JP7107483B2 - 天井構造 - Google Patents

Description

本発明は、天井構造に関する。

下記特許文献１には、スラブから吊下げられた天井枠体に面材を固定して形成されたシステム天井が開示されている。

特開２０１５－２１２４７２号公報

上記特許文献１のシステム天井における天井枠体は、ウェブ、フランジ部及び頭部が一体的に形成されている。このような天井枠体は一般的に押出し成形などによって形成されるため寸法精度が高い。しかし一方で、設計変更や施工誤差に対する融通性が低く、また、耐荷重も限定される。このため汎用性に欠ける。

本発明は上記事実を考慮して、汎用性が高い天井構造を提供することを目的とする。

請求項１の天井構造は、スラブから並列に吊下され、下面に長手方向に沿う溝部が形成されたレールと、前記レールに沿って配置されて前記レールの側面に接合された部分と、前記レールと直交する方向に沿って配置された部分と、を有する受け部材と、前記受け部材の前記レールに沿って配置された部分と前記レールと直交する方向に沿って配置された部分とで形成された矩形状の枠に架け渡された天井パネルと、を備え、前記天井パネルが全て前記スラブと平行に配置されている。

請求項１の天井構造では、レールの下面に長手方向に沿う溝部が形成されている。このため、任意の位置に吊下部材を吊下げることができる。つまり、レールは天井パネルを支持する以外の機能を有する。このため、溝部が形成されていない構成と比較して汎用性が高い。

また、天井パネルが架け渡された受け部材は、レールに接合して用いられる。このため、天井パネルの大きさ及び荷重に応じて、受け部材の大きさ及び支持力を適宜選択して接合できる。これにより、枠体と受け部材とが一体成形されている構成と比較して汎用性が高い。

請求項２の天井構造は、請求項１の天井構造において、前記レールは、ハンガーレールとされ、通電レールが内挿されている。

請求項２の天井構造では、レールがハンガーレールとされ、通電レールが内挿されている。このため、吊下部材として照明器具を取り付けることができる。また、ハンガーレールと通電レールによって二重構造とされるため、１重構造のレールと比較して強度を確保し易い。これによりハンガーレールは天井パネルの荷重が作用しても撓み難い。

請求項３の天井構造は、請求項１又は請求項２の天井構造において、前記レールを吊下する支持部材には振れ止めブレースが設置されている。

請求項３の天井構造では、レールを吊下する支持部材に振れ止めブレースが設置されている。このため、地震時にレールが変位し難い。これにより天井パネルの落下を抑制できる。
請求項４の天井構造は、請求項１に記載の天井構造において、前記受け部材は、上下方向に延設されたウェブの下端部から両側へフランジが延出された断面Ｔ字型の部材であり、一方の前記フランジは、前記レールの底部を部分的に被覆し、他方の前記フランジには、前記天井パネルの端部が係止されている。
請求項５の天井構造は、請求項１に記載の天井構造において、前記レールの内部には、短辺の長さが前記溝部の溝幅より小さく、長辺の長さが前記溝幅より大きい支持金具が配置され、前記支持金具には吊りボルトの上端部が固定されている。
請求項６の天井構造は、前記レールは、前記スラブから吊下されたハンガーにねじで固定された固定部と、前記固定部の両端から下向きに延出した一対の側壁部と、前記側壁部の下端から互いに近づく方向へ延出された一対の底部と、前記底部の内側端部から上向きに延出された補剛用のリブと、を備えている。

本発明によると、汎用性が高い天井構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る天井構造を示した立断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る天井構造におけるハンガーレール及び受け部材を示す立断面図であり、（Ｂ）はＡにおけるＢ－Ｂ線断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る天井構造における受け部材同士の接合状態を示す立断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ－Ｂ線断面図である。 （Ａ）は本発明の実施形態に係る天井構造におけるハンガーレールに吊りボルトを吊下した状態を示す立断面図であり、（Ｂ）はＡにおけるＢ－Ｂ線断面図である。 本発明の実施形態に係る天井構造を示した天伏図である。 本発明の実施形態に係る天井構造においてハンガーレールからラックを吊下した例を示す立断面図である。 本発明の実施形態に係る天井構造においてハンガーレールにダクトレールを内挿した状態を示す立断面図である。

