(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-17
(45)【発行日】2024-10-25
(54)【発明の名称】天井構造
(51)【国際特許分類】
E04B 9/18 20060101AFI20241018BHJP
E04B 9/16 20060101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
E04B9/18 A
E04B9/16 A
【請求項の数】
1
(21)【出願番号】P 2020180657
(22)【出願日】2020-10-28
(65)【公開番号】P2022071602
(43)【公開日】2022-05-16
【審査請求日】2023-04-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000001373
【氏名又は名称】鹿島建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100122781
【弁理士】
【氏名又は名称】近藤 寛
(74)【代理人】
【識別番号】100182006
【弁理士】
【氏名又は名称】湯本 譲司
(72)【発明者】
【氏名】土居 靖
(72)【発明者】
【氏名】西 謙一
(72)【発明者】
【氏名】落合 徹
(72)【発明者】
【氏名】岡部 弘樹
【審査官】兼丸 弘道
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１１９２８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１２８６２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５６－０４８４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－２３２１００（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｂ ９／００－９／３６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に延びる複数のぶどう棚部材と、前記複数のぶどう棚部材の下方において前記第１方向に交差する第２方向に延びる複数のＴバーと、
前記Ｔバーに載せられる複数のパネルと、
を備え、
前記複数のぶどう棚部材の一端及び他端、並びに、前記複数のＴバーの一端及び他端、のそれぞれが壁に固定されており、
前記ぶどう棚部材は、２本の鋼材によって構成されており、
前記ぶどう棚部材及び前記Ｔバーの接続構造は、一対の前記鋼材の間において前記第１方向及び前記第２方向に交差する第３方向に延在するボルトと、前記ぶどう棚部材の天面部に載せられる上側のプレートと、前記ぶどう棚部材の底面部に固定される下側のプレートと、上側の前記プレートの上部及び下側の前記プレートの下部のそれぞれで前記ボルトにねじ込まれる上下一対のナットと、前記ボルトの下部及び前記Ｔバーの上部に連結される連結部材とを備える、
天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、天井構造に関する。
【背景技術】
【0002】
特開２０１９－１０８６６３号公報には、屋根の鉄骨梁から下方に延びる複数の吊材が設けられた吊り構造が記載されている。平面視において複数の吊材は格子状に配置されている。複数の吊材の下端部にはパネルが設けられ、このパネル上に設備が設けられる。パネルの水平力は、吊材を介して屋根の鉄骨梁に伝達される。
【0003】
互いに隣り合う２本の吊材の間にはブレースが設けられ、ブレースの下端部が吊材の高さ方向の中間部に取り付けられている。複数の吊材の上記中間部の間には下弦材が架け渡されており、下弦材の上にブレースが設けられている。この吊り構造では、ブレースによって耐震性が確保されている。また、この吊り構造では、ブレースが吊材の上部のみに設けられることにより、設備の配置スペース、及びメンテナンスのための通行空間が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－１０８６６３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、前述した吊材等を備えた天井構造では、天井裏に配管等の設備が配置される。天井裏に設備を配置するにあたり、斜め方向に延びるブレースが設けられる場合、ブレースが邪魔になることがある。従って、天井構造では、ブレースを用いずに耐震性を確保することが求められる。
【0006】
