JP7249817B2

JP7249817B2 - 乾式浮き床

Info

Publication number: JP7249817B2
Application number: JP2019040617A
Authority: JP
Inventors: ひかり田中; 潔増田; 真岡本; 薫菅野
Original assignee: Taisei Corp; Jamco Corp
Current assignee: Taisei Corp; Jamco Corp
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2039-03-06
Also published as: JP2020143493A

Description

本発明は、建築物の構造躯体の上に設置する乾式浮き床に関する。

集合住宅等において、上階から下階への防振性、防音性を高めるために、浮き床が用いられる。建築物のコンクリート躯体の上に、ゴムなどの防振材を介して、さらにコンクリートの床板を載せた「湿式浮き床」は、振動、音の遮断性に優れるが、質量が非常に大きく、建物構造への負担が大きい。湿式浮き床は、構造設計段階から湿式浮き床を設けることを想定して、その質量に耐えられるように躯体構造を設計する必要がある。そのため、既設建築物のリニューアル時に湿式浮き床を設置することは困難である。

湿式浮き床よりも質量が小さい防振浮き床として、乾式浮き床がある。乾式浮き床とは、建築物の構造躯体の上に、ゴムなどの防振材を介して鉄骨梁等の支持部材を設置し、この支持部材の上に下地を設置して床板材を張った浮き床である。例えば、特許文献１には、既設建築物の既存スラブ上方に隙間をあけて敷設される新設床部と該新設床部を支持する新設支持部とから構成されており、前記新設床部がＨ型鋼からなる大引き材を備える改修用二重床構造が提案されている。

乾式浮き床は、湿式浮き床と比較して軽量であるため、既設建築物のリニューアル時に設置することができる。この際、鉄骨梁を既存梁の上方のみで支持し、既存梁の間で支持しないことが防振性能の確保のために望ましい。しかし、通常の建物構造躯体の梁間距離である６～７ｍと同等の長さの鉄骨梁を用い、たわみが大きくならないように梁断面を設計した場合、鉄骨梁の重さは約３００ｋｇと非常に重くなり、人力での搬入は困難である。現場の状況次第では、重機等による鉄骨梁の運搬・搬入が可能であるが、これらが使用できない場合は、鉄骨梁を分割して設置せざるを得ず、構造躯体の剛性が小さい既存梁の間に支持点が設けられるため、防振性能が低下してしまうという問題がある。また、乾式浮き床は、湿式浮き床と比較して軽量ではあるものの、重い鉄骨梁を複数本設置するのは困難である。

特開２００４－３０８２０４号公報

本発明は、軽量で施工性に優れた乾式浮き床を提供することを課題とする。

１．床板が、建築物の躯体床から離間して設置される乾式浮き床であって、
前記床板が、少なくとも炭素繊維補強樹脂製梁を介して支持されていることを特徴とする乾式浮き床。
２．前記炭素繊維補強樹脂製梁の上面及び／又は下面に接着性減衰材が配置されていることを特徴とする１．に記載の乾式浮き床。
３．前記炭素繊維補強樹脂製梁が、上側及び／又は下側のフランジにボルト穴を備え、
該ボルト穴に絶縁部材を介してボルトが設置され、該ボルトにより他の部材と接合されていることを特徴とする１．または２．に記載の乾式浮き床。
４．前記炭素繊維補強樹脂製梁が、建築物の既存梁の上方のみで支持されていることを特徴とする１．～３．のいずれかに記載の乾式浮き床。
５．１．～４．のいずれかに記載の乾式浮き床で構成されていることを特徴とする改修乾式浮き床構造。

本発明は、乾式浮き床の床板を支持する部材として、炭素繊維補強樹脂製梁（以下、「炭素繊維梁」ともいう）を用いる。炭素繊維梁は、６ｍの長さであっても２０ｋｇ未満と非常に軽量であるため、人力のみで現場へ搬入することができる。本発明の乾式浮き床は、搬入に重機等が不要であり、作業員の数を減らすことができるため、設置工事が低コストである。また、本発明で用いる炭素繊維梁は、鉄骨梁と比較して非常に軽量であるため、搬入時の落下等による事故の危険性を大きく減らすことができる。

炭素繊維梁は、軽量であるため、分割することなく搬入することができる。そのため、炭素繊維梁を剛性に優れた既設梁の上方のみで支持した乾式浮き床は、既設梁の間に支持点を有する乾式浮き床と比較して、防振性、防音性に優れている。また、本発明の乾式浮き床は、従来の鉄骨梁を使用した乾式浮き床と比較して非常に軽量であるため、既存建物を改修した改修乾式浮き床構造として、建物構造の補強工事等を伴わずに様々な建築物に設置することができる。

