(57)【要約】【課題】数少ない部品数で、かつ比較的小断面積の鋼材であっても、高い剛性によって耐震安全性の高い耐震天井構造を提供する。【解決手段】天井裏空間Ｓの梁躯体３に剛接合された建物の耐震天井構造１であって、前記建物の居室空間の上部に設けられた天井材４と、前記梁躯体３の側面３ａに剛接合された鉛直鋼材５と、該鉛直鋼材５と前記天井材４とを接合させる天井材直付金物７と、を備えており、前記天井材直付金物７は、前記鉛直鋼材５と接合される上方に延びる壁部７ｅ、７ｆと、前記天井材４を固定する水平部７ａで構成されていることを特徴とする耐震天井構造１を提供する。【選択図】図１
2018025024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井裏空間の梁躯体に剛接合された建物の耐震天井構造であって、
前記建物の居室空間の上部に設けられた天井材と、
前記梁躯体の側面に剛接合された鉛直鋼材と、
該鉛直鋼材と前記天井材とを接合させる天井材直付金物と、を備えており、
前記天井材直付金物は、前記鉛直鋼材と接合される上方に延びる壁部と、前記天井材を固定する水平部で構成されていることを特徴とする耐震天井構造。
【請求項２】
前記鉛直鋼材は、前記梁躯体の両側面に左右一対として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。
【請求項３】
前記天井材直付金物は、高さ調整用孔を備えた連結鋼材を介して、前記天井材直付金物の壁部と前記鉛直鋼材が接合されていることを特徴とする請求項１または２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、建物の天井材と、その天井材の上方に位置する天井裏空間に設けられた天井材の吊下げ支持材を備えた耐震天井構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、クリーンルームや事務所等の天井として、上階の床躯体の下方に、野縁や野縁受を介して天井板等の天井材を取り付けることが、広く行われている。
例えば、特許文献１には、図１２に示されるような吊天井下地構造１０１が開示されている。本吊天井下地構造１０１は、野縁１０２と、野縁１０２に直交して配設される野縁受け１０３と、野縁受け１０３を吊持する吊ボルト１０５と、野縁受け１０３と吊ボルト１０５を連結する吊金具１０６と、吊金具１０６を補強する吊金具用補強金具１１２と、２つ以上の吊金具用補強金具１１２を連結する水平材１０７と、水平材１０７と吊ボルト１０５とを斜めに連結するブレース材１０８とを備えている。
【０００３】
上記のような吊天井下地構造１０１は、鉛直荷重や地震荷重を負担することが期待される構造とはなっていないため、地震発生時には大きく変形し、天井材が落下することがあった。
これに対し、例えば、特許文献２には、図１３に示されるような天井の吊設構造１１０が開示されている。吊設構造１１０においては、上部構造１１１から吊下げ部材１１３を介して天井１１２が吊り下げられている。吊下げ部材１１３は上部構造１１１に剛接合されている。吊下げ部材１１３としては、下端部に連結した天井１１２が地震時に水平方向へ変位した際に履歴減衰効果を発揮する部材が用いられている。このような構成により、地震時に天井に作用する水平力（地震力）および天井の水平方向変位を低減することを可能としている。
【０００４】
しかし、特許文献２に開示されている天井の吊設構造１１０においては、吊下げ部材１１３は上部構造１１１である上階の床躯体の下面に、該下面に対して垂直に接合されているため、地震力が大きな場合においては、天井１１２に作用する水平力に対して、この接合部が剛接合として機能しきれずにピン接合として機能して、天井１１２が水平方向に搖動し、結果として天井１１２が落下する可能性があった。
また、特許文献３には、天井の天井裏空間の野縁受けと、建物躯体間に架設された張力が導入されたＰＣ鋼材が緊結された耐震天井構造が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５０７８４号公報
【特許文献２】特開２００３−３０６９９０号公報
【特許文献３】特許第５９２５０９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、数少ない部品数で、かつ比較的小断面積の鋼材であっても、高い剛性によって耐震安全性の高い耐震天井構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、天井裏空間の梁躯体に剛接合された建物の耐震天井構造であって、前記建物の居室空間の上部に設けられた天井材と、前記梁躯体の側面に剛接合された鉛直鋼材と、該鉛直鋼材と前記天井材とを接合させる天井材直付金物と、を備えており、前記天井材直付金物は、前記鉛直鋼材と接合される上方に延びる壁部と、前記天井材を固定する水平部で構成されていることを特徴とする。
