(57)【要約】【課題】設備機器と天井下地との間にクリアランスを確保しなくても、地震時に天井下地や天井材の破損や落下を防止できる天井構造を提供すること。【解決手段】天井構造１Ａは、天井裏空間に設けられた軽量鉄骨天井下地１０と、軽量鉄骨天井下地１０内に設けられる設備機器２０と、軽量鉄骨天井下地１０に取り付けられる板状の天井材４０と、を備える。軽量鉄骨天井下地１０は、天井裏の躯体から吊下げ支持された複数の吊りボルト１１と、吊りボルト１１に支持されて略水平かつ互いに略平行に延びる複数の野縁受け１２と、野縁受け１２に支持されて野縁受け１２に略直交しかつ略水平で互いに略平行に延びる野縁１３と、を備え、設備機器２０の側面２０Ａに沿って延びて両端側で複数本の野縁１３に接合される補強部材５０Ａと、設備機器２０の側面２０Ａと補強部材５０Ａとの間に介装された接続部材５１Ａと、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井裏空間に設けられた天井下地と、当該天井下地内に設けられる設備機器と、当該天井下地に取り付けられる板状の天井材と、を備える天井構造であって、
前記天井下地は、天井裏の躯体から吊下げ支持された複数の吊り部材と、当該吊り部材に支持されて略水平かつ互いに略平行に延びる複数の野縁受けと、当該野縁受けに支持されて前記野縁受けに略直交しかつ略水平で互いに略平行に延びる野縁と、を備え、
前記設備機器の側面に沿って延びて両端側で複数本の野縁受けまたは野縁に接合される補強部材と、前記設備機器の側面と当該補強部材との間に介装された接続部材と、を備えることを特徴とする天井構造。
【請求項２】
天井裏空間に設けられた天井下地と、当該天井下地内に設けられる設備機器と、当該天井下地に取り付けられる板状の天井材と、を備える天井構造であって、
前記天井下地は、天井裏の躯体から吊下げ支持された複数の吊り部材と、当該吊り部材に支持されて略水平かつ互いに略平行に延びる複数の野縁受けと、当該野縁受けに支持されて前記野縁受けに略直交しかつ略水平で互いに略平行に延びる野縁と、を備え、
前記設備機器の側面に沿って延びて両端側で複数本の野縁受けまたは野縁に接合される補強部材と、前記設備機器の側面と当該補強部材とを連結するワイヤと、を備えることを特徴とする天井構造。
【請求項３】
前記補強部材の外側には、前記設備機器を点検するための点検口が設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の天井構造。
【請求項４】
前記設備機器は、天井裏空間の躯体から吊りボルトで吊り下げ支持されるとともに、当該吊りボルト同士の間には、斜め補強材が設けられていないことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の天井構造。
【請求項５】
前記設備機器は、平面視で略矩形状であり、
前記補強部材は、前記設備機器の互いに対向する一対の側面に沿って設けられ、
前記設備機器の残る一対の側面に沿って延びて前記補強部材同士を連結する第２の補強部材と、前記設備機器の側面と当該第２の補強部材との間に介装された接続部材と、を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の天井構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天井構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建物の室内の天井は、例えば、吊りボルト、野縁、野縁受けなどの天井下地材と、天井下地の下面に張り付けられた天井材と、で構成される。
このような天井の天井裏空間に、下部が天井開口部から室内に露出する照明器具や空調機器などの設備機器を設置する場合、天井裏空間の構造体から設備機器を吊りボルトで吊り下げ支持するとともに、吊りボルト同士の間に斜め補強材を取り付ける。また、設備機器周囲の天井下地材に補強材を設けて、天井に設けた開口部を補強する。
【０００３】
ところで、地震時の建物の挙動により、設備機器に大きな慣性力が作用する場合があった。この場合、設備機器と天井とでは揺れ方が異なるため、設備機器が天井に衝突し、天井下地や天井材が破損したり落下したりするおそれがあった。
【０００４】