炭素繊維梁は、振動に対し減衰性能を有する接着性減衰材により、容易に接着、固定することができる。接着性減衰材は、減衰定数が炭素繊維補強樹脂より大きいため、炭素繊維梁の振動を減衰させ、下階への伝達をより抑制することができる。炭素繊維梁は、穴あけ加工が困難であるが、接着性減衰材で固定することにより、現場での穴あけ加工が必要なくなる。
炭素繊維梁を、絶縁材である接着性減衰材や絶縁ワッシャー等の絶縁部材を用いて金属部材と絶縁することにより、炭素繊維梁を絶縁被覆加工することなく、ガルバニック腐食による金属部材の腐食を防ぐことができる。

本発明の乾式浮き床の第一実施態様における概略図。本発明の乾式浮き床の第一実施態様における基礎部周辺の炭素繊維梁側面方向から見た拡大図。本発明の乾式浮き床の第一実施態様における基礎部周辺の炭素繊維梁軸方向から見た拡大図。本発明の乾式浮き床の第二実施態様におけるボルト周辺の炭素繊維梁側面方向から見た部分断面図。図４のＡ－Ａ’線断面図。

本発明の乾式浮き床は、床板が、建築物の躯体床から離間して設置される乾式浮き床であって、この床板が、少なくとも炭素繊維補強樹脂製梁を介して支持されていることを特徴とする。
本発明の乾式浮き床は、床板が、少なくとも炭素繊維梁を介して支持されていればよく、躯体床と炭素繊維梁との間、炭素繊維梁と床板との間の構造は特に制限されず、公知の乾式浮き床の構造を採用することができる。

「第一実施態様」
本発明の第一実施態様である乾式浮き床の概略図を図１に、基礎部周辺の炭素繊維梁側面方向、軸方向のそれぞれから見た拡大図を図２、３に示す。
第一実施態様である乾式浮き床１０は、建築物の躯体床Ｆ上であって既存梁１が存在する部分の上方に設置された防振ゴム２１を有する基礎部２、この基礎部２の上に両面接着減衰テープ３（以下、「減衰テープ」ともいう）により貼り合わせられた断面Ｈ型の炭素繊維補強樹脂製梁４、この炭素繊維補強樹脂製梁４の上面に両面接着減衰テープ５により貼り合わせられた根太受け６、この根太受け６と直交する方向に延在する根太７と、この根太７の上に配設される床部材８とを備える。

炭素繊維梁４は、炭素繊維を、エポキシ樹脂・フェノール樹脂等の樹脂に含浸させた複合材料を、所望の形状となるように成形したものである。炭素繊維は、引張強度に優れているため、炭素繊維の種類、含有量、繊維方向を調整して成形することにより、軽量で比強度、比弾性率の高い炭素繊維梁を得ることができる。
本発明の炭素繊維梁としては、炭素繊維が樹脂に含浸された複合材料からなる梁を特に制限することなく用いることができ、例えば、その断面はＨ型に限定されず、箱型であってもよい。例えば、特開２００５－５４５４１号公報に記載のもの、特開２００１－１９１４１８号公報に記載の装置で製造されたもの等を用いることができる。特開２００１－１９１４１８号公報に記載の装置で製造されたＨ型の炭素繊維梁を用いる場合、６ｍの長さの梁を用いた乾式浮き床のたわみが大きくならないためには、断面剛性（ヤング率×断面二次モーメント）が１．５Ｅ＋１２Ｎｍｍ^２程度必要である。このとき、炭素繊維梁の質量は、１ｍあたり３ｋｇ未満である。

基礎部２は、炭素繊維梁４を、建築物の構造躯体から分離して設置するものである。第一実施態様において、基礎部２は防振ゴム２１を有するが、本発明の乾式浮き床において、基礎部は、床部材の振動を建築物に減衰して伝えるものであれば特に制限することなく使用することができる。
第一実施態様において、基礎部２は、防振ゴム２１の上に平板２２を備えており、平板２２と炭素繊維梁４との間に減衰テープ３を有している。

減衰テープ３、５は、接着性減衰材であり、床部材８の振動を建築物の構造躯体に減衰して伝えるものである。本発明の乾式浮き床において、接着性減衰剤としては、減衰テープに限定されず、減衰接着材等を利用することができる。減衰テープは、樹脂製やゴム製の基材の両面に粘着剤層を備えるものであり、市販品を用いることができる。また、減衰接着剤としては、市販の変成シリコーン系接着剤などを用いることができる。
炭素繊維補強樹脂材の減衰定数は０．００５程度である。接着性減衰材として減衰定数が０．１程度以上のものを用いることにより、床部材の振動が減衰して構造躯体（建築物）に伝達されるため、防振性、防音性を高めることができる。なお、鉄の減衰率は０．０００１以下と炭素繊維補強樹脂よりも小さいが、鉄骨梁は炭素繊維梁と比較して質量が大きいため、減衰テープや減衰接着剤等の接着性減衰材による減衰はほとんど期待できない。

