JP2009013637A - 天井根太、建物の天井構造、及び建物 - Google Patents

Abstract

【課題】反りや曲がりが少なく、ひび割れも無く、仕上がり状態が良好で冷橋の問題を解決した建物の天井構造を提供する。
【解決手段】建物の天井構造１０は、Ｃ型鋼１２の端部に木ブロック１３，１３を固定すると共に、このＣ型鋼１２の長手方向に沿って木桟１４，１５を固定して天井根太１１を形成し、この天井根太１１を、木ブロック１３，１３を介して構造体である桁天井梁４，４に固定し、天井根太１１に天井板材である石膏ボード１８と、天井作業板１９を固定している。天井根太１１は、桁天井梁４，４に木材用の止め具である木ねじ１７で固定される。
【選択図】図２

Description

本発明は、建物の天井構造に係り、特に、鋼製の根太材に木製の部材を固定した天井根太と、この天井根太を用いた建物の天井構造、及びこの天井構造を用いた建物に関する。

従来、この種の建物の天井構造としては、屋根架構を構成すべく建物架構の上部に所定の間隔をおいて平行に配設した隣合う屋根トラス間に、鋼製枠又は木製枠からなる天井根太を掛け渡し支持させてなるものがある。この技術では、天井根太の屋根トラスへの支持手段として、屋根トラスの下弦材の側部に溝部を有する鋼製ランナーを取付け、このランナー溝部に天井根太の端部を嵌合させた構成としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１９３６１６号公報

ところで、前記構造の建物の天井構造は、天井根太に木製の角材を用いると熱や湿気等で収縮膨張をして施工精度が悪くなる欠点がある。また、木製の角材は反りや曲がりがあると共にひび割れ等もあるため仕上がりの観点からも問題がある。これに対して、金属製の角パイプを天井根太に用いると、反りや曲がり、ひび割れ等が殆ど無く仕上がり上も好ましいが、最大の欠点として冷橋の問題がある。すなわち、熱伝導率が高い金属製の角パイプ等を天井根太に用いると、暖房等により結露が発生し、建物等に悪影響を与えてしまう。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、反りや曲がりが少なく、ひび割れも無く、仕上がり状態が良好で冷橋の問題を解決した建物の天井構造を提供することにある。また、この天井構造を用いて、仕上がりが良好で冷橋の問題の無い天井構造を備える建物を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明の請求項１に記載の発明による天井根太は、型鋼の端部に木ブロックを固定すると共に該型鋼の長手方向に沿って木桟を固定したことを特徴とする。

前記のごとく構成された本発明の天井根太は、天井根太を構成する主要部材を鋼製の型鋼で構成し、この型鋼の端部に木ブロックを固定し、長手方向に沿って木桟を固定しているため、反りや曲がりがなく仕上がりが良好で、見栄えも向上する。また、この天井根太を建物の構造体に木ブロックを介して連結固定すると、木製のブロックは断熱性が良好であるため、冷橋の影響を少なくすることができ、結露を防止することができる。

本発明の請求項２に記載の発明による建物の天井構造は、型鋼の端部に木ブロックを固定すると共に該型鋼の長手方向に沿って木桟を固定して鋼製の天井根太を形成し、この天井根太を、木ブロックを介して構造体に固定し、天井根太に石膏ボード等の天井板材を固定したことを特徴とする。

前記のごとく構成された本発明の建物の天井構造は、天井根太を構成する主要部材を鋼製の型鋼で構成し、この型鋼の端部に固定した木ブロックを介して天井根太を構造体、例えば天井大梁に固定し、長手方向に沿って固定した木桟に、石膏ボード等の天井板材を固定するため、金属同士の固定は木ブロックや、木桟を介して行なわれて断熱され、例えば外部の冷気が室内側の部材に直接伝達されることがなく、冷橋が防止される。これにより、室内での結露が防止される。また、主要部材を鋼製の型鋼で構成しているため反りや曲がりがなく仕上がりが良好で、見栄えも向上する。

