JP2023140362A - 床構造 - Google Patents

Abstract

【課題】床の硬さにムラが生じにくい床構造を提供する。【解決手段】クッション材５０を備え、同クッション材５０上に中空構造体７０を備え、同中空構造体７０上に床材９０を備え、前記クッション材５０を複数のクッション材シート５０Ｓにて構成し、前記中空構造体７０を複数の中空構造体シート７０Ｓにて構成し、前記床材９０を複数の床材シート９０Ｓにて構成し、前記クッション材シート５０Ｓ、前記中空構造体シート７０Ｓ及び前記床材シート９０Ｓをそれぞれの側面５０Ｔ、７０Ｔ、９０Ｔが平面視で重ならないように配置した。【選択図】図５

Description

本発明は、建築物に設けられる床構造に関する。

建築物、特に体育館、柔道場、剣道場、フィットネススタジオなどの各種運動が行われる施設においては二重床構造が採用されている。この二重床構造とは、まず一定高さに打設形成されたコンクリート面の上に縦横一定間隔で金属製支持脚を設置する。そして、縦ないし横方向に並ぶ複数の支持脚の上に直線状をなす金属製の大引を平行に配置し、この大引の上に大引の延伸方向と直交する方向に一定間隔で直線状をなす金属製の根太を平行に配置する。さらに、この根太の上に床板等の床材を配置するという構造である。

特許文献１には、基礎コンクリート上に一定間隔で固定した支持脚の上に大引を配置し、その上に根太として断面凹凸形状の制振屈曲鋼板を配置し、さらにその上に表面板を配置した体育館の二重床構造（以下、単に「二重床構造」という）が記載されている。

特開平８－１０９７３５号公報

ところで、特許文献１に記載の二重床構造では、床材は根太である制振屈曲鋼板に支持されているが、この制振屈曲鋼板は凹凸状であり、床材の下が制振屈曲鋼板に接触している箇所としない箇所が存在する。また、制振屈曲鋼板は大引に支持されているが、大引も一定間隔で配置されているため制振屈曲鋼板の下が大引に接触している箇所としない箇所が存在する。さらに、大引は支持脚に支持されているが、支持脚も一定間隔で配置されているため大引の下が支持脚に接触している箇所としない箇所が存在する。すなわち、特許文献１の二重床構造では、床材の下に根太としての制振屈曲鋼板、大引、支持脚がそれぞれ位置する箇所としない箇所が存在し、その構造の相違に起因して床の硬さが場所により異なっていた。一方、二重床構造を採用せずに例えば基礎コンクリート上に床材等を直置きする際に床にクッション性を付与するためクッション材を配置することも考えられる。しかし、クッション材はシート状のクッション材シートを複数敷き詰めるため床材を構成する他の部材との配置を考慮しないと床の硬さにムラが生じることがある。そこで、本発明は床の硬さにムラが生じにくい床構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の発明はクッション材を備え、同クッション材上に中空構造体を備え、同中空構造体上に床材を備えた床構造であって、前記クッション材を複数のクッション材シートの側面を突き合わせて構成し、前記中空構造体を複数の中空構造体シートの側面を突き合わせて構成し、前記床材を複数の床材シートの側面を突き合わせて構成し、前記クッション材シートを突き合わせた側面、前記中空構造体シートを突き合わせた側面及び前記床材シートを突き合わせた側面が平面視で重ならないように配置した。

第２の発明は前記クッション材は密度が０．０８ｇ／ｃｍ^３以上の発泡体である。
第３の発明は前記発泡体はポリウレタンフォームである。
第４の発明は前記発泡体の密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３以上である。

第５の発明は前記床材は木製であり、前記クッション材、前記中空構造体及び前記床材の曲げ弾性率は前記床材が最も大きく、前記クッション材が最も小さい。
第６の発明は前記発泡体は厚さが５ｍｍ以上である。

本発明によれば、床の硬さにムラが生じにくい床構造を提供することができる。

本実施形態の床構造の断面模式図。 図２（ａ）は中空構造体の断面斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のα－α線の断面模式図、図２（ｃ）は同β－β線の断面模式図。 図３（ａ）はコア層を構成するシート材の部分斜視図、図３（ｂ）は同シート材の折り込み途中の状態を示す部分斜視図、図３（ｃ）は同シート材を折り込んだ状態を示す部分斜視図。 図４（ａ）は発泡体シートの配置を示す平面図、図４（ｂ）は中空構造体シートの配置を示す平面図、図４（ｃ）は床材シートの配置を示す平面図。 図５（ａ）は発泡体シート、中空構造体シート、床材シートの積層状態を示す平面図、図５（ｂ）、図５（ｃ）はそれぞれ図５（ａ）の縦断面図及び横断面図。 図６（ａ）は試験装置の模式図、図６（ｂ）は同加圧部分の模式図。

以下、本発明を体育館に具体化した建築物の床構造の一実施形態を図１～図６にしたがって説明する。なお、本実施形態の床構造とは地盤の上に形成されている構造を意味し地盤は含まない。

床構造の各構成について
図１は、本実施形態の床構造の断面模式図を示す。本実施形態の床構造は体育館の床構造であり、具体的には地盤上に下から、防湿シート１０、断熱材２０、コンクリート３０、接着剤４０、クッション材としての発泡体５０、接着剤６０、中空構造体７０、接着剤８０、床材９０のそれぞれが積層された構成をなす。なお、図１は各部材の積層構造を説明するための模式図であり、各部材の厚みは正確な厚みを示すものではない。なお、シートとは、例えば巻取り可能なように変形可能なものに限らず硬く変形しない或いは変形しにくいものも含む。

