JP6253948B2 - 吊天井下地構造 - Google Patents

Description

本発明は、吊天井下地構造、特に耐震性能が優れた吊天井下地構造に関する。

吊天井下地構造は、複数の野縁と複数の野縁上に直交して配設される複数の野縁受けとによって枠組みされる格子状の天井構造枠を、上階の床スラブ、梁等の構造躯体から垂設される吊ボルトで吊り下げ支持して構成されている。そして、野縁の下部には天井材が設置され、天井懐が大きい場合は吊りボルトの上端部と他の吊ボルトの下端部とがブレース材で連結されている。

平成２３年に発生した東北地方太平洋沖地震において、天井が落下するなど、大規模かつ広範囲に天井に被害が発生した。これを受け、国土交通省は天井の脱落による被害の防止を目的に天井落下対策に係る技術基準原案を作成しており、耐震性能を確保した吊天井下地構造が求められている。そこで、以下のような技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、野縁受けと吊ボルトとを連結する吊金具を吊金具補強金具で補強することが開示されている。この補強金具は、野縁受けと吊ボルトとの連結を補強するだけでなく、ブレース材の下端側に直接連結されており、耐震性能を高めている。

特許文献２には、野縁、野縁受け及びブレース材を中空の金属製角形筒からなるものとすることによって、吊天井下地構造の耐震性能を高めることが開示されている。ブレース材の下端部は、下部固定金具を用いて野縁及び野縁受けに直接連結されている。ブレース材の上端部は、吊ボルトと構造躯体とを結合する結合金具に下部固定金具を用いて連結されている。

特許第４８７１０６９号公報 特開２０１３−１８１３４２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、ブレース材の下端側は補強金具を用いて強固に野縁受けに連結されており、地震時に天井材からブレース材に伝達される力は大きい。しかし、ブレース材の上端側は、従来通りの構成であり、接合部の金具や吊ボルトに破壊が生じるおそれがある。

特許文献２に開示された技術では、地震時にブレース材に引張応力が作用した場合、結合金具の形状から、ブレース材と天井躯体との連結は容易に解除されると考えられる。

以上のように、地震等によって天井材に発生した水平応力を最終的にどの部材に負担させるのか、そのためにどの部材を補強して水平応力を構造躯体に伝達させるかについて、総合的に検討されていないのが現状である。

本発明は、以上の点に鑑み、地震等によって発生した水平応力を構造躯体に効果的に伝達することが可能な吊天井下地構造を提供することを目的とする。

本発明の吊天井下地構造は、複数の野縁と、前記複数の野縁上に直交して配設される複数の野縁受けと、前記野縁と前記野縁受けが直交する箇所を連結するクリップと、前記野縁受けを構造躯体に吊持する複数の吊ボルトと、前記吊ボルトの下端側に設置され、前記野縁受けと前記吊ボルトを連結する吊金具と、前記野縁に直交して配置される野縁受け方向のブレース材と、前記野縁受けに直交して配置される野縁方向のブレース材とを備える吊天井下地構造であって、前記野縁方向のブレース材の下端側は、前記複数の野縁受け上に直交して配置される繋材に連結され、前記野縁受けと前記繋材が直交する箇所は連結金具で連結され、前記野縁受け方向のブレース材の下端側は前記野縁受けに連結され、前記野縁受け方向のブレース材及び前記野縁方向のブレース材の上端部は、上端を前記構造躯体に接した状態で、ブレース連結金具によって前記吊ボルトの上端部に連結され、前記ブレース連結金具は、中央に位置し、前記吊ボルトが取り付けられる吊ボルト取付部、一方の側部に位置し、前記野縁受け方向のブレース材又は前記野縁方向のブレース材が連結されるブレース連結部、及び、他方の側部に位置し、他のブレース材又は上端が前記構造躯体に接する反力材が連結される反力材連結部を備えることを特徴とする。

本発明の吊天井下地構造によれば、野縁受けと繋材とが連結金具で連結され、野縁受け及び繋材とブレース材とが直接連結されている。よって、野縁の下部に設置される天井材に地震等によって生じた水平応力を効果的にブレース材に伝達させることができる。

さらに、ブレース材の上端部は、その上端が構造躯体に接した状態で、ブレース連結金具によって吊ボルトの上端部に連結され、このブレース連結金具には、他のブレース材又は反力材が連結されている。よって、ブレース材から構造躯体に水平応力を効果的に伝達させることができる。

