JP4879857B2 - 床構造及び床施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、床梁に制振装置が設けられた床構造及び床構造を施工する床施工方法に関する。

従来、床面材を複数の床梁で支持する床構造が多用されている。この床構造には、床上での騒音や振動、例えば、子供の飛び跳ねる騒音や振動を階下に伝えないために、制振装置を備えたものが知られている。
制振装置を備えた床構造として、床面材の下面に取り付けられた小梁の下面と両側面とに渡ってブラケットを設け、このブラケットの両側にゴム部を介してダイナミックダンパーを取り付けた従来例がある（特許文献１）。

この特許文献１は、床を構成する複数の小梁のうち一部の小梁に制振装置を取り付けた構造である。この制振装置は小梁の中央部に取り付けられている。

特開２００４−３２８０号公報（図１及び図２）

特許文献１で示される従来例では、床を構成する複数の小梁のうち一部に制振装置を取り付けた構造であるため、制振装置が働いて制振できる床の部分と制振装置が働かず制振できない床の部分とが混在することになる。
さらに、小梁の長さに関係なく梁の中央部に制振装置が取り付けられているので、小梁が長い場合にあっては、必ずしも制振効果が十分とは言えない。
そのため、従来例では、床の全面に制振作用が効率的に働かないという課題がある。

本発明の目的は、制振効率の高い床構造及び床施工方法を提供することにある。

添付の図面を参照して説明すると、本発明の床構造は、床面材５，８を複数の床梁３，６で支持するとともにこれらの床梁３，６に制振装置１０が各々設けられ、前記複数の床梁３，６の梁長さが所定寸法以上の長尺床梁３には、その端縁からそれぞれ１／４スパンの位置に前記制振装置１０が設けられ、前記所定寸法より梁長さが短い短寸床梁６にはその中央部に前記制振装置１０が設けられ、前記長尺床梁、前記短寸床梁及び前記床面材を含んで床パネルが構成され、前記床パネルは、その外側に配置された前記長尺床梁の側面同士を接して複数が並んで配置されており、これらの床パネル同士が接合する部分の長尺床梁の端縁からそれぞれ１／４スパンの位置にパネル板間連結部１００が設けられ、このパネル板間連結部より中心側にパネル連結部用制振装置が設けられていることを特徴とする。
ここで、前記所定長さは、例えば、２７２７ｍｍ（９尺）である。

この構成の発明では、複数の床梁の全てに制振装置が設けられるので、制振装置が設けられない床梁がなくなり、床に制振装置が働く部分と働かない部分とが混在することがなくなる。
しかも、床梁が短い場合にあっては、床梁の振動の腹が中央部にあるため、その腹の部分に制振作用が働く。床梁が長い場合にあっては、床梁の振動の腹が両端から１／４スパンのところにあるから、その腹の部分に制振作用が働く。そのため、床梁の長短にかかわらず、振動の腹の部分に制振装置が設けられていることになる。
従って、本発明は、床全面に効率的に制振作用が働くことになるので、制振効率の高い床構造を提供することができる。
その上、床構造が床パネルで構成されているため、制振装置の取り付けを工場で行うことができるので、現場施工を容易に行うことができる。
さらに、床パネル同士の連結位置と干渉しないようにパネル連結用制振装置が設けられているので、床パネルの連結強度を維持しつつ制振効果を高いものにできる。

本発明では、前記制振装置は、前記床梁の側面に取り付けられるブラケット１１と、このブラケット１１に取り付けられた制振部本体１２とを備え、前記ブラケット１１は、前記床梁の側面に上下に延びて配置された一辺部１１Ａと、前記制振部本体が上部に取り付けられ略水平に延びて配置された他辺部１１Ｂとを有するアングル材である構成が好ましい。
この構成の発明では、床梁の側面にブラケットを介して制振部本体を取り付ける構造であるため、ブラケットを床梁の下端縁から下方に突出しなくても制振装置を取り付けることができる。
そのため、床梁の下端から制振部本体を取り付けるためのブラケットを突出させることを要しないので、床と、その下方に位置する部材、例えば、下階の天井部分との間が狭くても、制振装置を取り付けることができる。

