JP7063058B2 - 根太材及び天井構造 - Google Patents

Description

本発明は、根太材及び天井構造に関する。

下記特許文献１～特許文献３には、壁や天井等の一部を構成する下地部材が開示されている。これらの文献に記載された下地部材は、矩形状の鋼板が所定の断面形状に折り曲げられること等により形成されており、壁や天井等を構成する第１部材及び第２部材が、下地部材に接合されている。そして、第１部材と第２部材との間に下地部材が介在されて第１部材と第２部材とが離間していることによる距離減衰、及び第１部材と第２部材との間に上記断面形状の下地部材を介在させることによる共振回避により、第１部材から第２部材に伝達される振動を低減することが可能となっている。

米国特許第３０９０１６４号明細書 米国特許第３３９１５０８号明細書 特許第５６００６４６号公報

しかしながら、以上説明した下地部材は、構造部材としての機能を備えていない。従って、当該下地部材の構成を天井構造に適用した場合には、構造部材である根太材に対して当該下地部材を接合する必要があり、天井を構成する部材数および施工時の手間が増加する。また、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を抑制できることが望ましい。

本発明は上記事実を考慮し、部材数および施工時の手間の増加を招くことなく、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を安定的に低減することができる根太材及び天井構造を得ることが目的である。

請求項１記載の根太材は、建物の天井面材を支持する根太材であって、長手方向から見て長手方向と直交する方向に対向して配置された第１フランジ部及び第２フランジ部と、前記第１フランジ部の一方側の端と前記第２フランジ部の一方側の端とをつなぐウェブ部と、を備え、長手方向から見て前記第１フランジ部の他方側の端を通りかつ前記ウェブ部と平行に延びる基準線上又は該基準線に対して前記ウェブ部とは反対側に位置する第２フランジ部の一部分が、荷重入力点となるように前記天井面材を支持する。

請求項１記載の根太材は、第１フランジ部、第２フランジ部及びウェブ部を含んで構成されており、この根太材に天井面材が支持されることで、天井面材に作用する重力及び慣性力（重力及び慣性力による荷重）が荷重入力点に入力される。ここで、建物の上階の部屋からの振動が天井面材に伝達されると、根太材が変形する。特に、荷重入力点が第２フランジ部における基準線上又は基準線よりもウェブ部とは反対側に設けられている構成では、根太材の第２フランジ部が第１フランジ部に対して離間又は近接するように変形し易い。これにより、荷重入力点がウェブ部に設けられている構成と比べて、根太材の断面を大きく変形させることができ、根太材の変形による防振効果を向上させることができる。その結果、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を安定的に低減することができる。また、部材数および施工時の手間の増加を招くことなく、天井面材を根太材に支持させることができる。

請求項２記載の根太材は、請求項１記載の根太材において、前記第２フランジ部の一方側の端から他方側の端までの幅寸法が、前記第１フランジの一方側の端から他方側の端までの幅寸法よりも長い。

請求項２記載の根太材によれば、第２フランジ部の幅寸法が上記のように設定されている。これにより、第２フランジ部における基準線よりもウェブ部とは反対側の部分を荷重入力点とすることができる。その結果、荷重入力点が基準線上に設けられている構成と比べて、根太材の断面を大きく変形させることができ、根太材の変形による防振効果を向上させることができる。その結果、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を安定的に低減することができる。

請求項３記載の根太材は、請求項１又は請求項２記載の根太材において、前記第２フランジ部の他方側の端から前記第１フランジ部側へ向けて延びる第２フランジ部側リップ部を備えている。

請求項３記載の根太材によれば、第２フランジ部の他方側の端から第１フランジ部側へ向けて延びる第２フランジ部側リップ部を備えていることにより、第２フランジ部側リップ部に他の部材を係止させ易くすることができる。これにより、天井面材を根太材に第２フランジ部側リップ部に係止された部材を介して容易に支持させることができる。

請求項４記載の根太材は、請求項１又は請求項２記載の根太材において、前記第２フランジ部の他方側の端から前記第１フランジ部とは反対側へ向けて延びる接続部と、前記接続部における前記第２フランジ部とは反対側の端から前記ウェブ部側へ向けて延びると共に前記第２フランジ部と対向して配置された下壁部と、を備えている。

