(57)【要約】【課題】山形屋根などの非剛床性を有する屋根を備えた建物であっても、その吊り天井を補強し、好適に耐震性能を向上させることを可能にする吊り天井補強構造を提供する。【解決手段】非剛床性を有する屋根を備えた建物の前記屋根を構成する上部構造に吊り下げ支持される天井下地と、天井下地に取り付けられて天井面を形成する天井材４とを備える吊り天井構造を補強するための吊り天井補強構造Ｂであって、補強ブレース５と、補強ブレース５の下端部を取り付けるブレース接続用金具６と、ブレース接続用金具６と天井材４の間に介設されるエネルギー吸収材７とを備えて構成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非剛床性を有する屋根を備えた建物の前記屋根を構成する上部構造に吊り下げ支持される天井下地と、前記天井下地に取り付けられて天井面を形成する天井材とを備える吊り天井構造を補強するための吊り天井補強構造であって、
補強ブレースと、前記補強ブレースの下端部を取り付けるブレース接続用金具と、前記ブレース接続用金具と前記天井材の間に介設されるエネルギー吸収材とを備えて構成されていることを特徴とする吊り天井補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吊り天井補強構造に関し、特に、例えば山形屋根（大面積屋根、大空間屋根）などの非剛床性を有する屋根を備えた建物の吊り天井に用いて好適な吊り天井の補強構造に関する。
【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。そして、吊り天井には、例えば、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（主鋼材）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、上端を上部構造に固着して配設される複数の吊りボルトと、野縁と野縁受けからなる格子状の天井下地にビス留めして一体に取り付けられ、天井面（天井部）を形成する石膏ボードなどの天井パネル（天井材）とを備えて構成したものがある。
【０００３】
また、例えばクリーンルームのようにファンフィルターユニット等の大重量の設備機器を天井部に設置する必要がある吊り天井には、水平の一方向に所定の間隔をあけて並設され、一方向に直交する他方向に延びる複数のＴバー（断面逆Ｔ型の主鋼材）と、上端を上部構造に固着し、下端側をＴバーに接続して配設された複数の吊りボルトと、Ｔバーなどからなる天井下地にビス留めして一体に取り付けられて天井面（天井部）を形成する天井パネルとを備えて構成したものもある。
【０００４】
ここで、このように野縁及び野縁受けや、Ｔバー等の天井下地と天井パネルを吊りボルトで吊り下げ支持してなる吊り天井は、その構造上、地震時に作用する水平力によって横揺れしやすい。そして、地震時に横揺れして、天井部の端部が壁や柱、梁などの建物構成部材（建物躯体）に衝突し、天井パネルに破損が生じたり、脱落が生じるおそれがあった。
【０００５】
このため、従来、上部構造や吊りボルトの吊元側などに上端部を接続し、下端部を吊りボルトや、野縁、野縁受け、Ｔバーなどの天井下地に接続して補強ブレース（ブレース材）を斜設し、天井下地及び天井パネルからなる天井部の地震時の横揺れを抑えるようにしている。
【０００６】
さらに、既存の吊り天井を耐震補強（耐震化）する手法としては、地震時慣性力を負担する補強ブレースに相応の耐力を確保させる手法、地震時慣性力によって野縁・クリップ・野縁受け等の接合部の緩みを避けるために大きな剛性を確保する手法、天井の支持梁と補強ブレースとの間を、エネルギー吸収材（粘弾性体）を介して接続し、剛性及び減衰性を付与する手法などが提案、実用化されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２７４５４６号公報
【特許文献２】特開２０１２−１６２８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の吊り天井の耐震化手法のうち、天井に高い剛性を付与する手法においては、建物から天井に入る地震力に対して天井の共振成分を小さく抑えることができるという利点を有するが、体育館の山形屋根など（大面積屋根、大空間屋根など）の非剛床性を有する屋根に適用すると、地震時の屋根の非剛床性により屋根が変形し、屋根架構部材に接続された剛性の高い補強ブレースに、屋根の変形に応じた強制変位が加わることになって、大きな応力を生じてしまう。そして、このように大きな応力が生じると、天井の固有周期が伸びて、地震時には、共振による応答の増幅が顕著になってしまう。
【０００９】
また、エネルギー吸収材を介設する場合には剛性だけでなく減衰性を付与することもでき得る。しかしながら、この場合には、応答の増幅が抑えられる反面、上階床スラブ・ブレース・天井の支持梁（・野縁受け）・クリップ・野縁・天井ボードの相互間における力の流れにおいて、中間にエネルギー吸収材を介しても途中部材での変形（緩み）によって十分なエネルギー吸収性を付与できないおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、山形屋根などの非剛床性を有する屋根を備えた建物であっても、その吊り天井を補強し、好適に耐震性能を向上させることを可能にする吊り天井補強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】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１２】
