JP6403193B2 - 天井吊材用の取付機構 - Google Patents

Description

本発明は、トラスや張弦梁構造へ適用可能な天井吊材用の取付機構に関する。

従来、トラスに対して天井吊材を取り付けるときには、例えばトラスの下弦材に孔を設けて、この孔に掛け留めした係止金具を介して天井吊材を吊り下げたり（特許文献１の段落００１７及び図９参照）、或いは上記下弦材に天井吊材を溶接したりしていた。
なお、ここでいう“天井吊材”は、トラスなどに取り付けられるほぼ水平な部材であって、そこから吊具を垂下して、その吊具の下端に天井構成部材を連結することができるように構成したものである。

特開平１１−１４８１９７ 特開平１１−１１７４４８ 特開平１０−３１７５７１

特許文献１のように、従来技術によると、既存鉄骨部材に天井吊材を取り付ける場合、既存鉄骨に溶接を行ったり、ボルト孔を設けてボルトで接続することが一般的である。しかしながら、既に応力を有する部材に対して、加熱して溶接を行うことや、断面を欠損させてボルト孔を設けることは、構造安全上および作業安全上望ましくない。その理由は、加熱部や断面欠損部などが起点となり、既存部材が過度に変形するおそれがあること、及び、局所的に過大な応力が生ずるおそれがあることによる。

特許文献１に対してトラスの下弦材（或いは下弦材に対応する梁）の下側に、各種連結手段を介して、天井吊材を取り付けた構造物も知られている。上記連結手段として、特許文献２は、下弦材の側面から上面に亘って係止するクリップ板材を（段落００１０〜００１２及び図２参照）、また特許文献３は、鉄骨梁の下フランジと天井吊材である型鋼材の上フランジとを、上下方向両側から圧接して連結するガータークリップを、それぞれ開示している。

しかしながら、これらの連結手段を、構造物の、特に既存の構造物の下弦材や張弦梁に適用するときには、やはり形状や強度的な観点から問題を生ずる可能性がある。
またトラスの下弦材や張弦梁の引っ張り材は必ずしも水平とはならないので、各取付場所の勾配に応じて天井吊具（例えば、天井用吊り金具）を設計するとすれば、取付作業が面倒となる。

本発明の第１の目的は、トラスや張弦梁などの構造物の縦連結材に当該縦連結材の強度を損なうことなく取り付けることができる天井吊材の取付機構を提供することである。
本発明の第２の目的は、既存の上記構造物の設計強度を損なうことなく、当該構造物の縦連結材に対して後付けで取り付けることができる天井吊材の取付機構を提供することである。
本発明の第３の目的は、トラスや張弦梁などの構造物の縦連結材に対して効率的に取り付けることができる天井吊材の取付機構を提供することである。

第１の手段は、構造物を構成する上側横架材及び下側横架材の間に並設した一連の縦連結材に対して、横材である天井吊材を後付けで取り付けるための取付機構であり、
上記縦連結材を両側から挟み付ける挟持手段と、この挟持手段と連続して上記天井吊材を支える支持手段とを有し、
挟持手段の挟み付けによる、挟持手段と縦連結材との静止摩擦力で、縦連結材に対して係止するように構成しており、
上記挟持手段は、
縦方向から見て、縦連結材が有するウェブ部へＴ字状に連結するフランジ部に対して、ウェブ部と反対側から当接する１枚の第１挟持板と、
ウェブ部の両側から当接する一対の第２挟持板とを含み、
第１挟持板の両側部、及び、一対の第２挟持板の上記ウェブ部に対する反対側に位置する側部は、上方から見て、上記フランジ部の両端部よりも側外方へ突出しており、第１挟持板の各側部と一対の第２挟持板の対応する側部とを締結具で締結し、この締結具の締結力によりフランジ部を第１挟持板と第２挟持板とを挟持するように設けた。

