ISO/TR 21136:2017 木材構造—木材床の振動性能基準 | 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。

序章

木材の床は、これらのシステムの軽量な性質のために、人間の活動によって引き起こされる高レベルの振動を生成する傾向があることが知られています.床の振動に対する人間の許容度はかなり主観的であり、周波数成分、ピーク振動レベル (変位、速度、加速度など)、平均振動レベル、減衰などの多くの振動応答パラメーターの影響を受ける可能性があることを考えると、不快な床振動に対する設計に対する人間の許容基準に関する研究者とコード作成者の間の一般的な合意。人工木材床製品の出現により、特定の床構造製品に対する人間の許容基準の確立に関する一般的なガイドラインを提供する必要があります。応答パラメータの適切な計算手順により、設計者はこのような人間の許容基準を使用して、設計段階で床振動性能を予測できます。 []な人間の許容基準は、ISO 18324に示されている試験手順に従って、フィールドまたは実験室での試験における床の振動性能を評価するためにも使用できます。測定されたパラメータは「性能基準」と呼ばれ、計算されたパラメータを使用するものは「設計基準」と呼ばれます。

床振動に対する人間の許容レベルは、文化の違い、床構造製品、および構造慣行によって国によって異なる可能性があることを考えると、ある地域で開発された床振動性能基準は、他の地域には直接適用できない可能性があると考えられます。したがって、ISO/TC 165 の見解は、より有益なアプローチは、個々の国や地域に独自の人間の受容性基準を開発するためのガイドライン方法を提供することです。これがこのドキュメントの主な目的です。

このドキュメントでレビューする方法は、木材床システムの人間の受容性とよく相関することがわかっているパラメーターを使用して、人間の受容性基準を確立するために使用することを目的としています。一般に、これらのパラメータの測定または計算、現場または実験室での多数の床システムの振動性能の人間の主観的評価評価、およびその後の統計分析を含む調査が必要であり、人間にとって最良の許容基準関数を決定します。提案された方法は、過去 40 年間にわたる重要な研究努力に基づいて、多数の研究報告書や査読付き論文に掲載されています。それらはまた、多数の現場の木材床での測定とフィードバックによって検証されています。

潜在的な床振動応答パラメータには、基本固有振動数、集中荷重下での静的たわみ、ピーク速度、ピーク加速度、および二乗平均加速度が含まれます。これらのパラメータは、実験室または現場で測定することができ、計算することもできます。

木材床の大規模なデータベースの高度な統計分析を通じて、測定または計算された応答パラメーターと主観的評価評価を使用して、人間の許容基準を確立するための包括的な手順が提供されます。主観的評価のカテゴリ変数が 2 つ以上のパフォーマンス レベルを持つ場合は、「判別分析」が使用されますが、2 つのパフォーマンス レベルの場合は「ロジスティック回帰」が使用されます。比較的小さなデータベースを使用して人間の許容基準を確立するための単純化された手順も提供されます。

附属書 A は、カナダの実験室研究で使用されたアンケートの例を提供します。附属書 B は、カナダで使用される木材床の性能基準 (測定された基準パラメーターを使用した人間の許容基準) を確立するための包括的な手順の適用を示しています。附属書 C は、設計基準 (計算されたパラメーターを使用した人間の許容基準) を確立するための簡略化された手順の適用と、カナダで使用されているクロス ラミネート ティンバー (CLT) 床の基準パラメーターの計算式を示しています。附属書 D は、EuroCode 5 (EC5) の設計基準と基準パラメータの計算式を示しています。 [5]附属書 E は、Hamm ら[8]によって提案された設計基準と基準パラメータの計算式を示しています。

Introduction

Timber floors are known to be prone to producing high level of vibration caused by human activities due to the light-weight nature of these systems. Given that human tolerance to floor vibration is rather subjective and could be influenced by a number of vibration response parameters, such as frequency content, peak vibration level (e.g. displacement, velocity and acceleration), mean vibration level and damping, there has not been any general agreement among researchers and code writers on the human acceptability criteria for design against objectionable floor vibration. With the advent of engineered timber floor products, it is necessary to provide generic guidelines on the establishment of human acceptability criteria for specific floor construction product. With the appropriate calculation procedures for response parameters, such human acceptability criteria can then be used by designers to predict floor vibration performance at the design stage. Such human acceptability criteria can also be used to evaluate floor vibration performance in the field or laboratory testing according to the test procedures given in ISO 18324.[1] To differentiate between these two types of human acceptability criteria, in this report, the criterion uses the measured parameters is called “Performance criterion”, and that uses the calculated parameters is called “Design criterion”.

Given that human tolerance levels to floor vibration may vary between countries due to cultural differences, floor construction products, and construction practices, it is felt that floor vibration performance criterion developed in one region may not be directly applicable to the others. Consequently it is the view of the ISO/TC 165 that a more fruitful approach is to provide guideline methods to individual countries and regions to develop their own human acceptability criterion. This is the main purpose of this document.

The methods reviewed in this document are intended to be used for establishing human acceptability criteria using the parameters that have been found to correlate well with human acceptability of timber floor systems. Generally a study is required that includes measurement or calculation of these parameters and a human subjective evaluation rating of the vibration performance of a number of floor systems in the field or in the laboratory, and subsequent statistical analyses to determine the best human acceptability criterion function. The proposed methods have been published in numerous research reports and peer-reviewed papers based on significant research efforts over the last four decades. They also have been validated by measurements and feedbacks on numerous field timber floors.

The potential floor vibration response parameters include fundamental natural frequency, static deflection under a concentrated load, peak-velocity, peak-acceleration, and root-mean-square acceleration. These parameters can be measured in the laboratory or in the field, and also can be calculated.

A comprehensive procedure is provided to establish human acceptability criteria using the measured or calculated response parameters and the subjective evaluation rating through advanced statistical analysis of a large database of timber floors. If the categorical variables of the subjective rating have more than two performance levels, a “Discriminant analysis” shall be used, while a “Logistic regression” can be used for the case of two performance levels. A simplified procedure is also provided for establishing human acceptability criteria using a relatively small database.

Annex A provides an example of questionnaire that was used in laboratory studies in Canada. Annex B demonstrates the application of the comprehensive procedure to establish a performance criterion for timber floors used in Canada (human acceptability criterion using measured criterion parameters). Annex C shows the application of the simplified procedure to establish a design criterion (human acceptability criterion using calculated parameters,) and the calculation formulae for the criterion parameters for cross laminated timber (CLT) floors used in Canada. Annex D presents the design criteria and the calculation formulae for the criterion parameters in EuroCode 5 (EC5).[5] Annex E presents the design criteria and the calculation formulae for the criterion parameters proposed by Hamm et al[8].