JP5442359B2 - 吊り天井構造及びその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、吊り天井構造及びその施工方法に関するものである。

このような吊り天井構造に関する技術文献として、特開２００５−２４０５３８号公報が知られている。この公報には、構造躯体の天井面から吊り下げられた板状の天井部材と、天井部材を吊り下げる吊りボルトと、天井面と天井部材との間に斜め掛けされたダンパー付きのブレースと、ゴムなどにより伸縮自在に構成され、天井部材の側縁と構造躯体の壁とを連結する変形吸収部材と、天井部材上に固定された設備機器と、を備えた吊り天井構造が記載されている。

上述した吊り天井構造によれば、地震などにより天井部材に水平方向の揺れが生じたとしても、変形吸収部材の変形によって天井部材の揺れを吸収することができる。このため、天井部材が壁に衝突する可能性を低減させることができるので、設備機器を含む吊り天井構造の耐震化が実現される。

特開２００５−２４０５３８号公報

ところで、上述した従来の吊り天井構造においては、設備機器が天井部材上に固定されているため、設備機器の重量が天井部材に加わり、天井部材単体の場合と比べて、耐震化のためのブレースがより多く必要になる。その結果、上述した従来の吊り天井構造では、ブレースや設備機器によって、天井部材上のスペースが制限されてしまうため、空調ダクト等の支障物の多い場所に吊り天井を設置することが容易ではないという問題があった。

本発明は、耐震性が高く、支障物の多い場所であっても吊り天井の設置が容易な吊り天井構造及びその施工方法を提供することを目的とする。

本発明は、構造躯体の天井面に吊り下げられた板状の天井部材を有する吊り天井構造であって、天井部材と独立して、天井面に吊り下げられた設備機器と、設備機器側と天井部材側とを接続すると共に、設備機器と天井部材との相対的な振動を減衰する振動減衰部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る吊り天井構造によれば、地震等により天井部材及び設備機器に揺れが生じても、設備機器と天井部材とを接続する振動減衰部により、振動の固有周期が異なる設備機器と天井部材との相対的な振動が減衰されるので、地震等による振動を高い効率で効果的に抑制することができる。さらに、この構造によれば、設備機器が天井部材と独立して吊り下げられているので、設備機器を天井部材上に固定する場合と比べて天井部材側の重量増が避けられる。従って、本発明に係る吊り天井構造によれば、高い耐震性を有しながら、天井部材に取り付けるブレースの数の削減を図ることができる。その結果、天井部材上のスペースが十分に確保できるので、ダクト等の支障物の多い場所であっても容易に耐震性の高い吊り天井を設置することが可能になる。

また、本発明における振動減衰部は、天井部材側に略水平に固定された第１の固定板と、設備機器側に略水平に固定された第２の固定板と、垂直方向で第１の固定板と第２の固定板とを連結する粘弾性体と、を有することを特徴とすることが好ましい。

このような構成を有する振動減衰部によれば、地震等により天井部材及び設備機器に揺れが生じると、第１の固定板と第２の固定板とがそれぞれ天井部材及び設備機器の揺れに連動して略水平方向にスライドする。このとき、第１の固定板と第２の固定板とを連結する粘弾性体の変形により、天井部材及び設備機器の相対的な振動が減衰されるので、水平方向における吊り天井構造の振動が効果的に抑制される。しかも、このような構成を採用することで、振動減衰部の薄型化が容易となり、天井部材上のスペースを十分に確保することができるので、支障物の多い場所における吊り天井の設置に有利である。

