JP2019094681A - 床構造及び当該床構造に用いる床部材 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量化が図れるとともに、ＣＬＴ床の撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上できる床構造等を提供する。【解決手段】本発明に係る床構造１は、ＣＬＴにより形成された上側ＣＬＴ床２Ａと、ＣＬＴにより形成された下側ＣＬＴ床２Ｂと、上側ＣＬＴ床と下側ＣＬＴ床との間に設けられて当該上側ＣＬＴ床と下側ＣＬＴ床とに固定された木製リブ構造部３とを備え、上側ＣＬＴ床と木製リブ構造部と下側ＣＬＴ床とで囲まれた空間６を備えたことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、ＣＬＴ（Cross Laminated Timber（直交集成板））により形成された床を備えた床構造等に関する。

大中規模の木造建築物において、木製梁間又は木製壁間にＣＬＴにより形成されたＣＬＴ床を設置した床構造が知られている。
尚、大中規模の木造建築物とは、軸組構造又は壁組構造で構築された学校、ホテル、集合住宅、老人ホーム、役所などの比較的大型の木造建築のことである。
また、ＣＬＴ床の下面に木質梁材（大梁、及び、小梁）を設けた床構造が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１７−１２８９８１号公報

ＣＬＴ床は、鉄筋コンクリート床と比較した場合、撓みや振動が大きい。この撓みや振動を抑制する方策として、ＣＬＴ床の厚さを厚くすることが考えられるが、この場合、床が重くなるという問題がある。
また、特許文献１に開示された床構造であっても、大梁と小梁との間や、小梁と小梁との間において、ＣＬＴ床が撓んだり振動しやすい構造となるため、重量床衝撃音に対する遮音性能が低い。
本発明は、軽量化が図れるとともに、ＣＬＴ床の撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上できる床構造等を提供するものである。

本発明に係る床構造は、ＣＬＴにより形成された上側ＣＬＴ床と、ＣＬＴにより形成された下側ＣＬＴ床と、上側ＣＬＴ床と下側ＣＬＴ床との間に設けられて当該上側ＣＬＴ床と下側ＣＬＴ床とに固定された木製リブ構造部とを備え、上側ＣＬＴ床と木製リブ構造部と下側ＣＬＴ床とで囲まれた空間を備えたことを特徴とするので、軽量化が図れるとともに、上側ＣＬＴ床及び下側ＣＬＴ床の撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上できる床構造となる。
また、木製リブ構造部は、上側ＣＬＴ床の下面及び下側ＣＬＴ床の上面に沿った一方向に延長するとともに、当該一方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の一方向リブにより構成されたので、複数の一方向リブによって、上側ＣＬＴ床及び下側ＣＬＴ床の撓みや振動を抑制できる。
木製リブ構造部は、上側ＣＬＴ床の下面及び下側ＣＬＴ床の上面に沿った一方向に延長するとともに、当該一方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の一方向リブと、上側ＣＬＴ床の下面及び下側ＣＬＴ床の上面に沿った一方向と交差する他方向に延長するとともに、当該他方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の他方向リブとにより構成されたので、複数の一方向リブ及び複数の他方向リブによって、上側ＣＬＴ床及び下側ＣＬＴ床の撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能をより向上できる。
リブが、上側ＣＬＴ床の下面に沿った方向に貫通する貫通孔を備えたので、上側ＣＬＴ床と木製リブ構造部と下側ＣＬＴ床とで囲まれた空間での共振現象を抑制できる。
また、上記床構造に使用される床部材は、ＣＬＴにより形成された上側ＣＬＴ床の下面となる面とＣＬＴにより形成された下側ＣＬＴ床の上面となる面とが木製リブ構造部に連結され、上側ＣＬＴ床と木製リブ構造部と下側ＣＬＴ床とで囲まれた空間が形成されたので、現場での施工手間を削減でき、床構造の構築にかかる施工期間を短縮できるようになる。

