JP6315253B2

JP6315253B2 - 吊り天井構造

Info

Publication number: JP6315253B2
Application number: JP2014087527A
Authority: JP
Inventors: 記彦櫻庭; 鈴木　健司; 健司鈴木
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-04-21
Also published as: JP2018028258A; JP2014224445A; JP6691901B2; JP2018009452A; JP6610968B2

Description

本発明は、吊り天井構造に関する。

従来、例えば学校、病院、生産施設、体育館、プール、空港ターミナルビル、オフィスビル、劇場、シネコン等の建物の天井として、吊り天井が多用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。そして、吊り天井（吊り天井構造）Ａには、例えば図１３に示すように、水平の一方向Ｔ１に延設された複数のＴバー（断面逆Ｔ型の支持部材）１と、上端側を上階の床材（上部構造）等に固着し、下端側をＴバー１に接続して配設された複数の吊りボルト（吊り部材）２と、隣り合うＴバー１に架け渡すように配設されて天井面（天井部３）を形成する天井パネル４とを備えて構成したものがある。

また、欧米などでは、例えば図１４に示すように、複数のＴバー（断面逆Ｔ型の支持部材）１と、上端を上部構造に固着し、下端側をＴバー１に接続して配設された複数の吊りワイヤー（吊り部材）２と、隣り合うＴバー１に架け渡すように水平の一方向Ｔ１に直交する他方向Ｔ２に延設されるとともに一方向Ｔ１に所定の間隔をあけて配設された断面逆Ｔ型の連結バー（Ｔバー）５と、Ｔバー１と連結バー５からなる格子状の天井下地６にビス留めして一体に取り付けられて天井面（天井部３）を形成する天井パネル４とを備えて構成した吊り天井Ａが用いられている。

また、吊り天井（吊り天井構造）Ａには、例えば図１５及び図１６に示すように、複数の野縁１５と、野縁１５に直交し、複数の野縁１５に一体に接続して設けられる複数の野縁受け１６と、下端を野縁受け１６に接続し、上端を上階の床材等の上部構造（建物躯体）に固着して配設される複数の吊りボルト２と、野縁１５の下面にビス留めなどによって一体に取り付けられ、天井面（天井部３）を形成する天井パネル４とを備えて構成したものもある。

一方、上記の吊り天井Ａにおいては、その構造上、地震時に作用する水平力によって横揺れしやすく、この横揺れにより、天井部３の端部が壁や柱、梁などの建物構成部材に衝突し、天井パネル４に破損が生じたり、脱落が生じるおそれがあった。このため、従来、図１３、図１４、図１６に示すように、上部構造などに上端側を接続し、下端側を吊りボルト２や、Ｔバー１、連結バー５、野縁１５、野縁受け１６などからなる天井下地６に接続して補強ブレース７を設け、天井下地６及び天井パネル４からなる天井部３の地震時の横揺れを抑えるようにしている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００３−１３５４０号公報特開２００３−１３８６８９号公報

しかしながら、例えばＪＩＳＡ６５１７に規定された材料を主材（Ｔバー１、野縁１５、野縁受け１６）に使用した吊り天井Ａでは、主材の不可避的な偏芯や、薄板の天井パネル４による接合部形成、重心位置と接合部位置の距離により生じる曲げ・回転モーメントの制御の困難さ等の影響を強く受けるため、天井下地６に補強ブレース７を設置するなどの下地補強による耐震性の確保には限度がある。そして、これに伴い、考慮すべきパラメータが多すぎて簡易な計算で吊り天井構造を計画することが難しい。

また、国土交通省の吊り天井にかかる最新の基準では最大２．２Ｇの地震時加速度に対応できるようにすることが求められているが、それに見合う天井下地のシステムが存在しないのが現状で、すなわち、図１３や図１４、図１５に示す吊り天井構造Ａではこの基準を満たすことができず、早期にこの基準に適合するシステムを構築することが強く望まれている。

