JP2014015757A - 拘束型制振プレート及びこれを使用した床版 - Google Patents

Abstract

【課題】制振性能に優れた拘束型制振プレートを提供する。
【解決手段】この拘束型制振プレート３は、床版１の基材２の下面に張り付けて使用されるものであって、基材２の下面に重合接着される板状の制振材１１と、制振材１１の下面に重合接着された金属板からなる下面拘束材１２とを備えている。下面拘束材１２には、複数の突起２０及び複数の開孔２１が形成されている。そして、下面拘束材１２の突起２０が、制振材１１に食い込むとともに、下面拘束材１２の開孔２１に、制振材１１の一部が嵌り込んでいる。これにより、制振材１１と下面拘束材１２とがしっかりと噛み合わされた状態となり、制振材１１に対して下面拘束材１２の拘束力を効果的に発揮させて、制振材１１の剪断変形に伴う振動エネルギーの吸収効果を促進させ、制振性能の向上を図ることができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、建物の床版の基材下面に張り付けて使用される拘束型制振プレート及びこれを使用した床版に関する。

従来より、住宅の上層階から下層階へ伝搬する重量床衝撃音を低減するにあたって、例えば上層階の床版の重量を重くしたり、また上層階の床版に対して多数のダイナミックダンパーを取り付けるといった対策が一般的に採られている。

しかしながら、床版の重量を重くする場合には、多大な重量付加を伴うことになり、構造躯体への負荷が大きくなるといった不具合があった。また、床版に対してダイナミックダンパーを取り付ける場合には、施工が面倒になるとともに、設備費も増大するといった不具合があった。

これらの対策以外に、上層階の床版の基材下面に制振プレートを張り付けるといった対策も知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、構造躯体に大きな負荷をかけずに済み、しかも施工が簡単で、設備費も比較的安価に抑えることができる。

特許第３３８０７２２号公報

制振プレートとしては、粘弾性体からなる制振材と金属板からなる拘束材とを接着一体化した構造のものがあり、床版の基材下面に制振材を重合接着することで、床版の基材下面に張り付けられるようになっている。そして、床版上において子供が飛び跳ねる等して、基材が鉛直方向に振動すると、基材は撓んでその下面側が伸びようとするが、拘束材は殆ど撓むことなくその長さを維持しようとする。すると、基材と拘束材との間に位置する制振材は、上面側では基材の伸びに合わせて伸びることになるが、下面側では拘束材によって伸びが拘束されて、剪断変形することになる。これによって、振動エネルギーが吸収されて、重量床衝撃音が低減されるようになっている。

しかしながら、この種の拘束型制振プレートは、木造住宅の床部に使用されることが多く、ＲＣ造や鉄骨造の住宅の床部に使用した場合、制振性能を十分に発揮することができず、重量床衝撃音の低減効果があまり期待できないことがあった。制振性能を高めるには、制振材の厚みを厚くすることが考えられるが、この場合、厚みを増しても制振材全体の剪断変形が生じることが難しく、制振性能が比例して向上しない。また、床版の重量が重くなるとともに、制振材の材料費も高騰してしまうといった不具合があった。

この発明は、上記の不具合を生じることなく、制振性能の向上を図ることができる拘束型制振プレート及びこれを使用した床版の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、この発明の拘束型制振プレート３は、床版１の基材２の下面に張り付けて使用されるものであって、前記基材２の下面に重合接着される板状の制振材１１と、前記制振材１１の下面に重合接着された板状の下面拘束材１２とを備え、前記下面拘束材１２は、金属板からなり、その要所要所に複数の突起２０及び複数の開孔２１が形成され、前記下面拘束材１２の突起２０が、前記制振材１１に食い込むとともに、前記下面拘束材１２の開孔２１に、前記制振材１１の一部が嵌り込んだ状態とされたことを特徴とする。