また、請求項３に記載の発明による建物の天井構造は、前記天井根太は、構造体に木材用の止め具、例えば木ねじや釘で固定されることを特徴としている。このように構成された建物の天井構造では、金属同士を連結固定するボルトナットやタッピンねじ等の金属用の止め具で連結固定する場合と比較して、施工が簡略となり、施工時間を短縮することができる。

さらに、請求項４に記載の発明による建物の天井構造は、前記型鋼はＣ型鋼であり、木ブロックは該Ｃ型鋼の内側に配置され、このＣ型鋼のリップ及び／又はウェブに木材用の止め具で固定されることを特徴としている。このように構成された建物の天井構造では、構造体と鋼製の天井根太とを連結固定するための木ブロックは、Ｃ型鋼の内側に配置されて木ねじ等の止め具で固定されるため、固定作業が容易で、木ブロックの固定後には木ブロックがＣ型鋼内に収まり、構造体との連結固定も容易に行なえる。

請求項５に記載の発明による建物の天井構造は、前記木桟は、複数に分割され、天井根太の長手方向に微小な間隙を有して固定されていることを特徴としている。このように構成された建物の天井構造では、型鋼の長手方向に沿って固定された木桟が反りや曲がりがあっても、木桟は複数に分割されて微小な間隙を持って型鋼に固定されているため、型鋼に沿って矯正され、反りや曲がりの影響を最小限とすることができる。

請求項６に記載の発明による建物の天井構造は、前記木桟は、その長手方向と交差する方向に切欠部が形成され、繋がり部で連結されていることを特徴としている。このように構成された建物の天井構造では、木桟が反りや曲がりがあっても、木桟は切欠部により複数の木片に分割されて繋がり部で連結され、型鋼に追従するように固定されているため、反りや曲がりの影響を最小限とすることができる。

そして、請求項７に記載の発明による建物は、前記したいずれかに記載の建物の天井構造を用いた建物であって、この建物は、鋼製の天井根太の端部に固定された木ブロックを、構造体に木材用の止め具で連結固定したことを特徴としている。このように構成された建物は、鋼製の天井根太を使用しているが冷橋の影響が殆どなく、結露を防止して居住性を高めることができる。また、建物の仕上がりを向上させることができる。

本発明によれば、型鋼の天井根太に木ブロックと木桟を固定し、反りや曲がりが少ない鋼製の良さと、木ブロックや木桟の断熱性の良さの両方の長所を備える天井根太を用いることで、仕上がり状態が良好で、冷橋の影響が殆どなく、施工が容易な天井根太と、建物の天井構造、及び、建物を提供することができる。

以下、本発明に係る建物の天井構造と、これを用いた建物の第１の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本発明に係る建物の天井構造を備える建物として、ユニット建物を構成する建物ユニットの平面図、図２は、図１の建物ユニットを最上階ユニットに用いる天井構造の第１の実施形態のＡ線に沿う要部断面図、図３は、前記第１の実施形態における図１の建物ユニットのＢ線に沿う要部断面図、図４は、図２、図３の天井構造で用いられる天井根太の一部を破断した立面図、図５は、図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。なお、図２では屋根断熱材を省略している。

図１〜５において、本実施形態の建物の天井構造を用いた建物は、鉄骨ラーメン構造の建物ユニットを複数個組み合わせて構成したユニット建物の天井構造を示している。建物ユニット１は構造材である４本の柱と、４本の床梁と、４本の天井梁を溶接して形成した直方体状をしている。そして、本実施形態の天井構造１０は、この建物ユニット１を組み立てたユニット建物の天井部分の構造、すなわち、構造体と天井根太、及び天井板材等の構造を示している。