地盤は地面を一定深さ掘り下げて形成した一定面積を有する土壌からなり、その上面はある程度平坦にならされている。地盤の上には防湿シート１０が敷設されている。防湿シート１０は地盤上に敷設することによりコンクリート３０等の構造物を地盤の湿気から保護するものである。防湿シート１０としてはポリエチレンシート等、公知の防湿機能を有するシートを使用することができる。厚さは特に限定なく防湿機能を発揮することができればよいが、一般的なポリエチレンシートとして０．１～２．０ｍｍのものを使用することができる。

防湿シート１０の上には断熱材２０が敷設されている。断熱材２０は地盤の上方に敷設することによりコンクリート３０等の構造物に地盤の熱が直接作用しないようにするものである。断熱材２０としてはシート状のもの、或いは発泡ポリスチレンのようにパネル状のものなど、公知の断熱材２０を使用することができる。厚みも特に限定なく使用する材質に応じて決定すればよいが、発泡ポリスチレンであれば１０～１００ｍｍのものを使用することができる。

断熱材２０の上には、コンクリート３０が形成されている。コンクリート３０は土間コンクリート３１とその上に形成されたレベリング材３２とから構成される。なお、体育館の床に打設される土間コンクリート３１は内部に鉄筋が配置されているが、図１では鉄筋等の補強構造は図示を略している。土間コンクリート３１は一般的に体育館の床仕上げの下地として使用される土間コンクリートであり、その厚みは１２～３０ｃｍ、好ましくは１５～２０ｃｍ程度の範囲とすることができる。

また、土間コンクリート３１の上面にはレベリング材３２が積層されている。一般に土間コンクリート３１を打設した場合、その上面が凹凸となってしまい、土間コンクリート３１だけではその上面の水平性、平滑性を確保することは困難である。このため、土間コンクリート３１の上面に流動性の高いレベリング材３２を一定厚さになるように流し込み、土間コンクリート３１と一体化し、上面の水平性、平滑性を実現している。使用するレベリング材３２は特に限定されず、セメント系やモルタル等の自己水平性を有する公知のレベリング材３２を使用することができる。レベリング材３２の厚みも特に限定するものではないが、土間コンクリート３１上の水平性、平滑性を出すには１～３ｃｍの範囲とすることができる。レベリング材３２により水平及び平滑に整えられたコンクリート３０の上面の全面には接着剤４０により発泡体５０が固定されている。

発泡体５０は床にクッション性を付与するクッション材として機能する。発泡体５０とは構造体の内部に空気が形成された多孔質体のことをいう。発泡体５０としては樹脂発泡体を使用することができる。樹脂発泡体としてはポリウレタンフォームが好ましい。特にコストの点からはポリウレタンフォームの端材を粉砕して再成形したリサイクル品であるチップウレタンフォームが好ましい。発泡体５０の厚み（図１における上下方向の長さ）は特に規定はないが、クッション性を付与するためには厚さ５ｍｍ以上が好ましい。発泡体５０の密度（１立方センチメートルあたりの質量（ｇ））は０．０８以上が好ましい。発泡体５０の密度が０．０８未満であると床がヘタリやすくなるためである。また、体育館等の床構造として床の弾力性を確保するため発泡体５０の密度は０．１以上が好ましく、さらに０．１５以上が好ましい。発泡体５０は複数の発泡体シート（クッション材シート）５０Ｓによって構成されており、各発泡体シート５０Ｓは長辺２０００ｍｍ、短辺１２００ｍｍ、厚み８ｍｍの長方形板状をなす。図４（ａ）に示すように、複数の発泡体シート５０Ｓの側面５０Ｔ同士を突き合わせた状態でコンクリート３０上に敷き詰めている。なお、発泡体５０の密度等は発泡体５０を構成する発泡体シート５０Ｓの数値である。コンクリート３０と発泡体５０との固定に使用される接着剤４０は両者の接着固定が可能なものであれば特に限定されない。例えば、ウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、ビニル系接着剤、ゴム系接着剤、アクリル系接着剤等を使用することができる。また、接着剤４０の塗り方、貼り方は両面テープのように基材の両面に接着剤を構成する材料が配置されているものでもよい。発泡体５０の上には接着剤６０により中空構造体７０が固定されている。

中空構造体７０は樹脂製の複数の中空構造体シート７０Ｓによって構成されており、中空構造体シート７０Ｓは長辺１８００ｍｍ、短辺９００ｍｍ、厚み３～３０ｍｍの長方形板状をなす。図４（ｂ）に示すように、複数の中空構造体シート７０Ｓの側面７０Ｔ同士を突き合わせた状態で発泡体５０上に敷き詰めている。中空構造体７０は圧縮強度が０．５～５Ｍｐａの範囲のものを使用することができ、０．５～４Ｍｐａの範囲が好ましく、２～４Ｍｐａの範囲が更に好ましい。中空構造体７０の密度や圧縮強度等の数値は中空構造体７０を構成する中空構造体シート７０Ｓの数値である。

発泡体５０と中空構造体７０との固定に用いる接着剤６０は、両者の接着固定が可能なものであれば特に限定されず、例えばウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、ビニル系接着剤、ゴム系接着剤、アクリル系接着剤等を使用することができる。接着剤８０の形状は両面テープでもよい。

