(57)【要約】【課題】  床スラブの上に床を設けるに際し、床の衝撃遮断性能を合理的に向上させ、しかも構造と施工の簡素を図ること。【解決手段】  床大引１２を、支持手段２０を介して床スラブ１１に支持する床支持構造において、床大引１２に作用する外力に起因して床スラブ１１と支持手段２０との接合部分に発生する反力により、支持手段２０に弾性範囲内の微小の幾何学的な移動による変形を生じさせることで、床大引１２と支持手段２０との接合部に生じる曲げモーメントＭｃと逆方向となる曲げモーメントＭｒを発生可能とするもの。【選択図】  図２
2008175052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床大引を、支持手段を介して床スラブ又は梁に支持する床支持構造において、
床大引に作用する外力に起因して床スラブ又は梁と支持手段との接合部分に発生する反力により、支持手段に弾性範囲内の微小の幾何学的な移動による変形を生じさせることで、床大引と支持手段との接合部に生じる曲げモーメントＭｃと逆方向となる曲げモーメントＭｒを発生可能とすることを特徴とする床支持構造。
【請求項２】
前記支持手段は、少なくとも２本のロッドの組合せからなるロッド対を備え、前記ロッド対は、それらのロッドの上端を床大引に接合し、それらのロッドの下端を床スラブ又は梁に接合し、それらの下端間隔を上端間隔より狭くしてなることを特徴とする請求項１記載の床支持構造。
【請求項３】
前記支持手段は、接続バーとロッド対を備え、前記接続バーは床大引から突出した状態に接合され、前記ロッド対は少なくとも２本のロッドの組合せからなり、それらのロッドの上端を接続バーに接合し、それらのロッドの下端を床スラブ又は梁に接合し、それらの下端間隔を上端間隔より狭くしてなることを特徴とする請求項１記載の床支持構造。
【請求項４】
前記支持手段が設置される床スラブの直下に梁が配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の床支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の床支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＲＣ構造の床スラブの上に床を設けるに際し、置き床を床スラブに直接支持させている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術では、置き床を床スラブに直接支持させているから、床振動が直接床スラブに作用する。このため、階下への振動を低下や遮音性を向上させるために、床スラブを厚くする必要がある。
【０００４】
本発明の課題は、床スラブの上に床を設けるに際し、床の衝撃遮断性能を合理的に向上させ、しかも構造と施工の簡素を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、床大引を、支持手段を介して床スラブ又は梁に支持する床支持構造において、床大引に作用する外力に起因して床スラブ又は梁と支持手段との接合部分に発生する反力により、支持手段に弾性範囲内の微小の幾何学的な移動による変形を生じさせることで、床大引と支持手段との接合部に生じる曲げモーメントＭｃと逆方向となる曲げモーメントＭｒを発生可能とするようにしたものである。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記支持手段は、少なくとも２本のロッドの組合せからなるロッド対を備え、前記ロッド対は、それらのロッドの上端を床大引に接合し、それらのロッドの下端を床スラブ又は梁に接合し、それらの下端間隔を上端間隔より狭くしてなるようにしたものである。