JP6148099B2 - 天井落下防止構造およびその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、天井の落下を防止する天井落下防止構造およびその施工方法に関する。

従来より、大地震や長周期地震動が加わった建物では、天井材が落下するおそれがあるため、天井下地を耐震補強することが行われている。
天井は、例えば、上階の床躯体から吊り下げられた吊りボルトと、この吊りボルトに支持されて略水平に延びる野縁受けと、略水平でかつ野縁受けに交差する方向に延びるとともに野縁受けに支持される野縁と、この野縁の下面に張り付けられた天井面材と、を備える。

ここで、吊りボルトに螺合されたハンガーに野縁受けを嵌め込むことで、野縁受けが吊りボルトに支持される。また、野縁と野縁受けとが交差する箇所では、野縁と野縁受けとの間にクリップを嵌め込むことで、野縁が野縁受けに支持される。
よって、このような構造の天井では、大きな地震荷重が作用すると、クリップが外れたり野縁受けがハンガーから外れたりして、天井材が落下するおそれがある。

耐震補強としては、例えば、以下のような方法が提案されている。
まず、天井下地を構成する吊りボルトと野縁受けとの間や、吊りボルトと床躯体との間に、斜めに延びるブレースを取り付けたりする方法が提案されている（特許文献１、２参照）。あるいは、吊りボルトをワイヤーで上階の床躯体に連結する方法が提案されている（特許文献３参照）。
これにより、天井面全体の揺れを抑え、地震時の天井の挙動を小さくできるから、天井材が落下するのを防止できる。

特開２０１０−２４６２５号公報 特開２００８−２５５７３５号公報 特開２００５−１２７３６２号公報

しかしながら、既存建物の天井に上述のような耐震補強を行う場合、天井裏空間には空調ダクト、衛生配管、照明設備の配線などが複雑に収容されているので、必要な箇所に補強材を取り付けることができず、確実に施工できない場合があった。
また、天井裏空間のふところ高さが低い場合には、天井裏空間内で作業を行うことができないため、結局、天井を解体することになる。そのため、コストが非常に高くなるうえに、耐震補強を行おうとしても、天井下で居住者の執務が継続中である場合は、確実に施工できない場合があった。

本発明は、地震時に想定外の大きな揺れが天井に加わっても、天井材が落下するのを防止できるとともに、居住者が執務を継続しながら低コストで簡易かつ確実に施工できる天井落下防止構造およびその施工方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の天井落下防止構造（例えば、後述の天井落下防止装置１０）は、天井（例えば、後述の天井１）の落下を防止する天井落下防止構造であって、前記天井の天井面（例えば、後述の天井面材２４）には、複数の開口（例えば、後述の天井開口２７）が形成され、前記天井の天井裏空間の構造体（例えば、後述の床躯体３）から前記複数の開口を通って前記天井面の下方まで延びる複数の束材（例えば、後述の束材３０）と、当該束材に支持されて前記開口を塞ぐ複数のキャップ（例えば、後述のキャップ４０、４０Ａ）と、前記天井の天井面に沿って前記複数の束材間に架設された受け材（例えば、後述の受け材５０）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、想定外に大きな揺れが天井に加わって、野縁や野縁受けなどの天井材同士の連結が外れても、天井全体または天井材の一部が受け材に引っ掛かるので、天井材や、ダクト、配線ラックなどの天井内重量物が落下するのを防止できる。

また、天井落下防止構造を構築するための全ての作業を、天井面の下側から施工できるので、既存の天井を解体する必要がなく、低コストでかつ簡易に施工できる。
また、既存建物に本発明の天井落下防止構造を構築する場合でも、天井裏空間では配管や配線を避けて束材を取り付けるだけでよいので、確実に施工できる。また、天井下で居住者の執務が継続中であっても、執務場所から離れた位置や執務の合間に施工できるので、執務を継続しながら簡易かつ確実に施工できる。

請求項２に記載の天井落下防止構造の施工方法は、前記天井の天井面に、複数の開口を形成する工程（例えば、後述のステップＳ１）と、前記天井面の下側から前記複数の開口を通して前記天井の天井裏空間の構造体に複数の束材を取り付ける工程（例えば、後述のステップＳ２、Ｓ３）と、前記開口を塞ぐ複数のキャップを前記束材に取り付ける工程（例えば、後述のステップＳ４）と、前記天井の天井面に沿って前記複数の束材間に受け材を架設する工程（例えば、後述のステップＳ５、Ｓ６）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、上述の請求項１と同様の効果がある。