請求項４記載の根太材によれば、第２フランジ部の他方側の端から第１フランジ部とは反対側へ向けて延びる接続部と、この接続部から延びる下壁部と、を備えていることにより、天井面材を下壁部に接合することができる。これにより、建物の上階の部屋からの振動が天井面材に伝達された際に、根太材の第２フランジ部が第１フランジ部に対して離間又は近接するように変形すると共に、下壁部が第２フランジ部に対して離間又は近接するように変形する。その結果、接続部及び下壁部を備えていない構成と比べて、根太材の変形による防振効果を向上させることができる。

請求項５記載の根太材は、請求項４記載の根太材において、前記下壁部の前記接続部とは反対側の端から前記第２フランジ部側へ向けて延びると共に該第２フランジ部側の端が該第２フランジ部と離間して配置された制限部を備えている。

請求項５記載の根太材によれば、天井面材を下壁部に接合する際に、下壁部を第２フランジ部側へ変形させるような荷重が入力されると、制限部が第２フランジ部に当接する。これにより、下壁部の第２フランジ部側への変形が制限され、天井面材を下壁部に接合する際の作業性を良好にすることができる。

請求項６記載の天井構造は、前記第２フランジ部が前記第１フランジ部に対して下方側に配置された状態で建物の水平方向に架け渡された請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の根太材と、建物の天井面を構成し、自らに作用する重力及び慣性力が前記荷重入力点に入力されるように前記根太材に支持された前記天井面材と、を備えている。

請求項６記載の天井構造によれば、建物の上階の部屋からの振動が天井面材に伝達されると、根太材が変形する。特に、荷重入力点が第２フランジ部における基準線上又は基準線よりもウェブ部とは反対側に設けられている構成では、根太材の断面を大きく変形させることができ、根太材の変形による防振効果を向上させることができる。その結果、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を安定的に低減することができる。

請求項７記載の天井構造は、請求項６記載の天井構造において、前記天井面材が、請求項１又は請求項２に記載された根太材の前記第２フランジ部に接合部材を介して接合されている。

請求項７記載の天井構造によれば、天井面材が根太材の第２フランジ部に接合部材を介して接合されている。これにより、天井懐の省スペース化を図ることができ、室内空間を広く確保することが可能となる。

請求項８記載の天井構造は、請求項６記載の天井構造において、前記天井面材が、請求項３に記載された根太材に前記第２フランジ部側リップ部に係止された吊り具を介して吊るされた状態で支持されている。

請求項８記載の天井構造によれば、吊り具を根太材の第２フランジ部側リップ部に係止させることにより、天井面材を根太材に容易に支持させることができる。また、天井面材が、根太材に吊り具を介して吊るされた状態で支持されていることにより、天井懐のスペースを確保することができる。その結果、天井面材が根太材に直接接合されている構成と比べて、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を低減する（距離減衰させる）ことができる。

請求項９記載の天井構造は、請求項６記載の天井構造において、前記天井面材が、請求項４又は請求項５に記載された根太材の前記下壁部に接合部材を介して接合されている。

請求項９記載の天井構造によれば、天井面材を根太材の下壁部に接合部材を介して直接接合されている。これにより、天井懐の省スペース化を図ることができ、室内空間を広く確保することが可能となる。また、建物の上階の部屋からの振動が天井面材に伝達された際に、根太材の第２フランジ部が第１フランジ部に対して上下方向に変形すると共に、下壁部が第２フランジ部に対して上下方向に変形する。これにより、接続部及び下壁部を備えていない根太材を用いた構成と比べて、根太材の変形による防振効果を向上させることができる。

本発明に係る根太材及び天井構造は、部材数および施工時の手間の増加を招くことなく、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を安定的に低減することができる、という優れた効果を有する。

第１実施形態に係る根太材を有する天井構造が適用された天井を示す側面図である。 比較例に係る根太材を有するに係る天井構造が適用された天井を示す図１に対応する側面図である。 第２実施形態に係る根太材等を示す側面図である。 第３実施形態に係る根太材等を示す側面図である。 第４実施形態に係る根太材等を示す側面図である。 第５実施形態に係る根太材等を示す側面図である。 第６実施形態に係る根太材等を示す側面図である。 第７実施形態に係る根太材等を示す側面図である。 第８実施形態に係る根太材等を示す側面図である。 本発明に係る根太材を有する独立天井構造を示す図１に対応する側面図である。 比較例に係る根太材を有する独立天井構造を示す図１に対応する側面図である。 本発明に係る根太材の寸法を説明するための側面図である。 本発明に係る根太材の寸法を説明するための側面図である。 本発明に係る根太材を有する独立天井構造の有限要素モデルを示す斜視図である。 比較例に係る根太材を有する独立天井構造の有限要素モデルを示す斜視図である。 本発明に係る根太材を有する独立天井構造及び比較例に係る根太材を有する独立天井構造の振動レベルを示すグラフである。 第２実施形態及び第７実施形態に係る根太材の寸法を説明するための説明図である。 第６実施形態に係る根太材の寸法を説明するための説明図である。