前記制振装置は、前記床梁を挟んで一対設けられ、これらの制振装置にそれぞれ設けられた前記ブラケットと前記床梁とは連結具で連結されている構成が好ましい。
この構成の発明では、床梁の両側面に制振装置を設けるに際して、床梁を挟んで対向配置されるブラケットをボルトやナット等の連結具で連結するため、ブラケット同士を連結するボルトを床梁の下端縁から下方に突出して配置する必要がないので、床と、その下方に位置する部材との間が狭くても、制振装置を取り付けることができる。

さらに、前記パネル連結部用制振装置は前記長尺床梁の端縁間の中心位置より前記パネル板間連結部に近接して配置されている構成が好ましい。
この構成の発明では、パネル連結部用制振装置がパネル中心位置よりパネル板間連結部に近接して配置されているので、制振効果を大きなものにできる。

前記パネル連結部用制振装置は、互いに接して配置された長尺床梁を挟んで一対設けられ、かつ、それぞれ、前記長尺床梁の側面に取り付けられるブラケットと、このブラケットに取り付けられた制振部本体とを備え、一対設けられた前記ブラケットは前記長尺床梁を介して互いにボルトで連結されている構成が好ましい。
この構成の発明では、制振装置とパネル連結用制振装置を同じ構造にすることで部品点数の減少を図ることができる他、ボルトでパネル連結用制振装置同士だけでなく床パネル同士をも連結することができるので、床パネルの連結強度をより大きなものにすることができる。

本発明の床施工方法は、工場において、床面材に床梁を複数取り付けるとともに、これらの床梁に制振装置をそれぞれ取り付け、この床梁を建設現場まで搬送した後、現場で施工することを特徴とする。
この構成の発明では、工場において制振装置を床梁に高精度に取り付けることができるので、制振装置を取り付けた床を現場で容易に施工することができる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ここで、各実施形態の説明において、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。
図１から図４には第１実施形態が示されている。図１は第１実施形態にかかる床の平面図である。
図１において、住宅、その他の建物における床の平面を示すものである。建物は１階建てであってもよく、複数階建てであってもよい。複数階建ての建物においては、本実施形態で適用される床構造は下階であっても、上階であってもよい。
本実施形態の床は複数の長尺の床パネル１と短寸の床パネル２を並べて構成される。

図２には長尺の床パネル１が示されている。図２では、（Ａ）が長尺の床パネル１の平面図であり、（Ｂ）が長尺の床パネル１における振動状態を示す模式図である。
図２（Ａ）において、長尺の床パネル１は、複数本、図では４本の床梁３と、これらの床梁３の端部同士を接合する枠体４と、これらの床梁３及び枠体４の上面に取り付けられる床面材５とを備えて構成される。なお、これらの床パネル１を構成する部材、例えば、床梁３、枠体４及び床面材５は、その材料は問わない。例えば、全てあるいは一部が木質の材料から形成されるものでもよく、金属から形成されるものでもよく、合成樹脂から形成されるものでもよい。
床梁３は、互いに平行に配置されており、それぞれ、その梁長さが２７２７ｍｍ（９尺）以上の長尺床梁である。長尺の床梁３は木材から断面略矩形状に形成されている。本実施形態における床梁３は、パネルの枠材を構成する床梁自体のみならず、根太や小梁も含む概念である。

枠体４は、その側面が床梁３の端部に接合されるものであり、床梁３と同じ断面形状を有する。枠体４は床梁３と同じ材質で形成されている。床梁３と枠体４とは接着剤や釘等で互いに接合されている。
床面材５は、平面矩形状に形成されており、下地材であるパーティクルボードと、このパーティクルボードの上に積層された遮音のフローリングとを備えて構成されている。
図２（Ｂ）に示される通り、床梁３の長手方向における振動Ｐは、その端部と１／２スパンの位置とでそれぞれ節とされ、その端部から１／４スパンの位置が腹とされる。
本実施形態では、振動の腹に該当する床梁３の端部から１／４スパンの位置に制振装置１０が設けられている。

