JP5623268B2 - 床構造 - Google Patents

Description

本発明は床構造に関し、床衝撃音の低減、特に重量床衝撃音の低減に用いて好適な床構造に関する。

床衝撃音とは、マンション等の集合住宅において問題とされる音であり、人の歩行や、飛び跳ねや、家具の引き摺りや、食器の落下などに起因する音である。床衝撃音は、床に衝撃を与えて加振するものの硬さと衝撃を加える時間の長さとに応じて、広い周波数成分の振動が発生し、これが床から放射して下階室において観測される音である。

この床衝撃音は、軽量床衝撃音と重量床衝撃音とに分類される。軽量床衝撃音は、家具の引き摺りや、物の落下等により生じる音であり、重量床衝撃音は、人の歩行、飛び跳ね、飛び降り等により生じる音である。

上述のような音を遮断するために、床の遮断性能を高める種々の方法、例えば、床スラブの断面を水平面と傾斜面および段差を組合せた変断面とすることによって、床の遮断性能を高める方法が提案されている（例えば、特許文献１および２参照。）。特許文献１および２に記載された変断面を有する床スラブでは、変断面を採用することによって床重量、床剛性を規則的に調整することができ、床の遮断性能の向上が図られている。

特開２００６−３２８９５１号公報 特開２００６−００９２４９号公報

しかしながら、平面視した際のスラブの形状によっては床衝撃音の遮断性能が低く、スラブの厚さを大きくしても遮断性能が向上しにくいという問題があった。具体的には、梁によって一辺が４ｍから８ｍの範囲、特に５ｍから６ｍの範囲で区切られた矩形状のスラブの場合、他の形状のスラブと比較して、床衝撃音の遮断性能が低く、スラブの厚さを大きくしても遮断性能が向上しにくいことを発明者らは発見した。

しかも、梁によって一辺が５ｍから６ｍに区切られた矩形状のスラブは、多くの建築物に採用されているため、床衝撃音に対する遮断性向上が望まれているにもかかわらず、その対策が十分になされていないという問題があった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、スラブの形状や大きさに関わらず、床衝撃音に対する遮断性能向上を図ることができる床構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の第１の態様に係る床構造は、複数列に並ぶ柱の間をつなぐ第１梁と、第１梁と交差する方向に延びて、対向する柱をつなぐ第２梁と、第１梁および前記第２梁に固定されるコンクリート床スラブで形成される鉄筋コンクリート造の床構造において、床スラブの上面に、第１梁または第２梁と平行に畝状に突出する突出部が設けられている。
本発明の第２の態様に係る床構造は、複数列に並ぶ柱の間をつなぐ第１梁と、第１梁と交差する方向に延びて、対向する柱をつなぐ第２梁と、第１梁および第２梁に固定されるコンクリート床スラブで形成される鉄筋コンクリート造の床構造において、床スラブの下面に、第２梁と平行に畝状に突出する突出部が設けられ、突出部の両端部と、第１梁は切り離されている。

この発明によれば、突出部は、振動モードにおける隣接する節の間で振幅が最大となる点である腹を中心として、列方向において両側に、対向する第２梁の間を８等分割した一区間の範囲、および、上述の腹を中心として、列方向と交差する方向において両側に、対向する第１梁の間を８分割した一区間の範囲である腹領域を含み、この腹領域から上述の囲まれた付加スラブ面の周辺に向かって畝状に突出することが、より好ましい。また、突出部は、振動モードにおける隣接する節の間で振幅が最大となる点である腹を含み、この腹から上述の囲まれた付加スラブ面の周辺に向かって畝状に突出ことが、さらに好ましい。

この発明によれば、床構造における床スラブは、柱が並ぶ列方向（第１梁が延びる方向）に延びる長辺と、列方向と交差する方向（第２梁が延びる方向）に延びる短辺と、を有する長方形状に形成することが好ましい。

突出部を床スラブに上述のような形状で設けることで、衝撃が床スラブに加えられた際に、突出部が設けられていない場合と比較して、床スラブに形成される振動モードのパターンが変化するとともに振幅が減少したり、振動モードのパターンは同じでも振幅が抑えられたりする。床スラブに形成される振動モード、つまり振動の振幅が小さくなるため、本発明における床構造における床衝撃音に対する遮断性能の向上を図ることができる。

