JP6430277B2

JP6430277B2 - 構築物における天井側非構造材の崩落防止方法およびその構造

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Publication number: JP6430277B2
Application number: JP2015022574A
Authority: JP
Inventors: 五十嵐　俊一; 俊一五十嵐
Original assignee: 構造品質保証研究所株式会社
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2015-02-06
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2035-02-06
Also published as: JP2016145474A

Description

本発明は、建築物、土木構造物等を含む構築物における天井材等の天井側仕上げ材およびエアコン、ダクト、配管等の天井側設備（本明細書では、これらを「天井側非構造材」と総称する。）の地震等による崩落を防止する方法およびその構造に関する技術である。

大地震で天井等が崩落して多数の死傷者を出したり、施設が長期に亘り使えなくなる事態が、２０１１年３月１１日の震災等で生じており、これを解決することは、社会的な要請である。そして、このような要請を受けて、「天井等の非構造材の落下事故防止ガイドライン」（非特許文献１）および「天井等の非構造材の落下に対する安全対策指針・同解説」（非特許文献２）が日本建築学会から公表されるなど、国、学会等が対策方法を検討している。

日本建築学会：非構造材の安全性評価及び落下事故防止に関する特別調査委員会：「天井等の非構造材の落下事故防止ガイドライン」２０１３年３月４日日本建築学会：「天井等の非構造材の落下に対する安全対策指針・同解説」２０１５年１月２０日

しかし、非特許文献１，２等で提案されている従来技術は、いずれも天井材下地のクリップをビス入りのものに取り換えて落下を防止したり、吊りボルトの間に鉄製の斜材を入れて揺れを抑えたりするために剛結するものであることから、施工が困難である上に、想定を超える揺れに遭遇した際には依然として崩落、落下するおそれを免れないという課題がある。また、天井材については、落下しても人命を傷つけない軽量なものに置き換えることも提案されてはいるものの、このような軽量化された天井材ではそれ自体の設置理由であったはずの吸音、遮熱等の所要性能を十分には発揮させることができなくなるおそれがある。また、フェイルセーフとして、例示されている落下防止ネットは、意匠性が低く、定着部分のディテールに注意を払う必要があること、また、落下防止ワイヤは、天井板そのものの落下防止を行うには不向きであることは非特許文献２にも述べられているとおりである。

本発明は、従来技術にみられた上記課題に鑑みてなされたものであり、構築物の仕上げ材、設備等からなる天井側非構造材を安定的に支持して地震等による崩落を防止することができる構築物における天井側非構造材の崩落防止方法および崩落防止構造を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、そのうちの第１の発明（崩落防止方法）は、梁や柱などの躯体側構造材で囲繞された天井側の所定区画領域内に設置されている天井側非構造材を支持対象部材とし、該天井側非構造材のそれぞれは、扁平で、引張以外の剛性が、前記支持対象部材の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物からなる複数本の高延性材により略均等に保持させた状態のもとでそれぞれの一端部側と他端部側とを、天井懐内に位置する中途部位のそれぞれに緩みを持たせながら近傍に位置する前記躯体側構造材に各別に高靱性接着剤および／または止着金具を用いて定着して形成される定着部を介して支持させることを最も主要な特徴とする。

また、第１の発明において前記天井側非構造材が前記所定区画領域内に位置する区画内天井材である場合、前記高延性材は、前記区画内天井材に対し縦横２ｍ程度の間隔で各２本ずつ以上を該区画内天井材の下表面側と対面する保持面のそれぞれを高靱性接着剤を介して前記下表面側に接合させた状態のもとで下支え可能に略直交配置し、前記高延性材のそれぞれの前記一端部と前記他端部とは、対応する位置関係にある前記区画内天井材におけるそれぞれの周縁部に各別に設けられているスリットを介して天井懐内へと引き込んで前記躯体側構造材に各別に定着して前記区画内天井材を支持するするするのが望ましい。この場合、前記天井側非構造材には、前記区画内天井材側に取り付けられている照明灯や換気扇等の天井側設置器具を含むこともできる。

さらに、第１の発明において前記天井側非構造材が前記所定区画領域内の１以上の天井懐設置器具である場合、前記高延性材は、１の前記天井懐設置器具に対し少なくとも２本を該天井懐設置器具に対し保持を可能に配置し、前記高延性材のそれぞれの前記一端部側と前記他端部側とは、天井懐内にて前記躯体側構造材に各別に定着して前記天井懐設置器具を支持するのが望ましい。

