JP4499957B2

JP4499957B2 - 床の構造および構築方法

Info

Publication number: JP4499957B2
Application number: JP2001173469A
Authority: JP
Inventors: 良道河合
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2001-06-08
Filing date: 2001-06-08
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2021-06-08
Also published as: JP2002364110A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スチールハウス、木造住宅などの各種建物における床の構造にかかり、特に、衝撃力等による振動抑制対策を施した床の構造および構築方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な床構造は、図９、図１０に示す構造のものが一般的である。図１０に示すように、端根太（壁上）１と側根太（壁上）２が矩形に組まれ、端根太１間に所定の間隔をあけて平行に配置された複数の床根太３が架設され、床根太３の上に合板からなる床板４が載置され、ファスナー（図示省略）で固定されている。
【０００３】
住宅の床には、歩行等による衝撃力や、道路を走行する車両などによる交通振動が常時作用している。例えば、図９に示すように、矢印の下向きの衝撃力が床板４に作用した時、この床構造では、衝撃力が作用した直下の一本の床根太３ａが抵抗するだけであるので、この床根太３ａだけでは衝撃力（図１０（イ）で示す）に対して剛性が低く、剛性抵抗、慣性重量抵抗の範囲（図１０（ロ）で示す）が狭く、図９に示すように動たわみ（衝撃が作用したときの最初のたわみ）が大になり、振動感覚評価が悪くなる。床根太のスパンが大になるに従い、前記の問題が一層顕著に現れる。
【０００４】
前記の問題を解決するために、床根太である合板の板厚を上げて、剛性抵抗、慣性重量抵抗の範囲（ロ）を広げる方法もあるが、板厚に上限があることから曲げ剛性に限界があり、さらに、設計用固定重量増による床根太断面の見直しや、それらに関連して床根太および床合板がコスト高になる等のデメリットが生じる。
【０００５】
前記の問題を解決する別手段として、（１）、特開平１１−３１０９７４号公報に開示の床の振動防止構造、（２）、図１１に示す振動防止構造がある。
【０００６】
（１）、特開平１１−３１０９７４号公報に開示の床の振動抑制構造では、床の振動を抑えるために、床根太の軸方向と直角方向に略Ｖ字の金物を配置し、Ｖ字の底部で床根太を保持すると共に、Ｖ字の上端部を床に固定することで、床根太の水平振動を抑制している。しかし、この構造ではＶ字の金物自体は、床根太全体の剛性向上には寄与していないことから、床に衝撃力が作用した場合の動たわみを有効に低減するには至っていない。
【０００７】
（２）図１１に示すのは、シンプソン社（SｉｍｐｓｏｎＳｔｏｒｏｎｇ−ＴｉｅＣｏｍｐａｎｙ，Ｉｎｃ）の金物である。これは複数本の剛性のある金物５を床根太３の軸方向と直交方向に設置すると共に、各床根太３間でＸ字（ブレース状）に交差配置し、各金物５の端部を床根太３の上下端に固定し、床板に加わる衝撃力が、床根太３を介して当該金物５に圧縮および引張として作用にするようにしている。
【０００８】
しかし、この振動抑制構造は、施工時における金物５と床根太３との接合部のゆるみや、繰り返し加わる衝撃力による当該接合部のゆるみにより、人の床歩行のような衝撃力による微小振動や、より大きな床板の振動、床板の初期たわみ等が当該金物５に有効に伝達されず、金物５が抵抗部材として床板の動たわみを抑えるという本来の制振機能を発揮が出来ない場合がでる。さらに、木製床根太の場合、木材クリープ等の経年変化によっても、金物５と床根太３との接合部のゆるみが増大し、前述と同様、床板の動たわみを有効に抑えることが出来ない場合が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述のとおり、従来の床の振動抑制構造は、床根太全体の剛性を上げる構造でなく、また、床に作用する衝撃力による動たわみを有効に抑えることが難しい。さらに、動たわみを有効に抑えることができても、それを長期間にわたって保持することが難しいなどの問題があった。