上記のような構成によれば、天井材を支持する鉛直鋼材は、例えば上階の床躯体より下方に突出した当該階の梁躯体の側面に剛接合されている。すなわち、鉛直鋼材は、梁躯体の側面に沿うように設けられて、梁躯体に、ピン接合ではなく、鉛直方向の複数位置に、例えばあと施工アンカー等によって剛接合されている。
また、鉛直鋼材は、天井面と上階の床躯体下面との間に比べて、区間長の短い、天井面と当該階の梁躯体側面との間に設置されていることで、天井材に作用する水平荷重に、鉛直鋼材の長さを乗じて算出される、天井材が取り付く建物躯体（梁躯体）との接合部分に作用する曲げモーメント量が低減されることで、高い剛性を備えた耐震天井構造となっている。また、天井材は、天井裏空間の梁躯体に剛接合された鉛直鋼材に、天井材直付金物で接合されており、少ない部品数により耐震天井構造が実現されている。
言い換えると、本発明の耐震天井構造は、鉛直鋼材が梁躯体と剛接合され、一体化されていることで、梁躯体が鉛直鋼材を介して当該鉛直鋼材の下端部まで下方側に延びていると読み替えることができ、その鉛直鋼材の下端部まで延びた梁躯体に天井材直付金物が接合されていることで、高い耐震安全性が確保されたものである。
以上の効果が相乗し、高剛性で、高強度による耐震天井構造が実現された。
【０００８】
また、本発明の一態様においては、天井裏空間の梁躯体に剛接合された建物の耐震天井構造にあっては、前記鉛直鋼材は、前記梁躯体の両側面に左右一対として設けられていることを特徴とする。
本態様によれば、上述の効果に加えて、梁躯体の両側面に左右一対をなすように、梁躯体幅を挟んだ両側に鉛直鋼材を配置することで、鉛直鋼材の断面積を増大させることなく、特にねじれに対する抵抗力に優れた高剛性で、高強度を有する鉛直部材（鉛直鋼材）を実現することができる。
【０００９】
また、本発明の新たな態様による天井裏空間の梁躯体に剛接合された建物の耐震天井構造にあっては、前記天井材直付金物は、高さ調整用孔を備えた連結鋼材を介して、前記天井材直付金物の壁部と前記鉛直鋼材が接合されていることを特徴とする。
本態様によれば、上述の効果に加えて、天井材に接合された天井材直付金物を、高さ調整用孔を備えた連結鋼材を介して梁躯体に剛接合された鉛直鋼材と接合することで、予め天井材直付金物が接合された天井材であっても、当初計画された天井高さ位置に天井面を備えた耐震天井構造を実現することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、比較的に小断面積の鋼材を使用した少ない部品数により、高い剛性を備えた耐震安全性の高い耐震天井構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態の耐震天井構造を示す、（ａ）は正面縦断面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の耐震天井構造の、各々異なる高さ位置における水平断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の耐震天井構造における連結鋼材の、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態の耐震天井構造における天井材直付金物の斜視図である。
【図５】本発明の変形例１による耐震天井構造を示す、（ａ）は正面縦断面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明の変形例１による耐震天井構造の、各々異なる高さ位置における水平断面図である。
【図７】本発明の変形例１による耐震天井構造の天井材直付金物の斜視図である。
【図８】本発明の変形例２による耐震天井構造を示す、（ａ）は正面縦断面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】本発明の変形例１による耐震天井構造を示す、（ａ）（ｂ）各々異なる高さ位置での水平断面図、（ｃ）天井材直付金物の斜視図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の耐震天井構造の平面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の耐震天井構造の、（ａ）は拡大斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図１２】従来の吊天井下地構造を示す説明図である。
【図１３】従来の天井の吊設構造を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の耐震天井構造は、天井材に作用する水平荷重をブレースで抵抗させることなく、梁部材の一方側面または両側側面に剛接合させた鉛直鋼材の下端部を天井面近傍まで下げて、天井材に接合された天井材直付金物と接合させた天井構造である。本発明の特徴は、天井裏空間に斜め材（ブレース）を設置する必要がなく、天井裏空間に設けられる設備機器や設備配管の配置位置を極力限定することなく、天井構造の耐震化が実現できる。
