(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、天井板は、連結部材で建物躯体から吊るされているため、地震等による横荷重を受けたとき、建物躯体の連結部の位置で振動を抑制しても、天井板と建物躯体の間の相対的横移動を制限することができない。
このため、特許文献1は、天井板と建物側壁の間に防振ゴムを設置して、天井板と建物側壁が衝突したときの振動を吸収させている。
【0006】
本発明は上記事実に鑑み、建物躯体と天井板の相対的横移動を制限する天井構造の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1に記載の発明に係る天井構造は、
上端部が建物躯体における天井部に固定された鋼製の縦部材と、前記縦部材の下端部に接合された鋼製の横部材と、前記縦部材と前記横部材の間に斜めに渡された鋼製の斜め部材と、を備え、前記建物躯体と一体挙動する
剛性を備えたフレームと、
前記横部材に固定された上板と前記上板と一体とされた側板及び下板とを備えた受け部材と、貫通孔が形成され前記側板との間に隙間を開けて前記下板に支持されたゴム体と、前記下板及び前記貫通孔を貫通し上部が前記ゴム体に支持された軸部材と、天井板が取付けられ上部が前記軸部材の下部に固定された吊り金具と、を備え、前記ゴム体及び前記軸部材が上下方向に対して傾斜可能とされた連結手段と、を有し、前記ゴム体及び前記軸部材が傾斜して前記ゴム体と前記側板とが当接したときの前記フレームに対する前記天井板の横移動距離が、前記天井板と前記建物躯体の側壁との距離より小さくなるように、前記横部材と前記天井板との高さ方向の距離が調整されている。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、建物躯体と一体挙動するフレームに連結手段の上端が固定され、連結手段に設けられた弾性部材を介して、連結手段の下端に天井板が固定される。これにより、建物躯体から天井板を吊りボルトで直接吊るす場合に比べ、天井板を吊るす距離を小さくできる。これにより、天井板の揺れ幅(フレームと天井板との相対的横移動量)を小さくすることができる。
更に、傾き制限手段により、フレームと天井板との相対的横移動で生じる連結手段の傾斜が制限される。即ち、フレームと天井板の間に相対的横移動が生じたとき、相対的横移動量に応じて連結手段が傾斜する。この連結手段の傾斜角度が傾き制限手段で制限されることにより、フレームと天井板との相対的横移動が制限される。
【0009】
発明の1態様は、前記連結手段は、前記フレームに固定された受け部材と、前記受け部材に支持され、貫通孔が形成されたゴム体と、前記貫通孔及び前記受け部材を貫通し、上部が前記ゴム体に支持される軸部材と、前記天井板に設けられ、前記軸部材の下部が固定される固定部材と、を備え、前記傾き制限手段は、前記受け部材に前記軸部材及び前記ゴム体と隙間を開けて設けられ、前記軸部材が傾いたときに当接して前記軸部材の傾きを制限する側板であることを特徴としている。
【0010】
発明の1態様によれば、フレームと天井板の間に相対的横移動が生じたとき、軸部材は、貫通した受け部材との交点を中心に傾斜する。軸部材の上部が傾斜する方向には、傾き制限手段である受け部材の側板が設けられているので、軸部材の上部が側板と当接し、軸部材のそれ以上の傾きが制限される。この結果、フレームと天井板との相対的横移動が制限される。
【0011】
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の天井構造において、前記側板は、前記軸部材を挟んで対向配置されており、隣り合う前記連結手段の前記側板の面方向は互いに直交していることを特徴としている。
【0012】
請求項2に記載の発明によれば、連結手段の受け部材には、2枚の側板が軸部材を挟んで対向配置されているので、軸部材の上部が、対向配置された側板のいずれかの方向へ傾斜したとき、軸部材の上部が側板と当接し、軸部材のそれ以上の傾きが制限される。
