(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
建物の床部の一部を構成し、一方側の周縁部が当該一方側の周縁部に沿って延在する第1梁材の建物上方側の面で支持されていると共に、当該一方側の周縁部と反対側の他方側の周縁部が当該他方側の周縁部に沿って延在する第2梁材の建物上方側の面で支持された床材と、
前記床材の建物下方側でかつ平面視で当該床材の振動の腹と重なる位置に配置されて前記建物の躯体に固定され、当該床材が振動するときに当該床材の振動の腹となる部分に直接又は部材を介して当接可能とされていると共に、前記第1梁材及び前記第2梁材の延在方向一方側から当該延在方向他方側に延在する振動抑制部と、
を有し、
前記床材は、複数枚で組とされて前記延在方向に連なって配置されていると共に、前記振動抑制部は当該組とされた当該床材に跨って配置されている、
床の防振構造。
前記第1梁材及び前記第2梁材と直交して配置されて前記躯体の一部を構成すると共に前記組とされた床材のうち最も前記延在方向一方側に配置された当該床材の当該延在方向一方側の周縁部を支持する第3梁材と、
前記第1梁材及び前記第2梁材と直交して配置されて前記躯体の一部を構成すると共に前記組とされた床材のうち最も前記延在方向他方側に配置された当該床材の当該延在方向他方側の周縁部を支持する第4梁材と、を有し、
前記振動抑制部の前記延在方向一方側は前記第3梁材に固定されていると共に、当該振動抑制部の当該延在方向他方側は前記第4梁材に固定されている、
請求項1に記載の床の防振構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1に開示された防振床構造では、床パネルが液封ダンパーによって局部的に支持されているため、床パネル全体で見ると、振動の減衰効果に偏りが生じることが考えられる。
【0005】
本発明は上記事実を考慮し、床材の振動を減衰効果に偏りが生じることなく緩和することができる床の防振構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0006】
第1の態様に係る床の防振構造は、建物の床部の一部を構成し、一方側の周縁部が当該一方側の周縁部に沿って延在する第1梁材の建物上方側の面で支持されていると共に、当該一方側の周縁部と反対側の他方側の周縁部が当該他方側の周縁部に沿って延在する第2梁材の建物上方側の面で支持された床材と、前記床材の建物下方側でかつ平面視で当該床材の振動の腹と重なる位置に配置されて前記建物の躯体に固定され、当該床材が振動するときに当該床材の振動の腹となる部分に直接又は部材を介して当接可能とされていると共に、前記第1梁材及び前記第2梁材の延在方向一方側から当該延在方向他方側に延在する振動抑制部と、を有している。
【0007】
第1の態様に係る建物では、床材で建物の床部の一部が構成されており、当該床材は、その一方側の周縁部が当該一方側の周縁部に沿って延在する第1梁材の建物上方側の面で支持されている。一方、床材の一方側の周縁部と反対側の他方側の周縁部は、当該他方側の周縁部に沿って延在する第2梁材の建物上方側の面で支持されている。また、床材の建物下方側には、平面視で当該床材の振動の腹と重なる位置に振動抑制部が配置されて建物の躯体に固定されていると共に、当該振動抑制部は、床材が振動するときに当該床材の振動の腹となる部分に直接又は部材を介して当接可能とされている。このため、本態様では、建物の床部上に物が落ちたり、当該床部上を人が動いたときに床材に振動が発生しても、当該床材の振動の腹となる部分が直接又は部材を介して振動抑制部に当接されることで、当該振動の振動エネルギーを減衰させることができる。
【0008】
ところで、床材が振動するときに当該床材の振動の腹となる部分に振動抑制部が局部的に当接される構成である場合には、振動の減衰効果に偏りが生じることが考えられる。
【0009】
ここで、本態様では、振動抑制部が、第1梁材及び第2梁材の延在方向一方側から当該延在方向他方側に延在しており、床材の振動の腹となる部分に直接又は部材を介して当該振動抑制部を一様に当接させることができる。
【0010】
第2の態様に係る床の防振構造は、第1の態様に係る床の防振構造において、前記床材は、複数枚で組とされて前記延在方向に連なって配置されていると共に、前記振動抑制部は当該組とされた当該床材に跨って配置されている。
【0011】
