(57)【要約】【課題】固体音を低減しつつ耐衝撃性を確保できる二重床構造を提供すること。【解決手段】二重床構造１は、室３の床躯体４の上面に設けられる複数の支持脚１０と、これら複数の支持脚１０に支持される床面材５と、を備える。支持脚１０は、床躯体４の上面に設置された台座２０と、この台座に設けられて略鉛直方向に延びる軸部３０と、この軸部３０の上部に設けられて床面材５を支持する支持部４０と、を備える。室３の中央部に設置される中央部支持脚１０Ａの軸部３０は、鋼製であり、室３の端部に設置される端部支持脚１０Ｂの軸部３０は、合成樹脂製である。【選択図】図２
2014163165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室の床躯体の上面に設けられる複数の支持脚と、
当該複数の支持脚に支持される床面材と、を備える二重床構造であって、
前記支持脚は、前記床躯体の上面に設置された台座と、当該台座に設けられて略鉛直方向に延びる軸部と、当該軸部の上部に設けられて前記床面材を支持する支持部と、を備え、
前記室の中央部に設置される支持脚の軸部は、鋼製であり、
前記室の端部に設置される支持脚の軸部は、合成樹脂製であることを特徴とする二重床構造。
【請求項２】
前記室の中央部に設置される支持脚の台座は、ゴム製であり
前記室の端部に設置される支持脚の台座は、前記室の中央部に設置される支持脚の台座よりもゴム硬度の高いゴム製であることを特徴とする請求項１に記載の二重床構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重床構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築設備や地下鉄などの振動が柱躯体や床躯体を伝わって、床面から固体音として放射される場合がある。そこで、この固体音を低減するため、例えば、乾式二重床が採用される。この乾式二重床は、床躯体の表面に格子状に配置された支持脚と、この支持脚に載せられた床面材と、で構成される。
【０００３】
ここで、支持脚は、床躯体上に設置されたゴムなどの弾性体からなる台座と、この台座の上面に取り付けられて略鉛直方向に延びる合成樹脂製の軸部と、この支柱の上端側に取り付けられた支持部と、を備える（特許文献１参照）。
【０００４】
この支持脚によれば、台座を弾性体としたので、この台座が弾性変形して振動を吸収する。これに加えて、軸部を合成樹脂製としたので、支柱がある程度弾性変形して振動をさらに吸収する。よって、床躯体を伝わる振動が固体音として床面材から放射されるのを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３１４２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、室の中央部では、人や物の移動が頻繁に発生し、床面材に上から衝撃が加わることが多い。よって、室に設置する支持脚の軸部を全て合成樹脂製とすると、耐衝撃性を確保できない場合があった。
【０００７】
本発明は、固体音を低減しつつ耐衝撃性を確保できる二重床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】
【０００８】
請求項１に記載の二重床構造（例えば、後述の二重床構造１）は、室（例えば、後述の室３）の床躯体（例えば、後述の床躯体４）の上面に設けられる複数の支持脚（例えば、後述の支持脚１０）と、当該複数の支持脚に支持される床面材（例えば、後述の床面材５）と、を備える二重床構造であって、前記支持脚は、前記床躯体の上面に設置された台座（例えば、後述の台座２０）と、当該台座に設けられて略鉛直方向に延びる軸部（例えば、後述の軸部３０）と、当該軸部の上部に設けられて前記床面材を支持する支持部（例えば、後述の支持部４０）と、を備え、前記室の中央部に設置される支持脚（例えば、後述の中央部支持脚１０Ａ）の軸部は、鋼製であり、前記室の端部に設置される支持脚（例えば、後述の端部支持脚１０Ｂ）の軸部は、合成樹脂製であることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、室の端部に設置される支持脚の軸部を合成樹脂製とし、室の中央部に設置される支持脚の軸部を鋼製とした。室の中央部では、人や物の移動が頻繁に発生し、床面材に大きな衝撃が加わる可能性が高いため、支持脚の軸部を鋼製として、耐衝撃性を確保する。一方、室の端部では、家具などの重量物が配置されるので、床面材に大きな衝撃が加わる可能性は低いから、支持脚の軸部を合成樹脂製として、振動の吸収性能を高めておく。よって、室全体として、固体音を低減しつつ耐衝撃性を確保できる。
【００１０】
請求項２に記載の二重床構造は、前記室の中央部に設置される支持脚の台座は、ゴム製であり前記室の端部に設置される支持脚の台座は、前記室の中央部に設置される支持脚の台座よりもゴム硬度の高いゴム製であることを特徴とする。
