JP7134000B2 - Sloped suspended ceiling structure - Google Patents

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Description

本発明は、傾斜した吊り天井構造に関するものである。 The present invention relates to a sloped suspended ceiling structure.

従来から、学校やオフィス等の建物の天井として、吊り天井が広く採用されている。吊り天井では、天井下地が吊りボルトで上部構造に支持され、天井材が天井下地に固定されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, suspended ceilings have been widely used as ceilings in buildings such as schools and offices. In a suspended ceiling, the ceiling base is supported by the upper structure with hanging bolts, and the ceiling material is fixed to the ceiling base.

吊り天井は、耐震ブレースのような水平方向に拘束するものがなければ、地震時に発生する慣性力により、振り子運動に類似した挙動となるため、共振域では振動が増幅され、吊り天井が周囲の壁や設備等と衝突して破損脱落する虞があった。 If there is no horizontal restraint such as seismic braces, the suspended ceiling behaves like a pendulum motion due to the inertial force generated during an earthquake. There is a risk of damage due to collision with walls, equipment, and the like.

そこで、一般的には、吊り天井に水平方向の挙動を拘束するために耐震ブレース(下記の特許文献1)を設置する方法や、躯体と一体的に挙動できるように鋼材で組まれた部材(いわゆるぶどう棚)に天井板を直付けする方法が採用されている。 Therefore, in general, there is a method of installing earthquake-resistant braces (Patent Document 1 below) in order to restrain the behavior in the horizontal direction on the suspended ceiling, and a member assembled with steel materials so that it can behave integrally with the building frame ( A method of directly attaching the ceiling board to the so-called grape shelf) is adopted.

特開2016-211177号公報JP 2016-211177 A

しかしながら、躯体と一体的に挙動できるように鋼材で組まれた部材に天井板を直付けする方法は、部材が多く、また重いため、荷重増に対して既存建物の天井耐震改修の場合は躯体が負担できないこともあり、可能だとしてもコストが嵩むという問題点がある。 However, the method of directly attaching the ceiling plate to the members assembled with steel so that it can act integrally with the frame requires many members and is heavy. However, even if it is possible, there is a problem that the cost will increase.

また、吊り天井に水平方向の挙動を拘束するためにブレースを設置する方法は、水平に設置された吊り天井であれば、天井板の面内方向(天井材の板面に沿う方向)の挙動が主となるため面内方向に高い剛性を有する天井板は剛床として挙動する。しかし、天井が傾斜した場合は、地震により発生する慣性力が天井板の面外方向(天井材の板面と交差する方向)にも働くため、面内方向と比較して剛性が極端に低い面外方向に変形し、不安定な挙動を制御することが困難であるという問題点がある。 In addition, the method of installing braces to constrain the horizontal behavior of the suspended ceiling is to prevent the behavior of the ceiling plate in the in-plane direction (direction along the plate surface of the ceiling material) if the ceiling is installed horizontally. Therefore, the ceiling plate, which has high rigidity in the in-plane direction, behaves as a rigid floor. However, if the ceiling is tilted, the inertial force generated by the earthquake also works in the out-of-plane direction of the ceiling plate (the direction that intersects the plate surface of the ceiling material), so the rigidity is extremely low compared to the in-plane direction. There is a problem that it deforms in the out-of-plane direction and it is difficult to control the unstable behavior.

そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、地震時に天井材の挙動を制御可能な傾斜した吊り天井構造を提供する。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an inclined suspended ceiling structure capable of controlling the behavior of the ceiling material during an earthquake.

