面図、図（ロ）は図（イ）はＩ−Ｉ線矢視側面図、図（ハ）は図（イ）のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。A unit tuned mass damper is shown. FIG. (A) is a plan view, FIG. (B) is a side view taken along line II, and FIG. (C) is a line II-II in FIG. It is arrow sectional drawing. 脚部が備えられた単位チューンドマスダンパーを示すもので、図（イ）は平面図、図（ロ）は側面図である。The unit tuned mass damper provided with the leg part is shown, (a) is a plan view, and (b) is a side view. 単位チューンドマスダンパーの設置方法を示す側面図である。It is a side view which shows the installation method of a unit tuned mass damper.

符号の説明Explanation of symbols

１…制振装置
２…単位チューンドマスダンパー
３…マス
４…板バネ（復元力要素）
８…脚部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Damping device 2 ... Unit tuned mass damper 3 ... Mass 4 ... Leaf spring (restoring force element)
8 ... Leg

Claims

マスと復元力要素とを含み、建物の振動と同じ周期で該建物の振動を打ち消す方向に振動するように設計された単位チューンドマスダンパーが、複数単位、マスの振動方向を同じくして建物に設置され、これら単位チューンドマスダンパーのマスの合計重量により建物を制振するようになされていることを特徴とするチューンドマスダンパーを用いた制振装置。 A unit tuned mass damper that includes a mass and a restoring force element and is designed to vibrate in the direction that cancels the vibration of the building at the same period as the vibration of the building. A vibration damping device using a tuned mass damper, characterized in that the building is damped by the total weight of the masses of these unit tuned mass dampers.

前記各単位チューンドマスダンパーは、マス重量が互いに同じであって復元力要素も互いに同じの同一規格品からなる請求項１に記載のチューンドマスダンパーを用いた制振装置。 2. The vibration damping device using a tuned mass damper according to claim 1, wherein each unit tuned mass damper is made of the same standard product having the same mass weight and the same restoring force element.

前記各単位チューンドマスダンパーが、上下方向に薄型で、積み上げ用の脚部を一体的に備えたものからなっていて、
これら単位チューンドマスダンパーが脚部をスペーサーとして上下方向に複数段積み上げられて設置されている請求項１又は２に記載のチューンドマスダンパーを用いた制振装置。 Each unit tuned mass damper is thin in the vertical direction, and is integrally provided with legs for stacking,
The vibration damping device using the tuned mass damper according to claim 1 or 2, wherein the unit tuned mass dampers are installed by being stacked in a plurality of stages in the vertical direction with the legs as spacers.

マスと復元力要素とを含むチューンドマスダンパーが複数備えられ、各チューンドマスダンパーはそれぞれ、上下方向に薄型で、積み上げ用の脚部を一体的に備えたものからなっていて、
これらチューンドマスダンパーが脚部をスペーサーとして上下方向に複数段積み上げられて設置されていることを特徴とするチューンドマスダンパーを用いた制振装置。 A plurality of tuned mass dampers including a mass and a restoring force element are provided, and each tuned mass damper is thin in the vertical direction and is integrally provided with legs for stacking,
A vibration damping device using a tuned mass damper, characterized in that these tuned mass dampers are installed by being stacked in a plurality of stages in the vertical direction with the legs as spacers.