JP6045855B2 - 防振天井構造 - Google Patents

Description

本発明は、防振天井構造に関する。

天井構造としては、天井板を支持する鋼製天井下地を吊りボルトで吊り下げたものが知られている。吊りボルトは、上階床スラブなどの支持構造物から垂設されており、その下端部に天井下地を構成する複数の天井下地構成材が接続されている。

遮音性能が要求される天井構造では、吊りボルトの中間部に防振吊り金物を配設することで吊りボルトを介して伝達される振動を吸収する場合がある。

この防振吊り金物は、フレームと、フレームの底部に固定された防振材を備えている。吊りボルトは、上部構造体から垂設されて防振吊り金物の上部に固定された部分と、防振吊り金物の防振材に固定されて天井下地を吊持する部分とに分割されており、吊りボルトを介して伝達される振動は、防振材により吸収される。

一方、耐震性が求められる場合には、上部構造体から天井下地に至るブレースを設置するのが一般的である。
ところが、ブレースにより上部構造体と天井下地を緊結すると、防振吊り金物による防振性能が低下してしまう。

そのため、特許文献１には、防振吊り金物のフレームの強度を強化することで防振性能を残しつつ耐震性能を確保する天井構造が開示されている。

特開２０１２−６７５４５号公報

特許文献１の天井構造は、天井のふところが大きい場合には、十分な耐震性能を確保するためにブレースを設置する必要がある。一方、ブレースを設置すると、防振性能が低下してしまうため、防振性能と耐震性能とを両立させることは困難であった。

本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、耐震性を有する防振天井構造を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る防振天井構造は、上部構造体に垂設された吊りボルトと、前記吊りボルトの下端に取り付けられた断面視枠型状のハンガーと、前記ハンガーの内空部に収容された四角柱状の防振材と、前記ハンガーの下端から天井下地に至る貫通ボルトと、前記ハンガーを拘束する斜め材とを備えるものであって、前記防振材の左右の側面が前記ハンガーの内面に密着しており、前記貫通ボルトは、前記ハンガーの底部および前記防振材を貫通して前記防振材の上面に係止されていることを特徴としている。

かかる防振天井構造によれば、防振材が鉛直方向の振動を吸収するため、吊りボルトを介して振動が伝わることを防止することができる。そのため、遮音性能を確保した天井構造を構築することができる。
また、防振材の側面がハンガーに接しているとともに、ハンガーは斜め材により拘束されているため、耐震性を確保することができる。
なお、「断面視枠型状」とは、断面形状が枠型状に形成されたものをいう。

本発明に係る防振天井構造は、前記防振材の上面に載置された水平片と、前記水平片の前後から下方に延びる一対の鉛直片とからなる門型プレートをさらに備え、前記防振材の前後の側面がそれぞれ前記鉛直片に密着しており、前記貫通ボルトは前記水平片に係止されている。

こうすることで、前後方向に作用する水平力に対しても耐震性を確保することが可能となるため、水平力の作用方向に限定されることなく、耐震性を確保することが可能となる。

また、本発明に係る防振天井構造の他の形態は、前記天井下地または上部構造体に、前記ハンガーを挟んで対向する一対の水平変位防止金物が固定されており、前記水平変位防止金物は、前記ハンガーとの間に隙間をあけて配設されている。このようにすると、過大な水平力が作用した場合であっても、水平変位防止金物により変位を拘束するため、安全性を確保することができる。

また、本発明に係る防振天井構造のさらに他の形態は、前記防振材の前後の幅が、前記ハンガーの前後の幅より大きく、前記防振材が前記ハンガーの前後から突出している。このようにすると、ハンガーにより防振材の変形が拘束されることを防止できるため、優れた防振性能を発現することができる。

