JP5640302B2 - 床支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート躯体の床スラブ上に構成される制振性能及び遮音性能に優れた床支持構造に関するものである。

正梁構造のコンクリート躯体を備えたマンションなどの集合住宅用の建物では、その床スラブ上に支持された床本体に加わる振動が床スラブを経由して他の居住空間、特に階下の居住空間に大きな振動・騒音となって伝わる。このため床本体を支持する支持構造には制振・遮音対策が必要となっている。このような観点から、特許文献１に記載されるように、床本体を支持する大引ビームの長さ方向の両端を、制振用の弾性材を備えた制振支持ユニットを介して床スラブ上に支持させることが考えられている。

特開２００６−１８３４３２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるように、床本体を支持する大引ビームの長さ方向の両端のみを制振支持ユニットを介して床スラブ上に支持させる構成では、床本体から主として大引ビームの長さ方向の中間部に加わる振動を効果的に吸収させることが出来ないために、十分な制振・遮音効果が期待出来ないことが判明した。

本発明は、上記のような従来の問題点を解消することのできる床支持構造を提案するものであって、請求項１に記載の本発明に係る床支持構造は、後述する実施例との関係を理解し易くするために、当該実施例の説明において使用した参照符号を括弧付きで付して示すと、床スラブ(9)上に配置された床本体支持用の大引ビーム(3)は、その長さ方向両端を制振支持ユニット(8)により床スラブ(9)上に支持させて、長さ方向の両端間には床スラブ(9)との間に空隙を形成して成る床支持構造において、前記大引ビーム(3)の長さ方向の両端間における底面と床スラブ(9)との間にリング状のシール材(25)が介装され、このシール材(25)の内側に弾性緩衝体(23)を形成する充填材(28)が、大引ビーム(3)底面と床スラブ(9)上面とに密着するように充填された構成になっている。

上記本発明を実施する場合、具体的には請求項２に記載のように、前記リング状のシール材(25)は弾性材から構成して、大引ビーム(3)と床スラブ(9)との間で圧縮されてその上下両面が大引ビーム(3)と床スラブ(9)とに密着するように構成するのが望ましい。

又、請求項３に記載のように、前記大引ビーム(3)の底板部(3a)には、前記充填材(28)の充填用貫通孔(24)を設け、前記リング状のシール材(25)は、前記貫通孔(24)の下側空間を取り囲むように配置することが出来る。前記大引ビーム(3)が前記底板部(3a)の上に閉じた空間を備えた中空構造体である場合には、請求項４に記載のように、前記閉じた空間を形成している左右両側板部(3b,3c)の内の少なくとも一方に、前記充填用貫通孔(24)に充填器(27)の充填口部(27a)を挿入するための開口(26)を設けておけば良い。更に、請求項５に記載のように、前記開口(26)は、前記閉じた空間を形成している左右両側板部(3b,3c)の両方に同心状に設けて、大引ビーム(3)を横断する空気流通路を形成させることも出来る。

請求項１に記載の本発明の構成によれば、床本体を支持する大引ビームが、その長さ方向の両端が制振支持ユニットで床スラブ上に支持されているだけではなく、この大引ビームの長さ方向両端間の中間領域にも、床スラブとの間の空隙を埋める弾性緩衝体が配設されていることによって、床本体から大引ビームを経由して床スラブに伝達される振動や音を両端の前記制振支持ユニットと中間位置の前記弾性緩衝体とで効果的に遮断し、制振性能及び遮音効果の高い床支持構造を実現させることが出来る。又、大引ビームの中間部の撓み変形も中間位置の前記弾性緩衝体の存在で抑制することが出来、床面上の歩行の快適性も高めることが出来る。

しかも本発明の構成によれば、大引ビームの底面と床スラブとの間の空隙部にリング状のシール材を介在させ、このシール材の内側の閉じた空間内に弾性緩衝体を形成する充填材を充填させるものであるから、前記シール材が存在しない状況で大引ビームと床スラブとの間の空隙部に弾性緩衝体を形成する充填材を充填させる場合と比較して、充填材が大引ビームの外側にはみ出して無駄になるようなことや、このような現象を予防しようとして逆に充填量が少なくなってしまうようなことが無くなり、所定位置に所定量の充填材を確実に充填させ、所期通りのサイズの弾性緩衝体を確実に形成させることが出来る。更に、充填された充填材の、本来なら露出状態になる周面を、前記リング状のシール材で取り囲んで保護出来るので、当該充填材によって形成される弾性緩衝体が周囲の粉塵や気流を受けて劣化するのを抑制出来る。これらの結果、所期の制振性能及び遮音効果を容易且つ確実に得られると共に、その性能及び効果を長期間にわたって維持させることが容易になる。

