(57)【要約】【課題】斜め部材や引張材の耐震部材を設置することなく、天井クリアランスを不要として気密性を確保することができる。【解決手段】吊り部材６を介して建物躯体の上部構造に吊り下げ支持され、斜め部材や引張材からなる耐震部材が設置されない吊り天井をなす天井パネル４と、天井パネル４の端部４ｃの上面に連結された水平力伝搬部材５と、を備え、天井パネル４の端部４ｃは、水平力伝搬部材５を介して建物躯体又は建物躯体の受梁１３に接合された構成の耐震天井構造を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吊り部材を介して建物躯体の上部構造に吊り下げ支持され、斜め部材や引張材からなる耐震部材が設置されない吊り天井をなす天井パネルと、
前記天井パネルの端部の上面に連結された水平力伝搬部材と、を備え、
前記天井パネルの端部は、前記水平力伝搬部材を介して前記建物躯体又は前記建物躯体の支持構造部に接合されていることを特徴とする耐震天井構造。
【請求項２】
前記支持構造部は、前記建物躯体の柱間に架設された受梁であって、
前記水平力伝搬部材と前記受梁との間には、前記水平力伝搬部材と前記受梁との上下方向の間隔を調整して固定可能な高さ調整部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の耐震天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐震天井構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば学校、病院、生産施設、体育館、プール、空港ターミナルビル、オフィスビル、劇場、シネコン等の建物の天井として、吊り天井が多用されている。このような吊り天井は、水平の一方向に所定の間隔をあけて並設される複数の野縁と、野縁に直交し、水平の他方向に所定の間隔をあけて並設され、複数の野縁に一体に接続して設けられる複数の野縁受けと、下端を野縁受けに接続し、上端を上階の床材等の上部構造（建物躯体）に固着して配設される複数の吊りボルト（吊り部材）と、野縁の下面にビス留めなどによって一体に取り付けられ、下階の天井面を形成する天井パネルと、を備えて構成されている。
【０００３】
一方、このように野縁及び野縁受けの天井下地と天井パネルを吊り部材で吊り下げ支持してなる吊り天井は、地震時に作用する水平方向の加速度を受けて横揺れが発生する。天井パネルは、建物躯体と構造上別々の挙動となり、横揺れが増幅する傾向にあるため、天井パネルが壁や、柱、梁などの建物躯体に衝突して破損し、脱落が生じるおそれがあった。
【０００４】
このような吊り天井の脱落を防止するために、耐震部材として斜め部材を設置する方法や国土交通省告示第７９１号に記載される天井周囲に地震力を負担する壁等を配置する方法が知られている。
その他の例として、例えば特許文献１に示すような、天井パネルの下方に且つ天井パネルに沿って横方向に配設された略棒状の引張材を備え、この引張材を、両端部をそれぞれ建物躯体に接続して配設するとともに、両端部の間の中間部を天井パネルの下方から天井パネル及び／又は野縁に接続固定手段で接続固定して配設することで天井パネルと建物躯体を同調させて、天井パネルの耐震性能を高めた耐震天井構造や吊り天井ではないが支柱と梁で構成されたぶどう棚に直接天井を留め付ける直天井が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７７８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
空気中の粉塵量の制御が要求されるクリーンルームは、気密性を確保するために天井周囲の壁や柱、梁等と天井を構成する部材とのクリアランス（以後、天井クリアランスと呼ぶ）が無いものが好ましい。また、クリーンルームでは、天井裏に多くの設備を有するために耐震部材との干渉が課題となる。
【０００７】
耐震部材として斜め部材を設置する方法は、天井パネルが吊元の上部構造と同調して動き天井周囲の柱や壁と異なる動きをするために、天井周囲に気密性の保持が困難なクリアランスが必要であり、天井周囲に地震力を負担する壁等を配置する方法の場合は、日常的には天井周囲にクリアランスは無いが、地震時には天井パネルと地震力を負担する壁等が衝突して隙間ができるためクリーンルームの気密性が失われてしまう。
【０００８】
ぶどう棚に直接天井を留め付ける直天井や天井パネルの下面に引張材を配置して耐震性をもたせた特許文献１のような構造にすると、地震時にも気密性を保持し易くなる。ところが、ぶどう棚を用いた直天井の場合には、コスト高や荷重増の課題に加えて、天井内設備との干渉調整等による天井懐高さの増加により、天井面の高さが低くなってしまうという問題があった。