本手段は、図１に示す上側横架材１０４と下側横架材１０２と縦連結材１０６とからなる新設又は既存の構造物に対して、その縦連結材１０６に後付けで適用できる天井吊材の取付機構２を提案している。取付機構は、上記縦連結材１０６を図２に示す挟持手段Ｃで挟持することによる摩擦抵抗で天井の荷重を支えるように構成している。
既存の構造物の場合には、当該構造物の構成部材に対して切削や溶接を行う必要がないので、既存構造物の設計強度に影響しない。従って既存構造物の設計の強度計算などをやり直す必要がないので、簡易に設置できる。また縦連結材を挟持（或いは抱持）する構成なので、掘削や溶接を行う場合と比較して取付工程が簡易である。さらに取付機構が簡単であり、また、図２に示すように下弦材に勾配がある新設又は既存の構造物において、その下弦材の下部に天井仕上げを設ける場合にも、取付機構を好適に実施できる。
上述の構造物として、例えばトラスや張弦梁などを挙げているが、必ずしもこれらに限定されるものではない。

「縦連結材」は、垂直である必要はなく傾斜していてもよい。
「挟持手段と縦連結材との静止摩擦力で、縦連結材に対して係止する」とは、挟持手段と縦連結部材との摩擦面同士に接着剤を適用し、摩擦力及び接着剤の接着力で係止することを含む。

また本手段では、例えば図２に示す如く、挟持手段Ｃを、第１挟持板４と、一対の第２挟持板９と、締結具１６とで構成している。第１挟持板４との間で、フランジ部１１０の両側を挟持する一対の第２挟持板９を設けたから、ウェブ部１０８に対してＴ字状に連結したフランジ部１１０に対して適用し易い。

第２の手段は、第１の手段を有し、かつ
一枚の第１挟持板の両側部と第２挟持板の対応する側部との間にウェブ部と略同様の厚みの挟み込みプレートを介挿させた。

本手段では、図３に示すように、第１挟持板４の両側部と第２挟持板９の対応する側部との間に挟み込みプレート１２を介挿することを提案している。これにより、第１挟持板４及び第２挟持板９の側部をしっかりと挟持することができる。

第３の手段は、第２の手段を有し、かつ
挟み込みプレートの側外方の端部の厚みを側内方の端部の厚みより大とし、第１挟持板又は第２挟持板が弯曲してフランジ部へ圧接するように形成している。

本手段では、図１０に示すように挟み込みプレート１２の側外方（Ｙ方向外方）の端部の厚みを側内方の端部の厚みより大としている。これにより締結具１６で締め付けを行ったときに挟持板がフランジ部１１０へ圧接されるようにしている。「挟み込みプレートの側外方の端部の厚みを側内方の端部の厚みより大と」するとは、挟み込みプレートの表面に幅調整板材１４を付設して幅を大きくすることを含む。

第４の手段は、第１の手段から第３の手段のいずれかを有し、かつ
上記支持手段として、第１挟持板の上端部及び第２挟持板の上端部の一方又は双方から、当該上端部に連設した剛性を有する支持板を水平方向へ突出している。

図２に示す例では、第１挟持板４の上端部及び第２挟持板９の上端部双方から第１支持板５及び第２支持板１０を水平方向反対側へ突出している。これら支持板の上に天井吊材を安定して取り付けることができる。

第５の手段は、第１の手段から第４の手段のいずれかを有し、かつ
フランジ部の一方の表面に当接した剛性垂直板と、これらフランジ部及び剛性垂直板を両側から挟む固定具とを具備する補強手段を設け、
上記剛性垂直板の上端を第１支持板又は第２支持板の下端に突き当てた。

本手段は、図１３及び図１４に示すように、フランジ部１１０とフランジ部の一方の表面に当接した剛性垂直板２０とを、正面側又は背面側から取り付けた外側から固定具２２で挟むことを提案している。これにより、フランジ部１１０と剛性垂直板２０との摩擦抵抗により支持力を効果的に補強することができる。

第１の手段に係る発明によれば、挟持手段Ｃの挟み付けによる、挟持手段Ｃと縦連結材１０６との静止摩擦力で係止するように形成したから、新設又は既存の構造物の縦連結材を穿設又は溶接することなく、天井吊材１２０を取り付けることができる。従って縦連結材の強度を損なうことがなく、かつ取付作業も簡単である。
また第１の手段に係る発明によれば、一枚の第１挟持板４と一対の第２挟持板９とを縦連結材１０６のフランジ部１１０の両側から当接するとともに、第１挟持手段の両側部と第２挟持板の対応する側部とを締結具１６で締結したから、ウェブ部が邪魔になることなくフランジ部１１０を挟持することができ、締結具１６の締結力により強固に挟持することができる。
第２の手段に係る発明によれば、一枚の第１挟持板４の両側部と第２挟持板９の対応する側部との間に、フランジ部と略同幅の挟み込みプレート１２を介挿させたから、第２挟持板を確実にフランジ部に圧接させることができる。
第３の手段に係る発明によれば、挟み込みプレートの側外方の端部の厚みを側内方の端部の厚みより大とし、第１挟持板又は第２挟持板が弯曲してフランジ部へ圧接するように形成したから、第１挟持板及び第２挟持板の挟持力を高めることができる。
第４の手段に係る発明によれば、第１挟持板４の上端部及び第２挟持板９の上端部の一方又は双方に剛性を有する支持板を連設したから、取付機構全体の強度を高めることができる。
第５の手段に係る発明によれば、第１支持板５又は第２支持板１０の下端を支える補強手段Ｒを設けたから、さらに支持力を高めることができる。

