JPH044424B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として集合住宅において施工され
る防振床構造に関する。 〔従来の技術〕 従来、例えば第５図に示すような床置パネル工
法がある。これは、１枚が900×900mm²のパーチク
ルボード６の四角隅部をレベルアジヤスタ７と防
振ゴム８とを介して床スラブ９に支持させ、並列
ボード６群上にベニヤ１０を載せたものである。 〔発明が解決しようとする課題〕 この場合床衝撃音に対する効果があまりよいと
は言えないし、居住性も悪かつた。その理由とし
て、 (イ) 緩衝材がゴムであるために、固有振動数の変
化が大きくて防振性能が不足していること、 (ロ) 床パネル（パーチクルボード）が各々分断さ
れ全体が一体とならず床板としての剛性が不足
していること、 があげられる。 本発明は、かかる実情に鑑み、 () 防振材として特公昭41−3343号公報で知ら
れているように、広い負荷範囲に対して固有振
動数の変化が小さく比較的安定している高密度
無機繊維製防振パツドをもちいることを前提
に、そして次記（）との相関において、その
適正密度範囲を究明し、 () 床板上に載置する物の重量又は床板に作用
する荷重を増すに当たつて前記（）との相関
も踏まえつつその防振パツド単位面積あたりの
負荷の適正範囲を決定すること、 をもつて、居住性の改善も図りながら、床衝撃音
に対する効果を充分にあげ、しかも施工性にもす
ぐれたものを得ることを目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 本発明による防振床構造は、床材群を並列させ
て構成された床板の下面を、剛性の比較的大なる
枠材群の縦横組付けによつて構成されたビーム枠
組にて支持させ、このビーム枠組を床スラブに対
して高密度無機繊維製防振パツド群を介して支持
させておくと共に、固有振動数が24Hz以下になる
ように、前記防振パツドが密度100ないし700Kg／
m³のものであり、かつ、前記床板とビーム枠組に
よつて前記防振パツド単位面積に加わる負荷を
0.2ないし25Kg／cm²に設定してあるとの点を要旨
とする。 〔作用・効果〕 次に作用効果を示すと、ビーム枠組にて支持さ
れて剛性を上げられた床板に荷重が加わると、ビ
ーム枠組及び防振パツドを介して床スラブに支持
されるのであるが、この防振パツドが、密度100
Kg／m³未満では軟らかすぎて床板からの荷重を受
けきれず、また、密度700Kg／m³以上の防振パツ
ドを無機繊維で造ると、弾力性が劣りもろく崩壊
しやすく、防振機能がなくなる。つまり、一般に
望ましい防振材の固有振動数（外力を与えた時に
発生する固有の振動数）の値は施工後の状態で７
〜15Hzであるが、無負荷状態での防振パツドの密
度が小さすぎると、望ましい固有振動数よりも低
くなりすぎ、人が歩いた時に床がふわふわして防
振機能はあるが居住性が悪く、また、無負荷状態
での防振パツドの密度が大きくなると、固有振動
数が床に加わる衝撃外力の周波数（24Hz）と同じ
になつた共振現象を生じ、更に、その周波数より
高くなると防振効果が次第になくなる。一方、無
負荷状態で同じ密度の防振パツドでは、前記防振
パツド単位面積に加わる負荷が、0.2Kg／cm²未満
であつたり25Kg／cm²以上であつたりすると、前記
固有振動数が望ましい値から外れやすくなる。
（換言すれば、防振パツドの弾性限界内では、負
荷が変動してもばね常数が一定であるために、固
有振動数は負荷の変化に反比例して、前記負荷が
0.2Kg／cm²未満では、固有振動数が24Hz以上にな
つて振動機能が損なわれ、25Kg／cm²以上では、固
有振動数が低くなりすぎるだけでなく防振材がこ
われやすくなる。） 従つて、本発明によれば、ビーム枠組の支持に
よつて床板の剛性を上げることと、適正な防振パ
ツドを用いることによつて、居住性の改善も図り
ながら床衝撃音に対する効果を十分にあげられる
ようになつた。 尚、前記床板は上下複数層に重合した板体群か
らなり、かつ横方向で相隣る板体の目地どうしが