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る傾斜した吊り天井構造は、天井面を形成する天井材が固定される天井下地と、該天井下地を上部構造体から支持する吊りボルトと、地震により発生する水平方向の慣性力を負担するブレースと、地震時に前記天井材に水平力が作用した際に、前記吊りボルトに生じる圧縮力に抗する補剛材と、を備え、設計時に想定される水平力をQとし、前記天井面の傾斜角度がθの天井をn本の前記吊りボルトで支持したときのi番目の前記吊りボルト1本が負担する鉛直力は、βi・Q・tanθ(ただし、β1+β2+・・・+βn=1)となり、前記補剛材は、前記吊りボルト1本が負担する鉛直力に抗する強度で配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the inclined suspended ceiling structure according to the present invention includes a ceiling base to which the ceiling material forming the ceiling surface is fixed, suspension bolts to support the ceiling base from the upper structure, and horizontal inertia generated by an earthquake. Equipped with a brace that bears the force and a stiffener that resists the compressive force generated in the suspension bolt when a horizontal force acts on the ceiling material during an earthquake, and the horizontal force assumed at the time of design is Q, The vertical force borne by the i-th suspension bolt when the ceiling with the inclination angle θ is supported by the n suspension bolts is βi Q tan θ (where β1 + β2 + . . . + βn = 1), and the stiffener is arranged with strength to withstand the vertical force borne by the one suspension bolt .

このように構成された傾斜した吊り天井構造では、地震時に、天井材に水平方向の力が作用すると、吊りボルトが鉛直方向の引張力に抗するとともに、補剛材が鉛直方向の圧縮力に抗する。これにより、当該力が天井材の板面に沿う面内方向の力と鉛直方向の力とに分散される。このため、耐震ブレースで挙動を拘束する部位に剛床として力を伝える面内方向の力が働くことになり、天井材全体が水平方向に安定して挙動することに貢献する。 In an inclined suspended ceiling structure constructed in this way, when horizontal force acts on the ceiling material during an earthquake, the suspension bolts resist the vertical tensile force and the stiffeners resist the vertical compressive force. resist. As a result, the force is dispersed into an in-plane force along the plate surface of the ceiling material and a vertical force. As a result, the in-plane force acting as a rigid floor acts on the part where movement is restrained by the earthquake-resistant braces, which contributes to the stable movement of the entire ceiling material in the horizontal direction.

また、本発明に係る傾斜した吊り天井構造は、前記補剛材は、前記吊りボルトのみに連結されていることが好ましい。 Further, in the inclined suspended ceiling structure according to the present invention, it is preferable that the stiffeners are connected only to the hanging bolts.

本発明に係る傾斜した吊り天井構造によれば、地震時に天井材の挙動を制御することができる。 The inclined suspended ceiling structure according to the present invention allows the behavior of the ceiling material to be controlled during an earthquake.

本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造を示す図である。FIG. 2 illustrates a sloped suspended ceiling structure according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造に作用する力を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating forces acting on a sloped suspended ceiling structure according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造に作用する力を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating forces acting on a sloped suspended ceiling structure according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造を用いて行った野縁受け方向への水平加力ユニット試験の実験装置を示す平面図である。It is a top view which shows the experimental apparatus of the horizontal force application unit test to the ceiling-belt receiving direction performed using the inclined suspended ceiling structure which concerns on one Embodiment of this invention. 図4のX1-X1線野視図である。5 is a field view taken along line X1-X1 of FIG. 4; FIG. 本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造を用いて行った野縁方向への水平加力ユニット試験の実験装置を示す平面図である。It is a top view which shows the experimental apparatus of the horizontal force application unit test to the ceiling direction which was performed using the inclined suspended ceiling structure based on one Embodiment of this invention. 図6のX2-X2線野視図である。7 is a view taken along line X2-X2 of FIG. 6; FIG. 図6のY2-Y2線野視図である。7 is a view taken along line Y2-Y2 of FIG. 6. FIG. 本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造の吊り部材を用いて行った座屈耐力試験の実験装置を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an experimental apparatus for a buckling strength test performed using a suspended member of an inclined suspended ceiling structure according to an embodiment of the present invention; 本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造の吊り部材(支持部材有り)を用いて行った座屈耐力試験の試験結果を示すグラフである。5 is a graph showing test results of a buckling strength test performed using a suspension member (with a support member) of an inclined suspended ceiling structure according to an embodiment of the present invention;