さらに、欧米で使用されているＴバーシステムの吊り天井構造（図１４のような吊り天井構造）Ａでは、吊り部材２としてワイヤーを用いるため、精度管理が非常に難しい。また、欧米のＴバー標準では、国内基準適用のために１対／７〜１０ｍ^２の補強ブレース設置などが必要になり、すなわち、大量の補強ブレース７を設置することが必要になり、非現実的である。

本発明は、上記事情に鑑み、補強ブレースの効果を確実に発揮させて耐震性能の向上を図り、地震時の天井部の横揺れを確実に抑えることを可能にする吊り天井構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の吊り天井構造は、水平の一方向に延設される主鋼材及び他方向に延設される連結鋼材を格子状に組み付けてなる天井下地と、上端を建物の上部構造に接続し、下端側を前記天井下地に接続して前記天井下地を吊り下げ支持する棒状の吊り部材と、前記天井下地の下面に取り付けられて天井面を形成する板状の天井材と、上端を前記上部構造に、下端側を前記天井下地にそれぞれ接続して斜設される補強ブレースとを備える吊り天井構造において、前記天井下地に前記補強ブレースを接続するためのブレース接続用金具を備え、該ブレース接続用金具が、板状のブレース接続部と、前記ブレース接続部の幅方向両側にそれぞれ設けられ、前記ブレース接続部から下方に突出する一対の天井下地接続部とを備え、前記主鋼材に前記天井下地接続部を固着して配設するとともに、あるいは一つの前記主鋼材を挟んで前記他方向の両側に配設された一対の前記連結鋼材にそれぞれ前記天井下地接続部を固着して前記一つの主鋼材を跨ぐように配設するとともに、前記ブレース接続部が前記主鋼材及び前記連結鋼材の上端よりも上方に突出し、該ブレース接続部に前記補強ブレースの下端側を固着するように形成され、且つ、前記天井材が前記天井下地にビス止めして取り付けられており、前記補強ブレースの下端部を前記天井下地に接続した接続部分を中心とし、前記一方向と前記他方向の一辺の長さを、上下方向の平面視における前記補強ブレースの長さの２倍の長さとした正方形の補強領域を設定し、前記補強領域のビス止め数を他の領域よりも多くするようにして構成されていることを特徴とする。

本発明の吊り天井構造においては、水平の一方向に延設される主鋼材と他方向に延設される連結鋼材を格子状に組み付けてなる吊り天井構造の天井下地に対し、補強ブレースや吊り部材（吊りボルト）を強固に接続（固着）することが可能になる。

これにより、地震時の天井慣性力を確実且つ効果的に補強ブレースに伝達させることができ、補強ブレースによる効果を十分に発揮させ、横揺れを抑制することが可能になる。よって、補強ブレースの効果を確実に発揮させて耐震性能の向上を図り、地震時の天井部の横揺れを確実に抑え、天井材の破損や脱落を抑止することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る吊り天井のブレース接続用金具（天井下地側）及び吊り天井の吊り部材接続用金具、並びに吊り天井構造を示す天井裏側からの斜視図である。本発明の一実施形態に係る吊り天井のブレース接続用金具（吊元側）を示す天井裏側からの斜視図である。本発明の一実施形態に係る吊り天井のブレース接続用金具（天井下地側）の変更例を示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る吊り天井のブレース接続用金具（天井下地側）の変更例を示す正面図である。本発明の一実施形態に係る吊り天井構造を示す天井裏側からの斜視図であり、Ｖ型の補強ブレースを示す図である。図５の吊り天井構造において、補強領域及びビス増し打ち領域を示す平面視図である。本発明の一実施形態に係る吊り天井構造を示す天井裏側からの斜視図であり、レ型の補強ブレースを示す図である。図７の吊り天井構造において、補強領域及びビス増し打ち領域を示す平面視図である。静的加力試験の試験体（吊り天井構造）等を示す図である。一つの方向に加力した静的加力試験の結果を示す図である。交番載荷した静的加力試験の結果を示す図である。動的加振試験の試験体（吊り天井構造）等を示す図である。従来の吊り天井構造を示す天井裏側からの斜視図である。従来の吊り天井構造を示す天井裏側からの斜視図である。従来の吊り天井構造を示す天井面側からの斜視図である。図１５の従来の吊り天井構造を示す側面視図である。