一方、第２の発明（崩落防止構造）は、請求項１ないし４のいずれかに記載の天井側非構造材の崩落防止方法を用いて前記支持対象部材である前記天井側非構造材のそれぞれを前記躯体側構造材に各別に支持させたことを最も主要な特徴とする。この場合、前記定着部と前記スリットとの間、または前記定着部と前記天井懐設置器具との間に位置する前記高延性材を１００ｍｍ程度までの長さの緩みを持たせて設置するのが望ましい。

請求項１に記載の発明によれば、天井側の所定区画領域内に設置されている支持対象部材としての天井側非構造材は、複数本の高延性材で略均等に保持させた状態のもとでそれぞれの一端部側と他端部側とを、天井懐内に位置するそれぞれの中途部位に緩みを持たせながら近傍に位置する前記躯体側構造材に各別に定着して安定的に支持させることができるので、地震発生時に確実にその崩落を防止して地震災害の軽減に資するところが大きい。また、高延性材は、適度の緩みをもたせて定着されているので、その定着作業時や大地震等で震動した際にも、配管等の設備、既存の吊り金具等を傷めることもない。

しかも、高延性材は、扁平で、引張以外の剛性が、前記支持対象部材の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物により形成されていることから、曲げたり、ひねったりすることで天井懐内の既設の諸設備や既存の吊り具等を容易にかわすことができるので、これらの既設の諸設備や既存の吊り金具等を傷めたりせずに迅速に施工することができる。また、定着場所と施工方法については、現地の状況に臨機応変に対応すべく柔軟に適宜選択することができので、工事が不可能になるということもない。また、高延性材の一端部と他端部との躯体側構造材側への定着は、各別に高靱性接着剤および／または止着金具を用いて形成される定着部により確実に行うことができる。さらに、施工は、事前の調査に基づいて、高延性材および定着部の配置と仕様とを決めて、これに従って簡単な手作業で実施することができることになる。

請求項２に記載の発明によれば、天井側非構造材が区画内天井材であることから、高延性材は、縦横２ｍ程度の間隔で各２本ずつ以上を区画内天井材の下表面側に略直交配置し、それぞれの保持面を高靱性接着剤を介して区画内天井材側に接合させた上で、それぞれの一端部と他端部とをスリットを介して天井懐内に引き込んで躯体側構造材に各別に定着することで、区画内天井材を一単位としてその全体を安定的に支持することができる。

しかも、高延性材は、扁平で、引張以外の剛性が、前記支持対象部材の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物により形成されているので、区画内天井材の下表面側に見えるように設置しても、目立たないばかりでなく、さらに塗装を施すことでほとんど気づかれなくすることができるので、施工後であっても区画内天井材の下表面側の美観を損ねることもない。また、落下防止ネットのような意匠性の問題も生じにくい。

請求項３に記載の発明によれば、天井側非構造材には、区画内天井材側に取り付けられている照明灯や換気扇等の天井側設置器具が含まれるので、該天井側設置器具も区画内天井材側と一体的に高延性材で支持することで、天井側設置器具側が区画内天井材側から離脱して崩落するのを確実に防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、高延性材は、定着部と前記スリットとの間にひねりを持たせて設置され、定着部は、躯体側構造材の側面に設けられるので、天井材等が崩落しようとして高延性材に生ずる張力（鉛直力）に対して概ね並行な面になり、定着部を構成する高靱性接着剤、あるいはボルトに対して、抵抗力がせん断力となって作用するので、定着部により形成される定着機構に安定した効果を発揮させることができる。

請求項５記載の発明によれば、天井側非構造材が所定区画領域内の１以上の天井懐設置器具であることから、高延性材は、１の天井懐設置器具に対し少なくとも２本で吊持するように保持させた状態のもとでそれぞれの一端部側と他端部側とを天井懐内にて躯体側構造材に各別に定着することで、天井懐内の天井懐設置器具を個別に安定的に支持することができる。

請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかに記載の天井側非構造材の崩落防止方法を用いて支持対象部材である天井側非構造材のそれぞれを躯体側構造材に各別に安定的に支持させて、地震発生時に確実にその崩落を防止することができる。また、高延性材は、容易にひねったり、曲げたりでき、削孔できるので、梁・スラブ等の側面にビス等を用いた単純明快な機械的定着機構を形成できるので、落下防止ワイヤのように定着部のディテールの設計・施工によって効果が限られるといったような問題を少なくすることができる。さらに、高延性材、定着部の重量は、従来法に用いられる吊り金具、ワイヤーなどに比べて小さく、重量増による危険性の増大をほとんどなくすことができる。また、高延性材、定着部に用いる止着金具自体が落下して人命に危害を加えたり、設備を破損したりする危険性もほとんどなくすことができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれかに記載の天井側非構造材の崩落防止方法を用いて支持対象部材である天井側非構造材のそれぞれを躯体側構造材に各別に安定的に支持させた際に、定着部とスリットとの間、または定着部と天井懐設置器具との間に位置する高延性材を１００ｍｍ程度までの長さの緩みを持たせて設置してあるので、その定着作業時や大地震等で震動した際にも、配管等の設備、既存の吊り金具等を傷めることもない。