本発明の第１実施形態に係る天井吊材の取付機構を適用したトラスの正面図である。 図１に示す構造のうちＩＩの部分に適用された取付機構の正面図である。 図２の取付機構の側面図である。 図２の取付機構の底面図である。 図２の取付機構の斜視図である。 図２の取付機構の分解斜視図である。 図２の取付機構に天井吊材を載置した状態を斜めから俯瞰した図である。 第１実施形態の変形例の底面図である。 第１実施形態の他の変形例の斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る天井吊材の取付機構の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る天井吊材の取付機構の平面図である。 図１１の取付機構の分解斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る天井吊材の取付機構の正面図である。 図１０の取付機構の平面図である。

図１から図９は、本発明の第１実施形態に係る天井吊材用の取付機構を、既存構造物１００に組み込んだ構成を示している。説明の都合上から、まず既存構造物に関して述べる。

既存構造物１００は、好適な一実施例として、下側横架材１０２と上側横架材１０４とをＸ方向に並設した一連の縦連結材１０６で連結したものとしており、より具体的にはトラスや張弦材とすることができる。本実施形態ではトラス１００Ａを例にとって説明する。本実施形態の縦連結材１０６は、ウェブ部１０８に対してフランジ部１１０をＴ字形に付設してなる。図示例では、横断面Ｌ字形の鋼材をＴ字形に連結して構成しているが、その構造は適宜変更することができる。好適な本実施形態では、既存構造物に適用する場合を説明しているが、新設構造物に対しても、当該構造物を構築する工程の終盤において同様に本発明の取付機構を適用することができる。

天井吊材の取付機構２は、本実施形態において、垂直な第１挟持板４を有する第１部材３と、垂直な第２挟持板９を有する一対の第２部材８と、挟み込みプレート１２と、締結具１６とを具備する。これら各部材は、例えば鋼材で形成することができる。

上記第１挟持板４は、フランジ部１１０に対しウェブ部１０８とは反対側の一面に当接しており、各第２挟持板９は、フランジ部１１０の他面にウェブ部１０８の両側に位置させて当接している。第１挟持板４の両側の側部（以下、第１側部という）４ａと、一対の第２挟持板９の反対側の側部（上記ウェブ部に対する反対側の側部。以下、第２側部という）９ａとは、図４に示す通り、フランジ部１１０の端部ｅよりフランジ部１１０の巾方向Ｙ外方へ突出している。本実施形態では、第１側部４ａと第２側部９ａとの間に挟み込みプレート１２を挿入する。そして第１側部４ａと第２側部９ａと挟み込みプレート１２とに第１貫通孔ｈ１を穿設している。締結具１６は、それら第１貫通孔ｈ１を挿通するボルト１６ａ及びナット１６ｂからなる。

第１挟持板４と一対の第２挟持板９と挟み込みプレート１２と締結具１６とは、挟持手段Ｃを構成し、締結具１６の締付けによる摩擦力でフランジ部１１０を強固に挟持できるように形成している。なお、第１挟持板４とフランジ部１１０との間、或いは、第２挟持板９とフランジ部１１０との間に接着剤を用いて、摩擦力及び接着力で荷重を支えるようにすることもできる。これによって天井吊材の支持力をより高めることができる。

第１部材３は、第１挟持板４の上端に付設した水平な第１支持板５を、また第２部材８は、第２挟持板９の上側に付設した水平な第２支持板１０をそれぞれ有する。各挟持板及び支持板は、一枚の板材を屈折加工することで、一体に形成するとよい。第１支持板５と第２支持板１０とは、ほぼ同一の高さで、各挟持板の上端から反対側へ延びている。第１支持板５及び第２支持板１０の上面はほぼ面一であることが望ましい。これら第１支持板５及び第２支持板１０で天井の吊材を支持するための支持手段Ｓを形成している。