本願発明では、天井材と天井裏空間の梁躯体との間の吊下げ接続方式として、天井材に接合された天井材直付金物と、梁躯体の両側面に剛接合された左右一対形式の鉛直鋼材との間に連結部材を配置させた第１実施形態（図１〜図４）と、第１実施形態による連結部材を除いた天井材直付金物と鉛直鋼材による変形例１（図５〜図７）と、天井材直付金物と梁躯体の片方側面のみに剛接合された鉛直鋼材による変形例２（図８、９）がある。
また、第２実施形態は、天井材に接合させた天井材直付金物を天井裏空間に架設させたＰＣ鋼材にて支持させたものである（図１０、１１）。
以下、第１実施形態、変形例１、変形例２、及び第２実施形態の順に、図面を参照して、発明内容を説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、本発明の実施形態として示した耐震天井構造１の正面縦断面図であり、図１（ｂ）は側面図である。より詳細には、図１（ａ）は、図１（ｂ）のＡ−Ａ断面図である。図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）、（ｂ）の、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ部分における水平断面図である。
耐震天井構造１は、上階の床躯体２の下面２ａと、上階の床躯体２の下方に位置付けられた天井材４の上面４ａとの間に形成された天井裏空間Ｓに設けられて、天井材４を上階の床躯体２に接合している。より厳密には、本実施形態においては、耐震天井構造１は、上階の床躯体２の下面２ａから下方に突出した天井裏空間Ｓの梁躯体３に剛接合されている。本実施形態においては、梁躯体３は鉄筋コンクリート製であるが、鉄骨鉄筋コンクリート製であっても構わない。
耐震天井構造１は、梁躯体３の両側面３ａに剛接合された左右一対の鉛直鋼材５と、天井材４の上面４ａに設置された天井材直付金物７と、鉛直鋼材５と天井材直付金物７を接合させる連結鋼材６と、を備えている。ここでいう剛接合とは、鉛直鋼材を梁躯体面の鉛直方向の複数位置にアンカーボルトを使用して接合させることであり、鉛直鋼材を水平方向への移動を許容するピン接合状態で固定するのではなく、鉛直鋼材が水平方向、及び鉛直方向に移動しないように拘束させた接合状態と定義する。
以下、これらの各部材について詳細に説明する。
【００１４】
鉛直鋼材５は、例えば溝形鋼を切截して形成された、長尺の鋼材である。鉛直鋼材５は、矩形形状のウェブ５ａと、ウェブ５ａの長さ方向、すなわち、図１における鉛直方向Ｚに延在する両端辺において、ウェブ５ａに対して垂直に接合されている、２つのフランジ５ｂを備えている。２つのフランジ５ｂの各々は、ウェブ５ａから同一の方向に向けて立ち上がるように接合されている。
図１（ａ）においては、梁躯体３は、紙面奥行方向Ｙに延在して設けられており、梁躯体３の延在する方向Ｙに水平面内で直交する方向Ｘ、すなわち梁躯体３の幅方向Ｘに、互いに反対側を向く２つの側面３ａを備えている。鉛直鋼材５は、この２つの側面３ａの各々に対して、ウェブ５ａの、フランジ５ｂが立ち上がる方向とは反対側の表面である外側表面５ｄが、側面３ａに接触して沿うように、かつ、ウェブ５ａの長さ方向が鉛直方向Ｚに一致するように設けられている。
鉛直鋼材５のウェブ５ａの、梁躯体３の側面３ａに接触する部分には、図２（ａ）に示されるように、梁固定孔５ｅが開設されている。梁固定孔５ｅは、ウェブ５ａの長さ方向に間隔を空けて、３か所に開設されている。
梁固定孔５ｅの各々に対応して、梁固定孔５ｅを挿通するように、表面に雄ネジ部が形成されたアンカーボルト１０が設けられている。アンカーボルト１０の一端１０ａは、梁躯体３を形成するコンクリートに打ち込まれており、他端である突出端１０ｂは、梁固定孔５ｅを挿通して、鉛直鋼材５の２つのフランジ５ｂ間の空間に突出している。突出端１０ｂには、ナット１１が二重に螺着されている。
【００１５】
連結鋼材６は、図３に示されるように、例えばＣチャンネルを切截して形成された鋼材である。連結鋼材６は、矩形形状のウェブ６ａと、ウェブ６ａの長さ方向に延在する両端辺において、ウェブ６ａに対して垂直に接合されている、２つのフランジ６ｂと、２つのフランジ６ｂの各々の、ウェブ６ａとは反対側の端辺から、互いに向かい合う方向に延在する、２つのリップ６ｃを備えている。２つのフランジ６ｂの各々は、ウェブ６ａから同一の方向に向けて立ち上がるように接合されている。ウェブ６ａは、鉛直鋼材５のウェブ５ａと略同等の幅を備えている。
連結鋼材６は、図１、及び図２（ｂ）に示されるように、２つの鉛直鋼材５の各々に対して、ウェブ６ａの、フランジ６ｂが立ち上がる方向とは反対側の表面である外側表面６ｄが、鉛直鋼材５のウェブ５ａの外側表面５ｄに接触して沿うように、かつ、ウェブ６ａの長さ方向が鉛直方向Ｚに一致するように設けられている。連結鋼材６は、鉛直鋼材５の下端５ｇ近傍に設けられており、連結鋼材６の下側が鉛直鋼材５の下端５ｇから下方向に突出するように設けられている。