中空構造体７０の上面の全体には接着剤８０を介して床材９０が配置されている。床材９０は床構造として最上面に位置する構成である。床材９０として使用することのできるものは特に限定がなく、一般的に屋内運動施設の床材９０として使用されている木製や合成樹脂製、あるいはそれらを複層にしたものを使用することができる。例えば、木製であれば木質系材料、具体的には無垢の木材又は合板からなる床材９０、木材繊維からなる床材９０、これらを複層した床材９０などがある。木製の床材９０は下面にスリットとクッションを備えた直貼り用でも、スリット又はクッションを備えていない根太貼り用のいずれでもよい。木製の床材９０は複数の木製の床材シート９０Ｓによって構成されており、床材シート９０Ｓは長辺１８００ｍｍ、短辺１５０ｍｍ、厚み１０～２０ｍｍの長尺状をなす。図５（ｂ）、図５（ｃ）に示すように、床材シート９０Ｓは長辺及び短辺の一方の側面９０Ｔに凸部、他方の側面９０Ｔに凹部が形成されている。そして、図４（ｃ）に示すように複数の床材シート９０Ｓの長辺の側面９０Ｔ同士と短辺の側面９０Ｔ同士を突き合わせてそれぞれの凸部と凹部を凹凸嵌合して連結し、格子状に或いは千鳥状に中空構造体７０上に敷き詰める。

また、床材９０として合成樹脂製であればポリウレタン、ポリ塩化ビニル等の材料を単独あるいは複数で床材シート９０Ｓにしたものを使用することができる。他に、下側にウレタン層、上側にポリ塩化ビニル層を積層した合成樹脂製シートからなる床材９０を使用することもできる。これらの合成樹脂製の床材９０も複数の床材シート９０Ｓによって構成されており、床材シート９０Ｓは長辺数メートル、短辺１～２メートル、厚み５～２０ｍｍの長尺状をなす。そして、隣接する床材シート９０Ｓの長辺の側面９０Ｔ同士を突き合わせて中空構造体７０上に敷き詰める。さらに、木材の上に合成樹脂シートを積層して床材シート９０Ｓとしてもよい。床材９０は接着剤８０により中空構造体７０の上面に固定することができる。この固定に使用する接着剤８０は公知の接着剤８０を使用することができ、使用する床材９０の材質に応じて適宜選択すればよい。床材９０の厚みは使用する材質等に応じて適宜決定すればよい。

以下、中空構造体７０についてより詳細に説明する。
図２（ａ）に中空構造体７０の断面斜視図を示す。同図に示すように中空構造体７０は、内部に複数の柱形状のセルＳが並設された全体として中空板状をなす。

図２（ｂ）に図２（ａ）のα－α線断面図を、また図２（ｃ）に図２（ａ）のβ－β線断面図を示す。図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、中空構造体７０は、内部に複数の柱形状のセルＳが並設されたコア層７１と、その上下両面に接合されたシート状のスキン層７２、７３とで構成されている。コア層７１は、所定形状に成形された１枚の熱可塑性樹脂製のシート材を折り畳んで形成されている。そして、コア層７１は、上壁部７４と、下壁部７５と、上壁部７４及び下壁部７５の間に立設されてセルＳを六角柱形状に区画する側壁部７６とで構成されている。

図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、コア層７１の内部に区画形成されるセルＳには、構成の異なる第１セルＳ１及び第２セルＳ２が存在する。図２（ｂ）に示すように、第１セルＳ１においては、側壁部７６の上部に２層構造の上壁部７４が設けられている。この２層構造の上壁部７４の各層は互いに接合されている。また、第１セルＳ１においては、側壁部７６の下部に１層構造の下壁部７５が設けられている。一方、図２（ｃ）に示すように、第２セルＳ２においては、側壁部７６の上部に１層構造の上壁部７４が設けられている。また、第２セルＳ２においては、側壁部７６の下部に２層構造の下壁部７５が設けられている。この２層構造の下壁部７５の各層は互いに接合されている。また、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、隣接する第１セルＳ１同士の間、及び隣接する第２セルＳ２同士の間は、それぞれ２層構造の側壁部７６によって区画されている。この２層構造の側壁部７６は、コア層７１の厚み方向中央部に互いに熱溶着されていない部分を有する。したがって、コア層７１の各セルＳの内部空間は、２層構造の側壁部７６の間を介して他のセルＳの内部空間に連通している。

図２（ａ）に示すように、第１セルＳ１はＸ方向に沿って列をなすように並設されている。同様に、第２セルＳ２はＸ方向に沿って列をなすように並設されている。第１セルＳ１の列及び第２セルＳ２の列は、Ｘ方向に直交するＹ方向において交互に配列されている。そして、これら第１セルＳ１及び第２セルＳ２により、コア層７１は、全体としてハニカム構造をなしている。

図２（ａ）ないし図２（ｃ）に示すように、上記のように構成されたコア層７１の上面には熱可塑性樹脂製のシート材であるスキン層７２が接合されている。また、コア層７１の下面には、熱可塑性樹脂製のシート材であるスキン層７３が接合されている。これらコア層７１、スキン層７２、７３で中空板状の中空構造体７０が構成されている。このような構成の中空構造体７０としては、岐阜プラスチック工業株式会社の製品名テクセル（登録商標）シリーズがある。