（第１実施形態に係る根太材１０）
図１を用いて、本発明の第１実施形態に係る根太材１０並びに当該根太材１０及び天井面材１２を含んで構成された天井構造について説明する。

本実施形態の根太材１０は、建物の上階の部屋と下階の部屋とを隔てる天井面材１２を支持するための天井根太として用いられている。この根太材１０は、建物の上階の部屋の床面を構成する床面材１４を支持する床根太として用いられた根太材１６と平行に配置されている。

床面材１４を支持する根太材１６は、一対のリップ溝形鋼１８が接合されることにより構成されている。根太材１６を構成するリップ溝形鋼１８は、建物の上下方向（矢印Ｕ及び矢印Ｕとは反対方向）に間隔をあけて配置された一対のフランジ部１８Ａと、一対のフランジ部１８Ａの一方側の端部どうしをつなぐウェブ部１８Ｂと、一対のフランジ部１８Ａにおけるウェブ部１８Ｂとは反対側の端からそれぞれ延びる一対のリップ部１８Ｃと、を備えている。そして、一対のリップ溝形鋼１８のウェブ部１８Ｂが互いに接合されることで、根太材１６が構成されている。本実施形態では、複数の根太材１６が平行に配置された状態で、図示しない梁間にかけ渡されている。複数の根太材１６の上面には、建物の上下方向を厚み方向として水平方向に延びる板状の床面材１４が配置されている。なお、床面材１４は、一例として厚みが１２ｍｍの普通合板、厚みが１５ｍｍの２枚の普通石膏ボード及び厚みが１８ｍｍの硬質木片セメント板が積層されることによって構成されている。そして、床面材１４は、当該床面材１４及び根太材１６（リップ溝形鋼１８）の上方側のフランジ部１８Ａに図示しないドリルねじや釘が螺合又は打設されること等により、根太材１６に接合されている。

天井面材１２を支持する根太材１０は、床面材１４を支持する一対の根太材１６の間において当該一対の根太材１６と平行に配置された状態で図示しない梁間にかけ渡されている。この根太材１０は、床面材１４を支持する根太材１６を構成するリップ溝形鋼１８よりも上下方向の寸法が小さい寸法に設定されたリップ溝形鋼である。具体的には、根太材１０は、その長手方向（矢印Ｈ１及び矢印Ｈ１とは反対方向）から見て長手方向と直交する上下方向に対向して配置された第１フランジ部１０Ａ及び第２フランジ部１０Ｂと、第１フランジ部１０Ａの一方側の端と第２フランジ部１０Ｂの一方側の端とを上下方向につなぐウェブ部１０Ｃと、を備えている。また、根太材１０は、第１フランジ部１０Ａの他方側の端から第２フランジ部１０Ｂ側へ向けて延びる第１リップ部１０Ｄと、第２フランジ部１０Ｂの他方側の端から第１フランジ部１０Ａ側へ向けて延びる第２フランジ部側リップ部としての第２リップ部１０Ｅと、を備えている。本実施形態では、第１フランジ部１０Ａの幅寸法ｂ１（矢印Ｈ２方向及び矢印Ｈ２とは反対方向への寸法）よりも第２フランジ部１０Ｂの幅寸法ｂ２の方が、大きな寸法に設定されている。また、第１リップ部１０Ｄの幅寸法ｃ１（矢印Ｕ方向及び矢印Ｕとは反対方向への寸法）と第２リップ部１０Ｅの幅寸法ｃ２とが、同じ寸法に設定されている。また、本実施形態では、根太材１０が図示しない梁間にかけ渡された状態では、根太材１０の上面（第１フランジ部１０Ａの上面）が床面材１４と離間していると共に、根太材１０の下面（第２フランジ部１０Ｂの下面）が床面材１４を支持する根太材１６の下面よりも上方側に位置している。

根太材１０及び根太材１６の下方側には、建物の上下方向を厚み方向として水平方向に延びる板状の天井面材１２が配置されている。なお、天井面材１２は、一例として厚みが１２．５ｍｍの２枚の強化石膏ボードが塗布量２００ｇ／ｍ^２の接着材及びステープルで接合されることによって構成されている。また、天井面材１２の上方には、厚みが５０ｍｍのロックウール吸音材１９が設けられている。