以下、本発明に係る天井構造の実施形態の一例について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。また、各構成要素は１つに限定されず、複数存在してもよい。なお、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。

＜天井構造＞
図１には、本発明の実施形態に係る天井構造が示されている。この天井構造は、建物のスラブ１０から吊下された支持構造体２０に、天井パネル４０を載せて形成したシステム天井である。また、支持構造体２０は、振れ止めブレース５０によって補強されている。

＜支持構造体＞
支持構造体２０は、吊りボルト２２と、ハンガー２４と、チャンネル２６と、ハンガーレール２８と、Ｔバー３０と、を含んで構成されている。なお、吊りボルト２２は本発明における支持部材の一例であり、Ｔバー３０は本発明における受け部材の一例である。

（吊りボルト）
吊りボルト２２は、上端部がスラブ１０に埋設され下向きに延設されている。吊りボルト２２の下端部にはハンガー２４がボルト固定されている。スラブ１０には図示しないアンカーナット等が埋設され、吊りボルト２２を支持している。

吊りボルト２２は、図１の紙面左右方向であるＸ方向に所定の間隔を空けて複数設置され、また、図１の紙面奥行き方向であるＹ方向（図２（Ｂ）参照）にも所定の間隔を空けて複数設置されている。すなわち吊りボルト２２は平面視で格子点状に配置されている。

なお、吊りボルト２２とハンガー２４とは、防振部材を介して接合してもよい。これにより、上下階間で振動が伝達することを抑制できる。

（ハンガー）
ハンガー２４は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すようにチャンネル形状（断面視で略Ｃ型）とされ、上フランジ２４Ａ及び下フランジ２４Ｂが横向きに延設されるようにして配置されている。

ハンガー２４において、上フランジ２４Ａには吊りボルト２２が固定され、下フランジ２４Ｂにはハンガーレール２８が固定され、ウェブ２４Ｃにはチャンネル２６が固定されている。換言すると、吊りボルト２２、ハンガーレール２８及びチャンネル２６は、ハンガー２４を介して互いに接合されている。

（チャンネル）
チャンネル２６は、図１に示すようにＸ方向に沿って、かつ、複数のハンガー２４間に亘って延設され、これらのハンガー２４を連結している。これにより、チャンネル２６は、それぞれがハンガー２４に接合された複数のハンガーレール２８を連結している。なお、チャンネル２６は少なくとも２つのハンガー２４を連結するものとする。

チャンネル２６は、図２（Ｂ）に示すように、ウェブ２６Ｃがハンガー２４のウェブ２４Ｃと当接するようにしてハンガー２４に固定されている。チャンネル２６とハンガー２４とは、ボルト、ビス、リベット、溶接など各種の接合方法によって接合することができる。

（ハンガーレール）
ハンガーレール２８は、チャンネル２６の延設方向（Ｘ）方向と略直交する方向（Ｙ方向）に沿って延設された鋼製部材である。図２（Ｂ）において、チャンネル２６とハンガーレール２８とは互いに当接して図示されているが、これらは互いに離間させて（上下方向に隙間を空けて）配置してもよい。

ハンガーレール２８は、図１の紙面前後方向（Ｙ方向、図２（Ｂ）参照）に所定の間隔を空けて配置された複数の吊りボルト２２によって支持されている。また、Ｘ方向に所定の間隔を空けて配置された吊りボルト２２にはそれぞれハンガーレール２８が支持されている。これにより、複数のハンガーレール２８が、互いに平行に並列してスラブ１０から吊下されている。

図２（Ａ）に示すように、ハンガーレール２８は、ハンガー２４に固定された固定部２８Ａと、固定部２８Ａの両端から下向きに延出された一対の側壁部２８Ｂと、それぞれの側壁部２８Ｂの下端から互いに近づく方向へ延出された一対の底部２８Ｃと、底部２８Ｃの内側端部から上向きに延出された補剛用のリブ２８Ｄと、を含んで構成されている。

