JP4009418B2 - 床構造と建物 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は床衝撃音を低減した床構造と、この床構造を備えた建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりすると、床が振動し、この振動によって発生する衝撃音が下階に響いて、下階に居る人の迷惑になる。
かかることを防ぐために従来種々な床構造が知られている。
例えば、特開昭６２−５９７４５号公報（従来例１と称する）には、相対する床梁に床小梁を差し渡した骨格を備えた床構造であって、防振パッドを介在させた板バネで、床梁に床小梁を連結した床構造が記載されている。
【０００３】
又、特公平４−１３９号公報（従来例２と称する）には、ウエッブとフランジとからなる鋼製の相対する床梁と、この相対する床梁の間に差し渡された鋼製の床小梁と、床梁と床小梁の端部とを連結する連結片とからなる床構造であって、床梁のウエッブ面と連結片との間にゴム等の防振材を挟んで床梁と連結片を、又、床小梁と連結片との間にゴム等の防振材を挟んで床小梁と連結片とを連結した床構造が記載されている。
【０００４】
又、特開昭６３−３０４８７２号公報（従来例３と称する）には、相対する床梁に複数本の床小梁を略平行に差し渡し、この略平行な隣合う床小梁の間に制振材を差し渡し、この制振材の両端部を床小梁に取り付けた床構造が記載されている。
尚、この制振材としてはパーチクルボードや、パーチクルボードの中央部に錘を取り付けた例が記載されている。
【０００５】
又、特開平６−３０６９８９号公報（従来例４と称する）には、略平行な複数本の床小梁の上に床材を設け、この隣合う床小梁にブロッキング材を差し渡して取り付け、この床小梁に下面に下階の天井材を取り付け、この天井材の下面に防振補強材を、ブロッキング材と補強材とで天井材を挟む状態に、取り付けた床構造が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例１〜４記載の床構造は床の振動を制御し、衝撃音を小さくすることができるが、建物の部屋の中は静かであるほど好ましい。そして、ＪＩＳで規定されている測定方法でＬ−５５レベルまで低下させた床構造が良好な防音性のよい床の一応の目安とされている。
そして、上記従来例１〜４記載の床構造では、軽量床衝撃音（ＬＬ）をＬＬ＝５５レベルまで低減させることは、比較的簡単に達成できるが、重量床衝撃音（ＬＨ）をＬＨ−５５レベルまで低減させることは困難である。
【０００７】
更に詳細に説明すると、従来例１及び従来例２では、床梁と床小梁を、この間に防振パットを介在させた板バネや防振材を挟んで、連結している。
従って、床小梁の振動が、防振パットや板バネや防振材等により吸収されて床梁に伝播し難く、その結果、この床小梁の振動が床梁を伝って下階まで達する固体伝播は少なくなるが、床小梁を骨格にした床全体の振動は減少せず、子供が飛び跳ねたり、床の上に物を落下させる等で床小梁が振動したときに発生する重量衝撃音は余り低減されないまま下階に響く。
【０００８】
又、従来例３記載の床構造では、床小梁に制振材を取り付けているので、床小梁が振動し難く、重量衝撃音の発生がある程度は改善されるが、パーチクルボードや、パーチクルボードに錘を取り付けた制振材では、ＬＬ＝５５まで低減させることは極めて困難である。
又、従来例４記載の床構造では、床小梁にブロッキング材を取り付け、更に、天井材を挟んで補強材を取り付けているので、床全体の剛性が増加していて床が細かく振動する軽量衝撃音を低減することはできるが、床全体が大きく振動する重量衝撃音の改善は少ないし、床小梁に直接下階の天井材が取り付けられているので、上階の床の振動が直接下階の天井に固体伝播で伝わり、下階での騒音がＬＬ＝５５まで減少させることは極めて困難である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、重量衝撃音をＬＨ−５５レベルまで低減させることのできる床構造を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになしたものであって、請求項１記載の発明は、相対する床梁に複数本の床小梁が略平行に差し渡され、この略平行な複数本の中の３本以上の床小梁に横架材が架け渡されてそれぞれの床小梁に横架材が固定され、横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置され、このダンバー機構を介して錘が横架材に吊り下げられている床構造を特徴とするものである。
【００１１】
この請求項１記載の発明に使用するダンパー機構とは、弾性体と粘性体とを組み合わせて、振動を急速に低減するようにしたものであり、通常、ダンパーが使用される。
このダンパーとしては種々あるが、ゴム製の上板と金属製の側壁と金属製の下板とからなる密封容器と、この密封容器のゴム製の上板を貫通した状態にして上板に取り付けた軸と、密封容器の中に充満した粘稠な液体と、密封容器の側壁との間に小さな隙間を設けた状態にして密封容器内の軸に取り付けたダンピングプレートとからなる液封ダンバーが背丈が低く、上階の床と下階の天井との間の隙間の小さい建物等にも取り付けることができ、好ましい。
尚、ダンピングプレートに小さな通孔を設けてもよい。
【００１２】
この際の粘稠な液体とは粘度の高い液体のことであって、シリコーンオイル、潤滑油、植物油等が好適であり、特にシリコーンオイルが好適である。
本発明に使用されるダンパー機構を介して横架材に吊り下げられる錘は、上記液封ダンパーと一体になったものでもよいし、別のものでもよい。
即ち、ゴム製の上板に連結されている液封ダンパーの容器の一部（例えば、容器の下板または横壁）を重くして錘としてもよいし、ダンパーの容器の一部に錘を吊り下げたものでもよい。この際、使用する錘としては、重量で１０ｋｇ〜３０ｋｇが好ましい。
【００１３】
この液封ダンパーは、軸を横架材に取り付けて使用する。
すると、床小梁が振動したときには、ゴム製の上板を介して取り付けられている密封容器の側壁と底板は重く直ちに振動し難いので、先ず、横架材と軸を通ってダンピングプレートのみが振動し、この振動によってダンピングプレートは、密封容器内に充満されている粘稠な液体の中を上下運動しようとするが、この上下運動しようとする力によって、ダンピングプレートと密封容器の側壁との間の小さな隙間（又はこの隙間及びダンピングプレートに設けられた小さな通孔）を粘稠な液体が移動するだけしかダンピングプレートは移動しない。しかも、この粘稠な液体は、粘度の高い粘稠な液体が小さな隙間（又はこの隙間及びダンピングプレートに設けられた小さな通孔）を通るために抵抗が大きく、少しずつしか移動できない。
【００１４】
又、軸に重い側壁と底板がゴム製の上板を介して取り付けられているので、軸が振動すると、この軸と側壁と底板の間の位置を一定に保とうとするゴム製の上板の弾性によって、側壁と底板とが軸より遅れて移動する。この位相の差によって、この軸の振動と異なる振動をする側壁と底板とが床振動に従って振動する軸の振動を阻止しようとする。
このようにして、床小梁の振動は、粘稠な液体による粘性とゴム製の上板の弾性によって大きく減衰される。
即ち、上記液封ダンパーは、ゴム製の上板の弾性と粘稠な液体の粘性とがダンパー機構を構成し、重い側壁と下板とが錘を構成し、このダンパー機構に錘が吊り下げられた構造になっている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に係り、前記横架材が床小梁より大きな剛性を有するものである。
この請求項２記載の発明に使用する横架材は床小梁より大きな剛性を有するが、この剛性としては、横架材の撓み強度が床小梁の５倍以上が好ましく、更に好ましくは１０倍以上である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、上階と下階とからなる複数階建ての建物であって、上記上階の床が請求項１又は２記載の床構造であり、この上階の床と下階の天井との間に吸音材が設けられている建物を特徴とするものである。
【００１７】
