JPWO2011086769A1 - パネル床構造及び建築構造物 - Google Patents

Abstract

このパネル床構造は、互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材及び下面材と、これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、前記上面材及び前記下面材の長さ寸法、幅寸法、板厚、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法、板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記（Ａ）及び下記（Ｂ）を満たすように調整されている。（Ａ）前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下である。（Ｂ）前記上面材、前記下面材、あるいは、前記芯材それぞれの部分振動系の１次固有振動数が７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下である。

Description

本発明は、建築構造物の床に適用されるパネル床構造及び建築構造物に関する。特に、遮音性を向上させるのに好適なパネル床構造及びこのパネル床構造を備えた建築構造物に関する。
本願は、２０１０年０１月１４日に、日本に出願された特願２０１０−００５５４３号、及び２０１０年０５月２０日に、日本に出願された特願２０１０−１１６７６４号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。

床構造の一つとして、互いに間隔を空けて平行に配置された鋼製の上面材及び下面材と、上面材及び下面材の間に配置される鋼製の芯材とにより構成されるパネル床構造が提案されている。このパネル床構造では、コンクリートを用いる従来の床構造より軽量であることから、地震時の水平外力を低減することができ、柱、梁、杭、基礎といった構造部材の数量を削減することができる。これにより、建築物全体の軽量化とコスト削減を図ることができ、合理的かつ経済的な構造設計が可能になるというメリットがある。

ここで、建築物における床構造に関しては、特に重量床衝撃音に対する遮音性を優れたものにすることが要求される。（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

特許文献１においては、パネル部材を支持する梁部材の長さ方向の中間部を保持してその梁部材を固定する振れ止め材を設置する。振れ止め材を設置した後の梁部材振動モードの腹部分に、固有振動数が４４〜８８Ｈｚの範囲内となるように設定されたダイナミックダンパを設置する建築用制振構造が開示されている。これにより、梁部材の振動時における節同士の間隔を短くして梁部材及びパネル部材の振動の振幅を小さくする。そして、逆位相の振動により応答を低減させて、遮音性を向上させている。

また、特許文献２においては、上階床部の振動に対して逆位相で振動することで上階床部の振動を低減するダンパを上階床部に設ける。更に、上階床部の下方に設けられる下階天井部の固有振動数をダンパの固有振動数とは異なる値に設定した建築用制振構造が開示されている。これにより、特許文献２の開示技術は、ダンパによって上階床部の特定の振動数の振動を抑制し、さらに、上階床部の振動に起因した下階床部での振動の励起を効果的に抑制することにより、４４．５Ｈｚ〜８９．１Ｈｚの帯域の振動に対する遮音性を向上させている。

特開２００７−１２６９４０号公報 特開２００７−２１１４１５号公報

ところで、特許文献１に開示されている技術は、振れ止め材を備えることにより、床や天井等のパネル部材の振動を効果的に抑制している。また、特許文献２に開示されている技術は、ダンパを備えることにより、上階床部にて生じた振動に起因した下階天井部での音の発生を防止、または、低減している。
しかしならが、振れ止め材やダンパを備えた構成では、コストがかかり、配置も考慮しなくてはならないので、煩雑になる。さらには、振れ止め材やダンパを備えた分、全体の質量も重くなってしまう。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、簡単な構成で、軽量化を図りつつ、重量床衝撃音に対する遮音性を向上させることが可能なパネル床構造及び建築構造物の提供を目的とする。

（１）本発明の一態様に係るパネル床構造は、互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材及び下面材と、これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、前記上面材及び前記下面材の長さ寸法及び幅寸法、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記（Ａ）及び下記（Ｂ）を満たすように調整されている。
（Ａ）前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下である。
（Ｂ）前記上面材、前記下面材、あるいは、前記芯材それぞれの部分振動系の１次固有振動数が７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下である。

（２）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（１）を満たす等方性を有し；前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_１が、下記数式（２）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）

（３）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（３）を満たす等方性を有し；前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_２が、下記数式（４）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）

（４）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（５）を満たす異方性を有し；前記全体振動系の前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_３が、下記数式（６）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）

（５）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（７）を満たす異方性を有し；前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_４が、下記数式（８）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）

ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｓｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
Ｓｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）

（６）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（９）を満たす等方性を有し；前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_５が、下記数式（１０）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）

（７）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（１１）を満たす等方性を有し；前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_６が、下記数式（１２）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 前記横架材の長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）

（８）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（１３）を満たす異方性を有し；前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_７が、下記数式（１４）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向の前記横架材の配置間隔（ｍｍ）

（９）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式（１５）を満たす異方性を有し；前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_８が、下記数式（１６）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）

ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｓｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
Ｓｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）

（１０）上記（１）〜上記（９）のいずれか１項に記載のパネル床構造では、前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する第１芯材固定部材と、前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する第２芯材固定部材と、をさらに備え；前記上面材及び前記下面材の１次固有振動数ｆ_９が下記数式（１７）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅ_４ ： 前記上面材または前記下面材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
ｔ_４ ： 前記上面材または前記下面材の厚み（ｍｍ）
ρ_４ ： 前記上面材または前記下面材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_４ ： 前記上面材または前記下面材のポワソン比
ａ_４ ： 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
ｂ_４ ： 前記芯材間の配置間隔（ｍｍ）

（１１）上記（１）〜上記（９）のいずれか１項に記載のパネル床構造では、前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、をさらに備え；前記上面材及び前記下面材の１次固有振動数ｆ_１０が下記数式（１８）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅ_４ ： 前記上面材または前記下面材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
ｔ_４ ： 前記上面材または前記下面材の厚み（ｍｍ）
ρ_４ ： 前記上面材または前記下面材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_４ ： 前記上面材または前記下面材のポワソン比
ａ_４ ： 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
ｂ_４ ： 前記芯材間の配置間隔（ｍｍ）

（１２）上記（１）〜上記（９）のいずれか１項に記載のパネル床構造では、前記芯材の１次固有振動数ｆ_１１が下記数式（１９）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅ_５ ： 前記芯材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
ｔ_５ ： 前記芯材の板厚方向の厚み（ｍｍ）
ρ_５ ： 前記芯材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_５ ： 前記芯材のポワソン比
ａ_５ ： 前記芯材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
ｂ_５ ： 前記所定間隔（ｍｍ）

（１３）上記（１１）に記載のパネル床構造では、前記芯材の１次固有振動数ｆ_１２が下記数式（２０）を満たすことが好ましい。

ただし、
Ｅ_５ ： 前記芯材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
ｔ_５ ： 前記芯材の板厚方向の厚み（ｍｍ）
ρ_５ ： 前記芯材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_５ ： 前記芯材のポワソン比
ａ_５ ： 前記芯材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
ｂ_５ ： 前記所定間隔（ｍｍ）

（１４）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とを備え；下記数式（２１）から（２３）を満たすことが好ましい。
ＥＩ_ｆ≧０．６５×ＥＩ_all ・・・（２１）
Ｍ_w≧０．４０×Ｍ_all ・・・（２２）
Ｍ_w≧ＥＩw／（ｋ×ｌ⁴）（ｋ＝７１９） ・・・（２３）
ただし、
Ｍ_w ：前記芯材の質量（ｋｇ／ｍ²）
ＥＩ_f ：前記上面材及び前記下面材の曲げ剛性（Ｎ・ｍ²）
ＥＩ_w ：前記芯材の曲げ剛性（Ｎ・ｍ²）
Ｍ_all ：前記上面材、前記下面材及び前記芯材の合計質量（ｋｇ／ｍ²）
ＥＩ_all ：前記上面材、前記下面材及び前記芯材の曲げ剛性（Ｎ・ｍ²）
ｌ ：前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍ）

（１５）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記芯材が、前記上面材と平面で接触する上平面部と、前記下面材と平面で接触する下平面部と、前記上面材及び前記下面材に対して傾斜した傾斜部とを有し、前記上平面部と、前記傾斜部と、前記下平面部とがこの順に連続して形成されていることが好ましい。

（１６）上記（１）に記載のパネル床構造では、前記空間内に、吸音材が充填されていることが好ましい。

（１７）本発明の一態様に係るパネル床構造は、互いに所定間隔をおいて略平行に配置された上面材及び下面材と、これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、前記空間内に、充填された吸音材を備え；前記上面材及び前記下面材の長さ寸法、幅寸法、板厚、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法、板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記（Ａ）を満たすように調整されている。
（Ａ）前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下である。

（１８）上記（１）または上記（１７）に記載のパネル床構造では、ウェブと、このウェブの一端に設けられ前記幅方向に延びる上フランジと、前記ウェブの他端に設けられ前記上フランジと逆方向に延びる下フランジとを有し、前記長さ方向に延在するパネル構成部材を複数備え；前記複数のパネル構成部材は、前記上フランジ及び前記下フランジそれぞれが同一平面を形成するように前記幅方向に隣接して配列され；隣接して配列された前記複数の上フランジが、前記上面材を形成し；隣接して配列された前記複数の下フランジが、前記下面材を形成し；前記ウェブが前記芯材であることが好ましい。

（１９）本発明の一態様に係る建築構造物は、上記（１）または上記（１７）に記載のパネル床構造を備える。

上記（１）に記載のパネル床構造によれば、上面材、下面材、芯材により構成されたパネル床構造は、全体振動系の１次固有振動数と、部分振動系の１次固有振動数とを有する。これらの１次固有振動数が、重量床衝撃音の評価範囲（４５Ｈｚを超えて、７０７Ｈｚ未満の範囲）内であると、遮音性が低下する。そこで、本パネル床構造では、上面材及び下面材の長さ寸法及び幅寸法、所定間隔、芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが、上記（Ａ）及び上記（Ｂ）を満たすように調整されている。これにより、全体振動系の１次固有振動数及び部分振動系の１次固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外となる。したがって、本発明に係るパネル床構造は、ダンパ等の特別な構成を採用しないため、安価な構成により、軽量化を図りつつ、重量床衝撃音に対する遮音性を改善することが可能である。特に、本発明に係るパネル床構造は、単なる面材から構成されるパネル構造によって、優れた剛性、軽量性の発揮という効果を奏しつつ、パネル床構造の遮音性を改善するといった効果が発揮されている。
なお、ここでいう全体振動系の１次固有振動数とは、各振動系の寸法、物性値、断面特性値等から表される上述した数式に基づいて決定される。

上記（２）から（９）に記載のパネル床構造によれば、パネルの性質、横架材の支持位置、固定部材による固定の仕方に応じた数式を用いる。そして、全体振動系の１次固有振動数ｆ_１〜ｆ_８が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下となるように、上面材及び下面材の長さ寸法及び幅寸法、所定間隔、芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つを調整する。これにより、より効果的に、重量床衝撃音に対する遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。

上記（１０）から（１３）に記載のパネル床構造によれば、パネルの性質、横架材の支持位置、固定部材による固定の仕方に応じた数式を用いる。そして、部分振動系の１次固有振動数ｆ_９〜ｆ_１２が７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下となるように、上面材及び下面材の長さ寸法及び幅寸法、所定間隔、芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つを調整する。これにより、より効果的に、重量床衝撃音に対する遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。

上記（１４）に記載のパネル床構造によれば、従来のパネル床構造全体の質量Ｍ_allと同程度で、かつ、全体の曲げ剛性ＥＩ_allが大幅に低くなっているにも拘わらず、従来と同等又はそれ以上の遮音性を得ることが可能となる。さらに、パネル床構造の厚みも低減させることが可能となる。また、本発明を実現するにあたって、１次固有振動数ｆを４５Ｈｚ以上とするために必要な最小質量に対する過度の質量Ｍ_allの増大を抑えることができる。これにより、可能なかぎり軽量化を図りつつ、遮音性に関して優れた効果を得ることが可能となる。
本パネル床構造では、重量を過度に増大させずに、遮音性を向上させることができるので、軽量で、遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。このように、パネル床構造を軽量にできる分、柱、梁、杭、基礎といった構造部材の数量を削減することができる。これにより、建築物全体の軽量化とコスト削減を図ることができ、合理的かつ経済的な構造設計をすることが可能となる。また、パネル床構造を薄くすることにより、建築物高さを低減でき、内装材、外装材の使用量の削減を図ることが可能となる。

上記（１５）に記載のパネル床構造によれば、芯材が上面平面部と傾斜部と下平面部とがこの順に連続して形成されている。これにより、上面材及び下面材の間の空間を所定の間隔に区切る場合、複数の芯材を用いずに、例えば１枚の板材を折り曲げることにより、空間を区切ることができる。これにより、簡易な構成で、遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。

