(57)【要約】【課題】天井板の落下を防止する。【解決手段】野縁２６に留め付けられている少なくとも二つのビス１００にワイヤー１５０が連結されて架け渡されているので、天井板５０がビス１００から抜けたとしても、ワイヤー１５０に引っ掛り落下が防止される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体から吊り下げられた支持材と、
前記支持材に留め付けられた複数のビスによって固定された天井板と、
前記ビスが傾いたとしても曲げ応力が発生しないように前記ビスに連結されて架け渡され、前記天井板の下面側に位置する落下防止部材と、
を備える天井構造。
【請求項２】
躯体から吊り下げられた支持材と、
前記支持材に留め付けられた複数のビスによって固定された天井板と、
前記ビスが傾くことが可能なように前記ビスに連結されて架け渡され、前記天井板の下面側に位置する落下防止部材と、
を備える天井構造。
【請求項３】
前記落下防止部材は、線状の部材である、
請求項１又は請求項２に記載の天井構造。
【請求項４】
複数の前記天井板が水平方向に並んで配置され、
前記落下防止部材は、複数の前記天井板に跨って配置されている、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の天井構造。
【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】
特許文献１には、建物の室内仕上工事として施工される天井の構造とその施工方法に関する技術が開示されている。
【０００３】
特許文献２には、ピン本体の先端部に設けた挿入孔に細いワイヤーを取り付けた吊下具が開示されている。
【０００４】
ここで、大規模な地震等に吊り天井の天井板が大きく揺れた場合でも、天井板が落下することを防止することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５４４７４号公報
【特許文献２】特開２００５−８３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、天井板の落下を防止することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、躯体から吊り下げられた支持材と、前記支持材に留め付けられた複数のビスによって固定された天井板と、前記ビスが傾いたとしても曲げ応力が発生しないように前記ビスに連結されて架け渡され、前記天井板の下面側に位置する落下防止部材と、を備える。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、地震動が発生した場合、天井板が水平方向に振動し、天井板に慣性力や衝撃力等が発生する。これによって天井板を支持材に固定しているビスが傾き、ビスの周囲の天井板が破壊されることがある。そして、天井板の破壊が進行するとビスよりも大きな孔があくことがある。
【０００９】
しかし、支持材に留め付けられている少なくとも二つのビスに落下防止部材が連結されて架け渡されているので、天井板がビスから抜けたとしても、落下防止部材によって天井板が支えられ、天井板の落下が防止される。
【００１０】
なお、落下防止部材は、ビスが傾いたとしても曲げ応力が発生しないようにビスに連結されている。よって、ビスが傾いたとしても、ビスと落下防止部材との連結部分の破損が防止される。
【００１１】
ここで、「曲げ応力が発生しない」とは、全く曲げ応力が発生しないことを意味するのではない。ビスが傾いて若干曲げ応力が発生したとしても、ビスと落下防止部材との連結部分の破損が発生しない範囲であれば、「曲げ応力が発生しない」とする。
【００１２】
請求項２の発明は、躯体から吊り下げられた支持材と、前記支持材に留め付けられた複数のビスによって固定された天井板と、前記ビスが傾くことが可能なように前記ビスに連結されて架け渡され、前記天井板の下面側に位置する落下防止部材と、を備える。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、地震動が発生した場合、天井板が水平方向に振動し、天井板に慣性力や衝撃力等が発生する。これによって天井板を支持材に固定しているビスが傾き、ビスの周囲の天井板が破壊されることがある。そして、天井板の破壊が進行するとビスよりも大きな孔があくことがある。
