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特開2023-161190吸振体の設置位置決定方法、吸振体、及び吸振体の設計方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023161190
(43)【公開日】2023-11-07
(54)【発明の名称】吸振体の設置位置決定方法、吸振体、及び吸振体の設計方法
(51)【国際特許分類】
G10K 11/172 20060101AFI20231030BHJP
E04B 1/82 20060101ALI20231030BHJP
E04B 1/86 20060101ALI20231030BHJP
【ＦＩ】
G10K11/172
E04B1/82 M
E04B1/86 G
E04B1/86 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022071386
(22)【出願日】2022-04-25
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】田中 ひかり
(72)【発明者】
【氏名】増田 潔
【テーマコード（参考）】
2E001
5D061
【Ｆターム（参考）】
2E001DF04
2E001FA11
2E001GA02
2E001GA03
5D061CC04
5D061DD06
(57)【要約】
【課題】より効果的に重量床衝撃音を低減する。
【解決手段】吸振体の設置位置決定方法は、床の条件を特定する床条件特定工程Ｓ１１と、床の条件に基づき、床の共振周波数を算出する共振周波数算出工程Ｓ１２と、共振周波数と、床の振動モードを表現するモード関数を用いて、床の、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する共振範囲算出工程Ｓ１３と、共振周波数に基づいて吸振体の特性を決定する吸振体特性決定工程Ｓ１４と、共振範囲Ａｋに基づいて吸振体の設置位置を決定する吸振体設置位置決定工程Ｓ１５と、を有する。
【選択図】図１０
【解決手段】吸振体の設置位置決定方法は、床の条件を特定する床条件特定工程Ｓ１１と、床の条件に基づき、床の共振周波数を算出する共振周波数算出工程Ｓ１２と、共振周波数と、床の振動モードを表現するモード関数を用いて、床の、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する共振範囲算出工程Ｓ１３と、共振周波数に基づいて吸振体の特性を決定する吸振体特性決定工程Ｓ１４と、共振範囲Ａｋに基づいて吸振体の設置位置を決定する吸振体設置位置決定工程Ｓ１５と、を有する。
【選択図】図１０
【特許請求の範囲】
【請求項1】
重量床衝撃音を低減するために、質量体と、当該質量体の下に設けられるバネ体を備える吸振体を、床の上に複数設置するに際し、前記吸振体の各々の設置位置を決定する、吸振体の設置位置決定方法であって、
前記床の条件を特定する床条件特定工程と、
前記床の前記条件に基づき、床の共振周波数を算出する共振周波数算出工程と、
前記共振周波数と、前記床の振動モードを表現するモード関数を用いて、前記床の、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する共振範囲算出工程と、
前記共振周波数に基づいて前記吸振体の特性を決定する吸振体特性決定工程と、
前記共振範囲に基づいて前記吸振体の設置位置を決定する吸振体設置位置決定工程と、
を有することを特徴とする吸振体の設置位置決定方法。
前記床の条件を特定する床条件特定工程と、
前記床の前記条件に基づき、床の共振周波数を算出する共振周波数算出工程と、
前記共振周波数と、前記床の振動モードを表現するモード関数を用いて、前記床の、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する共振範囲算出工程と、
前記共振周波数に基づいて前記吸振体の特性を決定する吸振体特性決定工程と、
前記共振範囲に基づいて前記吸振体の設置位置を決定する吸振体設置位置決定工程と、
を有することを特徴とする吸振体の設置位置決定方法。
【請求項2】
前記モード関数の変数は、前記共振範囲の数に関する値である次数を含み、
前記共振周波数算出工程においては、前記次数の複数の値の各々に対応して、前記共振周波数を算出し、
前記共振範囲算出工程においては、複数の前記値の中から、対応する前記共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択し、前記モード関数の前記変数である前記次数に当該値を代入し、これを前記閾値と比較して、前記共振範囲を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の吸振体の設置位置決定方法。
前記共振周波数算出工程においては、前記次数の複数の値の各々に対応して、前記共振周波数を算出し、
前記共振範囲算出工程においては、複数の前記値の中から、対応する前記共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択し、前記モード関数の前記変数である前記次数に当該値を代入し、これを前記閾値と比較して、前記共振範囲を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【請求項3】
前記床が、梁または根太と、当該梁または根太の上に設けられた板材とを備えている場合に、
前記共振周波数算出工程では、前記梁または根太の長さｌ、前記梁または根太が延びる軸線方向におけるヤング率Ｅ、前記軸線方向における断面二次モーメントＩ、前記軸線方向に直交する方向で前記床を断面視したときの、ひとつの前記梁または根太と、当該梁または根太に対応して当該梁または根太に支持される前記板材の総断面積Ｓ、前記床の密度ρ、前記次数ｎ及び前記梁または根太の長さｌに応じて決定される係数αで表される、次の共振周波数式（１）
により、前記次数ｎの複数の値の各々に対応する前記共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の吸振体の設置位置決定方法。
前記共振周波数算出工程では、前記梁または根太の長さｌ、前記梁または根太が延びる軸線方向におけるヤング率Ｅ、前記軸線方向における断面二次モーメントＩ、前記軸線方向に直交する方向で前記床を断面視したときの、ひとつの前記梁または根太と、当該梁または根太に対応して当該梁または根太に支持される前記板材の総断面積Ｓ、前記床の密度ρ、前記次数ｎ及び前記梁または根太の長さｌに応じて決定される係数αで表される、次の共振周波数式（１）
【数1】
ことを特徴とする請求項２に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【請求項4】
前記共振範囲算出工程では、前記次数ｎの選択された前記値を基に、前記モード関数として、次式（２）
を用いて、平面視したときの前記梁または根太の端部を原点とした各位置ｘの共振のしやすさを示す指標値を算出し、前記指標値が前記閾値よりも大きな範囲を、前記共振範囲として決定する
ことを特徴とする請求項３に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【数2】
ことを特徴とする請求項３に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【請求項5】
前記床が、板状をなし、断面が均一である場合に、
前記共振周波数算出工程では、前記床の長辺方向の長さａ、前記床の短辺方向の長さｂ、ポアソン比ν、ヤング率Ｅ、断面二次モーメントＩ、前記長辺方向の前記次数ｍ、前記短辺方向の前記次数ｎで表される、次の共振周波数式（３）
により、前記長辺方向の次数ｍの値と前記短辺方向の次数ｎの値の複数の組み合わせの各々に対応する前記共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の吸振体の設置位置決定方法。
前記共振周波数算出工程では、前記床の長辺方向の長さａ、前記床の短辺方向の長さｂ、ポアソン比ν、ヤング率Ｅ、断面二次モーメントＩ、前記長辺方向の前記次数ｍ、前記短辺方向の前記次数ｎで表される、次の共振周波数式（３）
【数3】
ことを特徴とする請求項２に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【請求項6】
前記共振範囲算出工程では、前記長辺方向の次数ｍの値と前記短辺方向の次数ｎの値の複数の前記組み合わせの中から、対応する前記共振周波数が低減対象となる周波数の前記範囲に含まれる前記組み合わせを選択し、選択された前記組み合わせを基に、前記モード関数として、次式（４）
を用いて、平面視したときの前記床の角部を原点とした各位置（ｘ、ｙ）の共振のしやすさを示す指標値を算出し、前記指標値が前記閾値よりも大きな範囲を、前記共振範囲として決定する
ことを特徴とする請求項５に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【数4】
ことを特徴とする請求項５に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【請求項7】
前記質量体は、袋に包まれた粒状体であり、
前記バネ体は、複数のシート材を上下に積層して連結してユニット化した積層体を、１以上備えたものであり、
前記吸振体は、
前記質量体、及び前記バネ体を一体に包む外側シート材を更に備える
ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の吸振体の設置位置決定方法。
前記バネ体は、複数のシート材を上下に積層して連結してユニット化した積層体を、１以上備えたものであり、
前記吸振体は、
前記質量体、及び前記バネ体を一体に包む外側シート材を更に備える
ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の吸振体の設置位置決定方法。
【請求項8】
質量体と、
前記質量体の下に設けられるバネ体と、
前記質量体、及び前記バネ体を一体に包む外側シート材と、を備え、
前記質量体は、袋に包まれた粒状体であり、
前記バネ体は、複数のシート材を上下に積層して連結してユニット化した積層体を、１以上備えたものである
ことを特徴とする吸振体。
前記質量体の下に設けられるバネ体と、
前記質量体、及び前記バネ体を一体に包む外側シート材と、を備え、
前記質量体は、袋に包まれた粒状体であり、
前記バネ体は、複数のシート材を上下に積層して連結してユニット化した積層体を、１以上備えたものである
ことを特徴とする吸振体。
【請求項9】
請求項８に記載の吸振体の設計方法であって、
前記吸振体が設置される床の共振周波数を特定する工程と、
前記床の共振周波数に基づいて、前記床上に設置する前記積層体の数を決定する工程と、を備える
ことを特徴とする吸振体の設計方法。
前記吸振体が設置される床の共振周波数を特定する工程と、
前記床の共振周波数に基づいて、前記床上に設置する前記積層体の数を決定する工程と、を備える
ことを特徴とする吸振体の設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、吸振体の設置位置決定方法、吸振体、及び吸振体の設計方法に関する。
【背景技術】
【0002】
集合住宅等の建物においては、上階の床に物が落下したり、人が飛び跳ねたりした際に、下階に伝わる床衝撃音が生じる。床衝撃音は、軽量床衝撃音と重量床衝撃音に分類できる。軽量床衝撃音としては、例えば、スプーン等の軽い物を落とした時の音、スリッパによる足音等がある。重量床衝撃音としては、例えば、人が跳びはねたり走りまわったり、重い物を落とした時などに生じる音がある。軽量床衝撃音は、床上にカーペットを敷くこと等により簡易に低減できるが、重量床衝撃音を低減するためには、基本的には、床を厚くする必要がある。このため、重量床衝撃音を対策するのは、容易ではない。
これに対し、例えば特許文献１には、床がコンクリートのスラブである場合に、床上に吸振体を置くことで、固体伝搬音を低減する構成が開示されている。この構成において、吸振体は、床上に複数が均等に配置されている。
より効果的に重量床衝撃音を低減することが望まれる。
これに対し、例えば特許文献１には、床がコンクリートのスラブである場合に、床上に吸振体を置くことで、固体伝搬音を低減する構成が開示されている。この構成において、吸振体は、床上に複数が均等に配置されている。
より効果的に重量床衝撃音を低減することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第６４７８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、より効果的に重量床衝撃音を低減することができる、吸振体の設置位置決定方法、吸振体、及び吸振体の設計方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の吸振体の設置位置決定方法は、重量床衝撃音を低減するために、質量体と、当該質量体の下に設けられるバネ体を備える吸振体を、床の上に複数設置するに際し、前記吸振体の各々の設置位置を決定する、吸振体の設置位置決定方法であって、前記床の条件を特定する床条件特定工程と、前記床の前記条件に基づき、床の共振周波数を算出する共振周波数算出工程と、前記共振周波数と、前記床の振動モードを表現するモード関数を用いて、前記床の、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する共振範囲算出工程と、前記共振周波数に基づいて前記吸振体の特性を決定する吸振体特性決定工程と、前記共振範囲に基づいて前記吸振体の設置位置を決定する吸振体設置位置決定工程と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、共振周波数算出工程では、床条件特定工程で特定された床の条件に基づいて、床の共振周波数を算出する。また、共振範囲算出工程では、床の共振周波数と、床の振動モードを表現するモード関数を用いて、床の共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する。吸振体特性決定工程では、算出された共振周波数に基づいて、吸振体の特性を決定する。更に、吸振体設置位置決定工程では、決定した特性を有する吸振体の設置位置を、共振範囲に基づいて決定する。このようにして、共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲に基づいて決定された設置位置に、床の共振周波数に応じた特性を有する吸振体を設置する。これにより、吸振体を効率的に配置して、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