別の発明の拘束型制振プレート３Ａは、床版１の基材２の下面に張り付けて使用されるものであって、前記基材２の下面に重合接着される板状の制振材１１と、前記制振材１１の下面に重合接着された板状の下面拘束材１２と、前記制振材１１に埋設されて、前記下面拘束材１２と略平行に配された板状の中間拘束材３０、３１とを備え、前記中間拘束材３０、３１は、金属板からなり、その要所要所に複数の突起３２及び複数の開孔３３が形成され、前記中間拘束材３０、３１の突起３２が、前記制振材１１に食い込むとともに、前記中間拘束材３０、３１の開孔３３に、前記制振材１１の一部が嵌り込んだ状態とされたことを特徴とする。

また、上記の拘束型制振プレート３Ａにおいて、下面拘束材１２は、金属板からなり、その要所要所に複数の突起２０及び複数の開孔２１が形成され、前記下面拘束材１２の突起２０が、前記制振材１１に食い込むとともに、前記下面拘束材１２の開孔２１に、前記制振材１１の一部が嵌り込んだ状態とされている。

さらに、上記の拘束型制振プレート３Ａにおいて、前記中間拘束材３０、３１は、上下方向に間隔をあけて複数枚設けられ、上下方向の隣接する中間拘束材３０、３１の突起３２及び開孔３３が、互いに左右方向に位置ずれした状態とされている。

また、上記の拘束型制振プレート３、３Ａにおいて、前記制振材１１は、粘弾性体からなり、前記制振材１１の上面に、金属板からなる上面下地材１０が重合接着され、前記制振材１１が、前記上面下地材１０を介して前記基材２の下面に重合接着されている。さらに、前記突起２０、３２は、前記開孔２１、３３を囲むように筒状に形成されている。

この発明の床版１は、上記の拘束型制振プレート３、３Ａを、基材２の下面に張り付けてなることを特徴とする。

この発明の拘束型制振プレートにおいては、制振材と下面拘束材とがしっかりと噛み合わされた状態となり、制振材に対して下面拘束材の拘束力を効果的に発揮させて、制振材の剪断変形に伴う振動エネルギーの吸収効果を促進させることができ、床版の重量増加や材料費の高騰を招くことなく、制振性能の向上を図ることができる。

別の発明の拘束型制振プレートにおいては、下面拘束材に加えて中間拘束材を設けることで、制振材に対する拘束力を十分に高めて、制振性能のより一層の向上を図ることができる。さらに、上下方向の隣接する中間拘束材の突起及び開孔を、互いに左右方向に位置ずれさせることで、中間拘束材の拘束力を局部的に集中させずに満遍なく効かせることができ、制振性能の安定化を図ることができる。

また、上記の拘束型制振プレートにおいて、粘弾性体からなる制振材を、金属板からなる上面下地材を介して基材の下面に重合接着することで、例えば基材としてＡＬＣ等が使用されていても、基材の下面への安定した張り付けが可能となり、制振性能を良好に維持することができる。

さらに、下面拘束材や中間拘束材における筒状の突起を、制振材に食い込ませることで、この筒状の突起によって制振材の下面側における面方向（あらゆる横方向）の伸びを効果的に規制することができ、制振材に対する拘束力を確実に発揮させて、制振性能の安定化を図ることができる。

上記の拘束型制振プレートを備えた床版においては、構造躯体に大きな負荷をかけずに済み、しかも施工が簡単で、設備費も比較的安価に抑えながらも、重量床衝撃音の低減効果の高い床版とすることができる。

この発明の一実施形態に係る床版の斜視図である。 床版の底面図である。 床版の縦断面図である。 拘束型制振プレートの分解斜視図である。 拘束型制振プレートの縦断面図である。 基材の振動時の状態を概略的に示す図である。 他の拘束型制振プレートの縦断面図である。 中間拘束材の斜視図である。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１乃至図３は、鉄骨造住宅の床部に設置された床版１を示している。この床版１は、基材２の下面に拘束型制振プレート３を張り付けることによって構成されている。なお、基材２の上面には、床仕上げ材４が敷設されている。