本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る傾斜した吊り天井構造を示す図である。
図1に示すように、本実施形態に係る傾斜した吊り天井構造100は、上階の床等の上部構造体1と、天井下地2と、天井材3と、ブレース4と、吊り部材5と、を備えている。
A sloped suspended ceiling structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 illustrates a sloped suspended ceiling structure according to one embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the inclined suspended ceiling structure 100 according to the present embodiment includes an upper structure 1 such as an upper floor, a ceiling base 2, a ceiling material 3, a brace 4, and a suspension member 5. , is equipped with

天井下地2は、複数の野縁21と、複数の野縁受け22と、を有している。複数の野縁21は、水平方向の一方向に所定の間隔を有して配置されている。複数の野縁受け22は、野縁21に直交する水平の他方向に所定の間隔を有して配置され、複数の野縁21上に設けられている。 The ceiling base 2 has a plurality of joists 21 and a plurality of joist receivers 22. - 特許庁The plurality of joists 21 are arranged at predetermined intervals in one horizontal direction. The plurality of ceiling joist receivers 22 are arranged at predetermined intervals in the other horizontal direction orthogonal to the ceiling joists 21 and provided on the plurality of ceiling joists 21 .

天井材3は、平板状に形成され、天井下地2の野縁21に固定されている。天井材3は、水平面に対して約30°以下の傾斜角度をなして配置されている。天井材3の下面は、天井面31をなしている。 The ceiling material 3 is formed in a flat plate shape and fixed to the joists 21 of the ceiling base 2. - 特許庁The ceiling material 3 is arranged at an inclination angle of about 30° or less with respect to the horizontal plane. The lower surface of the ceiling material 3 forms a ceiling surface 31. - 特許庁

ブレース4は、水平面に対して傾斜して配置されている。一対のブレース4が略V字状に配置されている。なお、ブレース4の水平面に対する傾斜角度は、45~60°が好ましい。 The brace 4 is arranged to be inclined with respect to the horizontal plane. A pair of braces 4 are arranged in a substantially V shape. The angle of inclination of the brace 4 with respect to the horizontal plane is preferably 45-60°.

ブレース4の上端部は、ブレース上部取付具41を介して上部構造体1に固定されている。ブレース4の下端部は、ブレース下部取付具42を介して天井下地2に固定されている。 The upper ends of the braces 4 are fixed to the upper structure 1 via brace upper fixtures 41 . The lower ends of the braces 4 are fixed to the ceiling base 2 via brace lower fixtures 42 .

ブレース上部取付具41は、上部が上部構造体1に固定されているとともに、下部にブレース4が固定されている。ブレース上部取付具41により、ブレース4を取り付ける際に、ブレース4の傾斜角度を調整可能とされている。 The brace upper fixture 41 has an upper portion fixed to the upper structure 1 and a lower portion fixed to the brace 4 . The inclination angle of the brace 4 can be adjusted by the brace upper fixture 41 when the brace 4 is attached.

ブレース下部取付具42は、上部に一対のブレース4が固定されているとともに、下部が天井材3に固定されている。 The brace lower fixture 42 has a pair of braces 4 fixed to its upper part and a lower part fixed to the ceiling material 3 .

ブレース下部取付具42の下端部には、上方に凹む嵌合凹部42aが設けられている。嵌合凹部42aに天井下地2の野縁21が嵌合可能とされている。 A fitting recess 42a recessed upward is provided at the lower end of the brace lower fixture 42 . The ceiling lining 21 of the ceiling base 2 can be fitted into the fitting recess 42a.

