特開 2022-153178 床振動性能調整方法、床振動性能調整プログラム及び二重床構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022153178

(43)【公開日】2022-10-12

(54)【発明の名称】床振動性能調整方法、床振動性能調整プログラム及び二重床構造

(51)【国際特許分類】

   E04F 15/18 20060101AFI20221004BHJP

   E04F 15/20 20060101ALI20221004BHJP

【ＦＩ】

E04F15/18 601

E04F15/20

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021056278

(22)【出願日】2021-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000006839

【氏名又は名称】日鉄建材株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】504306002

【氏名又は名称】独立行政法人都市再生機構

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】早坂 泰範

(72)【発明者】

【氏名】赤丸 一朗

(72)【発明者】

【氏名】石丸 亮

(72)【発明者】

【氏名】桜井 宏行

(72)【発明者】

【氏名】井上 勝夫

【テーマコード（参考）】

2E220

【Ｆターム（参考）】

2E220AA19

2E220AA39

2E220AA51

2E220AB06

2E220AC03

2E220CA02

2E220CA16

2E220CA23

2E220CA30

2E220CA32

2E220CA70

2E220DA02

2E220DA19

2E220DB05

2E220EA11

2E220FA11

2E220FA13

2E220GA07X

2E220GA07Z

2E220GA25X

2E220GA32Y

2E220GB02Y

2E220GB22Z

2E220GB39Z

2E220GB43X

2E220GB45X

(57)【要約】

【課題】二重床構造の施工の適用性を向上させることが可能となる技術を提供する。
【解決手段】実施形態に係る床振動性能調整方法は、建物におけるスラブと、前記スラブの上側に設けられる角形鋼管又はＨ形鋼で構成される第１部材と前記第１部材の両端を下方から支持する第１支持部材とを有する床構成部と、を備えた二重床構造の床振動性能を調整する床振動性能調整方法であって、固有振動数ｆを決定する固有振動数決定工程を備え、前記固有振動数決定工程では、前記第１部材の材軸方向の長さＬ０とし、前記第１部材の境界条件λとし、前記第１部材の曲げ剛性ＥＩとし、前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡとしたとき、前記第１部材の端部から離間される調整部材の配置位置に基づいて、前記第１部材の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、前記固有振動数ｆを決定する。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物におけるスラブと、前記スラブの上側に設けられる角形鋼管又はＨ形鋼で構成される第１部材と前記第１部材の両端を下方から支持する第１支持部材とを有する床構成部と、を備えた二重床構造の床振動性能を調整する床振動性能調整方法であって、
固有振動数ｆを決定する固有振動数決定工程を備え、
前記固有振動数決定工程では、前記第１部材の材軸方向の長さＬ０とし、前記第１部材の境界条件λとし、前記第１部材の曲げ剛性ＥＩとし、前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡとしたとき、前記第１部材の端部から離間される調整部材の配置位置に基づいて、前記第１部材の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、以下の数（１）により前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする床振動性能調整方法。

【数5】

【請求項2】

前記固有振動数決定工程では、前記調整部材が前記第１部材を下方から支持する第２支持部材であり、前記第２支持部材の配置位置に基づいて、前記支持スパンＬ１を設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項１記載の床振動性能調整方法。

【請求項3】

前記固有振動数決定工程では、前記調整部材が前記第１部材の材軸方向に直交する方向に配置される仕切り板であり、前記仕切り板の配置位置に基づいて、前記支持スパンＬ１を設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項１記載の床振動性能調整方法。

【請求項4】

前記固有振動数決定工程では、前記角形鋼管と、前記角形鋼管の内部に設けられる充填部材と、で構成される前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡを設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項１～３の何れか１項記載の床振動性能調整方法。

【請求項5】

前記固有振動数決定工程では、前記角形鋼管に結合されるセメント系材料を前記充填部材として前記第１部材の曲げ剛性ＥＩを設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項４記載の床振動性能調整方法。

【請求項6】

前記固有振動数決定工程では、前記角形鋼管とは独立した錘部材を前記充填部材として前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡを設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項４記載の床振動性能調整方法。

【請求項7】

建物におけるスラブと、前記スラブの上側に設けられる角形鋼管又はＨ形鋼で構成される第１部材と前記第１部材の両端を下方から支持する第１支持部材とを有する床構成部と、を備えた二重床構造の床振動性能を調整する床振動性能調整プログラムであって、
固有振動数ｆを決定する固有振動数決定ステップをコンピューターに実行させ、
前記固有振動数決定ステップでは、前記第１部材の材軸方向の長さＬ０とし、前記第１部材の境界条件λとし、前記第１部材の曲げ剛性ＥＩとし、前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡとし、前記第１部材の長手方向に直交する断面の断面積Ａとしたとき、前記第１部材の端部から離間される調整部材の配置位置に基づいて、前記第１部材の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、以下の数（１）により前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする床振動性能調整プログラム。

【数6】

【請求項8】

前記固有振動数決定ステップでは、前記調整部材が前記第１部材を下方から支持する第２支持部材であり、前記第２支持部材の配置位置に基づいて、前記支持スパンＬ１を設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項７記載の床振動性能調整プログラム。

【請求項9】

前記固有振動数決定ステップでは、前記調整部材が前記第１部材の材軸方向に直交する方向に配置される仕切り板であり、前記仕切り板の配置位置に基づいて、前記支持スパンＬ１を設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項７記載の床振動性能調整プログラム。

【請求項10】

前記固有振動数決定ステップでは、前記角形鋼管と、前記角形鋼管の内部に設けられる充填部材と、で構成される前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡを設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項７～９の何れか１項記載の床振動性能調整プログラム。

【請求項11】

前記固有振動数決定ステップでは、前記角形鋼管に結合されるセメント系材料を前記充填部材として前記第１部材の曲げ剛性ＥＩを設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項１０記載の床振動性能調整プログラム。