以下、中空構造体７０の製造方法について説明する。
図３（ａ）に示すように、第１シート材１００は、１枚の熱可塑性樹脂製のシートを所定の形状に成形することにより形成される。第１シート材１００には、帯状をなす平面領域１１０及び膨出領域１２０が、第１シート材１００の長手方向（Ｘ方向）に交互に配置されている。膨出領域１２０には、上面と一対の側面とからなる断面下向溝状をなす第１膨出部１２１が膨出領域１２０の延びる方向（Ｙ方向）の全体にわたって形成されている。なお、第１膨出部１２１の上面と側面とのなす角は９０度であることが好ましく、その結果として、第１膨出部１２１の断面形状は下向コ字状となる。また、第１膨出部１２１の幅（上面の短手方向の長さ）は平面領域１１０の幅と等しく、かつ第１膨出部１２１の膨出高さ（側面の短手方向の長さ）の２倍の長さとなるように設定されている。

また、膨出領域１２０には、その断面形状が正六角形を最も長い対角線で二分して得られる台形状をなす複数の第２膨出部１２２が、第１膨出部１２１に直交するように形成されている。第２膨出部１２２の膨出高さは第１膨出部１２１の膨出高さと等しくなるように設定されている。また、隣り合う第２膨出部１２２間の間隔は、第２膨出部１２２の上面の幅と等しくなっている。

なお、こうした第１膨出部１２１及び第２膨出部１２２は、シートの塑性を利用してシートを部分的に上方に膨出させることにより形成されている。また、第１シート材１００は、真空成形法や圧縮成形法等の周知の成形方法によって１枚のシートから成形することができる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、第１シート材１００を、境界線Ｐ、Ｑに沿って折り畳むことでコア層７１が形成される。具体的には、第１シート材１００を、平面領域１１０と膨出領域１２０との境界線Ｐにて谷折りするとともに、第１膨出部１２１の上面と側面との境界線Ｑにて山折りしてＸ方向に圧縮する。そして、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なる。これによって、一つの膨出領域１２０に対して一つのＹ方向に延びる角柱状の区画体１３０が形成される。こうした区画体１３０がＸ方向に連続して形成されていくことにより中空板状のコア層７１が形成される。

上記のように第１シート材１００を圧縮するとき、第１膨出部１２１の上面と側面とによってコア層７１の上壁部７４が形成されるとともに、第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とによってコア層７１の下壁部７５が形成される。なお、図３（ｃ）に示すように、上壁部７４における第１膨出部１２１の上面と側面とが折り重なって２層構造を形成する部分が重ね合わせ部１３１となる。また、下壁部７５における第２膨出部１２２の端面と平面領域１１０とが折り重なって２層構造を形成する部分も重ね合わせ部１３１となる。

また、第２膨出部１２２が折り畳まれて区画形成される六角柱形状の領域が第２セルＳ２となるとともに、隣り合う一対の区画体１３０間に区画形成される六角柱形状の領域が第１セルＳ１となる。本実施形態では、第２膨出部１２２の上面及び側面が第２セルＳ２の側壁部７６を構成するとともに、第２膨出部１２２の側面と、膨出領域１２０における第２膨出部１２２間に位置する平面部分とが第１セルＳ１の側壁部７６を構成する。そして、第２膨出部１２２の上面同士の当接部位、及び膨出領域１２０における上記平面部分同士の当接部位が２層構造をなす側壁部７６となる。なお、こうした折り畳み工程を実施するに際して、第１シート材１００を加熱処理して軟化させた状態としておくことが好ましい。

このようにして得られたコア層７１の上面及び下面には、それぞれ熱可塑性樹脂製の第２シート材が熱溶着により接合される。コア層７１の上面に接合された第２シート材はスキン層７２となり、コア層７１の下面に接合された第２シート材はスキン層７３となる。

なお、第２シート材（スキン層７２、７３）をコア層７１に熱溶着する際には、第１セルＳ１における２層構造の上壁部７４（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。同様に、第２セルＳ２における２層構造の下壁部７５（重ね合せ部１３１）が互いに熱溶着される。その一方で、第１セルＳ１及び第２セルＳ２における２層構造の側壁部７６には、上壁部７４及び下壁部７５に比べて熱が伝わりにくい、したがって、２層構造の側壁部７６間には互いに熱溶着で接合されていない部分を有している。その結果、各セルＳの内部空間は、完全に閉塞された空間でなく、各セルＳの内部空間同士が、熱溶着で接合されていない２層構造の側壁部７６の間を介して連通している。

このように製造された長尺状の中空構造体７０を所定の長さ及び幅にカットして中空構造体シート７０Ｓとすることができる。
発泡体５０、中空構造体７０、床材９０の積層配置について
図４に発泡体５０、中空構造体７０、床材９０の各シートの配置を説明する。図４（ａ）に示すように、発泡体５０は複数の発泡体シート５０Ｓの側面５０Ｔ同士を突き合わせて敷き詰めることにより構成する。また、図４（ｂ）に示すように、中空構造体７０は複数の中空構造体シート７０Ｓの側面７０Ｔ同士を突き合わせて敷き詰めることにより構成する。同様に図４（ｃ）に示すように、床材９０は複数の木製の床材シート９０Ｓの向きを揃えて側面９０Ｔ同士を突き合わせて格子状に敷き詰めることにより構成する。なお、図示しないが床材９０として合成樹脂製のものを使用する場合も床材シート９０Ｓの側面同士を突き合わせて敷き詰めることにより構成する。