実施形態１の床構造の一例を示す断面図。 実施形態１の床部材を下側から見た図。 実施形態２の床部材を下側から見た図。 実施形態３の床構造の一例を示す断面図。

実施形態１
図１に示すように、実施形態に係る床構造１は、ＣＬＴにより形成された上側ＣＬＴ床２Ａと、ＣＬＴにより形成された下側ＣＬＴ床２Ｂと、上側ＣＬＴ床２Ａと下側ＣＬＴ床２Ｂとの間に設けられて当該上側ＣＬＴ床２Ａと下側ＣＬＴ床２Ｂとに固定されて当該上側ＣＬＴ床２Ａと下側ＣＬＴ床２Ｂとを連結する木製リブ構造部３と、床下耐火構造部４と、床上耐火構造部５とを備え、上側ＣＬＴ床２Ａと木製リブ構造部３と下側ＣＬＴ床２Ｂとで囲まれた空間６を備えた構成である。
換言すれば、上側ＣＬＴ床２Ａの下面２３となる面と下側ＣＬＴ床２Ｂの上面２４となる面とが木製リブ構造部３により連結され、上側ＣＬＴ床２Ａと木製リブ構造部３と下側ＣＬＴ床２Ｂとで囲まれた空間６が形成された床部材２を、同一平面上に複数並べて床部を構成し、当該床部材２を複数並べて形成された床部における下側ＣＬＴ床２Ｂの下面２１に床下耐火構造部４が設けられ、かつ、当該床部における上側ＣＬＴ床２Ａの上面２２に床上耐火構造部５が設けられて構成された床構造１である。

即ち、床構造１は、軸組工法や壁式工法で形成される木造建築物の床であり、例えば、集成材により形成された図外の柱と集成材により形成された図外の梁とで構成されたラーメン構造の構造体において同一平面上に並べられる複数の床部材２，２…の端部が梁上に載置されて梁間に設置されて構成された床部、又は、ＣＬＴにより形成された図外の壁で構成された壁式構造体において同一平面上に並べられる複数の床部材２，２…の端部が壁上に載置されて壁間に設置されて構成された床部の下面２１に床下耐火構造部４を備え、かつ、当該床部の上面２２に床上耐火構造部５を備えて構成される。

尚、ＣＬＴとは、農林水産省告示第３０７９号に規定されたように、「ひき板又は小角材（これらをその繊維方向を互いにほぼ平行にして長さ方向に接合接着して調整したものを含む。）をその繊維方向を互いにほぼ平行にして幅方向に並べ又は接着したものを、主としてその繊維方向を互いにほぼ直角にして積層接着し３層以上の構造を持たせた一般材」である。
即ち、ＣＬＴは、張り合わせる板の繊維方向が直交するように複数の板を張り合わせて構成された木材であり、直交集成板と呼ばれている。
また、上述した集成材は、張り合わせる板の繊維方向が並行方向となるように複数の板を張り合わせて構成された木材である。

木製リブ構造部３は、例えば図２に示すように、上側ＣＬＴ床２Ａの下面２３に沿った一方向Ｘに延長するとともに、当該一方向Ｘと直交する方向Ｙに所定の間隔を隔てて設けられた複数の一方向リブ３１，３１…により構成されている。

図１に示すように、一方向Ｘと直交する方向Ｙに所定の間隔を隔てて設けられた複数の一方向リブ３１，３１…の高さ方向の一端面（上面）と上側ＣＬＴ床２Ａの下面２３とを面接触させた状態で、各一方向リブ３１と上側ＣＬＴ床２Ａとが接合手段１０を用いて接合されるとともに、複数の一方向リブ３１，３１…の高さ方向の他端面（下面）と下側ＣＬＴ床２Ｂの上面２４とを面接触させた状態で、各一方向リブ３１と下側ＣＬＴ床２Ｂとが接合手段１０を用いて接合されることにより、床部材２が形成される。