尚、前記リング状のシール材は、その厚さを大引ビーム底面と床スラブ上面との間の空隙部の高さに合わせて形成したものであっても良いが、請求項２に記載の構成によれば、床スラブ上面の多少の凹凸があってもシール材の弾性変形で吸収させることが出来るだけでなく、大引ビーム底面と床スラブ上面との間の弾性充填材を充填させる空間の周囲を確実に密閉して、充填材の漏れ出しを防止すると同時に、充填材を床スラブ上面だけでなく大引ビーム底面にも密着させて、所期の効果を確実に得ることが出来る。

上記本発明は、例えば床スラブ上の大引ビーム配置位置に予めリング状のシール材を据え付けると共に、このシール材の内側に充填材を、シール材の上端レベルよりも多少盛り上がるように充填し、この上に大引ビームを載置すると共にその両端を制振支持ユニットで床スラブ上に支持させる工法でも実施することが可能であるが、請求項３に記載の構成によれば、リング状のシール材を大引ビームの底面と床スラブとの間の所定位置に介在させた状態で大引ビームを両端の制振支持ユニットにより床スラブ上に設置した後に、一般的な充填器を利用して前記リング状のシール材の内側に上から充填材を簡単容易に充填することが出来る。従って、前者工法と比較して、単に実施に際しての作業性が良いばかりでなく、シール材内側に充填された充填材の内部圧力を高めて大引ビームの底面に対する接着性を確実に高めることが容易になる。尚、リング状のシール材は、設置する前の大引ビームの底面所定位置に接着させておくことも出来る。

大引ビームは、リング状のシール材の上面に当接する平坦な底面と、床本体を支持するための平坦な上面とを有するものであれば、断面がＣ形、リップ付きＣ形、Ｈ形、中空角パイプ（左右両側面が凹んだ変形角パイプを含む）、Σ形（中央部に垂直板部を有するものを含む）などの、鋼板で形成された従来周知の各種軽量形鋼が利用可能であるが、前記中空角パイプ材を利用した場合のように、大引ビームが底板部の上に閉じた空間を備えた中空構造体であるときには、請求項４に記載の構成を採用することにより、前記請求項３に記載の構成を簡単に実施することが出来る。更にこの場合、請求項５に記載の構成によれば、単に大引ビームの左右どちら側からでも充填材の充填作業が行えるだけでなく、多数並列状に配設される大引ビームによって床本体下側の空気の流れが悪くなるのを予防するために大引ビームに設けられる空気流通路形成用の開口を利用して、充填材の充填作業が行える。

図１は、床支持構造の全体を説明する斜視図である。 図２Ａは、床スラブ上の床本体の支持構造を示す一部切欠き縦断側面図、図２Ｂは、図２Ａに示される大引ビーム一端部の拡大図である。 図３は、図２Ａに示される大引ビーム一端部の拡大正面図である。 図４は、図２Ａに示される大引ビームの長さ方向の中間部分を示す拡大横断平面図である。 図５は、図２Ａに示される大引ビームの長さ方向の中間部分を示す拡大縦断正面図である。 図６は、弾性充填材の充填方法を説明する大引ビームの要部の縦断正面図である。 図７Ａは、別の工法の第一段階を説明する縦断正面図、図７Ｂは、その工法の第二段階を説明する縦断正面図である。 図８は、大引ビームの架設高さが高くなる場合の大引ビーム中間部の支持構造を示す縦断正面図である。 図９は、大引ビームの架設高さが高くなる場合の制振支持ユニットを示す大引ビーム一端部の正面図である。 図１０は、Σ形断面の大引ビームを使用した実施例を示す縦断正面図である。

