(57)【要約】【課題】床重量をアップさせることなく、良好に重量床衝撃音を低減できるようにした床構造を提供する。【解決手段】縦梁１ａ、１ｂと横梁１ｃ、１ｄにより矩形に組まれた梁１と、対向配置された横梁１ｃ、１ｄに両端が連結固定されて並列状に配置され梁１とともに上階の床を支持する複数本の床根太２、…、２とを有する床構造において、床根太２、…、２の側面に、それぞれゴム弾性体３３ａ及びマス部材３３ｂからなる３個のダイナミックダンパ３３、３３、３３を有する制振装置３、…、３を設置する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置された梁に両端が連結固定されて並列状に配置され前記梁とともに上階の床を支持する床根太を有する床構造において、
前記床根太の複数箇所に、ばね部材及びマス部材からなるダイナミックダンパが設置されていることを特徴とする床構造。
【請求項２】
前記ダイナミックダンパは、前記床根太の側面に取付けられている請求項１に記載の床構造。
【請求項３】
前記ダイナミックダンパは、隣り合う前記床根太と、その隣り合う前記床根太の間に配置されて天井を支持する天井根太との間に形成される空間内に設置されている請求項１又は２に記載の床構造。
【請求項４】
前記ダイナミックダンパは、１箇所に１個以上設置されている請求項１〜３に記載の床構造。
【請求項５】
前記ダイナミックダンパは、床固有値の上下の範囲で複数種類の共振周波数を有するようにチューニングされている請求項１〜４に記載の床構造。
【請求項６】
前記ダイナミックダンパは、１箇所以上の設置箇所で共振周波数が異なるようにチューニングされている請求項１〜５に記載の床構造。
【請求項７】
前記ダイナミックダンパの前記マス部材の総合質量は、床材の総合質量の２〜２５％である請求項１〜６に記載の床構造。
【請求項８】
前記ダイナミックダンパの１個の前記マス部材の質量は、床材の総合質量の０．０５〜１．０％である請求項１〜７に記載の床構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば一般住宅や集合住宅（アパート、マンション）等の建築構造物の床構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般住宅等においては、床に飛び跳ねや踏み台からの降下等による衝撃が加わると振動が発生し、その振動が不快音や不快震動等の原因となることから問題となる。特に、複数階建ての戸建住宅や集合住宅等においては、居室や廊下の床に発生する振動や衝撃音が階下に直接的に伝搬されるため、階下の住人にとっては甚だしい騒音となる場合がある。
【０００３】
そこで、一般住宅等の床に発生する振動や衝撃音を抑制するために、従来より種々の対策が講じられており、例えば特許文献１〜４に開示された床構造が知られている。特許文献１には、根太上に床材として張設される二層の合板の間に石膏ボードを張設することにより、防耐火性能及び遮音性能の向上を図った床構造が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２及び３には、床根太上に配設される床下地板と床仕上げ板との間に緩衝シート材や制振シート等の遮音シートを介在させることにより、防音効果や軽量床衝撃音遮断性能の向上を図った床構造が開示されている。さらに、特許文献３及び４には、根太の下側に多孔板を配設し、根太の上側に床下地材を配設して中空部を形成し、その中空部に吸音材を設けることにより、軽量床衝撃音遮断性能の向上を図った床構造が開示されている。
【０００５】
ところで、建築構造物の床の遮音性能は、ＪＩＳ・Ａ１４１８−２「建築物の床衝撃音遮断性能の測定方法・第２部：標準重量衝撃源による方法」に基づいて一般に評価されている。この評価において、上記特許文献１〜３のように石膏ボードや遮音シートを敷設した場合や、上記特許文献３及び４のように吸音材を設けた場合の遮音性能は、重量床衝撃音（６３Ｈｚ帯域）のレベル等級がＬＨ７０程度となっている。したがって、石膏ボードや遮音シート或いは吸音材等を設けることによって、重量床衝撃音を良好に低減させることは困難である。
【０００６】
なお、床の遮音性能を向上させる方策としては、床重量を重くする方法が有効である。しかし、この方法を採用する場合には、床重量がアップするのに伴い、躯体や基礎を大きくしたり頑強に補強する必要があるため、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを招くこととなる。そのため、床重量を重くする方法には限界がある。
【特許文献１】特開平６−５７８６１号公報
【特許文献２】特開平６−３２２９５１号公報
【特許文献３】特開２００１−１３２１５１号公報
【特許文献４】特開平１１−８１５３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、床重量をアップさせることなく、良好に重量床衝撃音を低減できるようにした床構造を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明は、対向配置された梁に両端が連結固定されて並列状に配置され前記梁とともに上階の床を支持する床根太を有する床構造において、前記床根太の複数箇所に、ばね部材及びマス部材からなるダイナミックダンパが設置されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の床構造では、上階の床に、飛び跳ねや踏み台からの下降等による衝撃が加わって振動や衝撃音が発生すると、その振動や衝撃音が床を支持する床根太に伝達されることにより、床根太も振動する。このとき、床根太に設置されたダイナミックダンパが床根太等と共振することによって、床の振動が効果的に減衰され、下階へ伝播される重量床衝撃音が効果的に低減される。これにより、本発明の床構造では、ダイナミックダンパが床根太の複数箇所に設置されているので、床重量をアップさせることなく、良好に重量床衝撃音を低減させることが可能となる。