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１の発明において更に、前記支持手段は、接続バーとロッド対を備え、前記接続バーは床大引から突出した状態に接合され、前記ロッド対は少なくとも２本のロッドの組合せからなり、それらのロッドの上端を接続バーに接合し、それらのロッドの下端を床スラブ又は梁に接合し、それらの下端間隔を上端間隔より狭くしてなるようにしたものである。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において更に、前記支持手段が設置される床スラブの直下に梁が配置されているようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
（請求項１）
(a)床から床大引に曲げモーメントＭｃが作用すると支持手段に水平力Ｐが作用し、上記曲げモーメントＭｃに対抗する逆方向の曲げモーメントＭｒが床大引に発生する。従って、曲げモーメントＭｃと曲げモーメントＭｒが互いに相殺し、床大引の曲げ変形を極小にできる。これにより、床大引は断面を小断面化しながら、一定の耐曲げ性能を具備できる。そして、階上の歩行や落下物などによる床振動も抑制されるため階下への遮音性能も向上させることができる。
【００１０】
（請求項２）
(b)支持手段が、少なくとも２本のロッドの組合せからなるロッド対を備え、前記ロッド対は、それらのロッドの上端を床大引に接合し、それらのロッドの下端を床スラブに接合し、それらの下端間隔を上端間隔より狭くした。従って、床大引に床から曲げモーメントＭｃが作用し、ロッド対の構成ロッドに軸力が作用するとき、それらのロッドの軸力に起因して床大引に生ずる曲げモーメントＭｒが上記曲げモーメントＭｃと逆方向になる。
【００１１】
（請求項３）
(c)支持手段が、接続バーとロッド対を備え、前記接続バーは床大引から突出した状態に接合され、前記ロッド対は少なくとも２本のロッドの組合せからなり、それらのロッドの上端を接続バーに接合し、それらのロッドの下端を床スラブ又は梁に接合し、それらの下端間隔を上端間隔より狭くした。従って、床大引に床から曲げモーメントＭｃが作用し、ロッド対の構成ロッドに軸力が作用するとき、それらのロッドの軸力に起因して床大引に生ずる曲げモーメントＭｒが上記曲げモーメントＭｃと逆方向になる。
【００１２】
(d)接続バーを床大引から突出させたことで、門型とし、接続バーとロッドの作用点を長くし、曲げモーメントＭｒを有効に作用させることができる。また、接続バーの内部を配管、配線スペースとして確保できる。
【００１３】
（請求項４）
(e)床スラブの上に床を設けるに際し、床は床大引を介して床スラブが備える梁に安定的に支持される。従って、支持手段から伝わる力や振動を強度の有する梁で受けることができるため、床スラブ全体を厚くする必要なく、床の衝撃遮断性能を合理的に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は床支持構造を示す正面図、図２は図１の要部を拡大して示す正面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図、図４は床大引に作用する曲げモーメントを示す模式図、図５は床大引の単純支持構造を示す模式図、図６は床大引のピン支持構造を示す模式図、図７は床大引の剛接合支持構造を示す模式図、図８は本発明による床大引の支持構造を示す模式図である。
【実施例】
【００１５】
図１の建物１の床１０は、ＲＣ床スラブ１１（ＲＣに限らず、鉄骨造、木造でも可）が備える小梁、大梁等の梁１１Ａに対応する部分の上に、支持手段２０を介して、角鋼管等からなる床大引１２を支持させ、床大引１２の上に床材１３を敷設けて構成されたものである。支持手段２０は接続バー２１とロッド対２２を備える。床スラブ１１において、相隣る梁１１Ａは2〜3ｍのスパンをなす。
【００１６】