この発明によれば、突出部が設けられる位置を、腹を中心として、列方向において両側に、対向する第２梁の間を８等分割した一区間の範囲、および、上述の腹を中心として、列方向と交差する方向において両側に、対向する第１梁の間を８分割した一区間の範囲である腹領域を少なくとも含むようにすることで、床スラブにおける振動の振幅を小さくすることができる。突出部がこの腹領域を含まない場合には、床スラブにおける振動の振幅を小さくする効果がほとんど発揮されなくなる。例えば、振動の振幅を小さくする効果が０．５ｄＢ以下になる。

この発明によれば、第１梁が延びる方向である上述の列方向、および、第２梁が延びる方向である上述の列方向と交差する方向における柱同士の間隔が、４ｍから８ｍの範囲、より好ましくは５ｍから６ｍの範囲（床構造における遮断性能が低く、床スラブの厚さを大きくしても遮断性能が向上しにくい範囲）内の場合に、本発明の床構造と、それ以外の床構造との間で遮断性能に大きな差が発生する場合がある。

この発明によれば、一対の４分割線は、対向する第１梁の間を４等分する３本の４分割線のうち、中央の４分割線を除いた、第１梁と隣接する２本の４分割線である。さらに一対の４分割線の配置位置は、対向する第１梁の間に形成される振動モード（第１梁と直交する面で切断した断面で見た振動モード）における節の間の振幅が最も大きな位置である腹と一致していることが好ましい。等分割線は、対向する第２梁の間を等分割する線である。さらに、等分割線の配置位置は、対向する第２梁の間に形成される振動モード（第２梁と直交する面で切断した断面で見た振動モード）における節の間の振幅が最も大きな位置である腹と一致していることが好ましい。

突出部を第１梁または第２梁と平行に延ばして設けることにより、床スラブに形成される振動モード、特に、重量床衝撃音の大きさに影響を与える、対向する第２梁または第１梁の間に形成される振動モードに対して振幅を抑制する効果を得ることができる。

突出部は第１梁または第２梁と切り離されても、床スラブにおける振動モードの振幅を抑制する役割を果たす一方で、床スラブを支える梁としての役割を果たすことがなくなる。そのため、梁としての役割も果たす場合と比較して、突出部に求められる強度が低くなり、突出部に必要な断面積が小さくなる。つまり、突出部における床スラブから突出高さや、突出部の幅を小さくして、突出部の小型化を図ることができる。

突出部と第１梁または第２梁とをつないだ場合、突出部は床スラブを支える梁としての役割を果たすことができる。この場合、突出部には、梁としての役割を果たすだけの強度を備えることが求められる。例えば、突出部と第１梁または第２梁とが切り離されている場合と比較して、突出部の断面積を広くすること、具体的には曲げモーメントに対する強度を有することが求められる。

本発明の床構造によれば、突出部を床スラブに上述のような形状で設けることで、床スラブに形成される振動モードのパターンを変化させるとともに振幅を減少させたり、振動モードのパターンは同じでも振幅を抑えたりすることができ、スラブの形状や大きさに関わらず、床衝撃音に対する遮断性能向上を図ることができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係る床構造の構成を説明する模式図である。 図１の床構造の構成を説明するＡ−Ａ'断面視図である。 図１の床構造の構成を説明するＢ−Ｂ'断面視図である。 図１の突出部が配置される位置を説明する模式図である。 重量床衝撃音における遮断性能を求める際に用いた数値解析モデルを説明する模式図である。 本実施形態の床構造における周波数とインピーダンスレベルとの関係を説明するグラフである。 床スラブ、第１梁および第２梁のみを有する床構造における床スラブの振動状態を説明する参考図である。 第１の実施形態の床構造における床スラブの振動状態を説明する解析結果の図である。 図２の突出部を設ける位置を変更した他の実施例を説明する断面視図である。 図１の床構造における他の実施例を説明する模式図である。 本発明の第１の実施形態の変形例に係る床構造の構成を説明する模式図である。 図１１の床構造の構成を説明するＣ−Ｃ'断面視図である。 本発明の第２の実施形態に係る床構造の構成を説明する模式図である。 本実施形態の床構造における周波数とインピーダンスレベルとの関係を説明するグラフである。 本実施形態の床構造における床スラブの振動状態を説明する解析結果の図である。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係る床構造ついて図１から図１０を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る床構造の構成を説明する模式図であり、図２は、図１の床構造の構成を説明するＡ−Ａ'断面視図であり、図３は、図１の床構造の構成を説明するＢ−Ｂ'断面視図である。

