JP2014034852A - ハンガー機構及びそれを用いた吊り天井の下地構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、構造が簡易であるとともに、部材点数を大幅に増やすことなく、かつ、現場での施工性やコストにおいて優れた、制振機能を有するハンガー機構及びそのハンガー機構を用いた吊り天井の制振構造を提供する。
【解決手段】天井躯体から垂下する吊りボルト２の下端に取付けられ、野縁受け４を支持するハンガー機構３であって、吊りボルト２を挿通する上板３ｂと、上板３ｂの一辺から延在して凹字状に形成され、野縁受け４を支持する折り曲げ部３ａとを備え、上板３ｂ及び折り曲げ部３ａの少なくとも一方に制振機能を有する粘弾性体３１が配置されることを特徴とするハンガー機構。
【選択図】図２

Description

本発明は、吊り天井において野縁受けを支持するハンガー機構、特に、地震等に対し制振機能を有するハンガー機構及びそれを用いた吊り天井の下地構造に関する。

先に発生した東日本大震災の甚大な被害はまだまだ記憶に新しいところであるが、被害の１つとして、吊り天井の落下が多発したことを忘れることができない。吊り天井が落下すると、天井の仕上げ板のみならず下地構造を構成する多くの部材が室内にいる人々の頭上に降り注ぐこととなり、人命にかかわる重大事故を引き起こすことも皆無ではない。

従来、吊り天井の下地構造としては、天井躯体から垂下する吊りボルトと、吊りボルトにハンガーを介して接続されたＣ字型横断面の野縁受けと、野縁受けにクリップを介して接続された凹字型横断面の野縁とを備えるものが広く普及している。野縁は、幅狭なシングル野縁と幅広なダブル野縁とが組合わせて用いられ、クリップも、それらに応じてシングルクリップとダブルクリップとが用いられる。そして、天井の仕上げ板は野縁に種々の手段により設置されるとともに、耐震性を高めるなど必要な場合には、さらにブレースが付加される。

このような吊り天井に対し、地震等に対して制振機構をもたせた吊り天井構造として、例えば、特許文献１には、図７(ａ)及び（ｂ）に示すように、構造が簡易であるとともに、吊り部材と振れ止め部材との取付が容易で、吊り部材を振れ止め部材との間で制振機能を有する接合部材およびこれを用いた吊り天井構造が開示されている。具体的には、振れ止め９（ブレース）を吊りボルト５に接合するための接合部材１１が提案されており、接合部材１１は振れ止め保持部２３と吊りボルト保持部２５を有し、振れ止め保持部２３の筒内には粘弾性体２７が設けられている。粘弾性体２７は振れ止め保持部２３の内面に設けられており、略中央には振れ止め保持部２３の軸方向に貫通する挿入穴２９があり、その中には振れ止め９が挿入される。地震等によって、振れ止め９が力を受けると、粘弾性体２７は振れ止め９の軸方向にせん断変形し、この際、粘弾性体２７の変形に弾性変形の際に減衰力を発生する。なお、本段落及び図７において各要素に付された符号は、特許文献１において記載されたものであり、本段落限りのものである。

特開２００９−２１５７１６号公報

しかし、特許文献１に開示された吊り天井は、振れ止めすなわちブレースを設けた場合の対策であって、ブレースを用いない場合の吊り天井に対しては当然のことながら適用できない。また、どのような構造であったとしても、想定以上の大きさの地震が発生した場合、吊り天井の落下を完全に防止することは困難と言わざるを得ず、落下し難くすると同時に、落下した場合の被害を軽減することまでを考慮に入れた構造が望まれるところである。この点、特許文献１の発明では、従来の吊り天井の下地構造に対し部材点数を削減するものではないため、ひとたび落下した際に被害を小さくできるというものではないという問題がある。

本発明は以上のような問題に鑑みなされたもので、構造が簡易であるとともに、新たな部材を大幅に増やすことなく軽量で、かつ、現場での施工性やコストにおいて優れた、制振機能を有するハンガー機構及びそのハンガー機構を用いた吊り天井の制振構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、以下の手段を提供する。

