JP2016056660A - 吊り天井補強用金具 - Google Patents

Abstract

【課題】吊り天井構造を効果的且つ効率的に補強することを可能にする吊り天井補強用金具を提供する。
【解決手段】一対の側板部及び該一対の側板部の上端を連結する天板部からなる第１接続部と、一対の側板部及び該一対の側板部の上端を連結する天板部とからなり、第１接続部に一側端を繋げて直交配置された第２接続部とを備え、第１接続部と第２接続部の一対の側板部の間に嵌め込んで、互いに直交配置される補強用主鋼材１３と補強用連結鋼材１４と主鋼材１と連結鋼材５のうちの２つの鋼材を接続して保持するように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、吊り天井を補強するために用いる金具に関する。

従来、例えば学校、病院、生産施設、体育館、プール、空港ターミナルビル、オフィスビル、劇場、シネコン等の建物の天井として、吊り天井が多用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。そして、吊り天井（吊り天井構造）Ａには、例えば図８に示すように、水平の一方向Ｔ１に延設された複数のＴバー（断面逆Ｔ型の支持部材）１と、上端側を上階の床材（上部構造）等に固着し、下端側をＴバー１に接続して配設された複数の吊りボルト（吊り部材）２と、隣り合うＴバー１に架け渡すように配設されて天井面（天井部３）を形成する天井パネル４とを備えて構成したものがある。

また、例えば図９に示すように、複数のＴバー（断面逆Ｔ型の支持部材）１と、上端を上部構造に固着し、下端側をＴバー１に接続して配設された複数の吊り部材２と、隣り合うＴバー１に架け渡すように水平の一方向Ｔ１に直交する他方向Ｔ２に延設されるとともに一方向Ｔ１に所定の間隔をあけて配設された断面逆Ｔ型の連結Ｔバー（Ｔバー）５と、Ｔバー１と連結Ｔバー５からなる格子状の天井下地６にビス留めして一体に取り付けられて天井面（天井部３）を形成する天井パネル４とを備えて構成した吊り天井Ａが用いられている。

一方、上記の吊り天井Ａにおいては、その構造上、地震時に作用する水平力によって横揺れしやすく、この横揺れにより、天井部３の端部が壁や柱、梁などの建物構成部材に衝突し、天井パネル４に破損が生じたり、脱落が生じるおそれがあった。このため、従来、図８、図９に示すように、上部構造などに上端側を接続し、下端側を吊りボルト２や、Ｔバー１、連結Ｔバー５などからなる天井下地６に接続して補強ブレース７を設け、天井下地６及び天井パネル４からなる天井部３の地震時の横揺れを抑えるようにしている。

特開２００３−１３５４０号公報 特開２００３−１３８６８９号公報

しかしながら、上記従来の吊り天井構造Ａにおいては、図９に示すように、地震時に外力が作用し、補強ブレース７に軸力が作用するとともに補強ブレース７の下端側の接合部Ｓに集中応力が作用し、この接合部Ｓに微小に面外倒れの変形が生じるケースがあった。

さらに、図１０に示すように、終局ではＴバー１（５）の引き抜け（すなわち、Ｔバー１（５）に天井パネル４を固着するビス８の引き抜け）が生じ、天井パネル４の落下を招くおそれがある。

このため、特に、より線形な荷重変位曲線が求められる吊り天井に対し、補強を要する所望の箇所を効果的且つ効率的で容易に補強する手法が強く求められていた。

本発明は、上記事情に鑑み、吊り天井構造を効果的且つ効率的に補強することを可能にする吊り天井補強用金具を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の吊り天井補強用金具は、水平の一方向に延設される主鋼材及び他方向に延設される連結鋼材を格子状に組み付けてなる天井下地に、補強用主鋼材と補強用連結鋼材を追加設置して吊り天井構造を補強するための吊り天井補強用金具であって、所定の間隔をあけて対向配置される一対の側板部及び該一対の側板部の上端を連結する天板部からなる第１接続部と、所定の間隔をあけて対向配置される一対の側板部及び該一対の側板部の上端を連結する天板部とからなり、前記第１接続部に一側端を繋げて直交配置された第２接続部とを備え、前記第１接続部と前記第２接続部の前記一対の側板部の間に嵌め込んで、互いに直交配置される前記補強用主鋼材と前記補強用連結鋼材と前記主鋼材と前記連結鋼材のうちの２つの鋼材を接続して保持するように構成されていることを特徴とする。