吊り部材5は、補剛材50と、吊りボルト60と、を有している。吊り部材5は、水平方向に間隔を有して複数設置されている。 The suspension member 5 has stiffeners 50 and suspension bolts 60 . A plurality of suspension members 5 are installed at intervals in the horizontal direction.

補剛材50は、鉛直方向に延び、管状に形成されている。本実施形態では、補剛材50は、角パイプで構成されている。
The stiffener 50 extends vertically and has a tubular shape . In this embodiment, the stiffeners 50 are made of square pipes.

吊りボルト60は、補剛材50の内部に挿通されている。補剛材50の上部及び下部には、ワッシャー等を介してナット61が締め付けられ、補剛材50と吊りボルト60とが連結されている。 The suspending bolt 60 is inserted through the interior of the stiffener 50 . Nuts 61 are fastened to the upper and lower parts of the stiffening member 50 via washers or the like, and the stiffening member 50 and the hanging bolt 60 are connected.

吊りボルト60の上下端部は、補剛材50の上下端部からそれぞれ上方及び下方に突出している。吊りボルト60の上端部は、上部構造体1に固定されている。吊りボルト60の下端部は、吊り部材接続用金具63を介して天井下地2の野縁受け22等に接続されている。 The upper and lower ends of the suspension bolt 60 protrude upward and downward from the upper and lower ends of the stiffener 50, respectively. The upper end of the hanging bolt 60 is fixed to the upper structure 1 . A lower end portion of the hanging bolt 60 is connected to the ceiling joist receiver 22 of the ceiling base 2 or the like via a hanging member connecting metal fitting 63 .

吊りボルト60は、所定の引張耐力を有している。補剛材50は、地震時に天井材3に水平力が作用した際に、吊りボルト60に生じる圧縮力に抗する。 The hanging bolt 60 has a predetermined tensile strength. The stiffener 50 resists the compressive force generated in the suspension bolt 60 when horizontal force acts on the ceiling material 3 during an earthquake.

このように構成された傾斜した吊り天井構造100では、地震時に、天井材3に水平方向の力が作用すると、吊りボルト60が鉛直方向の引張力に抗するとともに、補剛材50が鉛直方向の圧縮力に抗する。これにより、当該力が面内方向の力と鉛直方向の力とに分散される。このため、ブレース7で挙動を拘束する部位に剛床として力を伝える面内方向の力が働くことになり、天井材3全体が水平方向に安定して挙動することに貢献する。 In the inclined suspended ceiling structure 100 configured in this way, when horizontal force acts on the ceiling material 3 during an earthquake, the suspension bolts 60 resist the tensile force in the vertical direction, and the stiffeners 50 move vertically. resists the compressive force of This disperses the force into an in-plane force and a vertical force. As a result, a force in the in-plane direction acts as a rigid floor on the portion where the brace 7 restrains the movement, which contributes to the stable movement of the entire ceiling material 3 in the horizontal direction.

また、補剛材50は吊りボルト60の近傍に設けられているため、吊りボルト60の圧縮方向の剛性を確実に与えることができる。 Further, since the stiffener 50 is provided in the vicinity of the hanging bolt 60, it is possible to reliably give rigidity to the hanging bolt 60 in the compression direction.

また、補剛材50と吊りボルト60とは連結されて一体とされているため、吊りボルト60が圧縮力により座屈することが確実に抑制される。 Moreover, since the stiffening member 50 and the hanging bolt 60 are connected and integrated, the buckling of the hanging bolt 60 due to the compressive force is reliably suppressed.

また、ブレース4の下端部が連結されるブレース下部取付具42には、天井下地2の野縁21を嵌合可能な嵌合凹部42aが形成されている。よって、ブレース4を野縁21に直接固定する場合よりも、野縁21等の部材の位置の制約を受けずにブレース4を設置することができる。 A fitting recess 42a into which the joist 21 of the ceiling base 2 can be fitted is formed in the brace lower fixture 42 to which the lower end of the brace 4 is connected. Therefore, compared to the case where the braces 4 are directly fixed to the joists 21, the braces 4 can be installed without being restricted by the positions of the members such as the joists 21.