第１支持板５の両側部と、一対の第２支持板１０の反対側の側部とには、天井吊材１２０を固定するための第２貫通孔ｈ２を穿設することが望ましい。

本発明の取付機構を既存の構造物に取り付けるときには、予め取付箇所を清浄し、サビなどを除去しておくことが望ましい。また本発明の取付機構の挟持板と既存の構造物の取付箇所との間には、必要により不陸調整材を用いてもよい。不陸調整材は、たとえばパテ状エポシキ樹脂や無収縮モルタルを用いてもよい。既存の構造物への本発明の取付機構の取付が完了したら、図示例のように天井吊材１２０を上記支持板の上に載置し、第２貫通孔ｈ２を利用して支持板に固定すればよい。図示例と異なり、支持板の下側に天井吊材を設置してボルトなどの締結手段で締結してもよい。なお、図１中の一点鎖線は、天井仕上げ面Ｔを示す。

上記構成によれば、第１挟持板４と一対の第２挟持板９とで縦連結材１０６を挟持するので、断面Ｔ字形の如き断面形状を有する縦連結材１０６を抱持するように挟み込むことができる。そして挟持によって縦連結材１０６に取り付けられ、縦連結材に孔を穿設したり、溶接する必要がないので、既存の構造物の強度を劣化させることがない。こうした構成により、既存の構造物に適用する場合に、当該構造物の部材を損傷させることなく、構造上の安全性や作業安全性を確保し、同時に既存鉄骨トラスなどに天井吊材を設置できるという利点がある。

本発明の他の利点は、トラスや張弦梁の縦連結材（床構造の束材に相当する部分）に対して取り付けることができることである。仮にトラスの下弦材や張弦梁の引張材（本願にいう下側横架材）に取り付ける場合には、これら下弦材や引張材は各束材相当部分を境として別々の勾配を有する。従って下弦材や引張材の異なる勾配部分から同じ高さの天井仕上げ面まで天井吊り下げ具を吊り下げるとすれば、各部分毎に異なる長さの天井吊り金具を用意しなければならない。本発明の場合にはそうした手数は必要がない。

図８は、本実施形態の変形例を示したものである。この変形例では、縦連結材１０６を横断面Ｈ形状としている。この場合には、縦連結材１０６の一方のフランジ部１１０とウェブ部１０８とでなるＴ字形断面部分に本発明の取付機構２を適用すればよい。

図９は、本実施形態の他の変形例を示したものである。本例では、本願の天井吊材１２の取付機構２を、張弦梁１００Ｂが有する圧縮材（縦連結材１０６）に適用したものである。

以下、本発明の他の実施形態を説明する。これらの説明において第１実施形態と同じ構造に関しては解説を省略する。

図１０は、本発明の第２実施形態を示している。本実施形態では、挟み込みプレート１２の外端寄りの表面部分に幅調整板材１４を設けている。こうすることで、第１挟持板４及び第２挟持板９のうち幅調整板材１４を設けた側の挟持板が屈曲して、フランジ部１１０に対してより強く圧接するようにすることができる。この挟持板の屈曲を容易とするために、当該挟持板の上端には、図示例のように支持板を設けることを省略するとよい。或いは、図１０に想像線で描くように屈曲を妨げない範囲で小さな支持板を設けてもよい。

幅調整板材１４は、１〜２ｍｍ程度の比較的薄いもので足りる。

図１１及び図１２は、本発明の第２実施形態を示している。本実施形態では、第１実施形態の挟み込みプレートを省略する代わりに、挟持板として屈曲段部付きの挟持板を用いた態様を示している。図示例では、第２挟持板９の幅方向中間部に屈曲段部９ｃを設けている。そして一対の第２挟持板９の第２側部９ａを、図１１に示す如く第１挟持板４の第１側部４ａに締結具１６を用いて直接に締結したときに、一対の第２挟持板９の近い方の側部（内方側部という）９ｃがフランジ部１１０の表面に圧接されるように形成する。そのためには上記屈曲段部９ｃにおける段差を、フランジ部１１０の厚さよりやや小さく設定すればよい。