本発明は、構造躯体の天井面に吊り下げられた板状の天井部材を有する吊り天井構造の施工方法であって、天井部材と独立して、天井面に設備機器を吊り下げる工程と、設備機器と天井部材との相対的な振動を減衰する振動減衰部を設備機器側と天井部材側とに接続する工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る吊り天井構造の施工方法によれば、地震等により天井部材及び設備機器に揺れが生じても、振動減衰部により設備機器と天井部材とを接続することで、振動の固有周期が異なる設備機器と天井部材との相対的な振動を減衰することができるので、地震等による振動を高い効率で効果的に抑制することができる。さらに、設備機器を天井部材と独立して吊り下げるので、設備機器を天井部材上に固定する場合と比べて天井部材側の重量増が避けられる。従って、この吊り天井構造の施工方法によれば、高い耐震性を確保しながら、天井部材に取り付けるブレースの数の削減を図ることができる。その結果、天井部材上のスペースが十分に確保できるので、ダクト等の支障物の多い場所であっても容易に耐震性の高い吊り天井を設置することが可能になる。

本発明によれば、耐震性が高く、支障物の多い場所であっても吊り天井の設置が容易な吊り天井構造及びその施工方法を提供できる。

本発明に係る吊り天井構造を示す概略断面図である。 本発明の第１の実施形態における制振ダンパーを示す断面図である。 図２の制振ダンパーを示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態における制振ダンパーを示す平面図である。 図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る吊り天井構造及びその施工方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面には、説明を容易にする為、水平方向で互いに直交するＸ軸及びＹ軸、並びに垂直方向に延びるＺ軸からなるＸＹＺ直交座標系を示している。
［第１の実施形態］

図１〜図３に示すように、第１の実施形態に係る吊り天井構造は、駅等の構造躯体１の天井面２に連結された複数の吊りボルト４によって略水平に吊り下げられた板状の天井部材５を備えている。この天井部材５は、構造躯体１が形成する部屋の天井面２をほぼ覆うように設けられており、天井部材５と構造躯体１の側壁との間には隙間が形成されている。また、天井部材５と構造躯体１の天井面２との間には、吊り天井構造の耐震化を図るためのダンパー９ａ付きのブレース９が複数本設けられている。なお、図１では、ブレース９の上端は吊りボルト４の上部に連結され、ブレース９の下端は隣の吊りボルト４の下部に固定されたハンガ６に連結されているが、ブレース９の上端は天井面２に連結されていても良く、下端は、野縁受け７、野縁８、又は天井部材５に連結されていても良い。また、このようなブレース９として、必ずしもダンパー９ａ付きのものを採用する必要はない。

天井部材５には、天井面２に吊り下げられた設備機器３の一部である支持棒３ａが挿通される正方形状の挿通孔５ａが形成されている。設備機器３は、天井部材５とは独立して天井面２に吊り下げられている。このような吊り下げ型の設備機器３としては、例えば、時計や照明、案内サイン、広告設備等が挙げられる。設備機器３は、天井面２に連結された支持棒３ａと本体３ｂとから構成される。設備機器３と天井部材５とは、制振ダンパー（振動減衰部）１０によって接続されている。なお、図１は、本実施形態に係る吊り天井構造を概略的に示した断面図であり、挿通孔５ａの周囲及び制振ダンパー１０の表現が図２及び図３と異なっている。図２及び図３は、挿通孔５ａの周囲及び制振ダンパー１０をより具体的に表した図である。

図１及び図３に示すように、吊りボルト４は、上下方向に延在する棒状の部材であり、その上下端にはネジ溝が形成されている。吊りボルト４の上端は、天井面２内に埋設された連結部２ａのネジ穴に螺合され、これによって吊りボルト４は構造躯体１に連結されている。また、吊りボルト４の下端は、金属板からなるフック状のハンガ６上端のネジ穴に螺合されている。なお、設備機器３の支持棒３ａの上端には、天井面２に当接するフランジ部が形成されており、このフランジ部ごと支持棒３ａが天井面２の連結部２ａにネジ止めされることで、設備機器３が天井面２から吊り下げられている。