(計算結果、静的加力試験結果)
次に、上記の傾斜した吊り天井構造の計算結果、静的加力試験結果について説明する。
図2、図3は、傾斜した吊り天井構造に作用する力を説明する図である。
図2に示すように、天井勾配θ=水平面に対して0~30°として、ブレースの設置角度α=水平面に対して45~60°、鉛直方向の軸力を負担できる座屈補強した吊材(本実施形態の吊り部材)を任意の本数、位置に設置するモデルを考える。
(calculation results, static loading test results)
Next, calculation results and static loading test results for the inclined suspended ceiling structure will be described.
2 and 3 are diagrams for explaining forces acting on a slanted suspended ceiling structure.
As shown in Fig. 2, the ceiling slope θ = 0 to 30° with respect to the horizontal plane, the installation angle α of the braces = 45 to 60° from the horizontal plane, and the buckling-reinforced hanging member that can bear the axial force in the vertical direction. Consider a model in which (suspension members of the present embodiment) are installed at arbitrary numbers and positions.

天井面全体がa方向に水平移動するように水平方向に水平力Qを加力した場合、天井面での水平方向の反力はV字状をなすブレースの下端部にのみ生じ、天井板(本実施形態の天井材)には剛性の高い面内方向に力が伝達される。吊材に鉛直方向の軸力が発生する。吊材の本数及び位置で定まる任意の係数をβとすると、図2に示すように力が作用する。なお、β+β+・・・β=1となる。 When a horizontal force Q0 is applied in the horizontal direction so that the entire ceiling surface moves horizontally in the direction of a, the horizontal reaction force on the ceiling surface is generated only at the lower end of the V-shaped brace, and the ceiling plate A force is transmitted to (the ceiling material of the present embodiment) in the in-plane direction where the rigidity is high. A vertical axial force is generated in the hanging member. Let β be an arbitrary coefficient determined by the number and position of the hanging members, force acts as shown in FIG. Note that β 12 + . . . β n =1.

また、補剛材により鉛直方向の圧縮力に抗するが、一定の軸剛性により微少な鉛直方向の変位を生じるため、水平加力に対し変位分の位置エネルギーを持つことになる。この位置エネルギーに変換される分の水平力をωとして、その他の水平力をQとすると、Q=Q-ωとなる。 In addition, although the stiffening member resists the vertical compressive force, the constant axial rigidity causes slight vertical displacement, so that it has potential energy corresponding to the displacement with respect to the horizontal force. Assuming that the horizontal force to be converted into this potential energy is ω and the other horizontal force is Q, Q=Q 0 -ω.

水平力Qを天井面に加力することに対して、各ブレースが負担する軸力A,Bについての関係は、図3及び下記の式(1),(2)に示す通りである。 The relationship between the axial forces A and B borne by each brace with respect to the application of the horizontal force Q to the ceiling surface is as shown in FIG. 3 and the following equations (1) and (2).

Figure 0007134000000001
Figure 0007134000000001

Figure 0007134000000002
Figure 0007134000000002

式(1)より、軸力Bは下記の式(3)のようになる。 From the formula (1), the axial force B is given by the following formula (3).

Figure 0007134000000003
Figure 0007134000000003

式(3)を式(2)に代入すると、下記の式(4)のようになる。 Substituting equation (3) into equation (2) yields equation (4) below.

Figure 0007134000000004
Figure 0007134000000004

式(4)を式(3)に代入すると、下記の式(5)のようになる。 Substituting equation (4) into equation (3) yields equation (5) below.