図３には短寸の床パネル２が示されている。図３では、（Ａ）が短寸の床パネル２の平面図であり、（Ｂ）が短寸の床パネル２における振動状態を示す模式図である。
図３（Ａ）において、短寸の床パネル２は、複数本、図では４本の床梁６と、これらの床梁６の端部同士を接合する枠体７と、これらの床梁６及び枠体７の上面に取り付けられる床面材８とを備えて構成される。
床梁６は、互いに平行に配置されており、それぞれ、その梁長さが２７２７ｍｍ（９尺）未満の短寸床梁である。短寸の床梁６は、木材から形成されており、その断面形状が長尺床梁３と同じ断面略矩形状である。

枠体７は、その側面が床梁６の端部に接合されるものであり、床梁６と同じ断面形状を有する。枠体７は床梁６と同じ材質で形成されている。床梁６と枠体７とは接着剤や釘等で互いに接合されている。
床面材８は、平面矩形状に形成されており、床面材５と同様にパーティクルボード及びフローリングを備えて構成されている。
図３（Ｂ）に示される通り、床梁６の長手方向における振動Ｐは、その両端部がそれぞれ節とされ、中央部（端部から１／２スパンの位置）が腹とされる。
本実施形態では、振動の腹に該当する床梁６の端部から１／２スパンの位置（中央部）に制振装置１０が設けられている。

制振装置１０の構成が図４に示されている。図４は制振装置１０が床梁３，６の側面に取り付けられた状態を示す正面図である。
図４において、制振装置１０は、床梁３，６の側面に取り付けられるブラケット１１と、このブラケット１１に取り付けられた制振部本体１２とを備えて構成される。
ブラケット１１は、床梁３，６の側面に上下に延びて配置された一辺部１１Ａと、制振部本体１２が上部に取り付けられ略水平に延びて配置された他辺部１１Ｂとを有するアングル材である。このアングル材から構成されるブラケット１１は、金属片を折り曲げて形成されている。
ブラケット１１の一辺部１１Ａはビス１３で床梁３，６に取り付けられている。

制振部本体１２は、ブラケット１１の一辺部１１Ａの上面にボルト１４及びナット１５で接合されたプレート１６と、このプレート１６の上に設けられた弾性部材１７と、この弾性部材１７の上に設けられた錘１８とを備え、床パネル１，２からの振動を弾性部材１７及び錘１８を用いて制振する構成である。
プレート１６には弾性部材１７から離れた位置にピン１９が立設されている。
弾性部材１７は、ゴム、その他の弾性材料から略円柱状あるいは角柱状に形成されている。
錘１８の下端部には係合片部１８Ａが形成され、この係合片部１８Ａにはピン１９が挿通される係合孔（図示せず）が形成されている。これにより、錘１８が振動に伴って弾性部材１７から離脱することが防止される。

以上の構成の床構造を施工する方法について説明する。
［床パネル製造工程］
まず、工場にて床パネル１，２を製造する。
複数本の床梁３及び枠体４を組み合わせるとともに、これらの床梁３及び枠体４の上面に床面材５を取り付けて長尺の床パネル１を製造する。この床パネル１の床梁３の両端部から１／４のスパンの位置に制振装置１０を取り付ける。この制振装置１０は、予め、制振部本体１２をブラケット１１の他辺部１１Ｂに取り付けておき、このブラケット１１の一辺部１１Ａを床梁３の側面に当接させてビス１３で固定する。
同様に、複数本の床梁６及び枠体７を組み合わせるとともに、これらの床梁６及び枠体７の上面に床面材８を取り付けて短寸の床パネル２を製造する。この床パネル２の床梁６の両端部から１／２のスパンの位置（中央部）に制振装置１０を取り付ける。
［床パネル施工工程］
工場で製造された制振装置付き床パネル１，２をトラックで現場まで搬送し、現場において床パネル１，２を並べて床を施工する。
隣り合う床パネル１，２同士を従来と同じ方法で互いに接合する。

従って、第１実施形態では、次の作用効果を奏することができる。
（１）複数の床梁３，６の全てに制振装置１０が設けられるので、制振装置１０が設けられない床梁がなくなり、床全面にムラなく制振効果を生じさせることができる。
（２）９尺より短い短寸の床梁６では、床梁６の中央部に制振装置１０が設けられ、９尺以上の長尺の床梁３では、床梁３の両端からそれぞれ１／４スパンのところに制振装置１０がそれぞれ設けられているので、床梁３，６の長短にかかわらず、振動の腹の部分に制振装置１０が設けられることになり、この点からも、床全面に効率的に制振作用が働くことになり、制振効率を高いものにすることができる。