請求項４記載の発明は、下階の建物ユニットと上階の建物ユニットとからなる複数階建ての建物であって、前記下階の建物ユニットと前記上階の建物ユニットは、矩形状の四隅に立設された柱と、この柱の下端部に設けられた床と、柱の上端部に設けられた天井とからなり、下階の建物ユニットの柱の上に上階の柱を載置した状態にして、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが据え付けられ、上階の建物ユニットの床が請求項１又は２記載の床構造であり、上階の建物ユニットの床と下階の建物ユニットの天井との間に吸音材が設けられている建物を特徴とするものである。
【００１８】
この請求項３記載の発明や請求項４記載の発明に使用する吸音材とは、音を大きく吸収する性質を有する物質のことであり、ガラスウール、岩綿板、綿等の繊維を板状にしたものや、ポリスチレン発泡体やウレタン発泡体、天然ゴム発泡体等の発泡体が好適である。
【００１９】
又、請求項４記載の発明では、上階の床が請求項１又は２記載の床構造となっている。即ち、建物ユニットの床小梁に横架材が架け渡され、この横架材にダンパー機構と錘が吊り下げられているが、このダンパー機構と、ダンパー機構を介して吊り下げられる錘とは、建物ユニットの床に略均等に取り付けることが好ましい。即ち、１個のダンパー機構を介して錘を吊り下げる場合には、床の振動をほぼ均等に低減するように、建物ユニットの床の略中央の床小梁が好ましく、２個以上の場合には、建物ユニットの床の中心点を中心にした対称の位置の床小梁に取り付けることが好ましい。尚、このダンパーと錘とからなる組の数は、建物ユニットの大きさによって異なるが２個以上が好ましい。
そして、このダンパー機構と錘とからなる組を取り付ける床小梁の位置は、床小梁が最も振動し易い略中央が好ましい。
【００２０】
（作用）
請求項１記載の発明では、相対する床梁に床小梁が略平行に差し渡され、この床小梁に横架材が架け渡されて取り付けられ、この横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置され、このダンバー機構を介して錘が横架材に吊り下げられているので、床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落したりして床が振動して床小梁が振動すると、この床小梁に差し渡された横架材、ダンパー機構を経て錘が振動する。又、この錘の振動は、反射して、反対方向、即ち、ダンパー機構、横架材を経て床小梁を振動させる。この両方の振動はダンパー機構を通過する間に大きく減衰する。特に、このダンパー機構は、重量床衝撃を効果的に低減させることができる。
【００２１】
又、床小梁は長く、しかも、両端は床梁に取り付けられているし、錘は重く、しかも、ダンパー機構を介して吊り下げられているので、両者の固有振動は大きく異なる。そして、床小梁の振動が、この異なる固有振動の両者を振動させるために大きなエネルギーを消耗し、床小梁が振動し難くなっている。
このように、床振動がダンパー機構による減衰と、床小梁とダンパー機構を介して吊り下げられている錘との異なる固有振動の２つの相乗効果で、床振動は急激に低減し、床衝撃音が小さくなる。
【００２２】
又、相対する床梁に複数本の床小梁が略平行に差し渡され、この複数本の床小梁の中の３本以上の床小梁に横架材が架け渡されて取り付けられているので、この架け渡された３本以上という多くの床小梁の異なる振動を相殺させると共に、この横架材に吊り下げられている１組のダンパー機構と錘で３本以上の床小梁を振動し難くすることができる。
【００２３】
このように、３本以上の床小梁に取り付けられた横架材とダンパー機構の作用によって広い範囲の床の振動が効率よく減衰され、ＬＨ−５５を達成することができる。
又、横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置されているので、床と下階の天井との間の隙間の狭い建物にもダンパー機構と錘を取り付けることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明では、横架材が床小梁より大きな剛性を有するので、この剛性の大きな横架材が３本以上の床小梁を強固に連結して別々に振動できなくし、その結果、それぞれ異なった床小梁の振動を効率よく相殺すると同時に、この床小梁の振動をストレートにダンパー機構と錘に伝達し、このダンパー機構と錘の作用で床小梁を振動し難くする。
【００２５】
請求項３記載の発明では、上階と下階とからなる複数階建ての建物であって、上記上階の床が請求項１又は２記載の床構造であり、この上階の床と下階の天井との間に吸音材が設けられているので、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の作用の項で説明したように、床構造が振動し難くなっている上に、床振動によって発生した衝撃音が床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
従って、請求項１又は２記載の床構造より下階に衝撃音が届き難く、下階の居住性が更によくなる。
【００２６】
請求項４記載の発明では、下階の建物ユニットと上階の建物ユニットとからなる複数階建ての建物であって、前記下階の建物ユニットと前記上階の建物ユニットは、矩形状の四隅に立設された柱と、この柱の下端部に設けられた床と、柱の上端部に設けられた天井とからなり、下階の建物ユニットの柱の上に上階の柱を載置した状態にして、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが据え付けられ、上階の建物ユニットの床が請求項１又は２記載の床構造であり、上階の建物ユニットの床と下階の建物ユニットの天井との間に吸音材が設けられているので、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の作用の項で説明したように、床構造が振動し難くなっている上に、上階の床が振動しても、この床の振動は、上階の柱から、この上階の柱が載っている下階の柱を伝って天井に到達するというように、上階の柱と下階の柱との間で一旦途切れるので、２階の柱から１階の柱に伝播される固体伝播による振動が小さくなるし、この床の振動によって発生する衝撃音は、床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
【００２７】
このように、上階の床振動が下階の天井に到達し難くなる構造が幾重にも設けられているので、下階の重量衝撃音をＬＨ−５５レベル迄低減させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例で説明する。
図１〜図８は本発明の他の実施例を示すもので、図１（イ）はユニット建物を示す斜視図、（ロ）は（イ）のＡ部分（１階の天井と２階の床部分）を各構成部材に分解して示す斜視図、図２は１階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図、図３は２階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図、図４は図３のＢ部分を拡大して示す斜視図、図５は液封ダンパーの位置を示す床の平面図、図６（イ）は液封ダンパーの取付状態を示す平面図、（ロ）は（イ）の正面図、図７（イ）は液封ダンパーの垂直断面図、（ロ）と（イ）のＣ−Ｃ線における断面図、図８は液封ダンパーを取り付けている状態を示す斜視図である。
【００２９】
図１〜図８において、Ｕはユニット建物であり、このユニット建物Ｕは、図１に示すように、基礎９の上に９個の建物ユニット１が据え付けられて１階が形成され、この１階の建物ユニット１の上に９個の建物ユニット２が据え付けられて２階が形成され、この２階の建物ユニット２の上に屋根パネル３が取り付けられたものである。
【００３０】
１階の建物ユニット１は、図２に示すように、矩形の四隅に立設した４本の鋼製の四角筒体の柱１１と、この４本の柱１１の下端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の床梁１２と、この４本の柱１１の上端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の天井梁１３とからなる骨格を備えている。
【００３１】