第一実施態様である乾式浮き床１０において、炭素繊維梁４の上面には減衰テープ５が配置され、この減衰テープ５により根太受け６が炭素繊維梁４の軸方向に貼り合わせられ、根太受け６の上方には、根太７を介して床部材８が公知の方法で構築されている。一実施態様である乾式浮き床１０において、炭素繊維梁４は、建築物の一般的な梁間距離である６～７ｍの長さを有しているが、本発明の乾式浮き床において、根太受け、および、減衰テープや減衰接着剤等の接着性減衰材は、梁長さと同じ長さに連続して設けられる必要はなく、間に隙間を挟んでいてもよい。

炭素繊維梁は、内部に導電性の炭素繊維を含む。そのため、炭素繊維梁と金属部材とが接触した部分に水が接触すると、ガルバニック反応が進行して金属が腐食する場合がある。第一実施態様である乾式浮き床１０は、炭素繊維梁４の上面、下面には絶縁性である減衰テープ５が存在しているため、平板２２、根太受け６が金属部材であっても、ガルバニック反応による腐食を防ぐことができる。

「第二実施態様」
本発明の第二実施態様である乾式浮き床のボルト周辺の炭素繊維梁側面方向から見た部分断面図を図４に、図４のＡ－Ａ’線断面図を図５に示す。第二実施態様である乾式浮き床において、第一実施態様と同一の部材には同一の符号を付す。
第二実施態様である乾式浮き床２０は、根太受け６が、炭素繊維梁４の上側フランジ４１に減衰テープ５とボルト９１等により固定されている。第二実施態様である乾式浮き床２０は、炭素繊維梁４の上側フランジ４１がボルト穴４２を備え、このボルト穴４２に設置されたボルト９１とナット９２により炭素繊維梁４と根太受け６が接合されている。また、炭素繊維梁４は、絶縁部材である絶縁ワッシャ９３、絶縁ブッシュ９４により、金属部材である根太受け６、ボルト９１、ナット９２から絶縁されている。

第二実施態様である乾式浮き床２０は、炭素繊維梁４と、金属部材である根太受け６、ボルト９１、ナット９２との間に絶縁部材が設置されることにより、ガルバニック反応の発生を防いでいる。第二実施態様に例示される本発明の乾式浮き床において、絶縁部材は、金属部材との接触を防げるものであれば特に制限されずに使用することができ、例えば、絶縁ワッシャ、絶縁ブッシュ、絶縁スリーブ等を用いることができる。

第二実施態様である乾式浮き床２０は、根太受け６と炭素繊維梁４とが、減衰テープ５に加えて、ボルト９１とナット９２により強固に接合されているため、第一実施態様である乾式浮き床１０と比較して水平方向に対する耐力に優れている。そのため、第二実施態様である乾式浮き床は、地震に強く、また、例えば、フィットネススタジオ、ダンススタジオ等の振動が大きな用途に、第一実施態様である乾式浮き床よりも好適に使用することができる。

本発明の乾式浮き床は、軽量な炭素繊維梁を用いているため、資材の搬入に重機等が不要であり、施工性に優れている。また、炭素繊維梁は軽量であるため、落下時の事故のリスクを大幅に減らすことができる。
炭素繊維梁は、穴あけ加工に特殊な工具が必要であり、一般的なドリル等では穿孔することができない。そのため、ボルト穴を有する炭素繊維梁を使用する場合、予め工場等で穴あけ加工を施す必要がある。しかし、現場では現地の状況に合わせるために予め設計した穴以外の箇所にボルト穴が必要となる場合がある。第一実施態様である乾式浮き床は、炭素繊維梁が減衰テープのみで接合されているため、現場での穴あけ加工が不要であり、施工期間が延長することを防止することができる。また、第二実施態様においても、新たに必要となった接続箇所に減衰テープあるいは減衰性接着剤を用い、ボルト穴での接合と組み合わせることにより、追加の穴あけ加工を最小限に抑えることができる。

１０第一実施態様である乾式浮き床
Ｆ躯体床
１既存梁
２基礎部
２１防振ゴム
２２平板
３両面接着減衰テープ
４炭素繊維補強樹脂製梁
５両面接着減衰テープ
６根太受け
７根太
８床部材

２０第二実施態様である乾式浮き床
４１上側フランジ
４２ボルト穴
９１ボルト
９２ナット
９３絶縁ワッシャ
９４絶縁ブッシュ

Claims

床板が、建築物の躯体床から離間して設置される乾式浮き床であって、
前記床板が、少なくとも炭素繊維補強樹脂製梁を介して支持され、
前記炭素繊維補強樹脂製梁が、上側及び／又は下側のフランジにボルト穴を備え、
該ボルト穴に絶縁部材を介してボルトが設置され、該ボルトにより他の部材と接合されていることを特徴とする乾式浮き床。
前記炭素繊維補強樹脂製梁の上面及び／又は下面に接着性減衰材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の乾式浮き床。
前記炭素繊維補強樹脂製梁が、建築物の既存梁の上方のみで支持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の乾式浮き床。
請求項１～３のいずれかに記載の乾式浮き床で構成されていることを特徴とする改修乾式浮き床構造。