図１は建物を構成する建物ユニット１の平面図を示しており、４本の柱２と、柱２の妻側の上部を連結する妻天井梁３，３と、柱２の桁側の上部を連結する桁天井梁４，４とにより直方体状の建物ユニットの上部の矩形を構成している。そして、桁天井梁４，４間を、天井構造１０を構成する９本の天井根太１１が平行に連結されている。さらに、両端の天井根太１１，１１と妻天井梁３，３との間に、それぞれ３本ずつの天井端根太５が連結されている。なお、図示していないが、柱の下部の妻側を連結する２本の妻床梁と、柱の下部の桁側を連結する２本の桁床梁により直方体状の建物ユニットの下部の矩形を構成しており、桁床梁間を床根太が連結している。

図２〜５は図１の建物ユニット１を、ユニット建物の最上階に用いた天井構造の第１の実施形態を示しており、この天井構造１０では天井根太１１の下部に天井板が固定されると共に、上部に屋根材が配置される。このため、第１の実施形態の天井構造に用いる天井根太１１は、Ｃ型鋼１２の両端部に木ブロック１３，１３を固定し、Ｃ型鋼１２の下部に、その長手方向に沿って木桟１４を固定すると共に、Ｃ型鋼１２の上部にも、その長手方向に沿って木桟１５を固定している。すなわち、この実施形態では、Ｃ型鋼１２の下部に石膏ボード等の天井板材を固定するための木桟１４が固定され、Ｃ型鋼１２の上部に冷橋対策用に木桟１５が固定されている。

本発明の天井根太１１は鋼製の型材として、例えばＣ型鋼からなる根太材１２に、木ブロック１３，１３を木材用の止め具として、木ねじ１６ａで固定すると共に、木桟１４，１５を、タッピングねじ１６ｂを用いて所定間隔に固定している。木材用の止め具とは、木ねじや釘等が好適である。木ブロック１３とは短尺の木材であり、木塊ということもできる。木桟１４，１５とは長尺の木材のことをいう。木桟１４，１５は８０ｃｍ〜１ｍ程度の複数の木材を、１ｍｍ程度の微小な間隙１４ａ，１５ａ（図４参照）を有して長手方向に沿って固定されている。なお、Ｃ型鋼と木桟１４，１５との固定は、接着剤を用いてもよく、接着剤と止め具とを併用してもよい。

そして、木ブロック１３は、本実施形態では木端面がＣ型鋼１２の端部から僅かに（５ｍｍ程度）突出して固定されており、構造体である梁材３に連結固定される際に、金属同士が接触しないように構成されている。根太材であるＣ型鋼１２は、一例として、建物ユニット１の短辺側の妻天井梁３と平行に、長辺側の桁天井梁４，４に直角に固定されるものであり、２．４〜２．５ｍ程度の長さを有している。

Ｃ型鋼１２は断面形状がＣ型で、図５に示されるように、縦辺１２ａと、縦辺の上下から水平方向に延出する平行辺（ウェブ）１２ｂと、平行辺から上下方向に延出する端辺（リップ）１２ｃとから形成されており、高さは８０〜１００ｍｍ程度に、幅は３０〜５０ｍｍ程度に設定されている。Ｃ型鋼１２の端部に固定される木ブロック１３は、ウェブ（上下の平行辺）１２ｂ，１２ｂの内面に密着するような高さを有し、縦辺１２ａと端辺１２ｃからは僅かに離れるような幅を有し、水平方向の長さ（Ｃ型鋼の長手方向の長さ）が３０〜５０ｍｍ程度の大きさを有する直方体のブロック状であり、Ｃ型鋼１２の内側に嵌め込まれて配置されている。そして、木ブロック１３は、ウェブを貫通する木ねじや釘のような木材用の止め具１６ａで固定されている。なお、木ねじ等はＣ型鋼１２の縦辺や端辺からも木ブロックにねじ込んで固定するように構成してもよい。