床大引１２をスパン2〜3ｍの間隔で床スラブ１１の梁１１Ａに支持させるに際し、床大引１２を比較的小断面にするため、その支持構造を図２、図３に示す如くにする。支持手段２０が設置される床スラブ１１の直下に梁１１Ａが配置される。
【００１７】
即ち、床大引１２の長手方向複数位置において、床スラブ１１の各梁１１Ａに対応する位置に接続バー２１を剛接合する。接続バー２１はＵ形鋼からなり、床大引１２の側部高さより長い両側板２１Ａの先端部で床大引１２の両側部を抱き込み、両側板２１Ａを床大引１２の両側部に溶接して剛接合し、底板２１Ｂを床大引１２の底部より下方に突起させる。
【００１８】
ロッド対２２を構成する２本のロッド２２Ａ、２２Ｂの上端を接続バー２１に剛接合する。ロッド２２Ａ、２２Ｂは、接続バー２１と概ね同一幅の平板からなり、床大引１２の長手方向における接続バー２１の両端面のそれぞれに溶接されて剛接合される。ロッド２２Ａ、２２Ｂの下端は、コンクリートビス２３、座金２４により、床スラブ１１の梁１１Ａに対向する部分にピン接合される。床大引１２の上下面部と、接続バー２１の底板２１Ｂは、コンクリートビス２３のためのビス止め工具用作業孔２３Ａを予め備える。このとき、２本のロッド２２Ａ、２２Ｂは、接続バー２１Ａへの接合部とコンクリートビス２３による接合部の間を斜めに折り曲げられ、それらの下端間隔を上端間隔より狭くしている。
【００１９】
以下、支持手段２０たる接続バー２１、ロッド対２２を用いた床大引１２の支持メカニズムについて説明する（図４）。即ち、床大引１２に作用する外力に起因して床スラブ１１と支持手段２０との接合部分に発生する反力により、支持手段２０に弾性範囲内の微小の幾何学的な移動により変形を生じさせることで、床大引１２と支持手段２０との接合部に生じる曲げモーメントＭｃと逆方向となる曲げモーメントＭｒを発生可能にする。詳細は以下の如くである。
【００２０】
(1)床大引１２に床１０から曲げモーメントＭｃが作用すると、接続バー２１に水平力Ｐが作用する。
【００２１】
(2)接続バー２１に作用する水平力Ｐにより、ロッド対２２の各ロッド２２Ａ、２２Ｂに軸力Ａ（Ａ１とＡ２）が発生する。
【００２２】
(3)ロッド対２２の各ロッド２２Ａ、２２Ｂの軸力Ａ１、Ａ２に起因する曲げモーメントＭｒが接続バー２１、ひいては床大引１２に生ずる。曲げモーメントＭｒは曲げモーメントＭｃと逆方向になる。ロッド対２２の各ロッド２２Ａ、２２Ｂに発生する軸力Ａ（Ａ１とＡ２）の水平成分をＨ（Ｈ１とＨ２）、鉛直成分をＶ（Ｖ１とＶ２）とし、各ロッド２２Ａ、２２Ｂの接続バー２１との接合点と床スラブ１１との接合点の距離の水平成分をａ（ａ１とａ２）、鉛直成分をｂ（ｂ１とｂ２）とし、接続バー２１における床大引１２との接合点から各ロッド２２Ａ、２２Ｂとの接合点までの長さをｃ（ｃ１とｃ２）とし、軸力Ａ（Ａ１とＡ２）の床大引１２（接続バー２１との剛接合点）に対するモーメントの腕の長さをｄ（ｄ１とｄ２）とするとき、下記(1)式〜(4)式が成立する。
【００２３】
【数１】
2008175052.tif 000003
【００２４】
尚、図４より、下記(5)式〜(8)式が成立する。
【００２５】
【数２】
2008175052.tif 000004
【００２６】
尚、支持手段２０の接合部については、ロッド２２Ａ、２２Ｂの上端と接続バー２１との接合、ロッド２２Ａ、２２Ｂの下端と床スラブ１１との接合はピン接合が好ましいが、全てをピン接合にすると変形量が大きいため、床スラブ１１との接合をピンとし、接続バー２１との接合は剛とする等が考えられる。また、ある程度の変更を許容した剛接合、いわゆる半剛接合のような接合としても良い。ロッド対２２を構成する２本のロッド２２Ａ、２２Ｂの上端を床大引１２に接合しても良い。