天井面材１２は、根太材１０に天井面材取付部材としての吊り具２０を介して吊るされた状態で支持されている。吊り具２０は、根太材１０の第２リップ部１０Ｅに係止される上側係止部２０Ａと、天井面材１２に係止される下側係止部２０Ｂと、上側係止部２０Ａと下側係止部２０Ｂとを上下方向につなぐロッド部２０Ｃと、を含んで構成されている。そして、天井面材１２が根太材１０に吊り具２０を介して吊るされた状態では、天井面材１２に作用する重力及び慣性力が根太材１０に入力される。ここで、根太材１０の第２フランジ部１０Ｂに着目すると、天井面材１２に作用する重力及び慣性力は、第２フランジ部１０Ｂにおける第２リップ部１０Ｅとの接合部に入力される。すなわち、天井面材１２に作用する重力及び慣性力は、第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとは反対側の端に入力される。なお、第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとは反対側の端とは、第２リップ部１０Ｅや折り曲げ部を有する構成では、第２フランジ部１０Ｂと第２リップ部１０Ｅや折り曲げ部との境界である。また、第２リップ部１０Ｅや折り曲げ部を有していない構成では、第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとは反対側の縁端が、第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとは反対側の端である。また、第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃ側の端とは、第２フランジ部１０Ｂとウェブ部１０Ｃ側との境界である。なお、各部の端は、上記第２フランジ部１０Ｂの端と同様に定義される。また、第２フランジ部１０Ｂにおいて天井面材１２に作用する重力及び慣性力が入力される点を荷重入力点Ｐと定義する。この荷重入力点Ｐは、根太材１０をその長手方向から見て第１フランジ部１０Ａの他方側の端を通りかつウェブ部１０Ｃと平行に延びる基準線Ｌに対してウェブ部１０Ｃとは反対側に位置している。

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

以上説明した本実施形態の根太材１０を有する天井構造では、建物の上階の部屋からの振動が床面材１４から根太材１６、図示しない梁、根太材１０を介して天井面材１２に伝達されると、天井面材１２を支持する根太材１０が変形する。特に、荷重入力点Ｐが第２フランジ部１０Ｂにおける基準線Ｌに対してウェブ部１０Ｃとは反対側に位置しているため、根太材１０の第２フランジ部１０Ｂが建物の上下方向に変形し易い。これにより、図２に示された荷重入力点Ｐが第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとの接続部に設けられている根太材２２を有する天井構造と比べて、根太材１０の断面変形の形態を安定させることができる。また、荷重入力点Ｐが第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとの接続部に設けられている構成と比べて、根太材１０の断面を荷重当たり大きく変形させることができ、根太材１０の変形による防振効果を向上させることができる。その結果、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を安定的に低減することができる。なお、荷重入力点Ｐが第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとの接続部に設けられている根太材２２において、本実施形態の根太材１０と対応する部分には、本実施形態の根太材１０と対応する部分と同一の符号を付している。

また、図１に示された本実施形態では、吊り具２０の上側係止部２０Ａを根太材１０の第２リップ部１０Ｅに係止させることにより、天井面材１２を根太材１０に容易に支持させることができる。また、天井面材１２が、根太材１０に吊り具２０を介して吊るされた状態で支持されていることにより、天井懐のスペースを確保することができる。その結果、天井面材１２が根太材１０に直接接合されている構成と比べて、建物の上階の部屋から下階の部屋へ伝わる振動に起因する騒音を低減する（距離減衰させる）ことができる。

（第２実施形態に係る根太材３０）
次に、図３を用いて本発明の第２実施形態に係る根太材３０について説明する。なお、第２実施形態に係る根太材３０において前述の第１実施形態に係る根太材１０と対応する部分については、第１実施形態に係る根太材１０と対応する部分と同一の符号を付して、その説明を省略することがある。

図３に示されるように、本実施形態の根太材３０では、第２フランジ部１０Ｂの幅寸法ｂ２が第１フランジ部１０Ａの幅寸法ｂ１よりも大きな寸法に設定されている。そして、本実施形態の根太材３０を備えた天井構造では、ドリルねじや釘等の天井面材取付部材としての接合部材３２が天井面材１２及び根太材３０の第２フランジ部１０Ｂに螺合や打設されることで、天井面材１２が根太材３０に接合されている。

ここで、本実施形態では、接合部材３２が、根太材３０の第２フランジ部１０Ｂにおいて基準線Ｌよりもウェブ部１０Ｃとは反対側に係合（螺合や打設）されている。これにより、第２フランジ部１０Ｂにおいて接合部材３２が係合された部分が荷重入力点Ｐとされている。