Figure 0007134000000005
Figure 0007134000000005

天井面が水平な状態(θ=0)で座屈する水平荷重をQとし、傾斜角θの天井について加力方向aで座屈する水平荷重をQθa、加力方向bで座屈する水平荷重をQθbとすれば、ブレース座屈は、端部固定条件と部材の断面性能と長さが変わらなければ軸力に比例するため、下記の式(6),(7)のようになる。 Let Qf be the horizontal load that causes buckling when the ceiling surface is horizontal (θ = 0). Assuming that Q θb , brace buckling is proportional to the axial force unless the end fixing conditions, the sectional performance of the member and the length are changed, so that the following equations (6) and (7) are obtained.

Figure 0007134000000006
Figure 0007134000000006

Figure 0007134000000007
Figure 0007134000000007

天井面が水平な状態(θ=0)で座屈する水平荷重Qについて、ブレース鉛直長さ1500mm、ブレース設置角度60°の場合についての試験結果を、表1に示す。 Table 1 shows the test results for the horizontal load Qf that causes buckling when the ceiling surface is horizontal (θ = 0), the vertical length of the brace is 1500 mm, and the installation angle of the brace is 60°.

Figure 0007134000000008
Figure 0007134000000008

上記試験結果から、天井勾配10°,20°,30°でのブレース座屈を生じる水平荷重値を、式(6),(7)を用いて表1から計算した結果を、表2に示す。 Table 2 shows the results of horizontal load values that cause brace buckling at ceiling slopes of 10°, 20°, and 30° calculated from Table 1 using equations (6) and (7) from the above test results. .

Figure 0007134000000009
Figure 0007134000000009

天井勾配10°,20°,30°で実施した静的加力試験の結果を、表3に示す。 Table 3 shows the results of static loading tests performed at ceiling slopes of 10°, 20°, and 30°.

Figure 0007134000000010
Figure 0007134000000010

表1~表3に示す通り、計算による推定値と試験結果とは、微少な鉛直方向への挙動に伴う水平加力の損失分ωを考慮すると、ブレースの座屈荷重はほぼ一致する。 As shown in Tables 1 to 3, the estimated buckling load of the brace substantially agrees with the calculated estimated value and the test result when considering the loss ω of the horizontal applied force due to slight vertical movement.

ブレースの剛性について、ブレースの仕様、長さ、設置角度を揃え、天井勾配を0°(水平),10°,20°,30°に設定し、水平方向に加力した静的加力試験での初期剛性値の試験結果をまとめると、表4に示す通り、天井傾斜によらず、ほぼ一定の数値となる。 Regarding the rigidity of the brace, a static load test was performed by setting the brace specifications, length, and installation angle, setting the ceiling slope to 0° (horizontal), 10°, 20°, and 30°, and applying force in the horizontal direction. As shown in Table 4, the test results of the initial stiffness values of 1 are almost constant regardless of the ceiling inclination.

Figure 0007134000000011
Figure 0007134000000011

次に、上記で行った静的加力試験について説明する。
図4は、傾斜した吊り天井構造を用いて行った野縁受け方向への水平加力ユニット試験の実験装置を示す平面図である。図5は、図4のX1-X1線野視図である。図6は、傾斜した吊り天井構造を用いて行った野縁方向への水平加力ユニット試験の実験装置を示す平面図である。図7は、図6のX2-X2線野視図である。図8は、図6のY2-Y2線野視図である。
図4から図8に示すように、幅5.6m、奥行4.8m、高さ3.7mの油圧式加力試験機を用いて、傾斜した吊り天井構造の試験体の静的加力試験を行った。天井支持構造部材の設定角度は水平であり、天井面の傾斜角度を10°,20°,30°に変更して行った。
Next, the static loading test performed above will be described.
FIG. 4 is a plan view showing an experimental apparatus for a horizontal force application unit test in the direction of receiving a joist using an inclined suspended ceiling structure. 5 is a view taken along the line X1-X1 of FIG. 4. FIG. FIG. 6 is a plan view showing an experimental apparatus for a horizontal force application unit test in the direction of the joists using an inclined suspended ceiling structure. FIG. 7 is a view taken along line X2-X2 of FIG. 8 is a view taken along the line Y2-Y2 of FIG. 6. FIG.
As shown in Figs. 4 to 8, a static loading test of a tilted suspended ceiling structure was performed using a hydraulic loading tester with a width of 5.6 m, a depth of 4.8 m, and a height of 3.7 m. did The setting angle of the ceiling support structural member was horizontal, and the inclination angles of the ceiling surface were changed to 10°, 20°, and 30°.