以下、図１、図２（及び図１４）を参照し、本発明の一実施形態に係る吊り天井のブレース接続用金具及び吊り天井の吊り部材接続用金具、並びに吊り天井構造について説明する。

図１及び図１４に示すように、本実施形態の吊り天井構造Ｂは、従来の吊り天井構造Ａと同様、水平の一方向（メインバー方向）Ｔ１に延設され、一方向Ｔ１に直交する他方向（クロスバー方向）Ｔ２に所定の間隔をあけて配設される複数のＴバー（断面逆Ｔ型の主鋼材、メインバー、鋼材）１と、上端を上部構造に固着し、下端側をＴバー１に接続して配設された複数の吊りボルト（吊り部材）２と、他方向Ｔ２に延び、隣り合うＴバー１に架け渡して連結し、一方向Ｔ１に所定の間隔をあけて配設される複数の断面逆Ｔ型の連結バー（連結鋼材、クロスバー、鋼材）５と、天井下地６にビス留めして一体に取り付けられて天井面（天井部３）を形成する天井パネル（天井材）４とを備えて構成されている。また、Ｔバー１と連結バー５、すなわち、格子状に組み付けられた鋼材によって天井下地６が構成されている。

また、図１に示すように、補強ブレース７は、ブレース接続用金具１０を用いて、天井下地６や建物の上部構造に接続して設けられている。このとき、本実施形態では、例えば、他方向Ｔ２に一対の補強ブレース７（７ａ）がＶ型を呈するように並設され、さらに、この他方向Ｔ２に並設したＶ型の一対の補強ブレース７の下端の交点部分と互いの交点部分を略同位置として、一方向Ｔ１にも一対の補強ブレース７（７ｂ）がＶ型を呈するように並設されている。

また、吊りボルト２は、吊り部材接続用金具１１を介して天井下地６のＴバー１に下端側を接続して設けられ、天井下地６を吊り下げ支持している。

そして、本実施形態では、天井下地６の下面に、例えば直貼岩綿吸音板のような軽量の天井パネル４が、ビスを下側からこの天井パネル４、天井下地６に貫通させて固設されている。このように複数の天井パネル４を天井下地６に取り付けることで天井面が形成されている。
なお、Ｔバー１や連結バー５の下面にエンボス加工などによって微細な凹凸をつけると、Ｔバー１や連結バー５と天井パネル４の一体性を好適に確保できるとともに、天井パネル４のビス止め作業を行いやすくすることができる。

一方、本実施形態では、ブレース接続用金具１０として、他方向Ｔ２に並設された一対の補強ブレース７（７ａ）の下端部側を天井下地６の連結バー（連結鋼材）５に接続するための第１ブレース接続用金具１２と、一方向Ｔ１に並設された一対の補強ブレース７（７ｂ）の下端部側を天井下地６のＴバー（主鋼材）１に接続するための第２ブレース接続用金具１３とが用いられている。

さらに、本実施形態では、図２に示すように、ブレース接続用金具１０として、一対の補強ブレース７（７ａ、７ｂ）の上端部側を、吊りボルト２の上端部側（吊元の上部構造の直下）に接続し、吊りボルト２を介して建物の上部構造に接続するための第３ブレース接続用金具１４が用いられている。