【０００９】
また、特許文献１のように天井パネルの下面に引張材を配置して耐震性をもたせた構造にすると、粉塵の付着防止の観点から天井面の凹凸を好まないクリーンルームの要求性能に対して問題があり、引張材を用いるため支持点間を直線で結ぶ鋼材配置が必須の構成となる制限を受けることから、その点で改善の余地があった。
【００１０】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、斜め部材や引張材の耐震部材を設置することなく、天井クリアランスを不要として気密性を確保することができる耐震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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る耐震天井構造は、吊り部材を介して建物躯体の上部構造に吊り下げ支持され、斜め部材や引張材からなる耐震部材が設置されない吊り天井をなす天井パネルと、前記天井パネルの端部の上面に連結された水平力伝搬部材と、を備え、前記天井パネルの端部は、前記水平力伝搬部材を介して前記建物躯体又は前記建物躯体の支持構造部に接合されていることを特徴としている。
【００１２】
本発明では、天井パネルの端部を水平力伝搬部材を介して天井面高さ付近の建物躯体、又は建物躯体に設けられた支持構造部に接合することで、面内剛性の高い天井パネルの特性を用いて地震時に作用する天井部の水平慣性力を確実に建物躯体に伝搬させ、又は支持構造部を介して建物躯体に伝搬させることができ、天井部が建物躯体と一体に水平方向に挙動する。すなわち、天井部の揺れの増幅を抑制し、従来のように天井部が建物の壁、柱、梁などの躯体に衝突することを防止できる。
【００１３】
また、本発明では、上述したように天井部が層間変位の影響を受けにくい天井面高さ付近の建物躯体又は支持構造部と一体に水平方向に挙動するため、天井面と建物躯体との間の気密性を確保することができる。そのため、天井面と建物躯体との間に水平方向のクリアランスを設ける必要がなくなり、クリーンルーム等の平常時、地震時ともに気密性が要求される建物に適用することができる。
さらに、本発明では、天井パネルの端部に水平力伝搬部材が設けられる以外に耐震部材が配置されることがないので、設備配置等の自由度が確保され、意匠性が低下することもない。
【００１４】
また、本発明に係る耐震天井構造は、前記支持構造部は、前記建物躯体の柱間に架設された受梁であって、前記水平力伝搬部材と前記受梁との間には、前記水平力伝搬部材と前記受梁との上下方向の間隔を調整して固定可能な高さ調整部材が設けられていることを特徴としてもよい。
【００１５】
この場合には、天井パネルと受梁との間の上下方向の間隔に合わせた寸法の高さ調整部材を配置することができ、天井パネルと受梁との接合を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の耐震天井構造によれば、斜め部材や引張材の耐震部材を設置することなく、天井クリアランスを不要として気密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による耐震天井構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示す耐震天井構造を第２横方向から見た側断面図である。
【図３】図２に示す耐震天井構造において、天井パネルと、水平力伝搬部材を介した受梁との接合部分の要部を示す側断面図である。
【図４】図１に示す耐震天井構造の１区間を上方から見た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態による耐震天井構造について、図面に基づいて説明する。
【００１９】
本実施形態による耐震天井構造１は、図１及び図２に示すように、例えば天井の密閉性が要求されるクリーンルーム、生産工場、研究施設等の建物の天井に採用されている。この耐震天井構造１は、新設の建物は勿論、既設の建物を耐震化する改修工事にも適用される。
【００２０】
耐震天井構造１は、吊り部材６を介して建物躯体のスラブ等の上部構造１１に吊り下げ支持される野縁受け２と、野縁受け２に取り付けられる野縁３と、野縁３の下面３ａに取り付けられた天井パネル４と、天井パネル４の端部４ｃにおける上面４ｂ、及び建物躯体に設けられる支持構造部（後述する受梁１３）を接合する水平力伝搬部材５と、を備えている。