本発明の吊り天井補強用金具においては、第１接続部と第２接続部の一対の側板部の間に嵌め込むことで、互いに直交配置される補強用主鋼材と補強用連結鋼材と主鋼材と連結鋼材のうちの２つの鋼材を容易に接続して保持することができる。

これにより、容易に補強用主鋼材や補強用連結鋼材を追加することが可能になり、効果的且つ効率的に吊り天井構造の復元力特性を大幅に向上させ、吊り天井構造に優れた耐震性能を付与することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る吊り天井補強用金具を用いて補強した吊り天井構造を示す天井裏側からの平面視図である。 （ａ）Ｔバーと、（ｂ）Ｔバーを切断して形成した補強用Ｔバー（補強用連結Ｔバー）を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る吊り天井構造のＴバーと連結Ｔバーの接続部分を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る吊り天井補強用金具を示す正面図である。 図４のＸ１−Ｘ１線矢視図である。 図４のＸ２−Ｘ２線矢視図である。 本発明の一実施形態に係る吊り天井補強用金具を用いて補強した吊り天井構造と、従来の吊り天井構造のスリップモデルを比較した図である。 従来の吊り天井構造を示す天井裏側からの斜視図である。 吊り天井構造を示す天井裏側からの斜視図である。 補強ブレースの下端側接合部を示す正面図である。

以下、図１から図７（及び図９、図１０）を参照し、本発明の一実施形態に係る吊り天井補強用金具について説明する。

図１（及び図９）に示すように、本実施形態の吊り天井構造Ｂは、従来の吊り天井構造Ａと同様、水平の一方向Ｔ１に延設され、一方向Ｔ１に直交する他方向Ｔ２に所定の間隔をあけて配設される複数のＴバー（断面逆Ｔ型の主鋼材、鋼材）１と、上端を上部構造に固着し、下端側をＴバー１に接続して配設された複数の吊りボルト（吊り部材）２と、他方向Ｔ２に延び、隣り合うＴバー１に架け渡して連結し、一方向Ｔ１に所定の間隔をあけて配設される複数の断面逆Ｔ型の連結Ｔバー（連結鋼材、鋼材）５と、天井下地６にビス留めして一体に取り付けられて天井面（天井部３）を形成する天井パネル（天井材）４とを備えて構成されている。

また、Ｔバー１と連結Ｔバー５、すなわち、格子状に組み付けられた鋼材によって天井下地６が構成されている。さらに、本実施形態では、隣り合うＴバー１の間隔を９１０ｍｍ、隣り合う連結Ｔバー５の間隔を４５５ｍｍとして天井下地６が構成されている。

また、図９に示すように、補強ブレース７は、ブレース接続用金具１０を用いて、天井下地６に接続して設けられている。このとき、本実施形態では、一方向Ｔ１に一対の補強ブレース７がＶ型を呈するように並設されている。

また、吊りボルト２は、吊り部材接続用金具１１を介して天井下地６のＴバー１に下端側を接続して設けられ、天井下地６を吊り下げ支持している。

さらに、天井下地６の下面に、例えば直貼岩綿吸音板のような軽量の天井パネル４が、ビス８を下側からこの天井パネル４、天井下地６に貫通させて固設されている。このように複数の天井パネル４を天井下地６に取り付けることで天井面が形成されている。

そして、上記のようなブレース接続用金具１０を用いて補強ブレース７が天井下地６に強固に固着され、さらに吊り部材接続用金具１１を用いて吊りボルト２が天井下地６に強固に固着されているため、地震が発生した際に、天井慣性力（水平力）が天井下地６を通じて補強ブレース７に伝達されることになる。

一方、本実施形態の吊り天井構造Ｂにおいては、図１に示すように、補強ブレース７の下端側の接合部Ｓ（ブレース接続用金具１０）を中央とし、この接合部Ｓの周囲（天井下地６の一部）にブレース接合部補強構造１２が設けられている。

