JP6366992B2 - 建築構造物 - Google Patents

Description

本発明は、建築構造物に関する。

従来、多数建ての建築構造物において、いずれかの階の床から他の階の床への振動の伝達が問題視されている。例えば、フィットネススタジオやエアロビクススタジオのように大人数が一斉に同一の運動動作を行う施設を、建築構造物のいずれかの階に設置する場合、当該階の床が加振されて振動し、その振動が柱や壁等を伝達することにより他の階の床が大きく振動してしまうことがあった。

このように加振される床（以下、加振床）から他の階の床（以下、対象床）への振動の伝達を防止するための構造としては、例えば、加振床を支持する梁構造体に補強を施すことにより加振床の振動を低減する構造が考えられる。例えば特許文献１には、梁構造体を支持する制振構造が提案されている。この特許文献１は、具体的には、梁構造体の端部と固定構造物との連結部分に、梁構造体に生じる鉛直方向の変形によるエネルギーを吸収するダンパー部材を設けることにより、梁構造体の鉛直振動を低減し、梁構造体に支持される床で発生する振動を低減するものである。

特開２００８−１０６５７４号公報

しかし、上記の特許文献１に係る制振構造を梁構造体に実施した場合であっても、実際には対象床の振動を十分に低減することが困難であった。したがって、対象床の振動を一層低減することが可能となる建築構造物が要望されていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、対象床の伝達を一層低減することが可能な建築構造物を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に記載の建築構造物は、振動階に存する加振床が振動源により加振されて振動を励起するに伴い、前記振動階と同一建屋の対象階に存する対象床で発生する振動を低減する建築構造物であって、前記加振床の振動が、前記加振床と前記対象床との相互間に位置する壁を介して前記対象床へと伝達することを防止する伝達防止手段と、前記加振床の固有振動数と、前記対象床の固有振動数とを相互に異ならせる振動数可変手段と、を備え、前記振動数可変手段は、前記加振床を支持する梁を補強する補強手段であり、前記補強手段は、前記加振床を支持する梁のうち最も長い梁を補強する手段であり、前記最も長い梁と、前記壁のうち前記最も長い梁に隣接する壁との相互間における、前記最も長い梁の長手方向に沿った複数の位置に、伝達防止手段を設けた。

請求項２に記載の建築構造物は、請求項１に記載の建築構造物において、前記伝達防止手段は、前記加振床と、前記加振床と前記対象床との相互間に位置する壁とを少なくとも鉛直方向に沿って相互に摺動可能に接続する摺動手段である。

請求項１に記載の建築構造物によれば、伝達防止手段を備えることにより加振床の振動が壁を介して対象床へと伝達することを防止できると共に、振動数可変手段を備えることにより加振床と対象床とが共振することを抑止できるので、対象床の振動を一層低減することが可能となる。
また、加振床を支持する梁を補強する補強手段を設けるので、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを極めて簡素な構成により異ならせることが可能となる。
また、補強手段は加振床を支持する梁のうち最も長い梁を補強するので、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを効率的に異ならせることができる。
また、最も長い梁、すなわち加振床の荷重を受ける割合の大きい梁を補強することにより、効率的に加振床を補強する事が可能となる。

請求項２に記載の建築構造物によれば、加振床と、加振床から対象階に至る壁とを摺動手段によって少なくとも鉛直方向に沿って摺動可能に接続するので、加振床の鉛直変位が対象床へと伝達することを極めて簡素な構成により防止することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る建築構造物を概略的に示す側面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 補強部が適用された対象階を概略的に示す斜視図である。 絶縁部を示す平面図である。 絶縁部を示す側面図である。 本発明の実施例の解析モデルを概略的に示す図であって、図６（ａ）は解析モデルａ、図６（ｂ）は解析モデルｂ、図６（ｃ）は解析モデルｃ、図６（ｄ）は解析モデルｄを示す図である。 本発明の実施例の解析モデルａ、解析モデルｂ、及び解析モデルｃの解析結果を示すグラフであって、図７（ａ）は２階床、図７（ｂ）は４階床、図７（ｃ）は５階床の解析結果を示すグラフである。 本発明の実施例の解析モデルａ、及び解析モデルｄの解析結果を示すグラフであって、図８（ａ）は２階床、図８（ｂ）は４階床、図８（ｃ）は５階床の解析結果を示すグラフである。

以下、本発明に係る建築構造物の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。ただし、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

〔実施の形態の基本的概念〕
まずは、本実施の形態の基本的概念について説明する。本実施の形態は、概略的に、多数建ての建築構造物であって、対象階に存する対象床で発生する振動を低減する建築構造物に関するものである。なお、この建築構造物の利用目的等は任意であるが、本実施の形態においては、様々な用途の施設が混在して各階に配置された複合型の施設であるものとして説明する。