図１に基づいて本発明の前提となる床支持構造の全体を説明すると、１は床本体２を床スラブ上の所定レベルに支持するための支持構造体である。この支持構造体１は、一定間隔おきに並列配置された大引ビーム３と、大引ビーム３の長さ方向適当間隔おきに配置されて隣り合う大引ビーム３どうしを互いに連結するサブビーム４から構成され、各大引ビーム３の平坦な上面には、弾性緩衝体としての防振ゴムシート５が接着されている。床本体２は、支持構造体１に直接に支持される、パーティクルボードやコンクリート型枠用合板などの下地板６とこの下地板６の上に敷設されるフローリング材などの床表面材７から構成され、下地板６が各大引ビーム３上の防振ゴムシート５の上に接着される。

図２及び図３に示すように、この実施例に示す各大引ビーム３は、軽量形鋼の角パイプ材から成り、その天板部３ｄ上に前記防振ゴムシート５を介して床本体２の下地板６が支持され、その長さ方向の両端部が制振支持ユニット８によって床スラブ９の上に水平に支持される。各制振支持ユニット８は、台座部１０とビーム支持部１１から構成されたもので、この実施例に示す台座部１０は、大引ビーム３を低レベルで支持するために大引ビーム３の左右両側に配置される左右一対の台座本体１２ａ，１２ｂと、各台座本体１２ａ，１２ｂに垂直に立設された支持螺軸１３ａ，１３ｂから構成され、ビーム支持部１１は、大引ビーム３が嵌合する溝形部１４と、この溝形部１４の両端から水平外向きに連設された左右一対の水平張出し部１５ａ．１５ｂを備えた逆ハット形のもので、左右一対の水平張出し部１５ａ，１５ｂが、台座部１０の左右一対の支持螺軸１３ａ，１３ｂに受けナット１６ａ，１６ｂと押えナット１７ａ，１７ｂとで支持高さ調整可能に支持される。

一方、左右一対の台座本体１２ａ，１２ｂは、大引ビーム３の長さ方向と平行な長さ方向の中央部に上向き角形突出部１８を備えたもので、前記支持螺軸１３ａ，１３ｂは、ボルト１９を前記上向き角形突出部１８に下から上向きに貫通させてその角形ボルト頭部１９ａを当該上向き角形突出部１８の内側に自転不能に嵌合させると共に、当該ボルト１９に螺嵌した押えナット１９ｂと角形ボルト頭部１９ａとで上向き角形突出部１８を挟み付けることによって、上向き角形突出部１８上に垂直に立設している。

制振支持ユニット８によって大引ビーム３の両端部を床スラブ９の上に据え付けるとき、当該大引ビーム３の端部の下半部が制振支持ユニット８のビーム支持部１１における溝形部１４に嵌め込まれるが、この大引ビーム３と溝形部１４との間には、耐圧・耐振性のある合成ゴム製の弾性緩衝シート２０（弾性接着材でも可）が挟み込むことが出来る。このビーム支持部１１をそれぞれ支持螺軸１３ａ，１３ｂによって支持した台座部１０の左右一対の台座本体１２ａ，１２ｂは、床スラブ９の上面にシリコン樹脂などから成る弾性緩衝座板２１（現場にて充填用弾性緩衝材の充填により形成されるものであっても良い）を介して接着により据え付けられる。このように大引ビーム３の長さ方向の両端をそれぞれ制振支持ユニット８により支持させたならば、各制振支持ユニット８の左右一対の支持螺軸１３ａ，１３ｂに対するビーム支持部１１の支持レベルを、受けナット１６ａ，１６ｂと押えナット１７ａ，１７ｂの軸方向位置調整により調整することが出来る。

尚、サブビーム４は、断面門形の軽量形鋼を利用したもので、その長さ方向の両端には、左右両側板部を延長させて形成された左右一対の係止爪部４ａ，４ｂが設けられており、この左右一対の係止爪部４ａ，４ｂを、大引ビーム３の左右両側板部３ｂ，３ｃと天板部３ｄとの間の左右両角部に上面から側面にわたってＬ形に連続するように形成された左右一対の切込み２２（図２Ｂ参照））に嵌合係止することにより、隣り合う大引ビーム３間に架設される。このサブビーム４は本発明に必須のものではないが、サブビーム４を併用する場合、当該サブビーム４の間隔を狭めて、大引ビーム３とサブビーム４とで床本体２の床表面材７を直接支持させるように構成しても良い。勿論、実施例のように下地板６を併用しても良いが、何れの場合も、サブビーム４の上面にも防振ゴムシート５を接着して、床本体２を接着支持させるのが望ましい。又、並列する複数本の大引ビーム３の上に根太材を、当該大引ビーム３と直交する向きで大引ビーム３の長さ方向適当間隔おきに載置し、この根太材上に床本体２（床表面材７のみでも良い）を敷設することも可能である。