本実施形態では本発明の床構造１を、床版がスパン方向（列方向）および桁行き方向（列方向と交差する方向）ともに４ｍから８ｍの範囲内、より好ましくは５ｍから６ｍの間隔で配置された梁によって支持されるものであって、ＲＣ造のものに適用して説明する。

なお、上述のように、床構造１の支持間隔が５ｍから６ｍの場合に、本発明の床構造１を適用してもよいし、床構造１の支持間隔が５ｍから６ｍ以外の場合であっても、本発明の床構造１を適用してもよい。床構造１の支持間隔が５ｍから６ｍの場合には、床構造１における重量床衝撃音などの床衝撃音に対する遮断性能が最も悪いため、本発明の床構造１を適用することによる遮断性能の向上が最も顕著となる。床構造１の支持間隔が５ｍから６ｍ以外の場合であっても、本発明の床構造１の適用による効果である遮断性能の向上を図ることができる。

床構造１には、図１から図３に示すように、上下方向（図１の紙面に対して垂直方向）に延びるとともにスパン方向（図１の水平方向）に並んで配置された複数の柱１０と、スパン方向に延びて柱１０の間をつなぐ第１梁２０と、桁行き方向（図１の上下方向）に延びて柱１０の間をつなぐ第２梁３０と、第１梁２０および第２梁３０に固定される床版である床スラブ４０と、が主に設けられている。

柱１０は、第１梁２０、第２梁３０および床スラブ４０を支えるものであり、本実施形態では断面が矩形の四角柱状に形成されたものに適用して説明する。柱１０は、スパン方向に延びる２本の直線上に５ｍから６ｍの範囲内の所定間隔で等間隔に並んで配置されている。複数の柱１０が並ぶ２本の直線は、桁行き方向に、５ｍから６ｍの範囲内の所定間隔だけ離れて平行に配置されている。

第１梁２０および第２梁３０は床スラブ４０を支えるものであり、その断面が床スラブ４０を支えるために必要な形状、例えば矩形に形成されたものに適用して説明する。なお、第１梁２０および第２梁３０の断面は、床構造１を施工する際の施工性さを考慮すると、上述のように矩形に形成されることが望ましいが、その他にも台形など、種々の形状を適用することもできる。

第１梁２０はスパン方向かつ水平方向に延びて配置され、その端部がスパン方向に隣接して配置された柱１０に固定されているものである。一の第１梁２０における他の第１梁２０と対向する側面には床スラブ４０が固定されている。

第２梁３０は、桁行き方向かつ水平方向に延びて配置され、その端が桁行き方向に隣接して配置された柱１０に固定されているものである。第２梁３０は床スラブ４０を支持するものであり、第２梁３０と床スラブ４０との間は、鉄骨構造（以下、「Ｓ造」と表記する。）における梁と床との間の構造と同等の構造とされている。

床スラブ４０は、柱１０および第１梁２０の間に形成された長方形状の空間に配置された板部材である。床スラブ４０には、床構造１における床衝撃音、特に重量床衝撃音の遮断性能を高める突出部４１が設けられている。

図４は、図１の突出部が配置される位置を説明する模式図である。
突出部４１は、床スラブ４０の下面から下方に向かって突出し、畝状に延びて配置されているものである。突出部４１は、第１梁２０および第２梁３０に囲まれた床スラブ４０において形成される振動モードにおける腹領域ＡＮを含んで通過し、第２梁３０と平行に延びて配置されている。より好ましくは、振動モードにおける隣接する節の間で振幅が最大となる点である腹を含み、第２梁３０と平行に延びて配置されている。突出部４１は第１梁２０まで延び、その端部は第１梁２０とつながっている。

ここで、腹領域ＡＮは、床スラブ４０に突出部４１が設けられていない状態において、後述する数値計算によって求められた第１梁２０および第２梁３０に囲まれた床スラブ４０に形成される振動モードにおける腹を中心として、スパン方向において両側に、対向する第２梁３０の間を８等分割した一区間の範囲、および、桁行き方向において両側に、対向する第１梁２０の間を８分割した一区間の範囲である。