本開示は、ブレースを用いずに耐震性を確保することができる天井構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示に係る天井構造は、第１方向に延びる複数のぶどう棚部材と、複数のぶどう棚部材の下方において第１方向に交差する第２方向に延びる複数のＴバーと、Ｔバーに載せられる複数のパネルと、を備え、複数のぶどう棚部材の一端及び他端、並びに、複数のＴバーの一端及び他端、のそれぞれが壁に固定されており、ぶどう棚部材は、２本の鋼材によって構成されており、ぶどう棚部材及びＴバーの接続構造は、一対の鋼材の間において第１方向及び第２方向に交差する第３方向に延在するボルトと、ぶどう棚部材の天面部に載せられる上側のプレートと、ぶどう棚部材の底面部に固定される下側のプレートと、上側のプレートの上部及び下側のプレートの下部のそれぞれでボルトにねじ込まれる上下一対のナットと、ボルトの下部及びＴバーの上部に連結される連結部材とを備える。
【0008】
この天井構造では、複数のぶどう棚部材のそれぞれが第１方向に延びており、複数のＴバーのそれぞれがぶどう棚部材の下方において第１方向に交差する第２方向に延びている。天井構造は、Ｔバーに載せられる複数のパネルを備える。よって、第２方向に延びる複数のＴバーと、第１方向に延びる複数のぶどう棚部材により、Ｔバー及びぶどう棚部材が格子状に配置され、このＴバーにパネルが載せられる。第１方向に延びるぶどう棚部材の一端及び他端、並びに第２方向に延びるＴバーの一端及び他端、のそれぞれは壁に固定されている。従って、天井地震力を、第１方向に延びる複数のぶどう棚部材、及び第２方向に延びる複数のＴバーを介して壁に伝達できるので、ブレースを用いずに耐震性を確保することができる。
【発明の効果】
【0009】
本開示によれば、ブレースを用いずに耐震性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施形態に係る天井構造を示す平面図である。
【図2】（ａ）は、天井構造のぶどう棚部材及び吊材を示す平面図である。（ｂ）は、天井構造のぶどう棚部材、Ｔバー、吊材、及びパネルを示す側断面図である。
【図3】吊材及びぶどう棚部材の側面図である。
【図4】吊材の高さ調整部の例を示す側面図である。
【図5】（ａ）は、壁に対する固定構造の例を示す横断面図である。（ｂ）は、壁に対する固定構造の例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下では、図面を参照しながら本開示に係る天井構造の実施形態について説明する。図面の説明において同一又は相当する要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。また、図面は、理解の容易化のため、一部を簡略化又は誇張して描いている場合があり、寸法比率等は図面に記載のものに限定されない。
【0012】
図１は、本実施形態に係る天井構造１を模式的に示す平面図である。図１に示されるように、本実施形態に係る天井構造１は建物Ｓに設けられる。建物Ｓは、例えば、クリーンルームを有し、天井構造１は当該クリーンルームの天井を構成する。天井構造１は、建物Ｓの屋根梁に吊り下げられた複数の吊材２と、第１方向Ｄ１に延在する複数のぶどう棚部材３と、第２方向Ｄ２に延在する複数のＴバー４と、複数のパネル５とを備える。複数の吊材２のそれぞれはぶどう棚部材３に接合されており、複数のぶどう棚部材３のそれぞれはＴバー４に接合されている。パネル５はＴバー４に載せられている。
【0013】
本開示において、「ぶどう棚」は天井における架構を示している。「ぶどう棚」は、設備機器が配置されるもの、又はステージ状となっているものであってもよいが、これらには限定されず、天井を構成するものを広く含む。「ぶどう棚部材」は天井を構成する部材を示している。「ぶどう棚部材」は、例えば、Ｃチャンネル等の溝形鋼、及び木材等を含む。例えば、ぶどう棚部材３は鉄骨である。一例として、ぶどう棚部材３は、軽溝形鋼、すなわち、軽量形鋼である。ぶどう棚部材３の板厚は、例えば、３．２ｍｍ以下である。この場合、ぶどう棚部材３にビス（例えば、後述するビス１５ｂ，１５ｃ）を打ち込むことが可能となる。
【0014】
平面視において複数の吊材２は、格子状に配列されている。ぶどう棚部材３は、吊材２の下端部に固定されており、吊材２の下端部において第１方向Ｄ１に延在している。複数のぶどう棚部材３は第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。ぶどう棚部材３の一端３ｂ及び他端３ｃのそれぞれは、建物Ｓの壁Ｗに固定されている。
【0015】
Ｔバー４は、例えば、第２方向Ｄ２に延在するように配置されるアルミＴバーである。Ｔバー４は、水平地震耐力を有する。すなわち、Ｔバー４は、水平方向への引っ張りに耐えられる鋼材によって構成されている。Ｔバー４の一端４ｂ及び他端４ｃのそれぞれは、建物Ｓの壁Ｗに固定されている。
【0016】
