(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の床を構成するコンクリート造のスラブの上面側もしくは下面側に、該スラブに対して面内方向に相対変形可能な状態で板体を全面的に積層するとともに、それらスラブと板体との間に粘弾性体を部分的に接着状態で挟み込み、該粘弾性体のない部分における前記スラブと前記板体との間にそれらを非付着状態に維持する縁切り材を介装してなることを特徴とする制振床。
【請求項２】
前記板体は前記スラブ上に打設されたモルタルからなる仕上床であることを特徴とする請求項１記載の制振床。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物の床の構造に係わり、特に上下方向の振動を抑制し得る制振床に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の建物は、プラン自由度向上を目的とする大スパン化と、各種建築材料の高性能化による軽量化が推進され、それに伴い建物の床を構成するコンクリート造のスラブも大スパンかつ軽量なものとなってきている。そのような大スパンかつ軽量の床は構造的強度は支障はないものの上下方向に振動を生じやすくかつ固有周期が長くなる傾向にあるので、振動により居住性能が悪化するといった問題も生じてきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
床の振動に対処するものとして、地震に対する高度の安全性や信頼性が要求される機器や振動を極度に嫌う精密機器を対象とする特殊かつ大掛かりな免震床装置や免震床システムも開発されているが、床自体の振動を抑制し得て通常の建物に広く適用することのできる有効な手段が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の制振床は、建物の床を構成するコンクリート造のスラブの上面側もしくは下面側に、該スラブに対して面内方向に相対変形可能な状態で板体を全面的に積層するとともに、それらスラブと板体との間に粘弾性体を接着状態で挟み込んでなるものである。前記粘弾性体は前記スラブと前記板体との間に全面的に挟み込むのではなく、粘弾性体を部分的に挟み込んで、粘弾性体のない部分にはスラブと板体との間に縁切り材を介装してそれらを非付着状態に維持する。前記板体としては前記スラブ上に打設されたモルタルからなる仕上床を採用することが良い。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の制振床の原理を説明するための参考例を示す断面図で、符号１はスラブ、２はその上面に全面的に形成された仕上床、３はそれらの間に全面的に挟み込まれた粘弾性体である。
【０００６】
スラブ１は通常の鉄筋コンクリート造のものであり、仕上床２はそのスラブ１上にモルタルが打設されることで形成されたものである。その仕上床２は目地を設けることなくスラブ１と同面積の１枚ものとして形成する。粘弾性体３は自身の粘性抵抗力により減衰効果を発揮するもので、具体的にはたとえばゴムアスファルト系のもの、アスファルト系のもの、アクリル系のもの、高減衰ゴム系のもの等が好適に採用可能である。
【０００７】
上記構造の制振床を施工するには、スラブ１を通常の施工法により形成した後、その上面に高温溶融状態の粘弾性体３を流し込み、それが固化した後に、その上にモルタルを打設して仕上床２を形成すれば良い。以上によりスラブ１と仕上床２との間に粘弾性体３が自ずと双方に接着された状態で挟み込まれることになり、スラブ１と仕上床２とは面内方向に相対変形可能な状態で積層されことになる。
【０００８】
あるいは他の施工法として、粘弾性体３を予めシート状に形成しておいてそれをスラブ１上に敷設して接着しても良いし、２枚の薄鋼板の間に粘弾性体３を挟み込んだ製品を予め製作しておいてそれをスラブ１と仕上床２の双方にシヤーキーを用いて固定したり接着することも考えられる。
【０００９】
上記構造の制振床は、この制振床自体が振動して上下方向に撓むように変形した際にはスラブ１と仕上床２とが面内方向でずれるように相対変形し、それらの間で粘弾性体３が変形してその粘性抵抗力により床振動を抑制し減衰せしめる効果が得られる（その詳細は図４により後述する）。つまり、この制振床自体が粘弾性ダンパーとして機能するものであり、軽量かつ大スパンの床であってもその振動を十分に抑制することができるものである。
【００１０】
なお、上記制振床の各部の寸法は適宜で良く、通常は粘弾性体３の厚さｔ1は数ｍｍ程度以下、仕上床２の厚さｔ2は２０〜５０ｍｍ程度で十分であるが、仕上床２の単位面積当たりの軸剛性（面内剛性）をスラブ１のそれの１０％以上とすることが好ましく、具体的には仕上床２の厚さｔ2をスラブ１の厚さｔ0の１０％以上とすることが好ましい。そして、必要であれば、仕上床２に補強用の金網や鉄筋を埋設することで振動による割れや座屈防止を図れば良い。
【００１１】
図２は本発明の第１実施形態を示すものである。上記の参考例ではスラブ１と仕上床２との間に粘弾性体３を全面的に設けたものとしたが、本第１実施形態では粘弾性体３を部分的に設けたものである。この場合も参考例と同様の効果が得られるが、この場合においては粘弾性体３の幅（および長さ）寸法ｂは少なくとも粘性体３の厚みｔ１の１０倍程度以上とすることが好ましい。また、この場合において、粘弾性体３のない部分においてスラブ１と仕上床２が強固に固着してしまうと、それらの相対変形が損なわれて粘弾性体３の変形が阻害され、したがって振動抑制効果が損なわれるから、スラブ１と仕上床２との間に剥離剤やシート等の縁切り材４を介装してスラブ１と仕上材２とが相対変形し得る状態を維持する。