【００１０】
本発明は、前記の課題を解決した床の構造を提供することを目的とする。
【００１１】
【問題を解決するための手段】
前記の課題を解決するため、本発明は次のように構成する。
【００１２】
第１の発明は、２条で１組をなす鋼製帯状のテンション構造体を平行に配設した複数の床根太の軸方向と直交方向に設置し、かつ、隣合う床根太の間で交差させてブレース状に設けたうえ、各床根太の上下部を狭持するように緊張して配設することで、当該テンション構造体を介して各床根太を一体化し、２条のテンション構造体の間に一方のテンション構造体を他側に近づけるように引張り可能なテンション追加金物を設け、さらに、テンション構造体と床根太の上下の端面をファスナーで接合していることを特徴とする。
【００１５】
第２の発明は、第１の発明において、前記テンション追加金物は、互いに交差してブレース状に配設された２条のテンション構造体を挿通する長尺ボルトと、一方のテンション構造体を他側に近づけるように前記長尺ボルトに螺合したナットから構成されたことを特徴とする。
【００１６】
第３の発明は、第１の発明において、前記テンション追加金物は、互いに交差してブレース状に配設された２条のテンション構造体を挿通する右ねじと左ねじを持つ上下の締め付け部材と、両締め付け部材に螺合する右ねじと左ねじを持つ継手部材とからなるターンバックル構造であることを特徴とする。
【００１７】
第４の発明は、２条で１組をなす鋼製帯状のテンション構造体を、床根太の軸方向と直交方向に設置すると共に、平行に配設の複数の床根太間で交差させてブレース状に設けたうえ、各床根太の上下部を狭持するように配設し、さらに、各テンション構造体の両端部を側根太に接合し、その後、両テンション構造体の間に配設のテンション追加金物により一方のテンション構造体を他側に近づけるように引張ることで両テンション構造体に張力を入力して、さらにその後、ファスナーでテンション構造体と各床根太の上下の端面を接合することを特徴とする。
【００１８】
【作用】
本発明によると、テンション構造体に張力が与えられていることで、当該テンション構造体を介して床根太全体が一体化され、衝撃力等による微小振動に対しても床全体で抵抗でき、動たわみを有効に低減できる。さらに、木材のクリープ等の経年変化により、テンション構造体のたわみや接合部のゆるみが生じてもテンション追加金物にて張力を入力し、衝撃力等による微小振動に対しても床全体で抵抗でき、動たわみを有効に低減できる。
【００１９】
テンション構造体の張設時、十分な張力が入らないためテンション構造体がたわむ場合には、テンション構造体の両端を側根太に接合した後、テンション追加金物にて張力を入力し、その後、テンション構造体と床根太とを接合する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
【００２１】
図１は、実施形態に係る振動抑制対策を施した床の側面説明図、図２は、図１の根太枠組みの平面説明図、図３は、振動抑制構造の部分斜視図、図４、図５は、テンション構造体のテンション追加金物の設置説明図、図６は、テンション構造体とテンション追加金物との係合部の拡大断面図、図７は、テンション追加金物の他の例の設置説明図、図８は、床への衝撃力付加時の剛性抵抗、慣性重量抵抗範囲を示す根太枠組みの平面説明図である。
【００２２】
本発明において、床構造は従来と同様で、図１、図２に示すように、端根太（壁上）１と側根太（壁上）２が矩形に組まれ、端根太１間に所定の間隔をあけて平行に配置された複数の床根太３が架設されて根太枠組み７が構築され、根太枠組み７上に合板からなる床板４が載置され、ファスナー（図示省略）で根太枠組み７に固定されている。
【００２３】
本発明では、根太枠組み７において、テンション構造体８を用いて床根太３に振動抑制構造１０を構築している。テンション構造体８は、板厚１．０ｍｍ程度以下の可撓性を適度に有する帯状の薄鋼板で構成する。この帯状の薄鋼板製のテンション構造体８を２条で１組とし、床根太３の軸方向と直交方向に緊張して設置する。すなわち、２条で１組をなす各テンション構造体８は、隣り合う床根太３間で互いに交差してブレース状をなすように配設され、かつ、各床根太３の上下端面と接してジグザグに伸びていて、各床根太３の上下端面は、２条で１組の各テンション構造体８でしっかりと挟持されている。
【００２４】