【００１０】
本発明において用いられるダイナミックダンパは、基部に固着されたばね部材と該ばね部材に弾性支持されたマス部材とからなるものである。このダイナミックダンパは、床根太の側面の複数箇所に略均等に分散した状態に設置されるのが好ましく、１箇所に１個以上のダイナミックダンパが設置される。１箇所に複数個のダイナミックダンパを設置する場合には、複数個のダイナミックダンパを有する１個の制振装置を１箇所に設置するようにしてもよい。このような制振装置を採用する場合には、複数個のダイナミックダンパにより複数種類の共振周波数を有するようにチューニングすることができる。
【００１１】
ダイナミックダンパの共振周波数は、梁や床根太上に配設される床の固有値（振動卓越周波数）に合わせて、６３Ｈｚ帯域（４５〜９０Ｈｚ）の範囲にチューニングされているのが好ましい。このようにすれば、ダイナミックダンパを効果的に機能させることができるので、より良好な重量床衝撃音の低減が期待できる。なお、１箇所以上の設置個所でダイナミックダンパの共振周波数が異なるようにチューニングすることによって、床固有値（床の振動卓越周波数）の上下の範囲で複数種類の共振周波数を有するように設定することができる。このようにすれば、振動低減を目的とする周波数に幅をもたせることができるので、構造物件の違い等による天井固有値のバラツキを吸収することが可能となり、ダイナミックダンパの振動低減機能をより確実に発揮させることができる。
【００１２】
ダイナミックダンパの振動低減効果をより良好に発揮させるためには、ダイナミックダンパのマス部材の総合質量が、床材の総合質量の２〜２５％とされているのが好ましい。マス部材の総合質量が床材の総合質量の２％未満であると、ダイナミックダンパによる十分なダンパ効果を期待できなくなる。逆に、マス部材の総合質量が床材の総合質量の２５％を越えると、躯体や基礎を大きくしたり頑強に補強する必要があり、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを招くこととなる。
【００１３】
また、ダイナミックダンパの１個のマス部材の質量は、床材の総合質量の０．０５〜１．０％とされているのが好ましい。１個のマス部材の質量が床材の総合質量の０．０５％未満であると、ダイナミックダンパによる十分なダンパ効果を期待できなくなる。逆に、１個のマス部材の質量が床材の総合質量の１．０％を越えると、マス部材の揺れが少なくなり、ダイナミックダンパによるダンパ効果が期待できなくなる。
【００１４】
本発明において、ダイナミックダンパが設置される床根太は、対向配置された梁に両端が連結固定されて並列状に配置され、梁とともに上階の床を支持するものである。一般的な床構造では、床根太に下階の天井材が直接取付けられるが、吊り天井方式の床構造の場合には、下階の天井材を支持する天井根太が、床根太とは別個に設けられ、隣り合う床根太の間に配置される。この場合、ダイナミックダンパは、隣り合う床根太と、その隣り合う床根太の間に配置された天井根太との間に形成される空間内で、床根太に取付けられる。なお、床根太は、木製や金属製のものなど従来より使用されているものを採用することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の床構造は、梁とともに上階の床を支持する床根太の複数箇所に、ばね部材及びマス部材からなるダイナミックダンパが設置されているため、石膏ボードや遮音シート等では低減できなかった重量床衝撃音を、床重量をアップさせることなく、良好に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本実施形態に係る床構造の平面図であって床が配設されていない状態で上階から見下ろした状態を示す図であり、図２はその床構造の断面図であって図１のII−II線矢視断面図であり、図３は床根太にダイナミックダンパが取付けられた状態を示す平面図であり、図４は図３におけるIV−IV線矢視断面図であり、図５は図３において矢印Ａ方向から見た側面図である。
【００１７】
本実施形態の床構造は、図１及び図２に示すように、矩形に組まれた梁１と、梁１に両端が連結固定されて並列状に配置された複数の床根太２、…、２と、床根太２、…、２の側面に取付けられそれぞれ３個のダイナミックダンパ３３、３３、３３を有する制振装置３、…、３と、から構成されている。
【００１８】
梁１は、木材が採用されており、２本の縦梁１ａ、１ｂと、その縦梁１ａ、１ｂの両端どうしを結ぶ２本の横梁１ｃ、１ｄとにより矩形に組まれている。縦梁１ａ、１ｂの芯−芯間寸法と横梁１ｃ、１ｄの芯−芯間寸法は、いずれも３６００ｍｍとされている。
【００１９】
床根太２、…、２は、本実施形態では木製のものが７本採用されており、対向配置された横梁１ｃ、１ｄに両端が連結固定されて並列状に配置されている。各床根太２、…、２の芯−芯間寸法は４５０ｍｍとされている。これら床根太２、…、２は、上階の床材４を梁１とともに支持し、下階の天井材５を梁１とともに支持している。
【００２０】