【請求項12】

前記固有振動数決定ステップでは、前記角形鋼管とは独立した錘部材を前記充填部材として前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡを設定し、前記固有振動数ｆを決定すること
を特徴とする請求項１０記載の床振動性能調整プログラム。

【請求項13】

建物におけるスラブと、前記スラブの上側に設けられる床構成部とを備えた二重床構造であって、
前記床構成部は、
角形鋼管で構成される複数の第１部材と、
前記第１部材の両端を下方から支持する一対の第１支持部材と、
前記第１部材の端部から離間した位置に設けられ、前記第１部材の支持スパンを調整するための調整部材と、を有すること
を特徴とする二重床構造。

【請求項14】

前記調整部材は、前記第１支持部材から離間した位置に配置され、前記第１部材を下方から支持する第２支持部材で構成されること
を特徴とする請求項１３記載の二重床構造。

【請求項15】

前記調整部材は、前記第１部材の材軸方向に直交する方向に配置される仕切り板で構成されること
を特徴とする請求項１３又は１４記載の二重床構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、床振動性能調整方法、床振動性能調整プログラム及び二重床構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、鉄筋コンクリート造のスラブと、このスラブの上に設けた複数の根太及びその上に設けた板状部を有する床構成部とを備えた二重床構造として、特許文献１が開示されている。

【0003】

特許文献１の二重床構造は、鉄筋コンクリート造の建物におけるスラブと、このスラブの上側に設けた床構成部とを備えた二重床構造であって、床構成部は、複数の大引きと、これらの大引きの上側に配置された板状部とを少なくとも備えており、前記各大引きは、長手方向の両端部が前記スラブの上面に支持部材を介して設置され、前記各支持部材は、前記建物の壁の近傍、前記スラブを下方から支える梁に対応する部位の近傍及び当該梁に対応する部位の何れかの位置に配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１０９３０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、床振動性能は、床の構造特性と加振力特性によって決定される。床の構造特性の一つの要素である床の固有振動数と、加振力の周波数成分が共振すると、応答値が大きくなり、人に不快感を与えることとなる。よって、共振を防止する方法の一つとして、床の固有振動数を調整することが有効である。

【0006】

従来、床の固有振動数ｆは、大引材の材軸方向の長さＬ０とし、大引材の境界条件λとし、大引材の曲げ剛性ＥＩとし、大引材の単位長さ当たり重量ρＡとしたとき、以下の数式（２）により決定される。

【0007】

【数1】

【0008】

床構造では部屋の寸法が予め定められていることから、床を構成する大引材の材軸方向の長さＬ０は、数式（２）において、部屋の寸法に基づいて設定される定数として取り扱われる。このため、従来の床の固有振動数を調整する方法は、大引材の部材厚、高さ寸法や幅寸法等の断面寸法を設定するのみで、床の固有振動数を調整する選択肢が少ない、という事情があった。したがって、例えば共振を抑制するために大引材の断面寸法を大きくしたとしても、現場の条件によっては大引材を人力で搬入できない等の現場条件の影響を受けやすく、施工の適用性が低いという問題点があった。

【0009】

この発明は、上記問題点に鑑みて為されたもので、その目的は、二重床構造の施工の適用性を向上させることが可能となる技術を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る床振動性能調整方法は、建物におけるスラブと、前記スラブの上側に設けられる角形鋼管又はＨ形鋼で構成される第１部材と前記第１部材の両端を下方から支持する第１支持部材とを有する床構成部と、を備えた二重床構造の床振動性能を調整する床振動性能調整方法であって、固有振動数ｆを決定する固有振動数決定工程を備え、前記固有振動数決定工程では、前記第１部材の材軸方向の長さＬ０とし、前記第１部材の境界条件λとし、前記第１部材の曲げ剛性ＥＩとし、前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡとしたとき、前記第１部材の端部から離間される調整部材の配置位置に基づいて、前記第１部材の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、以下の数（１）により前記固有振動数ｆを決定することを特徴とする。

【0011】

本発明に係る床振動性能調整プログラムは、建物におけるスラブと、前記スラブの上側に設けられる角形鋼管又はＨ形鋼で構成される第１部材と前記第１部材の両端を下方から支持する第１支持部材とを有する床構成部と、を備えた二重床構造の床振動性能を調整する床振動性能調整プログラムであって、固有振動数ｆを決定する固有振動数決定ステップをコンピューターに実行させ、前記固有振動数決定ステップでは、前記第１部材の材軸方向の長さＬ０とし、前記第１部材の境界条件λとし、前記第１部材の曲げ剛性ＥＩとし、前記第１部材の単位長さ当たり重量ρＡとし、前記第１部材の長手方向に直交する断面の断面積Ａとしたとき、前記第１部材の端部から離間される調整部材の配置位置に基づいて、前記第１部材の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、以下の数（１）により前記固有振動数ｆを決定することを特徴とする。

【0012】

【数2】

【0013】

本発明に係る二重床構造は、建物におけるスラブと、前記スラブの上側に設けられる床構成部とを備えた二重床構造であって、前記床構成部は、角形鋼管で構成される複数の第１部材と、前記第１部材の両端を下方から支持する一対の第１支持部材と、前記第１部材の端部から離間した位置に設けられ、前記第１部材の支持スパンを調整するための調整部材と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、二重床構造の施工の適用性を向上させることが可能となる技術を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】図１（ａ）は、床振動性能調整装置の構成の一例を示す模式図であり、図１（ｂ）は、床振動性能調整装置の機能の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、実施形態に係る二重床構造の第１例を一部分解して示す斜視図である。

