JP2016205084A - 天井下地構造及び接合治具 - Google Patents

Abstract

【課題】高い耐震性を有し、施工も容易な天井下地構造及び接合治具を提供する。【解決手段】本発明に係る天井下地構造は、構造躯体に支持された架構部と、架構部に支持され天井下地面を形成する天井下地部１１とから構成されている。架構部は、上端部が構造躯体に接合され下方に延びる束材と、隣接する束材間に架設された梁材１４とを構造材として備え、天井下地部１１は、リップ部２０ａを有する溝形鋼からなる天井下地材２０と、天井下地材２０のリップ部２０ａを切欠部１８ｂで保持する下地受け材１８と、下地受け材１８を梁材１４に接合する接合治具２１とを備えている。接合治具２１は、梁材１４を挟み込んだ状態で梁材１４に接合される挟持部２２と、挟持部２２から突出し下地受け材１８が装着される短ボルト２３とを有している。【選択図】図２

Description

本発明は、天井下地構造及び天井下地構造に使用される接合治具に関する。

従来、オフィスビル等の建築物では、構造躯体から吊した吊りボルトの下端部に吊りハンガー（吊り金具）を取り付け、この吊りハンガーで天井下地材を支持する吊り天井構造が多く採用されてきた。しかし、２０１１年３月に発生した東日本大震災では、おびただしい数の吊り天井落下事故が広域にわたって発生した。そのため、天井裏空間にブレースを配置することにより、地震時における天井面の揺れを軽減して吊り天井の耐震性を向上させることが行われている（例えば特許文献１や特許文献２参照）。

特開２０１４−２２４４４５号公報 特開２０１５−７３２６号公報

国土交通省は、建築物における天井脱落対策に係る技術基準の告示を２０１３年８月に公布した。この告示では、脱落すると重大な危害を与えるおそれのある天井として５つの条件を定め、この全ての条件に該当するものを「特定天井」と規定し、中地震で天井が損傷しないことを検証することとされた。

しかし、新設又は既設の特定天井を従来通りの吊り天井としたまま上記技術基準をクリアしようとすると、地震時に天井面が揺れ動かないように、天井裏空間に多数のブレースを配置しなければならないが、設備機器やダクトが入り組んでいる天井裏空間に多数のブレースを配置するのは極めて困難である。また、施工に要する人件費も従来に比べて大幅に増加する。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高い耐震性を有し、施工も容易な天井下地構造及び接合治具を提供することを目的とする。なお、本発明は特定天井のみを対象とするものではなく、その他一般の天井も対象としている。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る天井下地構造は、構造躯体に支持された架構部と、前記架構部に支持され天井下地面を形成する天井下地部とから構成され、
前記架構部は、上端部が前記構造躯体に接合され下方に延びる束材と、隣接する前記束材間に架設された梁材とを構造材として備え、
前記天井下地部は、リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材と、前記天井下地材のリップ部を切欠部で保持する下地受け材と、前記下地受け材を前記梁材に接合する接合治具とを備え、
前記接合治具は、前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記下地受け材が装着される短ボルトとを有することを特徴としている。

また、第２の発明に係る天井下地構造は、構造躯体に支持された架構部と、前記架構部に支持され天井下地面を形成する天井下地部とから構成され、
前記架構部は、上端部が前記構造躯体に接合され下方に延びる束材と、隣接する前記束材間に架設された梁材とを構造材として備え、
前記天井下地部は、リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材と、前記天井下地材のリップ部を切欠部で保持し該天井下地材のレベル調整を行うレベル調整治具と、前記レベル調整治具を前記梁材に接合する接合治具とを備え、
前記接合治具は、前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記レベル調整治具が装着される短ボルトとを有することを特徴としている。

また、第３の発明は、リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材のリップ部を切欠部で保持する下地受け材を、構造躯体に支持された架構部の梁材に接合する接合治具であって、
前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記下地受け材が装着される短ボルトとを有することを特徴としている。

また、第４の発明は、リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材のリップ部を切欠部で保持し該天井下地材のレベル調整を行うレベル調整治具を、構造躯体に支持された架構部の梁材に接合する接合治具であって、
前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記レベル調整治具が装着される短ボルトとを有することを特徴としている。