（３）工場において、床面材５，８に床梁３，６を複数取り付けるとともに、これらの床梁３，６に制振装置１０をそれぞれ取り付け、これらの床梁５，８を建設現場まで搬送した後、現場で施工することで床を施工した。そのため、工場で高精度に制振装置１０を床梁３，６に取り付けることができるので、床を施工するだけで、制振装置１０を容易に床に設置することができる。
（４）制振装置１０が設けられた床梁３，６を含んで床パネル１，２を構成し、建設現場では、これらの床パネル１，２を並べることで床を施工したから、制振装置１０の現場への設置が床パネル１，２を並べるだけで行うことができる。

（５）制振装置１０は、床梁３，６の側面に取り付けられるブラケット１１と、このブラケット１１に取り付けられた制振部本体１２とを備え、ブラケット１１は、床梁３，６の側面に上下に延びて配置された一辺部１１Ａと、制振部本体１２が上部に取り付けられ略水平に延びて配置された他辺部１１Ｂとを有するアングル材とした。そのため、ブラケット１１を床梁３，６の下端縁から下方に突出しなくても制振装置１０を取り付けることができるから、床と、その下方に位置する部材との間が狭くても、制振装置１０を容易に取り付けることができる。

次に、本発明の第２実施形態について図５及び図６に基づいて説明する。
第２実施形態は制振装置１０が床梁３，６の両側面を挟んで互いに対向配置される点が第１実施形態と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第２実施形態では、第１実施形態と同様に図１に対応する床に適用されるものであり、この床は長尺の床パネル１と短寸の床パネル２とを並べて施工される。
図５は第２実施形態にかかる床パネル１が示されるもので、（Ａ）は長尺の床パネル１の平面図であり、（Ｂ）は長尺の床パネル１における振動状態を示す模式図である。

図５（Ａ）において、長尺の床パネル１は、第１実施形態の床パネル１と同様に、床梁３、枠体４及び床面材５を備えて構成される。
図５（Ｂ）に示される通り、床梁３の長手方向における振動Ｐは、その端部と１／２スパンの位置とでそれぞれ節とされ、その端部から１／４スパンの位置が腹とされる。
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、振動の腹に該当する床梁３の端部から１／４スパンの位置に制振装置１０が設けられているが、第１実施形態とは異なり、中央部分に配置された床梁３を挟んで制振装置１０が互いに対向配置されている。
図６は制振装置が床梁の側面に取り付けられた状態を示す正面図である。
図６において、これらの制振装置１０は、そのブラケット１１の一辺部１１Ａが連結具２０で互いに連結されている。この連結具２０は、例えば、ボルト２１及びナット２２から構成され、このボルト２１は床梁３，６に形成された貫通孔（図示せず）に挿通されている。
短寸の床パネル２における制振装置１０の取付構造は図５（Ａ）で示されるものと同じであるため、説明を省略する。
また、第２実施形態の床施工方法は第１実施形態と同じである。

第２実施形態では第１実施形態の（１）〜（５）と同様の作用効果を奏することができる他、次の作用効果を奏することができる。
（６）制振装置１０は、床梁３，６を挟んで一対設けられ、これらの制振装置１０にそれぞれ設けられたブラケット１１と床梁３，６とはボルト２１及びナット２２からなる連結具２０で連結されているから、連結具２０を床梁３，６の下端縁から下方に突出しなくても制振装置１０を取り付けることができるので、床と、その下方に位置する部材との間が狭くても制振装置１０を容易に取り付けることができる。

次に、本発明の第３実施形態について図７に基づいて説明する。
第３実施形態は制振装置１０が取り付けられる床梁３，６の形状が第１実施形態と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第３実施形態では、第１実施形態と同様に図１に対応する床に適用されるものであり、この床は長尺の床パネル１と短寸の床パネル２とを並べて施工される。

