JP2008280713A

JP2008280713A - Vertical vibration tuned mass damper and vertical vibration attenuation system using the same

Info

Publication number: JP2008280713A
Application number: JP2007124816A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Otake; 康宏大竹
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-11-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical vibration tuned mass damper or the like, capable of effectively damping vertical vibration of a damping object resulting from vibration of a horizontal brace or the like. <P>SOLUTION: The damper comprises a mass 3 mounted on a longitudinal middle part of the horizontal brace 2 that is a restoring force element, and a sponge-like damping material 5 provided between the mass 3 and a floor board 4 above it to damp vertical vibration of the floor board 4. The mounting position of the mass 3 to the horizontal brace 2 is preferably made to be changeable in the brace longitudinal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば、キャンチバルコニーの出の延長や、床スパンの長大化、キャンチルームの設定等において発生する、あるいは、発生することが予想される鉛直方向の各種振動障害を、有効的、効果的に解消することができる、鉛直振動用チューンドマスダンパー及びそれを用いた鉛直振動減衰システムに関する。 The present invention is effective and effective in various vertical vibration disturbances that occur or are expected to occur, for example, in the extension of the cantilever balcony, the lengthening of the floor span, and the setting of the cantilever. The present invention relates to a tuned mass damper for vertical vibration and a vertical vibration damping system using the same.

交通振動などによる建物の水平方向の振動を減衰する目的で、従来より、種々のチューンドマスダンパーが提供されている。
特開２００５−２８２８１５号公報 Conventionally, various tuned mass dampers have been provided for the purpose of attenuating horizontal vibrations of buildings due to traffic vibrations.
JP 2005-282815 A

ところで、例えば歩行によって床面に生じる鉛直方向の振動は、床板が梁組と一体となって起こるもののほか、内蔵されている水平ブレースの振動が躯体を固体伝播して伝わることによっても起こりうる。 By the way, the vibration in the vertical direction generated on the floor surface due to walking, for example, can be caused by the vibration of the built-in horizontal brace being propagated through the solid body in addition to the floor plate integrated with the beam assembly.

本発明は、上記のような問題点に鑑み、水平ブレースの振動等に起因する制振対象物の鉛直方向の振動を効果的に減衰することができる鉛直振動用チューンドマスダンパー及びそれを用いた鉛直振動減衰システムを提供することを課題とする。 In view of the above-described problems, the present invention uses a vertical vibration tuned mass damper capable of effectively dampening vertical vibration of an object to be controlled due to vibration of a horizontal brace and the like. It is an object to provide a vertical vibration damping system.

上記の課題は、水平ブレースを復元力要素とし、その長さ方向中間部にマスが取り付けられ、該マスと上方及び／又は下方の制振対象物の間に減衰材が設けられ、該制振対象物の鉛直方向の振動を減衰するようになされていることを特徴とする鉛直振動用チューンドマスダンパーによって解決される（第１発明）。 The above problem is that a horizontal brace is used as a restoring force element, a mass is attached to an intermediate portion in the longitudinal direction, and a damping material is provided between the mass and an upper and / or lower damping object. This is solved by a tuned mass damper for vertical vibration characterized in that the vertical vibration of the object is attenuated (first invention).

このチューンドマスダンパーでは、制振対象物の鉛直方向の振動の原因となりうる水平ブレースの振動を逆手にとって、該水平ブレースを復元力要素とし、その長さ方向中間部にマスを取り付け、制振対象物の鉛直方向の振動を減衰させるようにしているので、水平ブレースの振動に起因する制振対象物の鉛直方向の振動を効果的に減衰することができると共に、その他の原因で制振対象物が鉛直方向の振動をしてもその振動を効果的に減衰することができる。 In this tuned mass damper, the horizontal brace vibration that can cause vibration in the vertical direction of the object to be damped is reversed, the horizontal brace is used as a restoring force element, and a mass is attached to the middle part in the length direction. Since the vertical vibration of the object is attenuated, the vertical vibration of the vibration suppression object due to the vibration of the horizontal brace can be effectively attenuated, and the vibration suppression object for other reasons. Even if vertical vibrations occur, the vibrations can be effectively damped.