【００１４】
しかし、支持材に留め付けられている少なくとも二つのビスに落下防止部材が連結されて架け渡されているので、天井板がビスから抜けたとしても、落下防止部材によって天井板が支えられ、天井板の落下が防止される。
【００１５】
なお、落下防止部材は、ビスが傾くことが可能なようにビスに連結されている。よって、ビスが傾いたとしても、ビスと落下防止部材との連結部分の破損が防止される。
【００１６】
請求項３の発明は、前記落下防止部材は、線状の部材である。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、落下防止部材が線状の部材であるので、曲げ応力が発生しないように、又はビスが傾くことが可能なように、容易に長さを調整してビスに連結することができる。
【００１８】
請求項４の発明は、複数の前記天井板が水平方向に並んで配置され、前記落下防止部材は、複数の前記天井板に跨って配置されている。
【００１９】
請求項４に記載の発明では、落下防止部材が複数の天井板に跨って配置されることで、効果的に天井板の落下が防止される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、天井板の落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係る天井構造を一部断面で示す側面図である。
【図２】本発明の要部を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る天井構造の天井板を下から上に見た場合の図であり、ワイヤーの配置の例を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る天井構造の天井板を下から上に見た場合の図であり、図３とはワイヤーの配置の別の例を示す図である。
【図５】（Ａ）はワイヤーの一端部に環状部を形成した状態を示す図であり、（Ｂ）はワイヤーの両端部に環状部を形成した状態を示す図であり、（Ｃ）はワイヤーの複数個所に環状部を形成した状態を示す図である。
【図６】（Ａ）はビスの掛代を説明する説明図であり、（Ｂ）はビスの角度を説明するための説明図である。
【図７】天井板の板厚（ビスの掛代）及びビスの角度と、最大引抜荷重と、の関係を示すグラフである。
【図８】地震時にビスの周囲の天井板が破壊される様子を（Ａ）から（Ｃ）へと順番に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜実施形態＞
本発明の一実施形態にかかる天井構造について説明する。なお、各図において、鉛直方向を矢印Ｚで示し、水平方向における直交する２方向を矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。
【００２３】
[全体構造]
まず、天井構造１１の全体構造について説明する。
【００２４】
図１に示すように、天井構造１１は、躯体の一例としてのスラブ１２から天井板５０が吊られた吊り天井である。すなわち、スラブ１２から先端部にハンガー２２を備えた複数の吊りボルト２０が垂下されている。また、ハンガー２２によって掛止された野縁受け（下地金物）２４が並列して設けられると共に、野縁受け２４と直交するように並列して設けられた野縁２６が野縁受け２４との交点においてクリップ２８によって連結されている。
【００２５】
そして、野縁２６に留め付けられた複数のビス１００によって天井板５０が固定されている（図２〜図４も参照）。なお、本実施形態では、天井板５０は、石膏ボードで構成されている。また、壁１４の壁面１４Ａには、ビス６２で留め付けられた廻縁６０が設けられている。
【００２６】
［落下防止構造］
つぎに、天井板５０の落下防止構造について説明する。
【００２７】
前述したように、スラブ（躯体）１２から吊りボルト２０に（ハンガー２２及び野縁受け２４を介して）吊り下げられた野縁２６に留め付けられた複数のビス１００によって、天井板５０が固定されている。
【００２８】