連結鋼材６のウェブ６ａの、鉛直鋼材５のウェブ５ａに接触する部分には、図３（ｂ）に示されるように、連結鋼材６の上端６ｈ近傍の、ウェブ６ａの幅方向中央位置と、これより下方において、上記中央位置を水平方向に挟んだ２か所の、計３か所に、鉛直方向に延在する長孔である固定孔（高さ調整用孔）６ｅが開設されている。
鉛直鋼材５のウェブ５ａの、下端５ｇ近傍には、図２（ｂ）に示されるように、上記した固定孔６ｅに対応する位置に、連結部材固定孔５ｆが開設されており、連結鋼材６の固定孔６ｅと、鉛直鋼材５の連結部材固定孔５ｆは、互いに連通するように設けられている。六角ボルト１２が、その軸部１２ａが連結鋼材６側からこれらの孔６ｅ、５ｆ間を挿通するように、設けられている。六角ボルト１２の軸部１２ａには、鉛直鋼材５側からナット１３が螺着されている。
【００１６】
天井材直付金物７は、上方に延びる第１壁部と第２壁部、及び、天井材を固定する水平部で構成された、上方側に開いたコ型形状である。詳細を以下に説明する。
図４は、天井材直付金物７の斜視図である。水平部７ａは、４隅が矩形状に切り欠かれた、略矩形状の鋼板である。水平部７ａは、長さ方向Ｘ１における長さが、図１（ａ）の方向Ｘにおける梁躯体３の幅と略同等になるように形成されている。水平部７ａの長さ方向Ｘ１に延在する２つの長辺７ｂには、それぞれ、水平部７ａから垂直に立ち上がるように側壁部７ｃが接合されている。
水平部７ａの、水平面内において長さ方向Ｘ１に直交する幅方向Ｙ１に延在する２つの短辺７ｄには、それぞれ、水平部７ａから垂直に立ち上がるように、矩形形状の第１壁部７ｅと第２壁部７ｆが接合されている。第１壁部７ｅと第２壁部７ｆの、水平部７ａの幅方向Ｙ１の長さは、図３に示される連結鋼材６のウェブ６ａの幅と略同等となるように形成されている。
第１壁部７ｅと第２壁部７ｆの、鉛直方向Ｚ１に延在する各側辺７ｇには、それぞれ、第１壁部７ｅと第２壁部７ｆに対して垂直になるように、かつ、外側に、すなわち、水平部７ａとは反対の方向に延在するように、矩形形状の補強板部７ｈが接合されている。
水平部７ａには、複数の天井材固定孔７ｉが開設されている。また、第１壁部７ｅと第２壁部７ｆには、複数の連結鋼材固定孔７ｊが開設されている。
天井材直付金物７は、固定孔７ｉ、７ｊが開設された、例えば１．６ｍｍ程度の厚さの一枚の鋼板に切込みを入れて折り曲げることによって形成されている。
【００１７】
天井材直付金物７は、図１、及び図２（ｃ）に示されるように、天井材直付金物７の長さ方向Ｘ１、幅方向Ｙ１、鉛直方向Ｚ１の各々が、方向Ｘ、方向Ｙ、及び、鉛直方向Ｚと一致するように方向づけられて、連結鋼材６に接合されている。
より詳細には、天井材直付金物７は、２つの連結鋼材６の各々に対して、第１壁部７ｅと第２壁部７ｆの、補強板部７ｈが延在する方向とは反対側の表面である内側表面７ｋが、連結鋼材６のウェブ６ａの外側表面６ｄの、鉛直鋼材５の下端５ｇから下方向に突出している部分に沿うように位置づけられている。
そして、第１壁部７ｅと第２壁部７ｆ側から連結鋼材６に向けて、連結鋼材固定孔７ｊを挿通させてドリリングビス１４をねじ込むことで、天井材直付金物７は連結鋼材６に接合されている。
【００１８】
天井材４は、図１に示されるように、天井材直付金物７の水平部７ａの下面と、天井材４の上面４ａが接触するように位置づけられて、天井材直付金物７の水平部７ａの上方から、図２（ｃ）に示されるように、天井材固定孔７ｉを挿通させてタッピングビス１５をねじ込むことで、天井材直付金物７に固定されている。
【００１９】
次に、上記の耐震天井構造１を構築する方法について、図１から図４を用いて説明する。
まず、梁躯体３の２つの側面３ａの各々に、アンカーボルト１０を打ち込む。
次に、鉛直鋼材５を梁躯体３に対して相対的に移動させて、梁躯体３に固定されたアンカーボルト１０を、鉛直鋼材５のウェブ５ａの梁固定孔５ｅに挿通させながら、鉛直鋼材５を、梁躯体３の２つの側面３ａの各々に対して、ウェブ５ａの外側表面５ｄが側面３ａに接触して沿うように、かつ、ウェブ５ａの長さ方向が鉛直方向Ｚに一致するように、位置づける。そして、アンカーボルト１０の突出端１０ｂにナット１１を螺着させることにより、各鉛直鋼材５を梁躯体３の両側面３ａに固定する。
更に、連結鋼材６を、各鉛直鋼材５に対して、ウェブ６ａの外側表面６ｄが、鉛直鋼材５のウェブ５ａの外側表面５ｄに接触して沿うように、かつ、ウェブ６ａの長さ方向が鉛直方向Ｚに一致するように、位置づける。そして、六角ボルト１２の軸部１２ａを、連結鋼材６側から連結鋼材６の固定孔６ｅと鉛直鋼材５の連結部材固定孔５ｆに挿通させて、鉛直鋼材５側からナット１３を螺着することにより、連結鋼材６を各鉛直鋼材５に固定する。
【００２０】