したがって、各床根太３は、テンション構造体８で結合されて全体が一体化されるので、複数本の床根太３のうちの、何れか１つの床根太３ａに衝撃力や振動が作用したとき、テンション構造体８を介して他の全ての床根太３に均等に伝わり、図８に示すように、床における剛性抵抗、慣性重量抵抗の範囲（ロ）が従来に比べて拡大する。
【００２５】
次に、テンション構造体８を根太枠組み７へ緊張して設置する工程および、テンション構造体８と床根太３との接合部の構造を説明する。まず最初、２条のテンション構造体８を各床根太３の上下部をくぐらせながら、隣合う床根太３間で互いに交差させブレース状に配置したうえ、当該テンション構造体８の両端部１１を側根太２の上端面および下端面に当てがい、この当接部にファスナーを打設して接合する。この段階では、テンション構造体８の中間部は床根太３に接合しないでおく。これは、前以てテンション構造体８の中間部寄りの位置を各床根太３に接合しておくと、テンション追加金物１３（後述する）を用いてテンション構造体８に張力を入力する際、その張力がテンション構造体８の全長に均等に伝わらないからである。
【００２６】
前述のテンション構造体８の両端部１１を側根太２に接合するだけでは、テンション構造体８にはまだ十分な張力が入らず、当該テンション構造体８がたわむので、これを防止するためテンション追加金物１３を用いて張力を入力する。その後、テンション構造体８の中間部を各床根太３の上下端面に接合する。
【００２７】
図４〜図６に示すように、テンション追加金物１３は、長尺ボルト１３ａとナット１３ｂおよび、ボルト頭部１３ｈの首部に嵌合されたワッシャー１３ｃとから構成されている。ワッシャー１３ｃは図に示すように、長尺ボルト１３ａの軸線に対し傾いて配置されるテンション構造体８の側面を円滑に押えることが出来るように、円周方向の一部１３ｄを円弧状に曲げ形成してある。他方、帯状の薄鋼板製のテンション構造体８には、床根太３の側方に位置してボルト挿通孔１４が開設されている。そして、床根太３の近傍において、ブレース状に配置され上下に離れて位置する２条の各テンション構造体８に開設された前記ボルト挿通孔１４に長尺ボルト１３ａを挿通し、ナット１３ｂを締結する。
【００２８】
ナット１３ｂを締結することにより、上下に離れて位置する２条のテンション構造体８が互いに近づくように引張られる。それにより、各床根太３の上下端面と接してジグザグに伸びる２条のテンション構造体８が一層緊張されると共に、各床根太３の上下端面をより強く挟持する。このようにしてテンション構造体８に大きな張力が付加されることで、複数の床根太３が当該テンション構造体４を介して強固に一体化される。その結果、各床根太３の剛性が向上するので、床板４に作用する衝撃力等による微小振動に対しても床全体で抵抗でき、動たわみを有効に低減できる。このように、床に衝撃力が加わった場合の床における剛性抵抗、慣性重量抵抗の範囲（ロ）を図８のように拡大でき、床全体で抵抗し動たわみを低減できる。
【００２９】
テンション追加金物１３でテンション構造体８を緊張したのち、図３に部分拡大図で示すように、ファスナー１２をテンション構造体８から床根太３の上下の端面に打設することで、床根太３とテンション構造体８との接合を確実にできる。
【００３０】
テンション追加金物１３は、テンション構造体８を床根太３に張設した後は、簡単な操作で増し締めができるので、さらに次のメリットがある。すなわち、床根太３が木製の場合、木材のクリープ等の経年変化により、テンション構造体８のたわみや、テンション構造体８と床根太３との接合部のゆるみが生じてもテンション追加金物１３により簡単に張力を入力でき、床に加わる衝撃力等による微小振動に対しても床全体で抵抗し、動たわみを有効に低減する作用を長期間にわたって保持できる。
【００３１】
テンション追加金物１３は、長尺ボルト１３ａの他に、例えば図７に示すように、ターンバックル方式のテンション追加金物１３ｉとすることが出来る。この例では、右ねじと左ねじを持つ上下の締め付け部材１３ｅ、１３ｅが、上下２条のテンション構造体８の開孔に挿入されると共に、両部材１３ｅ、１３ｅは右ねじと左ねじを持つ継手部材１３ｆで結合されている。この上下の締め付け部材１３ｅ、１３ｅは、軸端部に頭部１３ｇを有し、首部にはワッシャー１３ｃが嵌合されている。したがって、継手部材１３ｆを回して上下の締め付け部材１３ｅ、１３ｅを互いに近づけることで、２条のテンション構造体８を同時に緊張することが出来る。