以上説明した本実施形態の根太材３０を有する天井構造では、建物の上階の部屋からの振動が天井面材１２に伝達されると、天井面材１２を支持する根太材３０が変形する。特に、荷重入力点Ｐが第２フランジ部１０Ｂにおける基準線Ｌよりもウェブ部１０Ｃとは反対側に設けられている構成では、荷重入力点Ｐが第２フランジ部１０Ｂにおける基準線Ｌ上に設けられている構成と比べて、根太材３０の第２フランジ部１０Ｂが建物の上下方向に変形し易い。これにより、荷重入力点Ｐが第２フランジ部１０Ｂにおける基準線Ｌ上に設けられている構成と比べて、根太材３０の断面をより大きく変形させることができ、根太材３０の変形による防振効果をより増やすことができる。

また、天井面材１２が根太材３０の第２フランジ部１０Ｂに接合部材３２を介して接合されている構成では、図１に示された吊り具２０を用いた構成と比べて、天井懐の省スペース化を図ることができ、室内空間を広く確保することが可能となる。

（第３実施形態に係る根太材３４）
次に、図４を用いて本発明の第３実施形態に係る根太材３４について説明する。なお、第３実施形態に係る根太材３４において既に説明した根太材１０等と対応する部分については、既に説明した根太材１０等と対応する部分と同一の符号を付して、その説明を省略することがある。

図４に示されるように、本実施形態の根太材３４は、第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとは反対側の端から第１フランジ部１０Ａとは反対側（下方側）へ向けて延びる接続部１０Ｆを備えている。また、根太材３４は、接続部１０Ｆにおける第２フランジ部１０Ｂとは反対側の端からウェブ部１０Ｃ側へ向けて第２フランジ部１０Ｂと略平行に延びると共に第２フランジ部１０Ｂと上下方向に対向して配置された下壁部１０Ｇを備えている。なお、本実施形態では、下壁部１０Ｇの幅寸法ｂ３が、第２フランジ部１０Ｂの幅寸法ｂ２よりも短い寸法に設定されている。そして、本実施形態の根太材３４を備えた天井構造では、接合部材３２が天井面材１２及び根太材３４の下壁部１０Ｇに係合されることで、天井面材１２が根太材３４に接合されている。

ここで、本実施形態の根太材３４では、第２フランジ部１０Ｂに着目すると、天井面材１２に作用する重力及び慣性力は、第２フランジ部１０Ｂにおいて接続部１０Ｆとの接合部に入力される。これにより、第２フランジ部１０Ｂにおけるウェブ部１０Ｃとは反対側の端が荷重入力点Ｐとなっている。

以上説明した本実施形態の根太材３４を有する天井構造では、建物の上階の部屋からの振動が天井面材１２に伝達されると、天井面材１２を支持する根太材３４が変形する。具体的には、根太材３４の第２フランジ部１０Ｂが建物の上下方向に変形する。これに加えて、下壁部１０Ｇが第２フランジ部１０Ｂに対して上下方向に変形する。これにより、接続部１０Ｆ及び下壁部１０Ｇを備えていない根太材を用いた構成と比べて、根太材３４の変形による防振効果を向上させることができる。

（第４実施形態に係る根太材３６）
次に、図５を用いて本発明の第４実施形態に係る根太材３６について説明する。なお、第４実施形態に係る根太材３６において既に説明した根太材１０等と対応する部分については、既に説明した根太材１０等と対応する部分と同一の符号を付して、その説明を省略することがある。

図５に示されるように、本実施形態の根太材３６では、下壁部１０Ｇの幅寸法ｂ３が第２フランジ部１０Ｂの幅寸法ｂ２よりも長い寸法に設定されている。そして、本実施形態の根太材３６を備えた天井構造では、前述の第３実施形態の根太材３４（図４参照）を備えた天井構造に対して、接続部１０Ｆからの距離が遠い位置において接合部材３２が下壁部１０Ｇに係合している。具体的には、下壁部１０Ｇにおいてウェブ部１０Ｃの延長線と交わる位置よりも接続部１０Ｆとは反対側の位置において、接合部材３２が下壁部１０Ｇに係合している。

以上説明した本実施形態の根太材３６を有する天井構造では、建物の上階の部屋からの振動が天井面材１２に伝達された際に、前述の第３実施形態の根太材３４よりも下壁部１０Ｇが第２フランジ部１０Ｂに対して上下方向により一層変形する。これにより、前述の第３実施形態の根太材３４を備えた天井構造よりも根太材３６の変形による防振効果を向上させることができる。