以上にようにして構成される床支持構造において、図２Ａに示すように大引ビーム３は、床スラブ９との間に所要高さの空隙が確保される状態に、制振支持ユニット８によって両端部が支持されるが、この制振支持ユニット８で支持される両端部間の当該大引ビーム３の長さ方向適当間隔おきの位置には、前記空隙を埋めるように大引ビーム３と床スラブ９との間に弾性緩衝体２３が配設される。即ち、大引ビーム３には、図４〜図６に示すように前記弾性緩衝体２３が配設される位置において、その底板部３ａに弾性緩衝体２３を形成させるための充填材の充填用貫通孔２４が設けられており、底板部３ａの外側には、独立気泡のスポンジ材などの軟質弾性材で形成されたリング状のシール材２５が充填用貫通孔２４とほぼ同心状に配置される。このシール材２５は、据え付け前の大引ビーム３の底板部３ａの外側に予め接着剤で接着しておいても良いし、大引ビーム３の設置位置に合わせて床スラブ９の上面に予め接着しておき、その上に大引ビーム３を設置するようにしても良い。

何れの方法でシール材２５を配置しても良いが、このシール材２５は、大引ビーム３の底板部３ａと床スラブ９との間で適度に圧縮される程度の厚さを有すると共に、その内部空間が大引ビーム３の外側に露出しない程度の大きさのものである。勿論、シール材２５は、円形ではなく、非真円形、例えば矩形のリング状であっても良い。又、大引ビーム３には、その左右両側板部３ｂ，３ｃに、前記充填用貫通孔２４の位置に合わせて開口２６が設けられている。この開口２６は、大引ビーム３を横断する空気流通路となると共に、図５に示すように、充填材の充填器２７を大引ビーム３内に差し込むと共にその充填口部２７ａを前記充填用貫通孔２４に挿入するための作業用開口となる。

而して、大引ビーム３が所定位置に設置され且つ床スラブ９との間の所定位置にリング状のシール材２５が介在されている状況において、図６に示すように、開口２６を通じて大引ビーム３内に差し込んだ充填器２７の充填口部２７ａを前記充填用貫通孔２４に挿入し、当該充填器２７により弾性緩衝体２３を形成させるための充填材２８をシール材２５の内側に充填する。このとき、シール材２５のリング状の上下両側面が大引ビーム３の底板部３ａと床スラブ９の上面とに密着している(場合によっては接着されている)ので、シール材２５の内側に充填された充填材２８は、リング状のシール材２５の内側空間内全域に確実に充満させ、最後は充填用貫通孔２４から充填材２８が大引ビーム３内に盛り上がるように充填させて充填用貫通孔２４を塞ぐことが出来る。

上記のようにシール材２５の内側に充填材２８を充満させた状態で所要の養生（硬化）時間が経過することにより、周囲がリング状のシール材２５と一体化され且つ上下両面が大引ビーム３の底板部３ａと床スラブ９とに接着された状態の弾性緩衝体２３が完成することになる。

尚、先に説明したように、リング状のシール材２５を床スラブ９上の所定位置に接着するなどして配置し、その上に大引ビーム３を載置するように架設するときは、大引ビーム３の底板部３ａに充填用貫通孔２４を設けないで、図７Ａに示すように、床スラブ９上の所定位置に接着するなどして配置したリング状のシール材２５の内側に、充填器２７により充填材２８を充填充満させ、その後で図７Ｂに示すように、大引ビーム３を設置して、当該大引ビーム３の底板部３ａでシール材２５の上側を閉じるように施工することも可能である。この場合、リング状のシール材２５の内側に充填される充填材２８は、大引ビーム３を設置したときに当該大引ビーム３の底板部３ａでシール材２５と共に充填材２８が少し圧縮されて、当該充填材２８が大引ビーム３の底板部３ａの外側面に確実に密着するように、充填量を定めなければならない。