図５（ａ）に、発泡体シート５０Ｓと中空構造体シート７０Ｓと床材シート９０Ｓを上下に積層した平面図を示す。同図に示すように、発泡体シート５０Ｓの側面５０Ｔ（破線で示す）と中空構造体シート７０Ｓの側面７０Ｔ（一点鎖線で示す）と床材シート９０Ｓの側面９０Ｔ（実線で示す）とは平面視において重ならないように配置されている。なお、平面視において重ならないとは複数の発泡体シート５０Ｓを突き合わせた側面５０Ｔと、複数の中空構造体シート７０Ｓを突き合わせた側面７０Ｔと複数の床材シート９０Ｓの側面９０Ｔが平面視で同じ位置にないことをいう。ただし、発泡体シート５０Ｓの側面５０Ｔと中空構造体シート７０Ｓの側面７０Ｔと床材シート９０Ｓの側面９０Ｔのそれぞれの側面が平面視において一定の角度（例えば９０度）で交差する場合の交点は重なるとはいわない。

図５（ｂ）、図５（ｃ）に断面図を示すように、発泡体シート５０Ｓを突き合わせた側面５０Ｔ、中空構造体シート７０Ｓを突き合わせた側面７０Ｔ、及び床材シート９０Ｓを突き合わせた側面９０Ｔは図中左右方向にずれた位置にある。このため、これら側面は平面視で重なる位置には配置されていない。発泡体シート５０Ｓの側面５０Ｔ、中空構造体シート７０Ｓの側面７０Ｔ、及び床材シート９０Ｓの側面９０Ｔに荷重が掛かるとこれら側面を中心として沈み込みが生じやすくなる。このため、発泡体シート５０Ｓを突き合わせた側面５０Ｔ、中空構造体シート７０Ｓを突き合わせた側面５０Ｔ、及び床材シート９０Ｓを突き合わせた側面９０Ｔが平面視で重なっているとその箇所が特に沈み込みやすくなり、床の硬さにムラが生じやすい。これを避けるために発泡体シート５０Ｓを付き合わせた側面５０Ｔ、中空構造体シート７０Ｓを突き合わせた側面７０Ｔ、及び床材シート９０Ｓを突き合わせた側面９０Ｔは平面視において重ならないように配置している。このため、発泡体５０、中空構造体７０、床材９０の沈み込みが偏らず、床の硬さにムラが生じにくい。なお、平面視にて側面同士が一定の角度で交差する場合はこのような問題は生じない。また、床材シート９０Ｓは側面９０Ｔに凸部又は凹部が形成されている。中空構造体シート７０Ｓの側面７０Ｔ等と平面視において重ならないこととする床材シート９０Ｓの側面９０Ｔとは凸部、凹部を除いた場合の側面である。すなわち、床材シート９０Ｓの側面に凸部又は凹部が形成されておらず平面と仮定した場合の面を側面９０Ｔという。

発泡体５０、中空構造体７０、床材９０の平面積、平米重量、曲げ弾性率、圧縮弾性率の関係については次のとおりとなる。平面積は床材９０が木製の場合には発泡体５０＞中空構造体７０＞床材９０（木製）の順となる。また、平米重量は発泡体５０＜中空構造体７０＜床材９０（木製、合成樹脂製シート）の順となる。曲げ弾性率は床材９０が木製の場合には発泡体５０＜中空構造体７０＜床材９０（木製）の順となり、床材９０が合成樹脂製シートの場合には発泡体５０＜床材９０（合成樹脂製シート）＜中空構造体７０の順となる。さらに圧縮弾性率は床材９０が木製の場合には発泡体５０＜中空構造体７０＜床材９０（木製）の順となり、床材９０が合成樹脂製シートの場合には発泡体５０＜床材９０（合成樹脂製シート）＜中空構造体７０の順となる。なお、発泡体５０、中空構造体７０、床材９０の各数値はこれらを構成する各シートの数値である。

上記実施形態の床構造によれば以下のような効果を奏することができる。
（１）．従来の床構造はコンクリート上に支持脚、大引、根太を配置していたが、上記実施形態ではコンクリート３０上に発泡体５０と中空構造体７０を設けているため、施工が容易である。

（２）．コンクリート３０上面全面に発泡体５０と中空構造体７０が設けられているため、従来のようにコンクリート３０と床材９０との間に構造物（支持脚、大引、根太）がある箇所とない箇所が生じることなく、床の硬さにムラが生じにくい。

（３）．発泡体シート５０Ｓの側面５０Ｔ、中空構造体シート７０Ｓの側面７０Ｔ、及び床材シート９０Ｓの側面９０Ｔを平面視において重ならないように配置している。このため、発泡体５０、中空構造体７０、床材９０の沈み込みが偏りにくく、床の硬さにムラが生じにくい。

（４）．床構造に発泡体５０を使用することにより床構造にクッション性を付与することができるとともに、密度が０．０８以上の発泡体５０を使用することによりヘタリにくく床の高さが不均一になりにくい。

（５）．発泡体５０としてポリウレタンフォームを使用している。このため、発泡体５０の圧縮強度を調整しやすい。特にポリウレタンフォームとしてリサイクル品であるチップウレタンを使用するとコストが低下する。また、ポリウレタンフォームは例えば、長さ１２００ｍｍ、幅２０００ｍｍ、厚み８ｍｍのシート状に形成されている。このシート状のポリウレタンフォームをコンクリート３０上に敷き詰めればよく、発泡体５０は軽量であるため設置作業が容易である。発泡体５０はクッション材をゴムで形成する場合に比して切断作業がしやすい。また、発泡体５０の長さないし幅のサイズが少し大きくても切断することなく端部を圧縮させて設置することができる。