図２に示すように、ビス１００のビス頭（ビス皿）１０２は、天井板５０にめり込むように捻じ込まれている。つまり、ビス１００のビス頭（ビス皿）１０２は、天井板５０の下面５０Ａよりも面落ちで施工されている。
【００２９】
そして、図１〜図４に示すように、複数のビス１００の、少なくとも二つのビス１００にＳＵＳ製のワイヤー１５０が連結されて架け渡されている。また、ワイヤー１５０は、天井板５０の下面５０Ａに沿って配置されている。
【００３０】
また、図２において想像線（二点破線）で示すように、後述する地震時にビス１００が左右に動いて傾いても、ビス１００及びワイヤー１５０に曲げ応力が発生しないように、またワイヤー１５０に張力が発生しないように、ワイヤー１５０には弛みを生じさせている。
【００３１】
別の観点から説明すると、後述する地震時にビス１００が野縁２６との留付部１１１を回転中心として自由に左右に動いて傾くことが可能なように、ワイヤー１５０に弛みを生じさせている。
【００３２】
なお、少なくとも二つのビス１００にワイヤー１５０を連結させて架け渡す配置は、特に限定されない。
【００３３】
例えば、図３に示すように、複数の天井板５０間に跨ることなく、二つ以上のビス１００にワイヤー１５０を連結して架け渡してもよい。
【００３４】
或いは、図４に示すように、複数の天井板５０間に跨って二つ以上のビス１００にワイヤー１５０を連結して架け渡してもよい。
【００３５】
更に、複数の天井板５０間に跨ることなく二つ以上のビス１００にワイヤー１５０を連結して架け渡し、且つ複数の天井板５０間に跨って二つ以上のビス１００にワイヤー１５０を連結して架け渡してもよい（図３の配置と図４の配置とを両方を適用した配置であってもよい）。
【００３６】
［連結方法］
つぎに、ビス１００にワイヤー１５０を連結する連結方法（施工方法）の一例について説明する。
【００３７】
図５（Ａ）に示すように、予めワイヤー１５０の端部を環状にする（以降「環状部１５２」と記す）。このワイヤー１５０の端部に形成した環状部１５２に一方のビス１００を挿入して、図２に示すように野縁２６に留め付ける。
【００３８】
つぎにワイヤー１５０を他方のビス１００に巻き付けて、野縁２６に留め付ける。つまり、野縁２６に天井板５０をビス１００で留め付けられて固定する作業の際に、ビス１００にワイヤー１５０を連結した状態で施工作業を行うことで、二つのビス１００にワイヤー１５０が連結されて架け渡される。
【００３９】
なお、二つのビス１００を野縁２６に留め付けた状態でワイヤー１５０に弛みが生じるように、他方のビス１００に巻き付ける際に長さを調整しておく。なお、三つ以上のビス１００に連結する場合は、同様に、三つ目以降のビス１００に巻き付けて留め付けること繰り返す。
【００４０】
図５（Ｂ）に示すように、予めワイヤー１５０の配置が決定され、ビス１００の配置も決定されている場合は、ワイヤー１５０の両端部に環状部１５２を形成してもよい。なお、仮にワイヤー１５０が長すぎる場合には、矢印Ｂで示すように、環状部１５２にビス１００を挿入した後に、ビス１００に巻き付けることで長さを調整する。
【００４１】
また、図５（Ｃ）に示すように、ワイヤー１５０の両端部だけでなく、両端部間にも環状部１５２を形成してもよい。
【００４２】
＜作用及び効果＞
つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００４３】
図１に示すように、地震動が発生した場合、矢印Ｇで示すように、天井板５０が水平方向に振動し端部５０Ｂが壁面１４Ａに衝突することで、天井板５０に慣性力や衝撃力が発生し、天井板５０に水平方向の圧縮力が発生する。
【００４４】
これにより、図２及び図８に示すように、天井板５０を野縁２６に留め付けられているビス１００が左右に動く。このとき、ビス１００は、野縁２６との留付部１１１を回転中心として、ビス頭１０２が左右に傾いて振れるような挙動となる。
【００４５】
このようなビス１００の挙動によって、天井板５０におけるビス頭１０２の周囲が破壊される。更に、図８（Ｃ）に示すように、天井板５０におけるビス頭１０２の周囲の破壊が進行すると、ビス頭１０２よりも大きな孔５９があくことがある。そして、このように天井板５０におけるビス頭１０２の周囲にビス頭１０２よりも大きな孔５９があくと、天井板５０がビス１００から抜ける。
【００４６】