上記（１６）に記載のパネル床構造によれば、空間内に吸音材を備えることにより、より効果的に遮音性を向上させることが可能となる。

上記（１７）に記載のパネル床構造によれば、空間内に吸音材を充填することにより、部分振動系の１次固有振動数を７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下にすることができる。これにより、部分振動系の寸法を調整する必要がなくなるため、全体振動系の寸法を調整するだけで良い。したがって、より簡単な調整で、重量床衝撃音に対する遮音性を向上させことができる。また、本発明の一態様に係るパネル床構造は、ダンパ等の特別な構成を採用することがないため、安価な構成により、重量床衝撃音に対する遮音性を改善することが可能である。特に、単なる面材から構成されるパネル構造によって、優れた剛性、軽量性の発揮という効果を奏しつつ、パネル床構造の遮音性を改善するといった効果が発揮されている。

上記（１８）に記載のパネル床構造によれば、パネル構成部材を複数配列することで、パネル床構造を形成することができる。これにより、簡易な構成で、遮音性に優れた床パネル構造を提供することができる。

上記（１９）に記載の建築構造物によれば、上記パネル床構造を備えることにより、優れた遮音性を発揮することができる。

本発明の第１実施形態に係るパネル床構造を横架材に配設する前の状態について示す斜視図である。 同パネル床構造を横架材に配設した後の状態を示す側面図である。 同パネル床構造の斜視図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 同パネル床構造を適用した住宅の斜視図である。 同パネル床構造を鉄骨造事務所ビルに適用した場合の斜視図である。 従来と本発明とのパネル床構造の重量床衝撃音試験の試験結果について示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルである。 本発明の第１実施形態に係るパネル床構造の重量床衝撃音試験の試験結果について示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルである。 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。 同パネル床構造を４辺支持により横架材に配設する前の状態について示す斜視図である。 同パネル床構造を配設した後の状態を示す側面図である。 同パネル床構造を配設した後の状態を示す正面図である。 全体振動系の境界条件について説明するための側面図である。 全体振動系の他の境界条件について説明するための側面図である。 全体振動系の他の境界条件について説明するための側面図である。 第１実施形態に係るパネル床構造の部分振動系の境界条件について説明するための正面断面図である。 第１実施形態に係るパネル床構造の部分振動系の他の境界条件について説明するための正面断面図である。 全体振動系の１次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。 全体振動系の１次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。 全体振動系の１次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。 全体振動系の１次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。 第２実施形態のパネル床構造の斜視図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。 同パネル床構造の部分振動系の境界条件について説明するための正面断面図である。 同パネル床構造の部分振動系の他の境界条件について説明するための正面断面図である。 第３実施形態に係るパネル床構造の斜視図である。 同パネル構造体の正面図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 第４実施形態に係るパネル床構造の一部切欠斜視図である。 同パネル床構造の断面図である。 重量床衝撃音試験の試験結果について示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルとしたものである。 従来技術に係るパネル床構造の構成を示す斜視図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 パネル床構造全体の質量、曲げ剛性と上面材等の質量、曲げ剛性との関係について説明するための図である。 第５実施形態のパネル床構造を複数の横架材上に配設する前の状態について示す斜視図である。 同パネル床構造の断面図である。 第５実施形態のパネル床構造の構成を示す斜視図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 第６実施形態のパネル床構造の構成を示す斜視図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 第７実施形態に係るパネル床構造の構成を示す斜視図である。 同パネル床構造を構成するパネル構成部材の構成を示す側面図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 第８実施形態に係るパネル床構造の構成を示す一部切欠斜視図である。 同パネル床構造の正面断面図である。 重量床衝撃音試験の結果を示す図である。

以下、本発明を実施するための一実施形態として、建築構造物の床に適用されるパネル床構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、本発明を適用したパネル床構造の第１実施形態について説明する。

図１Ａは、第１実施形態のパネル床構造１を複数の横架材７１に配設する前の状態について示す斜視図である。図１Ｂは、配設した後の状態を示す側面図である。また、図２Ａは、第１実施形態のパネル床構造１の斜視図であり、図２Ｂは、その正面断面図である。図３Ａは、本実施形態のパネル床構造１を住宅（建築構造物）の床に適用した場合の図を示している。この住宅の１階の床及び２階の床に本発実施形態のパネル床構造１が用いられている。
また、図３Ｂは、本実施形態のパネル床構造１を例えば、５階建ての鉄骨造事務所ビルに適用した場合の斜視図である。この鉄骨造の各階の床には、本発実施形態のパネル床構造１が用いられている。

本実施形態に係るパネル床構造１は、図１Ａに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材７１によって構成される床下構造７に配設可能なパネル体として構成されている。横架材７１は、建築構造物における水平方向に延長されて架け渡される骨組である。このような横架材７１によって構成される床下構造７は、その上にパネル床構造１のような床材が配設されている。床下構造７は、この他に、図６Ａに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材７１と、それらの複数の横架材７１と交差するように一方向と直交する方向に間隔を空けて配置される複数の横架材７１とによってグリッド状に組んで構成される場合がある。すなわち、４辺支持構造である。パネル床構造１は、各横架材７１に対して、例えば、ビス、ボルト等の固定金具８１によって固定されて用いられるが、その横架材７１に対する固定手段は公知のものであれば特に限定するものではない。

この床下構造７の横架材７１は、建築構造物の骨組として用いられる角形鋼、Ｈ型鋼等の棒状部材から構成され、例えば、事務所ビルや集合住宅等の鉄骨造の建築構造物に適用される場合、大梁や少梁が適用される。また、戸建住宅等の木造建築物やスチールハウスに適用される場合、大引きや根太、野縁や野縁受け等が適用される。また、横架材７１は、鉛直面と略平行に配設した面材上に配置される棒状部材として構成されていてもよい。また、横架材７１は、前記の面材の上端部によって構成されていてもよい。

本実施形態に係るパネル床構造１は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材１１及び下面材１３と、これら上面材１１及び下面材１２間を連結して中空空間（空間）１９を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材１５とを備えている。この芯材１５は、その上下端が上面材１１及び下面材１３に連結されることによって、幅方向Ｘに上面材１１及び下面材１３との間の中空空間１９を仕切り、一つ又は複数の中空空間１９に分けている。第１実施形態においては、芯材１５によって幅方向Ｘに複数の中空空間１９に仕切られている。

上面材１１は、いわゆる床下地板としての役割を担うものであり、上面材１１の表面には、化粧合板等が取り付けられていてもよい。下面材１３は、いわゆる天井板としての役割を担うものであるが、別途天井板の機能を有するものを下面材１３の下方空間に設けてもよいのは勿論である。上面材１１及び下面材１３は、後述するような所定の寸法からなる鋼製の板材から構成される。

芯材１５は、図２Ａに示すように、パネル床構造１の長さ方向（奥行方向）Ｙに延長された形状の鋼板、形鋼等から構成されており、第１実施形態においては、複数の溝形鋼から構成されている。この溝形鋼で構成された芯材１５は、ウェブ３１とウェブ３１の上端及び下端から略直交方向に折り曲げられた上フランジ３３及び下フランジ３５とを備えている。芯材１５は、上面材１１及び下面材１３に対して、その上下端の上フランジ３３及び下フランジ３５を当接させた状態で、ねじ、リベット等の固定金具（固定部材）８４，８５や、溶接によって固定されて接続されている。第１実施形態においては、一つの芯材１５の上フランジ３３及び下フランジ３５が上面材１１や下面材１３に対して長さ方向Ｙに間隔を空けた複数箇所で固定金具８４，８５によって固定されている。具体的には、一箇所につき一つの固定金具８４，８５によって、上フランジ３３及び下フランジ３５が上面材１１や下面材１３に固定されて接続されている。

第１実施形態における芯材１５は、図２Ａに示すように、パネル床構造１の幅方向Ｘに間隔をおいて複数に亘って配置されている。これによって、上面材１１、下面材１３及び芯材１５によって囲まれた中空空間１９がパネル床構造１の幅方向Ｘに複数に亘って設けられることになる。

また、第１実施形態におけるパネル床構造１は、図１Ａに示すように、長さ方向の両側の開口を塞ぐように、板材からなる端板１６が取り付けられている。この端板１６は、例えば、溶接やねじ等の固定金具によって上面材１１、下面材１３に対して接続されるものである。第１実施形態におけるパネル床構造１では、上面材１１と下面材１３とがそれぞれ端板１６に対して溶接によって接続されている。この端板１６は、本実施形態において必須の構成となるものではない。

第１実施形態におけるパネル床構造１は、図１Ａに示すように、横架材７１により支持されている。この横架材７１は、上面材１１、下面材１３及び芯材１５によって構成される全体振動系２１の長さ方向（Ｙ）に間隔をあけて下面材１３の２つの端辺１３ａ，１３ｂに沿って延在して配置されている。下面材１３の幅方向（Ｘ）の端辺１３ｃ，１３ｄは、横架材７１によって支持されていない。すなわち、パネル床構造１は、２辺支持構造である。また、第１実施形態におけるパネル床構造１は、図１Ｂに示すように、横架材７１に対して下面材１３のみがビス等の固定金具８１によって固定されている。

第１実施形態における芯材１５は、溝形鋼の他に、Ｉ形鋼、リップ溝形鋼、山形鋼、箱形鋼等の各種断面形状をもつ形鋼や、平板状の鋼板から構成されていてもよい。

本実施形態では、上面材１１及び下面材１３の長さ寸法及び幅寸法、上面材１１と下面材１３との間隔（所定間隔）、芯材１５の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材１５間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記（Ａ）及び下記（Ｂ）を満たすように調整されている。
（Ａ）上面材１１、下面材１３及び芯材１５により構成された全体振動系２１の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下である。
（Ｂ）上面材１１、下面材１３、あるいは、芯材１５それぞれの部分振動系２２の１次固有振動数が７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下である。

ここで、図１Ｂ、図２Ａ及び図２Ｂに示す上面材１１及び下面材１３の長さ寸法ｌ_１、幅寸法ｌ_２、板厚ｔ_４、上面材１１と下面材１３との間隔（所定間隔）ｂ_５、芯材１５の長さ寸法ａ_５、板厚ｔ_５、さらには各芯材１５間の配置間隔ｂ_４が、従来のように、調整されていない場合について説明する。この構成の場合、図４Ａに示すように、建築構造物におけるパネル床構造の重量床衝撃音の評価範囲である４５Ｈｚを超えて、７０７Ｈｚ未満の範囲に２つのピークが発生する。これらのピークは、遮音等級評価曲線より音圧レベルの高いピークであるため、遮音性が低下したパネル床構造となる。低周波数側のピークは、全体振動系（上面材、下面材、及び、芯材）によって発生し、高周波側のピークは、部分振動系（上面材、下面材、あるいは、芯材）によって発生する。
そこで、本実施形態では、図４Ｂの矢印Ｑ１に示すように、全体振動系の固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外となり、かつ、矢印Ｑ２に示すように、部分振動系の固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外となるように、上記各部材の寸法を調整した。

次に、本実施形態において重要となる、パネル床構造１の上面材１１、下面材１３及び芯材１５の寸法について説明する。本実施形態においては、下記のような考え方に基づき、上面材１１、下面材１３及び芯材１５の寸法が調整されている。

図５Ａは、第１実施形態に係るパネル床構造１をモデル化したモデル図を示すものである。このモデル図においては、上面材１１及び下面材１３が、溝形鋼等の複数の芯材１５によって図中の白丸で示す接続部１７で接続されている。

パネル床構造１上の人の歩行や、パネル床構造１上への物の落下等した場合、これに起因して、パネル床構造１の全体及び一部がその板厚方向に振動する。パネル床構造１の下階側にまでその振動が空気を介して伝達される。

ここで、パネル床構造１の振動の発生の原因となる振動源としては、全体振動系２１と、部分振動系２２とが挙げられる。全体振動系２１は、図５Ａに示すような、上面材１１、下面材１３及び芯材１５が一体となって振動し、パネル床構造１全体から構成される薄板状構造である。部分振動系２２は、図５Ｂ、図５Ｃに示すような、パネル床構造１の一部である上面材１１、下面材１３、あるいは、芯材１５のそれぞれによって構成されており、上面材１１及び下面材１３と芯材１５との接続部１７においてその両端を支持された薄板状構造の第１部分振動系２３及び第２部分振動系２５を備えている。第１部分振動系２３は、上面材１１、あるいは、下面材１３によって構成されており、第２部分振動系２５は芯材１５によって構成されている。
また、パネル構造体１０は、上面材１１と下面材１３と芯材１５とを備えている。