すなわち、本発明の吸振体の設置位置決定方法は、重量床衝撃音を低減するために、質量体と、当該質量体の下に設けられるバネ体を備える吸振体を、床の上に複数設置するに際し、前記吸振体の各々の設置位置を決定する、吸振体の設置位置決定方法であって、前記床の条件を特定する床条件特定工程と、前記床の前記条件に基づき、床の共振周波数を算出する共振周波数算出工程と、前記共振周波数と、前記床の振動モードを表現するモード関数を用いて、前記床の、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する共振範囲算出工程と、前記共振周波数に基づいて前記吸振体の特性を決定する吸振体特性決定工程と、前記共振範囲に基づいて前記吸振体の設置位置を決定する吸振体設置位置決定工程と、を有することを特徴とする。
このような構成によれば、共振周波数算出工程では、床条件特定工程で特定された床の条件に基づいて、床の共振周波数を算出する。また、共振範囲算出工程では、床の共振周波数と、床の振動モードを表現するモード関数を用いて、床の共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲を算出する。吸振体特性決定工程では、算出された共振周波数に基づいて、吸振体の特性を決定する。更に、吸振体設置位置決定工程では、決定した特性を有する吸振体の設置位置を、共振範囲に基づいて決定する。このようにして、共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲に基づいて決定された設置位置に、床の共振周波数に応じた特性を有する吸振体を設置する。これにより、吸振体を効率的に配置して、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【0006】
本発明の一態様においては、前記モード関数の変数は、前記共振範囲の数に関する値である次数を含み、前記共振周波数算出工程においては、前記次数の複数の値の各々に対応して、前記共振周波数を算出し、前記共振範囲算出工程においては、複数の前記値の中から、対応する前記共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択し、前記モード関数の前記変数である前記次数に当該値を代入し、これを前記閾値と比較して、前記共振範囲を算出する。
床は、様々な態様で振動する。例えば、床が、梁または根太と、当該梁または根太の上に設けられた板材とを備えているような場合においては、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲、すなわち振動しやすい部分が、梁または根太が延びる軸線方向にいくつ出現するか、その数は、例えば加振点等の、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。同様に、床が、板状をなし、断面が均一である場合においても、床の長辺方向と短辺方向の各々で、共振範囲の数は、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。このように、共振範囲の個数に関する値である次数は、複数の値をとり得る。したがって、床の振動モードを表現するモード関数は、変数として、次数を含む。
このように、次数は複数の値をとり得るため、上記のような構成においては、共振周波数算出工程で、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出する。そして、共振範囲算出工程で、次数の複数の値の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択する。ここで、モード関数において、変数である次数に、上記のようにして選択された値を代入したものは、共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれるような場合の振動の振動モードを表すものとなっていると考えられる。共振範囲算出工程では、このように表されたモード関数を用いて、共振範囲を算出する。このようにして、低減対象となる周波数の範囲に含まれる共振周波数で床が振動する場合の共振範囲が、適切に算出され、当該共振範囲に基づいて吸振体の設置位置を決定するため、吸振体を、より適切な設置位置に設置し、重量床衝撃音を、より効果的に低減することができる。
床は、様々な態様で振動する。例えば、床が、梁または根太と、当該梁または根太の上に設けられた板材とを備えているような場合においては、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲、すなわち振動しやすい部分が、梁または根太が延びる軸線方向にいくつ出現するか、その数は、例えば加振点等の、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。同様に、床が、板状をなし、断面が均一である場合においても、床の長辺方向と短辺方向の各々で、共振範囲の数は、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。このように、共振範囲の個数に関する値である次数は、複数の値をとり得る。したがって、床の振動モードを表現するモード関数は、変数として、次数を含む。
このように、次数は複数の値をとり得るため、上記のような構成においては、共振周波数算出工程で、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出する。そして、共振範囲算出工程で、次数の複数の値の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択する。ここで、モード関数において、変数である次数に、上記のようにして選択された値を代入したものは、共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれるような場合の振動の振動モードを表すものとなっていると考えられる。共振範囲算出工程では、このように表されたモード関数を用いて、共振範囲を算出する。このようにして、低減対象となる周波数の範囲に含まれる共振周波数で床が振動する場合の共振範囲が、適切に算出され、当該共振範囲に基づいて吸振体の設置位置を決定するため、吸振体を、より適切な設置位置に設置し、重量床衝撃音を、より効果的に低減することができる。
【0007】
本発明の一態様においては、前記床が、梁または根太と、当該梁または根太の上に設けられた板材とを備えている場合に、前記共振周波数算出工程では、前記梁または根太の長さｌ、前記梁または根太が延びる軸線方向におけるヤング率Ｅ、前記軸線方向における断面二次モーメントＩ、前記軸線方向に直交する方向で前記床を断面視したときの、ひとつの前記梁または根太と、当該梁または根太に対応して当該梁または根太に支持される前記板材の総断面積Ｓ、前記床の密度ρ、前記次数ｎ及び前記梁または根太の長さｌに応じて決定される係数αで表される、次の共振周波数式（１）
により、前記次数ｎの複数の値の各々に対応する前記共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）を算出する。
このような構成によれば、床が、梁または根太と、梁または根太の上に設けられた板材とを備えている場合において、共振周波数算出工程で、床の条件に基づいた、床の共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲を、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体の設置位置を、適切に、決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【数1】
このような構成によれば、床が、梁または根太と、梁または根太の上に設けられた板材とを備えている場合において、共振周波数算出工程で、床の条件に基づいた、床の共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲を、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体の設置位置を、適切に、決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【0008】
本発明の一態様においては、前記共振範囲算出工程では、前記次数ｎの選択された前記値を基に、前記モード関数として、次式（２）
を用いて、平面視したときの前記梁または根太の端部を原点とした各位置ｘの共振のしやすさを示す指標値を算出し、前記指標値が前記閾値よりも大きな範囲を、前記共振範囲として決定する。
このような構成によれば、床が、梁または根太と、梁または根太の上に設けられた板材とを備えている場合において、共振範囲を適切に決定することができる。
【数2】
このような構成によれば、床が、梁または根太と、梁または根太の上に設けられた板材とを備えている場合において、共振範囲を適切に決定することができる。
【0009】
本発明の一態様においては、床が、板状をなし、断面が均一である場合に、前記共振周波数算出工程では、前記床の長辺方向の長さａ、前記床の短辺方向の長さｂ、ポアソン比ν、ヤング率Ｅ、断面二次モーメントＩ、前記長辺方向の前記次数ｍ、前記短辺方向の前記次数ｎで表される、次の共振周波数式（３）
により、前記長辺方向の次数ｍの値と前記短辺方向の次数ｎの値の複数の組み合わせの各々に対応する前記共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）を算出する。
このような構成によれば、床が、板状をなし、断面が均一である場合において、共振周波数算出工程で、床の条件に基づいた、床の共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲を、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体の設置位置を、適切に、決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【数3】
このような構成によれば、床が、板状をなし、断面が均一である場合において、共振周波数算出工程で、床の条件に基づいた、床の共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲を、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体の設置位置を、適切に、決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【0010】
本発明の一態様においては、前記共振範囲算出工程では、前記長辺方向の次数ｍの値と前記短辺方向の次数ｎの値の複数の前記組み合わせの中から、対応する前記共振周波数が低減対象となる周波数の前記範囲に含まれる前記組み合わせを選択し、選択された前記組み合わせを基に、前記モード関数として、次式（４）
を用いて、平面視したときの前記床の角部を原点とした各位置（ｘ、ｙ）の共振のしやすさを示す指標値を算出し、前記指標値が前記閾値よりも大きな範囲を、前記共振範囲として決定する。
このような構成によれば、床が、板状をなし、断面が均一である場合において、共振範囲を適切に決定することができる。
【数4】
このような構成によれば、床が、板状をなし、断面が均一である場合において、共振範囲を適切に決定することができる。
【0011】
本発明の一態様においては、前記質量体は、袋に包まれた粒状体であり、前記バネ体は、複数のシート材を上下に積層して連結してユニット化した積層体を、１以上備えたものであり、前記吸振体は、前記質量体、及び前記バネ体を一体に包む外側シート材を更に備える。
このような構成によれば、質量体が、バネ体によって下方から支持されることで、吸振体は、外部から入力される振動を減衰する、動吸振器として機能する。このような吸振体を、共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲に基づいて決定された設置位置に設置することで、効果的に重量床衝撃音を低減することができる。
また、質量体及びバネ体が、外側シート材によって一体に包まれているので、施工の際には、質量体及びバネ体を別々に運ぶ必要が無く、吸振体の取り扱いを容易に行うことができる。
更に、積層体はユニット化されているため、取り扱いが容易であり、積層体の数を変更、調整して吸振体のバネ定数を変更する際の作業が容易である。
このような構成によれば、質量体が、バネ体によって下方から支持されることで、吸振体は、外部から入力される振動を減衰する、動吸振器として機能する。このような吸振体を、共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲に基づいて決定された設置位置に設置することで、効果的に重量床衝撃音を低減することができる。
また、質量体及びバネ体が、外側シート材によって一体に包まれているので、施工の際には、質量体及びバネ体を別々に運ぶ必要が無く、吸振体の取り扱いを容易に行うことができる。
更に、積層体はユニット化されているため、取り扱いが容易であり、積層体の数を変更、調整して吸振体のバネ定数を変更する際の作業が容易である。
【0012】
また、本発明の吸振体は、質量体と、前記質量体の下に設けられるバネ体と、前記質量体、及び前記バネ体を一体に包む外側シート材と、を備え、前記質量体は、袋に包まれた粒状体であり、前記バネ体は、複数のシート材を上下に積層して連結してユニット化した積層体を、１以上備えたものであることを特徴とする。
このような構成によれば、質量体が、バネ体によって下方から支持されることで、吸振体は、外部から入力される振動を減衰する、動吸振器として機能する。このような吸振体を、床等に設置することで、効果的に重量床衝撃音を低減することができる。
また、質量体及びバネ体が、外側シート材によって一体に包まれているので、施工の際には、質量体及びバネ体を別々に運ぶ必要が無く、吸振体の取り扱いを容易に行うことができる。
更に、積層体はユニット化されているため、取り扱いが容易であり、積層体の数を変更、調整して吸振体のバネ定数を変更する際の作業が容易である。