これらにより、天井材に発生する水平応力は、野縁、野縁受けから繋材を介して野縁方向のブレース材に、及び、野縁から野縁受けを介して野縁受け方向のブレース材に、それぞれ効果的に伝達され、最終的にこれらブレース材から構造躯体に効果的に伝達される。そのため、天井材に発生する水平応力を構造躯体に負担させることができ、耐震性能が優れたものとなる。

本発明の吊天井下地構造において、前記繋材は前記複数の野縁受けに亘って配置され、前記繋材に連結された前記野縁受けと前記繋材に隣接する前記野縁とが補強金具によって連結されることが好ましい。

この場合、野縁受けから繋材を介して野縁方向のブレース材に、水平応力をより効果的に伝達させることができる。

また、本発明の吊天井下地構造において、前記野縁受け方向のブレース材と前記野縁受けとの連結部の両側に位置する前記野縁と前記野縁受けとは、補強金具によって連結されることが好ましい。

この場合、野縁から野縁受けを介して野縁受け方向のブレース材に、水平応力をより効果的に伝達させることができる。

また、本発明の吊天井下地構造において、前記野縁受け及び前記繋材は溝形鋼からなり、これらが直交する箇所で前記野縁受けのフランジ面と前記繋材のフランジ面とが接触し、前記連結金具は前記野縁受けのウェブと前記繋材のウェブとに連結されることが好ましい。

この場合、連結金具によって野縁受けと繋材とを剛連結することができる。

また、本発明の吊天井下地構造において、前記繋材の前記連結金具を挟んだ両側に、それぞれ前記野縁方向のブレース材が連結されていることが好ましい。

この場合、野縁受けから繋材を介して野縁方向のブレース材に、水平応力をより効果的に伝達させることができる。

本発明の実施形態に係る吊天井下地構造を概略的に示す斜視図。 図１のＡ部の拡大斜視図。 図１のＢ部の拡大斜視図。 図１のＣ部の拡大斜視図。

本発明の実施形態に係る吊天井下地構造について図面を参照して説明する。

図１に示すように、吊天井下地構造１０は、複数の野縁１１と複数の野縁１１上に直交して配設される複数の野縁受け１２とによって枠組みされる格子状の天井構造枠１３を、構造躯体１４から垂設される吊ボルト１５で吊り下げ支持して構成されている。構造躯体１４は、例えば上階の床スラブや梁である。

野縁１１の下部には天井材１６が設置されている。天井材１６は、例えば、仕上げボードや化粧ボード等からなる天井パネルである。

野縁１１及び野縁受け１２は、ここでは、リップ溝形鋼からなっている。野縁１１は、開放側を上方に向けて一定の間隔を開けて並設されている。野縁受け１２は、開放側を側方に向けて一定の間隔をおいて並設されている。

野縁１１と野縁受け１２が直交する箇所は、クリップ１７により連結されている。クリップ１７は、一般的な市販品、例えば、特開２０１２−３６６７５号公報に記載のクリップを用いればよい。なお、クリップ１７として耐風クリップや耐震クリップを用いることが好ましい。

吊天井下地構造１０は、さらに、野縁１１に直交して配置される複数の野縁受け方向のブレース材２１と、野縁受け１２に直交して配置される複数の野縁方向のブレース材２２と、複数の野縁受け１２上に直交して配置され、野縁方向のブレース材２２の下端側が連結される繋材２３とを備えている。

野縁受け方向のブレース材２１の下端部は、野縁受け１２に連結されている。実施形態では、野縁受け方向のブレース材２１材及び野縁方向のブレース材２２が、それぞれ２組、４本配置されている。

繋材２３は、複数の野縁受け１２に亘って配置されている。具体的には、繋材２３は吊ボルト１５の設置位置に沿って、野縁受け１２の複数スパン、実施形態では３スパンに亘って設置されている。

ブレース材２１，２２及び繋材２３は、ここでは、リップ溝形鋼からなっている。なお、ブレース材２１，２２及び繋材２３は、リップを有さない溝形鋼、すなわちコ字型の形鋼等からなるものであってもよい。

野縁受け方向のブレース材２１は、開放側を側方に向けて、吊ボルト１５の上端部と野縁受け１２とを斜めに連結している。野縁方向のブレース材２２は、開放側を側方に向けて、吊ボルト１５の上端部と繋材２３とを斜めに連結している。

図２に示すように、野縁受け方向のブレース材２１及び野縁方向のブレース材２２の上端部は、その上端を構造躯体１４に接した状態で、ブレース連結金具２４によって吊ボルト１５の上端部に連結されている。なお、ブレース材２１，２２の上端と構造躯体１４との間に、僅かな隙間を設けてもよい。