上下間で横方向に偏位されていることによつて、
床の剛性低下を防ぐばかりかチヤンネル材使用に
よる剛性がより増大し、また、板体間の隙間が塞
がれるので、音が床板を直に透過するのを防止で
きる。 更に、一般に家具等の重量物を置くことが多い
部屋の周辺部に位置する防振パツドの硬度を、周
辺以外に位置する防振パツドより大にすれば、重
量物からの荷重による床の沈み込みを防止できる
と共に、子供等の跳びはねやすい部屋の中央部に
おいては、防振機能を高く維持でき、その上、剛
性の高い梁や壁等から支持されやすい床板の周辺
部は振動しにくいために、前記床板沈み込み防止
のために、防振パツドの硬度を中央部より大きく
しても、床板全体としての防振機能は良好に維持
できる。 〔実施例〕 次に、本発明の実施例を説明する。 第２図及び第３図に示すように、床材１群を並
列させて構成された床板Ａの下面を、剛性の比較
的大なる枠材３群の縦横組付けによつて構成され
たビーム枠組Ｂにて支持させ、このビーム枠組Ｂ
を床スラブＣに対して高密度無機繊維製防振パツ
ド５群を介して支持させて防振床構造を構成して
ある。 以下に、前記防振パツド５に関して具体的に説
明する。 床の緩衝材として無機繊維の高密度成型品とし
ての前記防振パツド５（グラスウール、ロツクウ
ール等、通常はゴム被覆などの耐水処理が施され
る）は密度、約100ないし700Kg／m³のものであ
り、かつ、前記床板Ａビーム枠組Ｂによつて前記
防振パツド５単位面積に加わる負荷は約0.2ない
し25Kg／cm²に設定してある。 つまり、一般に、通常の床構造のもので、子供
が跳びはねた時と同様のJISで定められた重量衝
撃音テストにおける衝撃源としてのタイヤ落下
で、床板が受ける固有振動数としては、床板が木
質やコンクリートでも24Hz付近でピークとなり、
衝撃を受けてパツドが振動するパツド固有振動数
が、前記24Hzになると共振する。従つて共振する
と防振機能が低下するために、パツド固有振動数
を24Hzよりも小さくする必要がある。 ところで通常、同じ防振パツドでは、防振パツ
ド単位面積に加わる負荷が小さくなると、パツド
固有振動数fnが大きくなることが知られている。 そこで、床重量を増やすか、パツドの個数を少
なくして前記負荷を大にし、パツド固有振動数fn
を24Hzよりも小にする必要がある。 また、パツドは、その密度（Kg／m³）によつて
もパツド固有振動数fnが変化するために、パツド
固有振動数fnを24Hzよりも小さくするためのパツ
ドの密度を求める必要がある。 そこで、上記最適のパツド単位面積あたりの負
荷と、パツドの密度を求めるべく、第１表〜第４
表で示す結果を、つぎの試験により求めた。 ＜試験 １＞ 防振パツドの各密度のうち、主に約96、130、
160、200、約260、約330、約480、640、700Kg／
m³の種類のもので、実際よく一般的に使用される
25mm、50mm、75mmの３種類の厚みの防振パツドに
ついて、床板の重量から受けるパツド単位面積あ
たりの負荷、及び、その時の衝撃を受けてパツド
が振動するパツド固有振動数を第１表に求めた。

【表】

【表】 尚、固有振動数fnは、荷重（負荷）の変化に伴
つて変化するのであるが、上記第１表では、繊維
パツドは荷重変化に対してあまり変化しない安定
した領域のfnの値を、荷重範囲に対してポイント
数値で示しており、表の荷重範囲の小さい方の数
値は、これ以下ではfnが大きくなりはじめる変化
をするために、荷重を増せばfnの変化が一定とな
りはじめて安定する負荷を示し、大きい方の数値
は、これ以上ではパツドがこわれるために耐力限
界を示す。即ち、床上への置物の荷重によつてfn
が変化したのでは、防振性能の信頼性に欠けるた
めに、安定領域のfn値と、それが得られる負荷値
を示してある。 結局、表１より、パツドの密度は高くなるほど
パツド固有振動数fnが大きくなり、密度約100〜
約700Kg／m³では、パツド固有振動数fnは24Hzよ
りも小になることが明確である。 尚、第１表では代表的なパツド密度約100〜約
700についてのみ表示したが、密度100Kg／m³未満