即ち、1個の連結手段で、1軸方向のフレームと天井板との相対的横移動を制限することができる。
これにより、複数の連結手段を、軸部材同士を結ぶ直線を直交2方向に一致させ、隣り合う連結手段の側板の面方向が互いに直交する方向(軸部材を中心に互いに90度回転させた方向)とすることにより、隣接する一方の連結手段の軸部材の上部が、側板の方向と交差する方向へ傾斜しても、他方の連結手段の軸部材の上部を、側板の方向へ傾斜させることができる。
この結果、直交2方向のいずれの方向であっても、天井板とフレームの相対的横移動を制限することができる。
【0013】
発明の1態様は、前記フレームは、上端部が前記建物躯体における天井部に固定された縦部材と、前記縦部材の下端部に接合され、下面が前記天井板と対向する横部材と、前記縦部材と前記横部材の間に斜めに渡された斜め部材と、を有していることを特徴としている。
【0014】
発明の1態様によれば、縦部材、横部材および斜め部材により、フレームに剛性を持たせ、建物躯体とフレームを一体挙動させることができる。
これにより、フレームの縦部材の寸法を調整することで、フレームの横部材と天井板との距離を調整することができる。横部材と天井板との距離を小さくすることで、フレームと天井板との相対的横移動量を小さくすることができる。また、フレームを利用して、空調用ダクト等を支持することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明は、上記構成としてあるので、建物躯体と天井板の相対的横移動を抑制する天井構造を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
(第1実施形態)
図1〜
図7を用いて本発明の第1実施形態に係る天井構造について説明する。
図1の正面図に示すように、天井構造を構成する天井10は、音楽ホールやシネマコンプレックス等に用いられる音響性能を向上させた天井である。天井10は、建物躯体14の天井部14Sの下面に固定されたフレーム12を有している。
【0018】
フレーム12は、上端部が建物躯体14に固定され、建物躯体14から下方へ延出する縦部材16と、横方向に配置され、縦部材16の下端部に接合された横部材18と、縦部材16と横部材18の間に斜めに渡されたブレース(斜め部材)20と、を有している。
縦部材16、横部材18及びブレース20はいずれも鋼材で形成されている。フレーム12は立体的に構築され、地震時に建物躯体14と一体挙動する剛性を備えている。
【0019】
フレーム12の下には、所定の距離H1をあけて天井板22が設けられている。
天井板22は、石膏ボードや木製板等の一般的な材料で形成されている。天井板22は、音響性能を確保するのに必要な板厚を備え、表面にはグラスウール62が貼り付けられ、吸音性能を高め遮音性能を確保している。
【0020】
天井板22の上面には、所定の間隔を開けて図示しない野縁が取付けられている。また、野縁には、野縁と交差する方向へ設けられた野縁受け46が取付けられている。
フレーム12の横部材18と天井板22の間には、天井板22を上から支持する防振ハンガ(連結手段)24が設けられている。防振ハンガ24は、所定の間隔で複数設けられている。防振ハンガ24は、上部が横部材18の下面に固定され、下部が天井板22の野縁受け46に固定されている。
【0021】
図2に防振ハンガ24の分解斜視図を示す。防振ハンガ24は、フレーム12に固定される筐体(受け部材)32を有している。筐体32は、短冊状の鋼板をコ字状に折り曲げ、コ字状に折り曲げられた2枚の鋼板を対向配置させて筒状に形成されている。筐体32は、上下方向に配置される上板25Uと下板25D、及び横方向に対向配置される側板26R、26Lを有している。
筐体32の内部は中空とされ、内部には、縦方向の振動を減衰させるゴム体(弾性部材)28が配置されている。
【0022】
筐体32の上板25Uには、貫通孔40Uが設けられている。上板25Uは、上面を横部材18の下面と当接させ、貫通孔40Uを用いて、横部材18の下面にボルト42で接合される。
