JP2015059410A - 天井構造、接続金物及び補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】天井下地材の構成に大きく左右されずに水平力に対する耐久性を向上すること。【解決手段】本発明の天井構造は、天井部躯体から吊り具によって吊り下げられた天井下地材と、前記天井下地材に支持された天井パネルと、前記天井部躯体と前記天井パネルとに接続された支柱と、前記支柱から互いに異なる方向に延び、前記支柱と前記天井部躯体との間に張設された複数の支線と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は天井の補強技術に関する。

野縁及び野縁受けといった天井下地材を天井部躯体から吊り下げ、天井下地材により天井パネル（天井ボードも含む。）を支持する吊り構造を採用した天井では、地震時におけるその脱落防止を図る必要がある。この種の天井の耐震構造としては、天井下地材と天井部躯体との間にワイヤーやブレースを固定することで耐震補強を行うものが提案されている（例えば特許文献１乃至３）。

特開２００３−１３８６８９号公報 特開２００４−７６４３３号公報 特開２００７−２３９４４１号公報

上述した従来の耐震構造では、天井下地材の強度が低いとワイヤーやブレースに張力を導入することができず、水平力に対する耐久性に限界がある。また、天井パネルに対する水平力を天井下地材を介して天井部躯体に伝達することから、天井下地材の一部に応力が集中する場合がある。天井懐が大きい場合にはブレース等を多段に設ける必要がある場合を生じ、水平力を伝達する機構が複雑になり易い。更に、既設天井の補強をする場合、ほとんど全ての天井下地材等を撤去し、新規仕様のものに置換しなければならない。

本発明の目的は、天井下地材の構成に大きく左右されずに水平力に対する耐久性を向上することにある。

本発明によれば、例えば、天井部躯体から吊り具によって吊り下げられた天井下地材と、前記天井下地材に支持された天井パネルと、前記天井部躯体と前記天井パネルとに接続された支柱と、前記支柱から互いに異なる方向に延び、前記支柱と前記天井部躯体との間に張設された複数の支線と、を備える、ことを特徴とする天井構造が提供される。

本発明によれば、天井下地材の構成に大きく左右されずに水平力に対する耐久性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る天井構造の説明図。 支柱の部分断面図。 （Ａ）乃至（Ｃ）は接続金物の説明図。 （Ａ）は別実施形態の支柱の部分断面図、（Ｂ）は別実施形態の接続金物の説明図。 （Ａ）は別実施形態の支柱の部分断面図、（Ｂ）は別実施形態の接続金物の説明図。 （Ａ）は別実施形態の支柱部材と接続金物との接続部分の斜視図、（Ｂ）は別実施形態の支柱部材下部の各側面図。

＜第１実施形態＞
図１は本発明の一実施形態に係る天井構造Ａ１の説明図である。天井構造Ａは、天井下地材１と、天井パネル２と、支柱３と、複数の支線４と、を備える。

天井下地材１は吊り具５によって、天井部躯体Ｂから吊り下げられている。天井部躯体Ｂは例えば直上階の床スラブである。吊り具５は、ネジ棒等の鋼棒５１とハンガ５２とを備える。鋼棒５１の上端は天井部躯体Ｂに固定され、下端は例えばナットによりハンガ５２に固定されている。

天井下地材１は、複数の野縁受け１０と複数の野縁１１とを備える。野縁受け１０と野縁１１とは互いに直交するように水平に配設され、その交差部においてクリップ１１により互いに接合される。野縁受け１０はハンガ５２に係止され、吊り具５により天井部躯体Ｂから吊り下げられている。野縁受け１０及び野縁１１は例えば溝形鋼である。図１の例では、サイズの異なる野縁１１が用いられている。