しかも、水平ブレースを復元力要素として利用するものであるから、鉛直振動用チューンドマスダンパーを簡素な構造により構成することができる。 In addition, since the horizontal brace is used as a restoring force element, the tuned mass damper for vertical vibration can be configured with a simple structure.

第１発明において、制振対象物が、マスの上方の床板である場合は、該床板の鉛直方向の振動を効果的に減衰することができ、歩行などによる振動障害の発生を抑制することができる。 In the first invention, when the vibration control object is a floor board above the mass, the vibration in the vertical direction of the floor board can be effectively attenuated, and the occurrence of vibration disturbance due to walking or the like can be suppressed. it can.

第１，第２発明において、水平ブレースに対するマスの取付け位置が、ブレース長さ方向において変更可能であるとよい（第３発明）。この場合は、振動対象物との関係で、マスを最適な位置に変更する調整を行うことができるし、また、水平ブレースがターンバックル等の張力付与機構を備えたものである場合は、該張力付与機構によって付与された張力にバラツキがあっても、マスを最適な位置に位置変更する調整を行うことで、固有振動数を最適なものに調整することも可能になる。 In the first and second inventions, it is preferable that the mounting position of the mass with respect to the horizontal brace can be changed in the brace length direction (third invention). In this case, the mass can be adjusted to an optimum position in relation to the vibration object, and when the horizontal brace is provided with a tension applying mechanism such as a turnbuckle, Even if there is variation in the tension applied by the tension applying mechanism, the natural frequency can be adjusted to an optimum value by adjusting the mass to the optimum position.

また、上記の課題は、複数の水平ブレースを復元力要素とし、各水平ブレースの長さ方向の中間部にマスが取り付けられ、各マスと上方及び／又は下方の制振対象物の間に減衰材が設けられて該制振対象物の鉛直方向の振動を減衰するようになされており、かつ、各マスの固有振動数が互いに異なら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鉛直振動減衰システムによっても、同様に解決される（第４発明）。 Further, the above problem is that a plurality of horizontal braces are used as restoring force elements, and masses are attached to the intermediate portions in the lengthwise direction of each horizontal brace, so that the damping is performed between each mass and the upper and / or lower damping object. Vertically using a tuned mass damper, characterized in that a material is provided so as to dampen the vertical vibration of the object to be damped, and the natural frequency of each mass is different from each other The same problem can be solved by the vibration damping system (fourth invention).

特に、このシステムでは、複数の水平ブレースが備えられ、各水平ブレースを復元力要素とし、各水平ブレースの長さ方向の中間部にマスが取り付けられ、各マスの固有振動数が互いに異ならされているので、鉛直方向の振動を、広い周波数範囲で減衰することができる。 In particular, in this system, a plurality of horizontal braces are provided, each horizontal brace is used as a restoring force element, a mass is attached to an intermediate portion in the length direction of each horizontal brace, and the natural frequency of each mass is made different from each other. Therefore, the vibration in the vertical direction can be attenuated in a wide frequency range.

また、水平ブレースがターンバックル等の張力付与機構を備えたものである場合は、該張力付与機構によって付与された張力に、施工によるバラツキがあっても、そのバラツキを許容することができ、むしろ、そのバラツキによって、鉛直方向の振動を、広い周波数範囲で減衰することができるという効果も奏される。 In addition, when the horizontal brace is provided with a tension applying mechanism such as a turnbuckle, even if the tension applied by the tension applying mechanism varies due to construction, the variation can be allowed. Due to the variation, there is also an effect that the vibration in the vertical direction can be attenuated in a wide frequency range.

本発明は、以上のとおりのものであるから、水平ブレースの振動等に起因する制振対象物の鉛直方向の振動を効果的に減衰することができる。 Since the present invention is as described above, it is possible to effectively attenuate the vibration in the vertical direction of the object to be controlled due to the vibration of the horizontal brace.