そして、この建物ユニット１は、この骨格の相対する長辺の床梁１２、１２に１０本の鋼製の四角筒体の床小梁１５が略平行に差し渡されて取り付けられ、この床小梁１５の上に複数本の木製の床根太１６が取り付けられ、この上にパーチクルボードの床材１４が取り付けられて床が形成され、相対する長辺の天井梁１３、１３に複数本の木製の天井野縁１７が略平行に差し渡されて取り付けられ、この天井野縁１７の下面に石膏ボードの天井材１８が取り付けられ、天井野縁１７の上に合板の補強板７５が載せられ、この補強板７５の上に仕切り板７６とロックウール板の吸音材７が取り付けられて天井が形成されたものである。
【００３２】
尚、外壁を設ける場所には、床梁１２と天井梁１３との間に間柱１９が取り付けられ、この間柱１９の屋外側と屋内側にそれぞれ外壁材と内壁材とが取り付けられ、この外壁材と内壁材との間にガラスウールの断熱材が設けられて壁が形成されている。
【００３３】
２階の建物ユニット２を建物ユニット１と比較すると、図３に示されているように、略平行に差し渡された４本の床小梁１２に横架材４が架け渡され、この横架材４の略中央の床小梁１２間に２組の液封ダンパー５と錘６が取り付けられていること、床根太２６の上にパーチクルボードの床材２４が取り付けられ、この床材２４の上に炭酸カルシウム粉末を含有した合成ゴムの制振シート８が設けられていること、天井野縁１７の上に補強板や吸音材がないことが異なる。
即ち、建物ユニット２は、建物ユニット１と同じように、矩形の四隅に立設した４本の鋼製の四角筒体の柱２１と、この４本の柱２１の下端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の床梁２２と、この４本の柱２１の上端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の天井梁２３とからなる骨格を備えている。
【００３４】
そして、この建物ユニット２は、この骨格の相対する長辺の床梁２２、２２に１０本の鋼製の四角筒体の１０本の床小梁２５が略平行に差し渡されて取り付けられ、この床小梁２５の上に複数本の木製の床根太２６が取り付けられ、この上にパーチクルボードの床材１４が取り付けられ、この略平行に差し渡された１０本の中の４本からなる２組に床小梁１２に横架材４が架け渡され、４本の組の略中央の隣合う２本の床小梁１２の間に液封ダンパー５が配置され、この液封ダンパー５が横架材４に取り付けられ、床根太２６の上に床材２４が取り付けられ、この床材２４の上に制振シート８が取り付けられて床が形成され、相対する長辺の天井梁２３、２３に複数本の木製の天井野縁２７が略平行に差し渡されて取り付けられ、この天井野縁２７の下面に石膏ボードの天井材２８が取り付けられて天井が形成されたものである。
【００３５】
尚、外壁を設ける場所には、床梁２２と天井梁２３との間に間柱２９が取り付けられ、この間柱２９の屋外側と屋内側にそれぞれ外壁材と内壁材とが取り付けられ、この外壁材と内壁材との間にガラスウールの断熱材が設けられて壁が形成されている。
この建物ユニット２に取り付けられる横架材４は、床小梁２５の略１０倍の撓み強度の有する板状体であり、図４及び図５に示すように、４本の床小梁２５に架け渡され、この４本の床小梁２５のそれぞれにビス４５で固定されている。
【００３６】
次に、この液封ダンパー５について説明する。
液封ダンパー５は、図７に示すように、ゴム製の上板５１１と金属製の円筒状の側壁５１２と金属製の下板５１３とからなる密封容器５１と、この密封容器５１の上板５１１を貫通した状態にして、上板５１１に取り付けられた軸５２と、密封容器５１の中に充填されたシリコーンオイルの粘稠な液体５３と、密封容器５１の軸５２に取り付けられたダンピングプレート５４とからなる。
このダンピングプレート５４と密封容器５１の側壁５１２との間には小さな隙間５９が設けられているし、ダンピングプレート５４にも小さな４個の通孔５４１が設けられている。又、軸５２の上端部には雄ネジ５２１が形成されている。
【００３７】
下板５１３と側壁５１２は重さが略２５ｋｇで錘６を兼用する。
そして、４本の床小梁２５に架け渡された横架材４の略中央に設けられた通孔４２に液封ダンパー５の軸５２が挿入され、この軸５２の先端に設けられた雄ネジ５２１に螺着されたナット５５で液封ダンパー５が、床小梁２５に吊りさげられた状態に、取り付けられている。
このようにして、図５に示す２箇所に液封ダンパー５が取り付けられている。
【００３８】
このように液封ダンパー５が取り付けられていると、床小梁２５が振動したときには、ゴム製の上板５１１を介して取り付けられている側壁５１２と下板５１３は重く振動し難いので、先ず、横架材４と軸５２を通ってダンピングプレート５４だけが振動し、この振動によってダンピングプレート５４は、密封容器５１内に充満されている粘稠な液体５３の中を上下運動しようとするが、このダンピングプレート５４の上下運動しようとする力によって、ダンピングプレート５４と密封容器５１の側壁５１２との間の小さな隙間５８と、ダンピングプレート５４に設けられた小さな通孔５９を粘稠な液体５３が移動するだけしか、ダンピングプレート５４は移動しない。しかも、粘度の高い粘稠な液体５３が小さな隙間５８とダンピングプレート５４に設けられた小さな通孔５９を通るときの抵抗が大きく、この粘稠な液体５３は少しずつしか移動できない。
【００３９】
又、軸５２と、密封容器５１の側壁５１２及び底板５１３とは、ゴム製の上板５１１を介して取り付けられているので、軸５２が振動すると、この軸５２と側壁５１２と軸５２との間の位置を絶えず一定に保とうとする弾性によって、側壁５１２と底板５１３が軸５２より遅れて移動する。この位相の差によって、この軸５２の振動と異なる振動する側壁５１２と底板５１３とが床振動２５に従って振動する軸５２の振動を阻止しようとする。
【００４０】
このように、床小梁２５の振動は、粘稠な液体５３と上板５１１の弾性からなるダンパー機構と、密封容器５１の側壁５１２および底板５１３からなる錘６とによって大きく減衰される。
即ち、異なる作用するゴム製の上板５１１の弾性と粘稠な液体５３の粘性とがダンパー機構を構成し、重い密封容器５１の側壁５１２及び底板５１３が錘６を構成し、このダンパー機構に錘６が吊り下げられた構造となっている。
【００４１】
しかも、この液封ダンパー５は、高さが極めて小さくコンパクトな構造になっているので、建物ユニット２の床小梁２５間に配置し、床小梁２５に取り付けられている横架材４に取り付けることによって、建物ユニット２をフォークリフトが運搬させたり保管する際の邪魔になる程、床小梁２５の下端から液封ダンパー５を下方に突出させることなく液封ダンパー５を取り付けることができる。具体的には、床梁２２より下方に突出させることなく取り付けることができる。
【００４２】
９９はカーペットの床仕上げ材である。
この実施例では、床仕上げ材９９にカーペットを使用しているが、この床仕上げ材９９は、化粧合板であってもよいし畳であってもよいし、その他の床仕上げ材でもよい。
【００４３】
次に、このユニット建物Ｕの施工方法および作用について説明する。
工場で、１階の建物ユニット１、２階の建物ユニット２、屋根パネル３を製造する。
この際、ユニット建物２では、床小梁２５に液封ダンパー５（ダンパー機構と錘６）が取り付けられているから、液封ダンパー５を工場等の設備の整った場所で速く、しかも、寸法精度よく取り付けることができる。
【００４４】
このようにして製造した１階の建物ユニット１、２階の建物ユニット２、屋根パネル３を施工現場に運搬する。
施工現場では、予め設けられている基礎９の上に、９個の建物ユニット１を据え付けて１階を形成し、この１階の建物ユニット１の上に９個の建物ユニット２を据え付けて２階を形成し、この２階の建物ユニット２の上に屋根パネル３を取り付けたり、床仕上げ材９９を敷いたり、種々な仕上げを行うと、ユニット建物Ｕが完成する。
【００４５】
このようにして完成されたユニット建物Ｕでは、２階の建物ユニット２には、平行な床小梁２５の上に床根太２６が差し渡されて取り付けられ、この床根太２６の上に床材２４が取り付けられ、この床材の上に制振シート８が取り付けられているので、この制振シート８の上に床仕上げ材９９を取り付けて使用していると、子供等が床仕上げ材９９の上で飛び跳ねたり、人が歩いたり、床仕上げ材９９の上に物が落下したりしても、この衝撃は、床材２４と床仕上げ材９９との間に設けられている制振シート８によって緩和されて床材２４や、その下の床根太２６、床小梁２５の振動が小さくなる。
【００４６】
又、２階の建物ユニット２の略平行な４本の床小梁２５に横架材４が差し渡され、この横架材４にダンパー機構と錘６とからなる液封ダンパー５が取り付けられている。