これら各振動系は、それぞれの固有振動数に応じた振動数で振動することになる。ここで、本実施形態においては、所定式に基づいて決定されるこれらの各振動系の１次固有振動数が所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。具体的には、全体振動系２１の寸法は、後述の式（２）、（４）、（６）、（８）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）に基づき決定される１次固有振動数ｆ_１〜ｆ_８が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下となるように調整されており、第１部分振動系２３及び第２部分振動系２５の寸法は、後述の式（１７）〜（２０）に基づき決定される１次固有振動数ｆ_９〜ｆ_１２が７０７Ｈｚ以上となるように調整されている。即ち、全体振動系２１の寸法は、所定式に基づいて決定される１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下となるように調整され、第１部分振動系２３及び第２部分振動系２５の寸法は、所定式に基づいて決定される１次固有振動数が７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下となるように調整されている。

１次固有振動数を１５Ｈｚ以上とした理由は、１５Ｈｚ未満であると人間にとって不快なものとして知覚される不快振動が発生するので、これを避けるためである。また、２００００Ｈｚ以上の振動数は、人間にとって知覚される限界の振動数であるので、上限値を２００００Ｈｚ以下とする。カーペット等の仕上げ材を設置することによって振動数を抑えることができるため、上限値は８０００Ｈｚ以下であっても良い。
また、１次固有振動数を４５Ｈｚ以下若しくは７０７Ｈｚ以上とした理由は、以下の二点にある。第１に、４５Ｈｚを超えて７０７Ｈｚ未満の振動数の範囲が重量床衝撃音の評価範囲であり、この範囲内の振動数であると人間にとって不快なものとして知覚される不快振動が発生するので、これを避けるためである。第２に、７０７Ｈｚ以上の範囲の振動数については、カーペット等の仕上げ材を設置することによって比較的容易に性能を改善できるためである。

重量床衝撃音の評価範囲は、中心周波数を６３Ｈｚとする周波数帯域の下限値から中心周波数を５００Ｈｚとする周波数帯域の上限値までの範囲で存在している。中心周波数を６３Ｈｚとする周波数帯域の下限値は、一つ下位の周波数帯域である中心周波数を３１．５Ｈｚとする周波数帯域の上限値でもあるので３１．５Ｈｚ×√２により算出される。また、中心周波数を５００Ｈｚとする周波数帯域の上限値は、５００Ｈｚ×√２により算出される。これらに基づき、各振動系の１次固有振動数が４５Ｈｚ超えて７０７Ｈｚ未満の範囲の周波数に含まれないようにしている。

各振動系の固有振動数のうち、２次以降の固有振動数については、１次固有振動数と比較して振幅が小さくなり、隣接する振動モードの腹が逆位相で振動して音響放射効率が低いと考えられる。このため、本実施形態においては各振動系の１次固有振動数のみを考慮して各寸法を調整している。

次に、本実施形態において各振動系の寸法調整に用いられる数式について説明する。

各振動系のような平板状の連続体の曲げ振動の固有振動数は、各振動系の厚み等の寸法やヤング率、密度等の物性値、更には断面二次モーメントのような断面特性値から表される後述するような数式（２）、（４）、（６）、（８）、（１０）、（１２）、（１４）、（１６）〜（２０）に基づき求められる。これらの数式のうち、数式（２）〜（１６）は、全体振動系２１の１次固有振動数を求める数式であり、その全体振動系２１の周端の４辺に関する境界条件と、その幅方向及び長さ方向の変形特性とに応じて使い分ける。また、数式（１７）〜（２０）は、部分振動系２３、２５の１次固有振動数を求める数式であり、その部分振動系２３、２５の周端の４辺に関する境界条件に応じて使い分ける。

ここでいう全体振動系２１は、その全体振動系２１の周端の４辺に関して、対向する２辺のみが横架材７１によって支持されているか、あるいは、総ての４辺が横架材７１によって支持されているかによって分類され、使用される１次固有振動数の数式が異なる。すなわち、図１Ａにおいては、全体振動系２１としてのパネル構造体１０の周端の４辺のうち、対向する２辺のみが横架材７１によって支持されている例を示している。一方、図６Ａにおいては、全体振動系２１としてのパネル構造体１０の周端の４辺のうち、総ての４辺が横架材７１によって支持されている例を示している。

また、全体振動系２１は、その全体振動系２１の周端の４辺における横架材７１による支持条件が、ピン支持であるか、あるいは、固定支持であるかによって更に分類され、使用される１次固有振動数の数式が異なる。ピン支持は、図７Ａに示すように、パネル構造体１０の下面材１３のみが横架材７１に対してボルト等の固定金具８１により接続されている。ピン支持の場合、その接続部１７においてパネル構造体１０の回転がある程度許容されている。

固定支持は、上面材１１及び下面材１３の両方を横架材７１に固定する固定部材を備えている。具体的には、例えば、図７Ｂに示すように、パネル構造体１０がその上面材１１及び下面材１３を貫通するボルト等の固定金具（固定部材）８０によって横架材７１に対して接続されて、その接続部１７においてパネル構造体１０の回転が拘束されている。固定支持の場合の他の例としては、例えば、図７Ｃに示すような例が挙げられる。これは、下面材１３のみが横架材７１に固定されており、上面材１１と他部材とを固定する他の固定部材を備えている。この例では、パネル構造体１０をその長さ方向Ｙに複数連続して配設したうえで、各パネル構造体１０の下面材１３のみを横架材７１に対して固定金具８１により接続する。更に、互いに隣接するパネル構造体１０の隣接する上面材（他部材）１１同士に跨る板状部材８３を当接させて、その上面材１１と板状部材８３とを固定金具（他の固定部材）８２により接続する。これにより、接続部１７においてパネル構造体１０の回転が拘束されている。

全体振動系２１は、幅方向Ｘ及び長さ方向Ｙの変形特性が異方性を有しているか、あるいは、等方性を有しているかで分類される。ここでいう異方性とは、パネル構造体１０の面内の直交する２方向である幅方向Ｘと長さ方向Ｙとでの変形特性が異なり、等方性とは、幅方向Ｘと長さ方向Ｙとでの変形特性が同じである。具体的には、等方性を有するパネル構造体１０とは、幅方向Ｘと長さ方向Ｙにおいて、それぞれの方向のヤング係数をＥx、Ｅｙ、断面２次モーメントをＩｘ、Ｉｙとする場合、Ｅｘ・Ｉｘ＝Ｅｙ・Ｉｙ・・・（１）（前述した数式（３）、（９）、（１１）も同じである）を満たす場合のことをいい、異方性を有するパネル構造体１０とは、Ｅｘ・Ｉｘ≠Ｅｙ・Ｉｙ・・・（５）（前述した数式（７）、（１３）、（１５）も同じである）を満たす場合のことをいう。

部分振動系２３、２５は、その周端の４辺の上面材１１等の他部材による支持条件が、ピン支持であるか、あるいは、固定支持であるかによって分類され、使用される１次固有振動数の数式が異なる。ピン支持は、図８Ａに示すように、芯材１５と上面材１１との接触部１７に、上面材１１及び芯材１５を固定する固定金具（第１芯材固定部材）８４と、芯材１５と下面材１３との接触部１７に、下面材１３及び芯材１５を固定する固定金具（第２芯材固定部材）８５とを備えている。すなわち、一つの芯材１５が上面材１１や下面材１３に対して一箇所につき一つの固定金具８４，８５で接続されている。ピン支持の場合、その接続部１７において上面材１１、下面材１３、芯材１５の回転がある程度許容される。
固定支持は、図８Ｂに示すように、芯材１５と上面材１１との接触部１７に複数の固定金具８４を備え、芯材１５と下面材１３との接触部１７に複数の固定金具８５を備えている。すなわち、一つの芯材１５が上面材１１や下面材１３に対して一箇所につき二つ以上の固定金具８４，８５で接続されている。固定支持の場合、その接続部１７において上面材１１、下面材１３、芯材１５の回転が拘束される。

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が等方性を有しており、その周端の４辺のうち対向する２辺のみが横架材７１に対してピン支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_１は、下記の数式（２）を満たす。

Ｅ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： 横架材７１の延長方向に平行な鉛直断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ρ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 横架材７１の延長方向に平行な鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 幅方向、あるいは、長さ方向における横架材７１の配置間隔（ｍｍ）
本実施形態では、ｌ_１は、図１Ｂに示すように、長さ方向に配置された横架材７１の配置間隔である。

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が等方性を有しており、その周端の４辺の総てが横架材７１に対してピン支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_２は、下記の数式（４）を満たす。

Ｅ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０の長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ν_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０のポワソン比
ρ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 横架材７１の延長方向に平行な鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
ｌ_２ ： 幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が異方性を有しており、その周端の４辺のうち対向する２辺のみが横架材７１に対してピン支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_３は、下記の数式（６）を満たす。

Ｅ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０の幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
ρ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０の密度（ｋｇ／ｍ^３）
Ｓ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
ｌ_１ ： 幅方向、あるいは、長さ方向における横架材７１の配置間隔（ｍｍ）

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が異方性を有しており、その周端の４辺の総てが横架材７１に対してピン支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_４は、下記の数式（８）を満たす。

ｌ_１ ： 長さ方向における横架材７１の配置間隔（ｍｍ）
ｌ_２ ： 幅方向における横架材７１の配置間隔（ｍｍ）
ρ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０のポワソン比
Ｅ_１ ： パネル構造体（全体振動系）１０のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
Ｉｘ ： パネル構造体（全体振動系）１０の幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｉｙ ： パネル構造体（全体振動系）１０の長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
Ｓｘ ： パネル構造体（全体振動系）１０の幅方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
Ｓｙ ： パネル構造体（全体振動系）１０の長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が等方性を有しており、その周端の４辺のうち対向する２辺のみが横架材７１に対して固定支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_５は、下記の数式（１０）を満たす。なお、下記の数式（１０）におけるＥ_１等の内容については、数式（２）において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が等方性を有しており、その周端の４辺の総てが横架材７１に対して固定支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_６は、下記の数式（１２）を満たす。なお、下記の数式（１２）におけるＥ_１等の内容については、数式（４）において記載したのと同様であるので、それらの内容については省略する。

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が異方性を有しており、その周端の４辺のうち対向する２辺のみが横架材７１に対して固定支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_７は、下記の数式（１４）を満たす。なお、下記の数式（１４）におけるＥ_１等の内容については、数式（２）において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

全体振動系２１としてのパネル構造体１０が異方性を有しており、その周端の４辺の総てが横架材７１に対して固定支持されている場合、その全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_８は、下記の数式（１６）を満たす。なお、下記の数式（１６）におけるＤ_ｌ等の内容については、数式（８）において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

第１部分振動系２３としての上面材１１及び下面材１３の一部の周端の４辺が他部材（芯材１５）に対してピン支持されている場合、その第１部分振動系２３の１次固有振動数ｆ_９は、下記の数式（１７）を満たす。

Ｅ_４ ： 上面材１１または下面材１３のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
ｔ_４ ： 上面材１１または下面材１３の厚み（ｍｍ）
ρ_４ ： 上面材１１または下面材１３の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_４ ： 上面材１１または下面材１３のポワソン比
ａ_４ ： 上面材１１または下面材１３の長さ方向の長さ（ｍｍ）
ｂ_４ ： 上面材１１または下面材１３の接続部１７間の間隔（芯材１５の配置間隔）（ｍｍ）

第１部分振動系２３としての上面材１１及び下面材１３の一部の周端の４辺が他部材（芯材１５）に対して固定支持されている境界条件の場合、その第１部分振動系２３の１次固有振動数ｆ_１０は、下記の数式（１８）を満たす。なお、下記の数式（１８）におけるＥ_４等の内容については、数式（１７）において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

第２部分振動系２５としての芯材１５の全部又は一部の周端の４辺が他部材（芯材１５）に対してピン支持されている境界条件の場合、その第２部分振動系２５の１次固有振動数ｆ_１１は、下記の数式（１９）を満たす。

Ｅ_５ ： 芯材１５のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
ｔ_５ ： 芯材１５の板厚方向の厚み（ｍｍ）
ρ_５ ： 芯材１５の密度（ｋｇ／ｍ^３）
ν_５ ： 芯材１５のポワソン比
ａ_５ ： 芯材１５の長さ方向の長さ（ｍｍ）
ｂ_５ ： 芯材１５の接続部１７間の長さ（上面材１１と下面材１３との間隔：所定間隔）（ｍｍ）

第２部分振動系２５としての芯材１５の全部又は一部の周端の４辺が他部材（上面材１１、あるいは、下面材１３）に対して固定支持されている場合、その第２部分振動系２５の１次固有振動数ｆ_１２は、下記の数式（２０）により表すことができる。なお、下記の数式（２０）におけるＥ_５等の内容については、数式（１９）において説明したのと同様であるので、それらの説明について省略する。