筐体32の下板25Dには、図示しない貫通孔が設けられている。貫通孔には、ゴム体28の下部が挿通され、貫通孔より外形が大きく成形されたゴム体28の上部が、貫通孔の位置で係止されている。
【0023】
ゴム体28には、貫通孔44が設けられ、貫通孔44には、天井板22を支持する吊りボルト(軸部材)34が挿通される。吊りボルト34の上端部は、ゴム体28を挟んで、ゴム体28の上からナット(固定部材)36で固定される。吊りボルト34の下端部は、吊り金具38の上部に固定される。吊り金具38の下部は、天井板22の野縁受け46に取付けられている(
図4参照)。吊りボルト34は、下板25Dとの交点において、交点を中心に傾斜が可能とされている。
【0024】
図3に防振ハンガ24の取付け状態を示す。フレーム12の横部材18と、天井板22の野縁受け46間に防振ハンガ24取付けることで、ゴム体28を介して天井板22を吊り下げることができる。
これにより、天井板22からフレーム12への振動、並びにフレーム12から天井板22へ伝達される振動(いわゆる微振動)の伝達が減衰される。
【0025】
また、
図4に示すように、地震等により、天井板22がX軸の方向へ距離ΔLだけ移動して、天井板22とフレーム12に相対的横移動が生じたとき、吊りボルト34は、傾斜角θで傾く。この結果、吊りボルト34の上部が側壁26Rと当接する。これにより、吊りボルト34の、それ以上の傾きが、側壁26Rで制限される。
なお、吊りボルト34の上部と側壁26Rとの当接には、吊りボルト34の上部に取付けられたゴム体28やナット36の外表面と、側壁26Rとの当接も含まれる。
【0026】
即ち、地震等により吊りボルト34が傾斜したとき、吊りボルト34は、筐体32の交点を中心に傾斜する。これにより、筐体32との交点より上部の吊りボルト34が、傾き制限手段である筐体32の側板26R、26Lの方向へ傾斜して、筐体32と当接する。この結果、吊りボルト34のそれ以上の傾きが制限される。
吊りボルト34の傾きが制限されることで、天井板22とフレーム12の、相対的横移動が制限される。
【0027】
図5(A)に防振ハンガ24の平面配置例を示す。
図5(A)には、4個の防振ハンガ24(防振ハンガ24A、24B、24C、24D)をX軸方向、及びY軸方向へ2個ずつ配置する場合を示す。X軸方向へ防振ハンガ24Aと24Bを、所定距離あけて隣接させ、更に、Y軸方向へ所定距離ずらせた位置において、X軸方向へ防振ハンガ24Cと24Dを所定距離あけて隣接させている。
【0028】
このとき、防振ハンガ24Aと24Bの側板26R、26Lを、隣り合う連結手段の側板の面方向が互いに直交する方向(吊りボルト34を中心に互いに90度回転させた方向)に配置する。同様に、防振ハンガ24Cと24Dの側板26R、26Lを、隣り合う連結手段の側板の面方向が互いに直交する方向(吊りボルト34を中心に互いに90度回転させた方向)に配置する。
更に、Y軸方向に隣接する防振ハンガ24Aと24C、及び防振ハンガ24Bと24Dの側板26R、26Lを、隣り合う連結手段の側板の面方向が互いに直交する方向(吊りボルト34を中心に互いに90度回転させた方向)に配置する。
【0029】
これにより、横部材18と天井板22のX軸方向への相対的横移動が、防振ハンガ24Bと24Cにより制限される。また、横部材18と天井板22のY軸方向への相対的横移動が、防振ハンガ24A、24Dにより制限される。
【0030】
即ち、防振ハンガ24には、2枚の側板26R、26Lが対向する方向にしか設けられていないので、側板26R、26Lを全て同じ方向に向けた場合には、側板26R、26Lと交差する方向(90度回転させた方向)の、横部材18と天井板22の相対的横移動を制限できない。このため、隣接する防振ハンガ24の設置方向を、互いに交差する方向に異ならせることで、直交2方向の相対的横移動を制限することができる。
【0031】
次に、
図5(B)の模式図を用いて、本実施形態の作用について説明する。