図１に示すように、第１ブレース接続用金具１２は、平面視に略方形状で、略平板状のブレース接続部１２ａと、ブレース接続部１２ａの幅方向両側にそれぞれ設けられ、ブレース接続部１２ａから下方に突出する天井下地接続部１２ｂとを備えて形成されている。そして、この第１ブレース接続用金具１２は、Ｔバー１を挟んで他方向Ｔ２の両側に配設された一対の連結バー５にそれぞれ天井下地接続部１２ｂをビス留めするなどして固着し、一つのＴバー１を跨ぐように配設されている。さらに、このとき、本実施形態では、左右両側の天井下地接続部１２ｂがそれぞれ、ブレース接続部１２ａの下端側から前後両側に延びて２つずつ設けられており、これら一対の天井下地接続部１２ｂでＴバー１を挟み込むように配設するとともに固着して、第１ブレース接続用金具１２が天井下地６に取り付けられている。

また、この第１ブレース接続用金具１２は、このように配設するとともにブレース接続部１２ａがＴバー１及び連結バー５の上端よりも上方に突出し、このブレース接続部１２ａに補強ブレース７の下端側がビス留めするなどして固着される。これにより、第１ブレース接続用金具１２を介して、補強ブレース７の下端側が天井下地６の連結バー５に強固に固着して接続されている。

第２ブレース接続用金具１３は、平面視に略方形状で、略平板状のブレース接続部１３ａと、ブレース接続部１３ａから下方に突出する平面視に略方形状で、略平板状の天井下地接続部１３ｂとを備えて形成されている。また、この第２ブレース接続用金具１３は、断面視でＴバー１の外形に沿うように形成されている。

そして、本実施形態では、第２ブレース接続用金具１３が、Ｔバー１に天井下地接続部１３ｂをビス留めするなどして固着するとともにブレース接続部１３ａがＴバー１の外形に係合してＴバー１と重なるように配設される。この状態で、ブレース接続部１３ａ（及びＴバー１）にビスなどを打ち込んで補強ブレース７の下端側を固着する。これにより、第２ブレース接続用金具１３を介して、補強ブレース７の下端側が天井下地６のＴバー１に強固に固着して接続されている。

一方、図２に示すように、第３ブレース接続用金具１４は、平面視に略方形状に形成され、補強ブレース７（７ａ、７ｂ）の上端部側に、補強ブレース７（７ａ、７ｂ）の材軸Ｏ１方向にスライド移動可能、且つビス止めなどにより固定可能に係合して取り付けられる接続用金具本体１４ａと、接続用金具本体１４ａの上端側に、補強ブレース（７ａ、７ｂ）の材軸Ｏ１直交方向に延びる回転軸Ｏ２周りに相対回転可能にピン接続して取り付けられるとともに、吊りボルト２の上端部側に連結部材１４ｂを介して着脱可能に取り付けられる吊り部材連結用金具１４ｃとを備えて構成されている。

吊り部材接続用金具１１は、平面視に略方形状で平板状の天井下地接続部１１ａと、横方向に延設された平板状の吊り部材接続部１１ｂと、天井下地接続部１１ａと吊り部材接続部１１ｂを繋ぐ板状の連設部１１ｃとを備えて形成されている。また、天井下地接続部１１ａは、断面視でＴバー１の外形に沿うように形成され、吊り部材接続部１１ｂには、上面から下面に貫通する挿通孔１１ｄが形成されている。さらに、連設部１１ｃは、天井下地接続部１１ａに繋がる下端から上方に向かうに従い漸次横方向に傾斜する傾斜部１１ｅと、傾斜部１１ｅの上端からまっすぐ上方に延びる垂直部１１ｆとを備えて形成されている。また、吊り部材接続部１１ｂは、垂直部１１ｆの上端に一端が繋がって挿通孔１１ｄがＴバー１の直上に配されるように横方向に延設されている。

そして、この吊り部材接続用金具１１は、天井下地接続部１１ａをＴバー１にビス留めするなどして固着し、Ｔバー１の上端よりも上方に配された吊り部材接続部１１ｂの挿通孔１１ｄに吊りボルト２を挿通するとともにナットで締結して、吊り部材接続部１１ｂに吊りボルト２が接続される。これにより、吊り部材接続用金具１１が強固にＴバー１に固着されるとともに、この吊り部材接続用金具１１を介して、吊りボルト２が天井下地６に強固に接続されている。