そして、天井材直付金物７を、第１壁部７ｅと第２壁部７ｆの内側表面７ｋが、２つの連結鋼材６のウェブ６ａの外側表面６ｄの各々の、鉛直鋼材５の下端５ｇから下方向に突出している部分に接触して沿うように位置づける。そして、第１壁部７ｅと第２壁部７ｆ側から連結鋼材６に向けて、連結鋼材固定孔７ｊを挿通させてドリリングビス１４をねじ込むことにより、天井材直付金物７を連結鋼材６に固定する。
最後に、天井材４を、天井材直付金物７の水平部７ａの下面と、天井材４の上面４ａが接触するように位置づけて、天井材直付金物７の水平部７ａの上方から、天井材固定孔７ｉを挿通させてタッピングビス１５をねじ込むことにより、天井材４を天井材直付金物７に固定する。
【００２１】
次に、上記の耐震天井構造１の効果について説明する。
【００２２】
上記のような耐震天井構造１においては、天井材４を支持する鉛直鋼材５は、上階の床躯体２などの建物躯体より下方に突出した梁躯体３の側面３ａに剛接合されている。すなわち、鉛直鋼材５は、梁躯体３の側面３ａに沿うように設けられて、梁躯体３に、ピン接合ではなく、鉛直方向の複数位置に、アンカーボルト１０によって剛接合により接合されている。
また、鉛直鋼材５は、天井面と上階の床躯体２下面２ａとの間に比べて、区間長の短い、天井面と当該階の梁躯体３側面３ａとの間に設置されていることで、天井材４に作用する水平荷重に、鉛直鋼材の長さを乗じて算出される、天井材４が取り付く建物躯体（梁躯体３）との接合部分に作用する曲げモーメント量が低減されている。より詳細には、図１（ａ）に示される、梁躯体３の下面３ｂすなわち梁躯体３と鉛直鋼材５との接合部下端から下方に突出する鉛直鋼材の長さＬ１は、建物躯体の下面２ａに、該下面２ａに垂直に、鉛直鋼材を接合した場合における鉛直鋼材の長さＬ２に比べ、下方に突出した梁躯体３の梁成Ｈの分だけ短くなっている。これにより、天井材４に作用する水平荷重に、接合部から下方に突出する鉛直鋼材の長さを乗じることにより算出される、接合部に加わる曲げモーメント量が低減されている。これにより、高い剛性を備えた耐震天井構造１となっている。また、天井材４は、天井裏空間Ｓの梁躯体３に剛接合された鉛直鋼材５に、天井材直付金物７で接合されており、少ない部品数により耐震天井構造１が実現されている。
換言すれば、耐震天井構造１は、鉛直鋼材５が梁躯体３と剛接合され、一体化されていることで、梁躯体３が鉛直鋼材５を介して当該鉛直鋼材５の下端部５ｇまで下方側に延びていると読み替えることができ、その鉛直鋼材５の下端部５ｇまで延びた梁躯体３に天井材直付金物７が接合されている。
また、天井材４は、天井材直付金物７と連結鋼材６を介して、左右一対の鉛直鋼材５に接合されている。すなわち、天井材４は、天井材直付金物７を介して、左右一対の２本の鉛直鋼材５によって接合されており、天井材４に作用する水平荷重に抵抗可能な構造となっている。
また、鉛直鋼材５は、梁躯体３に対して、複数の高さ位置においてアンカーボルト１０によって接合されているため、天井材４に作用する水平荷重に対して、十分に対抗することができる。
以上の効果が相乗し、高剛性で、高強度を実現可能な、耐震天井構造を実現することが可能となる。
【００２３】
また、耐震天井構造１は、上記のように、高剛性で、高強度を実現可能である。したがって、水平荷重を負担させるためのブレース材を設置する必要がなく、また、作用する曲げモーメント量に抵抗するための鉛直鋼材５の断面積を小さくすることができる。更に、耐震天井構造１の構成は簡潔であり、部品数が少ない。以上により、鋼材量を低減し、施工コストを低減することが可能である。
【００２４】
また、耐震天井構造１は、上記のように、ブレース材を設置する必要がないため、天井裏空間Ｓに設置される設備機器や設備配管との干渉が少なくなり、設計及び施工が容易となる。
【００２５】
また、天井材４に接合された天井材直付金物７を、長孔である固定孔（高さ調整用孔）６ｅを備えた連結鋼材６を介して梁躯体３に剛接合された鉛直鋼材５と接合することで、予め天井材直付金物７が接合された天井材４であっても、当初計画された天井高さ位置に天井面を備えた耐震天井構造１を実現することができる。
【００２６】
（変形例１）
図５〜図７に、第１実施形態の変形例１による耐震天井構造を示す。図５（ａ）は、変形例１として示した耐震天井構造３０の正面縦断面図であり、図５（ｂ）は側面図である。より詳細には、図５（ａ）は、図５（ｂ）のＥ−Ｅ断面図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図５（ａ）、（ｂ）の、Ｆ−Ｆ、Ｇ−Ｇ、Ｈ−Ｈ部分における水平断面図である。図７は、耐震天井構造３０において使用される天井材直付金物１７の斜視図である。変形例１の耐震天井構造は、第１実施形態における連結部材を除いたものであり、梁躯体３に剛接合させた鉛直鋼材５と天井材４に接合させた天井直付金物１７が直接接合させたものである。
本変形例１による構成とその構成上の特徴について、第１実施形態と比較し、相違点に着目して述べる。