天井材および天井懐内の所定区画領域内の支持対象部材としての天井側非構造材を高延性材で支持させた際の躯体側構造材への定着状況を、区画内天井材と天井懐設置器具であるエアコン室内機とを例に一部を省略して示す斜視図。図１との対応関係のもとで天井側非構造材を支える高延性材の定着状態を示す説明図であり、そのうちの（ａ）は正面視方向での説明図を、（ｂ）は平面視方向での説明図をそれぞれ示す。本発明においてＲＣ梁、柱、スラブ等の躯体側構造材に高延性材を定着する際の定着部の詳細を示すものであり、そのうちの（ａ）は要部説明図を、（ｂ）は（ａ）において一点鎖線で囲繞した部分の拡大図をそれぞれ示す。本発明において構築物が鉄骨構造である場合に、スラブの下面を形成するデッキプレート等のリブ部に高延性材を定着する際の定着部の詳細説を示すものであり、そのうちの（ａ）は要部説明図を、（ｂ）は（ａ）において一点鎖線で囲繞した部分の拡大図をそれぞれ示す。本発明において区画内天井材に設けられたスリットと高延性材との配置関係を示す要部詳細図。

本発明は、第１の発明である構築物における天井側非構造材の崩落防止方法と、第２の発明である構築物における天井側非構造材の崩落防止構造とで構成されており、基本的には、図１および図２に示されているように、ＲＣ梁（大梁、小梁）１ａやスラブ１ｂや柱１ｃ等の躯体側構造材１で囲繞された天井側の所定区画領域３内に設置されている天井側非構造材２を支持対象部材とし、該天井側非構造材２のそれぞれは、扁平で、引張以外の剛性が、前記支持対象部材の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物からなる複数本の高延性材１１の支持面１２により略均等に下支えさせた状態のもとでそれぞれの一端部１３側と他端部１４側とを、天井懐６内に位置する各中途部位１５のそれぞれに緩みを持たせながら近傍に位置する躯体側構造材１に高靱性接着剤２および／または止着金具３１を用いて各別に形成される定着部４１を介して定着して支持させることで行われる。なお、止着金具３１の詳細については、後述するが、基本的にはボルト、プレート、後施工アンカーボルト等の一般材料を所望に応じて適宜使用することができる。

この場合、天井側の所定区画領域３とは、例えば図２に示されているように、天井側のＲＣ梁（大梁、小梁）１ａやスラブ１ｂや柱１ｃなどの躯体側構造材１と天井材（後述する区画内天井材４）により囲繞されている例えば、８ｍ×８ｍ程度の面領域をいい、該所定区画領域３内に位置する天井側非構造材２が本発明における支持対象部材となる。

また、本発明における天井側非構造材２には、天井板４ａや吸音板４ｂなどのような所定区画領域３内に位置する区画内天井材４と、該区画内天井材４の下表面側に取り付けられている照明器具や換気扇などの天井側設置器具（図示せず）が含まれるほか、エアコン室内機８や図示しないダクトや配管などのように天井懐６側の所定区画領域３内に設置されている天井懐設置器具７も含まれる。

本発明に用いられる高延性材１１は、その支持面１２を介して天井側非構造材２を下支えした状態のもとで一端部１３側と他端部１４側とがコンクリート打ちされたＲＣ梁（大梁、小梁）１ａやスラブ１ｂなどからなる躯体側構造材１に定着することで配置される。

本発明に用いられる、扁平で、引張以外の剛性が、支持対象部材の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物からなる高延性材１１とは、ポリエステル繊維をテープ状に織成したものをいい、その具体的な諸元は、次の表１のとおりである。高延性材１１の種別については、既に出願人により製品化されている高延性材Ａ（本出願人会社の製品名「ＳＲＦ１００Ｗ９０」）と高延性材Ｂ（同製品名「ＳＲＦ２００Ｗ１００」）とがあり、施工現場の具体的な状況に応じて適宜使い分けられる。

また、本発明に用いられる高靱性接着剤２１は、ウレタン系の一液性、無溶剤、湿気硬化タイプの剥離限界変位の大きい接着剤を好適に用いることができ、その具体的な諸元は、次の表２に示すとおりである。また、高靱性接着剤２１の種別については、既に出願人により製品化されている表２の高靱性接着剤Ａ（本出願人会社の製品名「ＳＲＦ２０」）と高靱性接着剤Ｂ（同製品名「ＳＲＦ３０」）とがあり、施工現場の具体的な状況に応じて適宜使い分けられる。