尚、接合手段１０は、例えば、スクリューねじ、又は、締付ボルト等である。例えば、接合手段１０として、スクリューねじを用いる場合、スクリューねじを上側ＣＬＴ床２Ａの上面２２側から、上側ＣＬＴ床２Ａ、一方向リブ３１を貫通させて、下側ＣＬＴ床２Ｂに到達するようにねじ込んだり、スクリューねじを下側ＣＬＴ床２Ｂの下面２１側から、下側ＣＬＴ床２Ｂ、一方向リブ３１を貫通させて、上側ＣＬＴ床２Ａに到達するようにねじ込む。この場合、ねじ込まれたスクリューねじの先端が、下側ＣＬＴ床２Ｂや上側ＣＬＴ床２Ａの高さ寸法の１／２以上の位置まで到達するようにすることが好ましい。この場合、スクリューねじの設置間隔（取付ピッチ）は、例えば１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度とすることが好ましい。
また、接合手段１０として、締付ボルトを用いる場合、締付ボルトの頭部や先端部が位置する上側ＣＬＴ床２Ａの上面２２側や下側ＣＬＴ床２Ｂの下面２１側に座繰り穴を予め設けておき、当該座繰り穴に締付ボルトの頭部や締付ボルトの先端部に締結される締結ナットが収容されるようにして、締付ボルトの端部や締結ナットが上側ＣＬＴ床２Ａの上面２２や下側ＣＬＴ床２Ｂの下面２１から外側に露出しないようにする。この場合、締付ボルトの設置間隔（取付ピッチ）は、例えば１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度とすることが好ましい。

木製リブ構造部３を形成する複数の一方向リブ３１，３１…は、床部材２の変形防止のために、上側ＣＬＴ床２Ａの下面２３を構成する平面より真下に突出するように上側ＣＬＴ床２Ａの下面２３に取付けられるとともに、下側ＣＬＴ床２Ｂの上面２４を構成する平面より真上に突出するように下側ＣＬＴ床２Ｂの上面２４に取付けられた補強材であり、集成材又はＣＬＴにより形成される。

このように、上側ＣＬＴ床２Ａと木製リブ構造部３と下側ＣＬＴ床２Ｂとで囲まれた空間６を備えたので、軽量化が図れる。
また、上側ＣＬＴ床２Ａと下側ＣＬＴ床２Ｂとを連結する木製リブ構造部３が、複数の一方向リブ３１，３１…により構成されているので、複数の一方向リブ３１，３１…によって、上側ＣＬＴ床２Ａ及び下側ＣＬＴ床２Ｂの撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上できる。
また、上側ＣＬＴ床２Ａ及び下側ＣＬＴ床２Ｂと複数の一方向リブ３１，３１…とが接合手段１０により強固に接合されたので、上側ＣＬＴ床２Ａ及び下側ＣＬＴ床２Ｂと木製リブ構造部３との一体化が図れ、木製リブ構造部３により、上側ＣＬＴ床２Ａ及び下側ＣＬＴ床２Ｂの撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上できる。

尚、図１に示すように、上側ＣＬＴ床２Ａの高さ寸法Ｈ、下側ＣＬＴ床２Ｂの高さ寸法Ｈは、９０ｍｍ（ラミナ３層の厚さ寸法に相当）程度に形成されることが好ましい。
また、木製リブ構造部３の高さ寸法ＨＣ、即ち、各一方向リブ３１，３１…の高さ寸法ＨＣ（つまり、上側ＣＬＴ床の２Ａの下面２３と下側ＣＬＴ床２Ｂの上面２４との間の間隔ＨＣ）は、例えば８０ｍｍ以上３００ｍｍ未満、好ましくは１００ｍｍ程度に形成される。
また、図２に示すように、一方向リブ３１，３１…は、延長方向（一方向Ｘ）及び突出方向と直交する方向である幅方向の長さ（幅寸法）ｂ１が、例えば６０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満に形成されることが好ましい。
また、互いに隣り合う各一方向リブ３１，３１の幅方向中心３１Ｃ，３１Ｃ間の間隔（一方向リブ３１，３１…の配置ピッチ）Ｐ１は、例えば３００ｍｍ以上１５００ｍｍ未満となるように設定されることが好ましい。
また、床部材２は、一方向Ｘの長さ寸法Ｗが、例えば８ｍ〜１２ｍ程度、一方向Ｘと直交する方向Ｙの長さ寸法ｂが、例えば１．８ｍ〜３ｍ程度に形成されることが好ましい。

床下耐火構造部４は、例えば、木製リブ構造部３の下端面と耐火板としての例えばせっこうボードの板面とが対向するように、当該木製リブ構造部３の下端面と同一平面上に並ぶように配置された複数のせっこうボードが当該木製リブ構造部３の下端面に固定されて構成されている。
従って、軽量化が図れるとともに、上側ＣＬＴ床２Ａ及び下側ＣＬＴ床２Ｂの撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上でき、かつ、平面状態の耐火天井面を備えた床構造１を提供できるようになる。