基材２は、例えばＡＬＣからなり、平面視略長方形状に形成されていて、長手方向の長さが例えば約２０００ｍｍ、短手方向の長さが例えば約５００ｍｍ、厚さが例えば約１００ｍｍとされている。そして、床版１は、基材２の短手方向に沿った両端部がＨ形鋼からなる床梁５によって支持された状態で並置されている。

拘束型制振プレート３は、図４及び図５に示すように、板状の上面下地材１０と、板状の制振材１１と、板状の下面拘束材１２とを備え、上面下地材１０と下面拘束材１２とによって制振材１１を挟み込むようにして、これらを接着一体化してなる。具体的に、上面下地材１０は、平面視略長方形状の金属板からなり、制振材１１は、平面視略長方形状の粘弾性体からなり、下面拘束材１２は、平面視略長方形状の金属板からなる。そして、制振材１１の粘着力によって、制振材１１の上面に上面下地材１０が重合接着され、制振材１１の下面に下面拘束材１２が重合接着されている。

この拘束型制振プレート３は、全体的に基材２よりも一回り小さい平面視略長方形状に形成されていて、上面下地材１０の短手方向に沿った両端部が、制振材１１及び下面拘束材１２の短手方向に沿った両端部よりも側方へ張り出した状態となっている。

また、この拘束型制振プレート３において、上面下地材１０は、基材２の下面への接着を良好に行うためのものであって、下面拘束材１２のような拘束機能は必要ではなく、むしろ基材２の振動時の撓みに合わせて積極的に撓むことで、基材２の挙動を制振材１１に伝えるようになっている。このため、上面下地材１０は、その肉厚が下面拘束材１２の肉厚よりも薄くなっていて、その剛性が下面拘束材１２の剛性よりも低くなっている。

さらに、この拘束型制振プレート３において、下面拘束材１２には、その要所要所に例えばバーリング加工を施すことによって、複数の突起２０及び複数の開孔２１が形成されている。突起２０は、開孔２１を囲むようにして上方へ向けて突出した筒状に形成されている。そして、この下面拘束材１２の突起２０が、制振材１１に食い込むとともに、下面拘束材１２の開孔２１に、制振材１１の一部が嵌り込んだ状態となっている。これにより、制振材１１と下面拘束材１２との接触面積が増大して、制振材１１と下面拘束材１２とがしっかりと噛み合わされた状態となり、制振材１１に対する下面拘束材１２の拘束力が効果的に発揮されるようになっている。なお、突起２０としては、上記のような筒状のものに限らず、例えば爪状や帯板状のものであっても良い。

上記の拘束型制振プレート３は、以下のようにして床版１の基材２の下面に取り付けられている。すなわち、図１乃至図３に示すように、基材２の短手方向に沿った両端部を支持する床梁５を回避しながら、拘束型制振プレート３を、その長手方向に沿った両端部が基材２の長手方向に沿った両端部に沿うように配置した状態で、拘束型制振プレート３の上面下地材１０を、接着剤２５によって基材２の下面に重合接着するとともに、拘束型制振プレート３の複数箇所を、その下方からねじ込んだビス２６によって基材２の下面にビス止めしている。なお、基材２の下面に上面下地材１０を重合接着するための接着剤２５としては、制振機能を有する弾性変形可能なものを用いるのが、制振性能を高める上で好ましい。

拘束型制振プレート３の制振材１１を、その粘着力によって基材２の下面に直接的に重合接着する場合、ＡＬＣからなる基材２と制振材１１とのなじみが悪くて、接着が不安定になることがあるが、上記のように金属板からなる上面下地材１０を基材２の下面に重合接着する（制振材１１を上面下地材１０を介して基材２の下面に間接的に重合接着する）ことで、接着を安定させるようにしている。また、このような接着だけでなく、ビス止めを併用することで、接着力の低下によって拘束型制振プレート３が基材２の下面から剥がれて落下するといった不具合をなくすようにしている。