第2の態様に係る床の防振構造では、床材が複数枚で組とされて第1梁材及び第2梁材の延在方向に連なって配置されていると共に、振動抑制部は組とされた床材に跨って配置されている。このため、振動抑制部で複数枚の床材の振動を減衰させることができる。
【0012】
第3の態様に係る床の防振構造は、第2の態様に係る床の防振構造において、前記第1梁材及び前記第2梁材と直交して配置されて前記躯体の一部を構成すると共に前記組とされた床材のうち最も前記延在方向一方側に配置された当該床材の当該延在方向一方側の周縁部を支持する第3梁材と、前記第1梁材及び前記第2梁材と直交して配置されて前記躯体の一部を構成すると共に前記組とされた床材のうち最も前記延在方向他方側に配置された当該床材の当該延在方向他方側の周縁部を支持する第4梁材と、を有し、前記振動抑制部の前記延在方向一方側は前記第3梁材に固定されていると共に、当該振動抑制部の当該延在方向他方側は前記第4梁材に固定されている。
【0013】
第3の態様に係る床の防振構造では、組とされた床材のうち最も第1梁材及び第2梁材の延在方向一方側に配置された床材の当該延在方向一方側の周縁部が、第1梁材及び第2梁材と直交して配置されて建物の躯体の一部を構成する第3梁材に支持されている。一方、組とされた床材のうち最も上記延在方向他方側に配置された床材の当該延在方向他方側の周縁部は、第1梁材及び第2梁材と直交して配置されて建物の躯体の一部を構成する第4梁材に支持されている。このため、組とされた床材のうち最も上記延在方向一方側に配置された床材の振動を第3梁材も用いて減衰させることができると共に、組とされた床材のうち最も当該延在方向他方側に配置された床材の振動を第4梁材も用いて減衰させることができる。
【0014】
また、本態様では、振動抑制部の第1梁材及び第2梁材の延在方向一方側は、第3梁材に固定されていると共に、当該振動抑制部の当該延在方向他方側は、第4梁材に固定されている。このため、床材から振動抑制部に伝達された振動が、第3梁材及び第4梁材にも伝達されて減衰される。
【0015】
第4の態様に係る床の防振構造は、第1の態様〜第3の態様の何れか一態様に係る床の防振構造において、前記振動抑制部と前記床材との間には、当該振動抑制部の延在方向に沿って弾性部材が配置されている。
【0016】
第4の態様に係る床の防振構造では、振動抑制部と床材との間に当該振動抑制部の延在方向に沿って弾性部材が配置されている。このため、床材が振動して当該床材の振動が振動抑制部に伝達されるときに、弾性部材が弾性変形することで当該振動の振動エネルギーが分散される。
【0017】
第5の態様に係る床の防振構造は、第4の態様に係る床の防振構造において、前記弾性部材は、減衰性を有している。
【0018】
第5の態様に係る床の防振構造では、振動抑制部と床材との間に配置された弾性部材が減衰性を有しており、弾性部材によっても振動を減衰させることができる。
【発明の効果】
【0019】
以上説明したように、第1の態様に係る床の防振構造では、床材の振動を減衰効果に偏りが生じることなく緩和することができるという優れた効果を有する。
【0020】
第2の態様に係る床の防振構造では、床材の配置の自由度を確保しつつ当該床材の振動を緩和することができるという優れた効果を有する。
【0021】
第3の態様に係る床の防振構造では、床材の振動を建物の躯体によっても緩和することができるという優れた効果を有する。
【0022】
第4の態様に係る床の防振構造では、床材の振動が減衰されるときに当該床材にかかる負荷を軽減させることができるという優れた効果を有する。
【0023】
第5の態様に係る床の防振構造では、早期に振動を減衰させることができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、
図1〜
図5を用いて、本発明の実施形態に係る床の防振構造が適用された建物の一例について説明する。
【0026】
まず、本実施形態に係る「建物10」の全体構造について説明する。
図1に示されるように、建物10は、鉄骨軸組み工法により構築されており、当該建物10の「躯体12」は、図示しない複数の柱、第1梁材及び第2梁材としての「梁14」及び第3梁材及び第4梁材として「梁16」を含んで構成されている。梁14は、それぞれ平行となるように配置されており、
図3にも示されるように、I型鋼で構成されている。より詳しくは、梁14は、その建物上方側を構成する上側フランジ部14Aと、その建物下方側を構成する下側フランジ部14Bと、上側フランジ部14Aと下側フランジ部14Bとを繋ぐウェブ部14Cとを備えている。
【0027】
一方、梁16は、