また、床上耐火構造部５は、例えば、ＣＬＴ床２の上面２２に並ぶように配置された耐火板としての複数のせっこうボードが当該ＣＬＴ床２の上面２２に固定されて形成された耐火層５１と、当該耐火層５１の上面に並ぶように配置された複数の合板が当該耐火層５１の上面に固定されて形成された床面構成層５２とを備えて構成される。

そして、床面構成層５２の上に図外の床仕上げ層が設けられる。床仕上げ層は、フローリング床材、カーペット、タイル、絨毯、石板、畳等の床仕上げ材を設けることにより構成される。

実施形態１に係る床構造１によれば、上側ＣＬＴ床２Ａと木製リブ構造部３と下側ＣＬＴ床２Ｂとで囲まれた空間６を備えたので、軽量化が図れるとともに、木製リブ構造部３を備えたので、上側ＣＬＴ床２Ａ及び下側ＣＬＴ床２Ｂの撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上できる床構造１となる。
木造建築物の床構造、特に、大中規模の木造建築物の床構造において実施形態１に係る床構造１を採用した場合、階下への重量床衝撃音の伝播が軽減される重量床衝撃音に対する遮音性能に優れた床構造１を提供できるようになる。

尚、床面構成層５２の上に所定の間隔を隔てて配置された図外の複数の支持脚と、複数の支持脚の上に形成された図外の床板構成部とを備えた、所謂、二重床（置き床）を設けた構成としてもよい。
この場合、床板構成部としては、例えば、複数の支持脚の上に設けられて支持脚に固定された基材層と、基材層の上に設けられて基材層に固定された剛性密度強化層と、剛性密度強化層の上に設けられた床仕上げ層とを備えた構成とすることで、さらに、重量床衝撃音に対する遮音性能を向上できる床構造となる。

尚、基材層は、一層のパーティクルボード層又は一層の合板層により構成される。
また、剛性密度強化層は、高密度層と、高密度層を上下から挟み込む挟持層とを備えて構成される。
また、剛性密度強化層は、基材層の上に長方形の板面を有した複数の合板の板面が並ぶように設置されて構成された挟持層の下側層と、当該下側層の上に長方形の板面を有した複数のアスファルトシートの板面が並ぶように設置されて構成された一層以上の高密度層と、当該高密度層の上に長方形の板面を有した複数の合板の板面が並ぶように設置されて構成された挟持層の上側層とで構成される。
以上の構成により、剛性及び密度の大きい剛性密度強化層を構築できて、重量床衝撃音に対する遮音効果の高い、木造建築物のＣＬＴ床を対象とした二重床構造を提供できる。

実施形態２
木製リブ構造部３として、図３に示すように、上側ＣＬＴ床の２Ａの下面２３に沿った一方向Ｘに延長するとともに、当該一方向Ｘと直交する方向Ｙに所定の間隔を隔てて設けられた複数の一方向リブ３１，３１…と、一方向Ｘと交差する他方向Ｙに延長するとともに、当該他方向Ｙと直交する方向Ｘに所定の間隔を隔てて設けられた複数の他方向リブ３２，３２…とにより構成された木製リブ構造部３を用いてもよい。
例えば、木製リブ構造部３は、図３に示すように、複数の一方向リブ３１，３１…と複数の他方向リブ３２，３２…とが互いに直交する方向に延長するように構成されている。つまり、当該木製リブ構造部３は、複数の一方向リブ３１，３１…と複数の他方向リブ３２，３２…とにより格子状のリブとなるように構成されている。
各他方向リブ３２，３２…は、例えば、延長方向Ｙ（他方向）及び突出方向と直交する方向である幅方向（Ｘ方向）の長さ（幅寸法）ｂ２が、例えば６０ｍｍ以上１５０ｍｍ未満に形成されることが好ましい。
また、互いに隣り合う各他方向リブ３２，３２の幅方向中心３２Ｃ，３２Ｃ間の間隔（他方向リブ３２，３２…の配置ピッチ）Ｐ２は、例えば３００ｍｍ以上１５００ｍｍ未満となるように設定されることが好ましい。

このように、ＣＬＴ床２の下面２１に格子状の木製リブ構造部３を備えたことで、上側ＣＬＴ床２Ａ及び下側ＣＬＴ床２Ｂの互いに直交するＸ方向及びＹ方向（一方向及び他方向）において、均等に、撓みや振動を抑制できて、重量床衝撃音に対する遮音性能をさらに向上できる床構造１となる。