変形例１の耐震天井構造では、図５〜図７に示すように、天井材４と天井裏空間Ｓの梁躯体３は、梁躯体３の両側面３ａに剛接合させた左右一対の鉛直鋼材５に、天井材４に接合された天井直付金物１７が接合されたものである。
天井材直付金物１７は、上方に延びる第１壁部１７ｅと第２壁部１７ｆ、及び、天井材４を固定する水平部１７ａで構成された、上方側に開いたコ型形状である。
天井直付金物１７は、当該天井直付金物１７の各壁部１７ｅ、１７ｆに設けられた高さ調整用の長孔（高さ調整用孔）１７ｊと鉛直鋼材５に設けられた連結部材固定孔５ｆにボルト１２を貫通させ、その高さ調整用の長孔１７ｊを貫通するボルト１２の高さ位置を調整した後、そのボルト１２両端部に設けられた其々のナット１３を締付け、天井直付金物１７と鉛直鋼材５を接合させた。
【００２７】
変形例１によれば、天井直付金物１７の各壁部１７ｅ、１７ｆに長孔１７ｊを設けて、梁躯体３に剛接合された鉛直鋼材５と高さ調整を行いながら双方同士を接合させることで、第１実施形態の耐震天井構造を構成する連結部材を省略することができ、部材数を削減し、作業工程を短縮することが可能である。
また、変形例１では、連結部材を配することなく、天井材４に接合された天井材直付金物１７が梁躯体３に接合されることで、第１実施形態より天井材４と梁躯体３との間の区間長さが短くなり、天井構造が接合される梁躯体３の接合部に作用する曲げモーメント量はより小さくなる。したがって、耐震安全性を更に高めることができる。
変形例１の耐震天井構造３０を構築する場合は、梁躯体３に剛接合させた鉛直鋼材５の下端５ｇ側に対して、予め天井材直付金物１７が接合された天井材４を、前記天井材直付金物１７の各壁部１７ｅ、１７ｆに設けられた長孔１７ｊを貫通するボルト１２の高さ位置を確認しながら締付け固定する方法と、鉛直鋼材５の下端５ｇ側に天井材直付金物１７を取り付けた後、その天井材直付金物１７の水平部１７ａに天井材４を貼り付ける場合がある。
両方向による変形例１の耐震天井構造３０の構築方法では、前記天井材直付金物１７の高さ調整用の長孔１７ｊを介して天井材直付金物１７と鉛直鋼材５を接合させることで、天井材４を所定の高さ位置に容易に取り付けることができる。
変形例１の耐震天井構造３０が、上記第１実施形態の耐震天井構造１が奏する他の効果を同様に奏することは言うまでもない。
【００２８】
（変形例２）
図８、９に、第１実施形態の変形例２による耐震天井構造を示す。図８（ａ）は、変形例２として示した耐震天井構造４０の正面縦断面図であり、図８（ｂ）は側面図である。より詳細には、図８（ａ）は、図８（ｂ）のＩ−Ｉ断面図である。図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図８（ａ）、（ｂ）の、Ｊ−Ｊ、Ｋ−Ｋ部分における水平断面図である。図９（ｃ）は、耐震天井構造４０において使用される天井材直付金物３７の斜視図である。変形例２耐震天井構造は、梁躯体３の片方の側面３ａのみに剛接合させた鉛直鋼材５があり、その鉛直鋼材５の最下端部５ｇに、天井材４に接合させた天井直付金物３７が設けられている。
本変形例２による構成とその構成上の特徴について、第１実施形態、及び変形例１と比較し、その相違点に着目して述べる。
変形例２の耐震天井構造４０では、図８、９に示すように、天井材４と天井裏空間Ｓの梁躯体３は、梁躯体３の片方の側面３ａのみに剛接合させた鉛直鋼材５に、天井材４に接合された逆Ｔ型状の天井直付金物３７が接合されたものである。
天井材直付金物３７は、上方に延びる壁部３７ｅと、天井材４を固定する水平部３７ａで構成されている。
天井直付金物３７の壁部３７ｅには、変形例１と同様に、高さ調整用の長孔（高さ調整用孔）３７ｊが設けられ、この長孔３７ｊに挿通されたボルト１２よって、鉛直鋼材５と接合されている。
また、天井直付金物３７は、図９（ｃ）に示すように、壁部３７ｅの両側に水平部３７ａが形成されており、その水平部３７ａの直下に天井材４が設けられ、水平部３７ａに設けられた天井材固定孔を貫通させたタッピングビスで天井材４が固定されている。
【００２９】
変形例２の天井直付金物３７は、壁部３７ｅの両側に水平部３７ａが設けられているために、天井直付金物３７に偏心荷重を作用させることなく、水平部３７ａに天井材４を接合させることができる。
変形例１の耐震天井構造４０が、上記第１実施形態の耐震天井構造１が奏する他の効果を同様に奏することは言うまでもない。
【００３０】
（第２実施形態）
図１０、１１に、第２実施形態による耐震天井構造２０の構成とその特徴を示す。
図１０は、耐震天井構造２０を、天井裏空間から見下ろした平面図である。図１１（ａ）は、図１０のＭ部分を拡大した斜視図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の側面図である。