図2にも示されるように、梁14と同様にI型鋼で構成されており、上側フランジ部16A、下側フランジ部16B及びウェブ部16Cを備えている。この梁16は、その長さが、梁14よりも短い長さに設定されていると共に、梁14間に当該梁14と直交して架け渡されており、一対の梁16と一対の梁14とで平面視で矩形枠を構成するように配置されている。そして、上記のように矩形枠状に配置された梁14及び梁16の建物上方側には、複数枚の床材としての「床パネル18」が配置されており、梁14、16及び床パネル18を含んで建物10の「床部20」が構成されている。
【0028】
床パネル18は、軽量気泡コンクリート(ALC)で構成されていると共に、平面視で矩形の板状に形成されている。この床パネル18は、その長手方向を梁16の延在方向(長手方向)とされてかつその板厚方向を建物上下方向とされて、梁14の建物上方側の「面14D」及び梁16の建物上方側の面16D上に敷設されている。具体的には、床パネル18は、梁14の長手方向に沿って複数枚(本実施形態では4枚)で組とされて配置されている。なお、本実施形態では、床パネル18の長手方向一方側の周縁部18Aを支持する梁14が第1梁材として機能しており、当該床パネル18の周縁部18Aと反対側の長手方向他方側の周縁部18Bを支持する梁14が第2梁材として機能している。
【0029】
また、組とされた床パネル18のうち最も梁14の延在方向一方側に配置された床パネル18における当該延在方向一方側の周縁部18Cは、上記一対の梁16のうち当該延在方向一方側の梁16に支持されている。一方、組とされた床パネル18のうち最も梁14の延在方向他方側に配置された床パネル18における当該延在方向他方側の周縁部18Dは、上記一対の梁16のうち当該延在方向他方側の梁16に支持されている。つまり、上記一対の梁16のうち梁14の延在方向一方側の梁16は、第3梁材として機能しており、当該延在方向他方側の梁16は第4梁材として機能している。なお、床パネル18は、図示しない取付部材によって、梁14や梁16に取り付けられている。
【0030】
ここで、本実施形態では、
図1及び
図2に示されるように、床パネル18の建物下方側でかつ平面視で当該床パネル18の振動の腹と重なる位置に振動抑制部22が配置されている点に第1の特徴がある。また、振動抑制部22と床パネル18との間に「弾性部材24」が介在されている点に第2の特徴がある。以下、本実施形態の要部である振動抑制部22及び弾性部材24を含んで構成された床の防振構造の構成について詳細に説明する。なお、本実施形態では、一例として、床パネル18の振動の腹が当該床パネル18の長手方向中央部18Eに位置している場合について説明していくこととする。
【0031】
振動抑制部22は、
図3にも示されるように、溝形鋼で構成された当接部材26と、鋼製の板材が屈曲されて構成された一対の取付部材28とを含んで構成されている。当接部材26は、ウェブ部26Aと一対のフランジ部26Bとを含んで構成されており、その長手方向を梁14の長手方向とされていると共にその一方のフランジ部26Bを建物上方側とされた状態で、床パネル18の長手方向中央部18Eの建物下方側に配置されている。より詳しくは、当接部材26は、平面視で、組とされた床パネル18の最も梁14の延在方向一方側に配置されたものの当該延在方向一方側の周縁部18Cから最も当該延在方向他方側に配置されたものの当該延在方向他方側の周縁部18Dに跨って配置されている。つまり、当接部材26は、梁14の延在方向一方側から当該延在方向他方側に当該梁14に沿って直線状に延在している。
【0032】
取付部材28は、建物上下方向から見てL字状に構成されており、
図4(A)及び
図4(B)にも示されるように、当接部材26に接合されている接合片部28Aと、梁16に取り付けられている取付片部28Bとを含んで構成されている。詳しくは、取付部材28の建物上下方向の長さは、梁16の上側フランジ部16Aと下側フランジ部16Bとの間に納まる長さに設定されている。そして、取付部材28は、その接合片部28Aが当接部材26のウェブ部26Aに図示しない溶接部等の接合部で接合されることで当該当接部材26に固定されている。
【0033】