本発明によれば、想定外に大きな揺れが天井に加わって、野縁や野縁受けなどの天井材同士の連結が外れても、天井全体または天井材の一部が受け材に引っ掛かるので、天井材や、ダクト、配線ラックなどの天井内重量物が落下するのを防止できる。また、天井落下防止構造を構築するための全ての作業を、天井面の下側から施工できるので、既存の天井を解体する必要がなく、低コストでかつ簡易に施工できる。また、既存建物に本発明の天井落下防止構造を構築する場合でも、天井裏空間では配管や配線を避けて束材を取り付けるだけでよいので、確実に施工できる。また、天井下で居住者の執務が継続中であっても、執務場所から離れた位置や執務の合間に施工できるので、執務を継続しながら簡易かつ確実に施工できる。

本発明の一実施形態に係る天井落下防止構造が適用された天井の縦断面図である。 前記実施形態に係る天井落下防止構造を下方から視た斜視図である。 前記実施形態に係る天井落下防止構造のキャップ部分について、主部材に交差する方向で切断した断面図である。 前記実施形態に係る天井落下防止構造のキャップ部分について、主部材に沿った方向で切断した断面図である。 前記実施形態に係る天井落下防止構造のキャップの斜視図である。 前記実施形態に係る天井落下防止構造の施工手順のフローチャートである。 前記実施形態に係る天井落下防止構造の施工手順を説明するための図（その１）である。 前記実施形態に係る天井落下防止構造の施工手順を説明するための図（その２）である。 本発明の変形例に係る天井落下防止構造のキャップの斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る天井落下防止構造としての天井落下防止装置１０が適用された天井１の断面図である。図２は、天井落下防止装置１０を下方から視た斜視図である。

天井１は、既存の在来天井であり、既存建物２内に設けられている。この既存建物２には、天井１全体の落下を防止する天井落下防止装置１０が設けられている。

天井１は、上階の床躯体３から吊り下げられた吊りボルト２１と、この吊りボルト２１に支持されて略水平に延びる野縁受け２２と、略水平でかつ野縁受け２２に交差する方向に延びるとともに野縁受け２２に支持される野縁２３と、この野縁２３の下面に張り付けられた天井面材２４と、を備える。

野縁受け２２は、吊りボルト２１にハンガー２５を螺合し、このハンガー２５に野縁受け２２を嵌め込むことで、吊りボルト２１に支持される。
また、野縁受け２２と野縁２３とが交差する箇所において、野縁受け２２と野縁２３との間にクリップ２６を嵌め込むことで、野縁２３が野縁受け２２に支持される。
また、天井面を構成する天井面材２４の複数箇所には、天井面材２４を上下に貫通する円形の天井開口２７が形成されている。

天井落下防止装置１０は、天井１の天井裏空間の構造体としての床躯体３に支持されて天井開口２７を通って天井面材２４よりも下方まで延びる複数の束材３０と、複数の天井開口２７を塞ぐ複数のキャップ４０と、天井１の天井面材２４に沿って複数の束材３０間に架設された複数の受け材５０と、を備える。

床躯体３の下面には、雌ねじが形成されたアンカー４があと施工アンカーにより打ち込まれており、束材３０の上端は、このアンカー４に螺合され、束材３０の下端は、天井面材２４の下方に露出している。

束材３０は、具体的には、アンカー４に螺合される基部３１と、この基部３１に略１８０°の範囲で回動可能に支持される棒状の支持部３２と、を備える。支持部３２の外周面には、雄ねじが刻設されている。この支持部３２としては、吊りボルト、ワイヤー、棒鋼、形鋼など、負担する鉛直力に応じて、強度や材質（鉄、アルミ、ステンレス、炭素繊維など）を適宜選定してよい。

図３は、天井落下防止装置１０のキャップ４０の部分について、主部材５１に交差する方向で切断した断面図である。図４は、天井落下防止装置１０のキャップ４０の部分について、主部材５１に沿った方向で切断した断面図である。図５は、キャップ４０の斜視図である。

キャップ４０は、円盤状の本体４１と、この本体４１の周縁部に沿って立設された円筒形状の壁部４２と、を備える。
本体４１の略中心には、貫通孔４３が形成されている。この貫通孔４３には、束材３０の支持部３２が挿通される。また、本体４１のうち壁部４２の外側の部分は、鍔部４４となっている。この鍔部４４の外径は、天井開口２７の直径よりも大きくなっている。
また、壁部４２の外径は、天井開口２７の直径よりも小さくなっている。