ハンガーレールの下面、すなわち、一対の底部２８Ｃの間には、ハンガーレール２８の長手方向（Ｙ方向、図２（Ｂ）参照）に沿う溝２８Ｖが形成されている。

ハンガーレール２８は曲げ成形によって形成されており、例えばドア（引き戸）を吊下する用途に用いられる規格品や、絵画等を吊下する用途に用いられる規格品（所謂ピクチャーレール）等を使用することができる。すなわち、本発明における「ハンガーレール」とは、物品を吊下するために用いられる規格品のレール全般を指し、材質も鋼製に限定されない。例えばアルミや合金等の金属の他、樹脂成形品とすることもできる。なお、「規格品」とは、ＪＩＳ規格（日本工業規格）、各種団体規格、メーカー規格等の種々の規格に沿って作られた品物のことを指す。

本実施形態においては、規格品のハンガーレールを用いているため、吊下する物品の重量に応じて、断面寸法が異なるものを適宜選択することができる。

（Ｔバー）
Ｔバー３０は、上下方向に延設されたウェブ３０Ａの下端部から両側へフランジ３０Ｂ、３０Ｃが延出された断面Ｔ字型の押出し成形部材である。Ｔバー３０は、ハンガーレール２８と同様に、規格品を用いて形成されている。Ｔバー３０は、ハンガーレール２８の延設方向に沿って配置されたＴバー３０Ｙ（図２（Ａ）参照）と、チャンネル２６の延設方向に沿って配置されたＴバー３０Ｘ（図２（Ｂ）参照）と、を含んで構成されている。

Ｔバー３０Ｙは、ウェブ３０Ａがハンガーレール２８の側壁部２８Ｂに沿って配置されており、ウェブ３０Ａはスペーサ３２を介して側壁部２８Ｂへ接合されている。Ｔバー３０とハンガーレール２８とは、ビスやリベットなど各種の接合方法によって接合することができる。

Ｔバー３０Ｙのフランジ３０Ｂは、ハンガーレール２８の底部２８Ｃを部分的に被覆している。また、フランジ３０Ｃには、天井パネル４０の端部が係止されている。

一方、図２（Ｂ）に示すように、Ｔバー３０Ｘにおけるフランジ３０Ｂ、３０Ｃには、それぞれ天井パネル４０の端部が係止されている。

なお、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、Ｔバー３０ＸとＴバー３０Ｙとは、それぞれのウェブ３０Ａ同士が、互いにアングル材３４を介して固定されている。また、Ｔバー３０ＸとＴバー３０Ｙとは、Ｔバー３０Ｙにおけるフランジ３０Ｃと、Ｔバー３０Ｘにおけるフランジ３０Ｂ又はフランジ３０Ｃと、が面一になるように配置されている。なお、アングル材３４は、図２（Ａ）、（Ｂ）においては図示が省略されている。

＜天井パネル＞
天井パネル４０は、岩綿吸音板又は石膏ボード（以下、岩綿吸音板等と称す）によって形成された面材であり、Ｔバー３０Ｘ、３０Ｙによって形成された矩形状の枠に嵌めこまれて配置されている。具体的には、天井パネル４０は、Ｔバー３０Ｘ、３０Ｙの上方から落としこんで、フランジ３０Ｂ、３０Ｃに載置する。

なお、天井パネル４０としては岩綿吸音板等の面材に限定されるものではない。例えば岩綿吸音板等に代えて、照明器具を組み付けたパネル材や、天井カセット方式の空調器具等を部分的に設置してもよい。または、岩綿吸音板等の一部をくり貫いて換気孔やスプリンクラー等の設備機器を設置してもよい。

＜振れ止めブレース＞
図１に示すように、Ｘ方向に互いに隣接する吊りボルト２２間には、振れ止めブレース５０が設置されている。振れ止めブレース５０は、一対の掛け金具５２と、一対の羽子板５４と、引張材５６と、を備えて形成されている。