一方、取付片部28Bには、図示しない一対の挿通孔が建物上下方向に所定の間隔をあけて形成されていると共に、梁16のウェブ部16Cには、当該挿通孔に対応する一対のウエルドナット32が設けられている。そして、一対のボルト30が、それぞれ挿通孔に挿通されると共にウエルドナット32に螺合されることで、振動抑制部22が梁16に取り付けられ、振動抑制部22が梁16間に架け渡されている。換言すれば、振動抑制部22は、その梁14の延在方向一方側が当該一方側の梁16に、その当該延在方向他方側が当該他方側の梁16にそれぞれ固定されて、建物10の躯体12に固定されていると見なすことができる。また、振動抑制部22が上記のように取り付けられた状態において、当接部材26は、平面視で梁16の上側フランジ部16A同士の間に納まるように配置されている。さらに、振動抑制部22は、その建物上方側のフランジ部26Bの建物上方側の面と当該上側フランジ部16Aの建物下方側の面とが同じ高さとなるようにその建物上下方向の位置が設定されている。なお、振動抑制部22は、当接部材26の長手方向中央部に対して線対称に構成されている。
【0034】
弾性部材24は、弾性及び減衰性を有するブチルゴムで、当接部材26の延在方向(長手方向)に延びる矩形の板状に構成されていると共に、当該当接部材26の建物上方側のフランジ部26Bにおける建物上方側の面に貼り付けられている。なお、弾性部材24は、床パネル18の建物下方側の面にも密着された状態とされている。つまり、床パネル18の振動の腹となる長手方向中央部18Eは、当該床パネル18が振動する(撓む)と弾性部材24を介して当接部材26のウェブ部14Cに当接可能とされている。
【0035】
<本実施形態の作用及び効果>
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
【0036】
本実施形態では、床パネル18で建物10の床部20の一部が構成されており、当該床パネル18は、その長手方向一方側の周縁部18Aが当該一方側の周縁部18Aに沿って延在する梁14の建物上方側の面14Dで支持されている。一方、床パネル18の長手方向他方側の周縁部18Bは、当該周縁部18Bに沿って延在する梁14の建物上方側の面14Dで支持されている。また、床パネル18の建物下方側には、平面視で当該床パネル18の振動の腹と重なる位置に振動抑制部22が配置されて建物10の躯体12に固定されている。さらに、振動抑制部22は、床パネル18が振動するときに当該床パネル18の振動の腹となる部分に弾性部材24を介して当接可能とされている。このため、本実施形態では、建物10の床部20上に物が落ちたり、当該床部20上を人が動いたときに床パネル18に振動が発生しても、当該床パネル18の振動の腹となる部分が弾性部材24を介して振動抑制部22に当接されることで、当該振動の振動エネルギーを減衰させることができる。
【0037】
ところで、床パネル18が振動するときに当該床パネル18の振動の腹となる部分に振動抑制部22が局部的に当接される構成である場合には、振動の減衰効果に偏りが生じることが考えられる。
【0038】
ここで、本実施形態では、振動抑制部22、より具体的には振動抑制部22を構成する当接部材26が、梁14の延在方向一方側から当該延在方向他方側に延在しており、床パネル18の振動の腹となる部分に弾性部材24を介して当該当接部材26を一様に当接させることができる。その結果、本実施形態では、床パネル18の振動を減衰効果に偏りが生じることなく緩和することができる。
【0039】
また、本実施形態では、床パネル18が複数枚で組とされて梁14の延在方向に連なって配置されていると共に、振動抑制部22は組とされた床パネル18に跨って配置されている。このため、振動抑制部22で複数枚の床パネル18の振動を減衰させることができ、その結果、床パネル18の配置の自由度を確保しつつ当該床パネル18の振動を緩和することができる。
【0040】
さらに、本実施形態では、組とされた床パネル18のうち最も梁14の延在方向一方側に配置されたものの当該延在方向一方側の周縁部18Cが、梁14と直交して配置されて建物10の躯体12の一部を構成する梁16に支持されている。一方、組とされた床パネル18のうち最も梁14の延在方向他方側に配置された床パネル18の当該延在方向他方側の周縁部18Dも梁16に支持されている。このため、組とされた床パネル18のうち最も梁14の延在方向一方側に配置された床パネル18及び当該組とされた床パネル18のうち最も当該延在方向他方側に配置された床パネル18の振動を梁16も用いて減衰させることができる。
【0041】
そして、本実施形態では、振動抑制部22における梁14の延在方向一方側は、当該一方側の梁16に固定されていると共に、その当該延在方向他方側は、当該他方側の梁16に固定されている。このため、床パネル18から振動抑制部22に伝達された振動が、梁16にも伝達されて減衰される。その結果、本実施形態では、床パネル18の振動を建物10の躯体12によっても緩和することができる。