本発明によれば、耐震性能と防振性能とを有する防振天井構造を得ることができる。

第一の実施形態に係る防振天井構造の概要を示す断面図である。 （ａ）は図１の防振天井構造の詳細を示す断面図、（ｂ）は同斜視図である。 第二の実施形態に係る防振天井構造の概要を示す断面図である。 図３の防振天井構造の詳細を示す斜視図である。

＜第一の実施形態＞
第一の実施形態の防振天井構造１は、図１に示すように、上部構造体２に垂設された吊りボルト１１により天井下地３を吊持するものである。

上部構造体２は、天井スラブ（上階の床スラブ）、屋根スラブ、梁等からなる。本実施形態では、上部構造体２が鉄筋コンクリート部材からなる場合について説明するが、上部構造体２の材質は限定されない。また、上部構造体２が水平に形成されている場合について説明するが、上部構造体２は傾斜していてもよい。

防振天井構造１は、吊りボルト１１と、ハンガー１２と、防振材１３と、貫通ボルト１４と、斜め材１５とを備えている。
本実施形態では、上部構造体２と天井下地３との間に、耐震下地４が配設されている場合について説明するが、耐震下地４は省略してもよい。

耐震下地４は、鉄骨骨組み等により構成されている。耐震下地４は、吊りボルト１１に接合されているとともに、上部構造体２から延出された耐震ブレース４１，４１により保持されている。なお、耐震下地４の高さ位置は限定されるものではない。

吊りボルト１１は、上部構造体２に垂設されており、耐震下地４を貫通している。吊りボルト１１の下端には、ハンガー１２が取り付けられている。

ハンガー１２は、防振吊り金物１０の本体部分を構成するものであって、耐震下地４の下方に配置されている。
ハンガー１２は、図２の（ａ）に示すように、正面視で枠型に形成されている。

ハンガー１２は、金属製の板材を矩形枠状に折り曲げることにより角筒状に形成されており、板材の両端は上面において重ね合されている。
なお、本実施形態では、ハンガー１２が、板材を折り曲げることにより枠型に形成されている場合について説明するが、ハンガー１２の形成方法は限定されるものではない。

ハンガー１２の上面（重合部分）中央には、図２の（ｂ）に示すように、吊りボルト１１を貫通するための貫通孔１２ａが形成されている。貫通孔１２ａは、吊りボルト１１のボルト径以上の内径を有している。
また、ハンガー１２の内面には、図２の（ａ）に示すように、ナット１２ｂが固定されている。ナット１２ｂは、貫通孔１２ａに対応する位置に固定されている。ナット１２ｂには、吊りボルト１１の下端部が螺入されている。

ハンガー１２には、底面中央にも貫通孔１２ｃが形成されている。貫通孔１２ｃは、貫通ボルト１４のボルト径よりも大きな内径を有している。貫通孔１２ｃには、防振材１３の底部の一部および貫通ボルト１４が貫通している。

防振材１３は、図２の（ａ）に示すように、ハンガー１２の内部に収容された合成樹脂製の部材であって、四角柱状に形成されている。
防振材１３の左右の側面は、ハンガー１２の内面に密着している。

また、図２の（ｂ）に示すように、防振材１３の前面部（突出部分１３ａ）および後面部（突出部分１３ａ）は、ハンガー１２の前後から突出している。
防振材１３の前後の突出部分１３ａの幅は、ハンガー１２の幅より大きく、防振材１３は平面視でＨ字状を呈している。突出部分１３ａが、ハンガー１２の左右の側面よりも突出することにより、ハンガー１２の前後からの防振材１３の抜け出しが防止されている。

防振材１３の底面の中央部には、図２の（ａ）に示すように、突出部分１３ｂが形成されている。突出部分１３ｂは、ハンガー１２の底面（貫通孔１２ｃ）を貫通している。

貫通ボルト１４は、ハンガー１２の下端から天井下地３に至るように配設されていて、天井下地３を保持している。
貫通ボルト１４の軸心は、吊りボルト１１の軸心の延長線と一致している。