（１）天井躯体から垂下する吊りボルトの下端に取付けられ、野縁受けを支持するハンガー機構であって、吊りボルトを挿通する上板と、上板の一辺から延在して凹字状に形成され、野縁受けを支持する折り曲げ部とを備え、上板及び折り曲げ部の少なくとも一方に制振機能を有する粘弾性体が配置されることを特徴とするハンガー機構を提供する。

（２）粘弾性体が、側面視において、野縁受けの両側面及び底面と折り曲げ部のそれぞれ対向する面との間に配置されることを特徴とする上記（１）に記載のハンガー機構を提供する。

（３）さらに、折り曲げ部の内部で野縁受けを挟持し、第１の側面が折り曲げ部に当接するクリップを備え、粘弾性体が、側面視において、クリップの第１の側面と反対側の第２の側面と折り曲げ部の対向する面との間に配置されることを特徴とする上記（１）に記載のハンガー機構を提供する。

（４）さらに、野縁受けの外面であってハンガー機構の上板側に設けられ、粘弾性体が所定の範囲を超えて変形することを防止するストッパーを備える上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載のハンガー機構を提供する。

（５）さらに、上板を上下に挟む複数の座金を備え、粘弾性体が、側面視において、上板を介して複数の座金の間に配置されることを特徴とする上記（１）ないし（４）のいずれか１つに記載のハンガー機構を提供する。

（６）天井躯体から垂下する吊りボルトと、吊りボルトの下端に取付けられる上記（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の制振機能を有するハンガー機構と、ハンガー機構に支持される野縁受けとを備えることを特徴とする吊り天井の下地構造を提供する。

本発明は、構造が簡易であるとともに、新たな部材を大幅に増やすことなく軽量で、かつ、現場での施工性やコストにおいて優れた、制振機能を有するハンガー機構及びそのハンガー機構を用いた吊り天井の制振構造を提供する。

吊り天井の下地構造を模式的に示す概念図である。 本発明の第１の実施形態に係るハンガー機構を示す図であって、（ａ）は野縁受けの断面方向からみた側面図、（ｂ）はＡ方向からみた正面図、（ｃ）はＢ方向からみた平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るハンガー機構を示す野縁受けの断面方向からみた側面図である。 本発明の第３の実施形態に係るハンガー機構を示す図であって、（ａ）は野縁受けの断面方向からみた側面図、（ｂ）はＣ方向からみた背面図、（ｃ）はＤ方向からみた平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るハンガー機構を示す図であって、（ａ）は野縁受けの断面方向からみた側面図、（ｂ）はＥ方向からみた背面図、（ｃ）はＦ方向からみた平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るハンガー機構について、粘弾性体の取付方法を説明するための図である。 従来の吊り天井構造の一例を示す図であって、（ａ）は吊り天井構造の全体斜視図、（ｂ）は振れ止め（ブレース）と吊りボルトの接合部材の組立斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明するが、図１〜６において、同一符号は同一又は対応する部分を示す。また、本発明は、以下の説明からも明らかなようにこれらの実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において当業者であれば種々の変形が可能である。

（第１の実施形態）
まず、吊り天井の下地構造について、その全体構成を説明する。図１に示すように、吊り天井の下地構造１は、上端が天井躯体Ａ（図示せず）に取付けられ、垂下する複数の吊りボルト２と、吊りボルト２の下端にハンガー機構３を介して支持され、所定の横断面を有する複数の長尺の野縁受け４とを備えている。さらに、図１には、天井仕上げ板Ｂ（図示せず）を保持する部材として、野縁受け４に交差して固着される野縁５を図示している。野縁５ａはシングルサイズのものを、野縁５ｂはダブルサイズのものを示しており、適宜いずれかを選択できる。ここでは天井仕上げ板Ｂを保持する部材として野縁５を用いた場合を示したが、後述するように、野縁５以外にもジョイナーなどの保持部材を用いることもできる。