このブレース接合部補強構造１２は、一方向Ｔ１に沿って延設され、両端部をそれぞれ隣り合う連結Ｔバー５に接続して配設される補強用Ｔバー（補強用主鋼材）１３と、他方向Ｔ２に沿って延設され、両端部をＴバー１及び／又は補強用Ｔバー１３に接続して配設される補強用連結Ｔバー（補強用連結鋼材）１４と、互いに直交配置される補強用Ｔバー１３、補強用連結Ｔバー１４、Ｔバー１、連結Ｔバー５のうちの２つの鋼材を接続して保持するための吊り天井補強用金具１５とを備えて構成されている。

また、本実施形態の補強用Ｔバー１３は、図２に示すように、Ｔバー１を切断し所定の長さ寸法にして形成したものであり、４５５ｍｍの長さで形成されている。そして、本実施形態では、補強ブレース７の下端側の接合部ＳのＴバー１を間にした他方向Ｔ２の前後にそれぞれ２２７．５ｍｍの間隔をあけ、計４本の補強用Ｔバー１３が配設されている。

補強用連結Ｔバー１４は、図２に示すように、連結Ｔバー５を切断し所定の長さ寸法にして形成したものであり、２２７．５ｍｍの長さで形成されている。そして、本実施形態では、補強ブレース７の下端側の接合部Ｓを間にした一方向Ｔ１の前後にそれぞれ２２７．５ｍｍの間隔をあけ、計４本の補強用連結Ｔバー１４が配設されている。

ここで、図２及び図３に示すように、Ｔバー１や連結Ｔバー５は、所定の長さに形成されるとともに、その両端部に固着して固定金具１６が長さ方向外側に突設されている。また、Ｔバー１や連結Ｔバー５には、固定金具１６を差し込んで接続するための接続用孔１７が貫通形成されている。そして、一方向Ｔ１または他方向Ｔ２に隣り合うＴバー１や連結Ｔバー５の固定金具１６を接続用孔１７に差し込み、互いの固定金具を折り曲げる（かしめる）ことで一体に接続するように構成されている。

一方、本実施形態では、図２に示すように、補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４としてＴバー１や連結Ｔバー５を所定の長さに切断したものを使用するため、各補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４は、例えば一端部に固定金具１６があるのに対し、切断して形成された他端部に固定金具１６がない。

このような補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４の固定金具１６がない端部をＴバー１や連結Ｔバー５、補強用Ｔバー１３に接続するために、本実施形態では吊り天井用補強金具１５を用いる。

本実施形態の吊り天井用補強金具１５は、図４から図６に示すように、所定の間隔をあけて対向配置される一対の側板部２０、２１と一対の側板部２０、２１の上端を連結する天板部２２とからなる第１接続部２３と、所定の間隔をあけて対向配置される一対の側板部２４、２５と一対の側板部２４、２５の上端を連結する天板部２６とからなり、第１接続部２３の長さ方向略中央に一側端を繋げ、直交配置された第２接続部２７とを備えて略Ｔ字状に形成されている。
また、各側板部２０、２１、２４、２５には、ビス（あるいはボルト）を挿通するすための挿通孔２８が貫通形成されている。

そして、図１、図４から図６に示すように、固定金具１６で一端部を接続し各補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４を補強ブレース７の下端側の接合部Ｓの周囲に配設する。これとともに、補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４の他端部側が配され、Ｔ字状に交差する連結Ｔバー５、補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４の各交差部に、第１接続部２３の一対の側板部２０、２１、第２接続部２７の一対の側板部２４、２５の間に連結Ｔバー５、補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４を上方から嵌め込んでＴ字状の吊り天井補強用金具１５を取り付ける。

また、各吊り天井補強用金具１５の各側板部２０、２１、２４、２５に形成された挿通孔２８にビスやボルトを挿通させ、吊り天井補強用金具１５の第１接続部２３、第２接続部２７をそれぞれ連結Ｔバー５、補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４に固着する。

さらに、天井面側からビス８を打ち込み、天井パネル４を補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４に固着する。

上記のように構成した本実施形態の吊り天井用補強金具１５及びこれを備えた吊り天井構造Ｂにおいては、固定金具１６がない補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４の端部側の連結Ｔバー５、補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４への接続作業が、吊り天井補強用金具１５を用いることで容易に行える。

