2020 Fiscal Year Annual Research Report

歩行振動からみた木造大スパン床の評価方法の確立

Research Project

Project/Area Number	20H02295
Research Institution	Tokyo Institute of Technology
Principal Investigator	横山裕東京工業大学, 環境・社会理工学院, 教授 (00231689)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	木造床 / 歩行振動 / 予測方法 / 居住性 / 評価方法
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、木造床の歩行振動の評価に影響する新たな要因を抽出し、S造やRC造建築物の床にも木造床にも共通に適用できる評価指標を提示するとともに、木造床の解析モデルを作成するために必要な知見を体系的に整備して、汎用性の高い予測手法を確立することにより、歩行振動からみた木造大スパン床の評価方法を確立することを目的とする。近年採用例が増加している木造大スパン床では、歩行など床上での人間の動作により有感振動が発生し、居住性に悪影響をおよぼすことが懸念される。しかし、歩行振動に関する現行の評価規準は、S造やRC造建築物の床を対象としたものであり、性状が大きく異なる木造床に適用すると、実状よりも悪い評価となることが経験的に指摘されている。以上より、2020年度は、木造床にもコンクリートスラブを下地としたS造やRC造建築物の床にも共通に適用できる歩行振動の評価指標について検討した。はじめに、申請者らがこれまでに実施した歩行振動に関する官能検査のうち、変位波形の測定をあわせて実施した検査の結果を対象に、加速度波形および変位波形と人間の感覚，評価との関係を再検討し、変形の影響について概略把握した。続いて、振動性状、特に変形性状が種々異なる複数の木造試料床を新たに作製し、歩行振動に関する官能検査(試料床検査)を実施した。一方、変形がほとんど発生しないコンクリートスラブを下地とした床で発生する歩行振動を振動台で再現することにより、試料床検査と同一の検査員を用いて別途官能検査(振動台検査)を実施した。２つの官能検査結果の比較から、木造床では、コンクリートスラブを下地とした床と比較して、加速度波形から得られる振幅の最大値や振動の継続時間がほぼ同程度でも振動が小さく感じられ居住性への影響も少ないこと、すなわち現行の評価規準を適用すると実状よりも悪い評価となることが、定量的に明らかとなった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 当初の予定通り、木造床での歩行振動を再現した試料床検査と、コンクリートスラブを下地とした床での歩行振動を再現した振動台検査を同一の検査員で実施することにより、変形の有無による振動感覚，評価の違いを定量的に把握することができた。
Strategy for Future Research Activity	試料床検査結果と歩行振動の測定結果、特に変位波形との関係を詳細に検討することにより、木造床では変形により加速度がマスクされ振動が小さく感じられるメカニズムを把握し、この要因を取り入れた人間の振動感覚，評価と対応する性能値を設定することにより、木造床にもS造やRC造建築物の床にも共通に適用できる歩行振動の評価指標を確立する。つぎに、この性能値を設計段階で精度良く予測するための、木造床における歩行振動の予測解析方法の構築に着手する。