このような構成によれば、質量体が、バネ体によって下方から支持されることで、吸振体は、外部から入力される振動を減衰する、動吸振器として機能する。このような吸振体を、床等に設置することで、効果的に重量床衝撃音を低減することができる。
また、質量体及びバネ体が、外側シート材によって一体に包まれているので、施工の際には、質量体及びバネ体を別々に運ぶ必要が無く、吸振体の取り扱いを容易に行うことができる。
更に、積層体はユニット化されているため、取り扱いが容易であり、積層体の数を変更、調整して吸振体のバネ定数を変更する際の作業が容易である。
【0013】
また、本発明の吸振体の設計方法は、上記したような吸振体の設計方法であって、前記吸振体が設置される床の共振周波数を特定する工程と、前記床の共振周波数に基づいて、前記床上に設置する前記積層体の数を決定する工程と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、吸振体が設置される床の共振周波数に基づいて、床上に設置する積層体の数を決定することで、床の条件に応じた吸振体を設計することができる。このような吸振体を床に設置することで、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
このような構成によれば、吸振体が設置される床の共振周波数に基づいて、床上に設置する積層体の数を決定することで、床の条件に応じた吸振体を設計することができる。このような吸振体を床に設置することで、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、より効果的に重量床衝撃音を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施形態に係る吸振体の構成を示す断面図である。
【図2】バネ体を構成する積層体を複数備えた吸振体の例を示す断面図である。
【図3】吸振体を、保管、運搬するための容器を示す図である。
【図4】吸振体を設置する床構成の一例を示す断面図である。
【図5】複数の振動モードにおける、断面が均一な床に生じる振動の度合いの分布の一例を示す図である。
【図6】複数の振動モードにおける、断面が均一な床に生じる振動の度合いの分布の他の一例を示す図である。
【図7】複数の振動モードにおける、断面が均一な床に生じる振動の度合いの分布の他の一例を示す図である。
【図8】複数の振動モードにおける、断面が均一な床に生じる振動の度合いの分布の更に他の一例を示す図である。
【図9】本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法を実行する演算装置の機能構成を示すブロック図である。
【図10】本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法の流れを示すフローチャートである。
【図11】次数ｍ＝２、ｎ＝２の振動モードとした場合、床における振動の度合いの分布を示す図である。
【図12】本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法に基づいて決定された、断面が均一な床における、吸振体の配置例を示す図である。
【図13】本発明の実施形態の、梁または根太を備える床の場合における、吸振体を設置する床構成の一例を示す断面図である。
【図15】床において振動低減のターゲットとする周波数領域に、次数の値の複数の組み合わせの共振周波数が含まれる場合の、共振範囲の例を示す図である。
【図16A】均一な断面の床についての検証例において、比較例における、吸振体の配置を示す図である。
【図16B】均一な断面の床についての検証例において、実施例における、吸振体の配置を示す図である。
【図17】実施例と比較例における、吸振体による振動の低減量の検証結果を示す図である。
【図18】梁または根太を備える床についての検証に用いた、床を示す図である。
【図19A】根太上の加振点を加振した場合の、共振周波数における振動分布を示す図である。
【図19B】根太間の加振点を加振した場合の、共振周波数における振動分布を示す図である。
【図20A】根太上の加振点を加振した場合の、ターゲットとする周波数範囲に含まれる、共振周波数とは異なる周波数における振動分布を示す図である。
【図20B】根太間の加振点を加振した場合の、ターゲットとする周波数範囲に含まれる、共振周波数とは異なる周波数における振動分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、添付図面を参照して、本発明による吸振体の設置位置決定方法、吸振体、及び吸振体の設計方法を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
本発明の実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法では、重量床衝撃音を低減するため、吸振体を、床の上に複数設置するに際し、吸振体の各々の設置位置を決定する。本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法では、吸振体として、以下に示すようなものを用いる。
（吸振体）
本発明の実施形態に係る吸振体の構成を示す断面図を図１に示す。
図１に示されるように、吸振体１００は、質量体１１０と、バネ体１２０と、外側シート材１３０と、を備えている。
本実施形態における吸振体１００は、質量体１１０と、質量体１１０を支持するバネ体１２０と、により、いわゆる動吸振器（チューンドマスダンパ）として機能する。
質量体１１０は、袋１１１に包まれた粒状体１１２である。質量体１１０は、袋１１１に粒状体１１２が封入されることで、予め設定された所定の質量を有している。粒状体１１２としては、例えば、乾燥珪砂（粒径０．３～１．２ｍｍ、単位体積重量１．６ｋｇ／Ｌ）を使用する。なお、粒状体１１２は、前記のものに限定されるものではなく、砂、礫、石、砂利等の無機質材料の集合体により構成されていればよい。また、粒状体１１２の粒径も、前記のものに限定されるものではない。袋１１１は、例えば、ポリエチレン製のものが使用できるが、これに限定されるものではなく、適宜他のビニール系材料のものを用いてもよい。また、袋１１１は、不織布のように空気を通すものでもよい。また、袋１１１の大きさや袋１１１に封入された粒状体１１２の量は、限定されるものではなく適宜設定すればよい。
バネ体１２０は、質量体１１０の下に設けられる。バネ体１２０は、上下方向に弾性変形可能に構成されている。バネ体１２０は、質量体１１０を弾性的に支持する。バネ体１２０は、複数のシート材１２１を上下に積層して連結してユニット化した積層体１２２からなる。シート材１２１としては、例えば、土嚢袋等に使用されるポリエチレン製の織布を使用することができる。シート材１２１としては、これ以外にも、例えば、ガラスクロス等、不燃性、耐火性を有した材料を採用しても良い。シート材１２１の厚さ、シート材１２１を積層する枚数は、何ら限定するものではないが、バネ体１２０として機能するように、シート材１２１の厚さ、積層枚数を選定するのが好ましい。積層体１２２として積層される複数のシート材１２１は、例えばステープラー、ミシン縫い、溶着等により連結されてユニット化することができる。図２に示すように、複数のシート材１２１を上下に積層してユニット化した積層体１２２は、複数セットを積層して備えていてもよい。
本発明の実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法では、重量床衝撃音を低減するため、吸振体を、床の上に複数設置するに際し、吸振体の各々の設置位置を決定する。本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法では、吸振体として、以下に示すようなものを用いる。
（吸振体）
本発明の実施形態に係る吸振体の構成を示す断面図を図１に示す。
図１に示されるように、吸振体１００は、質量体１１０と、バネ体１２０と、外側シート材１３０と、を備えている。
本実施形態における吸振体１００は、質量体１１０と、質量体１１０を支持するバネ体１２０と、により、いわゆる動吸振器（チューンドマスダンパ）として機能する。
質量体１１０は、袋１１１に包まれた粒状体１１２である。質量体１１０は、袋１１１に粒状体１１２が封入されることで、予め設定された所定の質量を有している。粒状体１１２としては、例えば、乾燥珪砂（粒径０．３～１．２ｍｍ、単位体積重量１．６ｋｇ／Ｌ）を使用する。なお、粒状体１１２は、前記のものに限定されるものではなく、砂、礫、石、砂利等の無機質材料の集合体により構成されていればよい。また、粒状体１１２の粒径も、前記のものに限定されるものではない。袋１１１は、例えば、ポリエチレン製のものが使用できるが、これに限定されるものではなく、適宜他のビニール系材料のものを用いてもよい。また、袋１１１は、不織布のように空気を通すものでもよい。また、袋１１１の大きさや袋１１１に封入された粒状体１１２の量は、限定されるものではなく適宜設定すればよい。
バネ体１２０は、質量体１１０の下に設けられる。バネ体１２０は、上下方向に弾性変形可能に構成されている。バネ体１２０は、質量体１１０を弾性的に支持する。バネ体１２０は、複数のシート材１２１を上下に積層して連結してユニット化した積層体１２２からなる。シート材１２１としては、例えば、土嚢袋等に使用されるポリエチレン製の織布を使用することができる。シート材１２１としては、これ以外にも、例えば、ガラスクロス等、不燃性、耐火性を有した材料を採用しても良い。シート材１２１の厚さ、シート材１２１を積層する枚数は、何ら限定するものではないが、バネ体１２０として機能するように、シート材１２１の厚さ、積層枚数を選定するのが好ましい。積層体１２２として積層される複数のシート材１２１は、例えばステープラー、ミシン縫い、溶着等により連結されてユニット化することができる。図２に示すように、複数のシート材１２１を上下に積層してユニット化した積層体１２２は、複数セットを積層して備えていてもよい。
【0017】
外側シート材１３０は、質量体１１０、及びバネ体１２０を一体に包む。外側シート材１３０は、例えば、シート材１２１と同じ素材であってもよいし、他の素材であってもよい。
また、外側シート材１３０は、通気性を有する素材であることが好ましい。次に説明するように、バネ体１２０における積層体１２２の数は、設置対象となる床の共振周波数に合わせて、床の振動を効率的に吸収し、抑制するように、調整され、決定される。ここで、外側シート材１３０に通気性を有さない素材を用いた場合においては、質量体１１０、及びバネ体１２０を一体に包む外側シート材１３０が密封されることにより、バネ体１２０に加えて、外側シート材１３０の内部の空気がバネとして作用する。このため、吸振体１００全体としてのバネ定数が、床の共振周波数に合わせた調整時から変化して、吸振体１００の共振周波数が床の共振周波数からずれてしまい、結果として、床の振動を効率的に吸収、抑制することができなくなる。
外側シート材１３０は、通気性を有さない素材を用いることも可能ではあるが、この場合には、複数の貫通孔を形成することで、通気性を確保するのが好ましい。
また、外側シート材１３０は、通気性を有する素材であることが好ましい。次に説明するように、バネ体１２０における積層体１２２の数は、設置対象となる床の共振周波数に合わせて、床の振動を効率的に吸収し、抑制するように、調整され、決定される。ここで、外側シート材１３０に通気性を有さない素材を用いた場合においては、質量体１１０、及びバネ体１２０を一体に包む外側シート材１３０が密封されることにより、バネ体１２０に加えて、外側シート材１３０の内部の空気がバネとして作用する。このため、吸振体１００全体としてのバネ定数が、床の共振周波数に合わせた調整時から変化して、吸振体１００の共振周波数が床の共振周波数からずれてしまい、結果として、床の振動を効率的に吸収、抑制することができなくなる。
外側シート材１３０は、通気性を有さない素材を用いることも可能ではあるが、この場合には、複数の貫通孔を形成することで、通気性を確保するのが好ましい。
【0018】
吸振体１００は、吸振体１００を設置する床等の対象部位の条件に応じ、吸振体１００の共振周波数が設置対象となる床の共振周波数に一致、もしくは近い値となるようにして、床の振動を効率的に吸収し、抑制するように、質量体１１０の質量、バネ体１２０のバネ定数（すなわち積層体１２２の数）等を調整したものを、予め製作する。
吸振体１００は、施工現場で製作してもよいが、環境が整った工場で、吸振体１００の製作に慣れた作業員が製作するのが好ましい。これにより、動吸振器としての性能のばらつきを抑えつつ、吸振体１００を効率良く製作することが可能となる。
また、工場から施工現場に吸振体１００を運搬する際、吸振体１００を一時保管する際等の、吸振体１００を製作した後に実際に施工現場に設置するまでの間に、吸振体１００を複数積み重ねると、過剰な負荷により、バネ体１２０のバネとしての特性が変化してしまうことがある。そこで、吸振体１００は、バネ特性に影響が生じない程度の荷重となるよう、例えば、積み重ねる数を２つ以下に抑えるのが好ましい。このため、例えば、図３に示すように、所定数以下の吸振体１００を積み重ねて収容できる区画２０５を有した箱状の容器２００を用いるのが好ましい。容器２００は、底板２０１と、天板２０２との間に、横方向に間隔をあけて複数枚の区画壁２０３が設けられることで、１以上の区画２０５を有している。本実施形態では、容器２００は、横方向に２つの区画２０５を有しているが、横方向における区画２０５の数は、２つに限らず、１つ、あるいは３つ以上であってもよい。また、本実施形態では、容器２００は、上下方向に１つの区画２０５を有しているが、上下方向に２つ以上の区画２０５を有していてもよい。このような容器２００は、上下に複数個を積み重ねることも可能である。
吸振体１００は、施工現場で製作してもよいが、環境が整った工場で、吸振体１００の製作に慣れた作業員が製作するのが好ましい。これにより、動吸振器としての性能のばらつきを抑えつつ、吸振体１００を効率良く製作することが可能となる。