フック状のハンガ６は、断面コの字状の長尺部材である野縁受け７を支える部材である。野縁受け７は、例えば厚みが１．２ｍｍ程度の亜鉛メッキ鋼板から形成されており、Ｘ軸方向で並ぶハンガ６によって、Ｘ軸方向に延在するように支持されている。また、野縁受け７は、Ｙ軸方向で等間隔に並列するように複数配置されている。野縁受け７には、クリップ（図示せず）を介して、Ｙ軸方向に延在する野縁８が吊り下げられている。

野縁８は、例えば厚みが０．５ｍｍ程度の亜鉛メッキ鋼板から形成された長尺部材である。なお、図面上では、野縁８は断面口の字状の部材として示されているが、より一般的な上方に開放された断面コの字状のものを採用しても良い。野縁８は、野縁受け７に対して直交する方向に複数配置されており、一本の野縁８は、Ｙ軸方向で並列する複数の野縁受け７の各々に吊り下げられている。これらの野縁８の下面には、板状の天井部材５がビス止めされている。

天井部材５の挿通孔５ａ内には、設備機器３の支持棒３ａを囲むように円筒部材１１が配置されている。この円筒部材１１と挿通孔５ａの内壁との間には、隙間が形成されている。円筒部材１１の内面と支持棒３ａとの間には、支持棒３ａを周方向で囲むように、低反発材１２が詰め込まれている。

この円筒部材１１の下端には、ドーナツ状のフランジ１１ａが形成されている。円筒部材１１の外側に突出したフランジ１１ａの上面は、天井部材５の下面と対向するように配置され、この下面と当接することで円筒部材１１の上方への移動を規制する。また、円筒部材１１の内側に突出したフランジ１１ａの上面は、円筒部材１１内に収容された低反発材１２を支えている。フランジ１１ａと支持棒３ａとの間には、隙間が形成されている。

このような構成により、地震等により支持棒３ａ及び天井部材５に揺れが生じても、支持棒３ａと天井部材５とが衝突することが防止される。また、支持棒３ａに多少の揺れが生じたとしても、低反発材１２の変形により支持棒３ａの勢いを吸収して、揺れを減衰することが可能になる。

続いて、制振ダンパー１０について詳細に説明する。本実施形態に係る制振ダンパー１０は、第１の固定板１３、第２の固定板１４、及び粘弾性体１５から構成される。

天井部材５の挿通孔５ａの周囲には、中央に開口を有する正方形状の第１の固定板１３が水平に配置されている。この開口は、挿通孔５ａより大きな径を有する正方形状をなしており、設備機器３の支持棒３ａが挿通されている。

第１の固定板１３は、挿通孔５ａを挟んで配置された２本の野縁８を跨ぐように設けられている。具体的には、Ｘ軸方向における第１の固定板１３の両端は、左右２本の野縁８上でそれぞれ固定されており、Ｙ軸方向における両端は、２本の野縁受け７の下面にそれぞれ当接している。地震等により天井部材５に揺れが生じると、第１の固定板１３は、野縁８を介して天井部材５と一体的に変位する。

円筒部材１１の外周には、円筒部材１１を中心として、その周方向に突出する第２の固定板１４が水平に固定されている。第２の固定板１４は、外縁が正方形状をなす板部材であり、前述した第１の固定板１３より上方の位置に設けられている。この第２の固定板１４と第１の固定板１３とは、上方から見たときに、重複部がロの字状となるように設けられている。地震等により設備機器３が大きく揺れると、支持棒３ａが円筒部材１１を略水平方向に押し、これによって円筒部材１１及び第２の固定板１４が水平方向に変位する。

第１の固定板１３と第２の固定板１４との間には、ゴムやシリコン等の粘弾性体１５が設けられている。粘弾性体１５は、Ｚ軸方向で第１の固定板１３及び第２の固定板１４を連結している。この粘弾性体１５は、上方から見たときに、第１の固定板１３及び第２の固定板１４の重複部に沿ってロの字状をなすように形成されている。