貫通ボルト１４は、図２の（ａ）に示すように、ハンガー１２の底部（貫通孔１２ｃ）および防振材１３を貫通している。貫通ボルト１４の頭部１４ａは軸部よりも拡径されていて、防振材１３の上面に配設されたプレート１６（門型プレート）に係止されている。

プレート１６は、ハンガー１２の内幅よりも左右の幅が小さい板材により構成されているため、防振材１３の上面に配設されたプレート１６とハンガー１２の内面との間には隙間が形成される。

プレート１６は、図２の（ｂ）に示すように、防振材１３の上面に載置された水平片１６ａと、水平片１６ａの前後から下方に延びる一対の鉛直片１６ｂ（図２の（ｂ）では前側の鉛直片１６ｂのみを表示）とにより門型に形成されている。

水平片１６ａの中央部には、貫通ボルト１４を貫通するための貫通孔１６ｃが形成されている。貫通孔１６ｃは、貫通ボルト１４のボルト径以上の内径であって、頭部１４ａの外径（外幅）よりも小さな内径を有している。

鉛直片１６ｂは、防振材１３の高さよりも小さい高さを有しており、防振材１３の前面または後面に密着している。
なお、プレート１６の形状は、ハンガー１２と接することがない形状であれば、限定されるものではない。また、プレート１６の材質は、振動により変形することがないものであれば、限定されない。

貫通ボルト１４には、防振材１３の下面においてナット１７が螺着されている。なお、ナット１７と防振材１３との間にはワッシャー１８が介設されている。

貫通ボルト１４は、防振材１３を挟むプレート１６とワッシャー１８を介して防振材１３に固定されている。ワッシャー１８は、突出部分１３ｂの平面積よりも小さな平面積を有している。そのため、上下方向の振動が作用した場合であっても、ワッシャー１８がハンガー１２に接することはない。

貫通ボルト１４の下端には、図１に示すように、取付手段１４ｂが固定されている。
貫通ボルト１４は、取付手段１４ｂを介して天井下地３を保持している。

斜め材１５は、ハンガー１２の側面から斜め上方に延出して耐震下地４に至る形材であって、ハンガー１２の水平移動を拘束している。
斜め材１５は、引張力および圧縮力に対して機能する。

斜め材１５，１５は、ハンガー１２の左右に配設されていて、正面視逆ハ字状に配設されている。
斜め材１５の一端はハンガー１２の側面に固定されており、斜め材１５の他端は耐震下地４の下面に固定されている。

なお、斜め材１５は、ハンガー１２と天井下地３とをつなぐように、正面視ハ字状に配設されていてもよい。
また、斜め材１５は、ハンガー１２の直上または直下において、吊りボルト１１または貫通ボルト１４に固定されていてもよい。

本実施形態の斜め材１５は、ウェブと一対のフランジとを備えた断面コ字状の鋼製形材（いわゆる軽溝形鋼）からなる。なお、斜め材１５を構成する形材は限定されるものではなく、例えば、断面Ｃ字状のチャンネル材やＬ型鋼等であってもよい。また、斜め材１５の材質も限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等であってもよい。

天井下地３は、野縁３１と、野縁受け材３２とを備えている。本実施形態では、天井下地３が水平である場合について説明するが、天井下地３は傾斜していてもよい。

天井下地３の下面は、天井板材３３により覆われている。なお、天井板材３３の材質は限定されるものではないが、軽量で遮音性に優れたものが望ましい。

野縁３１は、天井板材３３を保持する棒状部材であって、天井下地３の一部を構成している。本実施形態の野縁３１は、ＪＩＳ Ａ ６５１７ 建築用鋼製下地材（壁・天井）に規定された鋼製下地材である。

野縁３１は、ウェブを天井板材３３の上面に当接させた状態で天井板材３３の上面に固定されていて、一対のフランジを野縁受け材３２の下面に当接させた状態で野縁受け材３２の下面に固定されている。なお、野縁３１と野縁受け材３２との固定方法は限定されるものではなく、例えば、ビスなどにより直接固定してもよいし、固定用の治具を介して固定してもよい。