また、工場から施工現場に吸振体１００を運搬する際、吸振体１００を一時保管する際等の、吸振体１００を製作した後に実際に施工現場に設置するまでの間に、吸振体１００を複数積み重ねると、過剰な負荷により、バネ体１２０のバネとしての特性が変化してしまうことがある。そこで、吸振体１００は、バネ特性に影響が生じない程度の荷重となるよう、例えば、積み重ねる数を２つ以下に抑えるのが好ましい。このため、例えば、図３に示すように、所定数以下の吸振体１００を積み重ねて収容できる区画２０５を有した箱状の容器２００を用いるのが好ましい。容器２００は、底板２０１と、天板２０２との間に、横方向に間隔をあけて複数枚の区画壁２０３が設けられることで、１以上の区画２０５を有している。本実施形態では、容器２００は、横方向に２つの区画２０５を有しているが、横方向における区画２０５の数は、２つに限らず、１つ、あるいは３つ以上であってもよい。また、本実施形態では、容器２００は、上下方向に１つの区画２０５を有しているが、上下方向に２つ以上の区画２０５を有していてもよい。このような容器２００は、上下に複数個を積み重ねることも可能である。
【0019】
上記したような吸振体１００は、設置する床の条件に合わせて、吸振体１００の共振周波数を事前に調整（チューニング）するのが好ましい。例えば、重量床衝撃音の低減を目的として吸振体１００を施工する場合には、吸振体１００の周波数を、重量床衝撃音で大きな影響を有する、約４５Ｈｚ～約９０Ｈｚの周波数帯域である６３Ｈｚ帯域に調整するのが好ましい。また、床１の条件によっては、６３Ｈｚ帯域の下限よりもやや低い周波数で鋭い共振が生じ、それが６３Ｈｚ帯域に影響を及ぼすこともある。このため、吸振体１００の周波数は、条件によっては、約４５Ｈｚよりも低い周波数に調整する必要もある。
ここで、吸振体１００の周波数調整は、例えば、質量体１１０の質量を固定とした場合、バネ体１２０を構成する、シート材１２１を複数枚重ねた積層体１２２の積層セット数を調整することで、容易かつ効率的に行える。質量体１１０と、１セットの積層体１２２とを一体化させた吸振体１００における周波数がｆ（Ｈｚ）であるとすると、積層体１２２を２セット積み重ねた吸振体１００では、半オクターブ低い周波数（ｆの０．７倍）となる。積層体１２２を４セット積み重ねた吸振体１００は、１オクターブ低い周波数（ｆの０．５倍）となる。
したがって、例えば積層体１２２を１つ設けた場合の共振周波数が６３Ｈｚとなっている場合において、共振周波数を６３Ｈｚ×０．７＝４５Ｈｚに調整しようとすると、積層体１２２を２セット積み重ねればよい。同様に、共振周波数を６３Ｈｚ×０．５＝３１Ｈｚに調整しようとすると、積層体１２２を４セット積み重ねればよい。
ここで、吸振体１００の周波数調整は、例えば、質量体１１０の質量を固定とした場合、バネ体１２０を構成する、シート材１２１を複数枚重ねた積層体１２２の積層セット数を調整することで、容易かつ効率的に行える。質量体１１０と、１セットの積層体１２２とを一体化させた吸振体１００における周波数がｆ（Ｈｚ）であるとすると、積層体１２２を２セット積み重ねた吸振体１００では、半オクターブ低い周波数（ｆの０．７倍）となる。積層体１２２を４セット積み重ねた吸振体１００は、１オクターブ低い周波数（ｆの０．５倍）となる。
したがって、例えば積層体１２２を１つ設けた場合の共振周波数が６３Ｈｚとなっている場合において、共振周波数を６３Ｈｚ×０．７＝４５Ｈｚに調整しようとすると、積層体１２２を２セット積み重ねればよい。同様に、共振周波数を６３Ｈｚ×０．５＝３１Ｈｚに調整しようとすると、積層体１２２を４セット積み重ねればよい。
【0020】
吸振体１００は、質量体１１０の質量を調整することでも、吸振体１００の共振周波数を調整することは可能である。例えば、質量体１１０の質量を大きくすれば、吸振体１００の共振周波数は低下する。しかし、質量体１１０の質量を調整するために、袋１１１に充填する粒状体１１２の量を調整するには手間が掛かるため、上記したように積層体１２２の積層セット数を調整する方が、作業が容易に行える。
また、図４に示すように、吸振体１００を設置する床１が、建物の躯体を構成する構造床２と、構造床２上に支柱３を介して設置された床材４と、を有する乾式二重床である場合、吸振体１００は、いわゆる床下区間である、床材４の下方の構造床２上に設置される。構造床２と床材４との間隔は、住宅の場合、１００～２００ｍｍ程度であることが多い。このため、吸振体１００の高さは、床下空間に収まるように設定する必要がある。また、質量体１１０の質量を過度に減少させると、吸振体１００の共振周波数が、重量床衝撃音で重要となる周波数帯域（６３Ｈｚ帯域）よりも高くなる可能性がある。更には、吸振体１００を設置する際の作業者への負荷も考慮する必要がある。これらのことから、質量体１１０の質量は、例えば３ｋｇ～１５ｋｇ程度とするのが好ましい。本実施形態では、質量体１１０は、例えば３．７５ｋｇ程度としている。
また、１セットの積層体１２２のバネ定数は、積層体１２２を１以上４以下の数だけセットした場合に、吸振体１００の共振周波数が６３Ｈｚ帯域に含まれるように、調整するのが望ましい。積層体１２２のセット数が５以上となると、床１の振動を吸収する際に、鉛直方向以外の方向への積層体１２２の運動量が増えるため、積層体１２２がバネとして安定的に作用しなくなる。本実施形態において、１セットの積層体１２２は、バネ定数が、例えば８．５×１０５Ｎ／ｍ程度となるように設定されている。
また、図４に示すように、吸振体１００を設置する床１が、建物の躯体を構成する構造床２と、構造床２上に支柱３を介して設置された床材４と、を有する乾式二重床である場合、吸振体１００は、いわゆる床下区間である、床材４の下方の構造床２上に設置される。構造床２と床材４との間隔は、住宅の場合、１００～２００ｍｍ程度であることが多い。このため、吸振体１００の高さは、床下空間に収まるように設定する必要がある。また、質量体１１０の質量を過度に減少させると、吸振体１００の共振周波数が、重量床衝撃音で重要となる周波数帯域（６３Ｈｚ帯域）よりも高くなる可能性がある。更には、吸振体１００を設置する際の作業者への負荷も考慮する必要がある。これらのことから、質量体１１０の質量は、例えば３ｋｇ～１５ｋｇ程度とするのが好ましい。本実施形態では、質量体１１０は、例えば３．７５ｋｇ程度としている。
また、１セットの積層体１２２のバネ定数は、積層体１２２を１以上４以下の数だけセットした場合に、吸振体１００の共振周波数が６３Ｈｚ帯域に含まれるように、調整するのが望ましい。積層体１２２のセット数が５以上となると、床１の振動を吸収する際に、鉛直方向以外の方向への積層体１２２の運動量が増えるため、積層体１２２がバネとして安定的に作用しなくなる。本実施形態において、１セットの積層体１２２は、バネ定数が、例えば８．５×１０５Ｎ／ｍ程度となるように設定されている。
【0021】
実際には、工場においては、互いに異なる質量を有する質量体１１０と、互いに異なるバネ定数を有する積層体１２２とが、それぞれ、複数種類、予め用意されているのが望ましい。このようにすることにより、床１の共振周波数がどのようなものであっても、適切な質量の質量体１１０と、適切なバネ定数の積層体１２２を組み合わせ、かつ積層体１２２のセット数を適宜決定することで、床１の共振周波数に吸振体１００の共振周波数を合わせるように調整することができる。
【0022】
床１に設置する複数の吸振体１００の総質量は、床１の質量の３～１５％であれば、建物の構造的負担を増加させることなく、効果的に、床衝撃音などの固体伝搬音を低減させることができる。特に５ｄＢ以上の低減を目的とする場合、床１に設置する複数の吸振体１００の総質量は、床１の質量の１０％以上とすることが好ましい。吸振体１００は、総質量が前記した範囲内となるように、床１に複数設置される。
【0023】
本実施形態においては、板状をなし、断面が均一であり、例えばコンクリートスラブや、ＣＬＴ（Ｃｒｏｓｓ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ｔｉｍｂｅｒ）等により形成されている床１Ａか、板材と、板材を支持する梁または根太と、を備えた、断面が不均一な床１Ｂ（図１３参照）を対象とする。床１（１Ａ、１Ｂ）が振動するに際し、床１のどの部分が振動しやすく、また床１のどの部分が振動しにくいか、その振動のしやすさの分布は、このような床１の態様によって異なる。
ここでは、まず、床１（１Ａ）が、板状をなし、断面が均一である場合について説明する。床１（１Ｂ）が、板材と、板材を支持する梁または根太と、を備えた、断面が不均一な場合については、後に説明する。
ここでは、まず、床１（１Ａ）が、板状をなし、断面が均一である場合について説明する。床１（１Ｂ）が、板材と、板材を支持する梁または根太と、を備えた、断面が不均一な場合については、後に説明する。
【0024】
複数の吸振体１００は、床１上に均等に配置させるよりも、床１が共振により振動しやすい範囲に設置するのが好ましい。一般に、振動のしやすさの分布は、床１の態様以外に、振動の態様である振動モードによっても異なる。
例えば、図５～図８は、複数の振動モードにおける、板状をなし、断面が均一な床１Ａに生じる振動の度合いの分布の例を示す図である。これらの図５～図８において、白い部分は、振動の度合いが最も大きく、ハッチングの密度が濃くなるほど、振動の度合いが小さい。図５に示すように、平面視長方形状の床１Ａが、ｘ方向を長辺方向とし、ｙ方向を短辺方向としている場合において、振動の度合いが大きく振動しやすい範囲が、長辺方向と短辺方向の各々で、いくつあるか、その個数を、次数と呼称する。例えば図５においては、床１Ａの中央部に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が１（１次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が１（１次）の振動モードとなっている。
図６においては、床１Ａの、長辺方向の２箇所に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が２（２次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が１（１次）の振動モードとなっている。
図７においては、床１Ａの、長辺方向の３箇所に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が３（３次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が１（１次）の振動モードとなっている。
図８においては、床１Ａの、長辺方向の２箇所、短辺方向に２箇所、計４箇所に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が２（２次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が２（２次）の振動モードとなっている。
本実施形態においては、床１Ａにおいて、振動の度合いが最も大きい範囲Ａの少なくとも一部を含み、共振の程度が、予め設定した閾値よりも大きくなる範囲を、共振範囲として設定し、吸振体１００を設置する。次数は、共振範囲の数に関する値となる。例えば、長辺方向の次数と短辺方向の次数の積は、共振範囲の数となり得る。共振範囲は、振動の度合いが最も大きい範囲Ａの全体を含むように設けてもよい。
例えば、図５～図８は、複数の振動モードにおける、板状をなし、断面が均一な床１Ａに生じる振動の度合いの分布の例を示す図である。これらの図５～図８において、白い部分は、振動の度合いが最も大きく、ハッチングの密度が濃くなるほど、振動の度合いが小さい。図５に示すように、平面視長方形状の床１Ａが、ｘ方向を長辺方向とし、ｙ方向を短辺方向としている場合において、振動の度合いが大きく振動しやすい範囲が、長辺方向と短辺方向の各々で、いくつあるか、その個数を、次数と呼称する。例えば図５においては、床１Ａの中央部に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が１（１次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が１（１次）の振動モードとなっている。
図６においては、床１Ａの、長辺方向の２箇所に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が２（２次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が１（１次）の振動モードとなっている。
図７においては、床１Ａの、長辺方向の３箇所に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が３（３次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が１（１次）の振動モードとなっている。
図８においては、床１Ａの、長辺方向の２箇所、短辺方向に２箇所、計４箇所に、振動の度合いが最も大きい範囲Ａが形成されているため、長辺方向（ｘ方向）に次数が２（２次）、短辺方向（ｙ方向）に次数が２（２次）の振動モードとなっている。
本実施形態においては、床１Ａにおいて、振動の度合いが最も大きい範囲Ａの少なくとも一部を含み、共振の程度が、予め設定した閾値よりも大きくなる範囲を、共振範囲として設定し、吸振体１００を設置する。次数は、共振範囲の数に関する値となる。例えば、長辺方向の次数と短辺方向の次数の積は、共振範囲の数となり得る。共振範囲は、振動の度合いが最も大きい範囲Ａの全体を含むように設けてもよい。
【0025】
（吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法）
以下、本実施形態の、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合における、吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法について説明する。図９は、本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法を実行する演算装置の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係る、吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法は、演算装置１０により実行される。演算装置１０は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置等を備えたコンピュータ装置である。演算装置１０は、予め導入されたプログラムに基づいた処理を実行することで、本実施形態に係る、吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法を実現する。