本発明では、地震等によって発生する部材応力及び部材変形量が許容値以下となるように構造計算によって算定された断面を有する構造材を用いて、天井を支持する架構部を構造躯体の直下に構成する。そして、短ボルトを有する接合治具を架構部の梁材に接合し、天井下地材を保持する下地受け材又はレベル調整治具を接合治具の短ボルトに装着する。地震によって架構部及び短ボルトに発生する応力及び変形量は許容値以下となるため、大きな地震でも天井面が大きく揺れ動くことはない。
また、架構部を構成する梁材を接合治具の挟持部で挟持することにより当該接合治具を梁材に接合すると共に、天井下地材を下地受け材又はレベル調整治具にワンタッチで取り付けることができるので、従来に比べて施工に要する手間が大幅に軽減される。

また、第１乃至第４の発明では、前記短ボルトの材長が２５ｍｍ〜１００ｍｍとされていることを好適とする。

短ボルトの材長が２５ｍｍ未満であると、下地受け材又はレベル調整治具の装着が不十分となり、短ボルトの材長が１００ｍｍ超であると、地震時に短ボルトに発生する曲げ応力及び曲げ変形量が過大となるおそれがある。

本発明に係る天井下地構造は、構造躯体の直下に構成した構造材からなる架構部に、短ボルトが設けられた接合治具を接合し、天井下地材を保持する下地受け材又はレベル調整治具を接合治具の短ボルトを介して架構部で支持するので、地震時に天井面が大きく揺れ動くことがなく高い耐震性を有している。また、架構部を構成する梁材を接合治具の挟持部で挟持することにより当該接合治具を梁材に接合するようにし、さらに天井下地材を下地受け材又はレベル調整治具にワンタッチで取り付けることができるので施工も容易である。

本発明の第１の実施の形態に係る天井下地構造の模式図である。 同天井下地構造における天井下地部の分解斜視図である。 同天井下地構造に使用される接合治具の斜視図である。 天井下地材が下地受け材に接合された状態を示した模式図である。 接合治具をＨ形鋼からなる梁材に取り付ける方法を示した模式図である。 本発明の第２の実施の形態に係る天井下地構造における天井下地部の分解斜視図である。 同天井下地構造に使用される接合治具の斜視図である。 接合治具をリップ溝形鋼からなる梁材に取り付ける方法を示した模式図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。

［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る天井下地構造１０は、図１に示すように、Ｈ形鋼梁からなる構造躯体１７に支持された架構部１３と、架構部１３に支持され天井下地面を形成する天井下地部１１とから構成されている。

架構部１３は、上端部が構造躯体１７の下フランジ１７ａに接合され下方に延びる束材１６と、隣接する束材１６間に架設された梁材１４とを構造材として備えている。束材１６及び梁材１４はＨ形鋼からなり、地震等によって発生する部材応力及び部材変形量が許容値以下となるように構造計算によって算定された断面を有している。

天井下地部１１は、図２に示すように、リップ部２０ａを有する溝形鋼からなる天井下地材２０と、天井下地材２０を保持する断面Ｃ形の下地受け材１８と、下地受け材１８を梁材１４に接合する接合治具２１とを備えている。また、接合治具２１には、下地受け材１８のレベル調整を行うためのレベルワッシャー２４が装着される。

接合治具２１は、梁材１４の下フランジ１４ａを挟み込んだ状態で下フランジ１４ａに接合される挟持部２２と、挟持部２２から突出しレベルワッシャー２４及び下地受け材１８が装着される短ボルト２３とを有している（図２参照）。
挟持部２２は帯板材からなり、長辺方向の一方の端部２２ａが一方の面側にコ字状に折り曲げられ、梁材１４の下フランジ１４ａが挿入される凹陥部２２ｃが形成されている（図３参照）。凹陥部２２ｃは、底部の間隙に比べて開口部の間隙が狭く（図５参照）、凹陥部２２ｃに挿入された梁材１４の下フランジ１４ａを、挟持部２２の弾性力で挟み付ける機構とされている。
一方、挟持部２２の他方の端部２２ｂには、他方の面側に突出する短ボルト２３の頭部２３ａが固着されている（図３参照）。短ボルト２３は、材長が２５ｍｍ〜１００ｍｍ、径が８ｍｍ〜２０ｍｍ程度とされている。

天井下地材２０のリップ部２０ａは、天井下地材２０のフランジ先端部を内側（ウェブ側）に曲げた逆Ｕ字状の形状とされている（図４参照）。
一方、下地受け材１８の両フランジは、逆台形状の突起部１８ａが材長方向に隣接して配置された形状とされ（図２参照）、天井下地材２０のリップ部２０ａを引っ掛けて保持する切欠部１８ｂが各突起部１８ａの両側部に形成されている（図４参照）。突起部１８ａは、幅が２０ｍｍ程度、高さが１０ｍｍ程度とされている。また、下地受け材１８のウェブには、接合治具２１の短ボルト２３が挿通する挿通孔（図示省略）が形成されている。