引張材５６はチャンネル材で形成され、両端部にそれぞれ羽子板５４が固定されている。羽子板５４において、引張材５６に固定された側と反対側の部分には雄ねじ部５４Ａが形成され、掛け金具５２に捩じ込まれている。

掛け金具５２は、吊りボルト２２の施工後に吊りボルト２２に引っ掛けられ、羽子板５４の雄ねじ部５４Ａが捩じ込まれる。このとき、掛け金具５２は、互いに隣接する一方の吊りボルト２２の上端部と、他方の吊りボルト２２の下端部と、に引っ掛けられ、それぞれの掛け金具５２に、引張材５６によって連結された羽子板５４が捩じ込まれる。

これにより、互いに隣接する吊りボルト２２間にブレースが形成される。なお、図１においては紙面左上から右下に向う振れ止めブレース５０が示されている。本発明の実施形態においては、この振れ止めブレース５０の他、異なる吊りボルト２２間に、紙面右上から左下に向う振れ止めブレース５０を設けることが好適である。

また、紙面前後方向（図２（Ｂ）に示すＹ方向）において、隣接する吊りボルト２２の上端部と下端部とに掛け渡された振れ止めブレース５０を設けるとさらに好適である。

＜下部構造＞
図５には、本発明の実施形態に係る天井構造の天伏図が示されている。この図に示されるように、本発明の実施形態に係る天井構造においては、Ｔバー３０Ｘ、３０Ｙによって形成された矩形状の枠体に、天井パネル４０がはめ込まれている。なお、図５においては図示を簡略化するため、ハンガーレール２８は省略している。

図４（Ａ）に示すように、ハンガーレール２８に固定された一対のＴバー３０Ｙ間には、溝２８Ｖが形成されている。この溝２８Ｖには、吊りボルト６０の上端部が挿入されている。吊りボルト６０の上端部には、支持金具６２が捩じ込まれている。

図４（Ｂ）に示すように、支持金具６２は平面視で略長方形状とされ、短辺の長さＷ１が、溝２８Ｖの溝幅Ｗ２（ハンガーレール２８におけるリブ２８Ｄ間の隙間の幅）より小さく形成されている。また、支持金具６２の長辺の長さＷ３は、溝幅Ｗ２より大きく、かつ、側壁部２８Ｂ間の内径Ｗ４より小さく形成されている。

これにより支持金具６２は、ハンガーレール２８の延設方向に対して長辺（長さＷ３の辺）を沿わせるように配置し、下方から溝２８Ｖに挿入することができる。その後、支持金具６２を水平方向に略９０度回転させ、図４（Ｂ）に示された配置とする。そして、図４（Ａ）に示すように、支持金具６２の底面に形成された溝を、ハンガーレール２８におけるリブ２８Ｄに係止させる。このようにして、支持金具６２に捩じ込まれた吊りボルト６０がハンガーレール２８によって支持される。

なお、吊りボルト６０をハンガーレール２８に支持させる構成としては、必ずしも支持金具６２を用いる必要はなく、チャンネル形状の金物やランナー（車輪）の付いたものなど、強度や用途に応じて適宜選択することができる。

図５に示すように、吊りボルト６０は、溝２８ＶにおいてＹ方向に沿って２本設置されている。また、吊りボルト６０は、Ｘ方向に互いに隣接する溝２８Ｖにおいて、Ｙ方向位置が等しくなるように配置されている。これらの吊りボルト６０には、ラック６４が固定されている。すなわちラック６４は、ハンガーレール２８を支持構造として、吊りボルト６０によって天井から吊下されている。

ラック６４の下方には、図６に示すように、例えばサーバーラック６６が配置されている。サーバーラック６６はサーバーを設置するロッカーであり、図示しない床面に固定されている。ラック６４には、サーバーラック６６に設置されたサーバーから上方に引き出された配線を設置する。これにより、これらの配線を所定の位置まで延設することができる。なお、図６（Ａ）及び図５においてラック６４は、Ｘ方向において３本の吊りボルト６０によって吊下される長さとしているが、本発明の実施形態はこれに限らない。サーバーラック６６の配置に応じて適宜変更することができる。