第１梁２０および第２梁３０に囲まれた床スラブ４０において形成される振動モードは、床スラブ４０および桁行き方向と垂直な面で切断した断面視においては、第２梁３０との固定部の２ヶ所が節であり、中央の１か所が腹となる振動モードであり、床スラブ４０およびスパン方向と垂直な面で切断した断面視においては、第１梁２０との固定部および中央の３か所を節とし、その間の２ヶ所を腹とする振動モードである。

なお、第１梁２０および第２梁３０に囲まれた床スラブ４０において形成される振動モードは、上述の振動モードに限定されることなく、他の振動モードであってもよい。具体的には、床スラブ４０および桁行き方向と垂直な面で切断した断面視においては、第２梁３０との固定部の２ヶ所が節であり、中央の１か所が腹となる１次振動モードに限定されることなく、２次振動モードや３次振動モード等であってもよい。床スラブ４０およびスパン方向と垂直な面で切断した断面視においては、第１梁２０との固定部および中央の３か所を節とし、その間の２ヶ所を腹とする２次振動モードに限定されることなく、１次振動モードや３次振動モード等であってもよい。

より好ましくは、一対の第１梁２０の間を等分割する等分割線ＤＬと、一対の第２梁３０の間を４等分する３本の４分割線ＱＬのうち、中央の４分割線ＱＬを除いた第２梁３０に隣接する４分割線ＱＬと、の交点ＣＰを中心として、スパン方向において両側に、対向する第２梁３０の間を８等分割した一区間の範囲、および、桁行き方向において両側に、対向する第１梁２０の間を８分割した一区間の範囲（以下、「交差領域」と表記する。）を通過し、等分割線ＤＬ上を延びて配置されていることが望ましい。等分割線ＤＬと、第２梁３０に隣接する４分割線ＱＬとの交差領域は、上述の腹領域ＡＮに含まれるか、一致する領域である。

上記の構成からなる床構造１において、床スラブ４０の重量は、主に第１梁２０および第２梁３０を介して柱１０により支えられる。また、両端が第２梁３０につながれていることから、さらに、突出部４１および第２梁３０を介して、床スラブ４０の重量は柱１０により支えられる。つまり、突出部４１は床スラブ４０を支える役割も果たすため、床スラブ４０の支持に耐えうる断面積を有する。例えば、後述するように突出部に床スラブ４０を支える役割を持たせない場合と比較して、（床スラブ４０の下面と平行な方向の寸法が同じという仮定の下で）突出部４１における、床スラブ４０の下面から突出部４１の下面までの距離が大きく形成されている。

次に、上記の構成からなる床構造１における床衝撃音、特に重量床衝撃音の遮断性向上について説明する。具体的には、有限要素法（ＦＥＭ）を用いた数値解析に基づいて本実施形態の床構造１における床衝撃音の遮断性能の向上について説明する。ここでは、床スラブのインピーダンスを、有限要素法を用いて解析し床スラブから放射される音を「インピーダンス法（日本建築学会）」と同様の方法を用いて算出している。

図５は、重量床衝撃音における遮断性能を求める際に用いた数値解析モデルを説明する模式図である。
数値解析に用いられたモデルについて図５を参照しながら説明する。図５に示す数値解析モデルは、床スラブ４０、第１梁２０および第２梁３０を有する従来の床構造の解析に用いられたモデルである。この数値解析モデルでは、第１梁２０および第２梁３０に囲まれた床スラブ４０が５つ直列に並んで配置され、その中央に配置された床スラブ４０に対して複数の加振点ＶＰ（例えば４９の加振点ＶＰ）が均等に分散して配置されている。また、本実施形態の床構造１に対する数値解析についても、図５に示す数値解析モデルと同様な数値解析モデルが用いられる。本実施形態の床構造１に対する数値解析では、床スラブ４０に突出部４１が設けられている。

床スラブ４０についてのインピーダンスは、それぞれの加振点ＶＰについて、床スラブ４０に設けられた全ての計算節点への伝達インピーダンスを平均したインピーダンスを算出し、さらに、それぞれの加振点ＶＰについて求められたインピーダンスを、全ての加振点ＶＰについて平均することにより算出されている。