では軟らかすぎて床板からの荷重を受けきれず、
また、密度700Kg／m³以上の防振パツドを無機繊
維で造ると、弾力性が劣りもろく崩壊しやすく、
防振機能がなくなる。 また、第１表により、パツド単位面積あたりの
負荷は、0.2〜25Kg／cm²の範囲内にある場合に、
パツド固有振動数fnが24Hzよりも小になつている
ことが判る。一般に望ましい防振材の固有振動数
の値は施工後の状態で７〜15Hzであるが、低すぎ
ると床がふわふわして居住性が悪く、また、高す
ぎると床に加わる衝撃外力の周波数（24Hz）に近
くなり、共振現象を生じて防振効果がなくなる。
つまり、前記防振パツド単位面積に加わる負荷
が、0.2Kg／cm²未満であつたり25Kg／cm²以上であ
つたりすると、前記固有振動数が望ましい値（７
〜24Hz）から外れる。 ＜試験 ２＞ 次に、第１表中の(ホ)の密度Ｌで50mm厚さの防振
パツド（・印）〔L50〕を適用した時に、衝撃に
より発生する各振動数（63〜4000Hz）のものにつ
いて各試供体ごとに発生する発生音（dB）を測
定して表示した。

【表】 この時、裸スラブの発生音（dB）との差（つ
まり減少した量）を、改善量（ΔL）として第２
表中の(a)、(b)、(c)、(d)についての周波数（Hz）ご
とのΔLの変化を、第１図に示してある。 第２表の(a)のL50軽〈15.6Kg／m²〉は、L50の
防振パツドを使用して軽い床板の場合（床板重量
15.6Kg／m²）を意味し、以下(b)は、普通の床板
（29Kg／m²）の場合、(c)は中間重量の床板（45.6
Kg／m²）の場合、(d)は重い床板（59Kg／m²）の場
合を示し、支持条件を同じにして第３表にそれら
夫々重量の異なつた床板に対するパツドにかかる
荷重（負荷）を示してある。

【表】 また、理論的にも一般にdB値が評価曲線に最
も近づいてしまい、評価値が決まつてしまうケー
スが多い周波数である床衝撃音の問題周波数63Hz
の時の改善量ΔLは、次式で示される。 ΔL＝10log１＋η²X／（１−Ｘ）²＋η²X（63Hz） Ｘ＝1.57×10⁵mf／Kc mf＝上部床板の面密度（上部床板が受ける
負荷）＝ρfhf（Kg／m²） ρf＝密度 hf＝床の厚み Kc＝Koc＋1.4×10⁵／hc（Ｎ／ｍ・m²） バネ常数 Koc＝バネ材の単位面積当たりのパヌ常数
（Ｎ／ｍ・m²） hc＝バネ材の厚さ η＝バネ材の損失係数η＝ηo・fn／fo fn＝浮き床の固有振動数（Hz） ＝１／2π√ fo＝ηoを測定した周波数（Hz） ηo＝損失係数 尚、床板に対する加撃源から受ける24Hzという
衝撃固有振動数に基づいて放射される音のうち、
オクターブバンドの中心周波数が63Hz以上の音の
測定がJISで定められている。 従つて、ΔL（改善量）を大きくするためにmf
を大きくしてfnを下げることが効果があるという
ことが一般的に確かめられている。また、第２表
でＬ数は、1dB単位で決められる床衝撃音の評価
値、つまり床の性能を決める値で、値が大きいほ
ど防振効果が悪く、逆に値が小さいほど防振効果
として良いことを示すものである。 結局、第２表からは、裸スラブよりは改善され
ることはもとより、従来品よりも発生音は小さく
なつていることが判り、また、重い床の時の方が
更に改善量が大きいことが明確である。 ＜使用例＞ 次に、支持構造においては、具体的に説明する
と、更に床板剛性を上げるために床スラブと。床
板との間にビーム枠組を入れて床板を支える枠材
としては木、溝形鋼、山形鋼、Ｈ形鋼、角型鋼管
などのような剛性の大きなものがよい。これは荷
重としても期待できるがパツド１個当たりの荷重
を増やすために使用パツドを減らした場合、床板
の居住性（撓み量が小さいほどよい）を向上する
ためにもなる。 第５図の従来構造（ビーム不使用）で床板１枚
当たり４個のパツドで支えた場合、そのパツド１
個当たり 16Kg／m²／４個／m²×25cm²＝0.16Kg／cm² の荷重を受け、これに対し、本願ではチヤンネル
支持構造を使つているので床の剛性を損なわずに
支持間隔を大にし、パツド数を減らしてパツド１