本実施形態の態様では、加工の手間から、第２挟持板９の上端に第２支持板を設けることを省略している。もっとも図１１に想像線で示すように比較的小さな支持板を設けてもよい。図示例では、第２挟持板に屈曲段部を設ける場合について説明したが、第１挟持板４の両側にそれぞれ屈曲段部を形成してもよい。

図１３及び図１４は、本発明の第３実施形態を示している。本実施形態では、上記第１支持板５又は第２支持板１０の下端を支える補強手段Ｒを設けている。補強手段Ｒは、フランジ部１１０の一方の表面に当接する剛性垂直板２０を、フランジ部１１０の巾方向Ｙに取り付けられ、これらフランジ部１１０及び剛性垂直板２０を両側から挟むようにした固定具２２とで形成している。固定具２２には、従来公知のネジ式クランプなどを用いることができる。剛性垂直板２０は、第１支持板５又は第２支持板１０の下端に突き当てる。そうすることで、剛性垂直板２０とフランジ部１１０との摩擦抵抗により、天井吊材１２０を支持する力を向上させている。

上述の各実施形態及び実施例は、本発明の好適な実施の例を示すものに過ぎない。本発明の技術的範囲には、当該発明の技術的意義に反しない他の実施形態も含まれると解釈すべきである。

２…天井吊材の取付機構 ３…第１部材 ４…第１挟持板 ４ａ…第１側部
５…第１支持板 ８…第２部材 ９…第２挟持板 ９ａ…第２側部
９ｂ…内方側部 ９ｃ…屈曲段部
１０…第２支持板
１２…挟み込みプレート １４…幅調整板材 １６…締結具
１６ａ…ボルト １６ｂ…ナット
２０…剛性垂直板 ２２…固定具
１００…既存構造物 １００Ａ…トラス １００Ｂ…張弦梁
１０２…下側横架材 １０４…上側横架材 １０６…縦連結材
１０６…縦連結材 １０８…ウェブ部 １１０…フランジ部
１２０…天井吊材
Ｃ…挟持手段 ｅ…端部 ｈ１…第１貫通孔 ｈ２…第２貫通孔
Ｒ…補強手段 Ｓ…支持手段 Ｔ…天井仕上げ面

Claims (5)

1. 構造物を構成する上側横架材及び下側横架材の間に並設した一連の縦連結材に対して、横材である天井吊材を後付けで取り付けるための取付機構であり、
   上記縦連結材を両側から挟み付ける挟持手段と、この挟持手段と連続して上記天井吊材を支える支持手段とを有し、
   挟持手段の挟み付けによる、挟持手段と縦連結材との静止摩擦力で、縦連結材に対して係止するように構成しており、
   上記挟持手段は、
   縦方向から見て、縦連結材が有するウェブ部へＴ字状に連結するフランジ部に対して、ウェブ部と反対側から当接する１枚の第１挟持板と、
   ウェブ部の両側から当接する一対の第２挟持板とを含み、
   第１挟持板の両側部、及び、一対の第２挟持板の上記ウェブ部に対する反対側に位置する側部は、上方から見て、上記フランジ部の両端部よりも側外方へ突出しており、第１挟持板の各側部と一対の第２挟持板の対応する側部とを締結具で締結し、この締結具の締結力によりフランジ部を第１挟持板と第２挟持板とを挟持するように設けたことを特徴とする、天井吊材用の取付機構。
2. 一枚の第１挟持板の両側部と第２挟持板の対応する側部との間にウェブ部と略同様の厚みの挟み込みプレートを介挿させたことを特徴とする、請求項１記載の天井吊材用の取付機構。
3. 挟み込みプレートの側外方の端部の厚みを側内方の端部の厚みより大とし、第１挟持板又は第２挟持板が弯曲してフランジ部へ圧接するように形成したことを特徴とする、請求項２記載の天井吊材用の取付機構。
4. 上記支持手段として、第１挟持板の上端部及び第２挟持板の上端部の一方又は双方から、当該上端部に連設した剛性を有する支持板を水平方向へ突出したことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の天井吊材用の取付機構。
5. フランジ部の一方の表面に当接した剛性垂直板と、これらフランジ部及び剛性垂直板を両側から挟む固定具とを具備する補強手段を設け、
   上記剛性垂直板の上端を第１支持板又は第２支持板の下端に突き当てたことを特徴とする、請求項１から請求項４の何れかに記載の天井吊材用の取付機構。