そして、上記のようなブレース接続用金具１０（１２、１３）を用いて補強ブレース７が天井下地６に強固に固着され、さらに吊り部材接続用金具１１を用いて吊りボルト２が天井下地６に強固に固着されているため、地震が発生した際に、天井慣性力（水平力）が天井下地６を通じて補強ブレース７に円滑に伝達されることになる。

したがって、本実施形態の吊り天井構造Ｂにおいては、水平の一方向Ｔ１に延設されるＴバー（主鋼材）１と他方向Ｔ２に延設される連結バー（連結鋼材）５を格子状に組み付けてなる吊り天井構造Ｂの天井下地６に対し、補強ブレース７や吊り部材（吊りボルト）２を強固に接続（固着）することが可能になる。

また、本実施形態においては、ブレース接続用金具１０の第３ブレース接続用金具１４の接続用金具本体１４ａが補強ブレース７（７ａ、７ｂ）の材軸Ｏ１方向にスライド移動可能に構成されているため、その突出量を調整し、長さを容易に調整することができる。また、接続用金具本体１４ａと吊りボルト２に取り付けられる吊り部材連結用金具１４ｃとがピン接続されているため、接続用金具本体１４ａと吊り部材連結用金具１４ｃを相対的に回動させながら容易に吊りボルト２の所望の位置に吊り部材連結用金具１４ｃを取り付けることができるとともに、補強ブレース７（７ａ、７ｂ）を所望の傾斜角度で容易に設置することが可能になる。

これにより、地震時の天井慣性力を確実且つ効果的に補強ブレース７に伝達させることができ、補強ブレース７による効果を十分に発揮させ、横揺れを抑制することが可能になる。よって、補強ブレース７の効果を確実に発揮させて耐震性能の向上を図り、地震時の天井部３の横揺れを確実に抑え、天井材４の破損や脱落を抑止することが可能になる。

以上、本発明に係る吊り天井構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、ブレース接続部１２ａと一対の天井下地接続部１２ｂとを備えてなる第１ブレース接続用金具（吊り天井のブレース接続用金具）１２が、Ｔバー１を挟んで他方向Ｔ２の両側に配設された一対の連結バー５にそれぞれ天井下地接続部１２ｂをビス留めするなどして固着し、一つのＴバー１を跨ぐように配設されているものとした。
これに対し、第１ブレース接続用金具１２を、例えば図３に示すように、Ｔバー１に天井下地接続部１２ｂを固着して配設し、Ｔバー１に補強ブレース７を接続するためのブレース接続用金具として用いてもよい。勿論、この場合においても、本実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。

また、図３及び図４に示すように、ブレース接続用金具１０の第１ブレース接続用金具１２のブレース接続部１２ａを、幅方向略中央に吊り部材接続用金具挿通孔１２ｃを設けて形成し、この吊り部材接続用金具挿通孔１２ｃに吊り部材接続用金具１１を挿通させつつＴバー１に取り付けるようにしてもよい。
この場合には、吊り部材接続用金具１１で接続した吊りボルト２と、ブレース接続部１２ａに接続した補強ブレース７（７ａ）の材軸をほぼ同軸上に配置することが可能になり、これにより、吊りボルト２と補強ブレース７（７ａ）との間での応力伝達をより円滑にすることが可能になる。これにより、地震時の天井慣性力をさらに確実且つ効果的に補強ブレース７に伝達させることができ、補強ブレース７による効果を十分に発揮させ、横揺れを抑制することが可能になる。