図３は、躯体側構造材１がＲＣ梁１ａである場合を例に、高延性材１１の一端部１３と他端部１４とを定着する際の定着部４１の詳細例を示す説明図であり、各定着部４１に用いられる高靱性接着剤２１については、表２における高靱性接着剤Ｂが用いられている。また、止着金具３１については、幅が９０ｍｍ前後で厚さが１．０ｍｍ前後の２枚のＳＵＳ板３２と例えば規格番号がＭ１０の１本の金属拡張アンカー３３とで構成されたものが用いられている。

ここで、図３に基づいて定着部４１の構造例を説明すれば、ＲＣ梁１ａの垂直な表面に沿わせるようにして高延性材１１の一端部１３または他端部１４が取り付けられる。

これを高延性材１１の一端部１３を取り付ける場合を例により具体的に説明すれば、図３（ａ）に示されているように、ＲＣ梁１ａの表面側に定着させるために上方に向けて配置される高延性材１１の一端部１３は、先端部１３ａ側を下方に向けて折り返し部１６を介して折り返すことで往路片部１７と復路片部１８との二枚重ねとなってＲＣ梁１ａの表面側に配置される。

そして、ＲＣ梁１ａの表面上に位置する高延性材１１の往路片部１７と復路片部１８との間と復路片部１８上との二カ所には、図３（ｂ）に示されているように、各１個の通孔３２ａを備えるＳＵＳ板３２が相互に対向する位置関係のもとで配置される。このとき、往路片部１７と復路片部１８との間に位置するＳＵＳ板３２は、高靱性接着剤（高靱性接着剤Ｂ）２１を介して往路片部１７と復路片部１８とのそれぞれの内側面側に接合される。また、ＲＣ梁１ａの表面と直面する往路片部１７の外側面側も高靱性接着剤（接着剤Ｂ）２１を介してＲＣ梁１ａの表面側に接合される。

また、この場合における定着部４１は、１本の金属拡張アンカー３３を一方のＳＵＳ板３２の通孔３２ａ→高延性材１１の復路片部１８→一方のＳＵＳ板３２の通孔３２ａ→往路片部１７の順に挿通させた上で、ＲＣ梁１ａの表面側へと打ち込むことで形成される。上記の例で、定着部４１には、必ずしも高靱性接着剤２１を用いなくてもよい。

図４は、躯体側構造材１としての梁１ａ、柱１ｃが耐火被覆されていて定着部を設けることが困難な際において、スラブ１ｂの下底部がフラットデッキ３５である場合を例に、高延性材１１の一端部１３または他端部１４を定着する際の定着部４１の詳細例を示す説明図であり、各定着部４１における高靱性接着剤２１としては、表２における高靱性接着剤Ｂが用いられている。また、止着金具３１については、幅が９０ｍｍ前後で厚さが１．０ｍｍ前後の２枚のＳＵＳ板３４と、フラットデッキ３５と、二組のボルト３８とナット３９とのセットと、１本のボルト３８に対し各２枚用意されるワッシャー４０とで構成されたものが用いられている。

ここで、図４（ａ）に基づいて定着部４１の構造例を説明すれば、下方に向けて略二等辺三角形状を呈して突出するように折曲形成されてスラブ１ｂの下底部を形成するフラットデッキ３５が備えるリブ３６の左側斜面３６ａと右側斜面３６ｂとのいずれかの斜面、図示例では右側斜面３６ｂを利用して高延性材１１の一端部１３または他端部１４が取り付けられる。なお、リブ３６の左側斜面３６ａと右側斜面３６ｂとには、相互に対向する位置関係のもとで横列方向に各２個のボルト用孔３７が穿設されている。

これを高延性材１１の一端部１３を取り付ける場合を例により具体的に説明すれば、図４（ｂ）に示されているように、フラットデッキ３５側に定着させるために上方に向けて配置される高延性材１１の一端部１３は、その先端部１３ａ側を折り返し部１６を介して下方に向けて折り返すことで往路片部１７と復路片部１８との二枚重ねとなってリブ３６の右側斜面３６ｂ側に配置される。

そして、リブ３６の右側斜面３６ｂ上に位置する高延性材１１の往路片部１７と復路片部１８との間と復路片部１８上との二カ所には、横列方向に各２個の通孔３４ａを備えるＳＵＳ板３４が相互に対向する位置関係のもとで配置される。このとき、往路片部１７と復路片部１８との間に位置する一方のＳＵＳ板３４は、高靱性接着剤（高靱性接着剤Ｂ）２１を介して往路片部１７と復路片部１８とのそれぞれの内側面側に接合される。また、また、リブ３６の右側斜面３６ａと対面する位置にある往路片部１７も高靱性接着剤（高靱性接着剤Ｂ）２１を介して支持片部３６の右側斜面３６ｂ側に接合される。