ここで、「対象階」とは、本実施の形態に係る建築構造物において振動を低減する対象となる階であって、地上又は地下に設けられる階である。この対象階は、振動階（後述する）と同一建屋に設けられており、例えば振動階の上階や下階を含むが、このように振動階に直接的に連続している階に限らず、振動階と他の階を隔てて間接的に連続している階も含む。

また、「振動階」とは、振動源により加振される加振床を有する階であり、地上又は地下に設けられる階である。ここで、この振動階の具体的な利用目的については任意であるが、本実施の形態においては、フィットネススタジオやエアロビクススタジオとして利用されるものとして説明する。また、「振動源」とは、加振床を加振する人や機器等であって、本実施の形態においては、フィットネスやエアロビクスにより跳躍や着地等の運動動作を行う多数（例えば、１０〜５０人程度）の人であるものとして説明する。

〔実施の形態の具体的内容〕
次に、本実施の形態の具体的内容について説明する。

（構成）
最初に、本実施の形態に係る建築構造物１の構成を説明する。図１は、本実施の形態に係る建築構造物１を概略的に示す側面図、図２は、図１のＡ−Ａ矢視断面図である。これら図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る建築構造物１は、地上５階建ての建物として形成されているが、このような構造に限らず、例えば６階以上の階や５階未満の階の建物として形成されていても良く、地下階を有する建物であっても良い。そして、当該建築構造物１はそれぞれ概略的に柱、梁、壁、及び床を備えて構成されているが、このような建物の構造については特記する場合を除いて公知であるため、その詳細な説明を省略する。

ここで、特定の柱を指す際にはそれぞれ１階柱１Ｐ、２階柱２Ｐ、３階柱３Ｐ、４階柱４Ｐ、又は５階柱５Ｐと称して説明し、これらを区別する必要の無い場合には単に「柱」と称して説明する。また、特定の梁を指す際にはそれぞれ１階梁１Ｌ、２階梁２Ｌ、３階梁３Ｌ、４階梁４Ｌ、５階梁５Ｌ、又は屋上梁６Ｌと称して説明し、これらを区別する必要の無い場合には単に「梁」と称して説明する。また、特定の壁を指す際にはそれぞれ１階壁１Ｗ、２階壁２Ｗ、３階壁３Ｗ、４階壁４Ｗ、又は５階壁５Ｗと称して説明し、これらを区別する必要の無い場合には単に「壁」と称して説明する（なお、壁は、柱及び梁によって囲繞される空間に配置されているが、図示の便宜上、図１においては手前及び奥に位置する壁を省略して、右方及び左方に位置する壁のみを図示するものとする）。また、特定の床を指す際にはそれぞれ１階床１Ｆ、２階床２Ｆ、３階床３Ｆ、４階床４Ｆ、又は５階床５Ｆと称して説明し、これらを区別する必要の無い場合には単に「床」と称して説明する。

本実施の形態においては３階が振動階であるものとして説明し、この振動階はフィットネススタジオやエアロビクススタジオとして利用されるものとして説明する。なお、振動階の床（すなわち、３階床３Ｆ）を以下では必要に応じて「加振床」と称する。また、本実施の形態においては、２階、４階、及び５階を対象階であるものとして説明し、対象階の床（すなわち、２階床２Ｆ、４階床４Ｆ、及び５階床５Ｆ）を以下では必要に応じて「対象床」と称する。ここで、本実施の形態に係る建築構造物１は、補強部１０及び絶縁部２０を備える。

（構成−補強部）
補強部１０は、加振床の固有振動数と、対象床の固有振動数とを相互に異ならせる振動数可変手段であって、特に、加振床を支持する梁を補強する補強手段である。図３は、補強部１０が適用された対象階を概略的に示す斜視図である。なお、この図３においては、図示の便宜上、２階壁２Ｗの一部及び３階壁３Ｗの一部を切り欠いて図示している。この図３に示すように、この補強部１０は、具体的には、２階柱２Ｐ、３階梁３Ｌ、及び２階床２Ｆにより囲繞された領域に設置されたブレースであって、２階柱２Ｐの柱脚と３階梁３Ｌの長手方向の中間部との相互間に介在されることにより、２階柱２Ｐや３階梁３Ｌの変形を防止する公知のブレースである。この補強部１０の素材等は任意であるが、本実施の形態に係る補強部１０は鉄骨等により形成されている。なお、このような補強部１０の具体的な構成については任意であるため、その具体的な構成の説明については省略する。