従って、この床で子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落下させたりして発生した床小梁２５の振動は、この床小梁２５に差し渡された横架材４、液封ダンパー５（ダンパー機構を介して吊り下げられている錘６）を振動させる。又、この錘６の振動は、反射して反対方向、即ち、液封ダンパー５、横架材４を経て床小梁２５を振動させる。この両方の振動は液封ダンパー５を通過する間に大きく減衰する。
【００４７】
即ち、液封ダンパー５の密封容器５１の上板５１１の上に突出している軸５２が横架材４に取り付けられ、この軸５２にゴム製の上板５１１を介して密封容器５１の側壁５１２と下板５１３とからなる錘６が取り付けられているから、床小梁２５から横架材４を通って軸５２に伝わった振動と反射した振動は、ダンピングプレート５４と密封容器５１の側壁５１２との間の小さな隙間５９とダンピングプレート５４に設けられた小さな通孔５４１を往復移動する粘稠な液体５３の粘性と、軸５２と、側壁５１２及び下板５１３とからなる錘６の位置を絶えず一定に保とうとするゴム製の上板５１１の弾性とからなるダンパー機構と、錘６で大きく減衰する。
【００４８】
又、錘６は略２５ｋｇで重く、しかも、側壁５１２と下板５１３であるから、長く、しかも、両端が床梁に取り付けられている床小梁２５とは、固有振動が大きく異なり、この固有振動の大きく異なる両者を振動させるために大きなエネルギーが消費される。
又、剛性の大きな横架材４が４本の床小梁２５に架け渡されて連結されているので、この横架材４が４本の床小梁２５を強固に連結して、別々に振動できなくし、その結果、それぞれ異なった床小梁の振動を相殺すると同時に、床振動をストレートに液封ダンパー５に伝達し、この液封ダンパー５の作用で床小梁を振動し難くすることで、広い面積の床を効率よく振動し難くする。
【００４９】
更に、１階の天井と２階の床との間に吸音材７が設けられているので、２階の床振動によって発生する衝撃音が、この吸音材７によって吸収されて、下階に届き難くなっている。
又、１階の建物ユニット１と２階の建物ユニット２とは分離しているので、この間で固体伝播が途切れて、２階の建物ユニット２の振動が１階の建物ユニットに固体伝播によって伝わり難くなっている。
【００５０】
このように２階の床に設けられた制振シート８、床小梁に取り付けられた横架材４、この横架材４に吊り下げられた液封ダンパー５、１階の床と２階の天井の間に設けられた吸音材７、１階の建物ユニット１と２階の建物ユニット２との分離というように幾重にも振動や衝撃音を低減させる構造が設けられているので、２階の床振動によって発生する衝撃音が１階まで伝わり難く、ＬＨ−５５を達成することができる。
実際に、このユニット建物Ｕの２階の建物ユニット２の床の上に錘を落下させて重量衝撃音を発生させて、１階の建物ユニット１の部屋で衝撃音をＪＩＳに定めた測定方法で測定したところ、ＬＨ−５３以下であった。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、相対する床梁に複数本の床小梁が略平行に差し渡され、この略平行な複数本の中の３本以上の床小梁に横架材が架け渡されて取り付けられ、横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置され、このダンバー機構を介して錘が横架材に吊り下げられているから、床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落下させたりして床が振動して床小梁が振動しても、この床振動は、ダンパー機構と錘による減衰と、床小梁と錘の固有振動が異なり振動し難いこととの相乗効果で、床振動は急激に低減し、床衝撃音が小さくなるし、３本以上というように多くの床小梁の振動が１組のダンパーと錘で振動し難くなり、効率よく広い面積の床振動が低減され、ＬＨ−５５を達成することができる。
又、このダンバー機構は２本の床小梁の間に配置されているので、床と下階の天井との間の隙間の小さい建物等にもダンパーを取り付けることができる。
【００５２】
請求項２記載の発明は、横架材が床小梁より大きな剛性を有するから、この剛性の大きな横架材が３本以上の床小梁を強固に連結し別々に振動し難くして、３本以上の床小梁の異なった振動を効率よく相殺すると同時に、この床小梁の振動をストレートにダンパー機構と錘に伝達し、このダンパー機構と錘の作用で床小梁を振動し難くする。
【００５３】
請求項３記載の発明は、上階と下階とからなる複数階建ての建物であって、上記上階の床が請求項１または２記載の床構造であり、この上階の床と下階の天井との間に吸音材が設けられているから、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の効果と同様に、床が振動し難くなっている上に、床振動によって発生した衝撃音が床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
従って、請求項１又は２記載の床構造より下階に衝撃音が届き難く、下階の居住性が更によくなる。
【００５４】
請求項４記載の発明は、下階の建物ユニットと上階の建物ユニットとからなる複数階建ての建物であって、前記下階の建物ユニットと前記上階の建物ユニットは、矩形状の四隅に立設された柱と、この柱の下端部に設けられた床と、柱の上端部に設けられた天井とからなり、下階の建物ユニットの柱の上に上階の柱を載置した状態にして、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが据え付けられ、上階の建物ユニットの床が請求項１又は２記載の床構造であり、上階の建物ユニットの床と下階の建物ユニットの天井との間に吸音材が設けられているから、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の効果と同様に、床構造が振動し難くなっている上に、２階の床構造が振動しても、この床構造の振動は直接下階の天井に伝播せず、固体伝播も１階の柱と２階の柱と１階の柱との間で一旦途切れるし、この床の振動によって発生する衝撃音は、床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
このように、上階の床振動が下階の天井に到達し難くなる構造が幾重にも設けられているので、下階の重量衝撃音をＬＨ−５５レベル迄低減させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の他の実施例を示すもので、（イ）はユニット建物を示す斜視図、（ロ）は（イ）のＡ部分（１階の天井と２階の床部分）を各構成部材に分解して示す斜視図である。
【図２】１階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図である。
【図３】２階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図である。
【図４】図３のＢ部分を拡大して示す斜視図である。
【図５】液封ダンパーの位置を示す床の平面図である。
【図６】（イ）は液封ダンパーの取付状態を示す平面図、（ロ）は（イ）の正面図である。
【図７】（イ）は液封ダンパーの垂直断面図、（ロ）と（イ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図８】液封ダンパーを取り付けている状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｕ ユニット建物
１ １階の建物ユニット
２ ２階の建物ユニット
２２ 床梁
２４ 床材
２５ 床小梁
３ 屋根パネル
４ 横架材
５ ダンパー（液封ダンパー）
５１ 密封容器
５１１ 上板
５１２ 側壁
５１３ 下板
５２ 軸
５３ 粘稠な液体（シリコーンオイル）
５４ ダンピングプレート
６ 錘
７ 吸音材
８ 制振シート
９９ 床仕上げ材
【発明の属する技術分野】
本発明は床衝撃音を低減した床構造と、この床構造を備えた建物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりすると、床が振動し、この振動によって発生する衝撃音が下階に響いて、下階に居る人の迷惑になる。
かかることを防ぐために従来種々な床構造が知られている。