しかし、図１〜図４に示すように、野縁２６（図１、図２参照）に留め付けられている少なくとも二つのビス１００にワイヤー１５０が連結されて架け渡されているので、天井板５０がビス１００から抜けたとしても、ワイヤー１５０に天井板５０が引っ掛り支えられ、天井板５０の落下が防止される。
【００４７】
なお、後述するように、野縁２６に留め付けられたビス１００の引抜耐力は大きいので、ビス１００に連結されたワイヤー１５０に天井板５０が引っ掛かっても、ビス１００が野縁２６から引き抜かれることなく、天井板５０を支えることができる。
【００４８】
また、図２に示すように、ワイヤー１５０は、弛みが生じるように長さが調整されてビス１００に連結されている。よって、ビス１００が左右に傾いて振れるように動くことが可能となっていると共に、ビス１００が左右に傾いて振れても曲げ応力が発生しないようになっている。したがって、ビス１００が左右に傾いて振れても、ビス１００とワイヤー１５０との連結部分の破損が防止される。また、ワイヤー１５０に過大な張力が発生することによるワイヤー１５の断線が防止される。
【００４９】
このように、地震で吊り天井の天井板５０が大きく揺れた場合でも、天井板５０の落下が防止される。
【００５０】
なお、図１、図３、図４に示すように、全てのビス１００にワイヤー１５０を連結する必要はない。ワイヤー１５０の強度、ビス１００の引抜耐力、天井板５０の重量等に応じて、ワイヤー１５０を連結するビス１００の数、ワイヤー１５０の本数、及びワイヤー１５０の配置等を適宜設定すればよい。
【００５１】
ここで、「曲げ応力が発生しない」とは、全く曲げ応力が発生しないことを意味するのではない。ビス１００が傾いて若干曲げ応力が発生したとしても、ビス１００とワイヤー１５０との連結部分の破損が発生しない範囲であれば、「曲げ応力が発生しない」とする。
【００５２】
［検証］
つぎに、ビス１００にワイヤー１５０を連結して架け渡すことで、天井板５０の落下を防止できることの検証を行う。
【００５３】
（ビスの引抜耐力）
上述したように、天井板５０が破壊されてもビス１００が野縁２６から抜けて外れない限り、天井板５０は落下しない。よって、野縁２６に留め付けられたビス１００の引抜耐力について実験を行い検証する。
【００５４】
・実験条件
図６（Ａ）に示すように、引抜耐力は、野縁２６に対するビス１００の掛代（かかりしろ）Ｌに影響される。また、掛代Ｌは天井板５０の厚みｔで決定される。よって、天井板５０の板厚ｔを実験条件とすると共に、板厚ｔは、９．５ｍｍ、１２．５ｍｍ、１６ｍｍの３水準とした。
【００５５】
また、図２及び図８に示すように、ビス１００は、留付部１１１を回転中心にビス頭１０２が左右に傾いて振れるような挙動となる。よって、図６（Ｂ）に示すように、ビス１００は垂直に留めつけた後に、ビス１００を斜めにして角度を持たせた。なお、角度θは、垂直に対して０°（角度無し（垂直のまま））、１５°、３０°、４５°、６０°の５水準とした。
【００５６】
これら天井板の板厚ｔ（掛代Ｌ）の３水準とビス１００の角度θの５水準の組み合わせ、合計１５条件で実験を行った。
【００５７】
そして、各１５条件それぞれにおいて、野縁２６に留め付けたビス１００を固定し、野縁２６に引張力をかけて引抜耐力を測定する。
【００５８】
・実験結果
図７のグラフに示すように、角度θが大きいほど最大耐力が大きくなっており、ビス１００が傾いても耐力に問題ないことが判る。また、いずれの場合も最大耐力は７００Ｎ以上有り、十分な引抜耐力を有していることが判る。なお、板厚ｔ＝９．５ｍｍと角度θ＝６０°との組み合わせは、ビス１００が途中で破壊してしまった為、データを取得することができなかった。
【００５９】
（確認実験）
つぎに、天井板５０（板厚ｔ＝１２．５ｍｍ）を固定して野縁２６に長手方向に沿って強制的に水平方向に変位させて、「ビス１００と野縁２６との留付部１１１（図２、図７参照）の状態」と「天井板５０はビス１００に連結されたワイヤー１５０に引っ掛り落下しないこと」との確認を行った。
【００６０】
また、変位幅は、±２ｍｍ、±４ｍｍ、±６ｍｍ、±８ｍｍ、±１０ｍｍの６水準とした。そして、小さい変位幅±２ｍｍから順番に大きくした。また各変位幅それぞれ３サイクルを与えた。
つまり、