図９に示すように、演算装置１０は、床条件特定部１１と、共振周波数算出部１２と、共振範囲算出部１３と、吸振体特性決定部１４と、吸振体設置位置決定部１５と、を機能的に備えている。
床条件特定部１１は、床１Ａの条件を特定する。床条件特定部１１で特定する床１Ａの条件としては、床１Ａの共振周波数の算出に用いる床１Ａの各部寸法、床１Ａを構成する材料の各種パラメータ値、係数等がある。床１Ａの条件は、例えば、床１Ａの設計情報（ＣＡＤ情報）等から取得しても良いし、演算装置１０のオペレータが外部から入力してもよい。
共振周波数算出部１２は、床条件特定部１１で特定した床１Ａの条件に基づき、床１Ａの共振周波数を算出する。共振周波数算出部１２は、後に詳述するように、床１Ａについて、様々な、複数の振動モードに対応する、次数の複数の値の各々について、共振周波数を算出する。
共振範囲算出部１３は、共振周波数算出部１２で算出した、次数の複数の値の各々に対応する共振周波数に基づき、対応する共振周波数が床１Ａで振動低減のターゲットとする周波数帯域に含まれるような、次数の値を選択し、特定する。共振範囲算出部１３は、特定した次数の値に対応する共振周波数と、床１Ａの振動モードを表現するモード関数を用い、床１Ａの各位置における、共振のしやすさを示す指標値を算出する。共振範囲算出部１３は、算出した共振のしやすさを示す指標値が、予め設定した閾値よりも大きくなる床１Ａの範囲を、共振範囲として算出する。
吸振体特性決定部１４は、共振周波数算出部１２で算出した、床１Ａの共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性を決定する。吸振体特性決定部１４は、吸振体１００の特性として、床１Ａの共振周波数に応じた、バネ体１２０を構成する積層体１２２のユニット数を決定する。
吸振体設置位置決定部１５は、共振範囲算出部１３で算出した共振範囲に基づいて吸振体１００の設置位置を決定する。
以下、本実施形態の、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合における、吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法について説明する。図９は、本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法を実行する演算装置の機能構成を示すブロック図である。本実施形態に係る、吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法は、演算装置１０により実行される。演算装置１０は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置等を備えたコンピュータ装置である。演算装置１０は、予め導入されたプログラムに基づいた処理を実行することで、本実施形態に係る、吸振体の設置位置決定方法、吸振体の設計方法を実現する。
図９に示すように、演算装置１０は、床条件特定部１１と、共振周波数算出部１２と、共振範囲算出部１３と、吸振体特性決定部１４と、吸振体設置位置決定部１５と、を機能的に備えている。
床条件特定部１１は、床１Ａの条件を特定する。床条件特定部１１で特定する床１Ａの条件としては、床１Ａの共振周波数の算出に用いる床１Ａの各部寸法、床１Ａを構成する材料の各種パラメータ値、係数等がある。床１Ａの条件は、例えば、床１Ａの設計情報（ＣＡＤ情報）等から取得しても良いし、演算装置１０のオペレータが外部から入力してもよい。
共振周波数算出部１２は、床条件特定部１１で特定した床１Ａの条件に基づき、床１Ａの共振周波数を算出する。共振周波数算出部１２は、後に詳述するように、床１Ａについて、様々な、複数の振動モードに対応する、次数の複数の値の各々について、共振周波数を算出する。
共振範囲算出部１３は、共振周波数算出部１２で算出した、次数の複数の値の各々に対応する共振周波数に基づき、対応する共振周波数が床１Ａで振動低減のターゲットとする周波数帯域に含まれるような、次数の値を選択し、特定する。共振範囲算出部１３は、特定した次数の値に対応する共振周波数と、床１Ａの振動モードを表現するモード関数を用い、床１Ａの各位置における、共振のしやすさを示す指標値を算出する。共振範囲算出部１３は、算出した共振のしやすさを示す指標値が、予め設定した閾値よりも大きくなる床１Ａの範囲を、共振範囲として算出する。
吸振体特性決定部１４は、共振周波数算出部１２で算出した、床１Ａの共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性を決定する。吸振体特性決定部１４は、吸振体１００の特性として、床１Ａの共振周波数に応じた、バネ体１２０を構成する積層体１２２のユニット数を決定する。
吸振体設置位置決定部１５は、共振範囲算出部１３で算出した共振範囲に基づいて吸振体１００の設置位置を決定する。
【0026】
図１０は、本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法の流れを示すフローチャートである。
図１０に示すように、本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法は、床条件特定工程Ｓ１１と、共振周波数算出工程Ｓ１２と、共振範囲算出工程Ｓ１３と、吸振体特性決定工程Ｓ１４と、吸振体設置位置決定工程Ｓ１５と、を有する。
吸振体１００を設置する床１Ａは、例えば鉄筋コンクリートやＣＬＴ等により、図４に示すように、均一な断面を有して板状となるように形成されている場合に、床条件特定工程Ｓ１１では、床条件特定部１１が、床１Ａの条件として、床１Ａのヤング率Ｅ、断面二次モーメントｉ、床１Ａの長辺方向の長さａ、床１Ａの短辺方向の長さｂ、ポアソン比ν等を取得する。
図１０に示すように、本実施形態に係る吸振体の設置位置決定方法は、床条件特定工程Ｓ１１と、共振周波数算出工程Ｓ１２と、共振範囲算出工程Ｓ１３と、吸振体特性決定工程Ｓ１４と、吸振体設置位置決定工程Ｓ１５と、を有する。
吸振体１００を設置する床１Ａは、例えば鉄筋コンクリートやＣＬＴ等により、図４に示すように、均一な断面を有して板状となるように形成されている場合に、床条件特定工程Ｓ１１では、床条件特定部１１が、床１Ａの条件として、床１Ａのヤング率Ｅ、断面二次モーメントｉ、床１Ａの長辺方向の長さａ、床１Ａの短辺方向の長さｂ、ポアソン比ν等を取得する。
【0027】
共振周波数算出工程Ｓ１２では、共振周波数算出部１２が、床１Ａの共振周波数を算出する。均一な断面を有した板状の床１Ａは、その外周部が完全に固定された平面視長方形の板と想定することができる。図５～図８を用いて既に説明したように、均一な断面を有する床１Ａは、振動の態様すなわち振動モードによって、長辺方向と短辺方向の各々で、次数として、互いに独立した値として有する。このため、共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）は、長辺方向の次数ｍと短辺方向の次数ｎを変数とする関数として、次式（１１）によって計算される。
ここで、Ｅはヤング率（Ｎ／ｍ２）、Ｉは断面二次モーメント（ｍ４）、ａは床１Ａの長辺方向の長さ（ｍ）、ｂは、床１Ａの短辺方向の長さ（ｍ）、νはポアソン比である。
共振周波数算出工程Ｓ１２においては、上式（１１）により、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出する。具体的には、長辺方向の次数ｍの値と短辺方向の次数ｎの値の複数の組み合わせ（ｍ、ｎ）、例えば、（１、１）、（２、１）、（１、２）、（２、２）、（３、１）の、各々について、上式（１１）により共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）を求める。
【数5】
共振周波数算出工程Ｓ１２においては、上式（１１）により、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出する。具体的には、長辺方向の次数ｍの値と短辺方向の次数ｎの値の複数の組み合わせ（ｍ、ｎ）、例えば、（１、１）、（２、１）、（１、２）、（２、２）、（３、１）の、各々について、上式（１１）により共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）を求める。
【0028】
ただし、実際の建物の床１Ａは、その外周部が完全に固定されているとは限らないため、上式（１１）で算出される床１Ａの各共振周波数よりも、やや低くなることがある。このため、実際には、共振周波数算出部１２が、次式（１２）のように上式（１１）で算出される共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）に対し、予め設定した係数ｗを乗算した値ｆ（ｍ、ｎ）を、ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）として使用するのが好ましい。
ここで、床１Ａがコンクリート床である場合、係数ｗは、例えば、０．８と設定する。また、床１Ａが、均一な断面を有した板状でありながら、ＣＬＴ等の、断面がほぼ均一と見なせる木構造の床である場合、コンクリート床よりも床１Ａの外周部の拘束度合いが小さいため、上記係数ｗは、例えば０．５～０．８とするとよい。
【数6】
【0029】
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３が、共振周波数算出部１２で算出した、次数の複数の値のそれぞれに対応して算出された共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）に基づき、床１Ａで振動低減のターゲットとする周波数帯域に応じた次数の値を特定する。特に、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合においては、共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振周波数算出工程Ｓ１２で共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）を算出した、長辺方向の次数ｍの値と短辺方向の次数ｎの値の複数の組み合わせ（ｍ、ｎ）の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる組み合わせ（ｍ、ｎ）を選択する。具体的には、吸振体１００により振動を低減しようとするターゲットとする床１Ａの周波数範囲に、共振周波数算出工程Ｓ１２で算出した共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）が含まれるような、次数の値の組み合わせ（ｍ、ｎ）を特定する。
例えば、共振周波数算出工程Ｓ１２で、共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）が、
ｆｆｉｘ（１、１）＝１５
ｆｆｉｘ（１、２）＝２８
ｆｆｉｘ（２、１）＝３５
ｆｆｉｘ（２、２）＝６０
ｆｆｉｘ（３、１）＝９５
と算出された場合、ターゲットとする床１Ａの周波数範囲が、４５～９０Ｈｚであれば、次数の複数の値（ｍ、ｎ）（＝（１、１）、（１、２）、（２、１）、（２、２）、（３、１））の中から、共振周波数算出工程Ｓ１２で算出した共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）が上記の周波数範囲に含まれるような次数の値である、（２、２）を選択し、特定する。
例えば、共振周波数算出工程Ｓ１２で、共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）が、
ｆｆｉｘ（１、１）＝１５
ｆｆｉｘ（１、２）＝２８
ｆｆｉｘ（２、１）＝３５
ｆｆｉｘ（２、２）＝６０
ｆｆｉｘ（３、１）＝９５
と算出された場合、ターゲットとする床１Ａの周波数範囲が、４５～９０Ｈｚであれば、次数の複数の値（ｍ、ｎ）（＝（１、１）、（１、２）、（２、１）、（２、２）、（３、１））の中から、共振周波数算出工程Ｓ１２で算出した共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）が上記の周波数範囲に含まれるような次数の値である、（２、２）を選択し、特定する。
【0030】
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３は、選択した次数の値（上記例では、（ｍ、ｎ）＝（２、２））を用い、モード関数を立式する。モード関数は、図１１に示されるように、床１Ａを平面視して、長辺方向をｘ軸方向に、及び短辺方向をｙ軸方向に、それぞれ沿うように設け、左下の角部を原点（０、０）とした２次元座標系として表現し、床１Ａの各位置に相当する座標を（ｘ、ｙ）としたときに、これら座標値ｘ、ｙ、及び次数ｍ、ｎを用いて、次式（１３）で表される。
係数Ｃｍは、例えば、Ｃ１＝４．７３０、Ｃ２＝７．８５３、Ｃ３＝１０．９９６の値となる。
【数7】
【0031】
上記例では、共振周波数算出工程Ｓ１２で選択された次数の値（ｍ、ｎ）が（２、２）であるので、上式（１３）において、変数ｍ、ｎの各々に、ｍ＝２、ｎ＝２として値を代入し、Ｇ（ｘ、ｙ、２、２）としてモード関数を立式する。そして、共振範囲算出部１３は、床１Ａ上の各位置（ｘ、ｙ）においてＧ（ｘ、ｙ、２、２）を計算し、得られた値をデシベルに換算して、共振のしやすさを示す指標値を計算する。具体的には、Ｇ（ｘ、ｙ、２、２）に対して座標（ｘ、ｙ）を代入して得られた値の各々に対し、常用対数の２０倍の値、すなわち２０×ｌｏｇ１０（Ｇ（ｘ、ｙ、２、２））を計算する。
図１１は、Ｇ（ｘ、ｙ、２、２）をデシベル換算した値をプロットしたものである。
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３が、図１１に示されるような、床１Ａの、共振のしやすさを示す指標値が、予め設定した閾値よりも大きくなる範囲を、床１Ａの振動しやすい範囲である、共振範囲Ａｋとして算出する。例えば、図１１の例では、床１Ａにおける振動の度合いの指標値が、例えば－６０以上１０ｄＢ以下の値となるように、モード関数により求められた値がデシベル換算されている。この場合、例えば、閾値を、指標値が取り得る値の範囲の最大値である１０ｄＢから、１５ｄＢ以上３０ｄＢ以下の値だけ小さい値として設定するのが望ましい。より具体的には、閾値を、１０から１５を減算した値である－５ｄＢとして設定した場合においては、共振範囲Ａｋは、－５ｄＢ以上１０ｄＢ以下の範囲となる。また、閾値を、１０から３０を減算した値である－２０ｄＢとして設定した場合においては、共振範囲Ａｋは、－２０ｄＢ以上１０ｄＢ以下の範囲となる。