＜作用・効果＞
本発明の実施形態に係る天井構造では、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ハンガーレール２８の下面に、ハンガーレール２８の長手方向（Ｙ方向）に沿う溝２８Ｖが形成されている。このため、任意の位置に吊りボルト６０を吊下げることができる。つまり、本発明の実施形態に係る天井構造は、天井パネル４０を支持する以外の機能を有する。このため、溝２８Ｖが形成されていない構成と比較して汎用性が高い。

また、天井パネル４０が架け渡されたＴバー３０Ｙは、ハンガーレール２８に接合して用いられる。このため、天井パネル４０の大きさ及び荷重に応じて、Ｔバー３０Ｙの大きさ及び支持力を適宜選択して接合できる。これにより、ハンガーレール２８とＴバー３０Ｙとが一体成形されている構成と比較して汎用性が高い。

なお、「ハンガーレール２８とＴバー３０Ｙとが一体成形されている構成」とは、吊りボルト６０を吊下できる溝部と、天井パネル４０を支持できる受け部と、を備えた部材が、例えば押出し成形等により一体的に形成されている構成を示す。このような構成において天井パネルの荷重に応じて受け部の寸法を変えるためには、金型を製造する必要がある。このため汎用性が低い。

また、本実施形態において、ハンガーレール２８は、規格品を用いている。このため、吊下する物の荷重に応じて、ハンガーレール２８の大きさ及び支持力を適宜選択して接合できる。これにより、重量の大きな吊り下げ物を吊下する場合であっても、ハンガーレール２８が撓み難い。

また、本実施形態では、図１に示すように、ハンガーレール２８は、ハンガー２４を介してチャンネル２６に連結されている。チャンネル２６は、互いに隣接するハンガーレール２８間に架け渡されている。これにより、地震時には互いに隣接するハンガーレール２８及びハンガーレール２８に接合されたＴバー３０Ｙ同士が同調して変位するため、天井パネル４０の落下を抑制できる。

また、ハンガーレール２８を吊下する吊りボルト２２には、振れ止めブレース５０が設置されている。このため、地震時にハンガーレール２８が変位し難い。

具体的には、例えば地震時にスラブ１０から吊りボルト２２を介してハンガーレール２８に水平力（図１における紙面右向きの水平力）が作用すると、ハンガーレール２８は右側に動こうとする。このとき、互いに隣接するハンガーレール２８同士は同調して変位しようとする。これにより、スラブ１０、それぞれのハンガーレール２８を吊下する吊りボルト２２、及びチャンネル２６によって形成される構面が変形しようとする。

しかし、この構面の対角線上には振れ止めブレース５０が設置されている。これによりブレース５０が引張耐力を発揮して、構面の変形が抑制される。すなわち、ハンガーレール２８の変位が抑制される。これにより、天井パネル４０の落下抑制効果を高くすることができる。

なお、本実施形態においては、図４（Ａ）、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ハンガーレール２８から吊りボルト６０を介してラック６４を吊下しているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばハンガーレール２８に車輪の付いたランナーを挿入することにより、カーテンや吊戸、可動式の間仕切壁等を吊下してもよい。

また、図７に示すように、ハンガーレール２８にダクトレール７０を内挿し、このダクトレール７０に照明器具などを固定してもよい。ダクトレール７０は、絶縁体によって形成されたレール部材７２と、レール部材７２の長手方向に沿って延設された電極材７４と、を備えて形成された通電レールである。

ダクトレール７０を内挿してハンガーレール２８を二重構造とすることで、一重構造のレールと比較して強度を確保できる。これにより天井パネル４０の荷重が作用した際に、ハンガーレール２８が、より撓み難くなる。なお、ダクトレール７０を内挿する場合、リブ２８Ｄ（図２（Ａ）参照）は省略することができる。リブ２８Ｄを省略することで、照明器具をダクトレール７０へ挿入し易くなる。