そこで、非特許文献１、２では、設備機器を吊り下げ支持する吊りボルト間に斜め補強材を設け、この設備機器と天井下地および天井材とのクリアランスを大きく確保することが要請されている。具体的には、このクリアランス量は、設備機器の地震時の変位量と天井下地および天井材の地震時の変位量との和である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】建築物における天井脱落対策に係わる技術基準の解説（平成２５年１０月版）、一般社団法人  建築性能基準推進協会
【非特許文献２】建築物における天井脱落対策に係わる技術基準の解説、平成２８年基準（隙間なし天井の新基準）の解説（平成２８年７月版）、一般社団法人  建築性能基準推進協会
【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、実際には、設備機器を支持する吊りボルトの長さや斜め補強材の位置や数量などにより、設備機器の地震時の変位量を高精度で求めることは困難であった。また、仮に、クリアランスを確保した場合であっても、室内の空気がこのクリアランスから天井裏空間に逃げてしまい、空調対象となる空間が大きくなるうえに、排煙区画を確保できない、という問題があった。
【０００７】
本発明は、設備機器と天井下地との間にクリアランスを確保しなくても、地震時に天井下地や天井材の破損や落下を防止できる天井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に記載の天井構造は、天井裏空間に設けられた天井下地（例えば、後述の軽量鉄骨天井下地１０）と、当該天井下地内に設けられる設備機器（例えば、後述の設備機器２０）と、当該天井下地に取り付けられる板状の天井材（例えば、後述の天井材４０）と、を備える天井構造（例えば、後述の天井構造１、１Ａ）であって、前記天井下地は、天井裏の躯体から吊下げ支持された複数の吊り部材（例えば、後述の吊りボルト１１）と、当該吊り部材に支持されて略水平かつ互いに略平行に延びる複数の野縁受け（例えば、後述野縁受け１２）と、当該野縁受けに支持されて前記野縁受けに略直交しかつ略水平で互いに略平行に延びる野縁（例えば、後述の野縁１３）と、を備え、前記設備機器の側面（例えば、後述の側面２０Ａ、２０Ｂ）に沿って延びて両端側で複数本の野縁受けまたは野縁に接合される補強部材（例えば、後述の補強部材５０Ａ）と、前記設備機器の側面と当該補強部材との間に介装された接続部材（例えば、後述の接続部材５１Ａ）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、地震時に設備機器に生じた慣性力（水平力）は、接続部材を介して補強部材に伝達され、この補強部材の両端の野縁や野縁受けに伝達される。よって、設備機器に生じた慣性力が複数本の野縁や野縁受けに分散されるので、設備機器と天井下地との間にクリアランスを確保しなくても、地震時に天井下地や天井材の破損や落下を防止できる。
【００１０】
請求項２に記載の天井構造は、天井裏空間に設けられた天井下地（例えば、後述の軽量鉄骨天井下地１０）と、当該天井下地内に設けられる設備機器（例えば、後述の設備機器７０）と、当該天井下地に取り付けられる板状の天井材（例えば、後述の天井材４０）と、を備える天井構造（例えば、後述の天井構造１Ｂ）であって、前記天井下地は、天井裏の躯体から吊下げ支持された複数の吊り部材と、当該吊り部材に支持されて略水平かつ互いに略平行に延びる複数の野縁受けと、当該野縁受けに支持されて前記野縁受けに略直交しかつ略水平で互いに略平行に延びる野縁と、を備え、前記設備機器の側面に沿って延びて両端側で複数本の野縁受けまたは野縁に接合される補強部材（例えば、後述の補強部材５０Ａ）と、前記設備機器の側面と当該補強部材とを連結するワイヤ（例えば、後述のワイヤ２２）と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、地震時に設備機器に生じた慣性力（水平力）は、ワイヤを介して補強部材に伝達され、この補強部材の両端の野縁や野縁受けに伝達される。よって、設備機器に生じた慣性力が複数本の野縁や野縁受けに分散されるので、設備機器と天井下地との間にクリアランスを確保しなくても、地震時に天井下地や天井材の破損や落下を防止できる。
【００１２】
請求項３に記載の天井構造は、前記補強部材の外側には、前記設備機器を点検するための点検口（例えば、後述の点検口３０）が設けられることを特徴とする。
【００１３】
点検口の周囲では野縁が連続していないため、天井下地の強度が低くなっている。