また、天井材４を天井下地６にビス止めして取り付ける際に、図５に示すようにＶ型の補強ブレース７がある場合には例えば図６に示すように、図７に示すようにレ型の補強ブレース７がある場合には例えば図８に示すように、補強ブレース７の下端部を天井下地６に接続した接続部分を中心とし、一方向Ｔ１と他方向Ｔ２の一辺の長さを、上下方向Ｔ３の平面視における補強ブレース７の長さの２倍の長さとした正方形の補強領域Ｒ１を設定し、この補強領域Ｒ１のビス止め数を他の領域よりも多くするようにしてもよい。すなわち、正方形の補強領域Ｒ１内にビスを密に配置したビス増し打ち領域Ｒ２を設けるようにしてもよい。例えば、他の領域で１５０〜２４０ｍｍ程度（２００ｍｍ程度）のビス打ち間隔を、ビス増し打ち領域Ｒ２では５０〜１２０ｍｍ程度（１００ｍｍ程度）にすることが好ましい。
そして、この場合には、例えば、地震時に補強ブレース７に座屈が生じ、Ｔバー１や連結バー５に上向きの力が働いても、ビスの引き抜けが生じることを抑止することができ、さらに確実に地震時の天井部３の横揺れを抑え、天井材４の破損や脱落を抑止することが可能になる。

［実施例１］
ここで、実施例１として、本発明の吊り天井構造の耐震性能を確認するために行った静的加力試験について説明する。

本実施例の静的加力試験では、試験体の吊り天井構造Ｂを次のように（図９に示すように）構成した。
長さ１８２０ｍｍ、板厚０．５ｍｍのＴバー（メインバー）１、長さ９１０ｍｍ、板厚０．４ｍｍの連結バー（クロスバー）５を用い、３６４０ｍｍ（連結バー４本分）×１８２０ｍｍの天井下地６を形成した。また、直径９ｍｍの吊りボルト２を９１０ｍｍピッチで配設し、図１、図３、図４に示した吊り部材接続用金具１１を用いて吊り長さが１５００ｍｍとなるように天井下地６に接続した。さらに、天井パネル４として、厚さ１２．５ｍｍの石膏ボードを１枚貼設した。

また、補強ブレース７としてＣ−４０×２０×１０×１．６ｍｍのリップ溝形鋼を用い、取付角度６０度で他方向（クロスバー方向）Ｔ２に沿ってＶ型に取り付けた。このとき、補強ブレース７は、図２に示した第３ブレース接続用金具１４を用いてその上端部を吊りボルト２に接続し、図４に示した第１ブレース接続用金具１２を用いてその下端部を天井下地６（連結バー５）に接続した。

そして、本実施例の静的加力試験では、図９に示すように、天井パネル４に８カ所の貫通ボルトで固定して加力治具１７を取り付け、ワイヤケーブル１８を介して油圧ジャッキで試験体Ｂに加力するようにした。また、補強ブレース７の目標耐力は、重量２０ｋｇ／ｍ^２の天井２０ｍ^２に１対を配置する場合に天井面応答１Ｇまで補強ブレース７が機能保持するための耐力として４．０ｋＮと設定した。

また、本実施例の静的加力試験では、上記の試験体Ｂを４体準備し、３体に対しては一つの方向に加力し、荷重変位特性を確認した。残りの１体に対しては、滑車１９を使用して正負交番で徐々に負荷を上げ、復元力特性を確認した。また、復元力特性を確認する試験では、一つの方向に加力する試験で得られた損傷限界値をＰ_０とし、１／３Ｐ_０、２／３Ｐ_０、Ｐ_０で３回ずつ正負交番漸増載荷を行う載荷計画とした。

一つの方向に加力した静的加力試験の結果を表１及び図１０に示す。また、交番載荷した静的加力試験の結果を図１１に示す。

表１、及び変位量と荷重の関係を示す図１０の通り、一つの方向に加力した静的加力試験では、初期から４ｋＮ付近まで比較的線形に推移し、最大値が３体の試験体Ｂの平均で４．４４３ｋＮであった。また、３体ともに補強ブレース７の座屈で終局を迎えた。