そして、上記のビス止めに際しては、拘束型制振プレート３の複数箇所のうちの一部において、上面下地材１０のみを基材２の下面にビス止めしている。具体的には、拘束型制振プレート３の短手方向に沿った両端部付近において、上面下地材１０の短手方向に沿った両端部の張出部分１０ａのみを基材２の下面にビス止めし、拘束型制振プレート３の長手方向の中央部付近において、上面下地材１０、制振材１１、下面拘束材１２を一纏めにして基材２の下面にビス止めしている。すなわち、上面下地材１０においては、その長手方向の中央及び両端が基材２の下面にビス止めされ、制振材１１及び下面拘束材１２においては、その長手方向の中央のみが基材２の下面にビス止めされた状態となっている。これにより、基材２と下面拘束材１２とがビス２６を介して完全に連結一体化した状態にならないようにして、基材２の振動時における基材２と下面拘束材１２との間での相対的な横ズレを許容している。

このようにして、基材２の下面に拘束型制振プレート３を張り合わせるように取り付けた床版１上において、子供が飛び跳ねる等して、基材２が鉛直方向に振動すると、図６に示すように、基材２は撓んでその下面側が伸びようとするが、拘束型制振プレート３の下面拘束材１２は殆ど撓むことなくその長さを維持しようとする。すなわち、基材２と下面拘束材１２との間での相対的な横ズレが生じる。すると、基材２と下面拘束材１２との間に位置する制振材１１は、上面側では基材２の伸びに合わせて伸びることになるが、下面側では下面拘束材１２によって伸びが拘束されて、剪断変形することになる。このとき、上記のように制振材１１と下面拘束材１２とはしっかりと噛み合わされた状態となっていて、制振材１１に対する下面拘束材１２の拘束力が効果的に発揮されることから、制振材１１の剪断変形に伴う振動エネルギーの吸収効果が促進されて、重量床衝撃音が効率良く低減される。なお、図６においては、拘束型制振プレート３の制振動作を容易に把握するために、各部材の挙動を実際よりも誇張して記載してある。

図７は、他の拘束型制振プレート３Ａを示している。この拘束型制振プレート３Ａにおいては、制振材１１に金属板からなる複数枚（例えば３枚）の中間拘束材３０、３１が埋設されている。これら中間拘束材３０、３１は、上下方向に間隔をあけるようにして、下面拘束材１２と略平行に配されている。

また、図８に示すように、それぞれの中間拘束材３０、３１には、下面拘束材１２と同様に、その要所要所に例えばバーリング加工を施すことによって、複数の突起３２及び複数の開孔３３が形成されている。突起３２は、開孔３３を囲むようにして下方へ向けて突出した筒状に形成されている。そして、上下方向の隣接する中間拘束材３０、３１の突起３２及び開孔３３は、互いに左右方向に位置ずれした状態で配置されていて、それぞれの中間拘束材３０、３１の突起３２が、制振材１１に食い込むとともに、それぞれの中間拘束材３０、３１の開孔３３に、制振材１１の一部が嵌り込んだ状態となっている。これにより、制振材１１と中間拘束材３０、３１との接触面積が増大して、制振材１１と中間拘束材３０、３１とがしっかりと噛み合わされた状態となり、制振材１１に対する中間拘束材３０、３１の拘束力が効果的に発揮されるようになっている。

なお、この拘束型制振プレート３Ａにおいて、下面拘束材１２は、突起２０及び開孔２１が形成されていない単なる平板状であっても良い。また、制振材１１に埋設する中間拘束材３０、３１は、複数枚に限らず、例えば１枚であっても良い。さらに、上下方向の隣接する中間拘束材３０、３１の突起３２及び開孔３３は、必ずしも互いに左右方向に位置ずれさせなくても良く、上下方向に重なるように配置しても良い。さらにまた、中間拘束材３０、３１の突起３２は、必ずしも下方へ向けて突出させなくても良く、上方へ向けて突出させたり、或いは、上方へ向けて突出させたものと下方へ向けて突出させたものを混在させても良い。また、突起３２としては、上記のような筒状のものに限らず、例えば爪状や帯板状のものであっても良い。