しかし、本発明によれば、設備機器と点検口との間に補強部材を配置することで、設備機器に生じた慣性力（水平力）が点検口の周囲の強度の低い天井下地に伝わるのを防止できる。
【００１４】
請求項４に記載の天井構造は、前記設備機器は、天井裏空間の構造体から吊りボルトで吊り下げ支持されるとともに、当該吊りボルト同士の間には、斜め補強材が設けられていないことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、設備機器を吊り下げ支持する吊りボルトに斜め補強材を設けないので、設備機器の揺れの周期と天井の揺れの周期とがほぼ一致し、設備機器と天井下地との間にクリアランスを確保する必要がなく、地震時に天井下地や天井材の破損や落下をより確実に防止できる。
【００１６】
請求項５に記載の天井構造は、前記設備機器は、平面視で略矩形状であり、前記補強部材は、前記設備機器の互いに対向する一対の側面に沿って設けられ、前記設備機器の残る一対の側面に沿って延びて前記補強部材同士を連結する第２の補強部材（例えば、後述の補強部材５０Ｂ）と、前記設備機器の側面と当該第２の補強部材との間に介装された接続部材（例えば、後述の接続部材５１Ｂ）と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、複数の補強部材を矩形状の設備機器の各側面に沿って設けて、これら複数の補強部材同士を接合した。よって、補強部材を設備機器と一体化でき、地震時に設備機器に生じる慣性力（水平力）を確実に補強部材に伝達できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、設備機器と天井下地との間にクリアランスを確保しなくても、地震時に天井下地や天井材の破損や落下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る天井構造の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】前記天井構造に用いられる接合金物の正面図および側面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る天井構造の平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る天井構造の平面図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形態の説明にあたって、同一構成要件については同一符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る天井構造１の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。図４は、図１のＣ−Ｃ断面図である。
【００２１】
天井構造１は、天井裏空間に設けられた天井下地としての軽量鉄骨天井下地１０と、この軽量鉄骨天井下地１０内に設けられる平面視で略正方形状の設備機器２０と、軽量鉄骨天井下地１０内に設けられた点検口３０と、軽量鉄骨天井下地１０の下面に取り付けられる板状の天井材４０と、を備える。
【００２２】
軽量鉄骨天井下地１０は、天井裏の鉄筋コンクリートや鉄骨などの躯体から吊下げ支持された複数の吊り部材としての吊りボルト１１と、これら吊りボルト１１に支持されて略水平かつ互いに略平行に延びる複数の野縁受け１２と、これら野縁受け１２に支持されて野縁受け１２に略直交しかつ略水平で互いに略平行に延びる野縁１３と、を備える。
【００２３】
吊りボルト１１の下端側には、ハンガー１１１が取り付けられ、野縁受け１２は、このハンガー１１１に嵌め込まれている。
野縁１３は、図示しないクリップで野縁受け１２に固定されている。
【００２４】
設備機器２０は、４方向吹き出しの天井カセット型空調機であり、四隅の４本の吊りボルト２４により天井裏空間の鉄筋コンクリートや鉄骨などの躯体から吊下げ支持されている。これら吊りボルト２４同士の間には、斜め補強材が設けられていない。設備機器２０の下面には、カバー２５が取り付けられており、このカバー２５により設備機器２０と天井材４０との隙間（クリアランス）が塞がれている。
この設備機器２０の野縁受け１２の方向に延びる一対の側面を側面２０Ａとし、野縁１３の方向に延びる残る一対の側面を側面２０Ｂとする。
軽量鉄骨天井下地１０には、設備機器２０の側面２０Ａ、２０Ｂを四方から囲んで、４本の補強部材５０Ａ、５０Ｂが井桁状に配置されている。