次に、変位量と荷重の関係を示す図１１に示す通り、交番載荷した静的加力試験では、Ｐ_０＝４．０ｋＮと定め、１／３Ｐ_０＝１．３３ｋＮ、２／３Ｐ_０＝２．６７ｋＮ、Ｐ_０＝４．０ｋＮの加力でそれぞれ３回の交番加力を行い、最後に終局まで加力した。そして、１／３Ｐ_０、２／３Ｐ_０、Ｐ_０で交番載荷した各ケースともに、一つの方向い加力した静的加力試験の結果と一致する安定したループを描いており、本発明に係る吊り天井構造Ｂが目標耐力Ｐ_０＝４．０ｋＮと定めた場合において十分な性能を有することが実証された。
なお、終局状態で、補強ブレース７の座屈以外、他の部材に目視で判別できる損傷は生じなかった。

［実施例２］
次に、実施例２として、本発明の吊り天井構造の地震時の挙動を確認するために行った動的加振試験について説明する。

本実施例の動的加振試験では、図１２に示すように、実施例１で性能確認した吊り天井構造と構成が概略同様の吊り天井構造Ｂに対して大型３次元振動台２０で地震波を入力した。

具体的に、本実施例の吊り天井構造Ｂの試験体は、図１２に示すように、５．６ｍ×５．６６ｍ（３１．６９６ｍ^２）の軽量鉄骨下地耐震天井であり、振動台テーブル２１に設置した鉄骨フレーム２２（幅６．６ｍ、奥行き３．８ｍ、高さ３．３１ｍ）に取り付けた角パイプ２３から吊りボルト２で吊り下げられている。

また、試験体Ｂは、厚さｔ＝１２．５ｍｍの天井パネル４を２枚貼りし、天井下地６を含めた天井部の質量を２２．４ｋｇ／ｍ^２とした。

さらに、本実施例の動的加振試験では、図５から図８、図１２に示すように、試験体Ｂをメインバー方向Ｔ１に加振するケースと、クロスバー方向Ｔ２に加振するケースの２ケースで試験を行った。
メインバー方向加振は、図５、図６、図１２に示すように、Ｖ型の補強ブレース７をメインバー方向Ｔ１、クロスバー方向Ｔ２ともに２対ずつ設置した試験体Ｂを用いて行った。
クロスバー方向加振は、図７、図８、図１２に示すように、メインバー方向Ｔ１に、吊りボルト２を圧縮補強材を付加したレ型の補強ブレース７を２対、クロスバー方向Ｔ２に、Ｖ型の補強ブレース７を１対設置した試験体Ｂを用いて行った。

また、図１２（ｂ）に示すように、鉄骨フレーム２２の天井面の高さに水平に角パイプ２４を取り付け、天井部が１００ｍｍ以上変形した場合に、壁面を模擬した角パイプ２４に衝突するようにした。

さらに、本実施例の動的加振試験では、図６、図８に示すように、補強領域Ｒ１内にビス増し打ち領域Ｒ２を設けて試験体Ｂを構築した。また、ビス増し打ち領域Ｒ２のビスの間隔を略１００ｍｍとした。

そして、本実施例の動的加振試験では、振動台２０にて最大加速度を段階的に上げながら水平方向に（メインバー方向Ｔ１とクロスバー方向Ｔ２にそれぞれ個別に）ＥｌＣｅｎｔｒｏＮ−Ｓ波を、鉛直方向に水平方向の１／２の最大加速度のＥｌＣｅｎｔｒｏＵ−Ｄ波を入力し、天井の挙動を観察した。

表２は、振動台テーブル２１の中央、鉄骨フレーム２２の中央、天井面中央の応答加速度、及び天井面と鉄骨フレーム２２の相対変位を示している。また、メインバー方向加振、クロスバー方向加振ともに、補強ブレース７が座屈（塑性変形）し始めるまで行った。なお、これらの加速度は、前述の通り、２０ｋｇ／ｍ^２×２０ｍ^２に一対の補強ブレース７を設けた天井相当に換算した加速度である。

この表２に示すように、補強ブレース７が座屈し始める天井面の最大応答加速度は、メインバー方向Ｔ１、クロスバー方向Ｔ２ともに１４００Ｇａｌを超えており、実施例１の静的加力試験で確認した目標耐力（１Ｇ）の１．４倍程度まで機能維持できることが実証された。