（第５実施形態に係る根太材３８）
次に、図６を用いて本発明の第５実施形態に係る根太材３８について説明する。なお、第５実施形態に係る根太材３８において既に説明した根太材１０等と対応する部分については、既に説明した根太材１０等と対応する部分と同一の符号を付して、その説明を省略することがある。

図６に示されるように、本実施形態の根太材３８では、下壁部１０Ｇの幅寸法ｂ３が第１フランジ部１０Ａの幅寸法ｂ１及び第２フランジ部１０Ｂの幅寸法ｂ２とほぼ同じ寸法に設定されている。そして、本実施形態の根太材３８は、天井面材１２を支持する天井根太として用いられていると共に床面材１４を支持する床根太として用いられている。また、本実施形態の根太材３８を備えた天井構造及び床構造では、天井面材１２を根太材３８の下壁部１０Ｇに接合するための接合部材３２と床面材１４を根太材３８の第１フランジ部１０Ａに接合するための接合部材３２とが、下壁部１０Ｇ及び第１フランジ部１０Ａの幅方向（矢印Ｈ１及び矢印Ｈ１とは反対方向）のほぼ同じ位置に配置されている。

以上説明した本実施形態の根太材３８を有する天井構造及び床構造では、建物の上階の部屋からの振動が床面材１４から天井面材１２に伝達された際に、前述の第３実施形態の根太材３４及び第４施形態の根太材３６と同様に、振動エネルギを吸収することができる。

（第６実施形態に係る根太材４０）
次に、図７を用いて本発明の第６実施形態に係る根太材４０について説明する。なお、第６実施形態に係る根太材４０において既に説明した根太材１０等と対応する部分については、既に説明した根太材１０等と対応する部分と同一の符号を付して、その説明を省略することがある。

図７に示されるように、本実施形態の根太材４０は、下壁部１０Ｇにおける接続部１０Ｆとは反対側の端から第２フランジ部１０Ｂ側へ向けて延びる制限部１０Ｈを備えている。この制限部１０Ｈにおける第２フランジ部１０Ｂ側の端は、第２フランジ部１０Ｂと離間していると共に近接して配置されている。そして、本実施形態の根太材４０は、天井面材１２を支持する天井根太として用いられていると共に床面材１４を支持する床根太として用いられている。

以上説明した本実施形態の根太材４０を有する天井構造及び床構造では、建物の上階の部屋からの振動が床面材１４から天井面材１２に伝達された際に、前述の第３実施形態の根太材３４等と同様に、振動エネルギを吸収することができる。

また、本実施形態の根太材４０では、天井面材１２を下壁部１０Ｇに接合する際に（ドリルネジや釘を螺合又は打設する際に）、下壁部１０Ｇを第２フランジ部１０Ｂ側へ変形させるような上方向への荷重が当該下壁部１０Ｇに入力されると、制限部１０Ｈが第２フランジ部１０Ｂに当接する。これにより、下壁部１０Ｇの第２フランジ部１０Ｂ側への変形が制限され、天井面材１２を下壁部１０Ｇに接合する際の作業性を良好にすることができる。

（第７実施形態に係る根太材４２及び第８実施形態に係る根太材４４）
次に、図８及び図９を用いて本発明の第７実施形態に係る根太材４２及び第８実施形態に係る根太材４４について説明する。なお、第７実施形態に係る根太材４２及び第８実施形態に係る根太材４４において既に説明した根太材１０等と対応する部分については、既に説明した根太材１０等と対応する部分と同一の符号を付して、その説明を省略することがある。

図８に示されるように、第７実施形態に係る根太材４２の基本的な構成は、前述の第２実施形態に係る根太材３０の構成と同じである。この第７実施形態に係る根太材４２は、天井面材１２を支持する天井根太として用いられていると共に床面材１４を支持する床根太として用いられている。

図９に示されるように、第８実施形態に係る根太材４４の構成は、前述の第２実施形態に係る根太材３０と同様の構成の２つの形鋼４６によって構成されている。なお、２つの形鋼４６は互いのウェブ部１０Ｃで接合されている。

以上説明した第７実施形態に係る根太材４２及び第８実施形態に係る根太材４４を有する天井構造及び床構造では、建物の上階の部屋からの振動が床面材１４から天井面材１２に伝達された際に、前述の第２実施形態の根太材３０等と同様に、振動エネルギを吸収することができる。