個当たりの荷重（Kg／cm²）を大にでき、fnを減少
させられる。 尚、一般に巾木で床板の周囲を固定すると、上
部床板に加えられた衝撃により発生する高周波成
分の多い固体音が、巾木を通して下階に伝達され
る。そこで、重量床とすることにより衝撃力によ
る床周辺のおどりが少なくなり、周辺の巾木によ
る固定が不要となるため、結果的に高周波の改善
量が増える。 そのときの取付状態は第２図および第３図のよ
うであつた。 ビーム枠組Ｂを構成する枠材３としては溝形鋼
（チヤンネル材はウエブ巾60mm×フランジ巾30mm
×厚み2.3mmを使つた。 尚、全体の床板の重量は、28.3Kg／m²であり、
第２表及び第３表(b)に相当する。） を用いた。標準床板としての床板Ａを構成する床
材１又は床板Ａ自体が上下複数層に重合した板体
２群からなり、横方向で相隣る板体２，２の目地
どうしが上下間で横方向に偏位（ずれ）してい
た。詳しくは下層から上層にかけて２ａは21mm厚
ベニヤ、２ｂは5.5mm厚ベニヤ、２ｃは12mm厚ベ
ニヤであり、横偏位は100mm以上が望ましい。 床面積は2735×3710mm²である。４は予め成形さ
れたモルタル製台形の束台である。Ｈは103mmで
ある。枠材（チヤンネル材）３のうち長尺な２本
に対しては各々両端位置を含め等ピツチで５つの
防振パツド５を対応させ、残りの短い７本に対し
ては各々等ピツチで３つの防振パツド５を対応さ
せた。尚、周辺のパツド５は第１表中◎印を付し
た硬度の大きい即ち密度の大きいものが好まし
い。Ｃは床スラブである。 尚、より上質の床構造としては、第４図のよう
なものが好ましい。つまり、通称、重量・剛性床
板とよばれるもので、２ｄは21mm厚ベニヤ、２ｅ
は15mm厚石綿セメント板、２ｆは15mm厚パーチク
ルボード、２ｇは5.5mm厚ベニヤであり、枠材
（チヤンネル材）３としてはウエブ巾60mm×フラ
ンジ巾30mm×厚み2.3mmを使つた。 尚、床全体の重量は、59Kg／m²ぐらいのものを
用いる。これは、第２表及び第３表のｄに相当す
る。 支持体としては、第５図の場合と同様レベルア
ジヤスタと防振パツドとの組合わせでもよい。 次に、前記標準床板と前記重量・剛性床板の特
性比較を次表で示す。

【表】 第４表で負荷範囲は、中央配置のパツドが受け
もつ床板面積を示し、中央部パツド荷重は、前記 〔負荷範囲〕×〔床板単位面積重量〕 で求めたものであり、最下欄の平均パツド荷重
は、 〔ビームを含む床板総重量〕÷〔パツド個数〕 から求めたものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る防振床構造の実施例を示
し、第１図は周波数と改善量との相関グラフ、第
２図は床全体の平面図、第３図は部分の側面図、
第４図は他の態様の部分の側面図である。第５図
は従来構造の切欠側面図である。 Ａ……床板、Ｂ……ビーム枠組、Ｃ……床スラ
ブ、１……床材、２……板体、３……枠材、５…
…防振パツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 床材１群を並列させて構成された床板Ａの下
   面を、剛性の枠材３群の縦横組付けによつて構成
   されたビーム枠組Ｂにて支持させ、このビーム枠
   組Ｂを床スラブＣに対して高密度無機繊維製防振
   パツド５群を介して支持させておくと共に、前記
   防振パツド５の固有振動数が24Hzより低くなるよ
   うに、前記防振パツド５が密度100ないし700Kg／
   m³のものであり、かつ、前記床板Ａとビーム枠組
   Ｂによつて前記防振パツド５単位面積に加わる負
   荷を0.2ないし25Kg／cm²に設定してある防振床構
   造。 ２ 前記床板Ａは上下複数層に重合した板体２群
   からなり、かつ横方向で相隣る板体２，２の目地
   どうしが上下間で横方向に偏位されている特許請
   求の範囲第１項に記載の防振床構造。 ３ 前記床板Ａ周辺に位置する防振パツド５の硬
   度が周辺以外に位置する防振パツド５の硬度より
   大である特許請求の範囲第１項に記載の防振床構
   造。