ここで、補強部１０により補強する梁は加振床を支持する梁である限りにおいて任意であるが、本実施の形態においては、図２に示すように、加振床を支持する梁のうち最も長い梁に対して当該補強部１０を設置するものとして説明する。このように、最も長い梁、すなわち加振床の荷重を受ける割合の大きい梁を補強することにより、効率的に加振床を補強する事が可能となる。また、補強する梁の数は任意であり、本実施の形態においては１つの梁のみを補強するものとして説明するが、これに限らず複数の梁を補強しても良い。

以上のように、対象床を支持する梁を補強部１０により補強することなく、加振床を支持する梁のみを補強部１０により補強することによって、加振床と対象床の剛性に差異を設けることができ、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを相互に異ならせることが可能となる。なお、この際の「固有振動数」とは、本実施の形態においては、特に「一次固有振動数」を示すものであるものとして説明する。ただし、二次固有振動数及びそれ以降の高次の固有振動数を対象としてもよい。

また、建築構造物１は、柱の大きさは下階になる程その上階に比べ大きくなるが、階が異なっても平面視で同一の位置に存する梁や床の大きさや厚さは変化し難く、ほぼ等しくなる場合が一般的に多い。このため、何も対策を講じない加振床と対象床との固有振動数はほぼ等しくなり、共振が起り易くなるのが一因である。本発明は、既存建物の改修時や建物の新築時において、後述するように極めて簡素な構成により、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数を異ならせると共に、加振床と対象床との相互間の壁を絶縁部２０によって相互に切り離すことで共振を起り難くさせて、対象床の振動を適切に防止できる。

（構成−絶縁部）
絶縁部２０は、加振床の振動が、加振床と対象床との相互間に位置する壁を介して対象床へと伝達することを防止する伝達防止手段であって、特に、加振床と、加振床と対象床との相互間に位置する壁とを少なくとも鉛直方向に沿って相互に摺動可能に接続する摺動手段である。図４は、絶縁部２０を示す平面図である。図５は、絶縁部２０を示す側面図である。この図４及び図５に示すように、絶縁部２０は、概略的には梁と壁とを接続するファスナーであって、特に、振動の伝達を防止する機能を備えたファスナーとして構成されている。

ここで、まずは絶縁部２０を設ける位置について説明する。この絶縁部２０を設ける位置は、上記のように加振床と対象床との相互間に位置する壁を介する振動の伝達を防止可能な位置である限りにおいて任意である。例えば図３では絶縁部２０の設置位置を黒塗りの三角形で図示しており、公知のファスナー（振動の伝達を防止する機能を有しないファスナー）の設置位置を白塗りの三角形で図示している。

この図３に示すように、本実施の形態においては、第一に、３階梁３Ｌと２階壁２Ｗとの間に絶縁部２０（３階梁３Ｌの下方に位置する黒塗りの三角形）を設けることで、加振床から、加振床よりも下方に位置する対象床である２階床２Ｆへの２階壁２Ｗを介する振動の伝達を防止している。なお、この設置位置の代わりに、２階梁２Ｌと２階壁２Ｗとの相互間に絶縁部２０を設置した場合（図３における２階床２Ｆの上面に位置する白塗りの三角形を、黒塗りの三角形に代えた場合）、加振床よりも下方に位置する対象床への振動の伝達を同様に防止することができる。

また、本実施の形態においては、第二に、３階梁３Ｌと３階壁３Ｗとの間に絶縁部２０（３階梁３Ｌの上方に位置する黒塗りの三角形）を設けることで、加振床から、加振床よりも上方に位置する対象床である４階床４Ｆ及び５階床５Ｆへの３階壁３Ｗを介する振動の伝達を防止している。なお、この設置位置の代わりに、４階梁４Ｌと３階壁３Ｗとの相互間に絶縁部２０を設けても、加振床よりも上方に位置する対象床への振動の伝達を同様に防止することができる。

このように、本実施の形態においては、振動階よりも下の階（２階）を対象階としたため加振床よりも下方に絶縁部２０を設け、さらに振動階よりも上の階（４階及び５階）も対象階としたため加振床よりも上方に絶縁部２０を設けている。ただし、絶縁部２０の設置位置は、振動階と対象階の位置関係に応じて適宜変更して構わない。例えば、対象階が振動階よりも下の階のみの場合には、加振床よりも上方に絶縁部２０を設けなくても構わず、また、対象階が振動階よりも上の階のみの場合には、加振床よりも下方に絶縁部２０を設けなくても構わない。