第１実施形態におけるパネル床構造１は、パネル構造体１０の長さ方向Ｙの両端における対向する２辺のみが横架材７１によってピン支持されており、パネル構造体１０が異方性を有する。したがって、全体振動系２１としてのパネル構造体１０の寸法調整を行なうにあたっては上述の数式（６）を用いる。また、上面材１１、下面材１３や芯材１５から構成される部分振動系２３、２５は、その周端の４辺における他部材による支持条件がピン支持であると考えることができるので、部分振動系２３、２５としての上面材１１、下面材１３及び芯材１５の寸法調整には、数式（１７）、（１９）を用いる。
また、上述した他部材とは、上面材１１の場合、芯材１５、隣接するパネル構造体１０の上面材１１、または横架材７１であり、下面材１３の場合、芯材１５、隣接するパネル構造体１０の下面材１３、または横架材７１であり、芯材１５の場合、上面材１１、下面材１３、芯材１５、または横架材７１である。

まず、全体振動系２１を調整する場合について説明する。
すなわち、数式（６）に基づいて決定される全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_３を１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下の範囲内とするためには、例えば、パネル構造体１０の断面形状はそのままにしたうえで、そのパネル構造体１０の横架材７１の配置間隔（支持部２７間の長さ）ｌ_１を増減させるように寸法調整する。例えば、数式（６）に基づき決定される１次固有振動数ｆ_３が１５Ｈｚ未満の場合、その支持部２７間の長さｌ_１を短くする。１次固有振動数ｆ_３が４５Ｈｚ超える場合、その支持部２７間の長さｌ_１を長くすればよい。この場合、第１部分振動系２３及び第２部分振動系２５の１次固有振動数ｆ_９、ｆ_１１にほとんど影響を及ぼすことなく全体振動系２１の１次固有振動数のみを増減させることができるという利点を有する。

また、この他にも、上面材１１、下面材１３の厚みｔ_４や芯材１５の厚みｔ_５、芯材１５の配置間隔（接続部１７間の長さ）ｂ_４、上面材１１と下面材１３との間隔（所定間隔）ｂ_５を調節することによってパネル構造体１０の断面積Ｓ_１や断面二次モーメントＩ_１を増減させる。これによって上述の数式（６）に基づき決定される1次固有振動数ｆ_３が１５Ｈｚ〜４５Ｈｚとなるようにしてもよい。

次に、第１部分振動系２３を調整する場合について説明する。
数式（１７）に基づいて決定される第１部分振動系２３の１次固有振動数ｆ_９を７０７Ｈｚ以上とするためには、例えば、パネル構造体１０の幅方向Ｘの長さはそのままとしたうえで、芯材１５の数を増やして上面材１１や下面材１３の接続部１７間の長さｂ_４を減少させる。この場合、全体振動系２１、第２部分振動系２５の１次固有振動数ｆ_３、ｆ_１１ほとんど影響を及ぼすことなく第１部分振動系２３の１次固有振動数ｆ_９のみを増大させることができるという利点を有する。

また、この他にも、例えば、パネル構造体１０の幅方向Ｘの長さはそのままとしたうえで、上面材１１、下面材１３の板厚方向の厚みｔ４を増大させる。これによって上述の数式（１７）に基づき決定される１次固有振動数ｆ_９が７０７Ｈｚ以上となるようにしてもよい。

次に、第２部分振動系２５を調整する場合について説明する。
数式（１９）に基づいて決定される第２部分振動系２５の１次固有振動数ｆ_１１を７０７Ｈｚ以上とするためには、例えば、芯材１５の板厚方向の厚みｔ_５を増大させたり、芯材１５の接続部１７間の長さｂ_５を減少させる。

このように構成される本実施形態に係るパネル床構造１は、パネル床構造１の振動源となる全体振動系２１と、第１部分振動系２３及び第２部分振動系２５との両方の所定式に基づき決定される１次固有振動数が、上述した範囲内となるように、各振動系の寸法を調整するといった簡単な構成が採用されている。すなわち、パネル床構造１は、重量床衝撃音の評価範囲（４５Ｈｚを超え、７０７Ｈｚ未満の範囲）外となるように調整されている。これは、図４Ｂに示すように、各振動系の寸法を調整することによって、各振動系の１次固有振動数を矢印Ｑ１、Ｑ２に同時に変化させたことを意味している。このため、本実施形態に係るパネル床構造１は、ダンパー等の特別な構成を採用することなく安価な構成により、重量床衝撃音に対する遮音性を改善することが可能となっている。特に、本実施形態に係るパネル床構造１は、単なる面材によって構成されただけで、優れた剛性、軽量性の発揮という効果を奏しつつ、パネル床構造１の遮音性を改善するといった効果が発揮されている。
また、本実施形態の建築構造物である前記住宅は、上記パネル床構造を備えるので、優れた遮音性を発揮することができる。

また、各振動系の１次固有振動数ｆ_１等を数式（２）等に基づき求めるにあたって、断面二次モーメントＩ_１を算定するうえでは、実験又は数値解析により３点曲げ試験を行なって得られた曲げモーメントＭと長さ方向Ｙの位置ｙでのたわみ量ｗとから下記数式（３０）に基づき算定するようにしてもよい。また、実験又は数値解析によるモード解析結果から評価して算定するようにしてもよい。

また、パネル構造体１０が横架材７１によって２辺支持される場合、パネル構造体１０は、長さ方向Ｙの両端で横架材７１によって２辺支持されていてもよいし、幅方向Ｘの両端で横架材７１によって２辺支持されていてもよい。

この場合において、パネル構造体１０が等方性を有する場合、数式（２）、数式（１０）におけるＳ_１、Ｉ_１を決定するにあたって考慮する断面は、パネル構造体１０に対する横架材７１の位置に応じて異なる。即ち、図９Ａに示すように、横架材７１によって長さ方向Ｙの両端でパネル構造体１０が支持されている場合、Ｓ_１、Ｉ_１を決定するにあたって考慮すべき断面は、横架材７１の延長方向である幅方向Ｘに平行な鉛直断面Ｐ１となる。また、図９Ｂに示すように、横架材７１によって幅方向Ｘの両端でパネル構造体１０が支持されている場合、Ｓ_１、Ｉ_１を決定するにあたって考慮すべき断面Ｐは、横架材７１の延長方向である長さ方向Ｙに平行な鉛直断面Ｐ２となる。

また、パネル構造体１０が異方性を有する場合、数式（６）、数式（１４）におけるＳ_１、Ｉ_１を決定するにあたって考慮する断面は、パネル構造体１０に対する横架材７１の位置に応じて変化しない。即ち、図９Ｃに示すように、横架材７１によって長さ方向Ｙの両端でパネル構造体１０が支持されている場合でも、図９Ｄに示すように、横架材７１によって幅方向Ｘの両端でパネル構造体１０が支持されている場合でも、Ｓ_１、Ｉ_１を決定するにあたって考慮すべき断面は、幅方向Ｘに直交する断面Ｐ２となる。これは、異方性を有するパネル構造体１０の場合、幅方向Ｘに直交する断面Ｐ２での断面２次モーメントの方が、長さ方向Ｙに直交する断面Ｐ１での断面２次モーメントよりも小さい傾向があり、断面Ｐ２の性能が全体振動系の遮音性に及ぼす影響が大きく、考慮の対象とする必要があるためである。

次に、本発明を適用したパネル床構造の第２実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。

図１０Ａは、第２実施形態のパネル床構造１の斜視図であり、図１０Ｂは、その正面断面図である。

第２実施形態に係るパネル床構造１は、第１実施形態のパネル床構造１と比較して芯材の構成が相違している。第２実施形態に係るパネル床構造２０では、芯材１５が折板で構成されている。

芯材１５が、上面材１１と平面で接触する上フランジ４３（上平面部）と、下面材１３と平面で接触する下フランジ（下平面部）４５と、上面材１１及び下面材１３に対して傾斜したウェブ（傾斜部）４１とを有している。さらに、上フランジ４３と、ウェブ４１と、下フランジ４５とがこの順に連続して形成されている。
具体的には、この折板で形成された芯材１５は、幅方向Ｘに略水平に設けられた上フランジ４３と下フランジ４５とが、幅方向Ｘに対して傾斜して設けられたウェブ４１を介して幅方向Ｘに交互に形成されて波形をなして構成されている。上面材１１に対しては、折板で形成された芯材１５の上端側に位置する上フランジ４３が当接され、下面材１３に対しては、折板で形成された芯材１５の下端側に位置する下フランジ４５が当接され、これらはねじ、リベット等の固定金具８４、８５、又は溶接等によって固定されて接続されている。これにより、折板からなる芯材１５は、上面材１１及び下面材１３の間を幅方向Ｘの複数の中空空間１９に仕切ることになる。

なお、第２実施形態においては、芯材１５における一つの上フランジ４３や一つの下フランジ４５が上面材１１や下面材１３に対して長さ方向Ｙに間隔を空けた複数箇所で固定金具８４、８５によって固定されている。上フランジ４３、下フランジ４５の一箇所につき一つの固定金具８４、８５によってそれぞれ固定されて接続されている。また、折板で形成された芯材１５の幅方向Ｘの両端は、パネル床構造１の内側に開口された略Ｕ字状をなすように、上フランジ４３又は下フランジ４５に対して折り曲げられている。
上フランジ４３、下フランジ４５とウェブ４１とのなす角度αは、４５度〜８０度であることが好ましい。

図１１Ａ〜図１１Ｃは、第２実施形態に係るパネル床構造１をモデル化したモデル図を示すものである。このモデル図においても、上面材１１及び下面材１３が、折板で形成された芯材１５によって図中の白丸で示す接続部１７で接続されている。

第２実施形態に係るパネル床構造１の振動の発生の原因となる振動源としては、全体振動系２１と、第１部分振動系２３と、第２部分振動系２５とが挙げられる。
全体振動系２１は、図１１Ａに示すような、上面材１１、下面材１３及び芯材１５が一体となって振動し、パネル床構造１全体から構成される薄板状構造である。第１部分振動系２３は、図１１Ｂに示すような、パネル床構造１の一部である上面材１１、下面材１３のそれぞれによって構成され、上面材１１及び下面材１３と芯材１５との接続部１７においてその両端を支持された薄板状構造である。第２部分振動系２５は、図１１Ｃに示すような、芯材１５のウェブ４１によって構成され、接続部１７においてその両端を支持された薄板状構造である。

第２実施形態に係るパネル床構造２０も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の１次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。

ここで、第２実施形態に係るパネル床構造２０は、等方性を有すると考えることができる。このため、第２実施形態に係るパネル床構造２０が、第１実施形態におけるパネル構造体１０と同じようにパネル構造体１０の長さ方向Ｙの両端における対向する２辺のみを横架材７１によってピン支持され、全体振動系２１としてのパネル構造体１０の寸法調整を行なうにあたっては上述の数式（２）を用いることになる。

また、第２実施形態のような断面形状の場合、部分振動系２３、２５の周端の４辺の上面材１１等の他部材による支持条件がピン支持とは、図１２Ａに示すように、芯材１５における一つの上フランジ４３や一つの下フランジ４５が一箇所につき一つの固定金具８４，８５で接続されている。ピン支持の場合、その接続部１７において上面材１１、下面材１３、芯材１５の回転がある程度許容される。また、固定支持とは、図１２Ｂに示すように、芯材１５における一つの上フランジ４３や一つの下フランジ４５が一箇所につき二つ以上の固定金具８４，８５で接続されている。固定支持の場合、その接続部１７において上面材１１、下面材１３、芯材１５の回転が拘束される。

第２実施形態に係るパネル床構造２０は、上面材１１、下面材１３や芯材１５から構成される部分振動系２３、２５は、その周端の４辺における他部材による支持条件がピン支持であると考えることができる。したがって、部分振動系２３、２５としての上面材１１、下面材１３及び芯材１５の寸法調整を行なうにあたっては、第１実施形態において説明したのと同様の要領にて数式（１７）、数式（１９）を用いて行なわれる。

なお、芯材１５は、波板から構成されていてもよく、この場合においても本実施形態のように寸法調整を行なうことによって、本発明所期の効果が得られる。

次に、本発明を適用したパネル床構造の第３実施形態について説明する。

図１３Ａは、第３実施形態のパネル床構造３０の斜視図であり、図１３Ｂは、パネル床構造３０を構成するパネル構成部材５０の構成を示す側面図であり、図１３Ｃは、その正面断面図である。