(座屈耐力試験)
次に、上記の傾斜した吊り天井構造の(補剛材と吊りボルトとを備える)吊り部材の軸圧縮方向への一方向加力試験について説明する。
図9に、吊り部材を用いて行った座屈耐力試験の実験装置を示す。
吊り部材の長さ(支点間距離)は、3,000mmとし、吊りボルトは軟鋼W3/8(JIS規格品)、補剛材は角型鋼管19×19×1.2mm、ナットはW3/8及び平ワッシャーを使用した。
(Buckling resistance test)
Next, a unidirectional load test in the direction of axial compression of suspension members (including stiffeners and suspension bolts) of the inclined suspended ceiling structure will be described.
FIG. 9 shows an experimental apparatus for a buckling strength test using a hanging member.
The length of the suspension member (distance between fulcrums) is 3,000 mm, the suspension bolt is mild steel W3/8 (JIS standard product), the stiffener is a square steel pipe 19 x 19 x 1.2 mm, and the nut is W3/8. and flat washers.

地震動による水平方向の慣性力により発生する軸圧縮力を加える静的加力試験として、鉛直震度1.0(上向き)を想定として、試験体(本実施形態の吊り部材)の延在方向を水平方向に設置した。
また、試験体は鉛直下向きに重力の影響を受けるため、試験体の中央付近に水平方向に自由にスライドする支持部材を設置した。
As a static load test in which an axial compressive force generated by horizontal inertial force due to seismic motion is applied, assuming a vertical seismic intensity of 1.0 (upward), the extension direction of the test body (suspension member of this embodiment) is horizontal. set in the direction
In addition, since the test body is affected by gravity in a vertical downward direction, a support member that freely slides horizontally was installed near the center of the test body.

試験結果は、図10に示すように、0.4kN程度までの軸方向への変位は計測限度として小数点以下16位まで0であり、材軸方向への加力を続けると、試験体中央付近を頂点に座屈した。 As shown in FIG. 10, the test results show that the displacement in the axial direction up to about 0.4 kN is 0 to 16 decimal places as a measurement limit, and if the force is continued in the axial direction, the center of the specimen is buckled to the apex.

吊り部材は、1mに1本以上配置されることから、天井の単位面積質量が25kg/mとして、地震により水平方向に2.2Gの加速度を生じた場合の吊り部材1本が負担する鉛直力Pは、天井の傾斜角度が30°の場合に下記の式(8)となる。 Since one or more hanging members are arranged per 1m2 , one hanging member bears the load when the unit area mass of the ceiling is 25kg/ m2 and an earthquake causes an acceleration of 2.2G in the horizontal direction. The vertical force P h is given by the following formula (8) when the inclination angle of the ceiling is 30°.

Figure 0007134000000012
Figure 0007134000000012

図10に示すように、軸力が0.4kNまでは、材軸方向の変位量はほとんどない弾性範囲であるため、それより小さい0.31kNの軸力を負担することになる。鉛直震度1.0、水平震度2.2の条件であれば、天井面の鉛直方向の挙動を制御するのに十分な軸剛性を有するものと考える。 As shown in FIG. 10, up to an axial force of 0.4 kN, there is almost no displacement in the axial direction of the material, so the material bears a smaller axial force of 0.31 kN. Under the conditions of a vertical seismic intensity of 1.0 and a horizontal seismic intensity of 2.2, it is assumed that the ceiling surface has sufficient axial rigidity to control the behavior in the vertical direction.