ここで、振動階と対象階との間に単数又は複数の階が介在する場合には、加振床と対象床との相互間に位置するいずれかの壁にて絶縁部２０により縁切りをすれば、対象床への振動の伝達を低減する事が可能である。例えば振動階が３階で対象階が６階（本実施の形態においては図示しない）のみである場合には、４階壁４Ｗにのみ絶縁部２０を設けても良く、５階壁５Ｗにのみ絶縁部２０を設けても良い。ただし、振動の伝達をより効果的に防止するためには、加振床の上方に隣接する壁や下方に隣接する壁に対して絶縁部２０を設けることが好ましい。例えば振動階が３階で対象階が６階（本実施の形態においては図示しない）のみである場合には、３階壁３Ｗに絶縁部２０を設けることが望ましい。なぜならば、振動は面的に広がっていくので、加振床から、対象階以外の階を介して、対象階へと振動が伝達する過程において、加振床に隣接する壁で縁切りする場合と、加振床に隣接しない壁（例えば対象階の直前の壁）で縁切りする場合とでは対象階への振動影響範囲が大きく異なってくることになり、対策しなければならない範囲も異なってくるためである。このような観点から、本願においては加振床と上方に隣接する壁（３階壁３Ｗ）、及び下方に隣接する壁（２階壁２Ｗ）に対して絶縁部２０を設置している。

なお、以下では、３階梁３Ｌと２階壁２Ｗとの間に設置した絶縁部２０のみについて着目して絶縁部２０について説明し、その他の位置に設置する場合においても同様に構成できるものとして説明を省略する。

次に、絶縁部２０の全体の構成について説明する。この絶縁部２０は加振床を支持する梁（本実施の形態においては、３階梁３Ｌ）の下方に配置されており、概略的にアングル２１、アングル２２、及び接続ボルト２３を備えて構成されている。ここで、アングル２２は２階壁２Ｗの内部に配置されている。なお、実際には、３階梁３Ｌの下方には２階の天井ボードが配置されると共に、アングル２２の屋内側や屋外側には化粧ボードや外壁材が配置されるが、これら天井ボード、化粧ボード、及び外壁材については、公知の方法により構築することができるので、説明及び図示を省略する。以下では、絶縁部２０を構成するアングル２１、アングル２２、及び接続ボルト２３について説明する。

アングル２１は、３階梁３Ｌの荷重を支持する支持手段であって、公知のアングル材として構成されている。このアングル２１は、一方の片（以下、水平片２１ａ）が略水平方向に沿って配置され、このことにより必然的に他方の片（以下、鉛直片２１ｂ）が略鉛直方向に沿って配置される。ここで、水平片２１ａには、ネジ孔が形成されており、このネジ孔から、３階梁３Ｌに溶接された梁接続部３０に形成されたネジ孔にかけてネジを挿通してネジ止めすることにより、アングル２１と３階梁３Ｌとが相互に接続されている。このように、振動源から３階床３Ｆを介して３階梁３Ｌに伝達した鉛直振動が、梁接続部３０を介してアングル２１に伝達するように構成されている。また、鉛直片２１ｂの一方の面（アングル２２から遠い側の面）には研磨ステンレス板２４が溶接されており、他方の面（アングル２２に近い側の面）には研磨ステンレス板２５が溶接されている。そして、これらの研磨ステンレス板２４、鉛直片２１ｂ、及び研磨ステンレス板２５を貫通するようにネジ孔（図示省略）が形成されており、このネジ孔は鉛直方向に沿った長孔として形成されている。

アングル２２は、２階壁２Ｗの内部に配置されて２階壁２Ｗの荷重を支持する支持手段であって、公知のアングル材として構成されている。このアングル２２は、２階の階高と略同一の高さを有するアングルであって、アングル２２の下端部は２階床２Ｆに対して接続されており、アングル２２の上端部は３階梁３Ｌ近傍に位置している。ここで、このアングル２２の一方の片（以下、平行片２２ａ）がアングル２１の鉛直片２１ｂと略平行に配置され、このことにより、他方の片（以下、直交片２２ｂ）が、アングル２１の水平片２１ａ及び鉛直片２１ｂの両方と直交するように配置される。ここで、平行片２２ａの一方の面（アングル２１と対峙する方の面）には研磨ステンレス板２６が溶接されている。また、直交片２２ｂは、例えば２階壁２Ｗを構成する化粧ボードや外壁材に対してネジ止めや溶接等の公知の接合方法により接合されている。

また、アングル２１の鉛直片２１ｂに接合された研磨ステンレス板２５と、アングル２２の平行片２２ａに接合された研磨ステンレス板２６との相互間には、これら研磨ステンレス板２５と研磨ステンレス板２６との相互間の摩擦を低減するため、低摩擦材４１が配置されている。また、アングル２１の鉛直片２１ｂに接合された研磨ステンレス板２４と、後述する接続ボルト２３を留めるためのワッシャー２３ａとの相互間には、これら研磨ステンレス板２４とワッシャー２３ａとの相互間の摩擦を低減するため、低摩擦材４２が配置されている。これら低摩擦材４１、４２の具体的な素材は任意であるが、例えばテフロン（登録商標）の如き摩擦係数の低い合成樹脂材を用いることができる。