そして、この場合における定着部４１は、それぞれのボルト３８に１枚のワッシャー４０を介在させた上で、一方のＳＵＳ板３４の通孔３４ａ→高延性材１１の復路片部１８→他方のＳＵＳ板３４の通孔３４ａ→往路片部１７→リブ３６の右側斜面３６ｂのボルト用孔３７→左側斜面３６ａのボルト用孔３７の順に貫通させ、さらに１枚のワッシャー４０を介在させた上でナット３９を緊締することで形成される。

次に、以上に述べた定着部４１を介して高延性材１１を定着することで支持される支持対象部材としての天井側非構造材２が所定区画領域３内に位置する軽量な区画内天井材４である場合を例に、図２に基づいて第１の発明を説明する。

すなわち、図２（ｂ）に示されているように、区画内天井材４に対し縦横２ｍ程度の間隔で各２本ずつ以上、図２（ｂ）に示す例では縦横各３本ずつ用意される高延性材１１は、図２（ａ）に示されているように区画内天井材４の下表面側と対面する保持面１２のそれぞれを高靱性接着剤２１を介して下表面に接合させた状態のもとで、縦横方向でのそれぞれの安定的な下支えを可能に略直交配置される。

また、各高延性材１１の一端部１３と他端部１４とは、それぞれが対応する位置関係にある区画内天井材４におけるそれぞれの周縁部５に各別に設けたスリット５ａを介して天井懐７内へと引き込む。なお、図２（ｂ）中の符号５６は、定期点検用の点検口を示す。

図５は、区画内天井材４の周縁部５に設けられたスリット５ａと高延性材１１との配置関係を詳細に示す説明図である。同図によれば、天井板４ａとその下面に一体的に配置される吸音板４ｂとで構成されている区画内天井材４は、る野縁材５１を介して支持されている。また、該野縁材５１は、チャンネルクリップ５２を介して天井懐７内の野縁材受け５３に連結されており、該野縁材受け５３は、吊り金具５４を介して例えばスラブ１ｂ側に支持されている。

また、区画内天井材４は、使用される高延性材の本数とその位置により特定される周縁部５の適宜位置にスリット５ａが各別に形成されており、図１、図２および図５に示されているように、これらのスリット５ａを介して各高延性材のそれぞれの一端部１３と他端部１４とを天井懐６内へと引き込むことができるようになっている。

そして、天井懐６内に引き込まれた高延性材１１の一端部１３と他端部１４とは、それぞれの中途部位１５に緩みを持たせた状態のもとで近傍に位置する躯体側構造材１に各別に既に説明した定着部４１を形成して定着することにより、それぞれの保持面１２を介して区画内天井材４がその下表面側から各別に下支えされた状態で支持されることになる。なお、この場合の高延性材１１の中途部位１５における緩みの程度は、１カ所につき、定着部４１からスリット５ａまでの間で１００ｍ程度までとするのが好ましい。また、高延性材１１の一端部１３と他端部１４とを各別に天井懐６側に引き込んだ後の各スリット５ａは、パテなどの適宜の充填材５５を用いて穴埋めされる。

さらに、定着部４１を介して高延性材１１を定着することで支持される天井側非構造材２が所定区画領域３内の天井懐設置器具７のひとつであるエアコン室内機８である場合を例に第１の発明を説明する。

すなわち、天井懐設置器具７としてのエアコン室内機８は、図１および図２に示されているように、天井カセット型タイプのもであり、天井懐６側にて例えばスラブ１ｂ側に四隅の吊元部９を介して吊持されている。この場合、２本の高延性材１１は、吊元部９の各側面９ａの少なくとも２カ所に設けられている把手等の把持金具１０に対応部位を各別に巻き付けたり結び付けて形成される保持部１９を介することでエアコン室内機８の吊持を可能に配置される。

そして、高延性材１１のそれぞれの一端部１３側と他端部１４側とは、天井懐７内にて躯体側構造材１に対し、既に説明した定着部４１を形成して各別に定着することにより、天井懐設置器具７としてのエアコン室内機８は、吊元部９にあって対面する両側面９ａ側に位置して各別に形成されるそれぞれの保持部１９を介することで吊持するようにして保持されることになる。なお、この場合の高延性材１１の中途部位１５における緩みの程度は、１カ所につき、定着部４１からエアコン室内機９がその吊元部９までの間で１００ｍ程度までとするのが好ましい。