天井パネル２は天井下地材１に支持されている。天井パネル２は例えばタッピングネジにより野縁１１に固定される。

支柱３は、天井部躯体Ｂと天井パネル２とに接続されている。複数の支線４は、支柱３と天井部躯体Ｂとの間に張設されている。本実施形態は支柱支線方式により、支柱３を天井部躯体Ｂに支持させる構成である。支線４は、ワイヤ等の線材或いはネジ棒等の鋼棒を採用することができる。支線４は、その一端が天井部躯体Ｂに、他端が支柱３に接続される。支線４の途中部位或いは端部に、ターンバックル等の緊張具４１を設けることにより緊張部４１によって緊張される。支線４は支柱３から互いに異なる方向に延びている。複数の支線４は例えば支柱３を中心として平面視で放射状に延びる。支線４の数は３つ以上（３方向以上）が好ましい。

支柱３は、支柱部材３１と、接続金物３２と、接続金物３３とを備え、上下の長さが調整可能である。接続金物３３は複数の金具３３１乃至３３３を備える。図２及び図３を参照して支柱３の構成について詳述する。図２は支柱３の部分断面図である。図３（Ａ）は金具３３１の平面図、正面図及び底面図である。図３（Ｂ）は金具３３２の平面図、正面図及び底面図である。図３（Ｃ）は金具３３３の平面図及び正面図である。

支柱部材３１は上下に延びる棒状の部材であり、本実施形態の場合、断面円形の鋼材であり、特に、鋼管とすることで軽量化を図っている。支持本体３１は角型鋼管等であってもよい。支柱部材３１の上部外周にはネジ部３１ａが形成されている。なお、より長い全長の支柱部材３１が必要な場合は、複数の部材をジョイントで連結して支柱部材３１としてもよい。

接続金物３２は、ネジ部３１ａと螺合するネジ部を有する筒部３２ａと、ベースプレート３２ｂとを備える。ベースプレート３２ｂはボルト等の締結部材で天井部躯体Ｂに固定され、支柱部材３１は接続金物３２を介して天井部躯体Ｂに接続されることになる。

接続金物３３は支柱部材３１の下端部に設けられ、支柱部材３１と天井パネル２とを接続する。本実施形態の場合、接続金物３３は更に、支柱３の全長調整機構と支線４の接続構造とを備えている。

金具３３１は、支柱部材３１の下端部と接続される支柱部材接続部を構成すると共に、複数の支線４が接続される支線接続部を構成している。金具３３１は、支線４が接続される円盤状のプレート３３１２と、プレート３３１２から上方に延びる接続部３３１１と、プレート３３１２から下方に延びる接続部３３１３と、を備えている。

接続部３３１１は支柱部材３１の下端部を挿入可能な円筒状をなしており、その周壁には、互いに対向する位置に一対のネジ孔３３１１ａが形成されている。支柱部材３１の下端部を接続部３３１１に挿入した状態で、ネジ孔３３１１ａにネジ６を締結して支柱部材３１の周面を押圧することで、支柱部材３１と金具３３１とが互いに固定される。この固定方式は、固定位置を上下に調整可能であるという利点がある。なお、これらの固定方法は、他の方式も採用可能であり、例えば、支柱部材３１の上端部と接続金物３２との固定方式のようにネジによる締結であってもよい。

プレート３３１２には、支線４を接続する複数の接続孔３３１２ａが形成されている。接続孔３３１２ａは周方向に複数部位に形成されており、支線４の張設部位を選択する自由度を高めた構成としている。なお、本実施形態では、支線４との接続構造をより簡易にする点で接続孔３３１２ａを採用したが、他の接続構造（例えばネジ締結）も採用可能である。

接続部３３１３は円筒状をなしており、その内周面には金具３３２との接続用のネジ部３３１３ａが形成されている。

金具３３２は、支柱３の全長調整機構を構成している。金具３３２は円盤状のプレート３３２２と、プレート３３２２から上方に延びる接続部３３２１と、プレート３３２２から下方に延びる接続部３３２４と、プレート３３２２の下面と接続部３３２４の上部周面とに接続された複数のリブ３３２３と、を備える。