レベルワッシャー２４は矩形状の板材からなり、板材の中央部には短ボルト２３が螺挿するねじ孔２４ａが形成されている。

天井下地部１１の施工手順は以下の通りである。
（１）接合治具２１の挟持部２２の一方の端部２２ａをハンマー４０で叩いて、梁材１４の下フランジ１４ａを挟持部２２の凹陥部２２ｃに挿入させ（図５参照）、接合治具２１の挟持部２２を梁材１４の下フランジ１４ａに接合する。
（２）挟持部２２から下方に突出する短ボルト２３をレベルワッシャー２４のねじ孔２４ａに螺挿し、短ボルト２３を回転中心としてレベルワッシャー２４を回転させ、レベルワッシャー２４の鉛直方向の高さを調節する（図２参照）。

（３）下地受け材１８のウェブに形成された挿通孔に接合治具２１の短ボルト２３を挿通し、ワッシャー２５及びナット２６で下地受け材１８を接合治具２１の短ボルト２３に固定する（図２参照）。
（４）天井下地材２０のリップ部２０ａを下地受け材１８の切欠部１８ｂで保持させ、天井下地材２０を下地受け材１８に取り付ける。

［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態に係る天井下地構造では、架構部を構成する梁材１５がリップ溝形鋼とされている（図６参照）。
梁材１５に支持される天井下地部１２は、リップ部２０ａを有する溝形鋼からなる天井下地材２０と、天井下地材２０を保持し天井下地材２０のレベル調整を行うレベル調整治具１９と、レベル調整治具１９を梁材１５に接合する接合治具３１とを備えている。

接合治具３１は、梁材１５の下フランジ１５ａを挟み込んだ状態で下フランジ１５ａに接合される挟持部３２と、挟持部３２から突出しレベル調整治具１９が装着される短ボルト３３とを有している（図６参照）。
挟持部３２は帯板材からなり、長辺方向両端部が一方の面側に直角に折り曲げられている（図７参照）。さらに、挟持部３２の一方の端部は、その先端部が内側に折り曲げられて逆Ｖ字状の形状とされ、下フランジ１５ａのリップ部１５ｂに引っ掛ける引掛部３２ａとされている（図７、図８参照）。
一方、挟持部３２の中間部には、他方の面側に突出する短ボルト３３の頭部３３ａが固着されている（図７参照）。短ボルト３３は、材長が２５ｍｍ〜１００ｍｍ、径が８ｍｍ〜２０ｍｍ程度とされている。また、挟持部３２の他方の端部側中間部にはビス孔３２ｂが形成されている。

レベル調整治具１９は、内周面に雌ねじが形成された円筒状の雌ねじ部１９ｄを中心部に有する円盤状のベース１９ｃから構成されている。ベース１９ｃ上には、雌ねじ部１９ｄを中心として一方向に一対の突起部１９ａが、それと直交する方向に一対の突起部１９ｅがそれぞれ形成されている（図６参照）。
一対の突起部１９ａは台形状とされ、天井下地材２０のリップ部２０ａを引っ掛けて保持する切欠部１９ｂが各突起部１９ａの両側部に形成されている。突起部１９ａは、幅が４５ｍｍ程度、高さが１５ｍｍ程度とされている。また、一対の突起部１９ｅは矩形状とされ、各中央部にはビス孔１９ｆが設けられている。突起部１９ｅは、幅が２０ｍｍ程度、高さが１５ｍｍ程度とされている。

天井下地部１２の施工手順は以下の通りである。
（１）接合治具３１の挟持部３２の引掛部３２ａを、梁材１５の下フランジ１５ａのリップ部１５ｂに引っ掛け（図８参照）、接合治具３１の挟持部３２をハンマー４０で叩いて、梁材１５の下フランジ１５ａを挟持部３２に嵌入させ、接合治具３１の挟持部３２を梁材１５の下フランジ１５ａに接合する。
なお、接合治具３１と下フランジ１５ａとの接合を強化するため、挟持部３２に設けられたビス孔３２ｂから下フランジ１５ａにビス３４をねじ込み、挟持部３２を下フランジ１５ａにビス３４で固定してもよい。