一方、第２の発明（崩落防止構造）は、以上に述べたいずれかの第１の発明（崩落防止方法）を用いて支持対象部材である天井側非構造材２のそれぞれを躯体側構造材１に各別に支持させたことを特徴としている。この場合、定着部４１とスリット５ａとの間、または定着部４１と天井懐設置器具７との間の中途部位１５に位置する高延性材１１を１００ｍｍ程度までの長さの緩みを持たせて設置するのが望ましい。

次に、本発明についての安全性を照査する方法を述べる。以下、個々の数値は、事務所等の一般建物における代表的な値であり、個々の施設の区画内天井材４等の天井側非構造材２の重量、寸法、数量に応じて変更することとする。まず、荷重条件についてみれば、一般的な天井材等は、合計で２０ｋｇｆ／ｍ^２（＝２００Ｎ／ｍ^２）程度の重量である。８ｍ×８ｍの補強範囲に位置する区画内天井材４であれば、総重量Ｗは、次の「数１」の式で求めることができる。

また、高延性材１１の破断について検討すれば、表１の高延性材Ａの破断張力Ｑｕは、一本当たりについて、次の「数２」の式から求めることができる。

しかも、図１に示されているように、高延性材１１（表１の高延性材Ａ）は、８ｍ×８ｍの補強範囲に位置する区画内天井材４を６本で吊っている。仮に、この半数しか効かない場合でも、一本当たりの張力Ｑは、次の「数３」の式に示すように、破断張力を遙かに下回るので、天井材等が崩落しようとして、高延性材１１に張力が発生しても、該高延性材１１は破断しない。

また、天井カセットタイプのエアコン室内機８の重量（Ｗ）は、Ｗ＝４０ｋｇｆ＝４００Ｎ前後である。これを図１および図２（ｂ）に示すように２本の高延性材１１で支持する。仮に半数のみ有効であるとした場合でも、一本当たりの張力Ｑは、次の「数４」の式に示すように、破断張力Ｑｕを遙かに下回るので、これが崩落しようとして高延性材１１に張力が発生しても、該高延性材１１は破断しない。

次いで、定着部４１の破壊について検討すれば、図２（ｂ）に示されているように、８ｍ×８ｍの補強範囲に位置する区画内天井材４に対して定着部４１が１２カ所、エアコン室内機８の吊元部９に対して定着部４１が４カ所それぞれ設けられている。定着部４１の強度は、高延性材１１の高靱性接着剤２１に対する剥離限界強度Ｆｅ、ボルト３８のせん断破壊Ｆｓのうち、小さい方で決まる。このうち、高延性材１１の高靱性接着剤２１に対する剥離限界強度Ｆｅは、次の「数５」の式で求めることができる。ただし、ｗは高延性材１１の幅、Ｅｆは有効ヤング率、ｔは厚さであり、表１に記載している。また、Ｇｆは高靱性接着剤２１の界面剥離エネルギーであり、表２に記載している。

また、ボルト（例えば、Ｍ６ＳＵＳ、一か所につき２本使用）３８のせん断強度Ｆｓは、有効断面積（２０．１ｍｍ^２）と許容応力度（１３５Ｎ／ｍｍ^２）とを乗じる次の「数６」の式により求めることができる。

したがって、定着部４１の強度Ｆｕは、次の「数７」の式から求めることができる。

図２（ｂ）に示す例では、１２カ所の定着部４１があり、仮に、半数のみ有効な場合であっても、一か所当たりに作用する力Ｆは、次の「数８」の式に示すように定着部４１の強度Ｆｕを下回るので、定着部４１が破壊されることはない。

したがって、図２（ｂ）に示す構造は、８ｍ×８ｍの補強範囲に位置する区画内天井材４およびエアコン室内機８の崩落を防止する強度を有するものであることが確認された。

以上に述べたように、第１の発明（崩落防止方法）によれば、天井側の所定区画領域３内に設置されている支持対象部材としての天井側非構造材２は、複数本の高延性材１１の保持面１２を介して略均等に下支えさせた状態のもとでそれぞれの一端部１３側と他端部１４側とを、天井懐７内に位置するそれぞれの中途部位１５に緩みを持たせながら近傍に位置する躯体側構造材１に各別に定着して安定的に支持させることができるので、地震発生時に確実にその崩落を防止して地震災害の軽減に資するところが大きい。また、高延性材１１は、適度の緩みをもたせて定着されているので、その定着作業時や大地震等で震動した際にも、配管等の設備、既存の吊り金具等の天井懐設置器具７を傷めることもない。