耐震天井構造２０は、建物の壁躯体２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）に定着された第１及び第２のＰＣ鋼材２２、２３を備えている。この第１及び第２のＰＣ鋼材２２、２３と、後述する天井材直付金物２７を介して、天井材２６が、コンクリートにより形成された壁躯体２１に固定されている。ここでいうＰＣ鋼材とは、ＰＣ鋼線、ＰＣ鋼より線、ねじ節鉄筋である。
【００３１】
第１のＰＣ鋼材２２は、図１０における左右方向Ｘ２において対向する壁躯体２１Ａ、２１Ｂ間に架設されている。本実施形態においては、第１のＰＣ鋼材２２は、例えば直径２０ｍｍのねじ節鉄筋である。第１のＰＣ鋼材２２の、壁躯体２１Ａ側の端部は、壁躯体２１Ａに固定されたアンカーボルト２４に接合されている。壁躯体２１Ｂ側の端部は、壁躯体２１Ｂ近傍に設けられたＰＣ定着具２５によって緊張が与えられて、壁躯体２１Ｂに固定されたアンカーボルト２４に接合されている。第１のＰＣ鋼材２２は、図１０における上下方向Ｙ２に間隔を置いて、複数本設けられている。
第２のＰＣ鋼材２３は、図１０における上下方向Ｙ２において対向する壁躯体２１Ｃ、２１Ｄ間に架設されている。本実施形態においては、第２のＰＣ鋼材２３は、例えば第１のＰＣ鋼材２２より小径の、ＰＣ鋼線またはＰＣ鋼より線である。第２のＰＣ鋼材２３の、壁躯体２１Ｄ側の端部は、壁躯体２１Ｄに固定されたアンカーボルト２４に接合されている。壁躯体２１Ｃ側の端部は、壁躯体２１Ｃ近傍に設けられたＰＣ定着具２５によって緊張が与えられて、壁躯体２１Ｃに固定されたアンカーボルト２４に接合されている。第２のＰＣ鋼材２３は、図１０における左右方向Ｘ２に間隔を置いて、複数本設けられている。
図１１に示されるように、第２のＰＣ鋼材２３は、第１のＰＣ鋼材２２に接触する程度に第１のＰＣ鋼材２２より下方に、第１のＰＣ鋼材２２に対して直交するように設けられている。
【００３２】
天井材２６は、天井材直付金物２７を介して、第１のＰＣ鋼材２２に固定されている。天井材直付金物２７は、図１１に示されるように、上方に延びる第１壁部２７ｅと第２壁部２７ｆ、及び天井材２６を固定する水平部２７ａで構成されている。
水平部２７ａは略矩形形状を成しており、水平部２７ａの互いに反対側に位置する２つの短辺の各々から、水平部２７ａに対して垂直に、上方に立ち上がるように、第１壁部２７ｅと第２壁部２７ｆが接合されている。これにより、天井材直付金物２７は、上方側に開いたコ型形状を成している。
第１壁部２７ｅと第２壁部２７ｆには、それぞれ、鉛直方向Ｚ２に延在するように長孔２７ｌが開設されている。
水平部７ａには、複数の天井材固定孔が開設されている。
【００３３】
天井材直付金物２７は、水平部２７ａの長さ方向が、第１のＰＣ鋼材２２が架設された方向Ｘ２と一致するように方向づけられている。天井材直付金物２７の、第１壁部２７ｅと第２壁部２７ｆの各々に開設された長孔２７ｌには、第１のＰＣ鋼材２２が挿通されている。第１壁部２７ｅと第２壁部２７ｆの各々の両側面には、各壁部２７ｅ、２７ｆを挟み込むように、ナット２８が設けられている。ナット２８は、ねじ節鉄筋である第１のＰＣ鋼材２２の表面上に形成された雄ネジ部に螺着されており、各壁部２７ｅ、２７ｆの各々を、各々の両側面から壁部２７ｅ、２７ｆに向かって締め付けることにより、天井材直付金物２７を第１のＰＣ鋼材２２に固定している。
第２のＰＣ鋼材２３は、天井材直付金物２７の第１壁部２７ｅと第２壁部２７ｆの間を通り、水平部２７ａ上を幅方向に横切るように位置づけられている。
【００３４】
天井材２６は、天井材直付金物２７の水平部２７ａの下面と、天井材２６の上面２６ａが接触するように位置づけられて、天井材直付金物２７の水平部２７ａの上方から、天井材固定孔を挿通させてタッピングビス２９をねじ込むことで、天井材直付金物２７に固定されている。
【００３５】
次に、上記の耐震天井構造２０を構築する方法について、図１０、１１を用いて説明する。
まず、壁躯体２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ）に、アンカーボルト２４を打ち込む。
次に、第１のＰＣ鋼材２２を、複数の天井材直付金物２７と、ナット２８に挿通させる。ナット２８は、各天井材直付金物２７に対して４個を用意し、各壁部２７ｅ、２７ｆを両側面から挟み込むように位置づけて、第１のＰＣ鋼材２２を挿通させる。
このように天井材直付金物２７とナット２８を挿通させた第１のＰＣ鋼材２２の一端を、図１０における左右方向Ｘ２において対向する壁躯体２１Ａ、２１Ｂの中の、一方の壁躯体２１Ａに固定されたアンカーボルト２４に接合した後、他端をＰＣ定着具２５によって引っ張ることにより緊張を与えて、壁躯体２１Ａに対向する壁躯体２１Ｂに固定されたアンカーボルト２４に接合する。
更に、第２のＰＣ鋼材２３の一端を、図１０における上下方向Ｙ２において対向する壁躯体２１Ｃ、２１Ｄの中の、一方の壁躯体２１Ｄに固定されたアンカーボルト２４に接合した後、他端をＰＣ定着具２５によって引っ張ることにより緊張を与えて、壁躯体２１Ｄに対向する壁躯体２１Ｃに固定されたアンカーボルト２４に接合する。このとき、第２のＰＣ鋼材２３は、第１のＰＣ鋼材２２に接触する程度に第１のＰＣ鋼材２２より下方に、第１のＰＣ鋼材２２に対して直交するように位置づける。