ブレース連結金具２４は、中央に位置し、吊ボルト１５が取り付けられる吊ボルト取付部２４ａと、一方の側部に位置し、ブレース材２１，２２に取り付けられるブレース連結部２４ｂと、他のブレース材２１，２２又は上端が構造躯体１４に接する反力材２５に取り付けられ、他方の側部に位置する反力材連結部２４ｃとを備えている。

ブレース連結金具２４は、ここでは、主プレート２６とホルダー２７とから構成されている。主プレート２６は、一方の側部にブレース連結部２４ｂを有し、他方の側部に反力材連結部２４ｃを有し、これらの間の中央に位置する平板状の中央部２６ａが一体として構成されている。ホルダー２７は、側面視で、中央部２６ａの外形を覆うように大略コ字状に形成され、中央部２６ａとの間に吊ボルト１５のボルト部が存するよう膨出すると共に、コ字状に突出した部分の中央に切り欠きが形成されている。

そして、中央部２６ａ及びホルダー２７は、対応する箇所に貫通孔が形成されており、その間に吊ボルト１５のボルト部を挟み込んだ状態で、ボルト、ビス、ネジ、ナット等の締結具２８によって固定される。これにより、ブレース連結金具２４と吊ボルト１５は連結される。

ブレース連結部２４ｂには、複数の貫通孔が形成されており、これらの貫通孔と対応する貫通孔がブレース材２１，２２のウェブの上端部付近に形成されている。ブレース連結部２４ｂとブレース材２１，２２のウェブとを接した状態で、ボルト、ビス、ネジ、ナット等の締結具２９によって固定されることにより、ブレース連結金具２４とブレース材２１，２２は剛強（堅固）に連結される。

反力材２５の上端面は、構造躯体１４の下面と接している。なお、反力材２５の上端面と構造躯体１４との間に、僅かな隙間を設けてもよい。反力材２５は、ここでは、リップ溝形鋼又はコ字型の形鋼からなっている。反力材２５は、地震時にブレース材２１，２２に作用すると想定される引張力を支持可能であればよく、その構造は任意である。

反力材連結部２４ｃには、複数の貫通孔が形成されており、これらの貫通孔と対応する貫通孔が反力材２５に形成されている。反力材連結部２４ｃと反力材２５のウェブとを接した状態で、ボルト、ビス、ネジ、ナット等の締結具２９によって固定されることにより、ブレース連結金具２４と反力材２５は剛強に連結される。

図３に示すように、野縁方向のブレース材２２の下端部は、繋材２３に剛強に連結されている。野縁受け方向のブレース材２１の下端部は、野縁受け１２に剛強に連結されている（不図示）。ここでは、ブレース材２１，２２の下端は、ボルト、ビス、ネジ、ナット等の複数の締結具３１によって、繋材２３及び野縁受け１２に連結されている。このように、複数の箇所で連結されているので、ブレース材２１，２２が繋材２３又は野縁受け１２に対して回転することはない。

野縁受け１２と繋材２３とが直交する箇所は、野縁受け１２のフランジ面と繋材２３のフランジ面とが接触した状態で、連結金具３２によって連結されている。連結金具３２は、野縁受け１２のウェブに接して野縁受け１２にボルト、ビス、ネジ、ナット等の複数の締結具３３で連結される第１の平板部３２ａと、繋材２３のウェブに接して繋材２３にボルト、ビス、ネジ、ナット等の複数の締結具３３で連結される第２の平板部３２ｂとを有し、全体として上面視でＬ字状となっている。図２で示した箇所では、繋材２３の連結金具３２を挟んだ両側に、それぞれ野縁方向のブレース材２２が、連結されている。

このように、それぞれ複数の締結具３３を用いて締結されているので、野縁受け１２と繋材２３は連結金具３２によって剛強に連結される。連結金具３２は、野縁受け１２及び繋材２３よりも肉厚で、一体形成された部材であることが好ましく、例えば、アングル材からなることが好ましい。これにより、野縁受け１２からの応力が確実に繋材２３に伝達される。

なお、野縁１１、野縁受け１２、ブレース材２１，２２及び繋材２３は、一般的に０．５ｍｍ〜１．５ｍｍ程度の厚さであり、溶接困難である。そのため、これらを剛強に連結する場合には、ボルト、ビス、ネジ、ナット等の締結具を用いて連結することになる。

野縁受け１２と吊ボルト１５とは、吊ボルト１５の下端部に設置された吊金具３４によって連結されている。吊金具３４は、吊ボルト１５の下端部に設置され、野縁受け１２を引っ掛けるようにして掛止する金具である。