さらに、本発明の設置法により、定着部４１付近の高延性材１１は概ね鉛直方向を向いており、崩落しようとする物体の荷重を張力として受けることになる。一方、従来からある崩落防止ネットの定着部は、ほぼ水平に張られたケーブル張力の鉛直方向分力で落下防止しようとすることが多く、崩落しようとする物体の重量に比べて非常に大きな張力を受ける危険性が非特許文献２でも指摘されている。また、吊りボルト等は鉛直方向に設置されている点では、本発明と同様であるが、吊りボルト自体に曲げ、せん断剛性があり、地震による揺れで左右に天井材等が変位した場合に、取り付け部位、および定着部に直接様々な荷重が作用して破壊する可能性がある。本発明は、緩みを持たせて、ほぼ鉛直方向に設置した引張以外の剛性がほとんどない高延性材１１で天井材等を吊る構造を用いることでこれらの問題を避けている。

しかも、高延性材１１は、扁平で、引張以外の剛性が、支持対象部材である天井側非構造材２の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物により形成されていることから、曲げたり、ひねったりすることで天井懐６内の既設の諸設備や既存の吊り金具５４等を容易にかわすことができるので、これらの既設の諸設備や既存の吊り具等を傷めたりせずに迅速に施工することができる。また、定着場所と施工方法については、現地の状況に臨機応変に対応すべく柔軟に適宜選択することができので、工事が不可能になるということもない。また、高延性材１１の一端部１３と他端部１４との躯体側構造材１側への定着は、高靱性接着剤２１と止着金具３１とを用いて形成される定着部４１により確実に行うことができる。さらに、施工は、事前の調査に基づいて、高延性材１１および定着部４１の配置と仕様とを決めて、これに従って簡単な手作業で実施することができることになる。

また、第１の発明において天井側非構造材２が軽量な区画内天井材４である場合には、縦横各３本ずつ、高延性材１１を区画内天井材４の下表面側に略直交配置し、それぞれの保持面１２を高靱性接着剤２１を介して区画内天井材４側に接合させた上で、それぞれの一端部１３と他端部１４とをスリット５ａを介して天井懐６内に引き込んで躯体側構造材１に各別に定着することで、区画内天井材４を一単位としてその全体を安定的に支持することができる。

しかも、高延性材１１は、扁平で、引張以外の剛性が、支持対象部材である天井側非構造材２の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物により形成されているので、区画内天井材４の下表面側に見えるように設置しても、目立たないばかりでなく、さらに塗装を施すことでほとんど気づかれなくすることができるので、施工後であっても区画内天井材４の下表面側の美観を損ねることもない。

さらに、高延性材１１が定着部４１とスリット５ａとの間にひねりを持たせて設置され、定着部４１が躯体側構造材１の側面１ｄに設けられている場合には、天井材等が崩落しようとして高延性材１１に生ずる張力（鉛直力）に対して概ね並行な面になり、定着部４１を構成する高靱性接着剤２１、あるいはボルト３８に対して、抵抗力がせん断力となって作用するので、定着部４１により形成される定着機構に安定した効果を発揮させることができる。

また、第１の発明において区画内天井材４側に取り付けられている照明灯や換気扇等の天井側設置器具（図示せず）も天井側非構造材２に含まれる場合には、該天井側設置器具も区画内天井材４側と一体的に高延性材１１で支持することで、天井側設置器具側が区画内天井材４側から離脱して崩落するのを確実に防止することができる。

さらに、天井側非構造材２が所定区画領域３内の１以上の天井懐設置器具７である場合には、高延性材１１を１の天井懐設置器具７に対し少なくとも２本で吊持するように保持させた状態のもとでそれぞれの一端部１３側と他端部１４側とを天井懐６内にて躯体側構造材１に各別に定着することで、天井懐６内の天井懐設置器具７を個別に安定的に支持することができる。

一方、第２の発明（崩落防止構造）によれば、請求項１ないし４のいずれかに記載の構築物の天井側非構造材の崩落防止方法を用いて支持対象部材である天井側非構造材２のそれぞれを躯体側構造材１に各別に支持させてあるので、支持対象部材としての天井側非構造材２のそれぞれを躯体側構造材１に各別に安定的に支持させることで、地震発生時に確実にその崩落を防止することができる。また、高延性材１１は、容易にひねったり、曲げたりでき、削孔できるので、梁１ａ・スラブ１ｂ等の側面にビス等を用いた単純明快な機械的定着機構を形成でき、崩落防止ネットのように定着部のディテールの設計・施工によって効果が限られるといったような問題を少なくすることができる。さらに、高延性材１１、定着部４１の重量は、従来法に用いられる吊り金具、ワイヤーなどに比べて小さく、重量増による危険性の増大をほとんどなくすことができる。また、高延性材１１、定着部４１に用いるボルト３８やプレート等からなる止着金具３１自体が落下して人命に危害を加えたり、設備を破損したりする危険性もほとんどなくすことができる。しかも、このとき、、定着部４１とスリット５ａとの間、または定着部４１と天井懐設置器具７との間に位置する高延性材を１００ｍｍ程度までの長さの緩みを持たせて設置してあれば、その定着作業時や大地震等で震動した際にも、配管等の設備、既存の吊り金具等を傷めることもない。