複数の吊りボルト２は天井躯体Ａから所定の間隔で垂下しており、その下端にＪ字状のハンガー機構３が取り付けられている。ここではＪ字状のハンガー機構３を図示しているが、この形状に限定される必要はなく、Ｕ字状やＴ字状など他の形状を有するものでもよい。ハンガー機構３は、野縁受け４を支持するためのものであり、野縁受け４は、互いに平行にかつ水平に延びた状態で配設されている。本発明の第１の実施形態に係るハンガー機構３の詳細については、後述する。

吊りボルト２は、既知の工法を用いて天井躯体Ａに堅牢に取付けられている。まず、天井躯体Ａに設けられたインサート（図示せず）の位置の確認をした後、天井のふところから１００ｍｍ程度マイナスした長さの吊りボルト２を用意し、その下端側に前もってハンガー３をナット２１で取り付けたうえで、上端側をインサートへ確実にねじ込んで取付ける。吊りボルト２については、既知のものを用いることができるが、スパイラル仕様のものを用いてもよい。スパイラル仕様の吊りボルト２とは、その表面に溝をスパイラル状に彫り込んだものである。スパイラル状の溝を彫り込むことにより、吊りボルト２の重量を軽量化したうえで、その剛性を維持又は向上させることができる。溝の幅、深さ、ピッチ又は彫り込み数は、吊り天井の下地構造１に求められる強度に応じて適切に設定することができる。

なお、吊りボルト２の長さが１５００ｍｍより長くなる場合、換言すると、天井のふところが１５００ｍｍ以上となる場合には、吊りボルト２の中間であって天井躯体Ａから１５００ｍｍ以内となる位置に水平補強材を追加してもよい。さらに、必要に応じて、ブレースで補強することもできる。

野縁受け４は、ハンガー機構３に支持されている。図１では、野縁受け４としてＣ字型の横断面を有する部材を用いているが、横断面の形状がＣ字型に限定される必要はなく、この外にも、角型やＥ字型の横断面を有している部材であってもよい。角型やＥ字型の横断面を有している部材は、一般に用いられているＣ字型の横断面の部材と比べて曲げやねじれに対する強度が高く、例えば角型の横断面を採用することによって、断面二次モーメントや断面係数などの断面性能を高めることが可能となる。その結果、吊りボルト２の配置間隔や後述する野縁５の配置間隔を大きくすることができる。ただし、Ｃ字型、角型又はＥ字型などの中からいずれを選択するかは、吊り天井の下地構造１が設置される場所で求められる諸条件による。

野縁５は、天井仕上げ板Ｂを保持する部材として、野縁受け４と直交するように配置されており、野縁受け４にクリップ６１や、接着剤又はビスなどで固定されている。野縁５は凹字状の断面を有しており、天井仕上げ板Ｂは、野縁５の底面に接着剤又はビスなどで固定される。野縁５には、前述のとおり、シングルサイズの野縁５ａ、ダブルサイズ野縁５ｂのものがあり、天井仕上げ板Ｂとの当接に必要な面積などの条件を考慮して選択される。

図１では、天井仕上げ板Ｂを保持する部材として野縁５を図示したが、その他にも、天井や壁などにおいて仕上げ材を配置する際に接合目地部分の接合材や目地材として用いられるジョイナーを保持部材として用いることもできる。例えば、少なくとも１つのフランジが形成された横断面を有するジョイナーであって、上下一対のフランジを左右に有するＨ字型又は下側のみにフランジを左右に有するハット型のものを好適に採用することができる。これらの場合、天井仕上げ板Ｂは左右に隣接するジョイナーのフランジ間に挟持又は載置され、フランジにビス止めや接着剤などの既知の方法によって取付けられる。