（天井構造の振動レベルの評価）
次に、図１０～図１６を用いて、図１０に示された本発明に係る根太材５２を有する独立天井構造と、図１１に示された比較例に係る根太材５４を有する独立天井構造と、の振動レベルの評価結果について説明する。なお、根太材５２、５４において既に説明した根太材１０等と対応する部分については、既に説明した根太材１０等と対応する部分と同一の符号を付して、その説明を省略することがある。ここで、本発明に係る根太材５２は、第２リップ部１０Ｅを備えていないことを除けば第１実施形態に係る根太材１０（図１参照）と同様に構成されている。また、比較例に係る根太材５４は、図２に示された比較例に係る根太材２２と同様に構成されている。

図１０及び図１１に示されるように、本評価では、破線で囲まれた部分である２つの根太材５２、５４と天井面材１２の一部を模擬した有限要素モデルを用いて、周波数応答解析を行い、根太材５２、５４から天井面材１２に伝わる振動を評価した。

ここで、図１２～図１５には、評価を行った各天井構造の各部材等の寸法を示しており、各寸法の単位はｍｍである。

そして、図１４及び図１５に示されるように、２つの根太材５２、５４のうち一方の根太材５２、５４の長手方向中央（スパン中央）を加振点Ｋとし、１Ｎの加振力で１Ｈｚから３００Ｈｚまで１Ｈｚ刻みの周波数で鉛直方向に掃引加振した場合の、天井面材の中央１２Ａにおける鉛直方向の加速度応答を計算した。さらに、得られた周波数応答に基づき、１／３オクターブバンド分析を行い、各中心周波数における振動レベルを導出した。

図１６には、本発明に係る根太材５２を有する独立天井構造及び比較例に係る根太材５４を有する独立天井構造の振動レベルが示されている。この図に示されるように、中心周波数が６３Ｈｚの領域では、本発明の根太材５２を有する独立天井構造について計算された振動レベルは、比較例に係る根太材５４を有する独立天井構造について計算された振動レベルよりも、６．４ｄＢほど低減されていることがわかる。また、中心周波数が８０Ｈｚの領域でも、本発明の根太材５２を有する独立天井構造について計算された振動レベルは、比較例に係る根太材５４を有する独立天井構造について計算された振動レベルよりも、８．２ｄＢほど低減されていることがわかる。すなわち、本発明の根太材５２を有する独立天井構造では、根太材５２を介して天井面材１２に伝わる振動が低減されるため、振動に起因する騒音を低減することができる。

（根太材の寸法の一例）
次に、本発明の根太材の寸法の一例について説明する。

図１７には、根太材４８が示されている。この図に示されるように、根太材４８の上下方向への寸法をｈ、ウェブ部１０Ｃから第１リップ部１０Ｄにかけての水平方向（矢印Ｈ２方向）への寸法をｂ１、ウェブ部１０Ｃから第２リップ部１０Ｅにかけての水平方向（矢印Ｈ２方向）への寸法をｂ２、第１フランジ部１０Ａから第１リップ部１０Ｄの下端にかけての上下方向への寸法をｃ１、第２フランジ部１０Ｂから第２リップ部１０Ｄの上端にかけての上下方向への寸法をｃ２、根太材４８の厚みをｔ、各部分間の曲げ半径をｒとする。そして、スチールハウスなどのプレファブ住宅の床根太（床面材１４（図８等参照）が接合される根太）として根太材４８を用いる場合（図８のように用いる場合）、各部の寸法の上限目安及び下限目安を一例として以下の表１に記載された寸法に設定することができる。なお、各部の寸法の範囲は、下記の式（１）～式（２）の範囲が好ましい。

ｂ１＜ｂ２≦ｂ１×２ ・・・式（１）
ｔ≦ｒ≦ｔ×２ ・・・式（２）

また、スチールハウスなどのプレファブ住宅の独立天井根太（床面材１４（図８等参照）が接合されない根太）として根太材４８を用いる場合（図３のように用いる場合）、各部の寸法の上限目安及び下限目安を一例として以下の表２に記載された寸法に設定することができる。なお、各部の寸法の範囲は、上記式（１）～式（２）の範囲が好ましい。