接続部３３２１は本実施形態の場合、外周面にネジ部が形成された丸鋼状をなし、金具３３１のネジ部３３１３ａに挿入されて螺合する。接続部３３２４は本実施形態の場合、上部を除いて外周面にネジ部が形成された丸鋼状をなし、金具３３３のネジ部３３３１ａと螺合する。そして、ネジ部３３１３ａに対する接続部３３２１のネジ込み量又はネジ部３３３１ａに対する接続部３３２４のネジ込み量によって、金具３３１と金具３３３との間の上下方向の距離を可変とする。これにより支柱３の全長が伸縮し、天井パネル２のレベル調整を行える。接続部３３２１とネジ部３３１３ａの組と、接続部３３２４とネジ部３３１３ａの組とで、ネジを互いに逆ネジとしてもよい。

複数のリブ３３２３は、金具３３２の補強を行うと共に、天井パネル２のレベル調整を行うために、作業者が工具或いは手で金具３３２を回す際に利用する操作部としても機能する。

本実施形態では、支柱３の全長調整機構をネジ込み量により調整する機構としたが、他の方式も採用可能である。例えば、一方の部材に複数の高さ選択用の孔を上下方向に設け、他方の部材に一つの係合孔を設け、高さ選択用の孔の一つと、係合孔とにピンを差し込む構成でもよい。

金具３３３は、天井パネル２と接続されるパネル接続部を構成する。金具３３３は、ベースプレート３３３３と、ベースプレート３３３３に立設された接続部３３３１と、ベースプレート３３３３の上面と接続部３３３１の周面とに接続された複数のリブ３３３２と、スペーサ３３３４と、を備える。

ベースプレート３３３３は板状をなしており、本実施形態の場合、平面視で方形をなしている。ベースプレート３３３３は例えばタッピングネジにより天井パネル２と接続される。タッピングネジにより天井パネル２と接続する場合、更に、ベースプレート３３３３の下面と天井パネル２とを両面粘着テープ等の接着剤で固定することが好ましい。これにより、天井パネル２から支柱３への水平力の伝達がスムーズになり、応力集中を軽減でき、一か所で大面積の耐震補強が可能となる。

接続部３３３１は円筒状をなしており、その内周面には、金具３３２の接続部３３２４が螺合するネジ部３３３１ａが形成されている。複数のリブ３３３２は金具３３３の強度を補強する。スペーサ３３３４は、ベースプレート３３３３上面に固定されており、野縁受け１０とベースプレート３３３３との間の隙間を埋める部材であり、本実施形態の場合、角型鋼管である。スペーサ３３３４を野縁受け１０とベースプレート３３３３との間の緩衝材として機能させることができる。

係る構成からなる天井構造Ａでは、支柱３と複数の支線４とによる支柱支線式の構造で、天井下地材１を介さずに天井パネル２の耐震補強を行う構造としている。支線４の緊張力を高めても天井下地材１にその負荷がかかることがなく、天井パネル２から水平力を天井下地材１を介さずに天井部躯体Ｂに伝達する構造であるため、天井下地材１に対する応力集中を抑制できる。よって、天井下地材１の構成に大きく左右されずに水平力に対する耐久性を向上することができる。

また、天井下地材１に対する応力集中を抑制できるので、支柱３一か所でより大面積の耐震補強が可能となる。支線４を張る方向は比較的自由度が高いため、天井裏に設備機器や配管類が存在していたとしても、その影響を受けにくく、施工性がよい。

接続金物３３に支柱３の全長調整機構を設けたことで、天井パネル２のレベル調整が可能であり、特に、支線４の緊張後にもレベル調整が可能である。

天井懐が大きい場合でも、支柱３と支線４の長さを調整するのみで基本的な仕口が同一であり、建物構造に対する適用柔軟性が高い構造を提供できる。

天井下地材１の構成に大きく左右されないことから、天井下地材１及び天井パネル２を備える既設天井の補強構造としても有効であり、標準仕様の既設天井を全面的に撤去することなく、支柱３及び支線４を増設することでその耐震補強を行える。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、支線接続部を構成するプレート３３１２が、支柱部材３１側に位置しているが、天井パネル２側に支線接続部を位置させてもよい。つまり、支柱部材３１よりも天井パネル２に近い部位に支線接続部を位置させてもよい。図４（Ａ）はその一例を示し、支柱３に代わる本実施形態の支柱３’の部分断面図である。図４（Ｂ）は金具３３３に代わる本実施形態の金具３３３’の平面図及び正面図である。以下、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。