接続ボルト２３は、アングル２１とアングル２２とを相互に接続する接続手段である。具体的には、接続ボルト２３は、平行片２２ａ、研磨ステンレス板２６、低摩擦材４１、研磨ステンレス板２５、鉛直片２１ｂ、研磨ステンレス板２４、及び低摩擦材４２を順次貫通し、その先端部にワッシャー２３ａを挿通させてナット２３ｂを締結することにより、アングル２１とアングル２２とを相互に接続する。ここで、研磨ステンレス板２４、鉛直片２１ｂ、及び研磨ステンレス板２５に形成されたネジ孔は鉛直方向に沿った長孔であるため、この長孔の内部を鉛直方向に沿って接続ボルト２３が摺動可能となっており、このことによってアングル２１はアングル２２に対して鉛直方向に沿って摺動可能となっている。また、研磨ステンレス板２５と研磨ステンレス板２６との相互間の摩擦が低摩擦材４１により低減されると共に、研磨ステンレス板２４とワッシャー２３ａとの相互間の摩擦が低摩擦材４２により低減されるので、アングル２１がアングル２２に対して円滑に摺動可能となっている。なお、このように長孔の内部を接続ボルト２３が摺動可能となるように、接続ボルト２３に対するナット２３ｂの締結力は適切に設定されている。このような構成により、３階床３Ｆから３階梁３Ｌを介して伝達される鉛直振動は、２階壁２Ｗに伝達されることなく絶縁部２０によって吸収される。

（実施例）
続いて、本発明の実施例について説明する。この実施例においては、（株）構造計画研究所から市販されている建設用構造解析システムＭＩＤＡＳ／Ｇｅｎ（Ｖｅｒ．８００）を用いて解析を行った。

ここで、本実施例においては、３階をフィットネスやエアロビクスのスタジオが設けられた振動階であるものと想定した解析モデルを作成し、この３階の床を加振床として、３階以外の階の床（２階床２Ｆ、４階床４Ｆ、及び５階床５Ｆ。これらを特に区別する必要の無いときは単に「対象床」と称する）の振動を解析した。図６は、本実施例の解析モデルを概略的に示す図であって、図６（ａ）は解析モデルａ、図６（ｂ）は解析モデルｂ、図６（ｃ）は解析モデルｃ、図６（ｄ）は解析モデルｄを示す図である。なお、これらの解析モデルａ、解析モデルｂ、解析モデルｃ、及び解析モデルｄに関する説明は後述し、まずは本実施例にて用いた解析モデルの基本的な構成について説明する。まず、図６に示すように、当該解析モデルは、床質量を除くｎ階質量に対応する質量を有する複数の質点（以下、ｎ階質点）を、各階の柱に見立てた柱用鉛直バネにより相互に連結して構成されている。そして、各階の床質量に対応する質量を有する複数の質点（以下、ｎ階床質点）が、床用鉛直バネを介して、各ｎ階質点に対して連結されている。また、特定の階の床から他の階の床への壁を介した振動の伝達を考慮するため、各階のｎ階床質点を、各階の壁に見立てた壁用鉛直バネにより相互に連結している。また、本実施例では、特記しない限り、加振床の一次固有振動数と対象床の一次固有振動数を８Ｈｚと想定している。

ここで、本実施例においては、図６（ａ）から図６（ｄ）に示すように、４種の解析モデルに関して振動解析を行った。ただし、本実施の形態に示す対象構造体は、図６（ｄ）に示す解析モデルであり、これ以外の図６（ａ）から図６（ｃ）に示す解析モデルは、本実施の形態の対象構造体との比較のために作成した解析モデルである。以下ではこれらの４種の解析モデルについてそれぞれ説明する。

まず、図６（ａ）に示す「解析モデルａ」とは、補強部１０及び絶縁部２０のいずれも備えない（すなわち対策無）構造体の解析モデルである。また、図６（ｂ）に示す「解析モデルｂ」とは、絶縁部２０のみを備え、補強部１０を備えない構造体の解析モデルであって、具体的には３階梁３Ｌと２階壁２Ｗとを相互に切り離す絶縁部２０と、４階梁４Ｌと３階壁３Ｗとを相互に切り離す絶縁部２０とを備えた構造体に関するものである。また、図６（ｃ）に示す「解析モデルｃ」とは、補強部１０のみを備え、絶縁部２０を備えない構造体の解析モデルであって、具体的には３階梁３Ｌを補強する補強部１０を備えた構造体に関するものである。また、図６（ｄ）に示す「解析モデルｄ」とは、絶縁部２０及び補強部１０のいずれも備える構造体の解析モデルであって、具体的には３階梁３Ｌと２階壁２Ｗとを相互に切り離す絶縁部２０と、４階梁４Ｌと３階壁３Ｗとを相互に切り離す絶縁部２０と、３階梁３Ｌを補強する補強部１０と、を備えた構造体に関するものである。