【００１１】
支持脚の台座のゴムは、ゴム硬度が低いほど、共振周波数が低くなって遮音性能が高くなるが、へたりやすくなって、軸部の高さ位置が下がるおそれがある。
室の中央部では、大きな荷重が常に作用するわけではないので、支持脚の台座にゴム硬度の低いゴムを使用しても、台座のゴムのへたりはそれほど大きくない。
【００１２】
一方、家具などの重量物を設置する室の端部では、大きな荷重が常に作用するので、支持脚の台座にゴム硬度の高いゴムを用いて、台座のゴムのへたりを防止する。
なお、ゴム硬度が高くなると、上述のように、共振周波数が高くなり、遮音性能が低くなるおそれがある。しかしながら、室の端部に配置する支持脚の軸部を合成樹脂製としたので、台座に加えて軸部も弾性体としての挙動を示すから、共振周波数が低くなり、遮音性能が低下するのを防止できる。
また、支持脚の軸部を鋼製とした場合には、台座のゴムのみが弾性変形するため、局部的にひずみが生じやすいが、支持脚の軸部を合成樹脂製とした場合には、台座に加えて軸部も弾性変形するため、ひずみが分散し、台座のゴムのへたりをより効果的に防止できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、室の端部に設置される支持脚の軸部を合成樹脂製とし、室の中央部に設置される支持脚の軸部を鋼製とした。室の中央部では、人や物の移動が頻繁に発生し、床面材に大きな衝撃が加わる可能性が高いため、支持脚の軸部を鋼製として、耐衝撃性を確保する。一方、室の端部では、家具などの重量物が配置されるので、床面材に大きな衝撃が加わる可能性は低いから、支持脚の軸部を合成樹脂製として、振動の吸収性能を高めておく。よって、室全体として、固体音を低減しつつ耐衝撃性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る二重床構造の平面図である。
【図２】前記実施形態に係る二重床構造の拡大断面図である。
【図３】支持脚（軸部）１本当たりの荷重に対する動ばね定数の測定結果である。
【図４】各周波数に対する二重床のインピーダンスの平均値を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る二重床構造１の平面図である。
二重床構造１は、壁２で囲まれた室３に設けられている。この二重床構造１は、室３の床躯体４の上面に格子状に配置された複数の支持脚１０と、これら複数の支持脚１０に支持される略矩形状の複数の床面材５と、を備える。
【００１６】
各床面材５は、隅部同士を突き合わせた状態で並んで配置されている。
【００１７】
支持脚１０のうち室の中央部に設置されるものを、中央部支持脚１０Ａとし、室の端部に設置されるものを、端部支持脚１０Ｂとする。
中央部支持脚１０Ａは、４つの床面材５の隅部が集合する部分に配置されている。
端部支持脚１０Ｂは、壁２の近傍に配置されている。
【００１８】
図２は、二重構造１の拡大断面図である。
支持脚１０は、床躯体４の上面に設置された台座２０と、この台座２０に設けられて略鉛直方向に延びる軸部３０と、この軸部３０の上部に設けられて床面材５を支持する支持部４０と、を備える。
【００１９】
中央部支持脚１０Ａの軸部３０は、鋼製であり、中央部支持脚１０Ａの台座２０は、ゴム製である。
一方、端部支持脚１０Ｂの軸部３０は、合成樹脂製であり、端部支持脚１０Ｂの台座２０は、中央部支持脚１０Ａの台座２０よりもゴム硬度の高いゴム製である。
合成樹脂としては、ポリプロピレンやＡＢＳ樹脂などが挙げられる。このような合成樹脂は、ヤング率が鋼材の１／１００〜１／１０００となっている。
【００２０】
このような支持脚１０では、二重床のバネマス系に入力する揺れに対して、軸部３０と台座２０とが一体になって弾性体として機能すると考えられる。ここで、この一体となったばね定数（合成ばね定数）は、ばねである台座とばねである軸部とを直列接続したものと見なすことができる。
すると、合成ばね定数をｋは、軸部のばね定数をｋ１、台座のばね定数をｋ２として、以下の式（１）で表される。
【００２１】
【数１】
2014163165.tif 000003
【００２２】
ここで、軸部のばね定数をｋ１＝αｋ、台座のばね定数をｋ２＝βｋ、とすると、式（１）より、以下の式（２）が成立する。
【数２】
2014163165.tif 000004
【００２３】
この式（２）より、軸部のばね定数が非常に大きい場合、軸部は弾性体として機能しないことが判る。
そこで、軸部が弾性体として機能するための最大のばね定数を数値解析により求めたところ、α＜５β程度であれば、軸部が弾性体として機能することが判った。
【００２４】
図３は、支持脚（軸部）１本当たりの荷重に対する動ばね定数の測定結果である。