【図3】図３は、実施形態に係る二重床構造の第１例を示す平面図である。

【図4】図４は、実施形態に係る二重床構造の第１例を示す側面断面図である。

【図5】図５は、実施形態に係る二重床構造の第１例における床構成部を幅方向に直交する面で切った断面図である。

【図6】図６は、実施形態に係る二重床構造の第１例における第１部材を示す斜視図である。

【図7】図７（ａ）は、Ｃａｓｅ１～３の二重床構造の模式図であり、図７（ｂ）は、Ｃａｓｅ４～６の二重床構造の模式図である。

【図8】図８は、実施形態に係る二重床構造の第２例を一部分解して示す斜視図である。

【図9】図９は、実施形態に係る二重床構造の第２例を示す平面図である。

【図10】図１０は、実施形態に係る二重床構造の第２例における床構成部を幅方向に直交する面で切った断面図である。

【図11】図１１は、第１部材の第１変形例を示す斜視図である。

【図12】図１２は、第１部材の第２変形例を示す斜視図である。

【図13】図１３は、第１部材の第３変形例を示す斜視図である。

【図14】図１４は、第１部材の第４変形例を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、この発明の実施形態のいくつかを、図面を参照しながら説明する。なお、各図において、第１部材１の材軸方向を材軸方向Ｘとし、材軸方向Ｘと交差、例えば直交する第２部材２の材軸方向を幅方向Ｙとし、材軸方向Ｘと幅方向Ｙとそれぞれと交差、例えば直交する方向を上下方向Ｚとする。また、各図において、共通する部分については、共通する参照符号を付し、重複する説明は省略する。

【0017】

＜床振動性能調整装置５００＞
図１（ａ）は、床振動性能調整装置５００の構成の一例を示す模式図である。床振動性能調整装置５００は、二重床構造１００の床振動性能を調整するために用いられる。ユーザは、床振動性能調整プログラムを床振動性能調整装置５００で実行させる。床振動性能調整装置５００として、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のような公知の電子機器が用いられる。床振動性能調整装置５００は、例えば筐体１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３と、保存部１０４と、Ｉ／Ｆ１０５～１０８とを備え、例えば通信機器１１１を備えてもよい。各構成１０１～１０８は、内部バス１１０により接続される。

【0018】

ＣＰＵ１０１は、床振動性能調整装置５００全体を制御する。ＲＯＭ１０２は、ＣＰＵ１０１の動作コードを格納する。ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の動作時に使用される作業領域である。保存部１０４は、各種情報が保存される。保存部１０４として、例えばＳＤメモリーカードのほか、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）等のような公知のデータ保存媒体が用いられる。

【0019】

Ｉ／Ｆ１０５は、通信可能な通信機器１１１との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。

【0020】

Ｉ／Ｆ１０６は、用途に応じて接続される入力装置１１２との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。入力装置１１２として、例えばキーボード等の公知の入力装置が用いられ、床振動性能調整装置１００の管理等を行う管理者等は、入力装置１１２を介して、各種情報の制御コマンド等を入力又は選択する。

【0021】

Ｉ／Ｆ１０７は、表示部１１３との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。表示部１１３は、保存部１０４に保存された各種情報や、床振動性能調整装置１００の処理状況等を出力する。表示部１１３として、例えばディスプレイが用いられ、例えばタッチパネル式でもよい。この場合、表示部１１３が入力装置１１２を含む構成としてもよい。

【0022】

Ｉ／Ｆ１０８は、例えば外部機器との各種情報の送受信を行うための公知のインターフェースである。Ｉ／Ｆ１０８は、例えば複数設けられ、インターネット等の通信網を介した各種情報の送受信を行うために用いられてもよい。

【0023】

なお、Ｉ／Ｆ１０５～Ｉ／Ｆ１０８として、例えば同一のものが用いられてもよく、各Ｉ／Ｆ１０５～Ｉ／Ｆ１０８として、例えばそれぞれ複数のものが用いられてもよい。

【0024】

図１（ｂ）は、床振動性能調整装置５００の機能の一例を示す模式図である。床振動性能調整装置５００は、取得部１１と、固有振動数決定部１２と、記憶部１３と、出力部１４とを備える。なお、図１（ｂ）に示した各機能は、ＣＰＵ１０１が、ＲＡＭ１０３を作業領域として、保存部１０４等に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。

【0025】

＜＜取得部１１＞＞
取得部１１は、各種情報を取得する。

【0026】

＜＜固有振動数決定部１２＞＞
固有振動数決定部１２は、二重床構造１００の固有振動数ｆを決定する。

【0027】

二重床構造１００の第１例は、図２～図６に示すように、鉄筋コンクリート造や木造等の集合住宅（建物）におけるスラブ９と、このスラブ９の上側に配置された床構成部６とを備える。

【0028】

スラブ９は、床構成部６による二重床構造１００を構成する部分が、構造躯体９１によって保持される。構造躯体９１は、外壁９２と、これに平行に延在する梁９３と、外壁９２及び梁９３と直交し各住戸を区切る戸境壁９４によって少なくとも保持される。この場合、スラブ９は材軸方向Ｘ及び幅方向Ｙ（水平方向）に延在し、外壁９２及び戸境壁９４は上下方向Ｚに延在する。なお、各住戸のスラブ９の全体は、その周縁部が外壁９２及び戸境壁９４等によって保持され、その中間部が梁９３やその他の梁等によって下方から支持される。

【0029】

床構成部６は、第１部材１と、板状部４と、第１支持部材５ａと、調整部材８と、を備える。

【0030】

第１部材１は、材軸方向が材軸方向Ｘに延びる角形鋼管からなる。第１部材１は、例えば断面が長方形状あって、長辺が１５０ｍｍ程度、短辺が１００ｍｍ程度の角形鋼管が用いられる。第１部材１は、例えば長手方向の長さが３２７０ｍｍ程度のものが用いられる。第１部材１は、その長手方向が床構成部６の長手方向（材軸方向Ｘ）に沿って複数配置される。なお、第１部材１は、断面が正方形状であってもよい。