このような条件において行った振動解析の解析結果を以下に示す。まず、図７は、本実施例の解析モデルａ、解析モデルｂ、及び解析モデルｃの解析結果を示すグラフであって、図７（ａ）は２階床２Ｆ、図７（ｂ）は４階床４Ｆ、図７（ｃ）は５階床５Ｆの解析結果を示すグラフである。なお、各グラフにおける横軸は振動数（Ｈｚ）を示し、縦軸は単位荷重あたりの応答加速度（ｇａｌ／ｔｏｎ）を示している。この図７に示すグラフから、以下の見解を得ることができる。

まず、図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）のいずれにおいても、解析モデルａ（対策無）と解析モデルｂ（絶縁部２０のみ）とは略同一の解析結果となっている。このことから、解析モデルｂのように加振床と対象床とを絶縁部２０によって相互に切り離した場合であっても、何の対策も施さなかった場合と同様に対象床は振動してしまい、対象床の振動を適切に防止できていないことが分かる。この理由としては、すなわち加振床と対象床とは壁を介しては相互に繋がっていないが、加振床の一次固有振動数と対象床の一次固有振動数がいずれも８Ｈｚであり一致するため、柱を介して伝達した振動によって加振床と対象床が共振し、対象床の振動が増幅してしまうためである。

また、図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）のいずれにおいても、解析モデルａ（対策無）と解析モデルｃ（補強部のみ）とは略同一の解析結果となっている。このことから、解析モデルｃのように加振床を補強部１０によって補強した場合であっても、何の対策も施さなかった場合と同様に対象床は振動してしまい、対象床の振動を適切に防止できていないことが分かる。この理由としては、すなわち加振床を補強することによって元々８．０Ｈｚであった加振床の一次固有振動数を９．４Ｈｚ程度まで増大できており、加振床と対象床との共振を防止できているものの、加振床と対象床とは壁によって相互に連結されているため加振床の振動が壁を介して対象床に伝達し、両方の床の固有振動数のところで応答加速度が上昇してしまうためである。

以上のように、解析モデルｂ及び解析モデルｃのように絶縁部２０又は補強部１０をそれぞれ別個に備えた場合であっても、対象床の防振効果は低く、適切な効果が得られないことが分かる。

続いて、図８は、本実施例の解析モデルａ、及び解析モデルｄの解析結果を示すグラフであって、図８（ａ）は２階床２Ｆ、図８（ｂ）は４階床４Ｆ、図８（ｃ）は５階床５Ｆの解析結果を示すグラフである。なお、各グラフにおける横軸は振動数（Ｈｚ）を示し、縦軸は単位荷重あたりの応答加速度（ｇａｌ／ｔｏｎ）を示している。この図８に示す通り、図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）のいずれにおいても、解析モデルａ（対策無）と比べて解析モデルｄ（絶縁部２０＋補強部１０）は単位荷重あたりの応答加速度が低い値を示す解析結果となっている。このことから、解析モデルｄのように、加振床、及び加振床と対象床との相互間の壁を絶縁部２０によって相互に切り離すと共に、加振床を補強部１０によって補強することにより、何の対策も施さなかった場合と比べて対象床の振動を適切に防止できていることが分かる。特に、解析モデルｂのように絶縁部２０のみを適用した際における振動の低減効果と、解析モデルｃのように補強部１０のみを適用した際における振動の低減効果とを単に加算した以上の相乗的な効果が顕著に表れている事実が、図８から認識できる。

この理由としては、絶縁部２０によって加振床と対象床との間の壁による振動の伝達を防止することで、柱のみを介して振動を伝達させることが可能（すなわち、梁に直接伝達させないことが可能）となり、さらに補強部１０によって加振床と対象床の一次固有振動数を異ならせることで、柱から伝達する振動による共振を防止することが可能となるためである。また、図８からは、加振床の８Ｈｚ近辺の単位荷重あたりの応答加速度を、９．４Ｈｚ近辺に移行した上、その応答加速度が低減されていることが分かる。ここで、鉛直振動については８Ｈｚを超える振動数領域では振動数が高くなるにつれて人体が振動を感じ難くなる特徴があり、９．４Ｈｚ近辺の振動数は８Ｈｚと比較して人体が感じ難い振動数であるため、本実施の形態では全体として人体が振動を感じ難い構成を達成できていることが分かる。