【００３６】
そして、天井材２６を、天井材直付金物２７の水平部２７ａの下面と、天井材２６の上面２６ａが接触するように位置づけて、天井材直付金物２７の水平部２７ａの上方から、天井材固定孔を挿通させてタッピングビス２９をねじ込むことにより、天井材２６を天井材直付金物２７に固定する。
最後に、壁躯体２１に固定された第１のＰＣ鋼材２２に対する天井材直付金物２７の相対高さ位置を、天井材直付金物２７を上下に移動することにより微調整する。第１のＰＣ鋼材２２が挿通している、天井材直付金物２７の第１壁部２７ｅと第２壁部２７ｆに開設されている孔は、鉛直方向Ｚ２に延在する長孔２７ｌとなっているため、長孔２７ｌ内の第１のＰＣ鋼材２２の挿通位置を上下方向に変更することで、このような高さ位置の微調整が可能である。高さ位置を調整した後に、ナット２８を各壁部２７ｅ、２７ｆの両側面に向かって締め付け、天井材直付金物２７を第１のＰＣ鋼材２２に固定する。
【００３７】
次に、上記の耐震天井構造２０の効果について説明する。
【００３８】
上記のような耐震天井構造２０においては、天井材２６を支持する第１のＰＣ鋼材２２は、ＰＣ定着具２５により緊張を与えられて、壁躯体２１に剛接合されている。
また、天井材２６を支持する第１のＰＣ鋼材２２は、その下方から、第１のＰＣ鋼材２２に直交するように設けられている第２のＰＣ鋼材２３によって支持されている。
また、天井材２６は、そのわずかに上方で、天井材直付金物２７を介して第１のＰＣ鋼材２２に接合されている。すなわち、天井材２６を支持する第１のＰＣ鋼材２２と天井材直付金物２７との接合部と、天井材２６との高さ方向の距離Ｌ３が非常に小さくなっている。これにより、接合部に加わる曲げモーメント量が低減され、天井材２６に作用する水平荷重に対抗できる構造となっている。
以上の効果が相乗されることで、比較的に小断面積の鋼材を使用した天井材直付金物２７と、当該天井材直付金物２７を貫通させた少なくとも１方向に架設されたＰＣ鋼材２２によって、耐震安全性の高い耐震天井構造を提供することができる。
【００３９】
また、耐震天井構造２０は、上記のように、高剛性で、高強度を実現可能である。したがって、水平荷重を負担させるために、天井裏空間にブレース材を設置する必要がない。更に、耐震天井構造２０の構成は簡潔であり、部品数が少ない。以上により、鋼材量を低減し、施工コストを低減することが可能である。
【００４０】
また、耐震天井構造２０は、上記のように、ブレース材を設置する必要がないため、天井裏空間に設置される設備機器や設備配管との干渉が少なくなり、設計及び施工が容易となる。
【００４１】
なお、本発明の耐震天井構造は、図面を参照して説明した上述の各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。
【００４２】
例えば、上記の耐震天井構造１、２０は、建物を新築する際の構造として適用可能であるのは勿論であるが、例えば、図１２等を用いて説明した既存の天井構造を補強する目的で、既存の天井材を存置したまま、天井材の上面に天井材直付金物を取り付け、その天井材直付金物を、第１実施形態、または変形例１、２或いは第２実施形態による梁躯体に剛接合された鉛直鋼材や壁躯体に固定されたＰＣ鋼材にて支持されてもよい。
また、上階の床躯体から下方に突出した梁が少ない場所があり、耐震天井構造１では天井材を十分に支持できないような場合には、部分的に耐震天井構造２０を導入して突出した梁が少ない場所においてはＰＣ鋼材で天井材を支持するようにするなど、耐震天井構造１と耐震天井構造２０を組み合わせて使用しても構わない。
【００４３】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００４４】
Ｓ        天井裏空間                  ５        鉛直鋼材
１        耐震天井構造                ６        連結鋼材
２        上階の床躯体                ６ｅ      固定孔（高さ調整用孔）
３        梁躯体                      ７、１７、２７、３７  天井材直付金物
３ａ      側面                        ７ａ      水平部
４        天井材                      ７ｅ      第１壁部
４ａ      上面                        ７ｆ      第２壁部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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