丸鋼を用いた床振動低減用TMDの開発

谷 翼*1・栗栖 藍子*2

無柱の空間を確保するため,事務所ビルなどでは単材で大きなスパンを架け渡すことがある。スパンに対して十分な梁せいを確保できない場合,歩行等に伴う床振動により居住性が損なわれないよう対策を行わなくてはならない。
そこで,マス・丸鋼・減衰装置を組み合わせた簡易な構成の床振動軽減用のTMDを考案した。隣接する大スパン梁間に丸鋼を架け渡し,水平に近い角度を有する軸力部材によりマスを吊り下げるシステムである。水平に設置された丸鋼に設けたターンバックルにより水平材の長さを変えることで,斜めに設置された丸鋼の角度が変わり,鉛直方向の剛性が調整可能となる。実大の試験体を製作し,周期調整の検証および自由振動試験を行い,所定の性能を発揮することを確認した。

キーワード:TMD,床振動,丸鋼,周期調整,自由振動試験

*1 技術センター 都市基盤技術研究部 防災研究室
*2 技術センター 知的財産部 特許室

Development of TMD Using Round Bars for Floor Vibration Mitigation

Tsubasa TANI*1 and Aiko KURISU*2

To create large, column-free spaces, single-element beams are often used in office buildings to span wide distances. When the beam depth is insufficient relative to its span, it is necessary to implement measures to prevent floor vibrations caused by walking from affecting the living environment.
To address this problem, a simply structured tuned mass damper (TMD) has been devised, composed of a mass, round bars, and damping devices to reduce floor vibrations. This system bridges adjacent large-span beams with round bars and suspends the mass using axial members at nearly horizontal angles. The angle of the diagonally installed round bars can be changed by adjusting the length of horizontally installed round bars with turnbuckles, allowing for the adjustment of vertical stiffness. Period adjustment tests and free vibration tests using a full-scale model were conducted, confirming the system's expected performance.

Keywords: tuned mass damper, floor vibration, round bar, period adjustment, free vibration test

*1 Disaster Prevention Research Section, Urban Engineering Research Department, Taisei Advanced Center of Technology
*2 Patent Section, Intellectual Property Department, Taisei Advanced Center of Technology