【００３２】
図８に示す例では、１つの根太枠組み７に対し、２条１組のテンション構造体８を１組配設した例が示されているが、複数組配設してもよい。また、図示例では、１組のテンション構造体８に対し、１つのテンション追加金物１３を設ける例が示されているが、テンション追加金物１３は間隔をあけて複数設けてもよい。また、本発明において、端根太１と側根太２と床根太３の全て又は何れかは、木製であってもよいし、溝形鋼等の鋼製でもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の床の構造は、２条で１組をなす鋼製帯状のテンション構造体を床根太の軸方向と直角に配置し、かつ互いに交差してブレース状に配置されながら各床根太の上下部を通ってジグザグに伸びるように配置したので、床根太の剛性を全体的かつ平均的に上げることができて、それにより剛性抵抗、慣性重量抵抗範囲を拡げることができると共に、床に作用する衝撃力による動たわみを有効に抑えることができ、しかも、動たわみ抑制の効果を長期間にわたって有効に保持することができる。さらに、きわめて簡潔な振動抑制構造であるから、床構造の軽量化、低コスト化、パネル化、工場生産化に適する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る振動抑制対策を施工した床の側面説明図である。
【図２】図１の根太枠組みの平面説明図である。
【図３】振動抑制構造の部分斜視図である。
【図４】テンション構造体のテンションを付加する前のテンション追加金物の設置説明図である。
【図５】テンション構造体のテンションを付加した後のテンション追加金物の設置説明図である。
【図６】テンション構造体とテンション追加金物との係合部の拡大断面図である。
【図７】テンション追加金物の他の例を示す設置説明図である。
【図８】床へ衝撃力を付加した時の剛性抵抗、慣性重量抵抗範囲を示す根太枠組みの平面説明図である。
【図９】従来の一般的な床の側面説明図である。
【図１０】図９において、床への衝撃力付加時の剛性抵抗、慣性重量抵抗範囲を示す根太枠組みの平面説明図である。
【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は、従来の床の振動抑制構造の斜視図と、振動抑制金物の斜視図である。
【符号の説明】
１端根太
２側根太
３床根太
４床板
５金物
６接合部
７根太枠組み
８テンション構造体
９ファスナー
１０振動抑制構造
１１両端部
１２ファスナー
１３テンション追加金物
１３ａ長尺ボルト
１３ｂナット
１３ｃワッシャ-
１３ｄテンション追加金物
１３ｅ上下の締め付け金物
１３ｆ継手部材
１３ｉテンション追加金物
１４ボルト挿通孔

Claims

２条で１組をなす鋼製帯状のテンション構造体を平行に配設した複数の床根太の軸方向と直交方向に設置し、かつ、隣合う床根太の間で交差させてブレース状に設けたうえ、各床根太の上下部を狭持するように緊張して配設することで、当該テンション構造体を介して各床根太を一体化し、２条のテンション構造体の間に一方のテンション構造体を他側に近づけるように引張り可能なテンション追加金物を設け、さらに、テンション構造体と床根太の上下の端面をファスナーで接合していることを特徴とする床の構造。
前記テンション追加金物は、互いに交差してブレース状に配設された２条のテンション構造体を挿通する長尺ボルトと、一方のテンション構造体を他側に近づけるように前記長尺ボルトに螺合したナットから構成されたことを特徴とする請求項１記載の床の構造。
前記テンション追加金物は、互いに交差してブレース状に配設された２条のテンション構造体を挿通する右ねじと左ねじを持つ上下の締め付け部材と、両締め付け部材に螺合する右ねじと左ねじを持つ継手部材とからなるターンバックル構造であることを特徴とする請求項１記載の床の構造。
２条で１組をなす鋼製帯状のテンション構造体を、床根太の軸方向と直交方向に設置すると共に、平行に配設の複数の床根太間で交差させてブレース状に設けたうえ、各床根太の上下部を狭持するように配設し、さらに、各テンション構造体の両端部を側根太に接合し、その後、両テンション構造体の間に配設のテンション追加金物により一方のテンション構造体を他側に近づけるように引張ることで両テンション構造体に張力を入力して、さらにその後、ファスナーでテンション構造体と各床根太の上下の端面を接合することを特徴とする床の構築方法。