【００１２】
図３は第２実施形態を示すものである。上記第１実施形態は大スパンの床、特に短辺寸法が６ｍ以上の床に適用して好適なものであるが、本第２実施形態は第１実施形態の構造を片持ちのスラブ１に適用したものであり、特に振動の生じやすい跳ね出し長さが２ｍ以上となる場合においてもその振動を十分に抑制し得るものとなる。
【００１３】
図４は図２に示した第１実施形態の制振床を例にとって本発明の制振床の振動減衰作用についてより詳細に説明するものである。（ａ）はこの制振床が振動して下方に撓んだ状態を示している。この場合、スラブ１と仕上床２との間に挟み込まれている粘弾性体３は（ｂ）に示すように剪断力Ｐを受けて一方向に変形し、制振床が上方に撓んだときには粘弾性体３は逆方向に変形する。（ｃ）は上記のような振動により粘弾性体３が両方向に繰り返し受ける剪断力Ｐと変位量δとの関係を示す履歴特性であり、図中の閉鎖曲線内の面積に相当するエネルギーが吸収されることになる。
【００１４】
以上のように、上記各実施形態の制振床は、スラブ１と仕上床２との間に粘弾性体３を部分的に挟み込んでそれ以外の部分には縁切り材を介装するという簡便な構成で十分な振動抑制効果が得られるものであり、歩行や車両通行等の内部の振動源による振動に対してはもとより、交通振動等の外部の振動源による振動や地震時における振動にも効果的であり、振動に対する建物性能や居住性を向上させることができる。
【００１５】
そして、上記制振床は、粘弾性体３の種類や厚さ、面積を調節することで所望の減衰性能が得られるように調節することが可能である。また、従来一般のスラブ１に対して、粘弾性体３と仕上床２を合わせてもせいぜい数十ｍｍの厚さのものを積層するだけで良いので、室内空間を圧迫することはないし、既設建物に対して適用することも可能である。
【００１６】
また、その施工に際しては何等特殊な素材や工具を必要としないので施工を容易に行い得るし、大きなコスト増にもならない。しかも、粘弾性体３の耐久性や耐候性は問題とならないし、クリープ変形が問題となることもないので基本的に保守は不要であり、万一火災や大地震により残留変形が生じた際には、スラブ１が健全であれば仕上床２と粘弾性体３を撤去して再施工することで容易に復旧することができる。
【００１７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなくさらに種々の変形や応用が可能である。たとえば、仕上床２はモルタルにより形成することに限るものではなく、振動時に粘弾性体３に対して変形を与えうるものである限りにおいてＰＣ版等の他の板体の採用も可能である。また、最終的な床の仕上をタイル貼りや石貼りとする場合には上記の仕上床２をその下地として利用すれば良い。換言すれば、タイル貼りや石貼りの床の下地としてのモルタル層を上記の仕上床２として利用して制振床を構成することができる。
【００１８】
また、上記各実施形態はスラブ１の上面に設けた仕上床２との間に粘弾性体３を設けたが、その天地を逆にした形態、つまり、スラブ１の下面側に上記仕上床２と同様の板体を設けてそれらの間に粘弾性体３を挟み込むことでも同様の効果が得られる。その場合、スラブ１下面に設ける板体としては上記仕上床２と同様にモルタルからなるものでのでも良いし、あるいはたとえばＰＣ版や鋼板等の他の板体も採用可能であり、スラブ１下面を直仕上する場合にはその板体を仕上天井を兼ねるものとすることができる。ただし、いずれにしてもスラブ１からの脱落や剥離に対する対策は必要となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように、本発明の制振床は、建物の床を構成するコンクリート造のスラブの上面側もしくは下面側に、該スラブに対して面内方向に相対変形可能な状態で板体を全面的に積層するとともに、それらスラブと板体との間に粘弾性体を接着状態で挟み込んでなるものであるから、簡便な構成でありながらこの制振床自体が粘弾性ダンパーとして機能して優れた振動抑制効果が得られ、したがって軽量かつ大スパンの床であってもその振動を十分に抑制することができ、建物性能や居住性を改善することができる。特に、スラブと板体との間に粘弾性体を部分的に挟み込んで粘弾性体のない部分にはスラブと板体とを非付着状態に維持するための縁切り材を介装したことにより、スラブと板体との相対変形が拘束されることなく振動抑制効果が確実に得られる。そして、スラブ上に打設したモルタルからなる仕上床を板体として採用すればそれ自体を床仕上材ないし床下地材として利用できるから合理的である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の原理を説明するための参考例を示す図である。
【図２】  本発明の第１実施形態を示す図である。
【図３】  本発明の第２実施形態を示す図である。
【図４】  本発明の振動減衰作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１  スラブ
２  仕上床（板体）
３  粘弾性体
４  縁切り材
【図１】
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【図２】
0003713653.tif 000003
【図３】
0003713653.tif 000004
【図４】
0003713653.tif 000005