また、本実施形態においては、吊りボルト２２に振れ止めブレース５０が設置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば振れ止めブレース５０は省略してもよい。振れ止めブレース５０を省略しても、ハンガーレール２８とＴバー３０を用いれば天井パネル４０の落下抑制効果を得ることができる。

また、本実施形態においては、互いに隣接するハンガーレール２８間にチャンネル２６が架け渡されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば、部分的に、互いに隣接するハンガーレール２８間にチャンネル２６が配置されていない構成としてもよい。

あるいは、チャンネル２６は省略してもよい。チャンネル２６を省略しても、振れ止めブレース５０を省略する場合と同様に、ハンガーレール２８とＴバー３０を用いれば天井パネル４０の落下抑制効果を得ることができる。なお、チャンネル２６を省略する場合は、振れ止めブレース５０は省略せずに用いる事が好適である。

さらに、本実施形態においては、レールとしてハンガーレール２８を用いているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば規格品のリップ溝型鋼や、アルミなどの押出し成形品によって形成されたレールを用いることができる。このようなレールを用いても、Ｔバー３０などの受け部材を接合することができる。また、様々な強度や大きさのレールを選択することができる。

なお、ハンガーレール２８以外を用いる場合は、ハンガーレール２８における底部２８Ｃのように、それぞれのレールの側壁部の下端から互いに近づく方向へ延出され、間に溝が形成された底部を備えていることが好適である。このような溝部を形成することで、当該レールから物品を吊下することができる。

また、本実施形態においては、受け部材として押出し形成部材のＴバー３０を用いているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えばＴバー３０は、曲げ部材としてもよい。さらに、Ｔバー３０に代えて、断面形状が略Ｌ字状とされたアングル材を用いることもできる。アングル材を用いる場合は、当該アングル材の一辺を側壁部２８Ｂに接合し、他辺に天井パネル４０を載置すればよい。このように、本発明は様々な態様で実施することができる。

１０ スラブ
２２ 吊りボルト（支持部材）
２８ ハンガーレール（レール）
３０ Ｔバー（受け部材）
３０Ｘ Ｔバー（受け部材）
３０Ｙ Ｔバー（受け部材）
４０ 天井パネル
５０ 振れ止めブレース
７０ ダクトレール（通電レール）

Claims (6)

1. スラブから並列に吊下され、下面に長手方向に沿う溝部が形成されたレールと、
   前記レールに沿って配置されて前記レールの側面に接合された部分と、前記レールと直交する方向に沿って配置された部分と、を有する受け部材と、
   前記受け部材の前記レールに沿って配置された部分と前記レールと直交する方向に沿って配置された部分とで形成された矩形状の枠に架け渡された天井パネルと、
   を備え、
   前記天井パネルが全て前記スラブと平行に配置された天井構造。
2. 前記レールは、ハンガーレールとされ、通電レールが内挿されている、請求項１に記載の天井構造。
3. 前記レールを吊下する支持部材には振れ止めブレースが設置されている、請求項１又は請求項２に記載の天井構造。
4. スラブから並列に吊下され、下面に長手方向に沿う溝部が形成されたレールと、
   前記レールの側面に接合された受け部材と、
   前記受け部材間に架け渡された天井パネルと、
   を備え、
   前記受け部材は、上下方向に延設されたウェブの下端部から両側へフランジが延出された断面Ｔ字型の部材であり、一方の前記フランジは、前記レールの底部を部分的に被覆し、他方の前記フランジには、前記天井パネルの端部が係止されている、請求項１に記載の天井構造。
5. 前記レールの内部には、短辺の長さが前記溝部の溝幅より小さく、長辺の長さが前記溝幅より大きい支持金具が配置され、前記支持金具には吊りボルトの上端部が固定されている、請求項１に記載の天井構造。
6. 前記レールは、
   前記スラブから吊下されたハンガーにねじで固定された固定部と、
   前記固定部の両端から下向きに延出した一対の側壁部と、
   前記側壁部の下端から互いに近づく方向へ延出された一対の底部と、
   前記底部の内側端部から上向きに延出された補剛用のリブと、
   を備えている、請求項１に記載の天井構造。

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