吊ボルト１５は、吊金具３４を介して野縁受け１２に連結されているが、繋材２３とは直接連結されていない。これは、吊ボルト１５と繋材２３とを剛強に連結すると、吊ボルト１５が水平応力の一部を負担して、変形、破壊などが生じるおそれがあるからである。このように、吊ボルト１５は、鉛直力のみを支持すればよく、吊金具３４としては、一般的な市販品、例えば、上記特許文献１に記載の吊金具を用いることができる。なお、吊金具はハンガーとも呼称されており、吊金具３４として耐風ハンガーや耐震ハンガーを用いることが好ましい。

ブレース材２１，２２の下端部は吊ボルト１５を挟んで向い合い、上端部は当該吊ボルト１５の両側の隣接する吊ボルト１５の上端部に連結することが好ましい。これは、ブレース材２１，２２の設置位置に吊ボルト１５がある場合、ブレース材２１，２２と吊ボルト１５の何れかの中心をずらして設置する必要があるためである。

このため、実施形態では、ブレース材２１，２２は、野縁１１及び野縁受け１２の１のスパン分に亘って設置している。しかし、ブレース材２１，２２は、ブレース材２１，２２と吊ボルト１５の何れかの中心をずらして配置することができる場合は、野縁１１又は野縁受１２の複数のスパン分に亘って設置してもよい。ただし、ブレース材２１，２２は、その上端部及び下端部から一構面のみに配置され、十字状には配置されない。

図４に示すように、繋材２３に連結された野縁受け１２と繋材２３に隣接する野縁１１とを連結する箇所は、クリップ１７で連結されると共に、補強金具３５でも連結されており、連結が補強されている。また、野縁受け方向のブレース材２１と野縁受け１２との連結部の両側において、野縁１１と野縁受け１２とを連結する箇所も、クリップ１７で連結されると共に、補強金具３５でも連結されており、連結が補強されている（不図示）。このようにして、これらの箇所では、野縁１１及び野縁受け１２とが剛強に連結されている。

補強金具３５は、ここでは、平板部３５ａと、平板部３５ａの両側端から垂下するように延出する垂下板部３５ｂと、平板部３５ａの前後方向の一端から垂上するように延出する垂上板部３５ｃとを有して、一体に鋼板等の金属板から形成されたものである。

垂下板部３５ｂ間の距離は、野縁１１のフランジ外面間の距離と略同等となっている。各垂下板部３５ｂにはそれぞれ貫通孔が形成されており、これら貫通孔に対応して野縁１１の両フランジに貫通孔が形成されており、ボルト、ビス、ネジ、ナット等の締結具３６によって、垂下板部３５ｂと野縁１１とは連結されている。

垂上板部３５ｃには貫通孔が形成されており、これら貫通孔に対応して野縁受け１２のウェブに貫通孔が形成されており、ボルト、ビス、ネジ、ナット等の締結具３７によって、垂上板部３５ｃと野縁受け１２とは連結されている。

以上説明したように、本実施形態の吊天井下地構造１０によれば、野縁受け１２と繋材２３とが連結金具３２で連結され、野縁受け１２及び繋材２３とブレース材２１，２２とが直接連結されている。よって、野縁１１の下部に設置される天井材１６に地震等によって生じた水平応力を効果的にブレース材２１，２２に伝達させることができる。

さらに、ブレース材２１，２２の上端部は、構造躯体１４に接した状態で、ブレース連結金具２４によって吊ボルト１５の上端部に連結され、このブレース連結金具２４には反力材２５も連結されている。よって、ブレース材２１，２２から構造躯体１４に水平応力を効果的に伝達させることができる。

具体的に説明すると、ブレース材２１，２２の上端は構造躯体１４の下面に接しているので、ブレース材２１，２２に圧縮応力が作用する場合、この圧縮応力は直接構造躯体１４に伝達される。また、ブレース材２１，２２に引張応力が作用する場合、ブレース連結金具２４に吊ボルト取付部２４ａを中心とした回転力が働き、反力材２５が構造躯体１４に押圧され、構造躯体１４に応力が伝達される。なお、ブレース連結金具２４で連結された２個のブレース材２１，２２に同時に引張応力が作用することはない。

これらにより、天井材１６に発生する水平応力は、野縁１１、野縁受け１２から繋材２３を介して野縁方向のブレース材２２に、及び、野縁１１から野縁受け１２を介して野縁受け方向のブレース材２１にそれぞれ効果的に伝達され、最終的にブレース材２１，２２から構造躯体１４の下面に効果的に伝達される。そのため、構造躯体１４で水平応力を負担させることができ、地震時の吊天井下地構造１０の変形量を抑えると共に、天井材１６の落下を防止することが可能となり、耐震性能が優れたものとなる。