第３実施形態に係るパネル床構造３０は、図１３Ｂに示すようなパネル構成部材５０を複数組み合わせることによって構成されている。パネル構成部材５０は、ウェブ５１と、このウェブ５１の一端に設けられ幅方向に延びる上フランジ５３と、ウェブ５１の他端に設けられ上フランジ５３と逆方向に延びる下フランジ５５とを有し、長さ方向に延在する。すなわち、上フランジ５３及び下フランジ５５は、ウェブ５１に対して、略鉛直方向に延びており、ウェブ５１の上下端から幅方向Ｘの逆方向に折り曲げられて設けられている。これにより、パネル構成部材５０の断面形状が略Ｚ字状に構成されている。このパネル構成部材５０は、鋼板を曲げ加工、ロール成形、熱押し成形等することによって構成される。

このパネル構成部材５０は、図１３Ａ、図１３Ｃに示すように、上フランジ５３及び下フランジ５５のそれぞれにより略同一平面が形成されるように、同一の配向状態をもって配置されている。すなわち、パネル床構造３０は、上フランジ５３及び下フランジ５４それぞれが同一平面を形成するように幅方向に隣接して配列され、隣接して配列された複数の上フランジ５３が、第１実施形態で示した上面材１１を形成し、隣接して配列された複数の下フランジ５５が、第１実施形態で示した下面材１３を形成し、ウェブ５１が芯材１５である。これによって、第３実施形態に係るパネル床構造３０が構成されている。パネル構成部材５０における上フランジ５３の先端部５３ａが、隣接する他のパネル構成部材５０における上フランジ５３の基端部５３ｂに溶接、機械接合等により固定される。更にパネル構成部材５０における下フランジ５５の先端部５５ａが、隣接する他のパネル構成部材５０における下フランジ５５の基端部５５ｂに溶接、機械接合等により固定される。これらにより、隣接するパネル構成部材５０が、互いに固定されている。

このように複数のパネル構成部材５０によって構成されたパネル構造体３０は、複数のパネル構成部材５０の上フランジ５３、下フランジ５５によって、上面材１１及び下面材１３が構成されており、各パネル構成部材５０のウェブ５１によって、芯材１５が構成されている。換言すると、第３実施形態に係るパネル構造体３０は、複数のパネル構成部材５０によって、互いに所定間隔をおいて略平行に配置された上面材１１及び下面材１３と、その上下端が上面材１１及び下面材１３に接続された芯材１５とを備えた構造体として構成されている。

第３実施形態に係るパネル床構造３０も、上述した所定式に基づいて決定される各振動系の１次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。

第３実施形態に係るパネル床構造３０は、第１実施形態のパネル床構造１とその形状がほぼ同一のものとして構成されており、その振動源は第１実施形態のパネル床構造１と同じものとして考えられる。このため、第３実施形態に係るパネル床構造３０の寸法調整は、第１実施形態に係るパネル床構造１の寸法調整と同様にして行うことになる。

なお、第３実施形態に係るパネル床構造３０のような構造の場合、芯材１５を上面材１１や下面材１３に対して一箇所につき複数の固定金具８１で接続することができないので、上面材１１、下面材１３や芯材１５から構成される部分振動系２３、２５は、その周端の４辺における他部材による支持条件としてピン支持のみ取り得る。

因みに、パネル構成部材５０のウェブ５１は、略垂直に設けられているものに限定するものではなく、幅方向Ｘに傾斜して設けられていてもよい。この場合に、第２実施形態のパネル床構造１のように、パネル構造体１０がその幅方向Ｘ及び長さ方向Ｙの変形特性について等方性を有する際には、第３実施形態に係るパネル床構造３０の寸法調整は、第２実施形態に係るパネル床構造２０の寸法調整と同様にして行なうことになる。

次に、本発明を適用したパネル床構造の第４実施形態について説明する。図１４Ａは、第４実施形態のパネル床構造４０の一部切欠斜視図であり、図１４Ｂは、そのパネル床構造４０の正面断面図である。

第４実施形態に係るパネル床構造４０は、第１実施形態のパネル床構造１と異なり、溝形鋼で構成された芯材１５がパネル床構造１の幅方向Ｘの両端のみに設けられている。この芯材１５によって、上面材１１及び下面材１３の間が一つの中空空間１９として仕切られている。なお、幅方向Ｘの両端の芯材１５は、それぞれ左右対称の配向状態で設けられている。

また、パネル床構造４０は、中空空間１９内に充填される吸音材６１を更に備えている。この吸音材６１は、例えば、ロックウール、グラスウール等の繊維質材料やウレタンフォーム等の発泡材料や、軽量コンクリートや発泡コンクリート等のコンクリート系材料等で構成される。この吸音材６１は、上面材１１、下面材１３及び芯材１５の何れかから構成される部分振動系２３、２５で発生する振動を吸音することによって、部分振動系２３、２５の実測値としての１次固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外である７０７Ｈｚ以上の高周波数帯域の周波数となるように変化させる。この吸音材６１を、例えば、中空空間１９内に一杯に充填することによって、パネル床構造１の重量床衝撃音に対する遮音性を向上させるにあたって、部分振動系２３、２５の寸法調整の必要がなくなるため、全体振動系２１のみに着目して寸法調整を行なえばよいことになる。

なお、パネル床構造４０は、吸音材６１を中空空間１９内に充填可能となるよう、長さ方向の両側の開口を塞ぐように板材からなる端板１６が取り付けられている。

第４実施形態に係るパネル床構造４０は、上述した所定式に基づいて決定される全体振動系２１の１次固有振動数のみが上述のような所定範囲となるように全体振動系２１の寸法が調整されている。

ここで、吸音材６１を中空空間１９内に充填した場合、上面材１１、下面材１３、芯材１５や吸音材６１の密度が一様であると、その幅方向Ｘ及び長さ方向Ｙの変形特性について、パネル床構造４０は、等方性を有する。これにより、第４実施形態に係るパネル床構造４０の全体振動系２１の寸法調整は、上述した数式（２）、（４）、（１０）、（１２）に基づいて行なえばよい。この場合に、パネル床構造４０のヤング係数等を考慮するにあたっては、上面材１１等のヤング係数等の他に吸音材６１のヤング係数等も含めて考慮することになる。

第４実施形態に係るパネル床構造４０は、パネル床構造１の振動源となる全体振動系２１の所定式に基づき決定される１次固有振動数と、部分振動系２３、２５の実測値としての１次固有振動数とが、重量床衝撃音の評価範囲外となるように、吸音材６１が中空空間１９内に充填され、全体振動系２１のみの寸法が調整されている。すなわち、簡易な構成により、パネル床構造４０の遮音性が向上されている。これは、図４Ｂに示すように、全体振動系２１の寸法を調整し、かつ、吸音材６１を充填することによって、各振動系の１次固有振動数を矢印Ｑ１、Ｑ２に同時に変化させたことを意味している。このため、第４実施形態に係るパネル床構造４０によっても、第１実施形態において説明したような効果が得られることになる。

なお、パネル床構造１が吸音材６１を備える場合でも、部分振動系２３、２５の寸法調整を行うようにしてもよいのは勿論である。また、パネル床構造１が吸音材６１を備える場合でも、上面材１１及び下面材１３の間を幅方向の複数の中空空間１９に仕切るように三つ以上の芯材１５が設けられていてもよいのは勿論である。

また、吸音材６１は、ウレタンフォームによって構成されることが好ましく、この場合は、芯材１５と同等程度の強度、剛性をウレタンフォームからなる吸音材６１によって得ることができる。このため、必要となる芯材１５の個数を低減でき、パネル床構造４０の製造コストの低減を図ることが可能となる。

なお、パネル構造体４０の全体振動系２１の寸法調整を数式（２）、数式（６）に基づき行なうにあたって、上面材１１、下面材１３、芯材１５、吸音材６１のそれぞれのヤング率や密度等が異なる場合、数式（２）、数式（６）（１次固有振動数ｆ_１、ｆ_３）は、以下のような数式（３１）（１次固有振動数ｆ_１３）で表させる。これにより、下記の数式（３１）を満たすように、各部材の寸法調整を行なうことになる。ここで、下記数式（３１）のｎはａ、ｂ、ｃ、ｄで表され、Ｅ_ａ１、Ｅ_ｂ１、Ｅ_ｃ１、Ｅ_ｄ１はそれぞれ上面材１１、下面材１３、芯材１５、吸音材６１のヤング係数のことを意味し、他のＩ_ａ１、ρ_ａ１、Ｓ_ａ１等も、それぞれ上面材１１、下面材１３、芯材１５、吸音材６１の断面二次モーメント、密度、断面積のことを意味する。

また、数式（２）、（４）、（６）、（８）、（１０）、（１２）、（１４）、数式（１６）〜数式（２０）において説明した、寸法ｌ_１、ｌ_２、ｔ_４、ａ_４、ｂ_４、ｔ_５、ａ_５、ｂ_５は、モデル図では図５Ａ〜図５Ｃ、図１１Ａ〜図１１Ｃに示すような範囲のものとなる。これらモデル図での寸法ｌ_１、ｌ_２、ｔ_４、ｔ_５、ａ_５、ｂ_４、ｂ_５は、それぞれ、実際の実施形態においては、図１Ｂ、図６Ａ〜図６Ｃ、図８Ａ及び図８Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すＬ_１、Ｌ_２、Ｔ_４、Ｔ_５、Ａ_５、Ｂ_４、Ｂ_５が相当するものとなる。また、モデル図における上面材１１についての寸法ａ_４は、図１Ｂに示すＡ_４に相当しており、モデル図における下面材１３についての寸法ａ_４は、図１Ｂに示すＬ_１に相当している。

また、図８Ａ及び図８Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すような、パネル構造体１０の厚みｔ_１や、上面材１１、下面材１３及び芯材１５の厚みｔ_４、ｔ_５は、上述の所定式に基づき決定される１次固有振動数が所定範囲となり、かつ、強度、経済性を損なうことなく実用上実施可能となるように設定される。また、ｔ_１については５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下と設定することが好ましく、ｔ_４及びｔ_５については０．８ｍｍ以上１０ｍｍ以下と設定することが好ましい。
また、上面材１１及び下面材１３は、鋼製の板材から構成されるとしたが、これに限らない。

実施例１においては、下記の表１−１、表１−２及び表２−１、表２−２に示すような７種類の断面性能のパネル構造体１０について、その寸法を様々に変化させた条件下において、各振動系の固有振動数を表す上述の数式（２）等から決定されるその１次固有振動数について確認することとした。

［表１−１］

［表１−２］

［表２−１］

［表２−２］

試験Ｎｏ．１〜４３において用いたパネル構造体１０は、ヤング率が205,000（Ｎ／ｍｍ^２）であり、密度が7850（ｋｇ／ｍ^３）であり、ポアソン比が0.30の場合である。表１−１、表１−２及び表２−１、表２−２の「支持条件」の欄中に、全体振動系２１の横架材７１による支持条件が、長さ方向の両端のみが横架材７１によってピン支持されている場合は「２辺−ピン」と記載し、長さ方向の両端と幅方向の両端とが横架材７１によってピン支持されている場合は「４辺−ピン」と記載し、長さ方向の両端と幅方向の両端とが横架材７１によって固定支持されている場合は「４辺−固定」と記載するようにした。また、表１−１、表１−２及び表２−１、表２−２の「支持条件」の欄中に、部分振動系２３、２５の他部材による支持条件が、ピン支持されている場合は「ピン」と記載し、固定支持されている場合は「固定」と記載するようにした。

全体振動系２１の固有振動数を求めるにあたっては、試験Ｎｏ．１〜１４では上述の数式（６）に基づき求めることとし、試験Ｎｏ．１５〜２１では上述の数式（２）に基づき求めることとし、試験Ｎｏ．２２〜２８では上述の数式（４）に基づき求めることとし、試験Ｎｏ．２９〜３３では上述の数式（１２）に基づき求めることとし、試験Ｎｏ．３４〜３８では上述の数式（８）に基づき求めることとし、試験Ｎｏ．３９〜４３では上述の数式（１６）に基づき求めることとした。第１部分振動系２３の固有振動数を求めるにあたっては、試験Ｎｏ．１〜２８、試験Ｎｏ．３４〜３８では上述の数式（１７）に基づき求めることとし、試験Ｎｏ．２９〜３３、試験Ｎｏ，３９〜４３では上述の数式（１８）に基づき求めることとした。第２部分振動系２５の固有振動数を求めるにあたっては、試験Ｎｏ．１〜２８、試験Ｎｏ．３４〜３８では上述の数式（１９）に基づき求めることとし、試験Ｎｏ．２９〜３３、試験Ｎｏ．３９〜４３では上述の数式（２０）に基づき求めることとした。