（実施の形態の効果）
このように本実施の形態によれば、絶縁部２０を備えることにより壁を介して加振床の振動が対象床へと伝達することを防止できると共に、補強部１０を備えることにより柱を介して加振床の振動が対象床へと伝達することに伴う対象床の共振を抑止できるので、加振床から対象床への振動の伝達を従来よりも一層低減することが可能となる。

また、加振床と、加振床から対象階に至る壁とを絶縁部２０によって少なくとも鉛直方向に沿って摺動可能に接続するので、加振床の鉛直変位が対象床へと伝達することを極めて簡素な構成により防止することが可能となる。

また、加振床を支持する梁を補強する補強部１０を設けるので、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを極めて簡素な構成により異ならせることが可能となる。

また、補強手段は加振床を支持する梁のうち最も長い梁を補強するので、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを効率的に異ならせることができる。

〔実施の形態に対する変形例〕
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明の具体的な構成及び手段は、特許請求の範囲に記載した各発明の技術的思想の範囲内において、任意に改変及び改良することができる。以下、このような変形例について説明する。

（解決しようとする課題や発明の効果について）
まず、発明が解決しようとする課題や発明の効果は、上述の内容に限定されるものではなく、発明の実施環境や構成の細部に応じて異なる可能性があり、上述した課題の一部のみを解決したり、上述した効果の一部のみを奏することがある。例えば、本実施の形態に係る建築構造物１によって加振床から対象床へと伝達する振動を低減できていない場合であっても、当該振動の伝達を従来と異なる技術により達成できている場合には、本願発明の課題が解決されている。

（寸法や材料について）
発明の詳細な説明や図面で説明した建築構造物１の各部の寸法、形状、比率等は、あくまで例示であり、その他の任意の寸法、形状、比率等とすることができる。

（対象床について）
本実施の形態においては、振動階の全領域に渡ってスタジオが設けられているものとして説明したが、これに限られない。例えば、振動階を構成する複数の部屋のうち一部の部屋にスタジオが設けられている場合であっても、当該振動階の床以外の床を対象階として、上記実施の形態と同様の構成を採用することができる。

（振動数可変手段について）
本実施の形態では、振動数可変手段は、加振床を支持する梁を補強する補強部１０であるものとして説明したが、加振床の固有振動数と、対象床の固有振動数とを相互に異ならせることが可能である限りにおいて、これに限定されない。例えば本実施の形態では、加振床にのみ補強部１０を設置するものとして説明したが、加振床と対象床の両方に補強部１０を設けても良く、具体的には、補強部１０によって対象床の固有振動数が９Ｈｚとなるように補強すると共に、補強部１０によって加振床の固有振動数が１０Ｈｚとなるように補強しても良い。また、補強部１０の設置費用は増大する可能性があるが、加振床には補強部１０を設けず、加振床以外の床全てに補強部１０を設けることによって、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを相互に異ならせても良い。また、補強部１０を設けることなく、加振床を支持する梁のせいを大きくして加振床の固有振動数を大きくすることにより、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを相互に異ならせても良い。

また、本実施の形態では、振動数可変手段は、加振床を支持する梁を補強するブレースであるものとして説明したが、加振床を支持する梁を補強することが可能である限りにおいて、これに限定されない。例えば、当該梁をトラス梁として形成することにより補強しても構わない。これは前述のブレース補強と同様に、加振床からの振動を直接、柱に伝達させるためである。因みに、加振床と対象床との境に間仕切り壁を設ける場合であって、その間柱が上階の梁下及び床下に達する場合には、間柱の上階の梁下、または床下のいずれかに本願の伝達防止手段を備えることにより、加振床の振動が間仕切り壁を介して対象床へと伝達することを好適に防止できる。また、これらに挙げたような加振床を補強するための構成を複数組み合わせて設けても構わない。

また、本実施の形態では、振動数可変手段は、加振床を支持する梁のうち最も長い梁を補強する補強部１０であるものとして説明したが、設置箇所はこれに限定されず、加振床を支持する梁のうち最も短い梁等に対して設置しても構わない。補強部１０は一つの梁のみを補強するものとして説明したが、これに限定されず、複数の梁を補強しても構わない。

（絶縁部について）
本実施の形態では、絶縁部２０は、加振床と対象床との相互間に上下に連続して介在する一構面分を構成する壁にのみ設けるものとして説明したが、これに限らない。例えば、絶縁部２０を、加振床と対象床との相互間に介在する複数構面分を構成する壁に設けても構わない。具体的には、例えば、全ての２階壁２Ｗと３階梁３Ｌとの間に絶縁部２０を設けても構わない。このような構成によれば、加振床の振動が対象床に伝達する事を一層防止でき、対象床の振動を一層防止することが可能となる。