制振装置３、…、３は、図３〜図５に示すように、床根太２の側面にビス止めされる取付金具３１と、取付金具３１にボルト３１ａで固定された３個の取付基部３２、３２、３２と、各取付基部３２、３２、３２にそれぞれ設置された３個のダイナミックダンパ３３、３３、３３とから構成されている。各ダイナミックダンパ３３は、取付基部３２に固着されたゴム弾性体（ばね部材）３３ａと、ゴム弾性体３３ａに固着されて剪断方向に弾性支持された鉄系金属製のマス部材３３ｂとからなる。これらダイナミックダンパ３３、３３、３３の共振周波数は、床の固有値（振動卓越周波数）に合わせて、６３Ｈｚ帯域（４５〜９０Ｈｚ）の範囲にチューニングされており、床固有値（床の振動卓越周波数）の上下の範囲で複数種類の共振周波数を有するように設定されている。
【００２１】
また、ダイナミックダンパ３３、…、３３のマス部材３３ｂ、…、３３ｂの総合質量は、床材４の総合質量の１１％とされており、２〜２５％の好ましい範囲内である。また、各ダイナミックダンパ３３の各マス部材３３ｂの１個の質量は、床材４の総合質量の０．０７５％とされており、０．０５〜１．０％の好ましい範囲内である。
【００２２】
これら制振装置３、…、３は、図１に示すように、７本の床根太２、…、２のうちの奇数番目に位置する４本の床根太２、…、２の両側面に取付けられ、長手方向において４５０ｍｍの距離を隔てた４箇所づつに設置されている。即ち、２本の縦梁１ａ、１ｂと２本の横梁１ｃ、１ｄにより矩形に組まれた梁伏内を１６分割して、それぞれの分割区画の略中央部に制振装置３が２個づつ設置されている。
【００２３】
以上のように構成された本実施形態の床構造では、上階の床に、飛び跳ねや踏み台からの下降等による衝撃が加わって振動や衝撃音が発生すると、その振動や衝撃音が床材４を支持する床根太２、…、２に伝達されることにより、床根太２、…、２も振動する。このとき、床根太２、…、２に設置された制振装置３、…、３のダイナミックダンパ３３、…、３３が床根太２、…、２等と共振することによって、床の振動が効果的に減衰され、下階へ伝播される重量床衝撃音（６３Ｈｚ帯域）が効果的に低減される。
【００２４】
以上のように、本実施形態の床構造によれば、床材４を支持する床根太２、…、２の複数箇所に、３個のダイナミックダンパ３３、３３、３３を有する制振装置３、…、３が上記のように設置されているので、床重量をアップさせることなく、良好に重量床衝撃音を低減させることが可能となる。
【００２５】
また、本実施形態においては、制振装置３、…、３のダイナミックダンパ３３、…、３３の共振周波数が床固有値に合わせてチューニングされているため、ダイナミックダンパ３３、…、３３を効果的に機能させることができるので、より良好な重量床衝撃音の低減が可能となる。さらには、ダイナミックダンパ３３、…、３３の共振周波数が床固有値（床の振動卓越周波数）の上下の範囲で複数種類の共振周波数を有するようにチューニングされていることから、更に低減可能な周波数領域が広がるので、全体的に遮音性能を向上させることができる。
【００２６】
また、これらのダイナミックダンパ３３、…、３３は、マス部材３３ｂ、…、３３ｂの総合質量や各マス部材３３ｂの１個の質量が、床材４の総合質量に対する最適な割合に設定されていることによっても、ダイナミックダンパを効果的に機能させることができる。
【００２７】
また、本実施形態の床構造は、ダイナミックダンパ３３、…、３３が床根太２、…、２の側面に取付けられていることから、隣り合う床根太２、２の間に、断熱材や吸音材等の配置スペースを確保することができる。
【００２８】
なお、上記実施形態の床構造は、床材４と天井材５の両方を床根太２、…、２で支持するように構成されているが、例えば図６に示すように、下階の天井材５を支持する天井根太６、…、６が床根太２、…、２と別個に設けられる吊り天井方式の床構造の場合でも、ダイナミックダンパ３３、…、３３を有する制振装置３、…、３は床根太２、…、２に取付けられる。この場合、各天井根太６、…、６は、隣り合う床根太２、２の間に配置され、隣り合う床根太２、２とこれらの間に配置された天井根太６との間に形成される空間内にダイナミックダンパ３３、３３、３３が設置される。これにより、その空間内には、断熱材７や吸音材等の配置スペースが確保される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る床構造の平面図であって床が配設されていない状態で上階から見下ろした状態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る床構造の断面図であって図１のII−II線矢視断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る床構造において床根太にダイナミックダンパが取付けられた状態を示す平面図である。
【図４】図３におけるIV−IV線矢視断面図である。
【図５】図３において矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る床構造の断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…梁    １ａ、１ｂ…縦梁    １ｃ、１ｄ…横梁    ２…床根太
３…制振装置    ４…床材    ５…天井材    ６…天井根太    ７…断熱材
３１…取付金具    ３１ａ…ボルト    ３２…取付基部
３３…ダイナミックダンパ    ３３ａ…ゴム弾性体    ３３ｂ…マス部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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