試験Ｎｏ．１〜５、８〜１２、１５〜１９の各グループにおいては、主としてパネル構造体１０の長さ方向の支持部間の長さｌ_１を調整している。また、試験Ｎｏ．２２〜２６、２９〜４３の各グループにおいては、主としてパネル構造体１０の長さ方向の支持部間の長さｌ_１、幅方向の支持部間の長さｌ_２を調整している。これらの比較により把握できるように、パネル構造体１０の長さ方向の支持部間の長さｌ_１や幅方向の支持部間の長さｌ_２を調整することによって、第１部分振動系２３、第２部分振動系２５の１次固有振動数を大きく変化させることなく、全体振動系２１の１次固有振動数を所望の範囲にするよう変化させることが可能であることが確認できる。

試験Ｎｏ．１、６、７と、試験Ｎｏ．８、１３、１４と、試験Ｎｏ．１５、２０、２１と、試験Ｎｏ．２２、２７、２８との各グループにおいては、主として第１部分振動系２３の接続部１７間の長さｂ_４を調整している。これらの比較により把握できるように、第１部分振動系２３の接続部１７間の長さｂ_４を調整することによって、全体振動系２１や第２部分振動系２５の１次固有振動数を大きく変化させることなく、第１部分振動系２３の１次固有振動数を所望の範囲にするよう変化させることが可能であることが確認できる。

実施例１により、数式（２）等に基づいて決定される全体振動系２１の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下であり、数式（１７）等に基づき決定される第１部分振動系２３及び第２部分振動系２５の１次固有振動数が７０７Ｈｚ以上のパネル床構造１を、全体振動系２１や第１部分振動系２３等の寸法調整を行なうことによって得られることが確認された。
また、表１−１、表１−２及び表２−１、表２−２の１次固有振動数の数値の下線は、本実施形態の範囲外を示す。

実施例２においては、下記の表３〜表５に示すような２種類の断面性能のパネル床構造を用いて、ＪＩＳ Ａ １４１８−２に準拠して実際に重要床衝撃音試験を行い、各周波数に対する音圧レベルを調査することによって、本発明の効果を確認することとした。

［表３］

［表４］

［表５］

この試験においては、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すような構造の比較例としてのパネル床構造１００と、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すような構造の本発明例としてのパネル床構造１とを用いることとした。
図１６Ａ及び図１６Ｂに示すパネル床構造１００は、所定間隔をおいて配置された鋼製の上面材１１１及び下面材１１３と、上面材１１１と下面材１１３との間に配置された鋼製の芯材１１５とを備えている。この芯材１１５は、その上下端が上面材１１１及び下面材１１３に接続されることによって、幅方向Ｘに上面材１１１及び下面材１１３の間を仕切り、複数の中空空間１１９に分けている。
比較例としてのパネル床構造１００の寸法は、パネル床構造１００全体の厚みを１７５ｍｍ、互いに隣り合う芯材１１５間の間隔を３００ｍｍとした。また、本発明例としてのパネル床構造１の寸法は、パネル構造体１０の厚みＴ_１を６０ｍｍ、長さ方向Ｙの支持部２７間の長さを３，０００ｍｍとし、互いに隣り合う芯材１５のウェブ４１の幅方向Ｘについての間隔を１２０ｍｍとし、ウェブ４１の幅方向Ｘへの傾斜角度αを５４°とした。また、パネル構造体１０は長さ方向の両端のみを横架材７１によって支持された２辺支持の条件下で試験を行なった。

表３より、本発明例の全体振動系の固有振動数は２１Ｈｚであり、比較例の固有振動数は７２Ｈｚである。すなわち、本発明例のように、各部材の寸法が調整された場合、全体振動系の固有振動数が、１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下の範囲内となるため、遮音性が向上している。また、表４より、本発明例の第１部分振動系の固有振動数は２７０１Ｈｚであり、比較例の固有振動数は１７６Ｈｚである。また、表５より、本発明例の第２部分振動系の固有振動数は４１０４Ｈｚであり、比較例の固有振動数は２８３Ｈｚである。したがって、本発明例のように、各部材の寸法が調整された場合、部分振動系の固有振動数が、７０７Ｈｚ以上２０００００Ｈｚ以下の範囲内となるため、遮音性が向上している。
さらに、図１５に示される結果より、比較例において６３Ｈｚの周波数帯域で見られる実測値としての全体振動系の１次固有振動数は、本実施形態の適用によって矢印Ｐ１に示す方向に移り、比較例において１２５Ｈｚの周波数帯域や２５０Ｈｚの周波数帯域で見られる実測値としての部分振動系の１次固有振動数は、本実施形態の適用によって矢印Ｐ２及びＰ３に示す方向に移り、その結果、重量床衝撃音の周波数帯域での音圧レベルが低減していることが確認された。すなわち、重量床衝撃音の評価範囲（４５Ｈｚを超え、７０７未満の範囲）に音圧レベルのピークが発生していないため、遮音性に優れたパネル床構造であることが分かる。

次に、第１〜第４実施形態のパネル床構造に加えて、質量及び剛性を考慮したパネル床構造について説明する。

本発明者は、全体振動系２１の１次固有振動数ｆ_１〜ｆ_８が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下、かつ、部分振動系２２の１次固有振動数ｆ_９〜ｆ_１２が７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下となるようなパネル床構造の寸法について調査した。調査をするうえでは、例えば、図１７に示すような、パネル床構造７０全体の質量Ｍ_all（ｋｇ／ｍ²）及び曲げ剛性ＥＩ_all（Ｎ・ｍ²）の他に、これらに対する上面材１１及び下面材１３の質量Ｍ_f（ｋｇ／ｍ²）及び曲げ剛性ＥＩ_f（Ｎ・ｍ²）と、芯材１５の質量Ｍw（ｋｇ／ｍ²）及び曲げ剛性ＥＩw（Ｎ・ｍ²）とを区分して調査した。なお、ここでいうパネル床構造１全体の質量Ｍ_all及び曲げ剛性ＥＩ_allとは、上面材１１、下面材１３及び芯材１５の質量Ｍ_f、Ｍ_wを合計した値と、これらの曲げ剛性ＥＩ_f、ＥＩwを合計した値とを意味している。また、ここでいう曲げ剛性とは、パネル床構造７０の長さ方向に直交する断面の曲げ剛性のことを意味している。
ここでは、図１７に示す第６実施形態のパネル床構造７０を例に挙げて説明したが、後述する第５、第７、第８実施形態のパネル床構造６０、８０、９０のいずれの場合においても、同様である。

下記の表６、表７−１、７−２は、パネル床構造６０の寸法を様々に変化させた際の質量と曲げ剛性との関係や、各例の遮音特性等を示す表である。表１の構造の欄に記載の溝形鋼とは、図１９Ａ及び図１９Ｂに示すような断面形状のパネル床構造６０のことである。同欄に記載の折板とは、図２０に示すような断面形状のパネル床構造７０のことである。パネル床構造６０及びパネル床構造７０それぞれの断面形状は、表の下部に模式的に示している。また、表６における支持スパンｌは、図１８Ｂに示すようなパネル床構造６０を支持する横架材７１とパネル床構造６０との固定金具８１、溶接等による支持部２７間の間隔である。床厚ｈは、図１７に示すようなパネル床構造７０全体の厚みである。また、表６の長さＡは、表６の下部に模式的に示すようなパネル床構造６０における芯材１５と上面材との接触している接触部６１の長さであり、間隔Ｂは、隣接する接触部６１の間隔である。表７−１、７−２における質量又は曲げ剛性の寄与率は、パネル床構造６０全体の質量Ｍ_all又は曲げ剛性ＥＩ_allに対する上面材１１及び下面材１３の質量Ｍ_f、曲げ剛性ＥＩ_fや、芯材１５の質量Ｍw、曲げ剛性ＥＩwの百分率での割合である。

［表６］

［表７−１］

［表７−２］

各例では、その遮音特性を評価するためにパネル床構造６０のインピーダンスＺ、１次固有振動数ｆ_２０、遮音等級Ｌｈを求めた。インピーダンスＺは下記の数式（４１）に基づき求められる。

また、１次固有振動数ｆ_２０は下記の数式（４２）を満たす。

また、遮音等級Ｌｈの計算値は下記の数式（４３）に基づき求められる。

ここで、遮音等級Ｌｈの計算値を求めるにあたっては、表６、表７−１、７−２の総ての例で、床構造の有効放射面積、空気の固有音響抵抗、床構造の音響放射係数、下室空間の吸音力、騒音計の動特性補正値、衝撃力実効値が同じであり、数式（４３）の定数Ａが１４７．１である条件とした。また、遮音等級Ｌｈの実測値は、ＪＩＳＡ１４１８−２に準拠して行なった重量床衝撃音試験により求めた。

また、各例では、発明の適用による軽量化効果を評価するために、次のようなパネル床構造６０の最小質量とその最小質量に対する質量比を求めた。最小質量とは、あるインピーダンスＺをもつ床構造の１次固有振動数ｆ_２０を１５以上４５Ｈｚ以下にするために必要な質量のことを意味しており、各例ごとにパネル床構造６０全体の曲げ剛性ＥＩ_all、質量Ｍ_allを変数とする数式（４１）と数式（４２）との連立方程式を解くことにより得た。また、最小質量に対する質量比は、各例ごとにパネル床構造６０全体の質量Ｍ_allを求めた最小質量で除算して求めた。

比較例としてのＮｏ．１、Ｎｏ．２と発明例としてのＮｏ．８との比較により、１次固有振動数ｆ_２０が４５Ｈｚ超の場合、数式（４３）による計算値としての遮音等級Ｌｈよりも実測値としての遮音等級Ｌｈが高くなる傾向があることが確認できる。また、１次固有振動数ｆ_２０が４５Ｈｚ以下の場合、数式（４３）による計算値としての遮音等級Ｌｈと実測値としての遮音等級Ｌｈが同程度になることも確認できる。また、発明例としてのＮｏ．８を除いたＮｏ．６〜Ｎｏ．１０は、実測値としての遮音等級Ｌｈを記載していないが、Ｎｏ．８の結果からその計算値としての遮音等級Ｌｈと実測値としての遮音特性とが同程度になるものと考えられる。

ここで、本発明者は、パネル床構造６０全体の質量Ｍ_allに対する芯材１５の質量Ｍwの寄与率が４０％以上である場合に、１次固有振動数ｆを４５Ｈｚ以下にできることを知見した。また、この場合、Ｎｏ．１とＮｏ．８との比較やＮｏ．２とＮｏ．７との比較により把握できるように、パネル床構造６０全体の質量Ｍ_allが発明例と比較例とで同程度で、かつ、比較例の全体の曲げ剛性ＥＩ_allより発明例の全体の曲げ剛性ＥＩ_allの方が大幅に低くなっているにも拘わらず、発明例では比較例と同程度又はそれ以上の遮音性を得られることを知見した。これは、１次固有振動数ｆが４５Ｈｚ以下になったためと考えられる。またこの場合、パネル床構造６０の厚みも低減させることが可能であることを知見した。これは、パネル床構造６０全体の曲げ剛性ＥＩ_allを低減させたためと考えられる。

本発明者は、このようにパネル床構造６０全体の質量Ｍ_allに対する芯材１５の質量Ｍ_wの寄与率が重要であるとの知見のもと、可能なかぎり軽量化を図りつつ、従来と同等又はそれよりも優れた遮音性を得ることができるようなパネル床構造６０を得るため、更に鋭意検討を行なった。その結果、下記のような数式（２１）〜（２３）の総てを満足するように上面材１１、下面材１３及び芯材１５の寸法が調整されていれば、そのような性能のパネル床構造６０を得られることを知見した。ここで、各部材の寸法の調整は、第１実施形態と同様である。
ＥＩ_f≧０．６５×ＥＩ_all ・・・（２１）
Ｍ_w≧０．４０×Ｍ_all ・・・（２２）
Ｍ_w≧ＥＩ_w／（ｋ×ｌ⁴） ・・・（２３）

数式（２１）は、全体振動系の１次固有振動数ｆ_２０を１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下としつつ可能なかぎり軽量化を図るうえで必要な条件である。パネル床構造６０全体の曲げ剛性ＥＩ_allに対する上面材１１及び下面材１３の曲げ剛性ＥＩ_fの寄与率が６５％未満であると、パネル床構造６０全体に対して芯材１５の占める部位が過多になる。その分、パネル床構造６０全体の質量Ｍ_allの過度の増大を招き、１次固有振動数ｆ_２０を４５Ｈｚとするために必要な最小質量に対する質量Ｍ_allの過度の増大を招いてしまう。

数式（２１）は、表６、表７−１、７−２に示すように、パネル床構造６０全体のＥＩ_allに対する上面材１１、下面材１３のＥＩ_fの寄与率が６５％以上の場合に最小質量に対する質量比が１０５％以下になり、６５％未満の場合に最小質量に対する質量比が１０５％超になることに基づいて導出した。