本発明の吊り天井補強構造は、非剛床性を有する屋根を備えた建物の前記屋根を構成する上部構造に吊り下げ支持される天井下地と、前記天井下地に取り付けられて天井面を形成する天井材とを備える吊り天井構造を補強するための吊り天井補強構造であって、補強ブレースと、前記補強ブレースの下端部を取り付けるブレース接続用金具と、前記ブレース接続用金具と前記天井材の間に介設されるエネルギー吸収材とを備えて構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の吊り天井補強構造においては、補強ブレースと天井材の間にエネルギー吸収材を介設することによって、天井全体の水平剛性及び減衰性を向上させることができ、山形屋根などの非剛床性を有する屋根を備えた建物であってもその耐震性能の向上を図ることができる。
【００１４】
また、山形屋根などの非剛床性を有する屋根である上部構造と天井材を補強ブレースで直接接合した場合と比較し、補強ブレースと天井材の間のエネルギー吸収材によって剛性が低下し、これにより、上部構造の地震時変形に伴う強制変位に対して補強ブレースに発生する過大な応力を緩和することが可能になる。
【００１５】
また、補強ブレースと天井材の間のエネルギー吸収材によって剛性が低下することにより、且つエネルギー吸収材によって減衰性が付与されることにより、地震時の共振応答の低減を図ることが可能になる。
【００１６】
さらに、従来のように補強ブレースと天井の支持梁の間にエネルギー吸収材を介設するのではなく、補強ブレースと天井材の間にエネルギー吸収材を介設したことで、支持梁、クリップ、野縁などの緩みを回避し、制振性能の低下を防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る吊り天井構造及び吊り天井補強構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る吊り天井補強構造を示す図であり、補強ブレースの下端部側と天井パネルの接続部を示す図である。
【図３】図２のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る吊り天井補強構造を示す図であり、補強ブレースの下端部側と天井パネルを接続する部分の構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る吊り天井補強構造の変更例を示す図であり、補強ブレースの下端部側と天井パネルの接続部を示す図である。
【図６】図５のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１から図６を参照し、本発明の一実施形態に係る吊り天井補強構造について説明する。
【００１９】
ここで、本実施形態は、例えば、図１に示すように、体育館等の山形屋根１を備えた建物の天井として用いられる吊り天井Ａを耐震補強、耐震改修するための吊り天井補強構造Ｂに関するものである。なお、必ずしも山形屋根１を備えた建物の吊り天井を耐震補強、耐震改修するために限定して、本発明に係る吊り天井補強構造を適用しなくてもよい。すなわち、本発明は山形屋根のような大面積屋根、大空間屋根などの非剛床性を有する屋根を備えた建物の吊り天井の耐震性能を好適に向上させることが可能な構造に関するものである。
【００２０】
まず、本実施形態の吊り天井（吊り天井構造）Ａ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（主鋼材）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、上端を山形屋根１の上部構造に固着して配設される複数の吊りボルト２と、野縁と野縁受けからなる格子状の天井下地３にビス留めして一体に取り付けられ、天井面（天井部）を形成する天井パネル（天井材）４とを備えて構成されている。
【００２１】
また、この吊り天井Ａは、野縁と野縁受け、すなわち格子状に組み付けられた鋼材によって天井下地３が構成されている。
【００２２】
吊りボルト２は、吊り部材接続用金具を介して天井下地３に下端側を接続して設けられ、天井下地３を吊り下げ支持している。
【００２３】
さらに、天井下地３の下面に、例えば軽量の天井パネル４が、ビスを下側からこの天井パネル４、天井下地３に貫通させて固設されている。このように天井パネル４を天井下地３に取り付けることで天井面が形成されている。
【００２４】
一方、本実施形態の吊り天井Ａにおいては、図１に示すように、地震が発生した際の天井慣性力（水平力）を抑制し、天井部の横揺れを抑えるための吊り天井補強構造Ｂが具備されている。
【００２５】