このキャップ４０が天井開口２７に取り付けられた状態では、壁部４２が天井開口２７の内周面に沿って位置するとともに、本体４１が天井開口２７を下側から塞いでいる。
また、本体４１貫通孔４３には、束材３０の支持部３２が挿通されており、この状態で、この支持部３２に露出した部分にナット４５が螺合されている。これにより、ナット４５がキャップ４０に係止して、キャップ４０は支持部３２に支持されている。
ここで、天井開口２７と束材３０の支持部３２との間は、地震動により天井１が揺れても、天井面材２４が束材３０に衝突しない程度の大きさの隙間となっている。

図２にも示すように、受け材５０は、アルミニウム製であり、略水平かつ格子状に延びている。なお、受け材５０は、アルミニウム製に限らず、めっきを施した鉄製あるいはステンレス製としてもよい。
この受け材５０は、具体的には、天井１の野縁受け２２に略平行に延びる主部材５１と、主部材５１に交差する方向つまり天井１の野縁２３に略平行に延びる副部材５２と、を備える。

主部材５１は、束材３０の支持部３２に所定間隔おきに支持されている。
すなわち、主部材５１の上面には、長さ方向に沿って溝５１Ａが形成されており、上述の束材３０の支持部３２は、この溝５１Ａを貫通している。この支持部３２の主部材５１Ａから露出した下端には、ナット３３が螺合されて締め付けられている。これにより、ナット３３が主部材５１に係止して、主部材５１は支持部３２に支持される。

また、上述のナット４５は、この主部材５１の溝５１Ａに収容される。これにより、主部材５１の上面は、キャップ４０の下面に当接している。
したがって、ナット４５の高さ位置（レベル）を調整することで、キャップ４０の高さ位置（レベル）を調整して、その結果、主部材５１の高さ位置（レベル）を調整できる。
また、これら主部材５１同士は、直線状に延びる継手５３を介して接合される。

副部材５２は、主部材５１同士の間に架設されている。この副部材５２は、主部材５１同士を連結するものであり、副部材５２と主部材５１とは、十字形状あるいはＴ字形状の継手５４を介して接合される。

次に、以上の天井落下防止装置１０を、既存建物２の天井１に取り付ける手順について、図６のフローチャートを参照しながら説明する。
ステップＳ１では、天井面材２４の下側つまり室内側から作業して、天井面材２４に天井開口２７を形成する。

ステップＳ２では、天井面材２４の下側から作業して、床躯体３にアンカー４を打ち込む。
具体的には、図７に示すように、作業者Ａは、天井面材２４の下側からハンマードリル６０のドリルビット６１を天井開口２７に通して、床躯体３に削孔する。その後、この削孔した穴にアンカー４を打ち込む。

ステップＳ３では、天井面材２４の下側から作業して、アンカー４に束材３０を取り付ける。
具体的には、天井面材２４の下側から、束材３０の支持部３２の下端部を把持して天井開口２７に通し、束材３０の基部３１をアンカー４に螺合する。

ステップＳ４では、束材３０にキャップ４０を取り付ける。
具体的には、本体４１の貫通孔４３に束材３０の支持部３２を挿通しながら、壁部４２を天井開口２７に下から挿入して、本体４１で天井開口２７を下から塞ぐ。この状態で、この支持部３２の露出した部分にナット４５を螺合する。

ステップＳ５では、図８に示すように、束材３０に主部材５１を取り付ける。
具体的には、作業者Ａは、主部材５１の貫通孔に束材３０の支持部３２を挿通して、主部材５１を天井面材２４の下面に配置する。この状態で、この支持部３２の露出した部分にナット３３を螺合する。

ステップＳ６では、主部材５１同士の間に副部材５２を取り付ける。
具体的には、継手５４を用いて、主部材５１に副部材５２を取り付ける。

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）、想定外に大きな揺れが天井１に加わって、野縁２３や野縁受け２２などの天井材同士の連結が外れてしまっても、天井１は全体として受け材５０に引っ掛かるので、天井１の構成部材や、ダクト、配線ラックなどの天井内重量物が落下するのを防止できる。