尚、互いに隣り合う一方向リブ３１と一方向リブ３１との間に設けられた複数の他方向リブ３２，３２…が、一方向リブ３１と同様に、接合手段１０によって、上側ＣＬＴ床２Ａと下側ＣＬＴ床２Ｂとに接合される。
また、互いに隣り合う一方向リブ３１と一方向リブ３１との間に設けられた他方向リブ３２の両方の端部を、ねじ等の固定手段を用いてそれぞれ一方向リブ３１，３１に固定する。
ねじ等とは、例えば、スクリューねじ（ビス）、タッカー針、スクリュー釘、釘などである。例えば、固定手段としてのスクリューねじを他方向リブ３２と一方向リブ３１とに対して斜めにねじ込んで他方向リブ３２と一方向リブ３１とを接合する。

実施形態３
実施形態２において、上側ＣＬＴ床２Ａと下側ＣＬＴ床２Ｂと他方向リブ３２と一方向リブ３１とで囲まれた空間６が、小さい直方体状の密閉空間になる場合、共振現象を生じる可能性があるため、木製リブ構造部３に、上側ＣＬＴ床２Ａの下面２３に沿った方向に貫通する貫通孔３５を形成した構成とする。例えば、図４に示すように、一方向リブ３１に貫通孔３５を設けた構成とすることで、空間６での共振現象を抑制できる。
尚、貫通孔３５は、他方向リブ３２に設けても良いし、あるいは、一方向リブ３１と他方向リブ３２の両方に設けるようにしてもよい。

尚、空間６に、グラスウールなどの吸音材を設置することにより、軽量床衝撃音に対する遮音性能も向上させることができる床構造となる。

また、床施工現場にて、上側ＣＬＴ床２Ａと木製リブ構造部３とＣＬＴ床２とを接合して床部材２を作製してもよいが、予め、工場にて、床部材２を必要な数だけ製造し、これら必要な数の床部材２，２…を現場に搬入することにより、床構造１を構築するようにしてもよい。
つまり、複数の床部材２，２…を工場で製作した後に現場に搬入して、現場に搬入した複数の床部材２，２…を、梁間又は壁間の同一平面上に並べて床構造１を構築することにより、現場での施工手間を削減でき、床構造１の構築にかかる施工期間を短縮できるようになる。

１ 床構造、２ 床部材、２Ａ 上側ＣＬＴ床、２Ｂ 下側ＣＬＴ床、
３ 木製リブ構造部、６ 空間、３１ 一方向リブ、３２ 他方向リブ、３５ 貫通孔。

Claims (5)

1. ＣＬＴにより形成された上側ＣＬＴ床と、ＣＬＴにより形成された下側ＣＬＴ床と、上側ＣＬＴ床と下側ＣＬＴ床との間に設けられて当該上側ＣＬＴ床と下側ＣＬＴ床とに固定された木製リブ構造部とを備え、
   上側ＣＬＴ床と木製リブ構造部と下側ＣＬＴ床とで囲まれた空間を備えたことを特徴とする床構造。
2. 木製リブ構造部は、上側ＣＬＴ床の下面及び下側ＣＬＴ床の上面に沿った一方向に延長するとともに、当該一方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の一方向リブにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の床構造。
3. 木製リブ構造部は、上側ＣＬＴ床の下面及び下側ＣＬＴ床の上面に沿った一方向に延長するとともに、当該一方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の一方向リブと、上側ＣＬＴ床の下面及び下側ＣＬＴ床の上面に沿った一方向と交差する他方向に延長するとともに、当該他方向と直交する方向に所定の間隔を隔てて設けられた複数の他方向リブとにより構成されたことを特徴とする請求項１に記載の床構造。
4. リブが、上側ＣＬＴ床の下面に沿った方向に貫通する貫通孔を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の床構造。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の床構造に使用される床部材であって、
   ＣＬＴにより形成された上側ＣＬＴ床の下面となる面とＣＬＴにより形成された下側ＣＬＴ床の上面となる面とが木製リブ構造部に連結され、上側ＣＬＴ床と木製リブ構造部と下側ＣＬＴ床とで囲まれた空間が形成されたことを特徴とする床部材。

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