例えば、特開昭６２−５９７４５号公報（従来例１と称する）には、相対する床梁に床小梁を差し渡した骨格を備えた床構造であって、防振パッドを介在させた板バネで、床梁に床小梁を連結した床構造が記載されている。
【０００３】
又、特公平４−１３９号公報（従来例２と称する）には、ウエッブとフランジとからなる鋼製の相対する床梁と、この相対する床梁の間に差し渡された鋼製の床小梁と、床梁と床小梁の端部とを連結する連結片とからなる床構造であって、床梁のウエッブ面と連結片との間にゴム等の防振材を挟んで床梁と連結片を、又、床小梁と連結片との間にゴム等の防振材を挟んで床小梁と連結片とを連結した床構造が記載されている。
【０００４】
又、特開昭６３−３０４８７２号公報（従来例３と称する）には、相対する床梁に複数本の床小梁を略平行に差し渡し、この略平行な隣合う床小梁の間に制振材を差し渡し、この制振材の両端部を床小梁に取り付けた床構造が記載されている。
尚、この制振材としてはパーチクルボードや、パーチクルボードの中央部に錘を取り付けた例が記載されている。
【０００５】
又、特開平６−３０６９８９号公報（従来例４と称する）には、略平行な複数本の床小梁の上に床材を設け、この隣合う床小梁にブロッキング材を差し渡して取り付け、この床小梁に下面に下階の天井材を取り付け、この天井材の下面に防振補強材を、ブロッキング材と補強材とで天井材を挟む状態に、取り付けた床構造が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例１〜４記載の床構造は床の振動を制御し、衝撃音を小さくすることができるが、建物の部屋の中は静かであるほど好ましい。そして、ＪＩＳで規定されている測定方法でＬ−５５レベルまで低下させた床構造が良好な防音性のよい床の一応の目安とされている。
そして、上記従来例１〜４記載の床構造では、軽量床衝撃音（ＬＬ）をＬＬ＝５５レベルまで低減させることは、比較的簡単に達成できるが、重量床衝撃音（ＬＨ）をＬＨ−５５レベルまで低減させることは困難である。
【０００７】
更に詳細に説明すると、従来例１及び従来例２では、床梁と床小梁を、この間に防振パットを介在させた板バネや防振材を挟んで、連結している。
従って、床小梁の振動が、防振パットや板バネや防振材等により吸収されて床梁に伝播し難く、その結果、この床小梁の振動が床梁を伝って下階まで達する固体伝播は少なくなるが、床小梁を骨格にした床全体の振動は減少せず、子供が飛び跳ねたり、床の上に物を落下させる等で床小梁が振動したときに発生する重量衝撃音は余り低減されないまま下階に響く。
【０００８】
又、従来例３記載の床構造では、床小梁に制振材を取り付けているので、床小梁が振動し難く、重量衝撃音の発生がある程度は改善されるが、パーチクルボードや、パーチクルボードに錘を取り付けた制振材では、ＬＬ＝５５まで低減させることは極めて困難である。
又、従来例４記載の床構造では、床小梁にブロッキング材を取り付け、更に、天井材を挟んで補強材を取り付けているので、床全体の剛性が増加していて床が細かく振動する軽量衝撃音を低減することはできるが、床全体が大きく振動する重量衝撃音の改善は少ないし、床小梁に直接下階の天井材が取り付けられているので、上階の床の振動が直接下階の天井に固体伝播で伝わり、下階での騒音がＬＬ＝５５まで減少させることは極めて困難である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、重量衝撃音をＬＨ−５５レベルまで低減させることのできる床構造を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになしたものであって、請求項１記載の発明は、相対する床梁に複数本の床小梁が略平行に差し渡され、この略平行な複数本の中の３本以上の床小梁に横架材が架け渡されてそれぞれの床小梁に横架材が固定され、横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置され、このダンバー機構を介して錘が横架材に吊り下げられている床構造を特徴とするものである。
【００１１】
この請求項１記載の発明に使用するダンパー機構とは、弾性体と粘性体とを組み合わせて、振動を急速に低減するようにしたものであり、通常、ダンパーが使用される。
このダンパーとしては種々あるが、ゴム製の上板と金属製の側壁と金属製の下板とからなる密封容器と、この密封容器のゴム製の上板を貫通した状態にして上板に取り付けた軸と、密封容器の中に充満した粘稠な液体と、密封容器の側壁との間に小さな隙間を設けた状態にして密封容器内の軸に取り付けたダンピングプレートとからなる液封ダンバーが背丈が低く、上階の床と下階の天井との間の隙間の小さい建物等にも取り付けることができ、好ましい。
尚、ダンピングプレートに小さな通孔を設けてもよい。
【００１２】
この際の粘稠な液体とは粘度の高い液体のことであって、シリコーンオイル、潤滑油、植物油等が好適であり、特にシリコーンオイルが好適である。
本発明に使用されるダンパー機構を介して横架材に吊り下げられる錘は、上記液封ダンパーと一体になったものでもよいし、別のものでもよい。
即ち、ゴム製の上板に連結されている液封ダンパーの容器の一部（例えば、容器の下板または横壁）を重くして錘としてもよいし、ダンパーの容器の一部に錘を吊り下げたものでもよい。この際、使用する錘としては、重量で１０ｋｇ〜３０ｋｇが好ましい。
【００１３】
この液封ダンパーは、軸を横架材に取り付けて使用する。
すると、床小梁が振動したときには、ゴム製の上板を介して取り付けられている密封容器の側壁と底板は重く直ちに振動し難いので、先ず、横架材と軸を通ってダンピングプレートのみが振動し、この振動によってダンピングプレートは、密封容器内に充満されている粘稠な液体の中を上下運動しようとするが、この上下運動しようとする力によって、ダンピングプレートと密封容器の側壁との間の小さな隙間（又はこの隙間及びダンピングプレートに設けられた小さな通孔）を粘稠な液体が移動するだけしかダンピングプレートは移動しない。しかも、この粘稠な液体は、粘度の高い粘稠な液体が小さな隙間（又はこの隙間及びダンピングプレートに設けられた小さな通孔）を通るために抵抗が大きく、少しずつしか移動できない。
【００１４】
又、軸に重い側壁と底板がゴム製の上板を介して取り付けられているので、軸が振動すると、この軸と側壁と底板の間の位置を一定に保とうとするゴム製の上板の弾性によって、側壁と底板とが軸より遅れて移動する。この位相の差によって、この軸の振動と異なる振動をする側壁と底板とが床振動に従って振動する軸の振動を阻止しようとする。
このようにして、床小梁の振動は、粘稠な液体による粘性とゴム製の上板の弾性によって大きく減衰される。
即ち、上記液封ダンパーは、ゴム製の上板の弾性と粘稠な液体の粘性とがダンパー機構を構成し、重い側壁と下板とが錘を構成し、このダンパー機構に錘が吊り下げられた構造になっている。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明に係り、前記横架材が床小梁より大きな剛性を有するものである。
この請求項２記載の発明に使用する横架材は床小梁より大きな剛性を有するが、この剛性としては、横架材の撓み強度が床小梁の５倍以上が好ましく、更に好ましくは１０倍以上である。
【００１６】
請求項３記載の発明は、上階と下階とからなる複数階建ての建物であって、上記上階の床が請求項１又は２記載の床構造であり、この上階の床と下階の天井との間に吸音材が設けられている建物を特徴とするものである。
【００１７】
請求項４記載の発明は、下階の建物ユニットと上階の建物ユニットとからなる複数階建ての建物であって、前記下階の建物ユニットと前記上階の建物ユニットは、矩形状の四隅に立設された柱と、この柱の下端部に設けられた床と、柱の上端部に設けられた天井とからなり、下階の建物ユニットの柱の上に上階の柱を載置した状態にして、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが据え付けられ、上階の建物ユニットの床が請求項１又は２記載の床構造であり、上階の建物ユニットの床と下階の建物ユニットの天井との間に吸音材が設けられている建物を特徴とするものである。
【００１８】
この請求項３記載の発明や請求項４記載の発明に使用する吸音材とは、音を大きく吸収する性質を有する物質のことであり、ガラスウール、岩綿板、綿等の繊維を板状にしたものや、ポリスチレン発泡体やウレタン発泡体、天然ゴム発泡体等の発泡体が好適である。