（６）．発泡体５０は約５ｍｍ以上、中空構造体７０は約３～３０ｍｍの厚みであり接着剤６０、接着剤８０を含めてもコンクリート３０上面と床材９０下面との間の距離は最低約８ｍｍとなる。このため、従来の金属製支持脚、大引、根太を使用し床下空間を形成する場合に比べてコンクリート３０上面と床材９０下面との間の距離を狭くすることができる。これにより、従来よりも室外と室内（床材の位置する箇所）との段差を小さくできて、地盤工事における掘削深さが浅くなるため、工程、コストを低減できる。

また、建物の中間階に床構造を設ける場合も同様にコンクリート３０上面と床材９０下面との間の距離を狭くすることができるため、当該階の建築階高を低くできて二重床部分の施工も不要なため、工程、コストを低減することができる。

（７）．コンクリート３０の上面には接着剤４０により発泡体５０を固定し、その上に接着剤６０により中空構造体７０を固定し、さらに接着剤８０により床材９０を固定している。各層間の固定を接着工法で施工することができるため、工程、コストが低減できる。

（８）．中空構造体７０は一定形状のパネルに形成されており、軽量である上、これを発泡体５０上に敷き詰めて接着剤６０により接着すればよい。このため、中空構造体７０の設置作業が容易である。

（９）．従来の二重床と異なり湿気の原因となる空気層がないため、結露や換気設備が不要となる。また、金属製支柱等の金属も使用しないので錆が生じることはない。
（１０）．本実施形態の床構造は、従来の二重床より軽量なので床構造自体が軽量化でき、建物強度を小さくしてもよい。また、床の張替えなどの場合でも建物自体を補強しなくてもよい。

（１１）．合成樹脂製の中空構造体７０の上面は平滑なので床材９０を接着するための接着剤８０の量を少なくすることができる。
（１２）．最も潰れ易い発泡体５０の上に、床材より平面積が広くて重量が軽い中空構造体７０を配置することで発泡体５０が潰れにくくなり、また発泡体５０に集中荷重も掛かりにくくなる。また、中空構造体７０の上に平面積が小さくて圧縮弾性率が高く、そして重量が重い床材９０を設置しても発泡体５０への荷重が中空構造体７０で分散されて凹み難く、凹んでも反発して復元することができる。

また、本実施形態は以下のように変更することができる。
・コンクリート３０、発泡体５０、中空構造体７０、床材９０間の固定に使用した接着剤の少なくとも一部を省略してもよい。

・上記実施形態では発泡体５０としてポリウレタンフォームを使用したが、他の材質からなる発泡体５０を使用してもよい。
・上記実施形態では、一枚の第１シート材１００を折り畳み成形して、コア層７１の内部に六角形状のセルＳが区画形成されたハニカム構造体としてのコア層７１を形成したが、成形方法はこれに限定されない。例えば、特許第４３６８３９９号に記載されるように、断面台形状の凸部が複数列設された三次元構造体を、順次折り畳んでいくことにより、ハニカム構造体としてのコア層７１を形成してもよい。

・上記実施形態では、コア層７１の内部に六角柱状のセルＳが区画形成されていたが、セルＳの形状は、特に限定されるものでなく、例えば、四角柱状、八角柱状等の多角形状や円柱状としてもよい。また、セルＳの形状は、接頭円錐形状であってもよい。その際、異なる形状のセルが混在していてもよい。また、各セルは隣接していなくともよく、セルとセルとの間に隙間（空間）が存在していてもよい。

・コア層７１の内部に六角柱状のセルＳが区画形成されているが、スキン層７２を貫通してセルＳの上壁部７４に連通する孔を形成してもよい。この場合、中空構造体７０による吸音効果も発揮することができる。

・上記実施形態では、配置する中空構造体７０を１層としたが、中空構造体７０を２層以上積層してもよい。この場合、積層する中空構造体７０同士を接着固定してもよい。
・中空構造体７０の構成は上記実施形態のように柱形状のセルＳが区画されたものに限らない。例えば、錐状、柱状等の所定の凹凸形状を有するコア層の上面或いは下面にスキン層を接合したものであってもよい。このような構成の中空構造体としては、例えば特開２０１４－２０５３４１号公報に記載のものが挙げられる。また、断面がハーモニカ状のプラスチックダンボール等であってもよい。

・上記実施形態において中空構造体７０を成形する際の熱可塑性樹脂として、各種機能性樹脂を添加したものを使用してもよい。例えば、熱可塑性樹脂に難燃性の樹脂を添加することにより、難燃性を高めることが可能である。また、タルクや無機材料等を混ぜて曲げ剛性を大きくすることも可能である。コア層７１、スキン層７２、７３のすべてに対して各種機能性樹脂を添加したものを使用することも可能であり、また、コア層７１、スキン層７２、７３の少なくともいずれかに対して使用することも可能である。

・上記実施形態においてスキン層７２、７３が多層構造をなしていてもよい。例えば、スキン層７２、７３が比較的溶融温度の低い接着層と難燃性等の機能が付加された機能層とを有していてもよい。