なお、これら以外にも、左右いずれかの片側のみにフランジを有するようなコ字型又はＺ字型の横断面を用いることもできる。すなわち、保持部材が壁際に設置される場合には、水平方向に片側のみに天井仕上げ板Ｂが配置されるため、フランジが片側のみに突出したコ字型やＺ字型の横断面を有するものを採用することができる。

以上、本実施形態に係る吊り天井の下地構造１の構成を説明したが、各々の部材の材質については、特に限定されるものではなく、例えば、鋼板やステンレス板を用いることができる。また、耐食性や加工性に優れた高耐食溶融メッキ鋼板を用いれば、さらに好ましい。

次に、ハンガー機構３の第１の実施形態について、図２を参照しつつ、その詳細を説明する。図２は、第１の実施形態に係るハンガー機構３を示す図であって、（ａ）は野縁受けの断面方向からみた側面図、（ｂ）はＡ方向からみた背面図、（ｃ）はＢ方向からみた平面図である。なお、図２（ａ）〜（ｃ）に示した左右向白矢印は、地震等による吊り天井の下地構造１の振動方向を表している。

ハンガー機構３は、吊りボルト２を挿通する上板３ｂと、上板３ｂの一辺から延在してＵ字状に形成され、野縁受け４を支持する折り曲げ部３ａとを備えており、粘弾性体３１が、側面視において、野縁受け４の両側面及び底面と折り曲げ部３ａのそれぞれ対向する面との間に配置されている。吊りボルト２は上板３ｂに挿通され、２つのナット２１によって上板３ｂを上下から締め付けることにより固定されている。

上板３ｂの一辺からは略Ｕ字状に折り曲げられている折り曲げ部３ａが延在している。ここでは断面形状においてＵ字状のものを用いているが、これに限定されるものではなく、例えばＪ字状のものであっても差し支えない。Ｊ字状のハンガーは比較的天井のふところが深いような場合に、Ｕ字状のハンガーは天井のふところが浅いような場合に主に用いられる。

折り曲げ部３ａの内部すなわち両側面及び底面の内側には、所定の肉厚を有する粘弾性体３１が配置されている。粘弾性体３１と折り曲げ部３ａとの接合は、溶着又は接着によって行われる。粘弾性体３１を構成する材料としては、特に限定されるものではなく、既知のものを採用することができる。例えば、ジエン系、シリコン系、アクリル系、スチレン系などの高減衰ゴムが好適である。ただし、これら材料の粘弾性は、温度依存性が相対的に大きいものから小さいものまで種々存在することから、吊り天井が設置される建物や場所の温度条件を勘案し、所定の減衰効果すなわち制振機能が発揮できるよう選択する必要がある。

粘弾性体３１によって形成されたＵ字状の空間に野縁受け４が支持されるが、両者の接合も、溶着又は接着によって行われる。ただし、野縁受け４としてＣ字型断面の部材を採用したときは、そのオープン側の面は溶着又は接着はしない。野縁受け４を粘弾性体３１に溶着又は接着した後、付属ボルト３２によって折り曲げ部３ａの対向する両端を締め付ける。

次に、吊り天井の下地構造１が地震等によって振動する際のハンガー機構３の制振機能について説明する。地震等が発生すると、図２（ａ）〜（ｃ）の左右向白矢印で示したように、野縁受け４はそれぞれの方向に振動する。例えば、図２（ｂ）と（ｃ）のように野縁受け４がその長手方向に振動すると、粘弾性体３１は、野縁受け４の外面とハンガー機構３の折り曲げ部３ａの内面との間に生じる相対的な位置変化により、野縁受け４の長手方向にせん断変形する。そして、この際、粘弾性体３１は弾性変形し、減衰力を発生する。これにより、野縁受け４とハンガー機構３との接合部で野縁受け４の振動が減衰し、吊りボルト２ひいては吊り天井の下地構造１全体の振動を抑制することができる。