図６は、本実施形態の床構造１における周波数とインピーダンスレベルとの関係を説明するグラフである。図６における実線が本実施形態の床構造１におけるインピーダンスレベル（ｄＢ）の変化を示し、破線が従来の床構造におけるインピーダンスレベル（ｄＢ）の変化を示している。なお、インピーダンスレベル（ｄＢ）は値が大きくなるほど重量床衝撃音の遮断性能が高くなる。さらに、図６中に示した６３Ｈz帯域は、重量床衝撃音における遮断性能を評価する際に決定周波数（決定的な影響を与える周波数）となりやすい。

図６に示すように、周波数（Ｈｚ）が１００Ｈｚ程度よりも低い範囲で、本実施形態の床構造１におけるインピーダンスレベルは、従来の床構造におけるインピーダンスレベルよりも高くなる傾向が示されている。図６に示されている６３Ｈｚ帯域においても同様に、本実施形態の床構造１は従来の床構造よりもインピーダンスレベルが高くなる傾向が示されている。つまり、本実施形態の床構造１は、従来の床構造と比較して重量床衝撃音の遮断性能が高くなることが示されている。

図７は、床スラブ４０、第１梁２０および第２梁３０のみを有する床構造における床スラブ４０の振動状態を説明する参考図である。図８は、本実施形態の床構造における床スラブ４０の振動状態を説明する解析結果の図である。

次に、本実施形態の床構造１における床スラブ４０の振動状態（図８参照。）と、床スラブ４０、第１梁２０および第２梁３０を有する従来の床構造における床スラブ４０の振動状態（図７参照。）と、を対比する。図７および図８における細線で示された曲線は、床スラブ４０における振幅の大きさを表す曲線である。

従来の床構造における床スラブ４０では、図７に示すように、第１梁２０および第２梁３０に囲まれた領域において、２つの腹領域（細線からなる閉曲線で囲まれた領域）ＡＮを形成する振動モードが形成される。２つの腹領域ＡＮは、床スラブ４０における桁行き方向に並んでいる。このときの重量床衝撃音を基準（０ｄＢ）とする。

本実施形態の床構造１では、図８に示すように、床スラブ４０における振動の様相が大きく変化する。つまり、第１梁２０、第２梁３０および突出部４１に囲まれた領域において１つの腹領域ＡＮを形成する振動モードが床スラブ４０に形成される。上述の場合と同様に、第１梁２０および第２梁３０に囲まれた領域でみると、床スラブ４０では、スパン方向に並んで２つの腹領域ＡＮを形成する振動モードが形成される。さらに、本実施形態の床構造１における腹領域ＡＮにおける振幅は、従来の床構造における腹領域ＡＮの振幅よりも小さくなっている。そのため、本実施形態の床構造１における重量床衝撃音は、従来の床構造のものより小さくなっている（−１２ｄＢ）。

上記の構成によれば、床スラブ４０に突出部４１が設けられていない場合と比較して、突出部４１を床スラブ４０に設けることで、衝撃が床スラブ４０に加えられた際に、床スラブ４０における振動モードのパターンを変化させるとともに、振動モードの振幅（特に腹領域ＡＮにおける振幅）を減少させることができる。そのため、本実施形態の床構造１における床衝撃音、特に重量床衝撃音に対する遮断性能の向上を図ることができる。

特に、第１梁２０が延びる方向であるスパン方向、および、第２梁３０が延びる方向である桁行き方向における柱１０同士の間隔が、４ｍから８ｍの範囲（例えば４ｍ×４ｍから７ｍ×８ｍの範囲）、より好ましくは５ｍから６ｍの範囲では床構造における遮断性能が、柱１０同士の間隔が他の範囲の床構造と比較しても低く、床スラブ４０の厚さを大きくしても遮断性能が向上しにくい。そのため、柱１０同士の間隔が、この範囲内の場合に、本実施形態の床構造１と、それ以外の床構造との間で遮断性能に大きな差が発生する。

さらに、突出部４１を第１梁２０と平行に延ばして設けることにより、床スラブ４０における振動モード、特に、重量床衝撃音の大きさに影響を与える、対向する第１梁２０および対向する第２梁３０に囲まれた床スラブ４０における振動モードの振幅を抑制する効果を得ることができる。