このようにＣ型鋼１２の両端部に木ブロック１３が固定され、長手方向に沿って木桟１４，１５が固定された天井根太１１は、木ブロック１３を介して構造体である桁天井梁４に連結固定される。すなわち、天井根太１１の両端から突出している木ブロック１３を桁天井梁４の内面に接触させ、梁の外側から木ねじ１７，１７を貫通させて木ブロック１３にねじ込んで固定している。木ブロック１３はＣ型鋼１２から突出しているため、Ｃ型鋼１２と桁天井梁４とは直接接触していない。

天井根太１１を桁天井梁４に固定するとき、天井根太の下方には木ねじ１６ａの頭部が突出しているため、この頭部を避けるためのスペーサ１２ａ（図２参照）がＣ型鋼１２の下面と桁天井梁４との間に配置されている。このようにして桁天井梁４，４間に固定された天井根太１１の下面には、木桟１４を介して天井板材として石膏ボード１８がビス等で固定されている。また、天井根太１１の上面には木桟１５を介して天井作業板１９が固定されている。

妻天井梁３，３に隣接する天井根太１１は、図３に示されるように、妻天井梁３の内側に木ねじ１７で固定された木製の天井端根太５に接触した状態で配置され、Ｃ型鋼１２を貫通する木ねじ１７ａで水平方向にも固定されている。そして、天井根太１１の上下に木桟１４，１５を介して固定された石膏ボード１８と天井作業板１９との間には、グラスウール等の屋根断熱材Ｇが詰め込まれている。

このように、第１の実施形態の建物の天井構造１０は、鉄骨製の建物躯体を構成する構造体、すなわち、桁天井梁４，４に、天井根太１１が木ねじ１７等で連結固定され、この天井根太に木桟１４，１５を挟んで天井板材として石膏ボード１８や天井作業板１９が固定されて構成される。

前記の如く構成された第１の実施形態の建物の天井構造１０では、予め、鋼製のＣ型鋼１２の両端部に木ブロック１３，１３を固定し、Ｃ型鋼１２の上下辺に木桟１４，１５を固定した天井根太１１を部品化しておき、この天井根太１１を構造体である桁天井梁４，４間に固定し、固定された天井根太１１に天井板材として石膏ボード１８や天井作業板１９を固定するため、施工が容易となる。また、例えば２×４材や、２×６材等の木材から形成された天井根太から、鋼製を主体とする本実施形態の天井根太１１に容易に変更することも可能となる。

このように、この天井構造１０は、建物を構成する鋼製の構造体、すなわち桁天井梁４，４に断熱性に優れた木ブロック１３，１３を挟んで鋼製の天井根太１１が固定され、さらに天井根太１１の下面に断熱性に優れた木桟１４を挟んで石膏ボード１８が固定され、天井根太１１の上面には木桟１５を挟んで天井作業板１９等の天井板材が固定されて構成される。そして、天井根太１１の鋼製のＣ型鋼１２は、鋼製の桁天井梁４，４とは木ブロック１３，１３、及び木製の天井端根太５を挟んで連結されているため、断熱構造の連結固定となる。このため、桁天井梁４，４が例えば外気により冷やされ、低温状態であっても、この低温状態は天井根太１１には直接伝わらず、桁天井梁４と天井根太１１とは、断熱状態となっている。この結果、天井根太１１の結露は防止される。

また、天井根太１１はＣ型鋼１２を主体として木ブロック１３、木桟１４，１５を固定しており、木ブロック、木桟は主体ではないため、木の反りや曲がり、ひび割れ等があっても目立たず、主体であるＣ型鋼１２で矯正され、直線性はＣ型鋼１２によって確保され、仕上がり状態も良好となる。すなわち、天井根太１１は断熱性に優れた木材の長所と、直線性や品質に優れた鋼製のＣ型鋼１２との長所を組み合わせたものであり、両者の良さを引出すことで両者の欠点を補っている。