【００２５】
具体的には、軽量鉄骨天井下地１０は、設備機器２０の側面２０Ａに沿って延びる一対の補強部材５０Ａと、設備機器２０の側面２０Ａと補強部材５０Ａとの間に介装された接続部材５１Ａと、設備機器２０の側面２０Ｂに沿って延びて一対の補強部材５０Ａ同士を連結する一対の補強部材５０Ｂと、設備機器２０の側面２０Ｂと補強部材５０Ｂとの間に介装された接続部材５１Ｂと、を備える。
補強部材５０Ａ、５０Ｂは、例えば、角パイプである。
接続部材５１Ａ、５１Ｂは、圧縮力に抵抗する性質を有していればよく、材料や形状はとくに限定されない。このような接続部材５１Ａ、５１Ｂとしては、例えば、弾性変形可能な発泡ゴムや曲げ加工した鋼板が挙げられる。
【００２６】
一対の補強部材５０Ａは、それぞれ、両端側の４箇所（図１中破線で示す）で野縁１３に接合されている。一対の補強部材５０Ｂは、それぞれ、両端側で一対の補強部材５０Ａに接合されている。
点検口３０は、設備機器２０を点検するためのものであり、図１中左側の補強部材５０Ａの外側に配置されている。これにより、設備機器２０と点検口３０との間には、補強部材５０Ａが配置されることになる。
【００２７】
補強部材５０Ａと補強部材５０Ｂとは、例えば、図４に示すように、上下方向に延びる断面略Ｌ字形状の接合部材としてのアングル材５２を介して接合されている。
このアングル材５２の一片が補強部材５０Ａにビスで接合され、アングル材５２の他片が補強部材５０Ｂにビスで接合されている。なお、本実施形態では、補強部材５０Ａ、５０Ｂとアングル材５２とをビスで接合したが、これに限らず、溶接で接合してもよい。
【００２８】
また、補強部材５０Ａと補強部材５０Ｂとを接合する接合部材として、アングル材５２ではなく、例えば、図５に示すような接合金物６０を用いてもよい。
すなわち、接合金物６０は、鋼板を折り曲げ加工して形成されている。この接合金物６０は、上側の補強部材５０Ｂの上面および両側面に跨がって設けられる基部６１と、この基部６１に設けられて下側の補強部材５０Ａに固定される４つの板状の固定部６２と、を備える。基部６１は、補強部材５０Ｂにビスで固定され、固定部６２は、補強部材５０Ａにビスで固定される。なお、本実施形態では、補強部材５０Ａ、５０Ｂと接合金物６０とをビスで接合したが、これに限らず、溶接で接合してもよい。
【００２９】
また、これに限らず、補強部材５０Ａと補強部材５０Ｂとを、アングル材５２や接合金物６０以外の接合部材を用いて接合してもよい。
【００３０】
また、補強部材５０Ａと野縁１３とは、例えば、野縁１３の下面からビスを打ち込むことで接合されている。なお、これに限らず、上述の接合金物６０を用いて、補強部材５０Ａと野縁１３とを接合してもよい。また、野縁１３は、シングル野縁に限らず、ダブル野縁としてもよい。
【００３１】
以上の天井構造１において、地震時に設備機器２０に図１中左右方向（野縁１３に沿った方向）に大きな慣性力（水平力）が生じた場合を想定する。
この場合、設備機器２０に生じた慣性力は、接続部材５１Ａを介して各補強部材５０Ａに伝達され、さらに、補強部材５０Ａの両端の野縁１３に伝達される。
点検口３０の周囲では、野縁１３が連続していないため、軽量鉄骨天井下地１０の強度が低くなっているが、図１中左側の補強部材５０Ａにより、設備機器２０に生じた慣性力が点検口３０の周囲の軽量鉄骨天井下地１０に伝わるのを防止できる。
【００３２】
以上の天井構造１において、地震時に設備機器２０に図１中上下方向（野縁受け１２に沿った方向）に大きな慣性力（水平力）が生じた場合を想定する。
この場合、設備機器２０に生じた慣性力は、接続部材５１Ｂを介して各補強部材５０Ｂに伝達され、さらに、補強部材５０Ｂの両端の補強部材５０Ａに伝達された後、補強部材５０Ａの両端の野縁１３に伝達される。この場合も、設備機器２０に生じた慣性力が点検口３０の周囲の軽量鉄骨天井下地１０に伝わるのを防止できる。
【００３３】
また、接続部材５１Ａ、５１Ｂが発泡ゴムである場合には、設備機器２０に生じた慣性力を補強部材に伝達する圧縮材としての役割を果たすとともに、設備機器２０の運転により生じる振動が軽量鉄骨天井下地１０に伝達するのを防止する役割を果たす。
なお、設備機器２０の運転により生じる振動が問題にならない程度に小さい場合には、接続部材５１Ａ、５１Ｂを曲げ加工した鋼板としてもよい。