（２）接合治具３１から下方に突出する短ボルト３３をレベル調整治具１９の雌ねじ部１９ｄに螺挿し、短ボルト３３を回転中心としてレベル調整治具１９を回転させ、レベル調整治具１９の鉛直方向の高さを調節する（図６参照）。
（３）天井下地材２０のリップ部２０ａを、レベル調整治具１９に設けられた一対の突起部１９ａの切欠部１９ｂで保持させ、天井下地材２０をレベル調整治具１９に取り付ける。そして、一対の突起部１９ｅに設けられたビス孔１９ｆから天井下地材２０にビス３５をねじ込み、天井下地材２０をレベル調整治具１９にビス３５で固定する（図６参照）。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、第１の実施の形態における接合治具にレベル調整治具を装着してもよいし、あるいは、第２の実施の形態における接合治具に下地受け材を装着してもよい。

また、上記実施の形態では、Ｈ形鋼を構造躯体としているが、これに限定されるものではなく、鉄筋コンクリートスラブやトラス梁などでもよいことは言うまでもない。同様に、上記実施の形態では、架構部を構成する梁材をＨ形鋼もしくはリップ溝形鋼としているが、これに限定されるものではなく、角形鋼管などでもよい。なお、架構部を構成する梁材を角形鋼管とする場合は、接合治具の挟持部の一方の端部に引掛部を形成せず、挟持部の長辺方向両端部を直角に折り曲げただけとする。

さらにまた、スライド可能に重ね合わされた第１の帯板の一方側の端部と第２の帯板の他方側の端部をそれぞれ一方の面側に折り曲げた挟持部とし、第１の帯板と第２の帯板をスライドさせることで挟持部の両端部間の幅を調整できるようにしてもよい。

１０：天井下地構造、１１、１２：天井下地部、１３：架構部、１４、１５：梁材、１４ａ、１５ａ：下フランジ、１５ｂ、２０ａ：リップ部、１６：束材、１７：構造躯体、１７ａ：下フランジ、１８：下地受け材、１９：レベル調整治具、１８ａ、１９ａ、１９ｅ：突起部、１８ｂ、１９ｂ：切欠部、１９ｃ：ベース、１９ｄ：雌ねじ部、１９ｆ、３２ｂ：ビス孔、２０：天井下地材、２１、３１：接合治具、２２、３２：挟持部、２２ａ、２２ｂ：端部、２２ｃ：凹陥部、３２ａ：引掛部、２３、３３：短ボルト、２３ａ、３３ａ：頭部、２４：レベルワッシャー、２４ａ：ねじ孔、２５：ワッシャー、２６：ナット、３４、３５：ビス、４０：ハンマー

Claims (6)

1. 構造躯体に支持された架構部と、前記架構部に支持され天井下地面を形成する天井下地部とから構成され、
   前記架構部は、上端部が前記構造躯体に接合され下方に延びる束材と、隣接する前記束材間に架設された梁材とを構造材として備え、
   前記天井下地部は、リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材と、前記天井下地材のリップ部を切欠部で保持する下地受け材と、前記下地受け材を前記梁材に接合する接合治具とを備え、
   前記接合治具は、前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記下地受け材が装着される短ボルトとを有することを特徴とする天井下地構造。
2. 構造躯体に支持された架構部と、前記架構部に支持され天井下地面を形成する天井下地部とから構成され、
   前記架構部は、上端部が前記構造躯体に接合され下方に延びる束材と、隣接する前記束材間に架設された梁材とを構造材として備え、
   前記天井下地部は、リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材と、前記天井下地材のリップ部を切欠部で保持し該天井下地材のレベル調整を行うレベル調整治具と、前記レベル調整治具を前記梁材に接合する接合治具とを備え、
   前記接合治具は、前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記レベル調整治具が装着される短ボルトとを有することを特徴とする天井下地構造
3. 請求項１又は２記載の天井下地構造において、前記短ボルトの材長が２５ｍｍ〜１００ｍｍとされていることを特徴とする天井下地構造。
4. リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材のリップ部を切欠部で保持する下地受け材を、構造躯体に支持された架構部の梁材に接合する接合治具であって、
   前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記下地受け材が装着される短ボルトとを有することを特徴とする接合治具。
5. リップ部を有する溝形鋼からなる天井下地材のリップ部を切欠部で保持し該天井下地材のレベル調整を行うレベル調整治具を、構造躯体に支持された架構部の梁材に接合する接合治具であって、
   前記梁材を挟み込んだ状態で該梁材に接合される挟持部と、前記挟持部から突出し前記レベル調整治具が装着される短ボルトとを有することを特徴とする接合治具。
6. 請求項４又は５記載の接合治具において、前記短ボルトの材長が２５ｍｍ〜１００ｍｍとされていることを特徴とする接合治具。

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