【００２１】
野縁３は、例えばＪＩＳ Ａ ６５１７に規定される薄板鋼材であり、水平に延設され、且つ水平の一方向（図１及び図２で紙面左右方向）の第１横方向Ｘ１に所定の間隔をあけて平行に複数配設されている。
【００２２】
野縁受け２は、例えばＪＩＳ Ａ ６５１７に規定される薄板鋼材であり、第１横方向Ｘ１に沿って水平に延設され、且つ水平の他方向で第１横方向Ｘ１に直交する第２横方向Ｘ２（図２で紙面に直交する方向）に所定の間隔をあけて平行に複数配設されている。野縁受け２は、野縁３と交差するように配設されるとともに、複数の野縁３上に載置した状態で配設される。そして、各野縁受け２は、野縁３と交差する部分で、野縁接続用金具（以下、クリップ２２という）を使用することにより野縁３に接続されている。
【００２３】
吊り部材６は、円柱棒状に形成されるとともに外周面に雄ねじの螺刻を有する吊りボルトであり、上端を上階の床材等の上部構造１１に固着、または鋼製の根太等に緊結して垂下され、下端側を、吊り部材接続用金具であるハンガー６０を用いることにより野縁受け２に接続して複数配設されている。また、複数の吊り部材６は、所定の間隔をあけて分散配置されている。
【００２４】
天井パネル４は、図３に示すように、例えば２枚のボードを貼り付けて一体に積層形成したものであり、例えば天井付帯設備等の重量と併せて、例えば１ｍ２あたり３０ｋｇ以下の重量で形成されている。天井パネル４は、複数の野縁３の下面３ａにビス４１によってビス留めされることで設置されている（図２参照）。なお、天井パネル４は、１枚および３枚以上のボードで構成されていてもよい。
【００２５】
このように耐震天井構造１では、吊り部材６を介して上部構造１１に、野縁３と野縁受け２と天井パネル４とが吊り下げ支持されている。また、野縁３と野縁受け２によって天井下地が形成され、この天井下地に取り付けた天井パネル４によって天井部が形成される。そして、この天井部によって天井面４ａが形成されている。
【００２６】
天井パネル４は、図３及び図４に示すように、後述する受梁１３の下方に延在するとともに、水平力伝搬部材５を介して受梁１３（支持構造部）の下端１３ａに接合されている。
【００２７】
このように構成される天井パネル４は、地震時に天井面構成部材（野縁受け２、野縁３、天井パネル４）に働く水平方向の慣性力を支持構造体（受梁１３）に伝搬させる部材として機能している。
【００２８】
建物躯体１０は、図１及び図２に示すように、壁、柱、梁、床等の建物の主要構造部である。建物躯体１０に設けられる支持構造部としては、隣り合う柱１２、１２同士を水平方向に架設するように一体に接合されて所定の高さに配置された受梁１３を有している。
【００２９】
柱１２は、第１横方向Ｘ１及び第２横方向Ｘ２に所定の間隔をあけて複数設けられていてもよい。例えば、柱１２のスパンとして、１０ｍ以上×１０ｍ以上に設定することができる。
【００３０】
受梁１３は、図２に示すように、地震時に天井面構成部材（野縁受け２、野縁３、天井パネル４）に発生する水平慣性力を支持し、柱１２、１２間に水平に配置される。受梁１３は、野縁３及び野縁受け２と平行な第１横方向Ｘ１と第２横方向Ｘ２に沿って延在するように複数設けられている（図４参照）。受梁１３のウェブ１３Ａの両面には、梁長方向に直交する方向に平面を向けた補強リブ１３１が長さ方向に間隔をあけて接合されている。
また、受梁１３には、梁長方向に所定の間隔をあけて上部構造から支持された吊材１３２によって吊り支持されている。吊材１３２を設けることで、受梁１３の自重による撓みを防止できる。
【００３１】
柱１２及び受梁１３として、例えばＨ形鋼、Ｉ形鋼、溝形鋼などの形鋼や角鋼管などの管材や鉄筋コンクリート造のものを採用できる。本実施形態の受梁１３では、Ｈ形鋼が採用されており、例えばＨ−５００×２００×１０×１６を横向き（ウェブ１３Ａを横向き）に配置されている。
【００３２】
水平力伝搬部材５は、図３に示すように、断面Ｌ字形の鋼材であって、一片の横板５１が複数のビス４１によって天井パネル４に固定され、横板５１に直交する他片の縦板５２が複数のねじ７１によって高さ調整部材７に固定されている。
【００３３】
高さ調整部材７は、水平力伝搬部材５と受梁１３との間において、水平力伝搬部材５と受梁１３との上下方向の間隔を調整して固定可能に設けられている。高さ調整部材７は、矩形状の鋼板であって、上部にボルト穴が形成され、このボルト穴を使用してボルト７２の締結により受梁１３の下側の補強リブ１３１に固定されている。高さ調整部材７の下部は、複数のねじ７１により水平力伝搬部材５の縦板５２に固定されている。