【0031】

第１部材１は、図５に示すように、幅方向Ｙにおける幅寸法Ｂとする。また、第１部材１の幅方向Ｙの中央Ｃの間隔（第１部材１の軸心間隔）ｐとする。このとき、二重床構造１００は、ｐ≦３Ｂを満たす。これにより、板状部４の中心に荷重が作用したとき、幅方向Ｙの中央に配置される第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の荷重分担率が５０％以下となり、当該第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の荷重分担率が小さい。これに対して、ｐ＞３Ｂの場合には、板状部４の中心に荷重が作用したとき、幅方向Ｙの中央に配置される第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の荷重分担率が５０％を超え、当該第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の荷重分担率が大きい。また、中央に配置される第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の１本隣の第１部材１（図３中の第１部材１－５、第１部材１－８）の荷重分担率について、Ｐ＝３Ｂの場合とＰ＜３Ｂの場合とを比較すると、Ｐ＝３Ｂの方が高くなる。

【0032】

また、二重床構造１００は、ｐ≦２Ｂを満たすことが好ましい。これにより、板状部４の中心に荷重が作用したとき、幅方向Ｙの中央に配置される第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の１本隣の第１部材１（図３中の第１部材１－５、第１部材１－８）の荷重分担率が、第１部材１－１～第１部材１－１２の中で最も高くなる。つまり、中央に配置される第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の１本隣の第１部材１（図３中の第１部材１－５、第１部材１－８）の荷重分担率は、中央に配置される第１部材１（図３中の第１部材１－６、第１部材１－７）の荷重分担率よりも高くなる。

【0033】

第１部材１は、上面に開口部１１が形成され、内部には充填部材が充填される。第１部材１の両端部１８、１９には、充填部材の漏出を防止するための押さえプレート１２が設けられる。角形鋼管の内部への充填部材の充填は、角形鋼管をスラブ９に並べた後に行われることが好ましい。これにより、搬入時における第１部材１の重量を軽量化でき、施工を容易に行うことが可能となる。

【0034】

充填部材は、例えば、高強度コンクリート等のセメント系材料が用いられ、開口部１１から充填される。これにより、角形鋼管と充填部材とが一体化されるものとなり、第１部材１の曲げ剛性と単位長さ当たり重量を増加させることができる。充填部材は、例えば、砂袋や鋼板等の錘部材が用いられてもよい。これにより、角形鋼管等が充填部材とは独立されるものとなり、第１部材１の単位長さ当たり重量を増加させることができる。なお、充填部材は省略されてもよい。

【0035】

板状部４は、図１に示すように、第１部材１の上側に固定される。板状部４は、平面視で長方形状に形成され、長手方向が材軸方向Ｘに、短手方向が幅方向Ｙに、沿って配置される。板状部４は、構造用合板４１と、構造用合板４１の上に載置された床仕上げ材４２とによって構成される。

【0036】

構造用合板４１は、例えば厚さ１２ｍｍのベニヤ合板からなる。構造用合板４１は、ビスや接着剤によって、第１部材１の上面及び第２部材２の上面に固定される。

【0037】

床仕上げ材４２は、例えば厚さ８．７ｍｍであって、擦り傷や凹み傷が付きにくい樹脂製の複数のクッション付きフローリングによって構成されており、両面テープや接着剤によって、構造用合板４１の上面に固定される。床仕上げ材４２は、損傷したクッション付きフローリングのみを張替ることが可能とされていてもよい。床仕上げ材４２としてのフローリングは、フローリングを構成する複数の合板の目地が千鳥状に配置されたものであってもよいし、複数の合板の目地を揃えて配置されたものであってもよい。

【0038】

第１支持部材５ａは、第１部材１の端部に配置され、第１支持１を下側から支持するものである。第１支持部材５ａは、ゴム弾性を有する弾性支持部材によって構成されている。第１支持部材５ａは、例えば、一辺が１００ｍｍの正方形状であって、厚さが２０ｍｍで、硬度が７８のゴム製の防音マットが用いられる。第１支持部材５ａは、スラブ９の上面及び第１部材１の下面に両面テープや、接着剤によって固定される。

【0039】

調整部材８は、第１部材１の端部から離間した位置に設けられ、第１部材１の支持スパンを調整するためのものである。調整部材８は、第１部材１に複数設けられる。調整部材８は、第１部材１を下側から支持する第２支持部材５ｂで構成される。第２支持部材５ｂは、第１支持部材５ａと同様に、ゴム弾性を有する弾性支持部材によって構成されている。

【0040】

第１支持部材５ａ及び第２支持部材５ｂは、図３に示すように、インピーダンスの高い構造躯体９１近傍に配置することにより、床衝撃音遮断性能の低下を抑制することができるため、構造躯体９１から１０００ｍｍ以下の領域９８（図中二点鎖線の領域）に配置されることが好ましい。つまり、構造躯体９１から１０００ｍｍ以下において、第１支持部材５ａと第２支持部材５ｂを配置することで目標とする遮音性能と床振動性能に応じて定めることができる。第２支持部材５ｂは、構造躯体９１から例えば、５００ｍｍ～７００ｍｍの位置に配置されることが好ましい。第１支持部材５ａと第２支持部材５ｂは、構造躯体９１から例えば、４００ｍｍ以下の位置に配置されることがより好ましい。

【0041】

例えば図３に示すように、構造躯体９１は、スラブ９を保持するものであって、外壁９２と、梁９３と、戸境壁９４と、で構成される。図３に示すように、構造躯体９１から５００ｍｍ以下の領域９８が、上下方向Ｚから見てコの字状に形成され、第１支持部材５ａ及び第２支持部材５ｂは、この領域９８内に１又は複数配置されることにより、二重床構造１００を支持する。