野縁３１を構成する形材は限定されるものではなく、例えば、断面Ｃ字状のチャンネル材やＬ型鋼等であってもよい。また、野縁３１の材質も限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等であってもよい。さらに、野縁３１の向きも限定されるものではなく、例えば、一方のフランジを天井板材３３に固定してもよい。

野縁受け材３２は、野縁３１を保持する棒状部材であって、天井下地３の一部を構成している。
野縁受け材３２は、野縁３１と交差する向きに配設されている。つまり、天井下地３は、野縁３１と野縁受け材３２により、格子状の下地材が形成されている。

野縁受け材３２は、ＪＩＳ Ａ ６５１７ 建築用鋼製下地材（壁・天井）に規定された鋼製下地材である。本実施形態では、一対のフランジが上下に配置される向きに野縁受け材３２を配置するが、野縁受け材３２の向きは限定されるものではない。

また、野縁受け材３２を構成する形材は限定されるものではなく、例えば、断面Ｃ字状のチャンネル材やＬ型鋼等であってもよい。また、野縁受け材３２の材質も限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等であってもよい。

野縁受け材３２は、取付手段１４ｂを介して貫通ボルト１４に固定されている。
なお、野縁受け材３２と貫通ボルト１４との固定方法は限定されるものではない。

第一の実施形態の防振天井構造１によれば、防振性能（遮音性能）と耐震性能とを両立することができる。
つまり、防振材１３が鉛直方向の振動を吸収するため、吊りボルト１１を介して振動が伝わることを防止することができる。
また、防振材１３の左右の側面がハンガー１２に密着しているとともに、ハンガー１２が斜め材１５により左右に対して拘束されているため、耐震性能が確保されている。

防振材１３は、前後の突出部分１３ａ，１３ａがハンガー１２に係止するとともに、プレート１６の鉛直片１６ｂにより拘束されているので、前後方向の力が作用したとしても、ハンガー１２から抜け出すことがない。

貫通ボルト１４とハンガー１２は直接的に接していないため、ハンガー１２と貫通ボルト１４との間で直接的に力（振動）が伝達することはない。また、プレート１６やワッシャー１８等もハンガー１２とは接することがないように構成されているため、ハンガー１２と貫通ボルト１４との間で力（振動）が伝達されることはなく、防振材１３により吸収される。

ハンガー１２の前後は、開口しており、防振材１３の前面および後面が露出しているため、上下方向の振動が作用した際に防振材１３が上下方向で収縮した場合であっても、防振材１３が前後方向に膨張することが可能である。そのため、防振材１３の変形がハンガー１２により拘束されることがなく、優れた防振性能を発揮する。

斜め材１５，１５によりハンガー１２を拘束することで、ハンガー１２の水平移動も拘束されるので、天井下地３の変位（揺れ）も拘束される。なお、貫通ボルト１４の仕様（長さやボルト径等）は、防振材１３の硬度や天井下地材３の高さ等に応じて設定すればよいが、天井下地３の変位（揺れ）を拘束する観点から、貫通ボルト１４の頭部１４ａから天井下地３までの距離を極力短くするのが望ましい。

＜第二の実施形態＞
第二の実施形態の防振天井構造１は、図３に示すように、上部構造体２に垂設された吊りボルト１１により天井下地３を吊持するものである。
なお、上部構造体２および天井下地３の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

防振天井構造１は、吊りボルト１１と、ハンガー１２と、防振材１３と、貫通ボルト１４と、斜め材１５と、水平変位防止金物１９とを備えている。

吊りボルト１１は、上部構造体２に垂設されており、その下端においてハンガー１２を吊持している。

ハンガー１２は、防振吊り金物１０の本体部分を構成するものであって、吊りボルト１１の下端に取り付けられている。
なお、ハンガー１２の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。