図９は、図２の突出部４１を設ける位置を変更した他の実施例を説明する断面視図である。
なお、上述の実施形態では、突出部４１が床スラブ４０の下面から下方に向かって突出する例に適用して説明したが、図９に示すように、突出部４１Ａを床スラブ４０の上面から上方に向かって突出させてもよい。

このようにすることで、床スラブ４０の下面から下方に突出部４１を突出させる場合と比較して、突出部４１Ａを形成しやすくなる。つまり、ＲＣ造である本実施形態の床構造１を形成する際（コンクリートを打設する際）、床スラブ４０の下面に突出部４１が設けられている場合と比較して、床スラブ４０の上面に突出部４１Ａが設けられている場合は、型枠を組み易く、コンクリートの打ち込みが行い易い。

図１０は、図１の床構造１における他の実施例を説明する模式図である。
なお、上述の実施形態では、スパン方向に延びる柱１０の列が２列（２本）の例に適用して説明したが、図１０に示すように、スパン方向に延びる柱１０の列が３列（３本）平行して配置されていてもよい。

〔第１の実施形態の変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の変形例に係る床構造ついて図１１および図１２を参照して説明する。本変形例の床構造の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、突出部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１１および図１２を用いて突出部の構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。図１１は、本変形例の床構造の構成を説明する模式図であり、図１２は、図１１の床構造の構成を説明するＣ−Ｃ'断面視図である。

本変形例の床構造１０１における床スラブ１４０には、図１１および図１２に示すように、床構造１０１における床衝撃音、特に重量床衝撃音の遮断性能を高める突出部１４１が設けられている。

突出部１４１は、第１の実施形態の突出部４１と同様に、床スラブ１４０の下面から下方に向かって突出し、畝状に延びて配置されているものである。突出部１４１と、第１梁２０との間には分離溝１４２が設けられ、突出部１４１と、第１梁２０とは分離溝１４２よって切り離されている。

上述のように、突出部１４１は、分離溝１４２によって第１梁２０と切り離されているため、突出部１４１は床スラブ１４０の重さを支える役割を果たすことがない。そのため、第１梁２０とつながる第１の実施形態の突出部４１と比較して、本変形例の突出部１４１は、床衝撃音の遮断性を高める役割を果たすだけでよく、より小さい断面積で形成されている。例えば、（床スラブ１４０の下面と平行な方向の寸法が同じという仮定の下で）床スラブ１４０の下面から突出部１４１の下面までの距離が小さく形成されている。

このような構成とすることで、突出部１４１に必要な断面積を小さくすることができる。突出部１４１は第１梁２０と切り離されても、床スラブ１４０における振動モードの振幅を抑制する役割を果たすことができる一方で、床スラブ１４０を下方から支える梁としての役割を果たすことがなくなる。そのため、第１の実施形態のように突出部４１が梁としての役割も果たす場合と比較して、突出部１４１に求められる強度が低くなり、突出部１４１に必要な断面積が小さくなる。その結果、第１の実施形態のように突出部４１を第１梁２０につないだ場合と比較して、床衝撃音の遮断性向上を確保しつつ、突出部１４１における床スラブ１４０から突出高さや、突出部１４１の幅（床スラブ１４０の下面と平行な方向の寸法）を小さくして、突出部１４１の小型化を図ることができる。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る床構造ついて図１３から図１５を参照して説明する。本実施形態の床構造の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、突出部の延びる方向が異なっている。よって、本実施形態においては、図１３から図１５を用いて突出部の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。図１３は、本実施形態に係る床構造の構成を説明する模式図である。

本実施形態の床構造２０１における床スラブ２４０には、図１３に示すように、床構造２０１における床衝撃音、特に重量床衝撃音の遮断性能を高める突出部２４１が設けられている。

突出部２４１は、床スラブ２４０の下面から下方に向かって突出し、畝状に延びて配置されているものである。突出部２４１は、第１梁２０および第２梁３０に囲まれた床スラブ２４０における振動モードにおける腹領域ＡＮを含んで通過し、第２梁３０と平行に延びて配置されている。より好ましくは、振動モードにおける隣接する節の間で振幅が最大となる点である腹を含み、第２梁３０と平行に延びて配置されている。突出部２４１は第２梁３０まで延び、その端部は第２梁３０とつながっている。