【００１９】
又、請求項４記載の発明では、上階の床が請求項１又は２記載の床構造となっている。即ち、建物ユニットの床小梁に横架材が架け渡され、この横架材にダンパー機構と錘が吊り下げられているが、このダンパー機構と、ダンパー機構を介して吊り下げられる錘とは、建物ユニットの床に略均等に取り付けることが好ましい。即ち、１個のダンパー機構を介して錘を吊り下げる場合には、床の振動をほぼ均等に低減するように、建物ユニットの床の略中央の床小梁が好ましく、２個以上の場合には、建物ユニットの床の中心点を中心にした対称の位置の床小梁に取り付けることが好ましい。尚、このダンパーと錘とからなる組の数は、建物ユニットの大きさによって異なるが２個以上が好ましい。
そして、このダンパー機構と錘とからなる組を取り付ける床小梁の位置は、床小梁が最も振動し易い略中央が好ましい。
【００２０】
（作用）
請求項１記載の発明では、相対する床梁に床小梁が略平行に差し渡され、この床小梁に横架材が架け渡されて取り付けられ、この横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置され、このダンバー機構を介して錘が横架材に吊り下げられているので、床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落したりして床が振動して床小梁が振動すると、この床小梁に差し渡された横架材、ダンパー機構を経て錘が振動する。又、この錘の振動は、反射して、反対方向、即ち、ダンパー機構、横架材を経て床小梁を振動させる。この両方の振動はダンパー機構を通過する間に大きく減衰する。特に、このダンパー機構は、重量床衝撃を効果的に低減させることができる。
【００２１】
又、床小梁は長く、しかも、両端は床梁に取り付けられているし、錘は重く、しかも、ダンパー機構を介して吊り下げられているので、両者の固有振動は大きく異なる。そして、床小梁の振動が、この異なる固有振動の両者を振動させるために大きなエネルギーを消耗し、床小梁が振動し難くなっている。
このように、床振動がダンパー機構による減衰と、床小梁とダンパー機構を介して吊り下げられている錘との異なる固有振動の２つの相乗効果で、床振動は急激に低減し、床衝撃音が小さくなる。
【００２２】
又、相対する床梁に複数本の床小梁が略平行に差し渡され、この複数本の床小梁の中の３本以上の床小梁に横架材が架け渡されて取り付けられているので、この架け渡された３本以上という多くの床小梁の異なる振動を相殺させると共に、この横架材に吊り下げられている１組のダンパー機構と錘で３本以上の床小梁を振動し難くすることができる。
【００２３】
このように、３本以上の床小梁に取り付けられた横架材とダンパー機構の作用によって広い範囲の床の振動が効率よく減衰され、ＬＨ−５５を達成することができる。
又、横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置されているので、床と下階の天井との間の隙間の狭い建物にもダンパー機構と錘を取り付けることができる。
【００２４】
請求項２記載の発明では、横架材が床小梁より大きな剛性を有するので、この剛性の大きな横架材が３本以上の床小梁を強固に連結して別々に振動できなくし、その結果、それぞれ異なった床小梁の振動を効率よく相殺すると同時に、この床小梁の振動をストレートにダンパー機構と錘に伝達し、このダンパー機構と錘の作用で床小梁を振動し難くする。
【００２５】
請求項３記載の発明では、上階と下階とからなる複数階建ての建物であって、上記上階の床が請求項１又は２記載の床構造であり、この上階の床と下階の天井との間に吸音材が設けられているので、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の作用の項で説明したように、床構造が振動し難くなっている上に、床振動によって発生した衝撃音が床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
従って、請求項１又は２記載の床構造より下階に衝撃音が届き難く、下階の居住性が更によくなる。
【００２６】
請求項４記載の発明では、下階の建物ユニットと上階の建物ユニットとからなる複数階建ての建物であって、前記下階の建物ユニットと前記上階の建物ユニットは、矩形状の四隅に立設された柱と、この柱の下端部に設けられた床と、柱の上端部に設けられた天井とからなり、下階の建物ユニットの柱の上に上階の柱を載置した状態にして、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが据え付けられ、上階の建物ユニットの床が請求項１又は２記載の床構造であり、上階の建物ユニットの床と下階の建物ユニットの天井との間に吸音材が設けられているので、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の作用の項で説明したように、床構造が振動し難くなっている上に、上階の床が振動しても、この床の振動は、上階の柱から、この上階の柱が載っている下階の柱を伝って天井に到達するというように、上階の柱と下階の柱との間で一旦途切れるので、２階の柱から１階の柱に伝播される固体伝播による振動が小さくなるし、この床の振動によって発生する衝撃音は、床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
【００２７】
このように、上階の床振動が下階の天井に到達し難くなる構造が幾重にも設けられているので、下階の重量衝撃音をＬＨ−５５レベル迄低減させることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例で説明する。
図１〜図８は本発明の他の実施例を示すもので、図１（イ）はユニット建物を示す斜視図、（ロ）は（イ）のＡ部分（１階の天井と２階の床部分）を各構成部材に分解して示す斜視図、図２は１階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図、図３は２階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図、図４は図３のＢ部分を拡大して示す斜視図、図５は液封ダンパーの位置を示す床の平面図、図６（イ）は液封ダンパーの取付状態を示す平面図、（ロ）は（イ）の正面図、図７（イ）は液封ダンパーの垂直断面図、（ロ）と（イ）のＣ−Ｃ線における断面図、図８は液封ダンパーを取り付けている状態を示す斜視図である。
【００２９】
図１〜図８において、Ｕはユニット建物であり、このユニット建物Ｕは、図１に示すように、基礎９の上に９個の建物ユニット１が据え付けられて１階が形成され、この１階の建物ユニット１の上に９個の建物ユニット２が据え付けられて２階が形成され、この２階の建物ユニット２の上に屋根パネル３が取り付けられたものである。
【００３０】
１階の建物ユニット１は、図２に示すように、矩形の四隅に立設した４本の鋼製の四角筒体の柱１１と、この４本の柱１１の下端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の床梁１２と、この４本の柱１１の上端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の天井梁１３とからなる骨格を備えている。
【００３１】
そして、この建物ユニット１は、この骨格の相対する長辺の床梁１２、１２に１０本の鋼製の四角筒体の床小梁１５が略平行に差し渡されて取り付けられ、この床小梁１５の上に複数本の木製の床根太１６が取り付けられ、この上にパーチクルボードの床材１４が取り付けられて床が形成され、相対する長辺の天井梁１３、１３に複数本の木製の天井野縁１７が略平行に差し渡されて取り付けられ、この天井野縁１７の下面に石膏ボードの天井材１８が取り付けられ、天井野縁１７の上に合板の補強板７５が載せられ、この補強板７５の上に仕切り板７６とロックウール板の吸音材７が取り付けられて天井が形成されたものである。
【００３２】
尚、外壁を設ける場所には、床梁１２と天井梁１３との間に間柱１９が取り付けられ、この間柱１９の屋外側と屋内側にそれぞれ外壁材と内壁材とが取り付けられ、この外壁材と内壁材との間にガラスウールの断熱材が設けられて壁が形成されている。
【００３３】