また、本実施の形態においては、低摩擦材４１、４２の滑りを良くするためにアングル２１やアングル２２に研磨ステンレス板２４、２５、２６を接合したが、これらの研磨ステンレス板２４、２５、２６を設けることなく、アングル２１やアングル２２の表面に直接低摩擦材４１、４２を当接させても構わない。

（振動階について）
本実施の形態では、振動階が１つの階（３階）であるものとして説明したが、複数の階に渡って振動階が形成されている場合においても、本実施の形態と同様に対象階の振動を低減することが可能である。この際に各振動階の加振床の固有振動数が相互に異なる値となるように補強部１０を設けることにより、加振床同士の共振を防止することも可能である。

（付記）
付記１の建築構造物は、振動階に存する加振床が振動源により加振されて振動を励起するに伴い、前記振動階と同一建屋の対象階に存する対象床で発生する振動を低減する建築構造物であって、前記加振床の振動が、前記加振床と前記対象床との相互間に位置する壁を介して前記対象床へと伝達することを防止する伝達防止手段と、前記加振床の固有振動数と、前記対象床の固有振動数とを相互に異ならせる振動数可変手段と、を備える。

付記２の建築構造物は、付記１に記載の建築構造物において、前記伝達防止手段は、前記加振床と、前記加振床と前記対象床との相互間に位置する壁とを少なくとも鉛直方向に沿って相互に摺動可能に接続する摺動手段である。

付記３の建築構造物は、付記１又は２に記載の建築構造物において、前記振動数可変手段は、前記加振床を支持する梁を補強する補強手段である。

付記４の建築構造物は、付記３に記載の建築構造物において、前記補強手段は、前記加振床を支持する梁のうち最も長い梁を補強する。

（付記の効果）
付記１に記載の建築構造物によれば、伝達防止手段を備えることにより加振床の振動が壁を介して対象床へと伝達することを防止できると共に、振動数可変手段を備えることにより加振床と対象床とが共振することを抑止できるので、対象床の振動を一層低減することが可能となる。

付記２に記載の建築構造物によれば、加振床と、加振床から対象階に至る壁とを摺動手段によって少なくとも鉛直方向に沿って摺動可能に接続するので、加振床の鉛直変位が対象床へと伝達することを極めて簡素な構成により防止することが可能となる。

付記３に記載の建築構造物によれば、加振床を支持する梁を補強する補強手段を設けるので、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを極めて簡素な構成により異ならせることが可能となる。

付記４に記載の建築構造物によれば、補強手段は加振床を支持する梁のうち最も長い梁を補強するので、加振床の固有振動数と対象床の固有振動数とを効率的に異ならせることができる。

１ 建築構造物
１Ｐ〜５Ｐ １階柱〜５階柱
１Ｌ〜５Ｌ １階梁〜５階梁
１Ｗ〜５Ｗ １階壁〜５階壁
１Ｆ〜５Ｆ １階床〜５階床
６Ｌ 天井梁
１０ 補強部
２０ 絶縁部
２１ アングル
２１ａ 水平片
２１ｂ 鉛直片
２２ アングル
２２ａ 平行片
２２ｂ 直交片
２３ 接続ボルト
２３ａ ワッシャー
２３ｂ ナット
２４ 研磨ステンレス板
２５ 研磨ステンレス板
２６ 研磨ステンレス板
３０ 梁接続部
４１ 低摩擦材
４２ 低摩擦材

Claims (2)

1. 振動階に存する加振床が振動源により加振されて振動を励起するに伴い、前記振動階と同一建屋の対象階に存する対象床で発生する振動を低減する建築構造物であって、
   前記加振床の振動が、前記加振床と前記対象床との相互間に位置する壁を介して前記対象床へと伝達することを防止する伝達防止手段と、
   前記加振床の固有振動数と、前記対象床の固有振動数とを相互に異ならせる振動数可変手段と、を備え、
   前記振動数可変手段は、前記加振床を支持する梁を補強する補強手段であり、
   前記補強手段は、前記加振床を支持する梁のうち最も長い梁を補強する手段であり、
   前記最も長い梁と、前記壁のうち前記最も長い梁に隣接する壁との相互間における、前記最も長い梁の長手方向に沿った複数の位置に、伝達防止手段を設けた、
   建築構造物。
2. 前記伝達防止手段は、前記加振床と、前記加振床と前記対象床との相互間に位置する壁とを少なくとも鉛直方向に沿って相互に摺動可能に接続する摺動手段である、
   請求項１に記載の建築構造物。

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