なお、数式（２１）の左辺である上面材１１及び下面材１３の曲げ剛性ＥＩ_fは、その上限値について特に限定されない。しかしながら、パネル床構造６０全体の曲げ剛性ＥＩ_allに対するその曲げ剛性ＥＩ_fの寄与率が９０％超である場合、この構造を実現することが困難である。したがって、下記の数式（２１−１）を満足するようにしてもよい。
０．９０×ＥＩ_all≧ＥＩ_f≧０．６５×ＥＩ_all ・・・（２１−１）

数式（２２）は、パネル床構造６０の１次固有振動数ｆ_２０を１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下とするために必要な条件である。パネル床構造６０全体の質量Ｍ_allに対する芯材１５の質量Ｍwの寄与率が４０％未満であると、パネル床構造６０全体に対して上面材１１及び下面材１３の占める部位が過多になってしまい、パネル床構造６０の板厚方向中心位置から遠くに位置する上面材１１及び下面材１３の占める部位が過多になる。その分、パネル床構造６０全体の曲げ剛性ＥＩ_allの過度の増大を招き、１次固有振動数ｆ_２０が４５Ｈｚを超えてしまう。

数式（２２）は、表６、表７−１、７−２に示すように、パネル床構造６０全体の質量Ｍ_allに対する芯材１５の質量Ｍwの寄与率が４０％以上の場合にパネル床構造６０の１次固有振動数ｆ_２０が４５Ｈｚ以下になり、４０％未満の場合にパネル床構造６０の１次固有振動数ｆ_２０が４５Ｈｚ超になることに基づいて導出した。

なお、数式（２）の左辺である芯材Ｍwは、その上限値について特に限定するものではない。しかしながら、パネル床構造６０全体の質量Ｍ_allに対するその芯材Ｍwの寄与率が９０％超である場合、この構造を実現することが困難である。したがって、下記の数式（２２−１）を満足するようにしてもよい。
０．９０×Ｍ_all≧Ｍw≧０．４０×Ｍ_all ・・・（２２−１）

数式（２３）は、パネル床構造の１次固有振動数ｆ_２０を１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下とするために必要な条件である。後述の数式（２３）の導出過程から把握できるように、数式（２３）を満足しない場合、パネル床構造の１次固有振動数ｆ_２０が４５Ｈｚ超となってしまい、共振現象が発生することにより、遮音等級Ｌｈの実測値が増大して目標とする遮音性が得られなくなってしまう。

数式（２３）を求めた根拠について説明する。上述の数式（４２）より、１次固有振動数ｆ_２０を１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下にするための条件として、下記の数式（５１）が導出できる。
ＥＩ_all≦（９０／π）²×ｌ×Ｍ_all ・・・（５１）

また、上記の数式（２１）、（２２）から下記の数式（５２）、（５３）が導出でき、上記の数式（５１）から下記の数式（５４）が導出できる。
１．８６×ＥＩ_w≦ＥＩ_f ・・・（５２）
Ｍ_f≦１．５×Ｍ_w ・・・（５３）
ＥＩ_w＋ＥＩ_f≦（９０／π）²×ｌ⁴×（Ｍ_w＋Ｍ_f） ・・・（５４）

上記の数式（５２）、（５３）、（５４）から下記の数式（５５）が導出でき、これから下記の数式（５６）が導出でき、これが上記の数式（２３）となる。
２．８６×ＥＩ_w≦（９０／π）²×ｌ⁴×（２．５×Ｍ_w） ・・・（５５）
Ｍw≧ＥＩ_w／（ｋ×ｌ⁴）（ｋ＝７１９） ・・・（５６）

なお、上記の数式（２１）を満足するうえでは、上面材１１、下面材１３の板厚を厚くしたり、パネル床構造６０の床厚ｈを小さくしたりすればよい。また、上記の数式（２２）を満足するうえでは、芯材１５の板厚を上面材１１、下面材１３の板厚に対して厚くしたり、幅方向に隣接する芯材１５間の間隔を狭める等の寸法調整をすればよい。また、上記の数式（２３）を満足するうえでは、上面材１１、下面材１３、芯材１５の板厚を厚くしたり、パネル床構造６０の床厚ｈを小さくしたりすればよい。

なお、上述の数式（２２）の代替として、下記の数式（６１）が用いられていてもよい。これは、数式（２２）の両辺にＥＩallを乗算したものを展開して得られるものである。
Ｍ_w×ＥＩ_f＋Ｍ_w×ＥＩ_w≧０．４０×Ｍ_all ・・・（６１）

第５実施形態に係るパネル床構造６０も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の１次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。

本実施形態によれば、従来のパネル床構造全体の質量Ｍ_allと同程度で、かつ、全体の曲げ剛性ＥＩ_allが大幅に低くなっているにも拘わらず、従来と同等又はそれ以上の遮音性を得ることが可能となる。さらに、パネル床構造６０の厚みも低減させることが可能となる。また、本実施形態を実現するにあたって、インピーダンスＺを過度に増大させることなく、かつ、１次固有振動数ｆ_２０を４５Ｈｚ以下とするために必要な最小質量に対する過度の質量Ｍ_allの増大を抑えることができ、可能なかぎり軽量化を図りつつ、遮音性に関して優れた効果を得ることが可能となる。すなわち、遮音性を向上させるうえで、重量の過度の増大が不要であるので、パネル床構造６０を軽量なままとすることができる。その分、地震時の水平外力を低減することができ、柱、梁、杭、基礎といった構造部材の数量を削減することができる。これにより、建築物全体の軽量化とコスト削減を図ることができ、合理的かつ経済的な構造設計が可能になるというメリットがある。また、パネル床構造６０を薄くすることにより、建築物高さを低減でき、内装材、外装材の使用量の削減を図ることが可能となる。

次に、本発明に係るパネル床構造を実施するための第５実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１８Ａは、第５実施形態のパネル床構造６０を複数の横架材７１上に配設する前の状態について示す斜視図であり、図１８Ｂは、その正面断面図である。
図１９Ａは、第５実施形態のパネル床構造６０の構成を示す斜視図であり、図１９Ｂは、その正面断面図である。

本実施形態に係るパネル床構造６０は、図１７Ａに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材７１によって構成される床下構造７に配設可能なパネル体として構成されている。すなわち、２辺支持構造である。横架材７１は、建築構造物における水平方向に延長されて架け渡される骨組である。このような横架材７１によって構成される床下構造７は、その上にパネル床構造６０のような床材が配設されている。
床下構造７は、この他に、図６Ａに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材７１と、それらの複数の横架材７１と交差するように一方向と直交する方向に間隔を空けて配置される複数の横架材７１とによってグリッド状に組んで構成される場合がある。すなわち、４辺支持構造である。パネル床構造６０は、各横架材７１に対して、例えば、ビス、ボルト等の固定金具８１によって固定されて用いられるが、その横架材７１に対する固定手段は公知のものであれば特に限定するものではない。

横架材７１は、建築物において略水平に配設される角形鋼、Ｈ形鋼等の骨組部材や、略鉛直に配設される面材の上端部から構成される。横架材７１は、角形鋼、Ｈ形鋼等の骨組部材から構成される場合、事務所ビルや集合住宅等の鉄骨造の建築物に適用されるときは大梁、小梁等として用いられる。また、戸建住宅等の建築物やスチールハウスに適用されるときは大引き、野縁、野縁受け等として用いられる。

本実施形態に係るパネル床構造１は、図１８Ａ及び図１８Ｂに示すように、互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材１１及び下面材１３と、これら上面材１１及び下面材１２間を連結して中空空間（空間）１９を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材１５とを備えている。この芯材１５は、その上下端が上面材１１及び下面材１３に連結されることによって、幅方向Ｘに上面材１１及び下面材１３との間の中空空間１９を仕切り、一つ又は複数の中空空間１９に分けている。第５実施形態においては、芯材１５によって幅方向Ｘに複数の中空空間１９に仕切られている。

上面材１１は、いわゆる床下地板としての役割を担うものであり、上面材１１の表面には、化粧合板等が取り付けられていてもよい。下面材１３は、いわゆる天井板としての役割を担うものであるが、別途天井板の機能を有するものを下面材１３の下方空間に設けてもよいのは勿論である。上面材１１及び下面材１３は、上述した第１実施形態で説明したように、各部材の寸法が調整された鋼製の板材から構成される。

芯材１５は、パネル床構造６０の長さ方向（奥行方向）Ｙに対してその長さ方向Ｙが略平行な鋼板や、溝形鋼、Ｉ形鋼、リップ溝形鋼、山形鋼、箱型鋼等の形鋼等から構成されており、第５実施形態においては、複数の溝形鋼から構成されている。芯材１５は、その上下端を上面材１１や下面材１３に対して当接させたうえで、それらをねじ、リベット等の固定具８１や溶接により固定することにより、上面材１１や下面材１３に対して接続されている。第５実施形態における溝形鋼からなる芯材１５は、ウエブ３１とウエブ３１の上下両端側の上フランジ３３、下フランジ３５とを備えている。その上フランジ３３、下フランジ３５を上面材１１や下面材１３に対して当接させた状態で、ねじ、リベット等の固定金具（固定部材）８４、８５や、溶接により、芯材１５と上面材１１、下面材１３とを固定する。これにより、芯材１５と上面材１１、下面材１３とが接続されている。

第５実施形態におけるパネル床構造６０は、図１７Ａに示すように、長さ方向の両側の開口を塞ぐように、板材からなる端板１６が取り付けられている。この端板１６は、例えば、溶接やねじ等の固定金具によって上面材１１、下面材１３に対して接続されるものである。第６実施形態におけるパネル床構造６０では、上面材１１と下面材１３とがそれぞれ端板１６に対して溶接によって接続されている。この端板１６は、本実施形態において必須の構成となるものではない。

次に、本発明を適用したパネル床構造の第６実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。

図２０Ａは、第６実施形態のパネル床構造７０の構成を示す斜視図であり、図２０Ｂは、その正面断面図である。

第６実施形態に係るパネル床構造７０は、第５実施形態に係るパネル床構造６０と比較して、芯材１５の構成が相違している。第６実施形態に係るパネル床構造７０では、芯材１５が折板から構成されている。
芯材１５が、上面材１１と平面で接触する上フランジ４３（上平面部）と、下面材１３と平面で接触する下フランジ（下平面部）４５と、上面材１１及び下面材１３に対して傾斜したウェブ（傾斜部）４１とを有している。さらに、上フランジ４３と、ウェブ４１と、下フランジ４５とがこの順に連続して形成されている。
具体的には、この折板で形成されたからなる芯材１５は、幅方向Ｘに略水平に設けられた上フランジ４３と下フランジ４５とが、幅方向Ｘに対して傾斜して設けられたウェブ４１を介して幅方向Ｘに交互に形成されて波形をなして構成されている。上面材１１に対しては、折板からなるで形成された芯材１５の上端側に位置する上フランジ４３が当接され、下面材１３に対しては、折板で形成されたからなる芯材１５の下端側に位置する下フランジ４５が当接され、これらはねじ、リベット等の固定金具８１４、８５、又は溶接等によって固定されて接続されている。これにより、折板からなる芯材１５は、上面材１１及び下面材１３の間を幅方向の複数の中空空間１９に仕切ることになる。
さらに、第６実施形態に係るパネル床構造７０も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の１次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。

なお、第６実施形態においては、芯材１５における一つの上フランジ４３や一つの下フランジ４５が上面材１１や下面材１３に対して長さ方向Ｙに間隔を空けた複数箇所で固定金具８４、８５によって固定されている。上フランジ４３、下フランジ４５の一箇所につき一つの固定金具８４、８５によってそれぞれ固定されて接続されている。また、折板で形成された芯材１５の幅方向Ｘの両端は、パネル床構造１の内側に開口された略Ｕ字状をなすように、上フランジ４３又は下フランジ４５に対して折り曲げられている。
また、芯材１５は、このように折板から構成されていてもよいし、波板から構成されていてもよい。さらに、上フランジ４３、下フランジ４５とウェブ４１とのなす角度αは、４５度〜８０度であることが好ましい。

次に、本発明を適用したパネル床構造の第７実施形態について説明する。

図２１Ａは、第７実施形態に係るパネル床構造８０の構成を示す斜視図であり、図２１Ｂはそのパネル床構造８０を構成するパネル構成部材５０の構成を示す側面図であり、図２１Ｃはそのパネル床構造８０の正面断面図である。

第７実施形態に係るパネル床構造８０は、図２１Ｂに示すようなパネル構成部材５０を複数組み合わせることによって構成されている。パネル構成部材５０は、ウェブ５１と、このウェブ５１の一端に設けられ幅方向に延びる上フランジ５３と、ウェブ５１の他端に設けられ上フランジ５３と逆方向に延びる下フランジ５５とを有し、長さ方向に延在する。すなわち、上フランジ５３及び下フランジ５５は、ウェブ５１に対して、略鉛直方向に延びており、ウェブ５１の上下端から幅方向Ｘの逆方向に折り曲げられて設けられている。これにより、パネル構成部材５０の断面形状が略Ｚ字状に構成されている。このパネル構成部材５０は、鋼板を曲げ加工、ロール成形、熱押し成形等することによって構成される。