２階の建物ユニット２を建物ユニット１と比較すると、図３に示されているように、略平行に差し渡された４本の床小梁１２に横架材４が架け渡され、この横架材４の略中央の床小梁１２間に２組の液封ダンパー５と錘６が取り付けられていること、床根太２６の上にパーチクルボードの床材２４が取り付けられ、この床材２４の上に炭酸カルシウム粉末を含有した合成ゴムの制振シート８が設けられていること、天井野縁１７の上に補強板や吸音材がないことが異なる。
即ち、建物ユニット２は、建物ユニット１と同じように、矩形の四隅に立設した４本の鋼製の四角筒体の柱２１と、この４本の柱２１の下端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の床梁２２と、この４本の柱２１の上端部を矩形の辺に沿って連結した４本の鋼製の断面コ字形の長尺体の天井梁２３とからなる骨格を備えている。
【００３４】
そして、この建物ユニット２は、この骨格の相対する長辺の床梁２２、２２に１０本の鋼製の四角筒体の１０本の床小梁２５が略平行に差し渡されて取り付けられ、この床小梁２５の上に複数本の木製の床根太２６が取り付けられ、この上にパーチクルボードの床材１４が取り付けられ、この略平行に差し渡された１０本の中の４本からなる２組に床小梁１２に横架材４が架け渡され、４本の組の略中央の隣合う２本の床小梁１２の間に液封ダンパー５が配置され、この液封ダンパー５が横架材４に取り付けられ、床根太２６の上に床材２４が取り付けられ、この床材２４の上に制振シート８が取り付けられて床が形成され、相対する長辺の天井梁２３、２３に複数本の木製の天井野縁２７が略平行に差し渡されて取り付けられ、この天井野縁２７の下面に石膏ボードの天井材２８が取り付けられて天井が形成されたものである。
【００３５】
尚、外壁を設ける場所には、床梁２２と天井梁２３との間に間柱２９が取り付けられ、この間柱２９の屋外側と屋内側にそれぞれ外壁材と内壁材とが取り付けられ、この外壁材と内壁材との間にガラスウールの断熱材が設けられて壁が形成されている。
この建物ユニット２に取り付けられる横架材４は、床小梁２５の略１０倍の撓み強度の有する板状体であり、図４及び図５に示すように、４本の床小梁２５に架け渡され、この４本の床小梁２５のそれぞれにビス４５で固定されている。
【００３６】
次に、この液封ダンパー５について説明する。
液封ダンパー５は、図７に示すように、ゴム製の上板５１１と金属製の円筒状の側壁５１２と金属製の下板５１３とからなる密封容器５１と、この密封容器５１の上板５１１を貫通した状態にして、上板５１１に取り付けられた軸５２と、密封容器５１の中に充填されたシリコーンオイルの粘稠な液体５３と、密封容器５１の軸５２に取り付けられたダンピングプレート５４とからなる。
このダンピングプレート５４と密封容器５１の側壁５１２との間には小さな隙間５９が設けられているし、ダンピングプレート５４にも小さな４個の通孔５４１が設けられている。又、軸５２の上端部には雄ネジ５２１が形成されている。
【００３７】
下板５１３と側壁５１２は重さが略２５ｋｇで錘６を兼用する。
そして、４本の床小梁２５に架け渡された横架材４の略中央に設けられた通孔４２に液封ダンパー５の軸５２が挿入され、この軸５２の先端に設けられた雄ネジ５２１に螺着されたナット５５で液封ダンパー５が、床小梁２５に吊りさげられた状態に、取り付けられている。
このようにして、図５に示す２箇所に液封ダンパー５が取り付けられている。
【００３８】
このように液封ダンパー５が取り付けられていると、床小梁２５が振動したときには、ゴム製の上板５１１を介して取り付けられている側壁５１２と下板５１３は重く振動し難いので、先ず、横架材４と軸５２を通ってダンピングプレート５４だけが振動し、この振動によってダンピングプレート５４は、密封容器５１内に充満されている粘稠な液体５３の中を上下運動しようとするが、このダンピングプレート５４の上下運動しようとする力によって、ダンピングプレート５４と密封容器５１の側壁５１２との間の小さな隙間５８と、ダンピングプレート５４に設けられた小さな通孔５９を粘稠な液体５３が移動するだけしか、ダンピングプレート５４は移動しない。しかも、粘度の高い粘稠な液体５３が小さな隙間５８とダンピングプレート５４に設けられた小さな通孔５９を通るときの抵抗が大きく、この粘稠な液体５３は少しずつしか移動できない。
【００３９】
又、軸５２と、密封容器５１の側壁５１２及び底板５１３とは、ゴム製の上板５１１を介して取り付けられているので、軸５２が振動すると、この軸５２と側壁５１２と軸５２との間の位置を絶えず一定に保とうとする弾性によって、側壁５１２と底板５１３が軸５２より遅れて移動する。この位相の差によって、この軸５２の振動と異なる振動する側壁５１２と底板５１３とが床振動２５に従って振動する軸５２の振動を阻止しようとする。
【００４０】
このように、床小梁２５の振動は、粘稠な液体５３と上板５１１の弾性からなるダンパー機構と、密封容器５１の側壁５１２および底板５１３からなる錘６とによって大きく減衰される。
即ち、異なる作用するゴム製の上板５１１の弾性と粘稠な液体５３の粘性とがダンパー機構を構成し、重い密封容器５１の側壁５１２及び底板５１３が錘６を構成し、このダンパー機構に錘６が吊り下げられた構造となっている。
【００４１】
しかも、この液封ダンパー５は、高さが極めて小さくコンパクトな構造になっているので、建物ユニット２の床小梁２５間に配置し、床小梁２５に取り付けられている横架材４に取り付けることによって、建物ユニット２をフォークリフトが運搬させたり保管する際の邪魔になる程、床小梁２５の下端から液封ダンパー５を下方に突出させることなく液封ダンパー５を取り付けることができる。具体的には、床梁２２より下方に突出させることなく取り付けることができる。
【００４２】
９９はカーペットの床仕上げ材である。
この実施例では、床仕上げ材９９にカーペットを使用しているが、この床仕上げ材９９は、化粧合板であってもよいし畳であってもよいし、その他の床仕上げ材でもよい。
【００４３】
次に、このユニット建物Ｕの施工方法および作用について説明する。
工場で、１階の建物ユニット１、２階の建物ユニット２、屋根パネル３を製造する。
この際、ユニット建物２では、床小梁２５に液封ダンパー５（ダンパー機構と錘６）が取り付けられているから、液封ダンパー５を工場等の設備の整った場所で速く、しかも、寸法精度よく取り付けることができる。
【００４４】
このようにして製造した１階の建物ユニット１、２階の建物ユニット２、屋根パネル３を施工現場に運搬する。
施工現場では、予め設けられている基礎９の上に、９個の建物ユニット１を据え付けて１階を形成し、この１階の建物ユニット１の上に９個の建物ユニット２を据え付けて２階を形成し、この２階の建物ユニット２の上に屋根パネル３を取り付けたり、床仕上げ材９９を敷いたり、種々な仕上げを行うと、ユニット建物Ｕが完成する。
【００４５】
このようにして完成されたユニット建物Ｕでは、２階の建物ユニット２には、平行な床小梁２５の上に床根太２６が差し渡されて取り付けられ、この床根太２６の上に床材２４が取り付けられ、この床材の上に制振シート８が取り付けられているので、この制振シート８の上に床仕上げ材９９を取り付けて使用していると、子供等が床仕上げ材９９の上で飛び跳ねたり、人が歩いたり、床仕上げ材９９の上に物が落下したりしても、この衝撃は、床材２４と床仕上げ材９９との間に設けられている制振シート８によって緩和されて床材２４や、その下の床根太２６、床小梁２５の振動が小さくなる。
【００４６】
又、２階の建物ユニット２の略平行な４本の床小梁２５に横架材４が差し渡され、この横架材４にダンパー機構と錘６とからなる液封ダンパー５が取り付けられている。
従って、この床で子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落下させたりして発生した床小梁２５の振動は、この床小梁２５に差し渡された横架材４、液封ダンパー５（ダンパー機構を介して吊り下げられている錘６）を振動させる。又、この錘６の振動は、反射して反対方向、即ち、液封ダンパー５、横架材４を経て床小梁２５を振動させる。この両方の振動は液封ダンパー５を通過する間に大きく減衰する。
【００４７】