閾値は、例えば、図１１のように指標値をプロットした場合において、閾値よりも指標値が上回る部分の面積が、床１Ａの全範囲の面積の、例えば４０％～６０％程度となるように、設定してもよい。
本実施形態においては、共振範囲Ａｋは、閾値よりも指標値が上回る部分を含む矩形となるように設定しているが、これに限られない。共振範囲Ａｋは、例えば、図１１のように指標値をプロットした場合において、閾値よりも指標値が上回る部分に一致するような形状となっていてもよい。
図１１は、Ｇ（ｘ、ｙ、２、２）をデシベル換算した値をプロットしたものである。
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３が、図１１に示されるような、床１Ａの、共振のしやすさを示す指標値が、予め設定した閾値よりも大きくなる範囲を、床１Ａの振動しやすい範囲である、共振範囲Ａｋとして算出する。例えば、図１１の例では、床１Ａにおける振動の度合いの指標値が、例えば－６０以上１０ｄＢ以下の値となるように、モード関数により求められた値がデシベル換算されている。この場合、例えば、閾値を、指標値が取り得る値の範囲の最大値である１０ｄＢから、１５ｄＢ以上３０ｄＢ以下の値だけ小さい値として設定するのが望ましい。より具体的には、閾値を、１０から１５を減算した値である－５ｄＢとして設定した場合においては、共振範囲Ａｋは、－５ｄＢ以上１０ｄＢ以下の範囲となる。また、閾値を、１０から３０を減算した値である－２０ｄＢとして設定した場合においては、共振範囲Ａｋは、－２０ｄＢ以上１０ｄＢ以下の範囲となる。
閾値は、例えば、図１１のように指標値をプロットした場合において、閾値よりも指標値が上回る部分の面積が、床１Ａの全範囲の面積の、例えば４０％～６０％程度となるように、設定してもよい。
本実施形態においては、共振範囲Ａｋは、閾値よりも指標値が上回る部分を含む矩形となるように設定しているが、これに限られない。共振範囲Ａｋは、例えば、図１１のように指標値をプロットした場合において、閾値よりも指標値が上回る部分に一致するような形状となっていてもよい。
【0032】
吸振体特性決定工程Ｓ１４では、吸振体特性決定部１４が、床１Ａの共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性を決定する。吸振体特性決定部１４は、吸振体１００により振動を低減しようとするターゲットとする床１Ａの共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性として、床１Ａの共振周波数に応じた、バネ体１２０を構成する積層体１２２のユニット数を決定する。
例えば、上記の例では、ターゲットとする床１Ａの共振周波数が６３Ｈｚ周辺であり、この場合、積層体１２２を１セットとしたものを、吸振体１００として採用する。
吸振体設置位置決定工程Ｓ１５では、吸振体設置位置決定部１５が、共振範囲算出工程Ｓ１３で共振範囲算出部１３が算出した共振範囲Ａｋに基づいて、吸振体１００の設置位置を決定する。すなわち、図１２に示すように、図１１に対応して床１Ａに設定された４つの共振範囲Ａｋの内側に、吸振体特性決定工程Ｓ１４で特性が決定された複数の吸振体１００を設置する。
図１２においては、共振範囲Ａｋの内側に、部分的に吸振体１００が設けられているが、共振範囲Ａｋの内側の全域に、吸振体１００を設けるようにしてもよい。
例えば、上記の例では、ターゲットとする床１Ａの共振周波数が６３Ｈｚ周辺であり、この場合、積層体１２２を１セットとしたものを、吸振体１００として採用する。
吸振体設置位置決定工程Ｓ１５では、吸振体設置位置決定部１５が、共振範囲算出工程Ｓ１３で共振範囲算出部１３が算出した共振範囲Ａｋに基づいて、吸振体１００の設置位置を決定する。すなわち、図１２に示すように、図１１に対応して床１Ａに設定された４つの共振範囲Ａｋの内側に、吸振体特性決定工程Ｓ１４で特性が決定された複数の吸振体１００を設置する。
図１２においては、共振範囲Ａｋの内側に、部分的に吸振体１００が設けられているが、共振範囲Ａｋの内側の全域に、吸振体１００を設けるようにしてもよい。
【0033】
次に、床１（１Ｂ）が、板材と、板材を支持する梁または根太と、を備えた、断面が不均一な場合について説明する。
例えば、図１３に示すように、在来の軸組工法やツーバイフォー工法による木構造の床１Ｂの場合、床１Ｂは、板材５と、板材５を支持する梁または根太６と、を備えている。この場合、床１Ｂは梁または根太６の影響を大きく受ける。
このような場合には、梁または根太６の延びる方向である軸線方向に水平面内で直交する幅方向Ｗ、すなわち梁または根太６が間隔をあけて並ぶ方向においては、床１Ｂには梁または根太６が適切な間隔をあけて設けられているため、どの位置においても、振動のしやすさは、概ね変わらない。したがって、特にこのような場合においては、床１Ｂは、梁または根太６の軸線方向における曲げ振動の共振周波数で、振動する。
板材５が薄く剛性が小さい場合には、梁または根太６の曲げ振動に対する板材５の影響は小さい。しかし、例えば集合住宅等においては、重量床衝撃音を遮断する性能と、耐火性能とを向上させるために、板材５は積層されて厚いものとなりがちであり、梁または根太６の曲げ振動に対する板材５の影響は、無視できないこととなる場合が多い。このため、床１Ｂを、梁または根太６と板材５を合わせた、曲げ剛性を有するものとして考慮する必要がある。
したがって、床１Ｂが、板材と、板材を支持する梁または根太と、を備えた、断面が不均一な場合においては、梁または根太６の軸線方向から見た際に、梁または根太６を中心として両側に延びる板材５によって構成される範囲Ｄを、Ｔ形断面の梁として考える。
例えば、図１３に示すように、在来の軸組工法やツーバイフォー工法による木構造の床１Ｂの場合、床１Ｂは、板材５と、板材５を支持する梁または根太６と、を備えている。この場合、床１Ｂは梁または根太６の影響を大きく受ける。
このような場合には、梁または根太６の延びる方向である軸線方向に水平面内で直交する幅方向Ｗ、すなわち梁または根太６が間隔をあけて並ぶ方向においては、床１Ｂには梁または根太６が適切な間隔をあけて設けられているため、どの位置においても、振動のしやすさは、概ね変わらない。したがって、特にこのような場合においては、床１Ｂは、梁または根太６の軸線方向における曲げ振動の共振周波数で、振動する。
板材５が薄く剛性が小さい場合には、梁または根太６の曲げ振動に対する板材５の影響は小さい。しかし、例えば集合住宅等においては、重量床衝撃音を遮断する性能と、耐火性能とを向上させるために、板材５は積層されて厚いものとなりがちであり、梁または根太６の曲げ振動に対する板材５の影響は、無視できないこととなる場合が多い。このため、床１Ｂを、梁または根太６と板材５を合わせた、曲げ剛性を有するものとして考慮する必要がある。
したがって、床１Ｂが、板材と、板材を支持する梁または根太と、を備えた、断面が不均一な場合においては、梁または根太６の軸線方向から見た際に、梁または根太６を中心として両側に延びる板材５によって構成される範囲Ｄを、Ｔ形断面の梁として考える。
【0034】
このように床１ＢがＴ形断面を有する場合においては、図１０に示した床条件特定工程Ｓ１１では、床条件特定部１１が、床１Ｂの条件として、梁または根太６の長さｌ、梁または根太６が延びる軸線方向におけるヤング率Ｅ、軸線方向における断面二次モーメントＩ、軸線方向に直交する方向で床１Ｂを断面視したときの、一つの梁または根太６と、梁または根太６に対応して梁または根太６に支持される板材５の総断面積Ｓ、床１Ｂの密度ρ、等を取得する。
【0035】
次に、共振周波数算出工程Ｓ１２では、共振周波数算出部１２が、床１Ｂの共振周波数を算出する式を立式する。
上記のように、床１Ｂは、幅方向Ｗではなく、軸線方向の曲げ振動の共振により振動するため、振動モードは、幅方向Ｗにおいては変化せず、軸線方向のみにおいて変化すると考えられる。このため、振動の度合いが大きく振動しやすい範囲が、軸線方向でいくつあるか、その個数を、次数とする。例えば、図１４は、軸線方向に、振動しやすい範囲となる共振範囲Ａｋが２つある、次数が２の場合の、振動モードを示す図である。
したがって、共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）は、軸線方向の次数ｎを変数とする関数として、次式（１４）によって計算される。
ここで、Ｅは軸線方向におけるヤング率（Ｎ／ｍ２）、Ｉは軸線方向における断面二次モーメント（ｍ４）、ｌは梁または根太６の長さ（ｍ）、Ｓは一つの梁または根太６と、梁または根太６に対応して梁または根太６に支持される板材５の総断面積（ｍ２）、ρは床１Ｂの密度（ｋｇ／ｍ３）である。また、αは、次数ｎと、長さｌの双方に応じて異なる値を有する係数であり、ｎ＝１の場合、αｌ＝４．７３、ｎ＝２の場合、αｌ＝７．８５３、ｎ＝３の場合、αｌ＝１０．９９６とする。
上記のように、床１Ｂは、幅方向Ｗではなく、軸線方向の曲げ振動の共振により振動するため、振動モードは、幅方向Ｗにおいては変化せず、軸線方向のみにおいて変化すると考えられる。このため、振動の度合いが大きく振動しやすい範囲が、軸線方向でいくつあるか、その個数を、次数とする。例えば、図１４は、軸線方向に、振動しやすい範囲となる共振範囲Ａｋが２つある、次数が２の場合の、振動モードを示す図である。
したがって、共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）は、軸線方向の次数ｎを変数とする関数として、次式（１４）によって計算される。
【数8】
【0036】
共振周波数算出工程Ｓ１２においては、上式（１４）により、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出する。具体的には、軸線方向の次数ｎの複数の値、例えば、１、２、３の、各々について、上式（１４）により共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）を求める。
【0037】
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３が、共振周波数算出部１２で算出した、次数の複数の値のそれぞれに対応して算出された共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）に基づき、床１Ｂで振動低減のターゲットとする周波数帯域に応じた次数の値を特定する。特に、床１ＢがＴ形断面を有する場合においては、共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振周波数算出工程Ｓ１２で共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）を算出した、軸線方向の次数ｎの複数の値の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択する。具体的には、吸振体１００により振動を低減しようとするターゲットとする床１Ｂの周波数範囲に、共振周波数算出工程Ｓ１２で算出した共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）が含まれるような、次数の値ｎを特定する。
例えば、共振周波数算出工程Ｓ１２で、共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）が、
ｆｆｉｘ（１）＝１５
ｆｆｉｘ（２）＝６０
ｆｆｉｘ（３）＝９５
と算出された場合、ターゲットとする床１Ｂの周波数範囲が、４５～９０Ｈｚであれば、次数の複数の値ｎ（＝１、２、３）の中から、共振周波数算出工程Ｓ１２で算出した共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）が上記の周波数範囲に含まれるような次数の値である、２を選択し、特定する。
例えば、共振周波数算出工程Ｓ１２で、共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）が、
ｆｆｉｘ（１）＝１５
ｆｆｉｘ（２）＝６０
ｆｆｉｘ（３）＝９５
と算出された場合、ターゲットとする床１Ｂの周波数範囲が、４５～９０Ｈｚであれば、次数の複数の値ｎ（＝１、２、３）の中から、共振周波数算出工程Ｓ１２で算出した共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）が上記の周波数範囲に含まれるような次数の値である、２を選択し、特定する。
【0038】
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３は、選択した次数の値（上記例では２）の振動モードを用い、モード関数を立式する。モード関数は、図１４に示されるように、床１Ｂを平面視して、軸線方向をｘ軸方向に沿うように設け、左端を原点（０、０）とした１次元座標系として表現し、床１Ｂの軸線方向上での各位置に相当する座標をｘとしたときに、この座標値ｘ、及び次数ｎを用いて、次式（１５）で表される。
【数9】
【0039】
上記例では、共振周波数算出工程Ｓ１２で選択された次数の値ｎが２であるので、上式（１５）において、変数ｎに、ｎ＝２として値を代入し、Ｇ（ｘ、２）としてモード関数を立式する。そして、本実施形態においては、床１Ｂ上の各位置ｘにおいてＧ（ｘ、２）を計算し、得られた値をデシベルに換算して、共振のしやすさを示す指標値を計算する。具体的には、Ｇ（ｘ、２）に対して座標ｘを代入して得られた値の各々に対し、常用対数の２０倍の値、すなわち２０×ｌｏｇ１０（Ｇ（ｘ、２））を計算する。
既に説明した図１４は、Ｇ（ｘ、２）をデシベル換算した値をプロットしたものである。
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３が、床１Ｂの、共振のしやすさを示す指標値が、予め設定した閾値よりも大きくなる範囲を、共振範囲Ａｋとして算出する。閾値は、上記実施形態と同様に決定されてよい。
この場合においても、次数は、共振範囲の数に関する値となる。例えば、軸線方向の次数は、共振範囲の数となり得る。
既に説明した図１４は、Ｇ（ｘ、２）をデシベル換算した値をプロットしたものである。
共振範囲算出工程Ｓ１３では、共振範囲算出部１３が、床１Ｂの、共振のしやすさを示す指標値が、予め設定した閾値よりも大きくなる範囲を、共振範囲Ａｋとして算出する。閾値は、上記実施形態と同様に決定されてよい。