【００３４】
このように構成される高さ調整部材７では、天井パネル４と受梁１３との上下方向の間隔に合わせた位置で、天井パネル４と受梁１３との各々にねじ７１やボルト７２によって固定することで、天井パネル４と受梁１３とを所定の高さで接合する。
【００３５】
ここで、本実施形態の水平力伝搬部材５の設計例について説明する。
先ず、１箇所の水平力伝搬部材５が負担する天井面４ａにおける地震時の水平慣性力は、（１）式により安全側の数値を算定する。なお、水平力伝搬部材５は、高さ調整部材７を含んだものとする。
例えば、最大設計用水平震度（ｍａｘＫ）を２．２、天井の最大設計用荷重（ｍａｘＷ）を３０ｋｇ／ｍ２×９．８Ｎ／ｋｇ、水平力伝搬部材の最大設置間隔（支配幅）（ｍａｘｂ）を１０ｍ（ここでは１０ｍ／２とする）、水平力伝搬部材の最大支点間距離（ｍａｘｌ）を２．５ｍとしたとき、（１）式より水平力伝搬部材の最大張力（ｍａｘＨ）は８０８５Ｎとなる。
【００３６】
【数１】
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【００３７】
次に、上述した耐震天井構造の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、図３に示すように、天井パネル４の端部４ｃを水平力伝搬部材５を介して天井面高さ付近の受梁１３に接合することで、面内剛性の高い天井パネル４の特性を用いて地震時に作用する天井部の水平慣性力を確実に建物躯体に伝搬させ、又は受梁１３を介して建物躯体に伝搬させることができ、天井部が建物躯体と一体に水平方向に挙動する。すなわち、天井部の揺れの増幅を抑制し、従来のように天井部が建物の壁、柱、梁などの躯体に衝突することを防止できる。
【００３８】
また、本実施形態では、上述したように天井部が層間変位の影響を受けにくい天井面高さ付近に設置された受梁１３と一体に水平方向に挙動するため、天井面４ａと建物躯体との間に水平方向のクリアランスを設ける必要がなくなり、クリーンルーム等の平常時、地震時ともに気密性が要求される建物に適用することができる。
さらに、本実施形態では、天井パネル４の端部４ｃに水平力伝搬部材５が設けられる以外に耐震部材が配置されることがないので、設備配置等の自由度が確保され、意匠性が低下することもない。
【００３９】
また、本実施形態では、天井パネル４と受梁１３との間の上下方向の間隔に合わせた寸法の高さ調整部材７を配置することができ、天井パネル４と受梁１３との接合を容易に行うことができる。
【００４０】
上述のように本実施形態による耐震天井構造１では、斜め部材や引張材の耐震部材を設置することなく、天井クリアランスを不要として気密性を確保することができる。
【００４１】
以上、本発明による耐震天井構造の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００４２】
例えば、本実施形態では、高さ調整部材７を使用して天井パネル４に固定された水平力伝搬部材５と受梁１３とを接合する構成としているが、高さ調整部材７を省略することも可能である。
【００４３】
また、本実施形態では、天井パネル４を支持構造部であるＨ形鋼の受梁１３に接合する構成としているが、この受梁１３であることに制限されるものではない。例えば、支持構造部として角型鋼管の受梁であってもよいし、鉄筋コンクリート造の受梁であってもかまわない。さらに、天井パネル４の接合部として梁材であることに限定されず、例えば天井パネル４を建物躯体である柱１２に対して水平力伝搬部材を介して接合される構成としてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、野縁受け２と野縁３を用いた吊り天井としているが、このような構成に限定されることはない。例えば、野縁受け２と野縁３を用いることなく、Ｔバーを用いた吊り天井の構造でもよい。
【００４５】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【００４６】
１  耐震天井構造
２  野縁受け
３  野縁
４  天井パネル
４ａ  天井面
４ｂ  上面
４ｃ  端部
５  水平力伝搬部材
６  吊り部材
７  高さ調整部材
１０  建物躯体
１１  上部構造
１２  柱
１３  受梁（支持構造部）
Ｘ１  第１横方向
Ｘ２  第２横方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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