動ばね定数が小さくなるほど、共振周波数は低くなる。そして、伝達される振動のピーク周波数に対して二重床構造の共振周波数が低いと、二重床構造が共振するのを防止できることが判っている。
ここでは、長さ５０ｍｍの鋼製の軸部、長さ９０ｍｍの鋼製の軸部、長さ５０ｍｍの合成樹脂製の軸部、および長さ１００ｍｍの合成樹脂製の軸部、の４つについて測定した。
【００２５】
この図３により、以下のことが判る。
すなわち、合成樹脂製の軸部の動ばね定数は、軸部が長くなるほど小さくなる。一方、鋼製の軸部の動ばね定数は、軸部の長さによってそれほど変化しない。
また、支持脚（軸部）１本当たりの荷重が所定範囲（ここでは、概ね１８８Ｎまでの範囲）では、合成樹脂製の軸部の動ばね定数の方が、鋼製の軸部の動ばね定数よりも小さい。
しかし、支持脚（軸部）１本当たりの荷重が上述の所定範囲を越えると、鋼製の軸部の動ばね定数の方が、合成樹脂製の軸部の動ばね定数よりも小さくなる。
【００２６】
ほとんどの場合、支持脚（軸部）１本当たりの荷重は、上述の所定範囲内に収まると考えられる。すると、この所定範囲内では、合成樹脂製の軸部の動ばね定数は、鋼製の軸部の動ばね定数よりも小さくなるため、共振周波数が低くなるから、二重床構造が共振するのを防止して、振動を大きく低減できることになる。
【００２７】
図４は、各周波数に対する二重床のインピーダンスの平均値を示す図である。
これは、二重床の系の振動伝搬をＦＥＭ解析し、二重床の５箇所で各周波数に対するインピーダンスを求めて、これらを平均した値である。
インピーダンスが高いほど、当該周波数に対して床が振動しにくくなるといえる。
【００２８】
実施例は、本実施形態の支持脚の配置の二重床であり、比較例１は、全ての支持脚の軸部を合成樹脂製とした場合であり、比較例２は、全ての支持脚の軸部を鋼製とした場合である。
【００２９】
図４より、以下のことが判る。
周波数が概ね３０Ｈｚ未満では、比較例２の方が比較例１に比べて、インピーダンスが高くなる。しかし、周波数が概ね３０Ｈｚ以上では、比較例１の方が比較例２に比べて、インピーダンスが高くなる。また、概ね６０Ｈｚ以上では、比較例１と比較例２とのインピーダンスレベルの差分が大きくなっている。
【００３０】
本実施例のインピーダンスは、周波数が概ね５０Ｈｚ未満では、比較例２と同程度であるが、周波数が概ね５０Ｈｚ以上では、比較例１と同程度となる。
よって、本実施例によれば、インピーダンスの差分が大きくなる６０Ｈｚ以上の周波数において、全ての支持脚の軸部を合成樹脂製とした比較例１と同程度まで、床の振動を抑えて、遮音性能を期待できることが判る。
【００３１】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）室３の端部に設置される端部支持脚１０Ｂの軸部３０を合成樹脂製とし、室３の中央部に設置される中央部支持脚１０Ａの軸部３０を鋼製とした。室３の中央部では、人や物の移動が頻繁に発生し、床面材５に大きな衝撃が加わる可能性が高いため、中央部支持脚１０Ａの軸部３０を鋼製として、耐衝撃性を確保する。一方、室３の端部では、家具などの重量物が配置されるので、床面材５に大きな衝撃が加わる可能性は低いから、端部支持脚１０Ｂの軸部３０を合成樹脂製として、振動の吸収性能を高めておく。よって、室３の全体として、固体音を低減しつつ耐衝撃性を確保できる。
【００３２】
（２）室３の中央部では、大きな荷重が常に作用するわけではないので、中央部支持脚１０Ａの台座２０にゴム硬度の低いゴムを使用しても、台座２０のゴムのへたりはそれほど大きくない。
【００３３】
一方、家具などの重量物を設置する室３の端部では、大きな荷重が常に作用するので、端部支持脚１０Ｂの台座２０にゴム硬度の高いゴムを用いて、台座２０のゴムのへたりを防止する。
なお、ゴム硬度が高くなると、共振周波数が高くなり、遮音性能が低くなるおそれがある。しかしながら、室３の端部支持脚１０Ｂの軸部３０を合成樹脂製としたので、台座２０に加えて軸部３０も弾性体としての挙動を示すから、共振周波数が低くなり、遮音性能が低下するのを防止できる。
また、中央部支持脚１０Ａでは、台座２０のゴムのみが弾性変形するため、局部的にひずみが生じやすいが、端部支持脚１０Ｂでは、台座２０に加えて合成樹脂製の軸部３０も弾性変形するため、ひずみが分散し、台座２０のゴムのへたりをより効果的に防止できる。
【００３４】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１…二重床構造
２…壁
３…室
４…床躯体
５…床面材
１０…支持脚
１０Ａ…中央部支持脚
１０Ｂ…端部支持脚
２０…台座
３０…軸部
４０…支持部
【図１】
2014163165.tif 000005
【図２】
2014163165.tif 000006
【図３】
2014163165.tif 000007
【図４】
2014163165.tif 000008