また、図１８には、本発明の第６実施形態に係る根太材４０（図７参照）と対応する構成の根太材５０が示されている。この図に示されるように、第１フランジ部１０Ａから第２フランジ部１０Ｂにかけての上下方向への寸法をｈ１、ウェブ部１０Ｃから第１リップ部１０Ｄにかけての水平方向（矢印Ｈ２方向）への寸法をｂ１、ウェブ部１０Ｃから接続部１０Ｆにかけての水平方向（矢印Ｈ２方向）への寸法をｂ２、第１フランジ部１０Ａから第１リップ部１０Ｄの下端にかけての上下方向への寸法をｃ１、第２フランジ部１０Ｂから下壁部１０Ｇにかけての上下方向への寸法をｈ２、接続部１０Ｆから制限部１０Ｈにかけての水平方向（矢印Ｈ２方向）への寸法をｂ３、下壁部１０Ｇから制限部１０Ｇの上端にかけての上下方向への寸法をｈ３、根太材４８の厚みをｔ、各部分間の曲げ半径をｒとする。そして、スチールハウスなどのプレファブ住宅の床根太として根太材５０を用いる場合、各部の寸法の上限目安及び下限目安を一例として以下の表３に記載された寸法に設定することができる。なお、各部の寸法の範囲は、下記の式（３）～式（７）の範囲が好ましい。

ｃ１＋ｔ×２≦ｈ２≦ｈ１×０．５ ・・・式（３）
ｂ１＜ｂ２≦ｂ１×１．５ ・・・式（４）
ｂ１×０．５≦ｂ３≦ｂ１×１．５ ・・・式（５）
０≦ｈ３≦ｈ２－ｔ×２ ・・・式（６）
ｔ≦ｒ≦ｔ×２ ・・・式（７）

また、スチールハウスなどのプレファブ住宅の天井根太として根太材５０を用いる場合、各部の寸法の上限目安及び下限目安を一例として以下の表４に記載された寸法に設定することができる。なお、各部の寸法の範囲は、上記の式（３）～式（７）の範囲が好ましい。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 根太材
１０Ａ 第１フランジ部
１０Ｂ 第２フランジ部
１０Ｃ ウェブ部
１０Ｄ 第１リップ部
１０Ｅ 第２リップ部（第２フランジ部側リップ部）
１０Ｆ 接続部
１０Ｇ 下壁部
１０Ｈ 制限部
１２ 天井面材
２０ 吊り具
３０ 根太材
３２ 接合部材
３４ 根太材
３６ 根太材
３８ 根太材
４０ 根太材
４２ 根太材
４４ 根太材
４８ 根太材
５０ 根太材

Claims (8)

1. 建物の天井面材を支持する根太材であって、
   長手方向から見て長手方向と直交する方向に対向して配置された第１フランジ部及び第２フランジ部と、
   前記第１フランジ部の一方側の端と前記第２フランジ部の一方側の端とをつなぐウェブ部と、
   を備え、
   前記第２フランジ部の一方側の端から他方側の端までの幅寸法が、前記第１フランジ部の一方側の端から他方側の端までの幅寸法よりも長く、
   長手方向から見て前記第１フランジ部の他方側の端を通りかつ前記ウェブ部と平行に延びる基準線上又は該基準線に対して前記ウェブ部とは反対側に位置する第２フランジ部の一部分が、荷重入力点となるように前記天井面材を支持する根太材。
2. 前記第２フランジ部の他方側の端から前記第１フランジ部側へ向けて延びる第２フランジ部側リップ部を備えた請求項１記載の根太材。
3. 前記第２フランジ部の他方側の端から前記第１フランジ部とは反対側へ向けて延びる接続部と、
   前記接続部における前記第２フランジ部とは反対側の端から前記ウェブ部側へ向けて延びると共に前記第２フランジ部と対向して配置された下壁部と、
   を備えた請求項１記載の根太材。
4. 前記下壁部の前記接続部とは反対側の端から前記第２フランジ部側へ向けて延びると共に該第２フランジ部側の端が該第２フランジ部と離間して配置された制限部を備えた請求項３記載の根太材。
5. 前記第２フランジ部が前記第１フランジ部に対して下方側に配置された状態で建物の水平方向に架け渡された請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の根太材と、
   建物の天井面を構成し、自らに作用する重力及び慣性力が前記荷重入力点に入力されるように前記根太材に支持された前記天井面材と、
   を備えた天井構造。
6. 前記天井面材が、請求項１に記載された根太材の前記第２フランジ部に接合部材を介して接合されている請求項５記載の天井構造。
7. 前記天井面材が、請求項２に記載された根太材に前記第２フランジ部側リップ部に係止された吊り具を介して吊るされた状態で支持されている請求項５記載の天井構造。
8. 前記天井面材が、請求項３又は請求項４に記載された根太材の前記下壁部に接合部材を介して接合されている請求項５記載の天井構造。

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