ISO 10137:2007 構造物の設計の基礎-振動に対する建物と歩道の保守性 | ページ 3

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

導入

高強度で軽量な材料を経済的に使用することで、より動的に応答する構造への傾向が生まれています。この傾向は、建物や歩道に作用する新たな振動源の出現によってさらに悪化しており、産業および研究室のプロセスや機器が適切に機能するため、また作業効率や個人の快適さのために「振動のない」環境への需要が高まっていることによってさらに悪化しています。これまで、建物の振動は主に、指定された荷重や静的たわみの制限によって制御されてきたか、建物の巨大な性質のために単に発生しませんでした。しかし、建物内では満足できない振動レベルが多数観察されており、これは間接的な基準がもはや適切ではないことを示しているようです。したがって、この国際規格は、既存の構造における振動の許容性を評価することに加えて、設計段階で振動を予測するための原則を提示することを目的として開発されました。

ここで紹介する推奨事項は保守性を考慮したものであり、安全性を考慮したものではありません。ただし、一部の振動(通常は共振を伴う)が安全上の問題となる可能性があります。したがって、厳しい動的荷重の場合、共振の発生の可能性と、それに関連する限界応力、たわみ、および疲労の影響をチェックする必要があります。ここで説明する振動の影響は、ISO 2394 に準拠した保守限界状態を表します。

振動の実用限界状態は、一般に振動値 (変位、速度、または加速度) で構成され、通常は周波数または周波数範囲、場合によっては他のパラメーターと組み合わせて構成される制約によって記述されます。拘束は、応力、ひずみ、亀裂の発生および継続時間にも関係します。制約は統計的に決定できますが、通常はコードで決定的に規定されます。

耐用限界状態における建物および歩道の満足のいく振動挙動を達成するために採用される設計または評価基準では、特に次の側面を考慮する必要があります。

  • a)文化的、地域的、または経済的要因による人間の居住者の許容範囲の変動。
  • b)建物内容物の振動に対する感受性、および用途と占有の変化。
  • c)この国際規格で明示的に扱われていない新しい動的荷重の出現。
  • d)動的特性が時間とともに変化する可能性のある材料の使用。
  • e)構造の複雑さまたは荷重の複雑さによる解析の非現実性。
  • f)不満足なパフォーマンスによる社会的または経済的影響。

Introduction

Economic use of high-strength and lightweight materials has resulted in a trend towards more dynamically responsive structures. This trend is exacerbated by the emergence of new sources of vibration acting on buildings and walkways, and is compounded by an increasing demand for “vibration free” environments for proper functioning of industrial and laboratory processes and instruments, and for work efficiency and personal comfort. In the past, vibrations in buildings have largely been controlled by specified loads or limitation of static deflections, or they have simply not occurred because of the massive nature of buildings. A number of unsatisfactory vibration levels in buildings have been observed, however, and this seems to indicate that the indirect criteria are no longer adequate. Hence, this International Standard was developed with the objective of presenting the principles for predicting vibrations at the design stage, in addition to assessing the acceptability of vibrations in existing structures.

The recommendations presented here are for serviceability and not for safety. It is, however, possible that some vibrations (usually associated with resonance) can become a safety hazard. Therefore, for severe dynamic loading, a check on the possible occurrence of resonance and associated limit stresses, deflections and fatigue effects shall be carried out. The vibration effects discussed here represent a serviceability limit state in accordance with ISO 2394.

The serviceability limit state for vibrations is described by constraints, generally consisting of vibration values (displacement, velocity or acceleration), usually in combination with frequency or a frequency range and possibly with other parameters. The constraints can also be connected to stress, strain, cracking occurrence and duration. The constraints can be determined statistically, but are generally prescribed in codes deterministically.

The design or evaluation criteria employed for achieving satisfactory vibration behaviour of buildings and walkways in the serviceability limit state should consider, among others, the following aspects:

  • a) variability of tolerance of human occupants due to cultural, regional or economic factors;
  • b) sensitivity of building contents to vibrations and changing use and occupancy;
  • c) emergence of new dynamic loadings which are not explicitly addressed by this International Standard;
  • d) use of materials whose dynamic characteristics may change with time;
  • e) impracticality of analysis due to the complexity of the structure or complexity of the loading;
  • f) social or economic consequences of unsatisfactory performance.