【００３４】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）地震時に設備機器２０に生じた慣性力は、接続部材５１Ａ、５１Ｂを介して補強部材５０Ａ、５０Ｂに伝達され、この補強部材５０Ａの両端の野縁１３に伝達される。よって、設備機器２０に生じた慣性力が複数本の野縁１３に分散されるので、設備機器２０と軽量鉄骨天井下地１０との間にクリアランスを確保しなくても、地震時に軽量鉄骨天井下地１０や天井材４０の破損や落下を防止できる。
【００３５】
（２）設備機器２０と点検口３０との間に補強部材５０Ａを配置することで、設備機器２０に生じた慣性力が点検口３０の周囲の軽量鉄骨天井下地１０の強度の低い部分に伝わるのを防止できる。
【００３６】
（３）設備機器２０を吊り下げ支持する吊りボルト２４に斜め補強材を設けないので、設備機器２０の揺れの周期と軽量鉄骨天井下地１０および天井材４０の揺れの周期とがほぼ一致し、設備機器２０と軽量鉄骨天井下地１０との間にクリアランスを確保する必要がなく、地震時に軽量鉄骨天井下地１０や天井材４０の破損や落下をより確実に防止できる。
【００３７】
（４）４本の補強部材５０Ａ、５０Ｂを設備機器２０の４つの側面２０Ａ、２０Ｂに沿って設けて、これら複数の補強部材５０Ａ、５０Ｂ同士を接合した。よって、補強部材５０Ａ、５０Ｂで設備機器２０を囲んで設備機器２０と一体化でき、地震時に設備機器２０に生じる慣性力を確実に補強部材５０Ａ、５０Ｂに伝達できる。
【００３８】
〔第２実施形態〕
図６は、本発明の第２実施形態に係る天井構造１Ａの平面図である。
本実施形態では、点検口３０の位置が第１実施形態と異なる。
点検口３０は、図６中左側の補強部材５０Ｂの外側でかつ一対の補強部材５０Ａ同士の間に配置されている。
【００３９】
本実施形態によれば、上述の（１）〜（４）と同様の効果がある。
【００４０】
〔第３実施形態〕
図７は、本発明の第３実施形態に係る天井構造１Ｂの平面図である。図８は、図７のＤ−Ｄ断面図である。
本実施形態では、設備機器７０の形状が第１実施形態と異なる。
設備機器７０は、平面視で略長方形状であり、２方向吹き出しの天井カセット型空調機である。この設備機器７０の野縁受け１２の方向（短手方向）に延びる一対の側面を側面７０Ａとし、野縁１３の方向（長手方向）に延びる一対の側面を側面７０Ｂとする。
【００４１】
設備機器７０の側面７０Ａには、配管２１が側方に突出しており、接続部材を設備機器７０に密着させることができない。そこで、一対の補強部材５０Ａと設備機器７０とをワイヤ２２で連結し、このワイヤ２２に張力を導入する。
【００４２】
具体的には、軽量鉄骨天井下地１０は、設備機器７０の側面７０Ａに沿って延びる一対の補強部材５０Ａと、設備機器７０の側面７０Ａと補強部材５０Ａとを連結するワイヤ２２と、設備機器７０の側面７０Ｂに沿って延びて一対の補強部材５０Ａに接合された一対の補強部材５０Ｂと、設備機器７０の側面７０Ｂと補強部材５０Ｂとの間に介装された接続部材５１Ｂと、を備える。
【００４３】
本実施形態によれば、上述の（１）〜（４）の効果に加えて、以下のような効果がある。
（５）地震時に設備機器７０に生じた慣性力は、ワイヤ２２および接続部材５１Ｂを介して補強部材５０Ａ、５０Ｂに伝達され、補強部材５０Ａの両端の野縁１３に伝達される。よって、設備機器７０に生じた慣性力が複数本の野縁１３に分散されるので、設備機器７０と軽量鉄骨天井下地１０との間にクリアランスを確保しなくても、地震時に軽量鉄骨天井下地１０や天井材４０の破損や落下を防止できる。
また、ワイヤ２２を用いたことで、補強部材５０Ａが設備機器７０の側面７０Ａから突出する配管２１に干渉しない。
【００４４】
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】
【００４５】
１、１Ａ、１Ｂ…天井構造
１０…軽量鉄骨天井下地  １１…ボルト  １２…野縁受け  １３…野縁
２０、７０…設備機器  ２０Ａ、７０Ａ…設備機器の野縁受け方向の側面
２０Ｂ、７０Ｂ…設備機器の野縁方向の側面
２１…配管  ２２…ワイヤ  ２４…吊りボルト  ２５…カバー
３０…点検口  ４０…天井材
５０Ａ…補強部材  ５０Ｂ…補強部材（第２の補強部材）
５１Ａ、５１Ｂ…接続部材  ５２…アングル材
６０…接合金物  ６１…基部  ６２…固定部  １１１…ハンガー
【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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