図5(B)に示すように、フレーム12の横部材18と天井板22のX軸方向への相対的横移動量ΔLは、横部材18と天井板22の距離H1、及び吊りボルト34の鉛直軸との傾斜角度θに比例する。
即ち、横部材18と天井板22の距離H1を小さくすれば、相対的横移動量ΔLを小さくすることができる。又は、傾斜角度θを小さくすれば、相対的横移動量ΔLを小さくすることができる。
【0032】
横部材18と天井板22の距離H1は、一般的な構成においては、吊りボルトで吊下げられた、防振ハンガ24の吊りさげ長さである。これに対し、本実施形態においては、吊りボルトに替えて、高い剛性を備え建物躯体14と一体挙動するフレーム12を用いているので、距離H1を大幅に小さくできる。この結果、天井板の揺れ幅(フレームと天井板との相対的横移動量)を小さくすることができる。
【0033】
なお、本実施形態においては、音響性能を低下させないための相対的横移動量ΔLの許容値、防振ハンガ24の寸法精度、作業スペースの確保等を考慮して、それぞれの最適値を算出し適用した。なお、横部材18と天井板22の距離H1は、フレーム12の高さH2を調整することで、容易に調整することができる。また、横部材18と天井板22の距離H1の調整は、防振ハンガ24の吊りボルト34の長さで調整できる。
【0034】
図6に天井10における天井板22の隅部の取付け構造を示す。
天井板22の隅部と、建物側壁30との距離L(L>ΔL)の隙間部には、外力を受けて容易に変形するグラスウール60が充填されている。また、距離Lの隙間部の室内側には、隙間部を塞ぐ保護カバー58が取付けられている。保護カバー58の天井板22側の端部と天井板22との間には、摺動部材61が設けられている。摺動部材61は、地震時等における、保護カバー58と天井板22とのスライドを許容している。
【0035】
ここに、フレーム12と天井板22との相対的横移動量ΔLは、天井板22と建物側壁30との距離Lより小さいので、地震時に、天井板22が建物側壁30に衝突することを抑制できる。
図6に記載した、距離Lの隙間部を通過する矢印Sは、室内側からの音の漏れを模式的に示している。本構成とすることにより効果的に音の漏れを抑制でき、音響性能を低下させずに、防振機能を維持することができる。
【0036】
以上説明したように、本構成によれば、防振ハンガ24により、天井板22がゴム体28を介してフレーム12に支持される。また、傾き制限手段26により、防振ハンガ24の傾斜が抑制される。
これにより、地震等でフレーム12と天井板22が相対的横移動しても、相対的横移動量に応じて防振ハンガ24の吊りボルト34が傾斜する。この吊りボルト34の傾斜が、側板26R、26Lで抑制される。この結果、フレーム12と天井板22とのそれ以上の相対的横移動が制限され、天井板22と建物側壁30との衝突を回避することができる。
【0037】
次に、
図7(A)、(B)を用いて、フレーム12の他の機能を説明する。
図7(A)の正面図、(B)の平面図に示すように、フレーム12は、縦部材16、横部材18及びブレース20で構成され、上述したように高い剛性を備えている。この結果、ブレース20の数を減らしても、フレーム12に要求される必要な剛性を確保することができる。例えば、1構面(X軸方向又はY軸方向に縦部材16を連続させた1つの配列)につき、1〜2箇所にまで減らすことができる。
【0038】
ブレース20を減らすことにより、フレーム12の内部に縦部材16と横部材18で区画された空間、即ち、ブレースが斜めに走らない空間を確保することができる。この空間を空調用ダクト48等を設置する空間とすれば、空調用ダクト48等の設置の自由度を高めることができる。また、フレーム12は、物理的な寸法の優位性のみでなく、例えば天井板22等の、音響的に振動する部分とは、防振ハンガ24等で切り離されているため、空調用ダクト48等の作動部材を固定しても、音響性能を妨げることはない。
【0039】