支柱３’は、支柱部材３１’と、接続金物３３’とを備え、上下の長さが調整可能である。支柱部材３１’は、接続金物３２に代わる接続金物３２’と、金具３３１に代わる金具３３１’と、を一体に備えている。支柱部材３１’は上下に延びる棒状の部材であり、本実施形態の場合、断面角形の鋼材である。なお、より長い全長の支柱部材３１’が必要な場合は、複数の部材をジョイントで連結して支柱部材３１’としてもよい。

接続金物３２’は支柱部材３１’の上端部に固着されており、ベースプレート３２ｂと支柱部材３１’の側面との間にリブ３２ｃが接続されている。金具３３１’は支柱部材３１’の下端部に固着されている。金具３３１’はプレート３３１２に代わる円盤状のプレート３３１２’を備える。プレート３３１２’には支線４が接続されず、したがって、支線４の接続孔は形成されていない。プレート３３１２’と支柱部材３１’の側面との間にリブ３３１４が接続されている。

接続部３３１３は第１実施形態と同様の構成であり、プレート３３１２’から下方に延びている。ただし、本実施形態ではプレート３３１２’と接続部３３１３の周面との間にリブ３３１４が接続されている。

接続金物３３’は、本実施形態の場合、２部材構成となっており、第１実施形態と同じ構成の金具３３２と、金具３３３にプレート３３３５を一体に設けた金具３３３’と、から構成される。プレート３３３５は、複数の支線４が接続される支線接続部を構成しており、支線４を接続する複数の接続孔３３３５ａが形成されている。第１実施形態の接続孔３３３５ａと同様、接続孔３３３５ａは周方向に複数部位に形成されており、支線４の張設部位を選択する自由度を高めた構成としている。無論、第１実施形態でも述べたとおり、接続孔３３３５ａに代えて他の接続構造（例えばネジ締結）も採用可能である。

係る構成からなる支柱３’では、天井パネル２側に支線接続部（３３３’）を位置させていることから、支柱３’に対する支線４の緊張力の作用点が天井パネル２に近接させることができ、水平力作用時に支柱部材３１’の変形を抑制し得る。なお、本実施形態では、支線接続部（３３３’）の位置のみならず、接続金物３２’や支柱部材３１’の構成も第１実施形態と異なる構成としたが、例えば、第１実施形態において、プレート３３１２を金具３３１から除き、金具３３３に代えて金具３３３’を採用する構成も採用可能である。

＜第３実施形態＞
接続金物を実質的に一部材から構成してもよい。図５（Ａ）はその一例を示し、支柱３或いは３’に代わる本実施形態の支柱３”の部分断面図である。図５（Ｂ）は金具３３３或いは３３３’に代わる本実施形態の金具３３３”の平面図及び正面図である。図６（Ａ）は本実施形態における支柱部材３１”と接続金物３３”（金具３３３”）との接続部分の斜視図であり、図６（Ｂ）は支柱部材３１”下部の各側面図である。以下、第１及び第２実施形態と同じ構成については同じ符号を付して説明を省略し、異なる構成について説明する。

支柱３’は、支柱部材３１”と、接続金物３３”とを備える。本実施形態の場合、支柱部材３１”は、第２実施形態と同様の接続金物３２’を一体に備える。支柱部材３１”は上下に延びる棒状の部材であり、本実施形態の場合も、断面角形の鋼材である。なお、より長い全長の支柱部材３１’が必要な場合は、複数の部材をジョイントで連結して支柱部材３１’としてもよい。

接続金物３３”は、本実施形態の場合、実質的に１部材構成となっており、第２実施形態の金具３３３’に類似の金具３３３”から構成される。

金具３３３”と第２実施形態の金具３３３’との違いは、接続部にある。金具３３３”の接続部３３３１’は、支柱部材３１”に対応して断面角形の鋼管としており、本実施形態では、そのサイズは支柱部材３１”と同様である。その他の構成は同じである。