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に示す実施形態の鉛直振動用チューンドマスダンパーは、階上の床梁１，１間にわたされた水平ブレース２を利用して構成されたもので、水平ブレース２の長さ方向中間部には、マス３が、図１（ロ）に示すように、ブレース長さ方向において取付け位置変更可能に取り付けられると共に、図１（イ）に示すように、該マス３と、鋼製根太床やＡＬＣパネルなどからなる制振対象物としての上方の床板４との間には、スポンジ状の減衰材５が、上下方向圧縮状態となるように介設されている。２ａは張力付与機構としてのターンバックルである。 The tuned mass damper for vertical vibration of the embodiment shown in FIG. 1 is configured using a horizontal brace 2 passed between floor beams 1 and 1 on the floor, and is an intermediate portion in the longitudinal direction of the horizontal brace 2. As shown in FIG. 1 (b), the mass 3 is mounted so that the mounting position can be changed in the brace length direction, and as shown in FIG. 1 (a), the mass 3 and the steel joist floor or A sponge-like damping material 5 is interposed between the upper floor plate 4 serving as a vibration control object such as an ALC panel so as to be in a vertically compressed state. 2a is a turnbuckle as a tension applying mechanism.

この鉛直振動用チューンドマスダンパーでは、水平ブレース２の振動に起因する床板４の鉛直方向の振動を、マス３と減衰材５とによって効果的に減衰することができ、また、その他の原因で床板４が鉛直方向の振動をしてもその振動を同様にして効果的に減衰することができる。 In this tuned mass damper for vertical vibration, the vertical vibration of the floor plate 4 caused by the vibration of the horizontal brace 2 can be effectively damped by the mass 3 and the damping material 5, and the floor plate is caused by other causes. Even if 4 vibrates in the vertical direction, the vibration can be effectively damped in the same manner.

また、水平ブレース２に対するマス３の取付け位置を、ブレース長さ方向において変更することができるようになされているので、床板４との関係で、マス３を最適な位置に位置変更する調整を行うことができて、マスを追加したり、減少させたりする手間を少なくすることができて調整を容易にすることができる。また、ターンバックル２ａによって付与した張力にバラツキがあっても、マス３を最適な位置に位置変更する調整を行うことで、固有振動数を最適にものに調整することも可能になるし、ターンバックル２ａによる張力のバラツキも許容される。 Further, since the mounting position of the mass 3 with respect to the horizontal brace 2 can be changed in the brace length direction, adjustment is performed to change the position of the mass 3 to the optimum position in relation to the floor plate 4. Therefore, it is possible to reduce the trouble of adding or reducing the mass and facilitate adjustment. Even if the tension applied by the turnbuckle 2a varies, it is possible to adjust the natural frequency to an optimum value by adjusting the position of the mass 3 to the optimum position. Variations in tension due to the buckle 2a are also allowed.

図２に示す実施形態は、上記の鉛直振動用チューンドマスダンパーを用いた鉛直振動減衰システムに関するもので、Ｂ領域において、複数の各水平ブレース２…を復元力要素とし、各水平ブレース２…の長さ方向の中間部にマス３…が取り付けられ、各マス３…と、上方の図示しない床板との間に同じく図示しない減衰材が設けられて床板の鉛直方向の振動を減衰するようになされたもので、各マス３…の固有振動数が互いに異ならされている。なお、Ａ領域は、鉛直方向の振動対策が特に必要とはされない領域である。 The embodiment shown in FIG. 2 relates to a vertical vibration damping system using the above-described tuned mass damper for vertical vibration. In the region B, a plurality of horizontal braces 2 are used as restoring force elements, and each horizontal brace 2. Masses 3... Are attached to an intermediate portion in the length direction, and a damping material (not shown) is also provided between each of the masses 3 and an upper floor plate (not shown) so as to attenuate the vertical vibration of the floor plate. The natural frequencies of the cells 3 are different from each other. In addition, A area | region is an area | region where the vibration countermeasure of a perpendicular direction is not especially needed.