このように構成された制振ダンパー１０は、野縁８を介して天井部材５と接続すると共に、円筒部材１１及び低反発材１２を介して支持棒３ａと接続している。この制振ダンパー１０では、地震等により天井部材５及び設備機器３に揺れが生じると、第１の固定板１３と第２の固定板１４とがそれぞれ天井部材５及び設備機器３の揺れに連動して略水平方向にスライドする。このとき、第１の固定板１３と第２の固定板１４とを連結する粘弾性体１５の変形により、天井部材５及び設備機器３の相対的な振動が減衰されるので、水平方向における吊り天井構造の振動が効果的に抑制される。なお、このように構成された制振ダンパー１０を設置する方法としては、予め粘弾性体１５によって連結された第１の固定板１３及び第２の固定板１４を天井部材５の上に配置し、第１の固定板１３を野縁８に固定した後、挿通孔５ａに配置された円筒部材１１に第２の固定板１４を固定する方法がある。

以上説明した第１の実施形態に係る吊り天井構造によれば、地震等により設備機器３及び天井部材５に揺れが生じても、振動の固有周期が異なる設備機器３及び天井部材５を接続する制振ダンパー１０により相対的な揺れが減衰されるので、設備機器３及び天井部材５の振動を高い効率で効果的に抑制することができる。しかも、この吊り天井構造によれば、設備機器３が天井部材５と独立して吊り下げられているので、設備機器３を天井部材５上に固定する場合と比べて天井部材５側の重量増が避けられる。従って、この吊り天井構造によれば、高い耐震性を有しながら、天井部材に取り付けるブレースの数の削減を図ることができる。その結果、天井部材５上のスペースが十分に確保できるので、空調ダクト等の支障物の多い場所であっても容易に耐震性の高い吊り天井を設置することが可能になる。

さらに、上述した構成の制振ダンパー１０を採用することで、制振ダンパーの薄型化が容易となり、天井部材５上のスペースを十分に確保することができるので、支障物の多い場所における吊り天井の設置に有利である。
［第２の実施形態］

次に、第２の実施形態に係る吊り天井構造について、図面を参照して説明する。第２の実施形態に係る吊り天井構造は、第１の実施形態と比べて、制振ダンパーの構造が主に異なる。なお、第１の実施形態と同じ構成の部材には、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１、図４、及び図５に示すように、第２の実施形態に係る吊り天井構造は、天井部材５と設備機器３とを接続する制振ダンパー２０を有している。この制振ダンパー２０は、天井部材５の挿通孔５ａを挟んで配置された２本の野縁８に掛け渡されたチャンネル２１を備えている。このチャンネル２１は、下方に開放した断面コの字の長尺部材である。チャンネル２１の両端は、２本の野縁８上にそれぞれ設けられた固定金具２２にネジ止めされている。

チャンネル２１の中央部には、Ｌ字部材２４がネジ止めされている。挿通孔５ａ側に起立したＬ字部材２４の起立部２４ａには、長方形状の第１の固定板２５が水平に固定されている。第１の固定板２５は、支持棒３ａに向かってＹ軸方向に延在している。Ｙ軸方向における第１の固定板２５の一端は、Ｌ字部材２４の起立部２４ａに連結されている。第１の固定板２５の他端側は、ゴムやシリコン等の粘弾性体２６を介して、Ｚ軸方向で２枚の第２の固定板２７に挟みこまれている。

第２の固定板２７は、長方形状をなす一対の板部材である。一対の第２の固定板２７は、Ｙ軸方向に延在すると共に、異なる高さで水平に配置されている。Ｙ軸方向における第２の固定板２７の一端は、支持棒３ａに固定された支持棒連結板２８に連結されている。支持棒連結板２８は、支持棒３ａをＹ軸方向で挟み込むように配置された一対の板部材である。一対の支持棒連結板２８は、支持棒３ａを挟みつけるように２本のボルト３０が一対の支持棒連結板２８を締め付けることで、支持棒３ａに固定されている。