接続部３３３１’には、接続部３３３１’と支柱部材３１”の下端部とを接続するための下地材３３４が固着されている。下地材３３４は、本実施形態の場合、Ｌ字型のアングル材３３４１及び３３４２から構成されている。なお、アングル材以外にも、断面角形の鋼管等も採用可能である。

アングル材３３４１及び３３４２は、略角筒型となるように組み合わされ、接続部３３３１’の内側に隙間がほとんどできないように、その辺部分内面に固着される。本実施形態では、溶接による固着としている。接続部３３３１’の各側壁には、溶接作業用の開口部３３３１ｂが設けられており、開口部３３３１ｂの周縁をアングル材３３４１又は３３４２とスポット溶接することで下地材３３４を接続部３３３１’に固着する構成としている。

接続部３３３１’と支柱部材３１”の下端部とは、互いの端面が接する形で下地材３３４を介して接続される。支柱部材３１”は現場の不陸調整等により、１０ｃｍ程度の全長の調整が可能である。

支柱部材３１”の下端部と下地材３３４とは、ここでは、タッピングネジＴＳにより互いに固定される。本実施形態では、支柱部材３１”の下端部にタッピングネジ用の下穴ｈ１〜ｈ３が設けられている。下穴ｈ１〜ｈ３は、支柱部材３１”の四側面３１１ａ〜３１１ｄにそれぞれ形成されている。タッピングネジＴＳの干渉を回避するため、図６（Ｂ）に示すように、側面３１１ａ〜３１１ｄ毎に下穴ｈ１〜ｈ３の位置（高さ）をずらしている。なお、支柱部材３１”と金具３３３’との接続構造は、これに限られず、様々な構造を採用可能である。例えば、下地材３３４と、支柱部材３１”及び金具３３３’との各固定は、いずれも溶接としてもよいし、逆に、タッピングネジを用いた固定としてもよい。

本実施形態では、接続金物３３”を実質的に１部材構成としたことで、支柱３’の剛性向上を図ることが可能である。また、角形鋼管は各種の板厚の市販品が出回っている。このため、支柱部材３１”や接続部３３３３１’としてより厚肉の鋼管が比較的簡易に採用可能であり、剛性向上を比較的簡易に図ることが可能である。

Claims (5)

1. 天井部躯体から吊り具によって吊り下げられた天井下地材と、
   前記天井下地材に支持された天井パネルと、
   前記天井部躯体と前記天井パネルとに接続された支柱と、
   前記支柱から互いに異なる方向に延び、前記支柱と前記天井部躯体との間に張設された複数の支線と、を備える、
   ことを特徴とする天井構造。
2. 請求項１記載の天井構造であって、
   前記支柱は、その全長を伸縮させる全長調整機構を備える、
   ことを特徴とする天井構造。
3. 天井部躯体に接続された支柱部材の下端部に設けられる接続金物であって、
   前記下端部と接続される支柱部材接続部と、
   前記天井部躯体から吊り下げられた天井下地材に支持された天井パネルと接続されるパネル接続部と、
   前記接続金物から互いに異なる方向に延び、前記接続金物と前記天井部躯体との間に張設される複数の支線が接続される支線接続部と、を備える、
   ことを特徴とする接続金物。
4. 請求項３記載の接続金物であって、
   前記支柱部材接続部と前記パネル接続部との間の距離を可変とする調整機構を備える、
   ことを特徴とする接続金物。
5. 天井部躯体から吊り具によって吊り下げられた天井下地材と、
   前記天井下地材に支持された天井パネルと、
   を備える既設天井の補強構造であって、
   前記天井部躯体と前記天井パネルとに接続された支柱と、
   前記支柱から互いに異なる方向に延び、前記支柱と前記天井部躯体との間に張設された複数の支線と、を備える、
   ことを特徴とする補強構造。

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