【0042】

この場合、第１支持部材５ａは、領域９８内において、第１部材１の材軸方向Ｘの一端部１８の下面と、第１部材１の材軸方向Ｘの他端部１９の下面とに配置される。また、第２支持部材５ｂは、領域９８内において、一端部１８と他端部１９との間に配置される。板状部４の中央に荷重が作用した場合には、第１部材１の支持スパンは、第１部材１の長手方向の中央を挟んで両側の最も近接した２つの第２支持部材５ｂ間の長さとなり、第１部材１の長手方向の長さよりも短くなる。

【0043】

ここで、第１部材１の材軸方向Ｘの長さＬ０とし、第１部材１の境界条件λとし、第１部材１の曲げ剛性ＥＩとし、第１部材１の単位長さ当たり重量ρＡとする。なお、Ｅは第１部材１のヤング率であり、Ｉは第１部材１の断面２次モーメントであり、ρは第１部材１の単位体積重量であり、Ａは、第１部材１の材軸方向Ｘに直交する断面の断面積である。

【0044】

固有振動数決定部１２は、第１部材１の端部から離間される調整部材８の配置位置に基づいて、第１部材１の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、固有振動数ｆを以下の数式（１）により決定する。

【0045】

【数3】

【0046】

図６に示す第１部材１では、互いに離間して配置された２つの調整部材８、８の間の距離が支持スパンＬ１であり、第１部材１の端部から調整部材８までの距離をＭとすると、Ｌ１＝Ｌ０－２×Ｍである。

【0047】

第１部材１の境界条件λは、第１部材１の両端部の支持条件に基づいて、設定される。また、第１部材１の曲げ剛性ＥＩ及び第１部材１の単位長さ当たり重量ρＡは、第１部材１を構成する角形鋼管と充填部材に基づいて、設定される。

【0048】

＜＜記憶部１３＞＞
記憶部１３は、各種情報を保存部１０４に記憶させ、又は各種情報を保存部１０４から取出す。記憶部１３は、取得部１１と、固有振動数決定部１２と、出力部１４との処理内容に応じて、各種情報の記憶又は取出しを行う。

【0049】

＜＜出力部１４＞＞
出力部１４は、各種情報を表示部１１３等に出力する。

【0050】

（床振動性能調整装置５００の動作例）
次に、床振動性能調整装置５００の動作例について説明する。床振動性能調整装置５００では、固有振動数決定ステップをコンピュータに実行させる。

【0051】

固有振動数決定ステップでは、取得部１１は、第１部材１の材軸方向の長さＬ０、及び、調整部材８の配置位置を取得する。これにより、第１部材１の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を取得する。また、取得部１１は、第１部材１の境界条件λ、第１部材１の曲げ剛性ＥＩ、第１部材１の単位長さ当たり重量ρＡを取得する。

【0052】

そして、固有振動数決定ステップでは、固有振動数決定部１２は、第１部材１の境界条件λ、第１部材１の曲げ剛性ＥＩ、第１部材１の単位長さ当たり重量ρＡ、及び、第１部材１の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、固有振動数ｆを数式（１）により決定する。

【0053】

そして、固有振動数決定ステップでは、出力部１４が表示部１１３に固有振動数ｆを出力する。以上により、床振動性能調整装置５００の動作が完了する。

【0054】

次に、固有振動数の計算の第１例について説明する。

【0055】

ここで、「振動レベル」とは、測定した振動加速度の実効値に対して周波数補正を行った値であり、人体の振動に対する感じ方を考慮した評価値である。この周波数補正値は、JIS C 1510「振動レベル計」に基準レスポンスとして示されている。基準レスポンスは、３．１５Ｈｚ～８Ｈｚ帯域ではほぼ平坦特性（約０）となっており、３．１５Ｈｚから低周波側になるほど、また８Ｈｚから高周波側になるほど、基準レスポンスの値が小さくなることが分かる。つまり、鉛直振動に対して人体が感じやすい周波数帯域は３．１５Ｈｚ～８Ｈｚである。

【0056】

床振動の加振源として代表的であるのが、人の歩行加振である。通常の歩行の歩調は、１．６Ｈｚ～２．３Ｈｚ程度である。歩調の整数倍の振動数が床の固有振動数と一致すると、歩数を重ねるごとに振幅が増幅する共振現象を倍調波共振というが、倍調波共振は一般に歩行の４倍調波成分まで発生する可能性があるということが知られている。よって、上記の歩調を考慮すると、床の固有振動数は、２．３×４≒１０Ｈｚ以上とすれば倍調波共振が避けられる可能性が高く、かつ人体が感じやすい周波数帯域を回避することができる。このため、固有振動数の目標値を１０Ｈｚ以上と設定した。

【0057】

Ｃａｓｅ１～６の二重床構造は、５４５０ｍｍ×２４００ｍｍの部屋に、１２本の角形鋼管を並べ、その上に２０ｋｇ／ｍ^２の板状部を重ねたものである。角形鋼管の断面は長方形状であり、その両端には、第１支持部材を配置した。

【0058】

表１に、従来の固有振動数の調整方法である以下の数式（２）により決定される固有振動数を示す。従来の固有振動数の調整方法では、数式（２）に示すように、第１部材１の材軸方向Ｘの長さＬ０に基づいて、固有振動数ｆが決定される。なお、第１部材１の材軸方向Ｘの長さＬ０とし、第１部材１の境界条件λとし、第１部材１の曲げ剛性ＥＩとし、第１部材１の単位長さ当たり重量ρＡとする。

【0059】

【数4】

【0060】

【表1】

【0061】

図７（ａ）に示すように、Ｃａｓｅ１～３では、何れも第１部材１として角形鋼管が用いられ、その両端に第１支持部材５ａが設けられるものの、第１部材１に調整部材が設けられていない。このため、Ｃａｓｅ１～３では、支持スパンが部屋長辺寸法と同じであり、第１部材１の材軸方向の長さＬ０は、５４５０ｍｍである。Ｃａｓｅ２は、Ｃａｓｅ１の角形鋼管よりも高さ寸法、幅寸法が大きく、肉厚が厚いものである。Ｃａｓｅ３は、高さ寸法、幅寸法がＣａｓｅ１の角形鋼管と同じであり、肉厚がＣａｓｅ１の角形鋼管よりも厚いものである。