１躯体側構造材
１ａ梁（大梁、小梁）
１ｂスラブ
１ｃ柱
１ｄ側面
２天井側非構造材
３所定区画領域
４区画内天井材
４ａ天井板
４ｂ吸音板
５周縁部
５ａスリット
６天井懐
７天井懐設置器具
８エアコン室内機
９吊元部
９ａ側面
１０把持金具
１１高延性材
１２保持面
１３一端部
１３ａ先端部
１４他端部
１４ａ先端部
１５中途部位
１６折り返し部
１７往路片部
１８復路片部
１９保持部
２１高靱性接着剤
３１止着金具
３２ＳＵＳ板
３２ａ通孔
３３金属拡張アンカー
３４ＳＵＳ板
３４ａ通孔
３６フラットデッキ
３６リブ
３６ａ左側斜面
３６ｂ右側斜面
３７ボルト用孔
３８ボルト
３９ナット
４０ワッシャー
４１定着部
５１野縁材
５２チャンネルクリップ
５３野縁材受け
５４吊り金具
５５充填材
５６点検口

Claims

梁や柱などの躯体側構造材で囲繞された天井側の所定区画領域内に設置されている天井側非構造材を支持対象部材とし、
該天井側非構造材のそれぞれは、扁平で、引張以外の剛性が、前記支持対象部材の剛性より無視できるほど小さいテープ状織物からなる複数本の高延性材により略均等に保持させた状態のもとでそれぞれの一端部側と他端部側とを、天井懐内に位置する中途部位のそれぞれに緩みを持たせながら近傍に位置する前記躯体側構造材に各別に高靱性接着剤および／または止着金具を用いて定着して形成される定着部を介して支持させることを特徴とする構築物における天井側非構造材の崩落防止方法。
前記天井側非構造材は、前記所定区画領域内に位置する区画内天井材であり、
前記高延性材は、前記区画内天井材に対し縦横２ｍ程度の間隔で各２本ずつ以上を該区画内天井材の下表面側と対面する保持面のそれぞれを高靱性接着剤を介して前記下表面側に接合させた状態のもとで下支え可能に略直交配置し、
前記高延性材のそれぞれの前記一端部と前記他端部とは、対応する位置関係にある前記区画内天井材におけるそれぞれの周縁部に各別に設けられているスリットを介して天井懐内へと引き込んで前記躯体側構造材に各別に定着して前記区画内天井材を支持する請求項１に記載の構築物における天井側非構造材の崩落防止方法。
前記天井側非構造材には、前記区画内天井材側に取り付けられている照明灯や換気扇等の天井側設置器具を含む請求項２に記載の構築物における天井側非構造材の崩落防止方法。
前記高延性材は、前記定着部と前記スリットとの間にひねりを持たせて設置され、前記定着部は、前記躯体側構造材の側面に設ける請求項１ないし３のいずれかに記載の構築物における天井側非構造材の崩落防止方法。
前記天井側非構造材は、前記所定区画領域内における１以上の天井懐設置器具であり、
前記高延性材は、１の前記天井懐設置器具に対し少なくとも２本を該天井懐設置器具に対し保持を可能に配置し、
前記高延性材のそれぞれの前記一端部側と前記他端部側とは、天井懐内にて前記躯体側構造材に各別に定着して前記天井懐設置器具を支持する請求項１に記載の構築物における天井側非構造材の崩落防止方法。
請求項１ないし５のいずれかに記載の天井側非構造材の崩落防止方法を用いて前記支持対象部材である前記天井側非構造材のそれぞれを前記躯体側構造材に各別に支持させたことを特徴とする構築物における天井側非構造材の崩落防止構造。
請求項１ないし５のいずれかに記載の天井側非構造材の崩落防止方法を用いて前記支持対象部材である前記天井側非構造材のそれぞれを前記躯体側構造材に各別に支持させた際、前記定着部と前記スリットとの間、または前記定着部と前記天井懐設置器具との間に位置する前記高延性材を１００ｍｍ程度までの長さの緩みを持たせて設置した請求項６に記載の構築物における天井側非構造材の崩落防止構造。