上記の拘束型制振プレート３Ａにおいては、制振材１１に中間拘束材３０、３１を埋設することで、下面拘束材１２だけの場合と比べて、制振材１１に対する拘束材１２、３０、３１の拘束力をより効果的に発揮させて、制振性能のより一層の向上を図ることができる。その他の構成及び作用効果は、上記の拘束型制振プレート３の場合と同様である。

以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、拘束型制振プレート３、３Ａの制振材１１を、その粘着力によって基材２の下面に直接的に重合接着しても、接着を安定させることが可能であれば、拘束型制振プレート３、３Ａにおいて上面下地材１０を廃止しても良い。

１・・床版、２・・基材、３、３Ａ・・拘束型制振プレート、１０・・上面下地材、１１・・制振材、１２・・下面拘束材、２０・・下面拘束材の突起、２１・・下面拘束材の開孔、３０、３１・・中間拘束材、３２・・中間拘束材の突起、３３・・中間拘束材の開孔

Claims (7)

1. 床版（１）の基材（２）の下面に張り付けて使用される拘束型制振プレート（３）であって、
   前記基材（２）の下面に重合接着される板状の制振材（１１）と、
   前記制振材（１１）の下面に重合接着された板状の下面拘束材（１２）とを備え、
   前記下面拘束材（１２）は、金属板からなり、その要所要所に複数の突起（２０）及び複数の開孔（２１）が形成され、
   前記下面拘束材（１２）の突起（２０）が、前記制振材（１１）に食い込むとともに、前記下面拘束材（１２）の開孔（２１）に、前記制振材（１１）の一部が嵌り込んだ状態とされた
   ことを特徴とする拘束型制振プレート。
2. 床版（１）の基材（２）の下面に張り付けて使用される拘束型制振プレート（３Ａ）であって、
   前記基材（２）の下面に重合接着される板状の制振材（１１）と、
   前記制振材（１１）の下面に重合接着された板状の下面拘束材（１２）と、
   前記制振材（１１）に埋設されて、前記下面拘束材（１２）と略平行に配された板状の中間拘束材（３０）（３１）とを備え、
   前記中間拘束材（３０）（３１）は、金属板からなり、その要所要所に複数の突起（３２）及び複数の開孔（３３）が形成され、
   前記中間拘束材（３０）（３１）の突起（３２）が、前記制振材（１１）に食い込むとともに、前記中間拘束材（３０）（３１）の開孔（３３）に、前記制振材（１１）の一部が嵌り込んだ状態とされた
   ことを特徴とする拘束型制振プレート。
3. 前記下面拘束材（１２）は、金属板からなり、その要所要所に複数の突起（２０）及び複数の開孔（２１）が形成され、
   前記下面拘束材（１２）の突起（２０）が、前記制振材（１１）に食い込むとともに、前記下面拘束材（１２）の開孔（２１）に、前記制振材（１１）の一部が嵌り込んだ状態とされた
   請求項２記載の拘束型制振プレート。
4. 前記中間拘束材（３０）（３１）は、上下方向に間隔をあけて複数枚設けられ、
   上下方向の隣接する中間拘束材（３０）（３１）の突起（３２）及び開孔（３３）が、互いに左右方向に位置ずれした状態とされた
   請求項２又は３記載の拘束型制振プレート。
5. 前記制振材（１１）は、粘弾性体からなり、
   前記制振材（１１）の上面に、金属板からなる上面下地材（１０）が重合接着され、
   前記制振材（１１）が、前記上面下地材（１０）を介して前記基材（２）の下面に重合接着される
   請求項１乃至４のいずれかに記載の拘束型制振プレート。
6. 前記突起（２０）（３２）は、前記開孔（２１）（３３）を囲むように筒状に形成された
   請求項１乃至５のいずれかに記載の拘束型制振プレート。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の拘束型制振プレート（３）（３Ａ）を、基材（２）の下面に張り付けてなる
   ことを特徴とする床版。