防振材１３は、ハンガー１２の内部に収容された合成樹脂製の部材であって、四角柱状に形成されている。
なお、防振材１３の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。

貫通ボルト１４は、ハンガー１２の下端から天井下地３に至るように配設されていて、天井下地３を保持している。
なお、貫通ボルト１４の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。また、貫通ボルト１４と天井下地３との固定方法も第一の実施形態で示した内容と同様なため詳細な説明は省略する。

プレート（門型プレート）１６は、ハンガー１２の内幅よりも左右の幅が小さい板材により構成されているため、防振材１３の上面に配設されたプレート１６とハンガー１２の内面との間には隙間が形成される。

プレート１６は、図４に示すように、防振材１３の上面に載置された水平片１６ａと、水平片１６ａの前後から下方に延びる一対の鉛直片１６ｂ（図４では前側の鉛直片１６ｂのみを表示）とにより門型に形成されている。

水平片１６ａの中央部には、貫通ボルト１４を貫通するための貫通孔１６ｃが形成されている。貫通孔１６ｃは、貫通ボルト１４のボルト径以上の内径であって、頭部１４ａの外径（外幅）よりも小さな内径を有している。

鉛直片１６ｂは、防振材１３の高さよりも大きな高さを有している。鉛直片１６ｂは、防振材１３の前面または後面を覆うとともに、防振材１３の前面または後面に密着している。
なお、プレート１６の形状は、ハンガー１２と接することがない形状であれば、限定されるものではない。また、プレート１６の材質は、振動により変形することがないものであれば、限定されない。

貫通ボルト１４には、図３に示すように、防振材１３の下面においてナット１７が螺着されている。なお、ナット１７と防振材１３との間にはワッシャー１８が介設されている。
ナット１７およびワッシャー１８の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

斜め材１５は、ハンガー１２の側面から斜め上方に延出して上部構造体２に至る形材であって、ハンガー１２を拘束している。
この他の斜め材１５の構成は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。

水平変位防止金物１９は、天井下地３（野地受け材３２）に固定された、断面視Ｌ型の部材である。
本実施形態では、一対の水平変位防止金物１９，１９がハンガー１２を左右から挟んで対向するように配設されている。

なお、水平変位防止金物１９は、必ずしも天井下地３に固定されている必要はなく、例えば、図示は省略するが、上部構造体２や耐震下地等に固定されていてもよい。
また、水平変位防止金物１９は、ハンガー１２（プレート１６）の前後から挟むように配設してもよい。

水平変位防止金物１９は、天井下地３に固定された基部１９ａと基部１９ａから垂直に立設された立設部１９ｂとにより構成されている。
立設部１９ｂは、上端がハンガー１２の底部よりも上となるような高さを有している。
ハンガー１２の側面と立設部１９ｂとの間には、隙間が形成されている。

なお、水平変位防止金物１９は必要に応じて配設すればよく、省略してもよい。
また、水平変位防止金物１９の形状は限定されるものではなく、例えば、コ字状、箱型、Ｕ字状であってもよい。

以上、第二の実施形態の防振天井構造１によれば、門型プレート１６により前後方向からも防振材１３を拘束しているため、前後方向に作用する水平力に対しても耐震性を確保することが可能となる。そのため、水平力の作用方向に限定されることなく、耐震性を確保することが可能となる。

また、ハンガー１２の左右に、ハンガー１２を挟んで対向する一対の水平変位防止金物１９，１９が配設されているため、斜め材１５，１５のみでは拘束することができない過大な水平力が作用した場合であっても、水平変位防止金物１９，１９によりハンガー１２の変位を拘束するため、安全性を確保することができる。

水平変位防止金物１９は、通常時においては、ハンガー１２との間に隙間を有しているため、上下方向の振動がハンガー１２と水平変位防止金物１９との間で伝達されることはない。
そのため、水平変位防止金物１９を配設することにより防振性能（遮音性能）が低下することもない。