【0062】

表１に示すように、Ｃａｓｅ１、３では、固有振動数ｆが１０Ｈｚ未満となり、目標値を満足しない。また、Ｃａｓｅ２では、固有振動数ｆが１０Ｈｚ以上となるものの、部材断面が大きくなってしまい、施工に制限がある現場では、搬入することができないおそれがある。Ｃａｓｅ１～３に示すように、従来の手法では、調整部材８が設けられていないため、固有振動数を調整するためには、角形鋼管の断面寸法を変更するしかなく、施工の適用性が低いものであった。

【0063】

表２に、数式（１）により決定される固有振動数を示す。

【0064】

【表2】

【0065】

図７（ｂ）に示すように、Ｃａｓｅ４～６では、何れも第１部材１として角形鋼管が用いられ、その両端に第１支持部材５ａが設けられ、かつ、第１部材１の端部から５００ｍｍ離間した位置に、調整部材８としての第２支持部材５ｂが２か所に設けられるものである。このため、Ｃａｓｅ４～６では、第１部材１の長手方向の長さＬ０は、部屋長辺寸法と同じく５４５０ｍｍであるが、支持スパンＬ１は、２つの調整部材８の配置位置（Ｍ＝５００ｍｍ）に基づいて設定され、４４５０ｍｍである。すなわち、支持スパンＬ１は、２つの第２支持部材５ｂの間の長さであり、第１部材１の材軸方向Ｘの長さＬ０未満である。

【0066】

Ｃａｓｅ４～６では、Ｃａｓｅ１の角形鋼管と同様の断面寸法のものを用いている。Ｃａｓｅ４は、角形鋼管の内部に充填部材が充填されていないものである。

【0067】

Ｃａｓｅ５は、角形鋼管の内部にコンクリートを充填したものである。コンクリートの圧縮強度は、６０Ｎ／ｍｍ^２とした。Ｃａｓｅ５では、コンクリートが角形鋼管に接合されるため、曲げ剛性ＥＩと単位長さ当たり重量ρＡがＣａｓｅ４のものよりも大きくなる。

【0068】

Ｃａｓｅ６は、角形鋼管の内部に錘部材を充填したものである。錘部材の充填量は、角形鋼管と同じ重量とした。Ｃａｓｅ６では、錘部材が角形鋼管と独立されるため、曲げ剛性ＥＩはＣａｓｅ４のものと同じであるものの、第１部材１の単位長さ当たりの重量ρＡがＣａｓｅ４のものよりも大きくなる。

【0069】

Ｃａｓｅ４～６では、角形鋼管の断面寸法をＣａｓｅ１と同一としたものの、固有振動数ｆが１０Ｈｚ以上を満たした。Ｃａｓｅ４～６では、調整部材８の配置位置に基づいて、第１部材１の長手方向の長さＬ０未満である支持スパンＬ１が設定され、数式（１）により固有振動数ｆが決定される。これにより、角形鋼管の部材寸法を変更することなく、固有振動数ｆを調整することができる。このため、床振動性能を調整することができ、施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0070】

以上、本実施形態によれば、固有振動数決定部１２は、第１部材１の端部から離間される調整部材の配置位置に基づいて、第１部材１の長さＬ０未満の支持スパンＬ１を設定し、固有振動数ｆを数式（１）により決定する。これにより、第１部材１の部材厚等の断面寸法を変更することなく、固有振動数ｆを調整することができる。このため、二重床構造１００の床振動性能を調整することができ、二重床構造１００の施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0071】

本実施形態によれば、固有振動数決定部１２は、第１部材１の材軸方向Ｘの両端に配置されるとともに第１部材１を下方から支持する一対の第１支持部材５ａ、５ａの間に配置される第２支持部材５ｂの配置位置に基づいて、支持スパンＬ１を設定し、固有振動数ｆを決定する。これにより、第２支持部材５ｂの配置位置に応じて、二重床構造１００の床振動性能を調整することができる。このため、二重床構造１００の施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0072】

本実施形態によれば、固有振動数決定部１２は、角形鋼管と角形鋼管の内部に設けられる充填部材と、で構成される第１部材１の単位長さあたり重量ρＡを設定し、固有振動数ｆを決定する。これにより、角形鋼管の内部に充填される充填部材に応じて、二重床構造１００の床振動性能を調整することができる。二重床構造１００の施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0073】

本実施形態によれば、固有振動数決定部１２は、角形鋼管に結合されるセメント系材料を充填部材として第１部材１の曲げ剛性ＥＩと単位長さ当たり重量ρＡを設定し、固有振動数ｆを決定する。これにより、角形鋼管の内部に充填されるセメント系材料に応じて、二重床構造１００の床振動性能を調整することができる。このため、二重床構造１００の施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0074】

本実施形態によれば、固有振動数決定部１２は、角形鋼管とは独立した錘部材を充填部材として第１部材１の単位長さ当たり重量ρＡを設定し、固有振動数ｆを決定する。これにより、角形鋼管の内部に充填される錘部材に応じて、二重床構造１００の床振動性能を調整することができる。このため、二重床構造１００の施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0075】

本実施形態によれば、床構成部６は、角形鋼管で構成される複数の第１部材１と、第１部材１の両端を下方から支持する一対の第１支持部材５と、第１部材１の端部から離間した位置に設けられ、支持スパンを調整するための調整部材８と、を有する。これにより、二重床構造１００の固有振動数ｆを調整部材８により調整することができる。このため、第１部材１を構成する角形鋼管等の断面寸法を変更することなく、床振動性能を調整することができ、共振を抑制することができる。したがって、施工の適用性を高くすることが可能となる。