この場合においても、次数は、共振範囲の数に関する値となる。例えば、軸線方向の次数は、共振範囲の数となり得る。
【0040】
吸振体特性決定工程Ｓ１４では、吸振体特性決定部１４が、床１Ｂの共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性を決定する。吸振体特性決定部１４は、吸振体１００により振動を低減しようとするターゲットとする床１Ｂの共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性として、床１Ｂの共振周波数に応じた、バネ体１２０を構成する積層体１２２のユニット数を決定する。
吸振体設置位置決定工程Ｓ１５では、吸振体設置位置決定部１５が、共振範囲算出工程Ｓ１３で共振範囲算出部１３が算出した共振範囲Ａｋに基づいて、吸振体１００の設置位置を決定する。すなわち、図１４に示すように、床１Ｂに設定された２つの共振範囲Ａｋに、吸振体特性決定工程Ｓ１４で特性が決定された複数の吸振体１００を設置する。
吸振体設置位置決定工程Ｓ１５では、吸振体設置位置決定部１５が、共振範囲算出工程Ｓ１３で共振範囲算出部１３が算出した共振範囲Ａｋに基づいて、吸振体１００の設置位置を決定する。すなわち、図１４に示すように、床１Ｂに設定された２つの共振範囲Ａｋに、吸振体特性決定工程Ｓ１４で特性が決定された複数の吸振体１００を設置する。
【0041】
上述したような吸振体１００の設置位置決定方法は、重量床衝撃音を低減するために、質量体１１０と、質量体１１０の下に設けられるバネ体１２０を備える吸振体１００を、床１の上に複数設置するに際し、吸振体１００の各々の設置位置を決定する、吸振体１００の設置位置決定方法であって、床１の条件を特定する床条件特定工程Ｓ１１と、床１の条件に基づき、床１の共振周波数を算出する共振周波数算出工程Ｓ１２と、共振周波数と、床１の振動モードを表現するモード関数を用いて、床１の、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲Ａｋを算出する共振範囲算出工程Ｓ１３と、共振周波数に基づいて吸振体１００の特性を決定する吸振体特性決定工程Ｓ１４と、共振範囲Ａｋに基づいて吸振体１００の設置位置を決定する吸振体設置位置決定工程Ｓ１５と、を有する。
このような構成によれば、共振周波数算出工程Ｓ１２では、床条件特定工程Ｓ１１で特定された床１の条件に基づいて、床１の共振周波数を算出する。また、共振範囲算出工程Ｓ１３では、床１の共振周波数と、床１の振動モードを表現するモード関数を用いて、床１の共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲Ａｋを算出する。吸振体特性決定工程Ｓ１４では、算出された共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性を決定する。更に、吸振体設置位置決定工程Ｓ１５では、決定した特性を有する吸振体１００の設置位置を、共振範囲Ａｋに基づいて決定する。このようにして、共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲Ａｋに基づいて決定された設置位置に、床１の共振周波数に応じた特性を有する吸振体１００を設置する。これにより、吸振体１００を効率的に配置して、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
このような構成によれば、共振周波数算出工程Ｓ１２では、床条件特定工程Ｓ１１で特定された床１の条件に基づいて、床１の共振周波数を算出する。また、共振範囲算出工程Ｓ１３では、床１の共振周波数と、床１の振動モードを表現するモード関数を用いて、床１の共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲Ａｋを算出する。吸振体特性決定工程Ｓ１４では、算出された共振周波数に基づいて、吸振体１００の特性を決定する。更に、吸振体設置位置決定工程Ｓ１５では、決定した特性を有する吸振体１００の設置位置を、共振範囲Ａｋに基づいて決定する。このようにして、共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲Ａｋに基づいて決定された設置位置に、床１の共振周波数に応じた特性を有する吸振体１００を設置する。これにより、吸振体１００を効率的に配置して、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【0042】
また、モード関数の変数は、共振範囲Ａｋの数に関する値である次数を含み、共振周波数算出工程Ｓ１２においては、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出し、共振範囲算出工程Ｓ１３においては、複数の値の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択し、モード関数の変数である次数に当該値を代入し、これを閾値と比較して、共振範囲Ａｋを算出する。
床１は、様々な態様で振動する。例えば、床１Ｂが、梁または根太６と、当該梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えているような場合においては、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲Ａｋ、すなわち振動しやすい部分が、梁または根太６が延びる軸線方向にいくつ出現するか、その数は、例えば加振点等の、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。同様に、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合においても、床１Ａの長辺方向と短辺方向の各々で、共振範囲Ａｋの数は、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。このように、共振範囲Ａｋの個数に関する値である次数は、複数の値をとり得る。したがって、床の振動モードを表現するモード関数は、変数として、次数を含む。
このように、次数は複数の値をとり得るため、上記のような構成においては、共振周波数算出工程Ｓ１２で、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出する。そして、共振範囲算出工程Ｓ１３で、次数の複数の値の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択する。ここで、モード関数において、変数である次数に、上記のようにして選択された値を代入したものは、共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれるような場合の振動の振動モードを表すものとなっていると考えられる。共振範囲算出工程Ｓ１３では、このように表されたモード関数を用いて、共振範囲Ａｋを算出する。このようにして、低減対象となる周波数の範囲に含まれる共振周波数で床１が振動する場合の共振範囲Ａｋが、適切に算出され、当該共振範囲Ａｋに基づいて吸振体１００の設置位置を決定するため、吸振体１００を、より適切な設置位置に設置し、重量床衝撃音を、より効果的に低減することができる。
床１は、様々な態様で振動する。例えば、床１Ｂが、梁または根太６と、当該梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えているような場合においては、共振のしやすさを示す指標値が閾値よりも大きくなる範囲である共振範囲Ａｋ、すなわち振動しやすい部分が、梁または根太６が延びる軸線方向にいくつ出現するか、その数は、例えば加振点等の、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。同様に、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合においても、床１Ａの長辺方向と短辺方向の各々で、共振範囲Ａｋの数は、振動が生じた際の条件に応じて、変化する。このように、共振範囲Ａｋの個数に関する値である次数は、複数の値をとり得る。したがって、床の振動モードを表現するモード関数は、変数として、次数を含む。
このように、次数は複数の値をとり得るため、上記のような構成においては、共振周波数算出工程Ｓ１２で、次数の複数の値の各々に対応して、共振周波数を算出する。そして、共振範囲算出工程Ｓ１３で、次数の複数の値の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる値を選択する。ここで、モード関数において、変数である次数に、上記のようにして選択された値を代入したものは、共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれるような場合の振動の振動モードを表すものとなっていると考えられる。共振範囲算出工程Ｓ１３では、このように表されたモード関数を用いて、共振範囲Ａｋを算出する。このようにして、低減対象となる周波数の範囲に含まれる共振周波数で床１が振動する場合の共振範囲Ａｋが、適切に算出され、当該共振範囲Ａｋに基づいて吸振体１００の設置位置を決定するため、吸振体１００を、より適切な設置位置に設置し、重量床衝撃音を、より効果的に低減することができる。
【0043】
また、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合に、共振周波数算出工程Ｓ１２では、上記の共振周波数式（１１）により、長辺方向の次数ｍの値と短辺方向の次数ｎの値の複数の組み合わせの各々に対応する共振周波数ｆｆｉｘ（ｍ、ｎ）を算出する。
このような構成によれば、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合において、共振周波数算出工程Ｓ１２で、床１Ａの条件に基づいた、床１Ａの共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲Ａｋを、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体１００の設置位置を、適切に、決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
このような構成によれば、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合において、共振周波数算出工程Ｓ１２で、床１Ａの条件に基づいた、床１Ａの共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲Ａｋを、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体１００の設置位置を、適切に、決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【0044】
また、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合に、共振範囲算出工程Ｓ１３では、長辺方向の次数ｍの値と短辺方向の次数ｎの値の複数の組み合わせ（ｍ、ｎ）の中から、対応する共振周波数が低減対象となる周波数の範囲に含まれる組み合わせ（ｍ、ｎ）を選択し、選択された組み合わせを基に、モード関数として、上記の式（１３）を用いて、平面視したときの床１Ａの角部を原点とした各位置（ｘ、ｙ）の共振のしやすさを示す指標値を算出し、指標値が閾値よりも大きな範囲を、共振範囲Ａｋとして決定する。
このような構成によれば、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合において、共振範囲Ａｋを適切に決定することができる。
このような構成によれば、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合において、共振範囲Ａｋを適切に決定することができる。
【0045】
また、床１Ｂが、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合に、共振周波数算出工程Ｓ１２では、上記の共振周波数式（１４）により、次数ｎの複数の値の各々に対応する共振周波数ｆｆｉｘ（ｎ）を算出する。
このような構成によれば、床１Ｂが、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合において、共振周波数算出工程Ｓ１２で、床１Ｂの条件に基づいた、床１Ｂの共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲Ａｋを、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体１００の設置位置を決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
このような構成によれば、床１Ｂが、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合において、共振周波数算出工程Ｓ１２で、床１Ｂの条件に基づいた、床１Ｂの共振周波数を、適切に、算出することができる。このため、吸振体の特性と、共振範囲Ａｋを、より適切に決定、算出し、かつ、吸振体１００の設置位置を決定することが可能となる。したがって、より効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【0046】
また、床１Ｂが、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合に、共振範囲算出工程Ｓ１３では、次数ｎの選択された値を基に、モード関数として、上記の式（１５）を用いて、平面視したときの梁または根太６の端部を原点とした各位置ｘの共振のしやすさを示す指標値を算出し、指標値が閾値よりも大きな範囲を、共振範囲Ａｋとして決定する。
このような構成によれば、床１Ｂが、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合において、共振範囲Ａｋを適切に決定することができる。
このような構成によれば、床１Ｂが、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合において、共振範囲Ａｋを適切に決定することができる。