・本実施形態の床構造は、建築物の１階だけでなく２階にも使用することができる。床構造を２階に使用する場合に防湿シート１０及び断熱材２０は不要な場合がある。
・体育館、柔道場、剣道場、フィットネススタジオのみならず、劇場、コンサートホール等の音楽演奏や映画鑑賞等に用いる施設、家屋等の床構造にも使用することができる。

以下、具体的実施例について説明する。
ヘタリ試験
試験片の作成
発泡体５０（発泡体シート５０Ｓ、以下の試験では単に発泡体５０ともいう。中空構造体７０、床材９０も同様）としてＡ社製のチップウレタンシート（密度０．２ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍ、圧縮弾性率１１．２ＭＰａ）を使用した。この発泡体５０はポリウレタンフォームの端材を粉砕して再成形したリサイクル品（チップウレタンフォーム）である。中空構造体７０（中空構造体シート７０Ｓ）として岐阜プラスチック工業株式会社製のテクセル（登録商標）Ｔ５－１１００（厚さ５．５ｍｍ、圧縮弾性率２８．９ＭＰａ）を使用した。床材９０（床材シート９０Ｓ）としてＢ社製の木製床材直張りタイプ（厚み１５ｍｍ）を使用した。下から発泡体５０、中空構造体７０、床材９０をそれぞれウレタン系接着剤により積層して試験片１とした。

また、発泡体５０としてＡ社製のチップウレタンシート（密度０．１５ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍ、圧縮弾性率４．７ＭＰａ）を使用した以外は試験片１と同じ条件として試験片２を作成した。発泡体５０としてＡ社製のチップウレタンシート（密度０．１ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍ、圧縮弾性率３．３ＭＰａ）を使用した以外は試験片１と同じ条件として試験片３を作成した。発泡体５０としてＡ社製のチップウレタンシート（密度０．０７５ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍ）を使用した以外は試験片１と同じ条件として試験片４を作成した。発泡体５０であるチップウレタンフォームに代えてＰＥＴ不織布（密度０．１ｇ／ｃｍ^３、厚さ８．５ｍｍ）を使用した以外は試験片１と同じ条件として試験片５を作成した。

試験装置
図６に試験装置２００及び試験方法の概要を示す。試験装置２００は株式会社島津製作所製のＡＧ－５ＫＮＸＤ（ＡＧ－２０ＫＮＸＤ）を使用した。この試験装置２００は図６（ａ）に示すように、テーブル２０１とそのテーブル２０１に対向する金属製の加圧板２０２を備えており、加圧板２０２にてテーブル２０１上に設置した試験片を一定速度で加圧することができる。加圧板２０２の下面は加圧面となっており、図６（ｂ）に模式図を示すように加圧板２０２の加圧面は縦２０ｍｍ×横７０ｍｍの長方形状をなす。

試験片１ないし試験片５をそれぞれ縦１５０ｍｍ、横４００ｍｍの長方形にカットした。なお、各試験片は発泡体５０、中空構造体７０、床材９０をいずれも１枚のシートで構成しているため、複数のシートの突き合わせはない。試験装置２００のテーブル２０１上に試験片を床材９０が上かつ試験片の長辺と加圧板２０２の長辺が平行になるように向きを揃え、加圧板２０２の中心が試験片の中心（加圧中心）を加圧できる位置とした。加圧板２０２を試験片と離間した位置から５ｍｍ／分の速度で下方に移動させながら試験片を加圧した。加圧板２０２の荷重が１０９２Ｎとなった時点で加圧板２０２の移動を停止して加圧状態のまま５分保持し、その後に加圧板２０２の加圧を解除して試験片をそのまま５分放置した。この後に試験片における加圧中心と、加圧中心から加圧板２０２の長辺と平行な方向にそれぞれ１４０ｍｍ離れた２箇所（図６（ｂ）参照）の合計３点の上面高さを調べた。これら３点についてテーブル２０１の上面から試験片の上面までの高さを試験前にそれぞれ測定しておき、試験後の高さの変化（ｍｍ）を測定し、その３点の変化の平均値を求めた。この試験を試験片１ないし試験片５について行った。その結果を表１に示す。

事前の試験にてヘタリを体感することができる変化値が０．４ｍｍであったため、変化（平均値）が０．４ｍｍ以下の場合はヘタリなしと判断し、０．４ｍｍを超えるものはヘタリありと判断した。この結果、試験片１ないし試験片３はヘタリなしであり、試験片４及び試験片５は変化が０．４ｍｍを超えておりヘタリありとなった。

床の弾力性試験
上記試験でヘタリなしとなった試験片１ないし試験片３に使用した発泡体５０のチップウレタンフォームを用いて試験床を作成し、床の弾力性試験を行った。床の弾力性試験としてＪＩＳ Ａ６５１９ ９．４床の弾力性試験に規定の「かたさの性能値（計算式は表２に記載）」、「振動の続き具合の性能値」、「かたさの性能値とはね返り具合を複合した性能値（計算式は表２に記載）」を測定した。測定機器は一般社団法人建材試験センター保有の上記試験に準ずる試験機器である。弾力性試験の測定内容等について表２に示す。

ＪＩＳ Ａ６５１９では、各値を４箇所で測定するように規定しているが、これは支柱、大引、根太を組み合わせた二重床構造を想定しており、床の弾力性が場所により異なるためである。本実施形態では場所により床の硬さにムラが生じにくいため任意の１箇所で測定した。