【0076】

本実施形態によれば、調整部材８は、第１部材１を下方から支持する第２支持部材５ｂで構成される。これにより、第２支持部材５ｂの配置位置に応じて、支持スパンＬ１を設定することができ、二重床構造１００の固有振動数ｆを調整することができる。このため、第１部材１を構成する角形鋼管等の断面寸法を変更することなく、床振動性能を調整することができ、共振を抑制することができる。したがって、施工の適用性を高くすることが可能となる。

【0077】

次に、実施形態に係る二重床構造１００の第２例について説明する。図８～図１０に示すように、第２例に係る二重床構造１００は、複数の第１部材１を締結して接合する締結部材３を備える。

【0078】

締結部材３は、第１部材１の第１側板１３に貫通される全ネジアンカー３０ａと、この全ネジアンカーに螺合されるナット３０ｂで構成される。全ネジアンカーに代わり、両ネジアンカー、ボルト等のナット等が螺合される周知の締結部材が用いられてもよい。ナット３０ｂは、第１側板１３の外面側に配置される。締結部材３は、全ネジアンカー３０ｂが隣り合う２本の第１部材１に貫通されて、これらを接合するものであってもよい。締結部材３は、全ネジアンカー３０ｂが隣接する３本以上の第１部材１に貫通されて、これらを接合するものであってもよい。

【0079】

次に、固有振動数の計算の第２例について説明する。

【0080】

Ｃａｓｅ７～１２の二重床構造は、５２００ｍｍ×２４００ｍｍの部屋に、７本の角形鋼管を並べ、その上に２０ｋｇ／ｍ^２の板状部を重ねたものである。角形鋼管の断面は正方形状であり、角形鋼管同士を締結部材３により連結した。Ｃａｓｅ７～１２の角形鋼管の両端には、第１支持部材を配置した。

【0081】

表３に、従来の固有振動数の調整方法である数式（２）により決定される固有振動数を示す。従来の固有振動数の調整方法では、数式（２）に示すように、第１部材１の材軸方向Ｘの長さＬ０に基づいて、固有振動数ｆが決定される。

【0082】

【表3】

【0083】

Ｃａｓｅ７～９では、何れも第１部材１として角形鋼管が用いられ、その両端に第１支持部材５ａが設けられるものの、第１部材１に調整部材が設けられていない。このため、Ｃａｓｅ７～９では、支持スパンが部屋長辺寸法と同じであり、第１部材１の材軸方向の長さＬ０は、５２００ｍｍである。Ｃａｓｅ８は、Ｃａｓｅ７の角形鋼管よりも高さ寸法、幅寸法が大きく、肉厚はＣａｓｅ７と同じものである。Ｃａｓｅ９は、高さ寸法、幅寸法がＣａｓｅ７の角形鋼管と同じであり、肉厚がＣａｓｅ７の角形鋼管よりも厚いものである。

【0084】

表３に示すように、Ｃａｓｅ７、９では、固有振動数ｆが１０Ｈｚ未満となり、目標値を満足しない。また、Ｃａｓｅ８では、固有振動数ｆが１０Ｈｚ以上となるものの、部材断面が大きくなってしまい、施工に制限がある現場では、搬入することができないおそれがある。Ｃａｓｅ７～９に示すように、従来の手法では、調整部材８が設けられていないため、固有振動数を調整するためには、角形鋼管の断面寸法を変更するしかなく、施工の適用性が低いものであった。

【0085】

表４に、数式（１）により決定される固有振動数を示す。

【0086】

【表4】

【0087】

Ｃａｓｅ１０～１２では、何れも第１部材１として角形鋼管が用いられ、その両端に第１支持部材５ａが設けられ、かつ、第１部材１の端部から５００ｍｍ離間した位置に、調整部材８としての第２支持部材５ｂが２か所に設けられるものである。このため、Ｃａｓｅ１０～１２では、第１部材１の長手方向の長さＬ０は、部屋長辺寸法と同じく５２００ｍｍであるが、支持スパンＬ１は、２つの調整部材８の配置位置（Ｍ＝５００ｍｍ）に基づいて設定され、４２００ｍｍである。すなわち、支持スパンＬ１は、２つの第２支持部材５ｂの間の長さであり、第１部材１の材軸方向Ｘの長さＬ０未満である。

【0088】

Ｃａｓｅ１０～１２では、Ｃａｓｅ７の角形鋼管と同様の断面寸法のものを用いている。Ｃａｓｅ１０は、角形鋼管の内部に充填部材が充填されていないものである。

【0089】

Ｃａｓｅ１１は、角形鋼管の内部にコンクリートを充填したものである。コンクリートの圧縮強度は、６０Ｎ／ｍｍ^２とした。Ｃａｓｅ１１では、コンクリートが角形鋼管に接合されるため、曲げ剛性ＥＩと単位長さ当たり重量ρＡがＣａｓｅ７のものよりも大きくなる。

【0090】

Ｃａｓｅ１２は、角形鋼管の内部に錘部材を充填したものである。錘部材の充填量は、角形鋼管と同じ重量とした。Ｃａｓｅ１２では、錘部材が角形鋼管と独立されるため、曲げ剛性ＥＩはＣａｓｅ１０のものと同じであるものの、第１部材１の単位長さ当たりの重量ρＡがＣａｓｅ１０のものよりも大きくなる。

【0091】

Ｃａｓｅ１０～１２では、角形鋼管の断面寸法をＣａｓｅ７と同一としたものの、固有振動数ｆが１０Ｈｚ以上を満たした。Ｃａｓｅ１０～１２では、調整部材８の配置位置に基づいて、第１部材１の長手方向の長さＬ０未満である支持スパンＬ１が設定され、数式（１）により固有振動数ｆが決定される。このため、角形鋼管の部材寸法を変更することなく、固有振動数ｆを調整することができる。したがって、床振動性能を調整することができ、施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0092】