図２（ａ）は、吊材２及びぶどう棚部材３の接合構造Ｓ１、並びにぶどう棚部材３及びＴバー４の接続構造Ｓ２を示す平面図である。図２（ｂ）は、接合構造Ｓ１、接続構造Ｓ２及びパネル５を示す側断面図である。図３は、吊材２及びぶどう棚部材３を示す側面図である。
【0017】
図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示されるように、ぶどう棚部材３は、２本の鋼材３ｄによって構成されている。一例として、鋼材３ｄは、コの字鋼である。鋼材３ｄは、鉛直上方に向けられる天面部３ｆと、天面部３ｆの第２方向Ｄ２の一端において第３方向Ｄ３に延在する側面部３ｇと、側面部３ｇの下端において第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に延在する底面部３ｈとを有する。第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の双方に交差する方向であり、例えば、鉛直方向である。ぶどう棚部材３は、例えば、一対の鋼材３ｄの側面部３ｇの外面が互いに対向するように配置された状態で吊材２に接合されている。吊材２は、例えば、吊りボルトである。
【0018】
図４は、例示的な吊材２の一部を示す側面図である。図４に示されるように、吊材２は、ターンバックル胴２ｂを備えていてもよい。ターンバックル胴２ｂは、例えば、建物Ｓの屋根梁から吊り下げられた上側吊りボルト２ｃと、ぶどう棚部材３の下方にまで延びる下側吊りボルト２ｄと、上側吊りボルト２ｃ及び下側吊りボルト２ｄのそれぞれがねじ込まれる連結部２ｆとを有する。ターンバックル胴２ｂでは、連結部２ｆに対する上側吊りボルト２ｃのねじ込み具合、及び連結部２ｆに対する下側吊りボルト２ｄのねじ込み具合を調整することによって、吊材２の高さを高精度に調整することが可能である。
【0019】
図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示されるように、吊材２及びぶどう棚部材３の接合構造Ｓ１は、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ一対の鋼材３ｄ（側面部３ｇ）の間に形成された間隙Ｋに挟み込まれる第１プレート６と、吊材２及び第１プレート６を互いに接続する第２プレート７とを備える。第１プレート６はぶどう棚部材３に固定されるガセットプレートである。第２プレート７は、例えば、第２方向Ｄ２に向けられる第１プレート６の主面６ｂに固定される。
【0020】
接合構造Ｓ１は、例えば、ぶどう棚部材３及び第１プレート６を互いに接合する第１接合部材８と、第１プレート６及び第２プレート７を互いに接合する第２接合部材９とを備える。第２プレート７には吊材２が固定されている。一例として、吊材２は、第２プレート７に溶接によって固定されている。
【0021】
第１接合部材８は、例えば、ぶどう棚部材３の一対の鋼材３ｄ（側面部３ｇ）及び第１プレート６を貫通するボルト８ｂと、一対の鋼材３ｄの外側においてボルト８ｂにねじ込まれるナット８ｃと、鋼材３ｄ及びナット８ｃの間に介在するワッシャ８ｄとを有する。この第１接合部材８によって、ぶどう棚部材３の一対の鋼材３ｄ及び第１プレート６が強固に接合される。
【0022】
第２接合部材９は、例えば、第１プレート６及び第２プレート７を貫通するボルト９ｂと、第１プレート６及び第２プレート７の外側においてボルト９ｂにねじ込まれるナット９ｃと、第２プレート７及びナット９ｃの間に介在するワッシャ９ｄとを有する。ボルト９ｂは、例えば、第１プレート６の一方の主面６ｃから第１プレート６及び第２プレート７に挿通される。第２プレート７は、第１プレート６の他方の主面６ｂとナット９ｃ（ワッシャ９ｄ）との間に挟み込まれた状態で、ナット９ｃに対するボルト９ｂの締め付けによって強固に固定される。
【0023】
ぶどう棚部材３及びＴバー４の接続構造Ｓ２は、例えば、一対の鋼材３ｄの間において第３方向Ｄ３に延在するボルト１０と、ぶどう棚部材３の天面部３ｆ及び底面部３ｈのそれぞれに載せられる上下一対のプレート１１と、上側のプレート１１の上部及び下側のプレート１１の下部のそれぞれでボルト１０にねじ込まれる上下一対のナット１３とを備える。例えば、上側のプレート１１と上側のナット１３との間にワッシャ１２が介在している。
【0024】
接続構造Ｓ２がボルト１０を備えることにより、ぶどう棚部材３及びＴバー４の高さ調整を高精度に行うことが可能となる。そして、ぶどう棚部材３とＴバー４の高さの差を可能な限り小さくしてぶどう棚部材３及びＴバー４を水平に近い状態に配置することが可能となる。よって、格子状に配置される複数のぶどう棚部材３及び複数のＴバー４によって、面内水平剛性を高めることができる。第１方向Ｄ１に延びるぶどう棚部材３、第２方向Ｄ２に延びるＴバー４、及びパネル５自体の面内剛性によって、天井における高い面内水平剛性を確保することができる。