特に、木桟１４，１５は長尺の場合でも、短尺材を微小な間隙１４ａ，１５ａを空けて長手方向に並べることで、木材の反りや曲がりという不具合を小さくすることができ、直線性に優れたＣ型鋼１２に追従させて反りや曲がりの影響を最小限とすることができる。すなわち、木桟１４，１５には強度は要求せず、その断熱性を有効に利用して冷橋による結露を防止している。

つぎに、本発明の建物の天井構造の第２の実施形態を図６〜８に基づき詳細に説明する。図６は、図１の建物ユニットを下階ユニットに用いる天井構造の第２の実施形態のＡ線に沿う要部断面図、図７は、前記第２の実施形態における図１の建物ユニットのＢ線に沿う要部断面図、図８は、図６、図７に示される天井根太の一部を破断した立面図である。なお、この第２の実施形態は前記した第１の実施形態が建物ユニットを最上階に用いた天井構造であるのに対し、建物ユニットを下階、あるいは中間階、すなわち、最上階でない建物ユニットに用いた天井構造であることを特徴とする。そして、他の実質的に同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

図６，７は建物の下階、あるいは中間階、すなわち、最上階でない建物ユニット１の天井部分を示している。この第２の実施形態の天井構造２０に用いる天井根太２１は、Ｃ型鋼２２の両端部に木ブロック２３，２３を固定し、Ｃ型鋼２２の下部に、その長手方向に沿って木桟２４を固定している。すなわち、この実施形態の天井根太２１は、Ｃ型鋼２２の下部に石膏ボード１８等の天井板材を固定するための木桟２４が固定され、Ｃ型鋼の上部には、建物の内部であり外気が直接影響しないため冷橋対策用の、木桟が固定されておらず、Ｃ型鋼２２に直接、天井作業板１９を固定している。

この実施形態においても、建物を構成する構造体である妻天井梁３や桁天井梁４が、外気の影響を受けて低温状態となっても、天井構造２０を構成する天井根太２１は木ブロック２３，２３や木製の天井端根太５によって断熱されているため、外部に近い構造体の低温状態が天井根太２１には直接伝達されない。このため、冷橋は防止され、天井根太２１の結露が防止される。また、第２の実施形態でも、天井根太２１は構成のＣ型鋼２２を主要部材としているため、反りや曲がりの影響を受けずに品質が安定する。この結果、天井構造２０の仕上がり状態も良好となる。

前記の２つの実施形態では、Ｃ型鋼１２，２２の両端部に固定された木ブロック１３，２３は、Ｃ型鋼の水平辺を貫通する木ねじ１６ａにより固定する例を示したが、図９に示されるように、端辺（リップ）１２ｃを貫通する木ねじ１６により固定するものでもよい。このように、木ブロック１３は、天井根太１１を構成するＣ型鋼１２の内側に配置され、図９のように、Ｃ型鋼のリップ１２ｃに木ねじ１６ｂで固定される場合と、図５のように、Ｃ型鋼のウェブ１２ｂに木ねじ１６ｂで固定される場合と、図示していないが、ウェブとリップの両方に固定される場合のどれを用いてもよい。また、図示していないが、Ｃ型鋼の縦辺１２ａを貫通する木ねじで固定するようにしてもよい。

さらに、天井根太の他の実施形態を図１０に基づいて説明する。図１０に示される天井根太２１Ａは、Ｃ型鋼２２の下辺に沿って木桟２４Ａが固定されている。この木桟２４Ａは、その長手方向と交差する方向に切欠部２４ｂが形成され、繋がり部２４ｃで連結されている。すなわち、木桟２４Ａは、スリット状の切欠部２４ｂを僅かな厚さを残して切り込んでおり、僅かな厚さの繋がり部で連結されることで、その剛性が低下して繋がり部で湾曲できる構成となっている。なお、図１０において、他の符号は前記の実施形態と実質的に同等の構成であり、説明は省略した。