また、図７のスリップモデルに示すように、従来の吊り天井構造と比較し、本実施形態のブレース接合部補強構造１２を備えた吊り天井構造Ｂは、吊り天井用補強金具１５を用いて補強ブレース７の下端側接合部Ｓの周囲に補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４を追加することで、さらに補強ブレース７の下端側接合部Ｓの周囲のビス止め数が増えることで、補強ブレース７の下端側接合部Ｓの周囲の面外剛性が高く、優れた復元力特性を付与することができる。

したがって、本実施形態の吊り天井用補強金具１５及びこれを備えた吊り天井構造Ｂにおいては、固定金具１６がない補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４を吊り天井補強用金具１５によって容易に連結Ｔバー５、補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４に接続することができる。

また、吊り天井補強用金具１５、固定金具１６で接続して補強ブレース７の下端側接合部Ｓの周囲に補強用Ｔバー１３や補強用連結Ｔバー１４を追加することができ、さらに補強ブレース７の下端側接合部Ｓの周囲のビス止め数が増やすことができ、補強ブレース７の下端側接合部Ｓの周囲の面外剛性を大幅に向上させることができる。

これにより、本実施形態の吊り天井用補強金具１５及びこれを備えた吊り天井構造Ｂによれば、補強ブレース７の下端側接合部Ｓを効果的且つ効率的に補強することができるとともに、復元力特性を大幅に向上させ、優れた耐震性能を付与することが可能になる。

よって、地震時に外力が作用し、補強ブレース７の下端側の接合部Ｓに集中応力が作用した場合に、この接合部Ｓに微小に面外倒れの変形が生じることを抑止でき、Ｔバー１の引き抜け（すなわち、Ｔバー１に天井パネル４を固着するビス８の引き抜け）が生じて天井パネル４が落下することを防止できる。

以上、本発明に係る吊り天井用補強金具の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、４本の補強用Ｔバー１３と４本の補強用連結Ｔバー１４を追加してブレース接合部補強構造１２が構成されているものとし、これにより、吊り天井用補強金具１５がＴ字状に形成されているものとしたが、特に補強用Ｔバー１３と補強用連結Ｔバー１４の追加本数を限定する必要はない。そして、これに伴い、吊り天井用補強金具１５は十字状など他の形状で形成してもよい。

また、本実施形態では、補強ブレース７の下端側の接合部Ｓの周囲を補強するものとして説明を行ったが、本発明に係る吊り天井用補強金具は、補強ブレース７の下端側の接合部Ｓの周囲に限らず、吊り天井構造Ｂの所望の箇所を補強する際に用いても勿論構わない。

１ Ｔバー（主鋼材）
２ 吊りボルト（吊り部材）
３ 天井部
４ 天井パネル
５ 連結Ｔバー（連結鋼材）
６ 天井下地
７ 補強ブレース
８ ビス
１０ ブレース接続用金具
１１ 吊り部材接続用金具
１２ ブレース接合部補強構造
１３ 補強用Ｔバー（補強用主鋼材）
１４ 補強用連結Ｔバー（補強用連結鋼材）
１５ 吊り天井補強用金具
１６ 固定金具
１７ 接続用孔
２０ 側板部
２１ 側板部
２２ 天板部
２３ 第１接続部
２４ 側板部
２５ 側板部
２６ 天板部
２７ 第２接続部
２８ 挿通孔
Ａ 従来の吊り天井構造
Ｂ 吊り天井構造
Ｓ 補強ブレースの下端側の接合部
Ｔ１ 一方向
Ｔ２ 他方向
Ｔ３ 上下方向

Claims (1)

1. 水平の一方向に延設される主鋼材及び他方向に延設される連結鋼材を格子状に組み付けてなる天井下地に、補強用主鋼材と補強用連結鋼材を追加設置して吊り天井構造を補強するための吊り天井補強用金具であって、
   所定の間隔をあけて対向配置される一対の側板部及び該一対の側板部の上端を連結する天板部からなる第１接続部と、
   所定の間隔をあけて対向配置される一対の側板部及び該一対の側板部の上端を連結する天板部とからなり、前記第１接続部に一側端を繋げて直交配置された第２接続部とを備え、
   前記第１接続部と前記第２接続部の前記一対の側板部の間に嵌め込んで、互いに直交配置される前記補強用主鋼材と前記補強用連結鋼材と前記主鋼材と前記連結鋼材のうちの２つの鋼材を接続して保持するように構成されていることを特徴とする吊り天井補強用金具。

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