ここで、上記の試験体Ｂに対し、補強ブレース７が座屈して剛性低下した後にＫｉＫ−ｎｅｔ芳賀の観測点（ＴＣＧＨ１６）で記録された地震波を入力して加振を行った。表３は、このＫｉＫ−ｎｅｔ芳賀記録波を入力した際の振動台テーブル２１の中央、鉄骨フレーム２２の中央、天井面中央の最大応答加速度、及び天井面と鉄骨フレーム２２の最大相対変位を示している。

そして、表３に示す通り、天井面の加速度が大きいのは、壁を模擬した角パイプ２４に天井部が衝突する際の衝撃によるものであり、天井がクロスバー方向Ｔ２で鉄骨フレーム２２に取り付けた角パイプ２４に激しく衝突を繰り返したが、天井パネル４などの落下が全くないことが確認された。

１Ｔバー（主鋼材）
２吊りボルト（吊り部材）
３天井部
４天井パネル（天井材）
５連結バー（連結鋼材）
６天井下地
７補強ブレース
７ａ補強ブレース
７ｂ補強ブレース
１０ブレース接続用金具
１１吊り部材接続用金具
１１ａ天井下地接続部
１１ｂ吊り部材接続部
１１ｃ連設部
１１ｄ挿通孔
１１ｅ傾斜部
１１ｆ垂直部
１２第１ブレース接続用金具
１２ａブレース接続部
１２ｂ天井下地接続部
１３第２ブレース接続用金具
１３ａブレース接続部
１３ｂ天井下地接続部
１４第３ブレース接続用金具
１４ａ接続用金具本体
１４ｂ連結部材
１４ｃ吊り部材連結用金具
１５野縁
１６野縁受け
１７加力治具
１８ワイヤケーブル
１９滑車
２０振動台
２１振動台テーブル
２２鉄骨フレーム
２３角パイプ
２４角パイプ
Ａ従来の吊り天井構造
Ｂ吊り天井構造
Ｏ１補強ブレースの材軸
Ｒ１補強領域
Ｒ２ビス増し打ち領域
Ｔ１一方向（メインバー方向）
Ｔ２他方向（クロスバー方向）
Ｔ３上下方向

Claims

水平の一方向に延設される主鋼材及び他方向に延設される連結鋼材を格子状に組み付けてなる天井下地と、上端を建物の上部構造に接続し、下端側を前記天井下地に接続して前記天井下地を吊り下げ支持する棒状の吊り部材と、前記天井下地の下面に取り付けられて天井面を形成する板状の天井材と、上端を前記上部構造に、下端側を前記天井下地にそれぞれ接続して斜設される補強ブレースとを備える吊り天井構造において、
前記天井下地に前記補強ブレースを接続するためのブレース接続用金具を備え、
該ブレース接続用金具が、板状のブレース接続部と、前記ブレース接続部の幅方向両側にそれぞれ設けられ、前記ブレース接続部から下方に突出する一対の天井下地接続部とを備え、前記主鋼材に前記天井下地接続部を固着して配設するとともに、あるいは一つの前記主鋼材を挟んで前記他方向の両側に配設された一対の前記連結鋼材にそれぞれ前記天井下地接続部を固着して前記一つの主鋼材を跨ぐように配設するとともに、前記ブレース接続部が前記主鋼材及び前記連結鋼材の上端よりも上方に突出し、該ブレース接続部に前記補強ブレースの下端側を固着するように形成され、
且つ、前記天井材が前記天井下地にビス止めして取り付けられており、
前記補強ブレースの下端部を前記天井下地に接続した接続部分を中心とし、前記一方向と前記他方向の一辺の長さを、上下方向の平面視における前記補強ブレースの長さの２倍の長さとした正方形の補強領域を設定し、前記補強領域のビス止め数を他の領域よりも多くするようにして構成されていることを特徴とする吊り天井構造。