試験床の作成
発泡体５０としてヘタリ試験で試験片１ないし試験片３に使用した３種の発泡体１～３を準備した。発泡体１としてＡ社製のチップウレタンシート（密度０．２ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍ）を使用した。発泡体２としてＡ社製のチップウレタンシート（密度０．１５ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍ）を使用した。発泡体３としてＡ社製のチップウレタンシート（密度０．１ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍ）を使用した。

また、中空構造体７０としてヘタリ試験で各試験片に使用したテクセル（登録商標）Ｔ５－１１００（厚さ５．５ｍｍ）を使用した。床材９０として３種の木製の床材１～３を準備した。床材１としてＣ社製の床材直貼タイプ（厚さ１５ｍｍ）を使用した。床材２としてＤ社製の床材直貼タイプ（厚さ１５ｍｍ）を使用した。床材３としてＤ社製の床材根太貼りタイプ（厚さ１２ｍｍ）を使用した。

発泡体５０の上に中空構造体７０、その上に床材９０を重ねた積層構造とし、それぞれの間をウレタン系接着剤により固定して表３に示す試験床１～試験床８を作成した。なお、各試験床は、発泡体５０、中空構造体７０、床材９０を構成する各シートを突き合わせた側面が平面視で重ならないように配置した。

試験床１～試験床８について表２に示す性能値の測定試験を行った。その結果を表４に示す。

この結果、試験床１～８はいずれも、（ａ）かたさの性能値、（ｂ）振動の続き具合の性能値について上記ＪＩＳに規定する推奨値を満たすものであった。また、いずれも（ｃ）かたさの性能値とはね返り具合を複合した性能値について上記ＪＩＳに規定する最高値の推奨値（０．０～）を満たすものであった。

さらに、床材９０として合成樹脂製床材を使用した試験床９～１２を作成して、これらについても表２に示す性能値の測定試験を測定した。試験床９～１２の発泡体５０としてＡ社製のチップウレタンシートの密度及び厚みの異なる以下のものを使用した。発泡体４として密度０．２ｇ／ｃｍ^３、厚さ７ｍｍのものを使用した。発泡体５として密度０．２ｇ／ｃｍ^３、厚さ６ｍｍのものを使用した。発泡体６として密度０．２５ｇ／ｃｍ^３、厚さ８ｍｍのものを使用した。発泡体７として密度０．２５ｇ／ｃｍ^３、厚さ６ｍｍのものを使用した。中空構造体７０として岐阜プラスチック工業株式会社製のテクセル（登録商標）Ｔ５－１８７０（厚さ５．５ｍｍ、圧縮弾性率８９．１ＭＰａ）を使用した。床材９０としてＥ社製の合成樹脂製床材（下側にウレタン層、上側にポリ塩化ビニル層の積層 厚み４．５ｍｍ）を使用した。発泡体５０の上に中空構造体７０、その上に床材９０を重ねた積層構造とし、それぞれの間をウレタン系接着剤により積層して表５に示す試験床９～１２を作成した。

試験床９～１２について行った表２に示す性能値の測定試験の結果を表６に示す。

この結果、試験床９～１２はいずれも、（ａ）かたさの性能値、（ｂ）振動の続き具合の性能値について上記ＪＩＳに規定する推奨値を満たすものであった。また、いずれも（ｃ）かたさの性能値とはね返り具合を複合した性能値について上記ＪＩＳに規定する最高値の推奨値（０．０～）を満たすものであった。

衝撃吸収性（ＪＩＳＡ６５１９ 床のかたさ試験方法）
上記試験床１～１２について衝撃吸収値（Ｇ値）を測定した。各試験床はいずれも床の硬さにムラが生じにくいため、各試験床に対して任意の一箇所でＧ値を測定した。試験床１～１２についてのＧ値を表７に示す。

試験床１～１２のいずれにおいてもＧ値は１００未満であった。

１０…防湿シート
２０…断熱材
３０…コンクリート
３１…土間コンクリート
３２…レベリング材
５０…発泡体（クッション材）
５０Ｓ…発泡体シート（クッション材シート）
５０Ｔ…側面
６０…接着剤
７０…中空構造体
７０Ｓ…中空構造体シート
７０Ｔ…側面
８０…接着剤
９０…床材
９０Ｓ…床材シート
９０Ｔ…側面

Claims (6)

1. クッション材を備え、同クッション材上に中空構造体を備え、同中空構造体上に床材を備えた床構造であって、
   前記クッション材を複数のクッション材シートの側面を突き合わせて構成し、前記中空構造体を複数の中空構造体シートの側面を突き合わせて構成し、前記床材を複数の床材シートの側面を突き合わせて構成し、
   前記クッション材シートを突き合わせた側面、前記中空構造体シートを突き合わせた側面及び前記床材シートを突き合わせた側面が平面視で重ならないように配置した床構造。
2. 前記クッション材は密度が０．０８ｇ／ｃｍ^３以上の発泡体である請求項１に記載の床構造。
3. 前記発泡体はポリウレタンフォームである請求項２に記載の床構造。
4. 前記発泡体の密度が０．１５ｇ／ｃｍ^３以上である請求項２又は請求項３に記載の床構造。
5. 前記床材は木製の床材であり、前記クッション材、前記中空構造体及び前記床材の曲げ弾性率は前記床材が最も大きく、前記クッション材が最も小さい請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の床構造。
6. 前記発泡体は厚さが５ｍｍ以上である請求項２ないし請求項４のうちいずれか一項に記載の床構造。
   

Images