（１）変位幅±２ｍｍを３サイクル→（２）変位幅±４ｍｍを３サイクル→（３）変位幅±６ｍｍを３サイクル→（４）変位幅±８ｍｍを３サイクル→（５）変位幅±１０ｍｍを３サイクル
の順番で強制的に変位させた。
【００６１】
この結果、強制的に「（５）変位幅±１０ｍｍ」まで与えても、ビス１００と野縁２６との留付部１１１（図２、図７参照）は、健全な留付状態が維持されていることが確認された。また、強制変位の結果、ビス１００の周囲に孔があいて天井板５０が抜けても、ビス１００に連結されたワイヤー１５０に引っ掛り落下しなかった。つまり、天井板５０はビス１００に連結されたワイヤー１５０に引っ掛り落下しないことが確認された。
【００６２】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００６３】
例えば、上記実施形態では、新築時に天井板５０を固定する際にビス１００にワイヤー１５０を連結して架け渡したが、これに限定されない。既存の吊り天井の天井板５０に、新たにビス１００にワイヤー１５０を連結して野縁２６に留め付けてもよい。つまり、既存の天井に本発明を適用する改修工事を行ってもよい。また、ビス１００以外の部材にワイヤー１５０を連結してもよい。例えば、丸環にワイヤー１５０を連結してもよい。
【００６４】
なお、丸環にワイヤー１５０を連結する場合、丸環をビスで留め付けてもよいし、丸環とビスとが一体となったような金具では、この金具で留め付けてもよい。
【００６５】
また、丸環が自由に動く構造（例えば、丸環がビスに形成された孔に挿入されているような構造）であれば、ビスが傾いたとしても曲げ応力が発生しない又はビスが傾くことが可能であるので好適である。
【００６６】
また、例えば、上記実施形態では、ビス１００にＳＵＳ製のワイヤー１５０を連結して架け渡したが、これに限定されない。落下防止部材は、樹脂製等の線状部材、例えばテグスであってもよい。或いは、ネット材やゴム材等を落下防止部材として用いることもできる。なお、このような落下防止部材を設ける場合も、ビスが左右に傾くことが可能なように又はビスが左右に傾いて振れるように動いても曲げ応力が発生しないように、適宜長さを調整する等してビスに連結する。
【００６７】
なお、ゴムなどの弾性部材であれば、長さ調節することなくビスが左右に傾くことが可能であり又はビスが左右に傾いて振れるように動いても曲げ応力が発生しない。
【００６８】
更に、帯状や板状の落下防止部材であってもよい。このような場合は、ビスが挿通される孔をビスの軸部よりも大きくする等して、ビスが左右に傾くことが可能なように又はビスが左右に傾いても曲げ応力が発生しないようにする。
【００６９】
また、例えば、上記実施形態では、天井板５０は、石膏ボードで構成されていたが、これに限定されない。タンカル材やその他ビスよりも柔らかい材料で構成された天井板であってもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、図１に示すように、スラブ（躯体）１２から吊りボルト２０にハンガー２２及び野縁受け２４を介して吊り下げられた野縁２６に留め付けられた複数のビス１００によって、天井板５０が固定されている天井構造（吊り天井）であったが、これに限定されない。躯体から吊り下げられた支持材に留め付けられた複数のビスによって、天井板が固定された天井構造であればよい。
【００７１】
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００７２】
１２      スラブ（躯体の一例）
２６      野縁（支持材の一例）
５０      天井板
１００      ビス
１５０      ワイヤー（落下防止部材の一例）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2015010436.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015010436.tif 000007
【図６】
2015010436.tif 000008
【図７】
2015010436.tif 000009
【図８】
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