この他の第二の実施形態に係る防振天井構造１の作用効果は、第一の実施形態の防振天井構造１と同様なため、詳細な説明は省略する。

以上、本発明に係る実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。

例えば、防振材１３は、必ずしもハンガー１２の前後から突出している必要はない。また、防止材１３の前後の突出部分１３ａの幅は、必ずしもハンガー１２の幅より大きい必要はない。
また、プレート１６は、必ずしも門型である必要はなく、例えば、平板であってもよい。

複数の防振吊り金物１０を配設する場合において、隣り合う防振吊り金物１０の向きを９０°回転させることで、水平力の作用方向に限定されることない耐震性を備えた防振天井構造１を構成することができる。

また、ハンガー１２は、断面視枠型状であれば、必ずしも角筒状（正面視枠型）である必要はない。例えば、箱型状に形成されていてもよいし、ハンガー１２の前後に防振材１３の抜け出しを防止するための爪が形成されていてもよい。

１ 防振天井構造
１０ 防振吊り金物
１１ 吊りボルト
１２ ハンガー
１３ 防振材
１４ 貫通ボルト
１４ａ 頭部
１５ 斜め材
１６ プレート（門型プレート）
１６ａ 水平片
１６ｂ 鉛直片
１９ 水平変位防止金物
２ 上部構造体
３ 天井下地

Claims (3)

1. 上部構造体に垂設された吊りボルトと、
   前記吊りボルトの下端に取り付けられた断面視枠型状のハンガーと、
   前記ハンガーの内空部に収容された四角柱状の防振材と、
   前記ハンガーの下端から天井下地に至る貫通ボルトと、
   前記ハンガーを拘束する斜め材と、
   前記防振材の上面に載置された水平片と前記水平片の前後から下方に延びる一対の鉛直片とからなる門型プレートと、を備える防振天井構造であって、
   前記防振材の左右の側面が前記ハンガーの内面に密着しており、
   前記貫通ボルトは、前記ハンガーの底部および前記防振材を貫通して前記防振材の上面に係止されていて、
   前記防振材の前後の側面がそれぞれ前記鉛直片に密着しており、
   前記貫通ボルトは、前記水平片に係止されていることを特徴とする、防振天井構造。
2. 上部構造体に垂設された吊りボルトと、
   前記吊りボルトの下端に取り付けられた断面視枠型状のハンガーと、
   前記ハンガーの内空部に収容された四角柱状の防振材と、
   前記ハンガーの下端から天井下地に至る貫通ボルトと、
   前記ハンガーを拘束する斜め材と、を備える防振天井構造であって、
   前記防振材の左右の側面が前記ハンガーの内面に密着しており、
   前記貫通ボルトは、前記ハンガーの底部および前記防振材を貫通して前記防振材の上面に係止されていて、
   前記天井下地または上部構造体に、前記ハンガーを挟んで対向する一対の水平変位防止金物が固定されており、
   前記水平変位防止金物は、前記ハンガーとの間に隙間をあけて配設されていることを特徴とする、防振天井構造。
3. 上部構造体に垂設された吊りボルトと、
   前記吊りボルトの下端に取り付けられた断面視枠型状のハンガーと、
   前記ハンガーの内空部に収容された四角柱状の防振材と、
   前記ハンガーの下端から天井下地に至る貫通ボルトと、
   前記ハンガーを拘束する斜め材と、を備える防振天井構造であって、
   前記防振材の左右の側面が前記ハンガーの内面に密着しており、
   前記貫通ボルトは、前記ハンガーの底部および前記防振材を貫通して前記防振材の上面に係止されていて、
   前記防振材の前後の幅が、前記ハンガーの前後の幅より大きく、前記防振材が前記ハンガーの前後から突出していることを特徴とする、防振天井構造。

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