Ｙ軸方向における第２の固定板２７の他端側は、Ｚ軸方向で第１の固定板２５を挟むように配置されている。第２の固定板２７と第１の固定板２５との間には、粘弾性体２６の層が形成されている。粘弾性体２６は、Ｚ軸方向で第２の固定板２７と第１の固定板２５とを連結している。

以上説明した第２の実施形態に係る吊り天井構造の制振ダンパー２０は、野縁８を介して天井部材５と接続すると共に、支持棒連結板２８を介して支持棒３ａと接続しており、第１の実施形態の制振ダンパー１０と同じ効果を有している。すなわち、地震等により設備機器３及び天井部材５に揺れが生じると、第１の固定板２５及び第２の固定板２７を連結する粘弾性体２６の変形により、設備機器３及び天井部材５の間の相対的な揺れが減衰され、水平方向の振動が効果的に抑制される。しかも、制振ダンパーの薄型化が容易なため、天井部材５上のスペースを十分に確保することができ、支障物の多い場所における吊り天井の設置に有利である。

また、第２の実施形態に示すように、制振ダンパー２０は、支持棒３ａの全周に設ける必要はなく、設備機器３の重量等に応じて必要な方向にのみ設ければ良い。これによって、吊り天井構造の簡素化及び低コスト化が図られる。また、このような制振ダンパー２０は、一つの設備機器３に対して２個以上設けても良い。

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、制振ダンパーによる天井部材５と設備機器３との接続は、前述のものに限られず、支持棒３ａ側ではなく設備機器３の本体３ｂに接続されていても良い。また、円筒部材１１等を介することなく、設備機器３に直接接続されていても良い。

また、設備機器３は、天井部材５の下ではなく、天井部材５の上方に吊り下げられていても良い。制振ダンパーは、前述したものに限られず、油圧ダンパー、ガスダンパー、摩擦ダンパーやこれらのダンパーを組み合わせたものを採用しても良い。

さらに、第２の実施形態における吊り天井構造のように、第１の実施形態の円筒部材１１及び低反発材１２からなる緩衝機構を必ず設ける必要はなく、第２の固定板１４が支持棒３ａに連結している態様であっても良い。

また、第２の実施形態に示した制振ダンパー２０は、第２の固定板２７を２枚用いる場合に限られず、例えば第１の実施形態のように１枚の第１の固定板２５と１枚の第２の固定板２７とが粘弾性体１５によって連結されている態様であっても良い。

１…構造躯体、２…天井面、３…設備機器、４…吊りボルト、５…天井部材、７…野縁受け、８…野縁、９…ブレース、１０，２０…制振ダンパー（振動減衰部）、１３，２５…第１の固定板、１４，２７…第２の固定板、１５，２６…粘弾性体。

Claims (3)

1. 構造躯体の天井面に吊り下げられた板状の天井部材を有する吊り天井構造であって、
   前記天井部材と独立して、前記天井面に吊り下げられた設備機器と、
   前記設備機器側と前記天井部材側とを接続すると共に、前記設備機器と前記天井部材との相対的な振動を減衰する振動減衰部と、
   を備えることを特徴とする吊り天井構造。
2. 前記振動減衰部は、前記天井部材側に略水平に固定された第１の固定板と、前記設備機器側に略水平に固定された第２の固定板と、垂直方向で前記第１の固定板と前記第２の固定板とを連結する粘弾性体と、を有することを特徴とする請求項１に記載の吊り天井構造。
3. 構造躯体の天井面に吊り下げられた板状の天井部材を有する吊り天井構造の施工方法であって、
   前記天井部材と独立して、前記天井面に設備機器を吊り下げる工程と、
   前記設備機器と前記天井部材との相対的な振動を減衰する振動減衰部を前記設備機器側と前記天井部材側とに接続する工程と、
   を含むことを特徴とする吊り天井構造の施工方法。

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