次に、二重床構造１００で用いられる第１部材１の変形例について説明する。

【0093】

変形例に係る第１部材１では、図１１～図１４に示すように、調整部材８は、第１部材の材軸方向に直交する方向に配置される仕切り板１３で構成される。これにより、第１部材１の支持スパンＬ１を、第１部材１の材軸方向Ｘの長さＬ０未満とすることができる。

【0094】

図１１に示すように、第１部材１は、材軸方向Ｘに複数に分割された角形鋼管であり、仕切り板１３は、分割された角形鋼管に溶接される。また、第１部材１の上面には、開口部１１が形成され、充填部材が充填されてもよい。このとき、仕切り板１３は、充填部材の漏出を防止する機能を有する。

【0095】

図１２に示すように、仕切り板１３は、第１部材１に形成されたスリット１４に挿入されてもよい。第１部材１の上面には、開口部１１が形成され、充填部材が充填されてもよい。このとき、仕切り板１３は、充填部材の漏出を防止する機能を有する。

【0096】

図１３に示すように、第１部材１は、材軸方向Ｘに複数に分割された角形鋼管であり、分割された角形鋼管の端部に仕切り板１３が溶接されて設けられる。第１部材１は、分割された角形鋼管の仕切り板１３と、これに隣接する分割された角形鋼管の仕切り板１３とは互いに接触されており、互いに接触された仕切り板１３同士が図示しないボルト等の接合部材により接合される。

【0097】

図１４に示すように、仕切り板１３には、孔１３ａが形成されていてもよい。第１部材１は、両端に押さえプレート１２が設けられる。仕切り板１３に孔１３ａが形成されることにより、第１部材１の内部の全域に亘って充填部材を開口部１２から充填することができる。このため、固有振動数ｆの調整範囲をより広くすることができる。その結果、施工の適用性を更に向上させることが可能となる。

【0098】

そして、床振動性能調整装置５００では、固有振動数決定部１３は、調整部材８が第１部材１の材軸方向Ｘに直交する方向に配置される仕切り板１３であり、仕切り板１３の配置位置に基づいて、支持スパンＬ１を設定し、固有振動数ｆを決定する。

【0099】

本実施形態によれば、固有振動数決定工程では、調整部材８が第１部材１の材軸方向Ｘに直交する方向に配置される仕切り板１３であり、仕切り板１３の配置位置に基づいて、支持スパンＬ１を設定し、固有振動数ｆを決定する。これにより、仕切り板１３の配置位置に応じて、二重床構造１００の床振動性能を調整することができる。このため、二重床構造１００の施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0100】

本実施形態によれば、調整部材８は、第１部材１の材軸方向Ｘに直交する方向に配置される仕切り板１３で構成される。これにより、仕切り板１３の配置位置に応じて、支持スパンＬ１を設定することができ、二重床構造１００の固有振動数ｆを調整することができる。このため、第１部材１を構成する角形鋼管等の断面寸法を変更することなく、床振動性能を調整することができ、共振を抑制することができる。したがって、施工の適用性を向上させることが可能となる。

【0101】

本実施形態によれば、第１部材１は、材軸方向Ｘに複数に分割され、仕切り板１３は、分割された角形鋼管に溶接される。これにより、材軸方向Ｘに分割された角形鋼管と仕切り板１３とを現場において溶接することができる。このため、角形鋼管の材軸方向Ｘの長さを小さくして現場に搬入することができ、施工を容易に行うことができる。

【0102】

本実施形態によれば、仕切り板１３は、第１部材１に形成されたスリット１４に挿入される。これにより、溶接等の作業が不要となるため、施工を容易に行うことが可能となる。

【0103】

本実施形態によれば、第１部材１は、分割された角形鋼管の端部に仕切り板１３がそれぞれ溶接され、互いに接触された仕切り板１３同士が接合部材により接合される。これにより、材軸方向に分割された角形鋼管と仕切り板１３とを現場において接合することができる。このため、角形鋼管の材軸方向Ｘの長さを小さくして現場に搬入することができ、施工を容易に行うことができる。

【0104】

本実施形態によれば、第１部材１の内部に充填部材が充填され、第１部材１の端部に、押さえプレート１２が設けられ、仕切り板１３には、孔１３ａが形成される。これにより、第１部材１の内部の全域に亘って充填部材を開口部１２から充填することができる。このため、固有振動数ｆの調整範囲をより広くすることができる。その結果、施工の適用性を更に向上させることが可能となる。

【0105】

上述した実施形態では、床振動性能調整プログラムを例示したが、床振動性能調整方法として具現化されてもよい。また、上述した実施形態では、第１部材１は角形鋼管で構成されるものを例示したが、第１部材１は、Ｈ形鋼で構成されてもよい。

【0106】

以上、この発明の実施形態のいくつかを説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、これらの実施形態の各例は、適宜組み合わせて実施することが可能である。さらに、この発明は、上記いくつかの実施形態の各例の他、様々な新規な形態で実施することができる。したがって、上記いくつかの実施形態の各例のそれぞれは、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更が可能である。このような新規な形態や変形は、この発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明、及び特許請求の範囲に記載された発明の均等物の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0107】

１００ ：二重床構造
１ ：第１部材
１８ ：端部
１９ ：端部
１ａ ：第１部材
１ｂ ：第１部材
２ ：第２部材
４ ：板状部
４１ ：構造用合板
４２ ：床仕上げ材
５ ：支持部材
５ａ ：支持部材
５ｂ ：支持部材
６ ：床構成部
９ ：スラブ
９１ ：構造躯体
９２ ：外壁
９３ ：梁
９４ ：戸境壁
９８ ：領域
Ｂ ：幅寸法
Ｘ ：材軸方向
Ｙ ：幅方向
Ｚ ：上下方向
ｐ ：軸心間隔

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】