本実施形態の吊り天井補強構造Ｂは、図１から図３に示すように、上端部を上部構造である山形屋根１の躯体に、下端部を天井パネル４にそれぞれ接続して配設される補強ブレース５と、補強ブレース５の下端部を天井パネル４に接続するためのブレース接続用金具６とを備えて構成されている。
【００２６】
ブレース接続用金具６は、天井パネル４側に定着する略平板状の定着部６ａと、定着部６ａの上面に下端を接続しつつ上方に突出され、補強ブレース５の下端部側をボルト接合等で接続するための平板状のリブプレート部６ｂとを備えて形成されている。
【００２７】
また、図２から図４に示すように、本実施形態では、ブレース接続用金具６が定着部６ａとリブプレート部６ｂを備えて略Ｔ字状に形成されるとともに、リブプレート部６ｂの下端の接続部を境にして、リブプレート部６ｂの一面が向く方向に延設された一方の定着部片６ｃがリブプレート部６ｂに一体形成されている。これに対し、リブプレート部６ｂの他面が向く方向に延設された他方の定着部片６ｄは、リブプレート部６ｂの他面側の下端側にビス留め、ボルト締めなどによって着脱可能に接続して配設されている。
【００２８】
一方、本実施形態の吊り天井補強構造Ｂにおいては、ブレース接続用金具６の定着部６ａと天井パネル４の間にエネルギー吸収材７が介装されている。また、エネルギー吸収材７と天井パネル４の間に金属製で平板状のベースプレート８が介装されている。また、ベースプレート８を貫通するように天井パネル４の下面側からビス９が打ち込まれ、ベースプレート８が天井パネル４に固着されている。
【００２９】
この吊り天井補強構造Ｂにおいては、補強ブレース５と天井パネル４の間にエネルギー吸収材７を設けることにより、天井全体の剛性及び減衰性を確保し、耐震性の向上を図るように構成されている。
【００３０】
なお、エネルギー吸収材７は、等価剛性・等価減衰を有する粘弾性体が好適である。
【００３１】
そして、この粘弾性体のエネルギー吸収材７を補強ブレース５と天井パネル４の間に介装することで、粘弾性体を介さない場合に比べて剛性を低下させ、構造屋根の変形に伴う補強ブレース５の強制変形に対し、補強ブレース５に過大な反力が発生することを抑止できる。
【００３２】
一方、粘弾性体のエネルギー吸収材７を補強ブレース５と天井パネル４の間に介装することにより天井の固有周期は伸び、天井の共振応答が誘発されるおそれがある。しかしながら、粘弾性体の有する減衰性によってこの応答の共振増幅を抑えることができる。
【００３３】
そして、本実施形態の吊り天井補強構造Ｂにおいては、地震力の流れが単純で、力の流れが上階床スラブ、補強ブレース５、天井の支持梁（野縁受け）、クリップ、野縁、天井パネルであるような場合に比べ、途中部材で変形（緩み）が発生してエネルギー吸収材７がその効果を奏功しないということがない。
【００３４】
したがって、本実施形態の吊り天井構造Ｂにおいては、補強ブレース５と天井パネル４の間にエネルギー吸収材７を介設することによって、天井全体の水平剛性及び減衰性を向上させることができ、山形屋根１を備えた建物であってもその耐震性能の向上を図ることができる。
【００３５】
また、山形屋根１である上部構造と天井パネル４を補強ブレース５で直接接合した場合と比較し、補強ブレース５と天井パネル４の間のエネルギー吸収材７によって剛性が低下し、これにより、上部構造の地震時変形に伴う強制変位に対して補強ブレース５に発生する過大な応力を緩和することが可能になる。
【００３６】
また、補強ブレース５と天井パネル４の間のエネルギー吸収材７によって剛性が低下することにより、且つエネルギー吸収材７によって減衰性が付与されることにより、地震時の共振応答の低減を図ることが可能になる。
【００３７】
さらに、従来のように補強ブレースと天井の支持梁の間にエネルギー吸収材を介設するのではなく、補強ブレース５と天井パネル４の間にエネルギー吸収材７を介設したことで、支持梁、クリップ、野縁などの緩みを回避し、制振性能の低下を防ぐことが可能になる。
【００３８】
以上、本発明に係る吊り天井補強構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一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。
【００３９】
例えば、図５、図６に示すように、天井パネル４を損傷させるおそれがなく、エネルギー吸収材７の粘着力が十分ある場合には、ベースプレート８を必ずしも設けなくてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１    山形屋根（屋根；大面積屋根、大空間屋根などの非剛床性を有する屋根）
２    吊りボルト（吊り部材）
３    天井下地
４    天井パネル（天井材）
５    補強ブレース
６    ブレース接続用金具
６ａ  定着部
６ｂ  リブプレート部
６ｃ  一方の定着部片
６ｄ  他方の定着部片
７    エネルギー吸収材
８    ベースプレート
Ａ    吊り天井構造
Ｂ    吊り天井補強構造
【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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