このパネル構成部材５０は、図２１Ｃに示すように、上フランジ５３及び下フランジ５５のそれぞれにより略同一平面が形成されるように、同一の配向状態をもって配置されている。すなわち、パネル床構造３０は、上フランジ５３及び下フランジ５４それぞれが同一平面を形成するように幅方向に隣接して配列され、隣接して配列された複数の上フランジ５３が、第５実施形態で示した上面材１１を形成し、隣接して配列された複数の下フランジ５５が、第５実施形態で示した下面材１３を形成し、ウェブ５１が芯材１５である。これによって、第７実施形態に係るパネル床構造８０が構成されている。パネル構成部材５０における上フランジ５３の先端部５３ａが、隣接する他のパネル構成部材５０における上フランジ５３の基端部５３ｂに溶接、機械接合等により固定される。更にパネル構成部材５０における下フランジ５５の先端部５５ａが、隣接する他のパネル構成部材５０における下フランジ５５の基端部５５ｂに溶接、機械接合等により固定される。これらにより、隣接するパネル構成部材５０が、互いに固定されている。

このように複数のパネル構成部材５０により構成されたパネル床構造８０は、複数のパネル構成部材５０の上フランジ５３及び下フランジ５５により上面材１１及び下面材１３が構成されており、各パネル構成部材５０のウエブ５１により芯材１５が構成されている。
また、第７実施形態に係るパネル床構造８０も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の１次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。

次に、本発明を適用したパネル床構造の第８実施形態について説明する。

図２２Ａは第８実施形態に係るパネル床構造９０の構成を示す一部切欠斜視図であり、図２２Ｂはその正面断面図である。

第８実施形態に係るパネル床構造９０は、上面材１１及び下面材１３の間において芯材１５により仕切られて設けられた中空空間１９内に充填される吸音材６１を更に備えている。吸音材６１は、例えば、ロックウール、グラスウール等の繊維質材料、ウレタンフォーム等の発泡材料、軽量コンクリート、発泡コンクリート等のコンクリート系材料等により構成される。

なお、第８実施形態におけるパネル床構造９０は、吸音材６１を中空空間１９内に充填可能となるように、長さ方向Ｙの両側の開口を塞ぐ板材からなる端板１６が取り付けられている。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

実施例３においては、上記の表６におけるＮｏ．１とＮｏ．８との２種類の断面性能のパネル床構造を用いて、ＪＩＳ Ａ １４１８−２に準拠して重量床衝撃音試験を行ない、各周波数に対する音圧レベルを調査することとした。

図２３は、その重量床衝撃音試験の結果を示す図である。横軸は１／１オクターブ中心周波数、縦軸は音圧レベルを示している。丸付線が比較例としてのＮｏ．１の結果、四角付線が発明例としてのＮｏ．８の結果を示している。
両者を比較すると、発明例としてのＮｏ．８の方が比較例としてのＮｏ．１のものより高い遮音性を有することが確認できる。表７−１、表７−２を参照すると、発明例としてのＮｏ．８の全体の質量Ｍ_allが１０２（ｋｇ／ｍ^２）であり、比較例としてのＮｏ．１の全体の質量Ｍ_allが９２（ｋｇ／ｍ^２）であり、同程度である。しかしながら、発明例としてのＮｏ．８が、数式（２１）〜（２３）の総てを満足しているのに対し、比較例としてのＮｏ．１は、数式（２１）しか満足しておらず、さらには、全体振動系の１次固有振動数は４５Ｈｚを超している。これにより、計算値としての本発明例のパネル床構造の遮音等級Ｌｈが、比較例のパネル床構造の遮音等級Ｌｈは比較例に比べて高いが、実測値においては発明例の方が比較例に比べて低くなる。したがって、数式（２１）〜（２３）の総てを満足し、全体振動系の１次固有振動数が１５Ｈ以上４５Ｈｚ以下となるように、各部材の寸法を調整することにより、軽量化を図りつつ遮音性に優れたパネル床構造を提供することが可能となる。

１ パネル床構造
７ 床下構造
１０ パネル構造体
１１ 上面材
１３ 下面材
１５ 芯材
１６ 端板
１７ 接続部
１９ 中空空間
２１ 全体振動系
２３ 第１部分振動系
２５ 第２部分振動系
２７ 支持部
３１ ウェブ
３３ 上フランジ
３５ 下フランジ
４１ ウェブ
４３ 上フランジ
４５ 下フランジ
５１ ウェブ
５３ 上フランジ
５５ 下フランジ
６１ 吸音材
７１ 横架材
８１ 固定金具

（１７）本発明の一態様に係るパネル床構造は、互いに所定間隔をおいて略平行に配置された上面材及び下面材と、これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、前記空間内すべてに、充填された吸音材を備え；前記上面材及び前記下面材の長さ寸法、幅寸法、板厚、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法、板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記（Ａ）を満たすように調整されている。
（Ａ）前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下である。

Claims (19)

1. 互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材及び下面材と、
   これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、
   前記上面材及び前記下面材の長さ寸法、幅寸法、板厚、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法、板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記（Ａ）及び下記（Ｂ）を満たすように調整されていることを特徴とするパネル床構造。
   （Ａ）前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下である。
   （Ｂ）前記上面材、前記下面材、あるいは、前記芯材それぞれの部分振動系の１次固有振動数が７０７Ｈｚ以上２００００Ｈｚ以下である。
2. 前記全体振動系が下記数式（１）を満たす等方性を有し；
   前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_１が、下記数式（２）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｉ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｓ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
   ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
3. 前記全体振動系が下記数式（３）を満たす等方性を有し；
   前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_２が、下記数式（４）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｓ_１ ： 前記横架材の長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
   ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
   ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
4. 前記全体振動系が下記数式（５）を満たす異方性を有し；
   前記全体振動系の前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_３が、下記数式（６）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｓ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面積（ｍｍ^２）
   ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
5. 前記全体振動系が下記数式（７）を満たす異方性を有し；
   前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_４が、下記数式（８）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   

   

   ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
   ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｓｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
   Ｓｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
6. 前記全体振動系が下記数式（９）を満たす等方性を有し；
   前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；
   前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_５が、下記数式（１０）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｉ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｓ_１ ： 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
   ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
7. 前記全体振動系が下記数式（１１）を満たす等方性を有し；
   前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；
   前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_６が、下記数式（１２）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｓ_１ ： 前記横架材の長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
   ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
   ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
8. 前記全体振動系が下記数式（１３）を満たす異方性を有し；
   前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；
   前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_７が、下記数式（１４）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｉ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   Ｓ_１ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する鉛直断面の断面積（ｍｍ^２）
   ｌ_１ ： 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向の前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
9. 前記全体振動系が下記数式（１５）を満たす異方性を有し；
   前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の４つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え；
   前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え；
   前記全体振動系の１次固有振動数ｆ_８が、下記数式（１６）を満たす；
   ことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
   

   

   ただし、
   Ｅｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
   Ｅｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
   Ｉｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   Ｉｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面２次モーメント（ｍｍ^４）
   

   

   ｌ_１ ： 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
   ｌ_２ ： 前記幅方向における前記横架材の配置間隔（ｍｍ）
   ρ_１ ： 前記全体振動系の密度（ｋｇ／ｍ^３）
   ν_１ ： 前記全体振動系のポワソン比
   Ｅ_１ ： 前記全体振動系のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
   Ｓｘ ： 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
   Ｓｙ ： 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積（ｍｍ^２）
10. 前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する第１芯材固定部材と、
    前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する第２芯材固定部材と、
    をさらに備え；
    前記上面材及び前記下面材の１次固有振動数ｆ_９が下記数式（１７）を満たす；
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のパネル床構造。
    

    

    ただし、
    Ｅ_４ ： 前記上面材または前記下面材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
    ｔ_４ ： 前記上面材または前記下面材の厚み（ｍｍ）
    ρ_４ ： 前記上面材または前記下面材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
    ν_４ ： 前記上面材または前記下面材のポワソン比
    ａ_４ ： 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
    ｂ_４ ： 前記芯材間の配置間隔（ｍｍ）
11. 前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、
    前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、
    をさらに備え；
    前記上面材及び前記下面材の１次固有振動数ｆ_１０が下記数式（１８）を満たす；
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか1項に記載のパネル床構造。
    

    

    ただし、
    Ｅ_４ ： 前記上面材または前記下面材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
    ｔ_４ ： 前記上面材または前記下面材の厚み（ｍｍ）
    ρ_４ ： 前記上面材または前記下面材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
    ν_４ ： 前記上面材または前記下面材のポワソン比
    ａ_４ ： 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
    ｂ_４ ： 前記芯材間の配置間隔（ｍｍ）
12. 前記芯材の１次固有振動数ｆ_１１が下記数式（１９）を満たすことを特徴とする請求項１０に記載のパネル床構造。
    

    

    ただし、
    Ｅ_５ ： 前記芯材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
    ｔ_５ ： 前記芯材の板厚方向の厚み（ｍｍ）
    ρ_５ ： 前記芯材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
    ν_５ ： 前記芯材のポワソン比
    ａ_５ ： 前記芯材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
    ｂ_５ ： 前記所定間隔（ｍｍ）
13. 前記芯材の１次固有振動数ｆ_１２が下記数式（２０）を満たすことを特徴とする請求項１１に記載のパネル床構造。
    

    

    ただし、
    Ｅ_５ ： 前記芯材のヤング係数（Ｎ／ｍｍ^２）
    ｔ_５ ： 前記芯材の板厚方向の厚み（ｍｍ）
    ρ_５ ： 前記芯材の密度（ｋｇ／ｍ^３）
    ν_５ ： 前記芯材のポワソン比
    ａ_５ ： 前記芯材の前記長さ方向の長さ（ｍｍ）
    ｂ_５ ： 前記所定間隔（ｍｍ）
14. 前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の２つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とを備え；
    下記数式（２１）から（２３）を満たすことを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
    ＥＩ_ｆ≧０．６５×ＥＩ_all ・・・（２１）
    Ｍ_w≧０．４０×Ｍ_all ・・・（２２）
    Ｍ_w≧ＥＩw／（ｋ×ｌ⁴）（ｋ＝７１９） ・・・（２３）
    ただし、
    Ｍ_w ：前記芯材の質量（ｋｇ／ｍ²）
    ＥＩ_f ：前記上面材及び前記下面材の曲げ剛性（Ｎ・ｍ²）
    ＥＩ_w ：前記芯材の曲げ剛性（Ｎ・ｍ²）
    Ｍ_all ：前記上面材、前記下面材及び前記芯材の合計質量（ｋｇ／ｍ²）
    ＥＩ_all ：前記上面材、前記下面材及び前記芯材の曲げ剛性（Ｎ・ｍ²）
    ｌ ：前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔（ｍ）
15. 前記芯材が、前記上面材と平面で接触する上平面部と、前記下面材と平面で接触する下平面部と、前記上面材及び前記下面材に対して傾斜した傾斜部とを有し、
    前記上平面部と、前記傾斜部と、前記下平面部とがこの順に連続して形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
16. 前記空間内に、吸音材が充填されていることを特徴とする請求項１に記載のパネル床構造。
17. 互いに所定間隔をおいて略平行に配置された上面材及び下面材と、
    これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、
    前記空間内に、充填された吸音材を備え；
    前記上面材及び前記下面材の長さ寸法、幅寸法、板厚、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法、板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記（Ａ）を満たすように調整されていることを特徴とするパネル床構造。
    （Ａ）前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の１次固有振動数が１５Ｈｚ以上４５Ｈｚ以下である。
18. ウェブと、このウェブの一端に設けられ前記幅方向に延びる上フランジと、前記ウェブの他端に設けられ前記上フランジと逆方向に延びる下フランジとを有し、前記長さ方向に延在するパネル構成部材を複数備え；
    前記複数のパネル構成部材は、前記上フランジ及び前記下フランジそれぞれが同一平面を形成するように前記幅方向に隣接して配列され；
    隣接して配列された前記複数の上フランジが、前記上面材を形成し；
    隣接して配列された前記複数の下フランジが、前記下面材を形成し；
    前記ウェブが前記芯材である；
    ことを特徴とする請求項１または請求項１７に記載のパネル床構造。
19. 請求項１または請求項１７に記載のパネル床構造を備えることを特徴とする建築構造物。

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