上記の構成からなる床構造２０１において、床スラブ２４０の重量は、主に第１梁２０および第２梁３０を介して柱１０により支えられる。また、両端が第１梁２０につながれていることから、さらに、突出部２４１および第１梁２０を介して、床スラブ２４０の重量は柱１０により支えられる。つまり、突出部２４１は床スラブ２４０を下方から支える役割も果たすため、床スラブ２４０の支持に耐えうる断面積を有する。

次に、上記の構成からなる床構造２０１における床衝撃音、特に重量床衝撃音の遮断性向上について説明する。具体的には、第１の実施形態と同様に、有限要素法（ＦＥＭ）を用いた数値解析に基づいて本実施形態の床構造２０１における床衝撃音の遮断性能の向上について説明する。

図１４は、本実施形態の床構造２０１における周波数とインピーダンスレベルとの関係を説明するグラフである。図１４における実線が本実施形態の床構造２０１におけるインピーダンスレベル（ｄＢ）の変化を示し、破線が従来の床構造におけるインピーダンスレベル（ｄＢ）の変化を示している。

図１４に示すように、結果が得られたほぼ全ての周波数（Ｈｚ）にわたって、本実施形態の床構造２０１におけるインピーダンスレベルは、従来の床構造におけるインピーダンスレベルよりも高くなる傾向が示されている。図１４に示されている６３Ｈｚ帯域においても同様に、本実施形態の床構造２０１は従来の床構造よりもインピーダンスレベルが高くなる傾向が示されている。つまり、本実施形態の床構造２０１は、従来の床構造と比較して重量床衝撃音の遮断性能が高くなることが示されている。

図１５は、本実施形態の床構造における床スラブ２４０の振動状態を説明する解析結果の図である。
次に、本実施形態の床構造２０１における床スラブ２４０の振動状態（図１５参照。）と、第１梁２０および第２梁３０を有する従来の床構造における床スラブ４０の振動状態（図７参照。）と、を対比する。

本実施形態の床構造２０１では、図１５に示すように、従来の床構造における床スラブ４０と同じ態様（振動モード）の振動が発生する。つまり、第１梁２０および第２梁３０に囲まれた領域において、２つの腹領域ＡＮを形成する振動モードが発生する。２つの腹領域ＡＮは、床スラブ２４０における桁行き方向に並んでいる。本実施形態の床構造２０１と従来の床構造との相違点は、振幅の大きさにあり、従来の床構造と比較して、本実施形態の床構造２０１における振幅は小さくなっている。そのため、本実施形態の床構造２０１における重量床衝撃音は、従来の床構造のものより小さくなっている（−７ｄＢ）。

上記の構成によれば、突出部２４１を第２梁３０と平行に延ばして設けることにより、床スラブ２４０における振動モード、特に、重量床衝撃音の大きさに影響を与える、対向する第１梁２０および対向する第２梁３０に囲まれた床スラブ２４０における振動モードの振幅を抑制する効果を得ることができる。そのため、本実施形態の床構造２０１における床衝撃音、特に重量床衝撃音に対する遮断性能の向上を図ることができる。

１，１０１，２０１…床構造、１０…柱、２０…第１梁、３０…第２梁、４０，１４０，２４０…床スラブ、４１，４１Ａ，１４１，２４１…突出部、１４２…分離溝、ＤＬ…等分割線、ＱＬ…４分割線

Claims (2)

1. 複数列に並ぶ柱の間をつなぐ第１梁と、
   前記第１梁と交差する方向に延びて、対向する前記柱をつなぐ第２梁と、
   前記第１梁および前記第２梁に固定されるコンクリート床スラブで形成される鉄筋コンクリート造の床構造において、
   前記床スラブの上面に、前記第１梁または前記第２梁と平行に畝状に突出する突出部
   が設けられていることを特徴とする床構造。
2. 複数列に並ぶ柱の間をつなぐ第１梁と、
   前記第１梁と交差する方向に延びて、対向する前記柱をつなぐ第２梁と、
   前記第１梁および前記第２梁に固定されるコンクリート床スラブで形成される鉄筋コンクリート造の床構造において、
   前記床スラブの下面に、前記第２梁と平行に畝状に突出する突出部が設けられ、
   前記突出部の両端部と、前記第１梁は切り離されていることを特徴とする床構造。

Images