図７は制振装置１０が床梁３，６の側面に取り付けられた状態を示す正面図である。
図７において、床梁３，６は、その側面下端に取付片９が接着されている。この取付片９は断面矩形状に形成されており、この側面と上面とにブラケット１１を介して制振部本体１２が設けられている。
ブラケット１１は取付片９の側面に上下に延びて配置された一辺部１１Ａと、制振部本体１２が上部に取り付けられ略水平に延びて配置された他辺部１１Ｂとを有する略直角のアングル材である。ブラケット１１の角部は取付片９の角部に係合するようにされている。

第３実施形態では、ナット１５は取付片９に埋設されており、このナット１５にブラケット１１の他辺部１１Ｂ及びプレート１６を貫通したボルト１４が螺合される。
なお、第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、床梁３，６の両側面に制振装置１０を互いに対向配置させる構成を採用することができる。

従って、第３実施形態では、第１，２実施形態の作用効果に加えて次の作用効果を奏することができる。
（７）制振装置１０のブラケット１１は床梁３，６に設けられた取付片９に係合する構成であるため、制振部本体１２が重くても、この制振部本体１２を支持するブラケット１１が口開きすることがないので、制振装置１０を精度良く機能させることができる。

次に、本発明の第４実施形態について図８及び図９に基づいて説明する。
図８（Ａ）は第４実施形態の床構造における振動状態を示す模式図であり、（Ｂ）は床構造の平面図であり、図９は図８（Ｂ）のＩＸ−ＩＸ線に沿う矢視断面図である。
図８及び図９において、第４実施形態は隣り合う床パネル１の接する長尺床梁にパネル連結部用制振装置１０を設けた点が第１実施形態と異なるもので、他の構成は第１実施形態と同じである。
第２実施形態では、外側に配置された長尺床梁３の側面同士を接して床パネル１が複数（図８では３枚）が並んで配置されており、これらの床パネル１同士が接合する部分の長尺床梁の端縁からそれぞれ１／４スパンの位置にパネル板間連結部１００が設けられている。このパネル板間連結部１００は、例えば、ボルト等の連結具である。
本実施形態のパネル連結部用制振装置１０はパネル板間連結部１００よりパネル中心側であるが、長尺床梁３の端縁間の中心位置よりパネル板間連結部１００に近接して配置されている。

パネル連結部用制振装置１０は図６に示される制振装置１０と同じ構造である。
具体的には、パネル連結部用制振装置１０は互いに接して配置された長尺床梁３を挟んで一対設けられ、かつ、それぞれ、長尺床梁３の側面に取り付けられるブラケット１１と、このブラケット１１に取り付けられた制振部本体１２とを備えている。
一対設けられたブラケット１１は長尺床梁３を介して互いにボルト２１で連結固定されている。

従って、第４実施形態によれば、第１から第３実施形態とは異なる次の作用効果を奏することができる。
（８）床パネル１同士の連結位置であるパネル板間連結部１００と干渉しないようにパネル連結用制振装置１０を設けたから、床パネル１の連結強度を維持しつつ制振効果を高いものにできる。
（９）パネル連結部用制振装置１０を長尺床梁３の端縁間の中心位置よりパネル板間連結部１００に近接して配置したから、制振効果を大きなものにできる。

（１０）パネル連結部用制振装置１０を図６で示される制振装置１０と同じ構造にしたので、部品点数の減少を図ることができる。
（１１）ボルト２１でパネル連結用制振装置１０同士だけでなく床パネル１同士をも連結したので、パネル板間連結部１００とともに床パネル１の連結強度をより大きなものにすることができる。
即ち、第４実施形態では、梁長さが所定長さ以上、例えば、２７２７ｍｍ（９尺）以上では、１次振動モードＰ_１と２次振動モードＰ_２とが発生するが、パネル板連結部１００よりパネル中心側に設けられた制振装置１０が１次振動モードＰ_１の振動の腹に近い部分に配置され、多の梁に設けられた振動装置１０が２次振動モードＰ_２の腹の部分に配置されることで、同時に２つの振動モードの対策ができる。加えて、１種類の制振装置１０を用いることで、目的の制振効果を確保しながらコスト削減を図ることができる。
なお、第４実施形態では、パネル板間連結部１００を省略し、ボルト２１で床パネル１同士を連結する構成としてもよい。

なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、制振装置１０を床パネル１，２に予め取り付けた構成としたが、本発明では、現場で床梁を施工した後、制振装置１０を取り付ける構成としてもよい。

本発明は、制振が必要な建物の床に利用できる。

本発明の第１実施形態に係る床の平面図。 （Ａ）は長尺の床パネルの平面図、（Ｂ）は長尺の床パネルにおける振動状態を示す模式図。 （Ａ）は短寸の床パネルの平面図、（Ｂ）は短寸の床パネルにおける振動状態を示す模式図。 制振装置が床梁の側面に取り付けられた状態を示す正面図。 （Ａ）は本発明の第２実施形態にかかる短寸の床パネルの平面図、（Ｂ）は短寸の床パネルにおける振動状態を示す模式図。 制振装置が床梁の側面に取り付けられた状態を示す正面図。 本発明の第３実施形態にかかる制振装置が床梁の側面に取り付けられた状態を示す正面図。 （Ａ）は本発明の第４実施形態にかかる床構造における振動状態を示す模式図、（Ｂ）は床構造の平面図。 は図８（Ｂ）のＩＸ−ＩＸ線に沿う矢視断面図。

符号の説明

１…長尺の床パネル、２…短寸の床パネル、３…長尺の床梁、６…短寸の床梁、９…取付片、１０…制振装置、パネル連結部用制振装置、１１…ブラケット、１１Ａ…一辺部、１１Ｂ…他辺部、１２…制振部本体、１７…弾性部材、１８…錘、２０…連結具

Claims (7)

1. 床面材を複数の床梁で支持するとともにこれらの床梁に制振装置が各々設けられ、
   前記複数の床梁の梁長さが所定寸法以上の長尺床梁には、その端縁からそれぞれ１／４スパンの位置に前記制振装置が設けられ、前記所定寸法より梁長さが短い短寸床梁にはその中央部に前記制振装置が設けられ、
   前記長尺床梁、前記短寸床梁及び前記床面材を含んで床パネルが構成され、
   前記床パネルは、その外側に配置された前記長尺床梁の側面同士を接して複数が並んで配置されており、これらの床パネル同士が接合する部分の長尺床梁の端縁からそれぞれ１／４スパンの位置にパネル板間連結部が設けられ、このパネル板間連結部より中心側にパネル連結部用制振装置が設けられている
   ことを特徴とする床構造。
2. 請求項１に記載された床構造において、
   前記制振装置は、前記床梁の側面に取り付けられるブラケットと、このブラケットに取り付けられた制振部本体とを備え、前記ブラケットは、前記床梁の側面に上下に延びて配置された一辺部と、前記制振部本体が上部に取り付けられ略水平に延びて配置された他辺部とを有するアングル材であることを特徴とする床構造。
3. 請求項２に記載された床構造において、
   前記制振装置は、前記床梁を挟んで一対設けられ、これらの制振装置にそれぞれ設けられた前記ブラケットと前記床梁とは連結具で連結されていることを特徴とする床構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載された床構造において、
   前記所定長さは２７２７ｍｍであることを特徴とする床構造。
5. 請求項１に記載された床構造において、
   前記パネル連結部用制振装置は前記長尺床梁の端縁間の中心位置より前記パネル板間連結部に近接して配置されていることを特徴とする床構造。
6. 請求項５に記載された床構造において、
   前記パネル連結部用制振装置は、互いに接して配置された長尺床梁を挟んで一対設けられ、かつ、それぞれ、前記長尺床梁の側面に取り付けられるブラケットと、このブラケットに取り付けられた制振部本体とを備え、一対設けられた前記ブラケットは前記長尺床梁を介して互いにボルトで連結されていることを特徴とする床構造。
7. 請求項１から請求項６のいずれかに記載された床構造を施工する床施工方法であって、
   工場において、前記床面材に前記床梁を複数取り付けるとともに、これらの床梁に前記制振装置をそれぞれ取り付け、これらの床梁を建設現場まで搬送した後、現場施工することを特徴とする床施工方法。

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