この減衰システムでは特に、複数の各水平ブレース２…を復元力要素とし、各水平ブレース２…の長さ方向の中間部にマス３…が取り付けられ、各マス３…の固有振動数が互いに異ならされているので、床板の鉛直方向の振動を、広い周波数範囲で減衰することができ、床上に家具等を設置しても、周波数の再調整の必要性をなくすあるいは少なくすることができる。 In this damping system, in particular, a plurality of horizontal braces 2 are used as restoring force elements, and masses 3 are attached to intermediate portions of the horizontal braces 2 in the longitudinal direction, and the natural frequencies of the masses 3 are different from each other. Therefore, the vibration in the vertical direction of the floorboard can be damped in a wide frequency range, and even if furniture or the like is installed on the floor, the need for frequency readjustment can be eliminated or reduced.

また、水平ブレース２がターンバックルを備えたものである場合は、ターンバックルによって付与された張力に、施工上のバラツキがあっても、そのバラツキを許容することができ、むしろ、そのバラツキによって、鉛直方向の振動を、広い周波数範囲で減衰することができるという効果も奏される。 Further, when the horizontal brace 2 is provided with a turnbuckle, even if there is a variation in construction in the tension applied by the turnbuckle, the variation can be tolerated. Rather, due to the variation, There is also an effect that the vibration in the vertical direction can be attenuated in a wide frequency range.

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、制振対象物が階上の床板４である場合を示したが、各種構造物において、水平ブレース２の上方に存在する各種の制振対象物であってもよいし、水平ブレース２の下方に存在する各種の制振対象物であってもよいし、水平ブレース２の上方と下方とに存在する各種の制振対象物であってもよい。 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-described embodiment, the case where the vibration suppression object is the floor board 4 on the floor is shown. However, in various structures, various vibration suppression objects existing above the horizontal brace 2 may be used. And the various vibration suppression objects which exist under the horizontal brace 2 may be sufficient, and the various vibration suppression objects which exist above and below the horizontal brace 2 may be sufficient.

実施形態の鉛直振動用チューンドマスダンパーを示すもので、図（イ）及び図（ロ）は断面正面図、図（ハ）は作動状態を示す断面正面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a tuned mass damper for vertical vibration according to an embodiment, in which FIG. (A) and FIG. (B) are sectional front views, and FIG. 同鉛直振動用チューンドマスダンパーを用いた鉛直振動減衰システムの実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows embodiment of the vertical vibration damping system using the tuned mass damper for the same vertical vibration.

符号の説明Explanation of symbols

２…水平ブレース
３…マス
４…床板（制振対象物）
５…減衰材 2 ... Horizontal brace 3 ... Mass 4 ... Floor board (object to be controlled)
5 ... Damping material

Claims

水平ブレースを復元力要素とし、その長さ方向中間部にマスが取り付けられ、該マスと上方及び／又は下方の制振対象物の間に減衰材が設けられ、該制振対象物の鉛直方向の振動を減衰するようになされていることを特徴とする鉛直振動用チューンドマスダンパー。 A horizontal brace is used as a restoring force element, a mass is attached to the middle part in the longitudinal direction, a damping material is provided between the mass and the upper and / or lower vibration suppression object, and the vertical direction of the vibration suppression object A tuned mass damper for vertical vibration, characterized in that it is designed to damp vibrations.

前記制振対象物が、マスの上方の床板である請求項１に記載の鉛直振動用チューンドマスダンパー。 The tuned mass damper for vertical vibration according to claim 1, wherein the vibration suppression object is a floor board above the mass.

水平ブレースに対するマスの取付け位置が、ブレース長さ方向において変更可能である請求項１又は２に記載の鉛直振動用チューンドマスダンパー。 The tuned mass damper for vertical vibration according to claim 1 or 2, wherein the mounting position of the mass with respect to the horizontal brace can be changed in the brace length direction.

複数の水平ブレースを復元力要素とし、各水平ブレースの長さ方向の中間部にマスが取り付けられ、各マスと上方及び／又は下方の制振対象物の間に減衰材が設けられて該制振対象物の鉛直方向の振動を減衰するようになされており、かつ、各マスの固有振動数が互いに異なら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鉛直振動減衰システム。 A plurality of horizontal braces are used as restoring force elements, and a mass is attached to the middle portion of each horizontal brace in the length direction. A vertical vibration damping system using a tuned mass damper, wherein the vertical vibration of a vibrating object is attenuated, and the natural frequency of each mass is different from each other.