【0047】
また、上述したような吸振体１００は、質量体１１０と、質量体１１０の下に設けられるバネ体１２０と、質量体１１０、及びバネ体１２０を一体に包む外側シート材１３０と、を備え、質量体１１０は、袋１１１に包まれた粒状体１１２であり、バネ体１２０は、複数のシート材１２１を上下に積層して連結してユニット化した積層体１２２を、１以上備えたものである。
このような構成によれば、質量体１１０が、バネ体１２０によって下方から支持されることで、吸振体１００は、外部から入力される振動を減衰する、動吸振器として機能する。このような吸振体１００を、床１等の、例えば共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲Ａｋに基づいて決定された設置位置に設置することで、効果的に重量床衝撃音を低減することができる。
また、質量体１１０及びバネ体１２０が、外側シート材１３０によって一体に包まれているので、施工の際には、質量体１１０及びバネ体１２０を別々に運ぶ必要が無く、吸振体１００の取り扱いを容易に行うことができる。
更に、積層体１２２はユニット化されているため、取り扱いが容易であり、積層体１２２の数を変更、調整して吸振体のバネ定数を変更する際の作業が容易である。
このような構成によれば、質量体１１０が、バネ体１２０によって下方から支持されることで、吸振体１００は、外部から入力される振動を減衰する、動吸振器として機能する。このような吸振体１００を、床１等の、例えば共振の程度が閾値よりも大きくなる共振範囲Ａｋに基づいて決定された設置位置に設置することで、効果的に重量床衝撃音を低減することができる。
また、質量体１１０及びバネ体１２０が、外側シート材１３０によって一体に包まれているので、施工の際には、質量体１１０及びバネ体１２０を別々に運ぶ必要が無く、吸振体１００の取り扱いを容易に行うことができる。
更に、積層体１２２はユニット化されているため、取り扱いが容易であり、積層体１２２の数を変更、調整して吸振体のバネ定数を変更する際の作業が容易である。
【0048】
本発明の吸振体１００の設計方法は、上記したような吸振体１００の設計方法であって、吸振体１００が設置される床１の共振周波数を特定する工程（共振周波数算出工程Ｓ１２）と、床１の共振周波数に基づいて、床１上に設置する積層体１２２の数を決定する工程（吸振体特性決定工程Ｓ１４）と、を備える。
このような構成によれば、吸振体１００が設置される床１の共振周波数に基づいて、床１上に設置する積層体１２２の数を決定することで、床１の条件に応じた吸振体１００を設計することができる。このような吸振体１００を床１に設置することで、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
このような構成によれば、吸振体１００が設置される床１の共振周波数に基づいて、床１上に設置する積層体１２２の数を決定することで、床１の条件に応じた吸振体１００を設計することができる。このような吸振体１００を床１に設置することで、効果的に、重量床衝撃音を低減することができる。
【0049】
（実施形態の変形例）
本発明の吸振体の設置位置決定方法、吸振体、及び吸振体の設計方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態の共振範囲算出工程Ｓ１３において、次数の複数の値の中で、対応する共振周波数が、低減対象となる周波数の範囲に含まれるような値が、複数ある場合には、これら複数の値の各々に基づいて、共振範囲Ａｋを設定してもよい。
例えば、図１５に示すように、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合に、長辺方向における次数ｍが２であり短辺方向における次数ｎが１である、組み合わせが（２、１）の場合の振動モードと、長辺方向における次数ｍが１であり短辺方向における次数ｎが２である、組み合わせが（１、２）の場合の振動モードの２種類において、対応する共振周波数ｆｆｉｘ（２、１）、共振周波数ｆｆｉｘ（１、２）が、低減対象となる周波数の範囲に含まれる場合には、組み合わせが（２、１）の場合の共振範囲Ａｋ１と、組み合わせが（１、２）の場合の共振範囲Ａｋ２との、少なくとも一方が含まれる範囲（図１５において着色されている範囲）を対象として、吸振体１００を設置するようにしてもよい。床が、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合においても、同様に考えることが可能である。
このようにすれば、床１が、複数の種類のいずれの振動モードで振動した場合においても、重量床衝撃音を、効果的に低減することができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本発明の吸振体の設置位置決定方法、吸振体、及び吸振体の設計方法は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態の共振範囲算出工程Ｓ１３において、次数の複数の値の中で、対応する共振周波数が、低減対象となる周波数の範囲に含まれるような値が、複数ある場合には、これら複数の値の各々に基づいて、共振範囲Ａｋを設定してもよい。
例えば、図１５に示すように、床１Ａが、板状をなし、断面が均一である場合に、長辺方向における次数ｍが２であり短辺方向における次数ｎが１である、組み合わせが（２、１）の場合の振動モードと、長辺方向における次数ｍが１であり短辺方向における次数ｎが２である、組み合わせが（１、２）の場合の振動モードの２種類において、対応する共振周波数ｆｆｉｘ（２、１）、共振周波数ｆｆｉｘ（１、２）が、低減対象となる周波数の範囲に含まれる場合には、組み合わせが（２、１）の場合の共振範囲Ａｋ１と、組み合わせが（１、２）の場合の共振範囲Ａｋ２との、少なくとも一方が含まれる範囲（図１５において着色されている範囲）を対象として、吸振体１００を設置するようにしてもよい。床が、梁または根太６と、梁または根太６の上に設けられた板材５とを備えている場合においても、同様に考えることが可能である。
このようにすれば、床１が、複数の種類のいずれの振動モードで振動した場合においても、重量床衝撃音を、効果的に低減することができる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【0050】
（実施例）
上記実施形態で示した吸振体１００の設置位置決定方法によって決定される、吸振体１００設置位置について、検証を行った。検証方法として、有限要素解析を用いた。
床１の例として、鉄筋コンクリート造のスラブを用いた。実施例として、図１６Ｂに示すように、床１Ａの共振範囲付近に、複数の吸振体１００を配置した。比較例として、図１６Ａに示すように、スラブの全体に均等に吸振体１００を設置した。
スラブの寸法は平面が６ｍ×６ｍ、厚さが２００ｍｍとした。この寸法では重量床衝撃音で重要となる６３Ｈｚ帯域においては、５６Ｈｚに２次の共振が生じる。実施例、比較例のそれぞれにおいて、吸振体１００は、スラブの質量のおおよそ１０％となるように、１体あたり３．７５ｋｇの質量体１１０を備えたものを、４８４個設置した。
実施例、比較例のそれぞれについて、有限要素解析により、吸振体１００を設けない場合との振動の差を計算することで、振動の低減量（吸振体１００を設置したことによる振動の低減効果）を算出した。
その結果、図１７に示すように、低減を狙った６３Ｈｚ帯域において、比較例では、振動の低減量が８．１ｄＢであったのに対し、実施例では、振動の低減量が１１．６ｄＢであり、実施例のほうが、３．５ｄＢも低減効果が大きかった。
ちなみに、床１Ａを厚くすることで重量床衝撃音の低減を行う対策が一般的に行われるが、これらの効果をスラブ厚に単純換算すると、８．１ｄＢは２００ｍｍのスラブを３２０ｍｍにするのと同等の効果、１１．６ｄＢは３９０ｍｍにするのと同等の効果であるので、両者の効果の差は７０ｍｍものスラブ厚の差に相当する。
上記実施形態で示した吸振体１００の設置位置決定方法によって決定される、吸振体１００設置位置について、検証を行った。検証方法として、有限要素解析を用いた。
床１の例として、鉄筋コンクリート造のスラブを用いた。実施例として、図１６Ｂに示すように、床１Ａの共振範囲付近に、複数の吸振体１００を配置した。比較例として、図１６Ａに示すように、スラブの全体に均等に吸振体１００を設置した。
スラブの寸法は平面が６ｍ×６ｍ、厚さが２００ｍｍとした。この寸法では重量床衝撃音で重要となる６３Ｈｚ帯域においては、５６Ｈｚに２次の共振が生じる。実施例、比較例のそれぞれにおいて、吸振体１００は、スラブの質量のおおよそ１０％となるように、１体あたり３．７５ｋｇの質量体１１０を備えたものを、４８４個設置した。
実施例、比較例のそれぞれについて、有限要素解析により、吸振体１００を設けない場合との振動の差を計算することで、振動の低減量（吸振体１００を設置したことによる振動の低減効果）を算出した。
その結果、図１７に示すように、低減を狙った６３Ｈｚ帯域において、比較例では、振動の低減量が８．１ｄＢであったのに対し、実施例では、振動の低減量が１１．６ｄＢであり、実施例のほうが、３．５ｄＢも低減効果が大きかった。
ちなみに、床１Ａを厚くすることで重量床衝撃音の低減を行う対策が一般的に行われるが、これらの効果をスラブ厚に単純換算すると、８．１ｄＢは２００ｍｍのスラブを３２０ｍｍにするのと同等の効果、１１．６ｄＢは３９０ｍｍにするのと同等の効果であるので、両者の効果の差は７０ｍｍものスラブ厚の差に相当する。
【0051】
また、板材５と、梁または根太６とを備える床１Ｂにおいても、有限要素解析による検証を行った。
実際の木構造の床１を想定し、図１８に示すような寸法の床１を対象とした。根太６は３８ｍｍ×２３５ｍｍ、板材５は、木製板９ｍｍ、石膏ボード４２ｍｍ、木製板２４ｍｍの複合板である。計算では木材のヤング率６Ｅ＋０９Ｎ／ｍ２、密度６００ｋｇ／ｍ３、石膏ボードのヤング率１．８Ｅ＋０９Ｎ／ｍ２、密度７５０ｋｇ／ｍ３を用いた。
図１８における加振点Ｐ１、加振点Ｐ２をそれぞれ加振し、線ＬＡ上、線ＬＢ上の振動速度レベルを求めた。加振点Ｐ１および線ＬＡは根太６上、加振点Ｐ２および線ＬＢは根太６と根太６の間に位置している。
このような床１Ｂでは、周波数６５Ｈｚにおいて共振が生じる。図１９Ａは、根太６上の加振点Ｐ１を加振した場合の、６５Ｈｚの共振周波数における、線ＬＡ、ＬＢの位置での振動分布を示す図である。図１９Ｂは、根太６間の加振点Ｐ２を加振した場合の、共振周波数における、線ＬＡ、ＬＢの位置での振動分布を示す図である。図１９に示すように、加振点が根太６上、根太６間に関わらず、根太６の曲げの２次の振動モードを基本として振動している。
また、図２０Ａは、根太上の加振点を加振した場合の、共振周波数である６５Ｈｚとは異なる、５０Ｈｚの周波数における振動分布を示す図である。図２０Ｂは、根太間の加振点を加振した場合の、同じく５０Ｈｚの周波数における振動分布を示す図である。図２０Ａ、図２０Ｂからは、５０Ｈｚの周波数でも、根太６の曲げの２次に近い振動モードを基本として振動する様子が観察される。特に根太６上ではない個所（加振点Ｐ２）を加振した場合も根太６の方が大きく振動しており、根太６の曲げの２次に近い振動モードを基本として振動していることから、このような床構造では６３Ｈｚ帯域付近に着目するならば、根太６の曲げ振動が支配的であることがわかる。
このため、木構造の床１Ｂに吸振体１００を設置する場合は、前述のように板材５と、梁または根太６とによるＴ形断面の梁における曲げ振動を考え、その振動モードの共振範囲に相当する個所に吸振体１００を設置すれば、効率よく振動が抑制でき、重量床衝撃音が低減される。
実際の木構造の床１を想定し、図１８に示すような寸法の床１を対象とした。根太６は３８ｍｍ×２３５ｍｍ、板材５は、木製板９ｍｍ、石膏ボード４２ｍｍ、木製板２４ｍｍの複合板である。計算では木材のヤング率６Ｅ＋０９Ｎ／ｍ２、密度６００ｋｇ／ｍ３、石膏ボードのヤング率１．８Ｅ＋０９Ｎ／ｍ２、密度７５０ｋｇ／ｍ３を用いた。
図１８における加振点Ｐ１、加振点Ｐ２をそれぞれ加振し、線ＬＡ上、線ＬＢ上の振動速度レベルを求めた。加振点Ｐ１および線ＬＡは根太６上、加振点Ｐ２および線ＬＢは根太６と根太６の間に位置している。
このような床１Ｂでは、周波数６５Ｈｚにおいて共振が生じる。図１９Ａは、根太６上の加振点Ｐ１を加振した場合の、６５Ｈｚの共振周波数における、線ＬＡ、ＬＢの位置での振動分布を示す図である。図１９Ｂは、根太６間の加振点Ｐ２を加振した場合の、共振周波数における、線ＬＡ、ＬＢの位置での振動分布を示す図である。図１９に示すように、加振点が根太６上、根太６間に関わらず、根太６の曲げの２次の振動モードを基本として振動している。
また、図２０Ａは、根太上の加振点を加振した場合の、共振周波数である６５Ｈｚとは異なる、５０Ｈｚの周波数における振動分布を示す図である。図２０Ｂは、根太間の加振点を加振した場合の、同じく５０Ｈｚの周波数における振動分布を示す図である。図２０Ａ、図２０Ｂからは、５０Ｈｚの周波数でも、根太６の曲げの２次に近い振動モードを基本として振動する様子が観察される。特に根太６上ではない個所（加振点Ｐ２）を加振した場合も根太６の方が大きく振動しており、根太６の曲げの２次に近い振動モードを基本として振動していることから、このような床構造では６３Ｈｚ帯域付近に着目するならば、根太６の曲げ振動が支配的であることがわかる。
このため、木構造の床１Ｂに吸振体１００を設置する場合は、前述のように板材５と、梁または根太６とによるＴ形断面の梁における曲げ振動を考え、その振動モードの共振範囲に相当する個所に吸振体１００を設置すれば、効率よく振動が抑制でき、重量床衝撃音が低減される。
【符号の説明】
【0052】
１、１Ａ、１Ｂ 床 １２２ 積層体
５ 板材 １３０ 外側シート材
６ 梁または根太 Ａｋ、Ａｋ１、Ａｋ２ 共振範囲
１００ 吸振体 Ｓ１１ 床条件特定工程
１１０ 質量体 Ｓ１２ 共振周波数算出工程
１１１ 袋 Ｓ１３ 共振範囲算出工程
１１２ 粒状体 Ｓ１４ 吸振体特性決定工程
１２０ バネ体 Ｓ１５ 吸振体設置位置決定工程
１２１ シート材
５ 板材 １３０ 外側シート材
６ 梁または根太 Ａｋ、Ａｋ１、Ａｋ２ 共振範囲
１００ 吸振体 Ｓ１１ 床条件特定工程
１１０ 質量体 Ｓ１２ 共振周波数算出工程
１１１ 袋 Ｓ１３ 共振範囲算出工程
１１２ 粒状体 Ｓ１４ 吸振体特性決定工程
１２０ バネ体 Ｓ１５ 吸振体設置位置決定工程
１２１ シート材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】