又、図８に示すように、床スラブ９に対する大引ビーム３の架設高さが高くなる場合には、そのときの床スラブ９と大引ビーム３の底板部３ａとの間の空隙の高さに合わせて厚さ（高さ)を大きくしたリング状（筒状）のシール材２９を使用することになるが、この場合のシール材２９の座屈強度を高めて安定性を改善するために、図示のようにシール材２９の外観を下端側ほど外径が大きくなる裁頭円錐形に形成するのが望ましい。この場合、更に下端側ほど周壁の厚さが厚くなるように形成するのも効果的である。

上記のように床スラブ９に対する大引ビーム３の架設高さが高くなる場合、その大引ビーム３の両端を支持する制振支持ユニット８は、図９に示すように、支持する大引ビーム３の下側空間を利用して、台座部１０を構成する左右一対の台座本体１２ａ，１２ｂどうしを連結板３０により連結一体化することが出来る。具体的には、左右一対の台座本体１２ａ，１２ｂの上向き角形突出部１８の上に連結板３０の両端部を載置した状態で支持螺軸１３ａ，１３ｂを取り付け、この支持螺軸１３ａ，１３ｂを上向き角形突出部１８に固定するボルト１９の角形ボルト頭部１９ａと押えナット１９ｂとの間で、上向き角形突出部１８とその上の連結板３０とを共締めして一体化することが出来る。

尚、先に説明したように、大引ビーム３は、リング状のシール材２５(又は２９）の上面に当接する平坦な底面と、床本体２を支持するための平坦な上面とを有するものであれば、いかなる断面形状のものでも良いが、参考までに、中央部に垂直板部を有するΣ形断面の大引ビーム３を使用した実施例を図１０に示している。この場合、底板部３ａの下側にリング状のシール材２５(又は２９)が配置され、天板部３ｄ上に床本体２が支持されるが、充填用貫通孔２４を設けるときは前記底板部３ａに設けることが出来る。又、大引ビーム３を横断する空気流通路を開口２６で形成するときは、屈曲側板部３ｂの中央垂直板部に設けることが出来る。

本発明の床支持構造は、コンクリート躯体で構成される建物、特にマンションなどの集合住宅の居室空間の床本体を床スラブ上に支持するのに好適な、制振・遮音効果に優れた床支持構造として活用出来る。

１ 支持構造体
２ 床本体
３ 大引ビーム
３ａ 大引ビーム底板部
３ｂ，３ｃ 大引ビーム左右両側板部
４ サブビーム
５ 防振ゴムシート
６ 下地板
７ 床表面材
８ 制振支持ユニット
９ 床スラブ
１０ 台座部
１１ ビーム支持部
１２ａ，１２ｂ 台座本体
１３ａ，１３ｂ 支持螺軸
２０ 弾性緩衝シート
２１ 弾性緩衝座板
２３ 弾性緩衝体
２４ 充填用貫通孔
２５，２９ リング状のシール材
２６ 開口
２７ 充填器
２８ 充填材
３０ 連結板

Claims (5)

1. 床スラブ上に配置された床本体支持用の大引ビームは、その長さ方向両端を制振支持ユニットにより床スラブ上に支持させて、長さ方向の両端間には床スラブとの間に空隙を形成して成る床支持構造において、前記大引ビームの長さ方向の両端間における底面と床スラブとの間にリング状のシール材が介装され、このシール材の内側に弾性緩衝体を形成する充填材が、大引ビーム底面と床スラブ上面とに密着するように充填されている、床支持構造。
2. 前記リング状のシール材は、弾性材から構成されたもので、大引ビームと床スラブとの間で圧縮されてその上下両面が大引ビーム底面と床スラブ上面とに密着している、請求項１に記載の床支持構造。
3. 前記大引ビームの底板部には、前記充填材の充填用貫通孔が設けられ、前記リング状のシール材は、前記貫通孔の下側空間を取り囲むように配置されている、請求項１又は２に記載の床支持構造。
4. 前記大引ビームは、前記底板部の上に閉じた空間を備えた中空構造体であって、前記閉じた空間を形成している左右両側板部の内の少なくとも一方には、前記充填用貫通孔に充填器の充填口部を挿入するための開口が設けられている、請求項３に記載の床支持構造。
5. 前記開口は、前記閉じた空間を形成している左右両側板部の両方に同心状に設けられて、大引ビームを横断する空気流通路を形成している、請求項４に記載の床支持構造。

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