以上のように、第１の実施形態にかかるハンガー機構３によれば、野縁受け４と吊りボルト２とを介在するハンガー機構３に粘弾性体３１が設けられるため、新たな部材を大幅に増やすことなく軽量で、かつ、現場での施工性やコストにおいて優れた、制振機能を有するハンガー機構３及びそのハンガー機構３を用いた吊り天井の制振構造１を提供することができる。

（第２の実施形態）
次に、ハンガー機構３の第２の実施形態について、図３を参照しつつ、第１の実施形態とは異なる点を主に説明する。図３は、第２の実施形態に係るハンガー機構３を野縁受け４の断面方向からみた側面図である。なお、図３に示した左右向白矢印は、地震等による吊り天井の下地構造１の振動方向を表している。

第２の実施形態は、野縁受け４をいったんクリップ３３によって挟持し、クリップ３３の第１の側面３３ａをハンガー機構３の折り曲げ部３ａの一方側の側面に当接させ、クリップ３３の第２の側面３３ｂと折り曲げ部３ａの他方側の側面との間に粘弾性体３１を配置したものである。粘弾性体３１と各面との接合は、溶着又は接着で行われる。本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、付属ボルト３２は、野縁受け４を直接挟持しているクリップ３３を締め付けることとなる。

第１の実施形態では野縁受け４の両側面及び底面が粘弾性体３１で覆われるのに対し、本実施形態では野縁受け４を挟持したクリップ３３の片面側（第２の側面３３ａ）のみが粘弾性体３１で覆われる。本実施形態によれば、クリップ３３の第１の側面３３ａと折り曲げ部３ａの一方側の側面との間に生ずる摩擦力を活用しつつ、その第２の側面３３ｂと折り曲げ部の３ａの他方側の側面との間に配置された粘弾性体３１の配置量を少なくすることができる。

（第３の実施形態）
次に、ハンガー機構３の第３の実施形態について、図４を参照しつつ、第１の実施形態とは異なる点を主に説明する。図４は、第３の実施形態に係るハンガー機構３を示す図であって、（ａ）は野縁受け４の断面方向からみた側面図、（ｂ）は（ａ）をＣ方向からみた背面図、（ｃ）は（ａ）をＤ方向からみた平面図である。なお、図４（ａ）〜（ｃ）に示した左右向白矢印は、地震等による吊り天井の下地構造１の振動方向を表している。

第３の実施形態は、第１の実施形態において、さらにストッパー３４を設けたものである。ここでは、ストッパー３４は、折り曲げ部３ａを挟んで所定の長さを有する板部材を用い、一方端側を野縁受け４の外面にビス３５により固定するとともに、他方端側を折り曲げて突出部３４ａとすることにより構成されている。野縁受け４の長手方向の揺れが大きくなり、同方向の粘弾性体３１の変形量が一定程度を超えるような場合、折り曲げ部３ａをストッパー３４の突出部３４ａに当接させることにより、ハンガー機構３全体と野縁受け４との支持関係を維持するようにしたものである。

ここでは、第１の実施形態にストッパー３４を設けた例を図示しているが、第２の実施形態や後述する第４の実施形態又は本発明の要旨の範囲内で考案されうる他の変形例と組合わせることももちろん可能である。

（第４の実施形態）
次に、ハンガー機構３の第４の実施形態について、図５及び６を参照しつつ、第１の実施形態とは異なる点を主に説明する。図５は、第４の実施形態に係るハンガー機構を示す図であって、（ａ）は野縁受け４の断面方向からみた側面図、（ｂ）は（ａ）をＥ方向からみた背面図、（ｃ）は（ａ）をＦ方向からみた平面図である。図６は、第４の実施形態に係るハンガー機構について、粘弾性体の取付方法を説明するための図である。なお、図５（ａ）〜（ｃ）に示した左右向白矢印は、地震等による吊り天井の下地構造１の振動方向を表している。