【0025】
各ナット１３は、上下一対のプレート１１を貫通すると共に一対の鋼材３ｄの間に通されるボルト１０に締め付けられる。例えば、ぶどう棚部材３に載せられた上側のプレート１１は、複数のビス１５ｂが打ち込まれることによってぶどう棚部材３に固定される。一例として、２個のビス１５ｂは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の双方に対して斜めに延びる仮想直線Ｌに沿って並ぶように配置される。このようにビス１５ｂが打ち込まれることにより、ぶどう棚部材３の横ずれを抑制することが可能となる。ぶどう棚部材３の底面部３ｈに当てられた下側のプレート１１は、複数のビス１５ｃが打ち込まれることによってぶどう棚部材３に固定される。２個のビス１５ｃは、上記のビス１５ｂと同様、例えば、仮想直線Ｌに沿って並ぶように配置される。
【0026】
接続構造Ｓ２は、更に、ボルト１０の下部及びＴバー４の上部に連結される連結部材１４を備える。連結部材１４は、例えば、パネル５の上面に載せられるパネル固定アングル１４ｃを有する。例えば、連結部材１４は、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ一対のパネル固定アングル１４ｃを備え、パネル固定アングル１４ｃとＴバー４との間にパネル５が挟み込まれる。
【0027】
Ｔバー４は、連結部材１４に沿って下方に延びるウェブ４ｄと、ウェブ４ｄの下端において第１方向Ｄ１に張り出すフランジ４ｆとを有する。パネル５は、フランジ４ｆの上面に載せられる。パネル５は、例えば、フランジ４ｆと連結部材１４（パネル固定アングル１４ｃ）の間に挟み込まれる。例えば、パネル５は、連結部材１４（パネル固定アングル１４ｃ）の上方から打ち込まれたビス１５ｄによって固定されている。
【0028】
Ｔバー４は、例えば、地震時耐力を有する鋼材である。また、Ｔバー４及びパネル５は、例えば、高耐力性を有するため、パネル５に作業者等が乗ることが可能である。具体的には、パネル５上に作業者等が乗って点検作業等を行うことができるので、別途エキスパンドメタル又はファインフロア等の渡り床を配置することを不要にできる。
【0029】
一例として、パネル５は、断熱パネルである。図１に示されるように、平面視において、ぶどう棚部材３及びＴバー４は格子状に配列されており、ぶどう棚部材３及びＴバー４によって画成された矩形状部分にパネル５が露出している。例えば、当該矩形状部分は正方形状とされており、当該矩形状部分の一辺の長さは２．５ｍ程度である。
【0030】
前述したように、ぶどう棚部材３の一端３ｂ及び他端３ｃ、並びにＴバー４の一端４ｂ及び他端４ｃのそれぞれは、壁Ｗに固定されている。例えば、ぶどう棚部材３の一端３ｂと壁Ｗの間、ぶどう棚部材３の他端３ｃと壁Ｗの間、Ｔバー４の一端４ｂと壁Ｗの間、及び、Ｔバー４の他端４ｃと壁Ｗの間、のそれぞれには壁Ｗに対する固定構造Ｓ３が設けられる。
【0031】
図５（ａ）は、ぶどう棚部材３の一端３ｂと壁Ｗとの例示的な固定構造Ｓ３を示す横断面図である。図５（ｂ）は、固定構造Ｓ３の側面図である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示されるように、固定構造Ｓ３は、壁Ｗを構成する下地材１６と、下地材１６に固定されたベースプレート１７とを備える。
【0032】
例えば、下地材１６は、壁Ｗを構成する縦胴縁である。ベースプレート１７は、例えば、下地材１６に固定される第１板状部１７ｂと、第１板状部１７ｂから建物Ｓの内側に延び出す第２板状部１７ｃとを有する。一例として、平面視におけるベースプレート１７の形状はＴ字状とされている。
【0033】
例えば、ベースプレート１７の第２板状部１７ｃは、ぶどう棚部材３の一対の鋼材３ｄの間に挟み込まれた状態で締結手段１８によってぶどう棚部材３に締結される。固定構造Ｓ３は、例えば、複数の締結手段１８を備える。締結手段１８は、一対の鋼材３ｄ及び第２板状部１７ｃに挿通されるボルト１９と、一対の鋼材３ｄ及び第２板状部１７ｃにボルト１９を締結するナット２０と、第２板状部１７ｃ及びナット２０の間に挟み込まれるワッシャ２１とを有する。
【0034】
以上のように固定構造Ｓ３では、下地材１６に固定されたベースプレート１７を介してぶどう棚部材３又はＴバー４が壁Ｗに固定される。固定構造Ｓ３におけるＴバー４とベースプレート１７との締結は、例えば、Ｔバー４のウェブ４ｄ、及びベースプレート１７の第２板状部１７ｃにボルト１９が挿通され、挿通されたボルト１９をナット２０で締結することによって行われる。このように、固定構造Ｓ３では、ぶどう棚部材３（又はＴバー４）の一部と壁Ｗとをベースプレート１７を介して締結することにより、壁Ｗに対してぶどう棚部材３及びＴバー４を強固に固定することが可能となる。
【0035】