さらに、繋材２３は、複数の野縁受け１２に亘って配置され、繋材２３に連結された野縁受け１２と繋材２３に隣接する野縁１１とは、補強金具３５によって連結されている。よって、野縁受け１２から繋材２３を介して野縁方向のブレース材２２に、水平応力をより効果的に伝達させることができる。

また、野縁受け方向のブレース材２１と野縁受け１２との連結部の両側に位置する野縁１１と野縁受け１２とは、補強金具３５によって剛連結されている。よって、野縁１１から野縁受け１２を介し野縁受け方向のブレース材２１に、水平応力をより効果的に伝達させることができる。

以上のように、本実施形態の吊天井下地構造１０によれば、天井材１６に生じた水平応力を効果的にブレース材２１，２２に伝達させることができるように、その伝達経路における構造部材の連結を剛強なものとして総合的に耐震性能を優れたものとしている。

さらに、吊天井下地構造１０は、従来の天井下地構造と同様の構造部材を使用しながら、構造部材の連結を改良している。よって、従来の工法を活用でき、特別な構造部材が不要である。よって、施行手順を大幅に変更する必要がなく、施行が容易である。また、既存の吊天井下地構造を補強する際にも適用することも可能である。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ブレース連結金具２４の反力材連結部２４ｃに反力材２５を連結する場合について説明した。しかし、反力材連結部２４ｃにブレース材２１，２２を連結してもよい。

また、野縁１１と野縁受け１２との連結箇所のうち、上述した箇所にのみ補強金具３５で補強する場合について説明した。この場合、コスト抑制の点で好ましいが、他の箇所も補強金具３５で補強してもよい。

１０…吊天井下地、 １１…野縁、 １２…野縁受け、 １３…天井構造枠、 １４…構造躯体、 １５…吊ボルト、 １６…天井材、 １７…クリップ、 ２１…野縁受け方向のブレース材ナット、 ２２…野縁方向のブレース材、 ２３…繋材、 ２４…ブレース連結金具、 ２４ａ…吊ボルト取付部、 ２４ｂ…ブレース連結部、 ２４ｃ…反力材連結部、 ２５…反力材、 ２６…主プレート、 ２７…ホルダー、 ３２…連結金具、 ３４…吊金具、 ３５…補強金具。

Claims (5)

1. 複数の野縁と、前記複数の野縁上に直交して配設される複数の野縁受けと、前記野縁と前記野縁受けが直交する箇所を連結するクリップと、前記野縁受けを構造躯体に吊持する複数の吊ボルトと、前記吊ボルトの下端側に設置され、前記野縁受けと前記吊ボルトを連結する吊金具と、前記野縁に直交して配置される野縁受け方向のブレース材と、前記野縁受けに直交して配置される野縁方向のブレース材とを備える吊天井下地構造であって、
   前記野縁方向のブレース材の下端側は、前記複数の野縁受け上に直交して配置される繋材に連結され、
   前記野縁受けと前記繋材が直交する箇所は連結金具で連結され、
   前記野縁受け方向のブレース材の下端側は前記野縁受けに連結され、
   前記野縁受け方向のブレース材及び前記野縁方向のブレース材の上端部は、上端を前記構造躯体に接した状態で、ブレース連結金具によって前記吊ボルトの上端部に連結され、
   前記ブレース連結金具は、中央に位置し、前記吊ボルトが取り付けられる吊ボルト取付部、一方の側部に位置し、前記野縁受け方向のブレース材又は前記野縁方向のブレース材が連結されるブレース連結部、及び、他方の側部に位置し、他のブレース材又は上端が前記構造躯体に接する反力材が連結される反力材連結部を備えることを特徴とする吊天井下地構造。
2. 前記繋材は前記複数の野縁受けに亘って配置され、前記繋材に連結された前記野縁受けと前記繋材に隣接する前記野縁とが、補強金具によって連結されることを特徴とする請求項１に記載の吊天井下地構造。
3. 前記野縁受け方向のブレース材と前記野縁受けとの連結部の両側に位置する前記野縁と前記野縁受けとは、補強金具によって連結されることを特徴とする請求項１に記載の吊天井下地構造。
4. 前記野縁受け及び前記繋材は溝形鋼からなり、これらが直交する箇所で前記野縁受けのフランジ面と前記繋材のフランジ面とが接触し、
   前記連結金具は前記野縁受けのウェブと前記繋材のウェブとに連結されることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の吊天井下地構造。
5. 前記繋材の前記連結金具を挟んだ両側に、それぞれ前記野縁方向のブレース材が連結されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の吊天井下地構造。