【0042】
加えて、本実施形態では、振動抑制部22と床パネル18との間に当該振動抑制部22における当接部材26の延在方向に沿って弾性部材24が配置されている。このため、床パネル18が振動して当該床パネル18の振動が振動抑制部22に伝達されるときに、弾性部材24が弾性変形することで当該振動の振動エネルギーが分散される。その結果、本実施形態では、床パネル18の振動が減衰されるときに当該床パネル18にかかる負荷を軽減させることができる。
【0043】
さらに加えて、本実施形態では、振動抑制部22と床パネル18との間に配置された弾性部材24が減衰性を有しており、弾性部材24によっても振動を減衰させることができ、その結果、早期に振動を減衰させることができる。
【0044】
<変形例>
次に、
図5(A)及び
図5(B)を用いて本実施形態の変形例について説明する。この変形例では、「振動抑制部40」が、当接部材42と一対の取付部材28とを含んで構成されており、当該当接部材42がI型鋼で構成されている。より詳しくは、当接部材42は、その建物上方側を構成する上側フランジ部42Aと、その建物下方側を構成する下側フランジ部42Bと、上側フランジ部42Aと下側フランジ部42Bとを繋ぐウェブ部42Cとを含んで構成されている。この当接部材42は、その建物上下方向の長さが、梁16の上側フランジ部16Aと下側フランジ部16Bとの間に納まる長さに設定されている。また、当接部材42は、その長手方向の長さが、平面視で、その長手方向の端部が上側フランジ部16A及び下側フランジ部16Bと重なるように設定されている。なお、上記のように構成された振動抑制部40では、当接部材42に貼り付けられた弾性部材24と床パネル18との間に隙間が形成されるようになっている。このような、構成によれば、床パネル18の振動を受けて当接部材42が撓む場合には、当該当接部材42に捩じりが発生することを抑制することができる。
【0045】
<上記実施形態の補足説明>
(1) 上述した実施形態では、振動抑制部22、40と床パネル18との間に弾性部材24を配置していたが、当該弾性部材24を配置することなく、当該振動抑制部22、40と床パネル18とを直接当接させる構成としてもよい。
【0046】
(2) また、上述した実施形態では、弾性部材24の形状を矩形の板状としていたが、円柱状とする等適宜弾性部材24の形状を変更してもよい。また、弾性部材24は、減衰性を有さない硬質ゴム等で構成されていてもよい。
【0047】
(3) また、上述した実施形態では、鉄骨軸組み工法により構築された建物10のAPL製の床パネル18を含んで構成された床部20に床の防振構造を適用したが、これに限らない。例えば、ユニット工法により構築された建物において、合板等で構成された床パネルを含んで構成された床部に上記実施形態に係る床の防振構造を適用してもよい。なお、この場合には、矩形枠状に配置された梁上に1枚だけ床パネルを配置するような構成に対しても上記実施形態に係る床の防振構造を適用することが可能である。
【0048】
(4) また、上述した実施形態では、床パネル18の振動の腹が当該床パネル18の長手方向中央部18Eに位置している場合の振動モードについて言及されているが、これに限らない。例えば、床パネル18の振動の腹となる部分が複数箇所になる場合には、これに合わせて振動抑制部22、40を複数箇所に配置してもよい。
【0049】
(5) また、上述した実施形態では、組とされた床パネル18のうち最も梁14の延在方向一方側のものと最も当該延在方向他方側のものとが梁16に支持されているが、床部20の構成によっては、床パネル18が梁16に支持されていない構成も取り得る。
【0050】
(6) 加えて、上述した実施形態では、振動抑制部22、40が梁16に固定されていたが、これに限らない。例えば、当接部材26、42に梁14側に延びる部分を設けたり、当該当接部材26、42を平面視でジグザグ状に構成する等して、振動抑制部22、40を梁14に固定する構成としてもよい。また、振動抑制部22、40を当接部材26、42のみで構成して、当該当接部材26、42を溶接部や締結部材等によって梁14や梁16に直接固定する構成も取り得る。さらに、建物10の上階側の床部20に上述した実施形態に係る床の防振構造を適用する場合等には、振動抑制部22、40を躯体12の一部を構成する下階側の構造体、例えば仕切り壁の骨格部材等に固定する構成も取り得る。