なお、本実施形態では、天井板22が水平に設置される場合ついて説明した。しかし、これに限定されることはなく、傾斜して天井板22が設置される場合であっても、フレーム12の下部の横部材18の下面を、天井板22と平行に構築することで、適用することができる。
【0040】
また、本実施形態では、側板26R、26Lが設けられた防振ハンガ24の筐体32を、フレーム12の下部の横部材18に固定する構成で説明した。しかし、これに限定されることはなく、防振ハンガ24の上下を逆転させ、逆転させて下端部に位置する防振ハンガ24の筐体32を、天井板22の野縁受け側に固定する構成でもよい。
【0041】
(第2実施形態)
図8を用いて、本発明の第2実施形態に係る天井構造について説明する。
第2実施形態に係る天井構造を構成する天井50は、天井板22を吊るす防振ハンガ52の筐体54に設けられた、側板56を1枚とした点において、2枚の側板26R、26Lを備えた第1実施形態と相違する。相違点を中心に説明する。
【0042】
防振ハンガ52は、
図8に示すように、フレーム12の横部材18に固定された筐体(受け部材)54を有している。筐体54は、短冊状の板材をコ字状に折り曲げて形成されている。コ字状に折り曲げられた中央部の平板部が側板56を形成している。筐体54の、残りの3方向は開放されている。
【0043】
これにより、側板56に吊りボルト34の上端部を当接させることで、吊りボルト34の傾斜を制限することができる。
また、防振ハンガ52は、筐体54の3方向が開放されているので、作業性を向上させることができる。防振ハンガ52は、筐体54に設けられた側板56が1枚であることのみが第1実施形態で説明した筐体32と相違するので、防振ハンガ52の詳細な説明は省略する。
【0044】
また、
図9に防振ハンガ52の平面配置例を示す。
図9には、8個の防振ハンガ52(52A、52B、52C、52D、52E、52F、52G、52H)をX軸方向へ4列、Y軸方向へ2列に配置する場合を示す。
【0045】
X軸方向に配置した防振ハンガ52Aと52B、及び防振ハンガ52Eと52Fを、側板56を互いに対向させて隣接させている。即ち、X軸方向に隣接する防振ハンガ52Aと52B、及び防振ハンガ52Eと52Fの側板56を、吊りボルト34を通るX軸に対して、吊りボルト34を中心に互いに180度回転させて配置する。
【0046】
更に、Y軸方向へ配置した防振ハンガ52Cと52D、及び防振ハンガ52Dと52Hを、側板56を互いに対向させて隣接させている。即ち、Y軸方向に隣接する防振ハンガ52Cと52G、及び防振ハンガ52Dと52Hの側板56を、吊りボルト34を通るY軸に対して、吊りボルト34を中心に互いに180度回転させて配置する。
【0047】
これにより、横部材18と天井板22のX軸方向への相対的横移動には、防振ハンガ52Aと52B、防振ハンガ52Eと52Fにより、それ以上の相対的横移動が制限される。また、横部材18と天井板22のY軸方向への相対的横移動には、防振ハンガ52Cと52G、防振ハンガ52Dと52Hにより、それ以上の相対的横移動が制限される。
【0048】
以上説明したように、本実施形態の防振ハンガ52には、側板56が1方向にしか設けられていない。このため、隣接する側板56を対向配置させている。
これにより、一方の防振ハンガ52の軸部材の上部が、側板56の方向と反対方向へ傾斜しても、隣接する他方の防振ハンガ52においては、吊りボルト34の上部が側板56の方向へ傾斜する。この結果、隣接する防振ハンガ52に沿った、方向の、天井板22とフレーム12の相対的横移動を制限することができる。
【0049】
しかし、隣接する側板56を対向配置させただけでは、側板56と交差する方向(90度回転させた方向)の、横部材18と天井板22の相対的横移動を制限できない。このため、隣接する防振ハンガ52以外の、他の防振ハンガ52の設置方向を、互いに交差する方向とすることで、直交2方向の相対的横移動を制限している。
このように、複数の防振ハンガ52を直交2方向へ適切に配置することにより、直交2方向の相対的横移動を抑制することができる。
他の構成は、第1実施形態と同じであり説明は省略する。