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 It should be noted that the various shapes, combinations, etc., of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記に示す実施形態では、ブレース4はブレース上部取付具41及びブレース下部取付具42を介してそれぞれ上部構造体1及び天井下地2に固定されているが、本発明はこれに限られない。ブレース4が、上部構造体1及び天井下地2に直接固定されていてもよい。 For example, in the embodiment shown above, the braces 4 are fixed to the upper structure 1 and the ceiling base 2 via the upper brace fixtures 41 and the lower brace fixtures 42, respectively, but the present invention is not limited to this. . The brace 4 may be fixed directly to the upper structure 1 and the ceiling base 2 .

また、上記に示す実施形態では、吊りボルト60は補剛材50の内部に挿通されているが、本発明はこれに限られない。補剛材50は吊りボルト60の近傍に設けられていることが好ましく、例えば、補剛材50が吊りボルト60に隣接配置され、補剛材50と吊りボルト60とが連結金具(不図示)等により連結されていてもよい。 Moreover, in the embodiment shown above, the hanging bolt 60 is inserted through the stiffener 50, but the present invention is not limited to this. The stiffening member 50 is preferably provided in the vicinity of the hanging bolt 60. For example, the stiffening member 50 is arranged adjacent to the hanging bolt 60, and the stiffening member 50 and the hanging bolt 60 are connected by a connecting metal fitting (not shown). etc. may be connected.

1…上部構造体
2…天井下地
3…天井材
4…ブレース
5…吊り部材
21…野縁
22…野縁受け
41…ブレース上部取付具
42…ブレース下部取付具
42a…嵌合凹部
50…補剛材
60…吊りボルト
63…吊り部材接続用金具
100…傾斜した吊り天井構造
Reference Signs List 1 Upper structure 2 Ceiling base 3 Ceiling material 4 Brace 5 Suspension member 21 Ceiling 22 Ceiling support 41 Brace upper fixture 42 Brace lower fixture 42a Fitting recess 50 Stiffening Material 60... Suspension bolt 63... Suspension member connection metal fitting 100... Inclined suspended ceiling structure

Claims (2)

天井面を形成する天井材が固定される天井下地と、
該天井下地を上部構造体から支持する吊りボルトと、
地震により発生する水平方向の慣性力を負担するブレースと、
地震時に前記天井材に水平力が作用した際に、前記吊りボルトに生じる圧縮力に抗する補剛材と、を備え
設計時に想定される水平力をQとし、前記天井面の傾斜角度がθの天井をn本の前記吊りボルトで支持したときのi番目の前記吊りボルト1本が負担する鉛直力は、βi・Q・tanθ(ただし、β1+β2+・・・+βn=1)となり、
前記補剛材は、前記吊りボルト1本が負担する鉛直力に抗する強度で配置されていることを特徴とする傾斜した吊り天井構造。
a ceiling substrate to which the ceiling material forming the ceiling surface is fixed;
hanging bolts for supporting the ceiling base from the upper structure;
a brace that bears the horizontal inertial force generated by an earthquake;
a stiffener that resists the compressive force generated in the suspension bolt when a horizontal force acts on the ceiling material during an earthquake ;
Let Q be the horizontal force assumed at the time of design, and when the ceiling with the inclination angle θ of the ceiling surface is supported by the n suspension bolts, the vertical force borne by the i-th suspension bolt is βi· Q tan θ (where β1 + β2 + … + βn = 1),
The inclined suspended ceiling structure , wherein the stiffeners are arranged with strength to withstand the vertical force borne by the one suspension bolt .
前記補剛材は、前記吊りボルトのみに連結されていることを特徴とする請求項1に記載の傾斜した吊り天井構造。 2. The sloped suspended ceiling structure of claim 1, wherein said stiffeners are connected only to said hanger bolts.
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