また、天井落下防止装置１０を構築するための全ての作業を、天井面の下側から施工できるので、既存の天井１を解体する必要がなく、低コストでかつ簡易に施工できる。
また、既存建物２に天井落下防止装置１０を取り付ける場合、天井裏空間では、配管や配線を避けて束材３０を取り付けるだけでよいので、天井落下防止装置１０を確実に施工できる。

また、天井１の下で居住者の執務が継続中であっても、執務場所から離れた位置や執務の合間に施工できるので、天井落下防止装置１０を確実に施工できる。

（２）天井面材２４の天井開口２７と束材３０の支持部３２との間に隙間を形成したので、地震動により天井１が大きく揺れても、天井落下防止装置１０は天井１の揺れの影響を受けないので、天井１の部材が落下するのを確実に防止できる。

（３）束材３０の支持部３２を基部３１に対して略１８０°の範囲で回動可能としたので、束材３０の支持部３２は、床躯体３にピン接合されることになる。よって、地震時に、天井落下防止装置１０に水平方向の荷重が作用しても、束材３０の支持部３２に曲げ応力がほとんど作用しないので、天井落下防止装置１０の耐震性能を向上できる。

（４）キャップ４０の高さ位置を適宜決定することで、天井面に突起や段差があっても、これら突起や段差に干渉しないように、天井落下防止装置１０を取り付けることができる。

（５）キャップ４０の本体４１の周縁部を鍔部４４としたので、キャップ４０が天井開口２７の中心から多少ずれても、鍔部４４で天井開口２７を隠蔽することができる。

（６）継手５３、５４を用いて、主部材５１同士あるいは主部材５１と副部材５２とを接合したので、天井落下防止装置１０の大きさや形状を任意に設定できるから、現場の状況に応じた適切な施工が可能となり、工期を短縮できる。

（７）副部材５２で主部材５１同士を連結したので、主部材５１に地震動が作用しても、主部材５１の振動量および振動周期を均一化できる。また、主部材５１あるいは副部材５２を周囲の壁に固定した場合には、地震時の水平慣性力を壁に負担させることができる。

なお、本発明は前記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、上述の実施形態では、天井１を在来天井としたが、これに限らず、システム天井にも適用できる。
また、上述の実施形態では、主部材５１同士あるいは主部材５１と副部材５２とを、継手５３、５４を用いて接合したが、これに限らず、直接、主部材５１同士あるいは主部材５１と副部材５２とを接合してもよい。
また、本実施形態では、キャップ４０の本体４１の周縁部を鍔部４４としたが、これに限らず、図９に示すように、鍔部４４を設けなくてもよい。

Ａ…作業者
１…天井
２…既存建物
３…上階の床躯体（構造体）
４…アンカー
１０…天井落下防止装置（天井落下防止構造）
２１…吊りボルト
２２…野縁受け
２３…野縁
２４…天井面材
２５…ハンガー
２６…クリップ
２７…天井開口
３０…束材
３１…基部
３２…支持部
３３…ナット
４０、４０Ａ…キャップ
４１…本体
４２…壁部
４３…貫通孔
４４…鍔部
４５…ナット
５０…受け材
５１…主部材
５１Ａ…溝
５２…副部材
５３…継手
５４…継手
６０…ハンマードリル
６１…ドリルビット

Claims (2)

1. 天井の落下を防止する天井落下防止構造であって、
   前記天井の天井面には、複数の開口が形成され、
   前記天井の天井裏空間の構造体から前記複数の開口を通って前記天井面の下方まで延びる複数の束材と、
   当該束材に支持されて前記開口を塞ぐ複数のキャップと、
   前記天井の天井面に沿って前記複数の束材間に架設された受け材と、を備え、
   前記束材は、前記構造体に固定される基部と、当該基部に回動可能に支持される棒状の支持部と、を備えることを特徴とする天井落下防止構造。
2. 天井の落下を防止する天井落下防止構造の施工方法であって、
   前記天井の天井面に、複数の開口を形成する工程と、
   基部と当該基部に回動可能に支持される棒状の支持部とを備える束材を用意し、当該束材を前記天井面の下側から前記複数の開口を通して前記天井の天井裏空間に差し込んで、当該天井裏空間の構造体に前記束材の基部を取り付ける工程と、
   前記開口を塞ぐ複数のキャップを前記束材の支持部に取り付ける工程と、
   前記天井の天井面に沿って前記複数の束材の支持部同士の間に受け材を架設する工程と、を備えることを特徴とする天井落下防止構造の施工方法。

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