このため、木桟２４Ａに反りや曲がりがあっても、繋がり部２４ｃで湾曲できるため、木桟は直線性に優れたＣ型鋼２２に追従し、天井根太２１Ａは直線性に優れたものとなる。なお、切欠部の形状はスリット状に限られるものでなく、Ｖカット等の適宜の形状としてもよい。また、切欠部の個数は適宜設定できるものである。さらに、切欠部は直角に切り込まなくて、斜めに切り込んで形成してもよい。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、型鋼としてＣ型鋼の例を示したが、Ｈ型鋼やＩ型鋼等の他に、断面形状が四角形の鋼材等を用いることもできる。

この場合、型鋼の端部に固定する木ブロックは固定される鋼材に合わせて、その断面形状を適宜設定することが好ましい。また、型鋼の長手方向に沿って固定される木桟も、同様に型鋼に合わせて、その断面形状を設定することが好ましい。また、木ブロックや木桟は、木材の集成材を用いてもよいことは勿論である。

本発明の活用例として、この天井構造を用いてユニット建物以外の通常のプレハブ建物の用途に適用することができる。また、木造建物の天井根太を鋼製とする場合にも適用できる。

本発明に係る建物の天井構造を備える建物として、ユニット建物を構成する建物ユニットの平面図。 図１の建物ユニットを最上階ユニットに用いる天井構造の第１の実施形態のＡ線に沿う要部断面図。 前記第１の実施形態における図１の建物ユニットのＢ線に沿う要部断面図。 図２、図３の天井構造で用いられる天井根太の一部を破断した立面図。 図４のＣ−Ｃ線に沿う断面図。 図１の建物ユニットを下階ユニットに用いる天井構造の第２の実施形態のＡ線に沿う要部断面図。 前記第２の実施形態における図１の建物ユニットのＢ線に沿う要部断面図。 図６、図７に示される天井根太の一部を破断した立面図。 （ａ）は天井根太の他の実施形態を示す要部立面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図。 天井根太のさらに他の実施形態の一部を破断した立面図。

符号の説明

１：建物ユニット、２：柱（構造体）、３：妻天井梁（構造体）、４：桁天井梁（構造体）、１０，２０：天井構造、１１，２１：天井根太、１２，２２：Ｃ型鋼、１３，２３：木ブロック、１４，１５，２４，２４Ａ：木桟、１４ａ，１５ａ，２４ａ：間隙、１６，１６ａ，１７，１７ａ：木ねじ（木材用の止め具）、１６ｂ：タッピングねじ、１８：石膏ボード（天井板材）、１９：天井作業板（天井板材）、２４ｂ：切欠部、２４ｃ：繋がり部

Claims (7)

1. 型鋼の端部に木ブロックを固定すると共に該型鋼の長手方向に沿って木桟を固定したことを特徴とする天井根太。
2. 型鋼の端部に木ブロックを固定すると共に該型鋼の長手方向に沿って木桟を固定して天井根太を形成し、該天井根太を前記木ブロックを介して構造体に固定し、前記天井根太に天井板材を固定したことを特徴とする建物の天井構造。
3. 前記天井根太は、前記構造体に木材用の止め具で固定されることを特徴とする請求項２に記載の建物の天井構造。
4. 前記型鋼はＣ型鋼であり、前記木ブロックは該Ｃ型鋼の内側に配置され、前記Ｃ型鋼のリップ及び／又はウェブに前記木材用の止め具で固定されることを特徴とする請求項２又は３に記載の建物の天井構造。
5. 前記木桟は、複数に分割され、前記天井根太の長手方向に微小な間隙を有して固定されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の建物の天井構造。
6. 前記木桟は、その長手方向と交差する方向に切欠部が形成され、繋がり部で連結されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の建物の天井構造。
7. 請求項２〜６のいずれかに記載の建物の天井構造を用いた建物であって、
   該建物は、前記天井根太の端部に固定された木ブロックを、構造体に前記木材用の止め具で連結固定したことを特徴とする建物。

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