第４の実施形態は、ハンガー機構３の上板３ｂを挟むように上下それぞれに座金３６ａ，ｂを備えており、粘弾性体３１を側面視において上板３ｂを介して複数の座金３６ａ，ｂの間に配置したものである。粘弾性体３１の縦方向の肉厚は、本発明の目的が地震等に対する制振にあり、当該吊り天井が設置されている階の上の階からの防振、防音を目的とするものではないことから、可能な限り薄いものでよい。

ハンガー機構３に粘弾性体３１を取付ける方法は、図６に示すように、座金の一方、ここでは上側の座金３６ａにバーリング加工により立ち上がり部３６ｃを設けておき、その周囲に粘弾性体３１を所定の肉厚となるように溶着又は接着させる。そして、粘弾性体３１を設けた座金３６ａを上板３ｂの吊りボルト２を挿通する穴に嵌合させた後、下側の座金３６ｂを溶着若しくは接着又はナット２１による締付けで固定する。

本実施形態では、粘弾性体３１は中空の形状となるが、図５（ｂ）に示すように、粘弾性体３１が制振効果を発揮できる肉厚は座金３６ａの立ち上がり部３６ｃから上板３ｂの端面までの距離Ｌとなる。なお、本実施形態は、求められる制振効果に対応するため、ハンガー機構３の折り曲げ部３ａに粘弾性体３１を設けた第１ないし第３の実施形態と組合わせて構成してもよいことはもちろんである。

以上、各種の実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲がこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもない。これらの実施形態に多様な変更又は改良を加え得ることは当業者には明らかであり、そのように変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。さらには、本発明を、他の部材間例えば吊りボルト２と天井躯体Ａとの間、野縁受け４と壁との間、ブレースとその取付け部との間などに設けられた制振機能などと併せて適用できることも明らかである。

１ 吊り天井の下地構造
２ 吊りボルト
２１ ナット
３ ハンガー機構
３ａ 折り曲げ部
３ｂ 上板
３１ 粘弾性体
３２ 付属ボルト
３３ クリップ
３３ａ クリップの第１の側面
３３ｂ クリップの第２の側面
３４ ストッパー
３４ａ 突出部
３５ ビス
３６ａ，ｂ 座金
３６ｃ 立ち上がり部
４ 野縁受け
５ 野縁
Ａ 天井躯体
Ｂ 天井仕上げ板
Ｌ 粘弾性体の肉厚

Claims (6)

1. 天井躯体から垂下する吊りボルトの下端に取付けられ、野縁受けを支持するハンガー機構であって、
   前記吊りボルトを挿通する上板と、
   前記上板の一辺から延在して凹字状に形成され、前記野縁受けを支持する折り曲げ部とを備え、
   前記上板及び前記折り曲げ部の少なくとも一方に制振機能を有する粘弾性体が配置されることを特徴とするハンガー機構。
2. 前記粘弾性体が、側面視において、前記野縁受けの両側面及び底面と前記折り曲げ部のそれぞれ対向する面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のハンガー機構。
3. さらに、前記折り曲げ部の内部で前記野縁受けを挟持し、第１の側面が前記折り曲げ部に当接するクリップを備え、
   前記粘弾性体が、側面視において、前記クリップの前記第１の側面と反対側の第２の側面と前記折り曲げ部の対向する面との間に配置されることを特徴とする請求項１に記載のハンガー機構。
4. さらに、前記野縁受けの外面であって前記ハンガー機構の前記上板側に設けられ、前記粘弾性体が所定の範囲を超えて変形することを防止するストッパーを備える請求項１ないし３のいずれか１項に記載のハンガー機構。
5. さらに、前記上板を上下に挟む複数の座金を備え、
   前記粘弾性体が、側面視において、前記上板を介して前記複数の座金の間に配置されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のハンガー機構。
6. 天井躯体から垂下する吊りボルトと、
   前記吊りボルトの下端に取付けられる請求項１ないし５のいずれか１項に記載の制振機能を有するハンガー機構と、
   前記ハンガー機構に支持される野縁受けとを備えることを特徴とする吊り天井の下地構造。
   

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