次に、本実施形態に係る天井構造１から得られる作用効果について説明する。図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示されるように、天井構造１では、複数のぶどう棚部材３のそれぞれが第１方向Ｄ１に延びており、複数のＴバー４のそれぞれがぶどう棚部材３の下方において第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延びている。天井構造１は、Ｔバー４に載せられる複数のパネル５を備える。
【0036】
よって、第２方向Ｄ２に延びる複数のＴバー４と、第１方向Ｄ１に延びる複数のぶどう棚部材３により、Ｔバー４及びぶどう棚部材３が格子状に配置され、このＴバー４にパネル５が載せられる。第１方向Ｄ１に延びるぶどう棚部材３の一端３ｂ及び他端３ｃ、並びに第２方向Ｄ２に延びるＴバー４の一端４ｂ及び他端４ｃ、のそれぞれは固定構造Ｓ３を介して壁Ｗに固定されている。従って、天井地震力を、第１方向Ｄ１に延びる複数のぶどう棚部材３、及び第２方向Ｄ２に延びる複数のＴバー４を介して壁Ｗに伝達できるので、ブレースを用いずに耐震性を確保することができる。
【0037】
格子状に配置されるぶどう棚部材３及びＴバー４によって、天井面内の水平剛性を確保し、天井に作用する地震力を壁Ｗ及び建物Ｓに直接伝達できるので、ブレースを不要とすることができる。すなわち、天井と建物Ｓの変位を同一に近くすることで天井に作用する地震力を抑制できるため、ぶどう棚部材３及びＴバー４によって高い強度を発現できる。また、ブレースを不要とできるので、天井裏に広いスペースを確保することができ、天井裏に対する配管等の設置を支障なく行うことができる。本実施形態では、壁Ｗに対してぶどう棚部材３及びＴバー４を強固に固定することが可能となるため、天井を支持するための部材（鉛直支持及び耐震用含む）の数を低減させることができる。
【0038】
以上、本開示に係る天井構造の実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、前述した実施形態に限定されることはなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲において変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、本発明は、各請求項に記載した要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。例えば、天井構造の各部の形状、大きさ、数、材料及び配置態様は、前述した実施形態の内容に限られず適宜変更可能である。
【0039】
例えば、前述の実施形態では、壁Ｗに対するぶどう棚部材３及びＴバー４の固定構造Ｓ３がベースプレート１７を備え、建物Ｓの下地材１６及びベースプレート１７を介してぶどう棚部材３及びＴバー４のそれぞれが壁Ｗに固定される例について説明した。しかしながら、壁に対するぶどう棚部材又はＴバーの固定構造は、上記の例に限られず適宜変更可能である。
【0040】
また、吊材及びぶどう棚部材の接合構造、並びにぶどう棚部材及びＴバーの接続構造、についても前述した接合構造Ｓ１及び接続構造Ｓ２に限られず適宜変更可能である。更に、前述の実施形態では、建物Ｓがクリーンルームを有し、天井構造１が当該クリーンルームの天井を構成する例について説明した。しかしながら、本開示に係る天井構造が設置される部屋の種類、及び建物の種類は上記の例に限られず適宜変更可能である。
【符号の説明】
【0041】
１…天井構造、２…吊材、２ｂ…ターンバックル胴、２ｃ…上側吊りボルト、２ｄ…下側吊りボルト、２ｆ…連結部、３…ぶどう棚部材、３ｂ…一端、３ｃ…他端、３ｄ…鋼材、３ｆ…天面部、３ｇ…側面部、３ｈ…底面部、４…Ｔバー、４ｂ…一端、４ｃ…他端、４ｄ…ウェブ、４ｆ…フランジ、５…パネル、６…第１プレート、６ｂ，６ｃ…主面、７…第２プレート、８…第１接合部材、８ｂ…ボルト、８ｃ…ナット、８ｄ…ワッシャ、９…第２接合部材、９ｂ…ボルト、９ｃ…ナット、９ｄ…ワッシャ、１０…ボルト、１１…プレート、１２…ワッシャ、１３…ナット、１４…連結部材、１４ｃ…パネル固定アングル、１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ…ビス、１６…下地材、１７…ベースプレート、１７ｂ…第１板状部、１７ｃ…第２板状部、１８…締結手段、１９…ボルト、２０…ナット、２１…ワッシャ、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向、Ｄ３…第３方向、Ｋ…間隙、Ｌ…仮想直線、Ｓ…建物、Ｓ１…接合構造、Ｓ２…接続構造、Ｓ３…固定構造、Ｗ…壁。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】