即ち、液封ダンパー５の密封容器５１の上板５１１の上に突出している軸５２が横架材４に取り付けられ、この軸５２にゴム製の上板５１１を介して密封容器５１の側壁５１２と下板５１３とからなる錘６が取り付けられているから、床小梁２５から横架材４を通って軸５２に伝わった振動と反射した振動は、ダンピングプレート５４と密封容器５１の側壁５１２との間の小さな隙間５９とダンピングプレート５４に設けられた小さな通孔５４１を往復移動する粘稠な液体５３の粘性と、軸５２と、側壁５１２及び下板５１３とからなる錘６の位置を絶えず一定に保とうとするゴム製の上板５１１の弾性とからなるダンパー機構と、錘６で大きく減衰する。
【００４８】
又、錘６は略２５ｋｇで重く、しかも、側壁５１２と下板５１３であるから、長く、しかも、両端が床梁に取り付けられている床小梁２５とは、固有振動が大きく異なり、この固有振動の大きく異なる両者を振動させるために大きなエネルギーが消費される。
又、剛性の大きな横架材４が４本の床小梁２５に架け渡されて連結されているので、この横架材４が４本の床小梁２５を強固に連結して、別々に振動できなくし、その結果、それぞれ異なった床小梁の振動を相殺すると同時に、床振動をストレートに液封ダンパー５に伝達し、この液封ダンパー５の作用で床小梁を振動し難くすることで、広い面積の床を効率よく振動し難くする。
【００４９】
更に、１階の天井と２階の床との間に吸音材７が設けられているので、２階の床振動によって発生する衝撃音が、この吸音材７によって吸収されて、下階に届き難くなっている。
又、１階の建物ユニット１と２階の建物ユニット２とは分離しているので、この間で固体伝播が途切れて、２階の建物ユニット２の振動が１階の建物ユニットに固体伝播によって伝わり難くなっている。
【００５０】
このように２階の床に設けられた制振シート８、床小梁に取り付けられた横架材４、この横架材４に吊り下げられた液封ダンパー５、１階の床と２階の天井の間に設けられた吸音材７、１階の建物ユニット１と２階の建物ユニット２との分離というように幾重にも振動や衝撃音を低減させる構造が設けられているので、２階の床振動によって発生する衝撃音が１階まで伝わり難く、ＬＨ−５５を達成することができる。
実際に、このユニット建物Ｕの２階の建物ユニット２の床の上に錘を落下させて重量衝撃音を発生させて、１階の建物ユニット１の部屋で衝撃音をＪＩＳに定めた測定方法で測定したところ、ＬＨ−５３以下であった。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明は、相対する床梁に複数本の床小梁が略平行に差し渡され、この略平行な複数本の中の３本以上の床小梁に横架材が架け渡されて取り付けられ、横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置され、このダンバー機構を介して錘が横架材に吊り下げられているから、床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落下させたりして床が振動して床小梁が振動しても、この床振動は、ダンパー機構と錘による減衰と、床小梁と錘の固有振動が異なり振動し難いこととの相乗効果で、床振動は急激に低減し、床衝撃音が小さくなるし、３本以上というように多くの床小梁の振動が１組のダンパーと錘で振動し難くなり、効率よく広い面積の床振動が低減され、ＬＨ−５５を達成することができる。
又、このダンバー機構は２本の床小梁の間に配置されているので、床と下階の天井との間の隙間の小さい建物等にもダンパーを取り付けることができる。
【００５２】
請求項２記載の発明は、横架材が床小梁より大きな剛性を有するから、この剛性の大きな横架材が３本以上の床小梁を強固に連結し別々に振動し難くして、３本以上の床小梁の異なった振動を効率よく相殺すると同時に、この床小梁の振動をストレートにダンパー機構と錘に伝達し、このダンパー機構と錘の作用で床小梁を振動し難くする。
【００５３】
請求項３記載の発明は、上階と下階とからなる複数階建ての建物であって、上記上階の床が請求項１または２記載の床構造であり、この上階の床と下階の天井との間に吸音材が設けられているから、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の効果と同様に、床が振動し難くなっている上に、床振動によって発生した衝撃音が床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
従って、請求項１又は２記載の床構造より下階に衝撃音が届き難く、下階の居住性が更によくなる。
【００５４】
請求項４記載の発明は、下階の建物ユニットと上階の建物ユニットとからなる複数階建ての建物であって、前記下階の建物ユニットと前記上階の建物ユニットは、矩形状の四隅に立設された柱と、この柱の下端部に設けられた床と、柱の上端部に設けられた天井とからなり、下階の建物ユニットの柱の上に上階の柱を載置した状態にして、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが据え付けられ、上階の建物ユニットの床が請求項１又は２記載の床構造であり、上階の建物ユニットの床と下階の建物ユニットの天井との間に吸音材が設けられているから、上階の床の上を子供が飛び跳ねたり、人が歩いたり、床の上に物を落としたりして、床が振動しても、請求項１又は２記載の効果と同様に、床構造が振動し難くなっている上に、２階の床構造が振動しても、この床構造の振動は直接下階の天井に伝播せず、固体伝播も１階の柱と２階の柱と１階の柱との間で一旦途切れるし、この床の振動によって発生する衝撃音は、床と天井との間に設けられている吸音材に吸収され、下階に届き難くなっている。
このように、上階の床振動が下階の天井に到達し難くなる構造が幾重にも設けられているので、下階の重量衝撃音をＬＨ−５５レベル迄低減させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の他の実施例を示すもので、（イ）はユニット建物を示す斜視図、（ロ）は（イ）のＡ部分（１階の天井と２階の床部分）を各構成部材に分解して示す斜視図である。
【図２】１階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図である。
【図３】２階の建物ユニットを示す一部切欠斜視図である。
【図４】図３のＢ部分を拡大して示す斜視図である。
【図５】液封ダンパーの位置を示す床の平面図である。
【図６】（イ）は液封ダンパーの取付状態を示す平面図、（ロ）は（イ）の正面図である。
【図７】（イ）は液封ダンパーの垂直断面図、（ロ）と（イ）のＣ−Ｃ線における断面図である。
【図８】液封ダンパーを取り付けている状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
Ｕ ユニット建物
１ １階の建物ユニット
２ ２階の建物ユニット
２２ 床梁
２４ 床材
２５ 床小梁
３ 屋根パネル
４ 横架材
５ ダンパー（液封ダンパー）
５１ 密封容器
５１１ 上板
５１２ 側壁
５１３ 下板
５２ 軸
５３ 粘稠な液体（シリコーンオイル）
５４ ダンピングプレート
６ 錘
７ 吸音材
８ 制振シート
９９ 床仕上げ材
Claims (4)
- 相対する床梁に複数本の床小梁が略平行に差し渡され、この略平行な複数本の中の３本以上の床小梁に横架材が架け渡されてそれぞれの床小梁に横架材が固定され、横架材が取り付けられた床小梁の中の隣合う２本の床小梁の間にダンパー機構と錘が配置され、このダンバー機構を介して錘が横架材に吊り下げられていることを特徴とする床構造。
- 前記横架材が床小梁より大きな剛性を有することを特徴する請求項１記載の床構造。
- 上階と下階とからなる複数階建ての建物であって、上記上階の床が請求項１又は２記載の床構造であり、この上階の床と下階の天井との間に吸音材が設けられていることを特徴とする建物。
- 下階の建物ユニットと上階の建物ユニットとからなる複数階建ての建物であって、前記下階の建物ユニットと前記上階の建物ユニットは、矩形状の四隅に立設された柱と、この柱の下端部に設けられた床と、柱の上端部に設けられた天井とからなり、下階の建物ユニットの柱の上に上階の柱を載置した状態にして、下階の建物ユニットの上に上階の建物ユニットが据え付けられ、上階の建物ユニットの床が請求項１又は２記載の床構造であり、上階の建物ユニットの床と下階の建物ユニットの天井との間に吸音材が設けられていることを特徴とする建物。
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