【００２７】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)床１０から床大引１２に曲げモーメントＭｃが作用すると支持手段２０に水平力Ｐが作用し、上記曲げモーメントＭｃに対抗する逆方向の曲げモーメントＭｒが床大引１２に発生する。従って、曲げモーメントＭｃと曲げモーメントＭｒが互いに相殺し、床大引１２の曲げ変形を極小にできる。これにより、床大引１２は断面を小断面化しながら、一定の耐曲げ性能を具備できる。そして、階上の歩行や落下物などによる床振動も抑制されるため階下への遮音性能も向上させることができる。
【００２８】
(b)支持手段２０が、接続バー２１とロッド対２２を備え、前記接続バー２１は床大引１２から突出した状態に接合され、前記ロッド対２２は少なくとも２本のロッド２２Ａ、２２Ｂの組合せからなり、それらのロッド２２Ａ、２２Ｂの上端を接続バー２１に接合し、それらのロッド２２Ａ、２２Ｂの下端を床スラブ１１に接合し、それらの下端間隔を上端間隔より狭くした。従って、床大引１２に床１０から曲げモーメントＭｃが作用し、ロッド対２２の構成ロッドに軸力が作用するとき、それらのロッド２２Ａ、２２Ｂの軸力に起因して床大引１２に生ずる曲げモーメントＭｒが上記曲げモーメントＭｃと逆方向になる。
【００２９】
(c)接続バー２１を床大引１２から突出させたことで、門型とし、接続バー２１とロッド２２Ａ、２２Ｂの作用点を長くし、曲げモーメントＭｒを有効に作用させることができる。接続バー２１の内部を配管、配線スペースとして確保できる。
【００３０】
(d)床スラブ１１の上に床１０を設けるに際し、床１０は床大引１２を介して床スラブ１１が備える梁１１Ａに安定的に支持される。従って、支持手段から伝わる力や振動を強度の有する梁で受けることができるため床スラブ１１全体を厚くする必要なく、床１０の衝撃遮断性能を合理的に向上させることができる。
【００３１】
(e)ロッド対２２を構成する２本のロッド２２Ａ、２２Ｂの下端を床スラブ１１にピン接合することにより、施工を容易化できる。上述(a)〜(d)と相まって、簡易な施工で、床大引１２を床スラブ１１に剛接合すると同等の性能を得ることができる。
【００３２】
以下、本発明により床大引１２を支持する具体的効果（図８）を比較例（図５〜図７）と対比して説明する。図５〜図８において、床大引１２の中央に鉛直荷重1ｔが作用する
ものとする。
【００３３】
（比較例１）（図５）
図５は床大引１２を床スラブ１１に単純支持したものであり、水平反力＝0、鉛直反力＝0.5ｔ、最大曲げ撓みδ＝0.7788cmである。水平力が発生しないから、床スラブ１１との接合容易である。
【００３４】
（比較例２）（図６）
図６は床大引１２を床スラブ１１にピン支持したものであり、水平反力＝3.68ｔ、鉛直反力＝0.5ｔ、最大曲げ撓みδ＝0.5465cmである。大きな水平力が発生するから、床スラ
ブ１１との間に強固な固定ファスナーが必要になる。
【００３５】
（比較例３）（図７）
図７は床大引１２を床スラブ１１に剛接合したものであり、水平反力＝0.669ｔ、鉛直反力＝3.005〜3.505ｔ、最大曲げ撓みδ＝0.4370cmである。各支点に大きな鉛直荷重が発生するが、水平反力は低減できる。床大引１２は剛接合点で床スラブ１１と密着する必要があり、下地の水平精度確保等、大きなコストと工期が必要になる。
【００３６】
（本発明例）（図８）
図８は接続バー２１とロッド対２２を前述の如くに用いた本発明による支持構造であり、水平反力＝0.609〜0.712ｔ（比較例３並）、鉛直反力＝2.957〜3.457ｔ（比較例３並）、最大曲げ撓みδ＝0.4450cmである。最大曲げ撓みδについて、比較例１より43％改善、比較例２より19％改善、比較例３と概ね同等の効果を得た。床大引１２は、ロッド対２２の各ロッド２２Ａ、２２Ｂを床スラブ１１にピン接合するものであるから、施工容易にしながら、耐曲げ変形性能を向上できる。
【００３７】
以上、本発明の、床大引を、支持手段を介して床スラブに支持する床支持構造の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例えば床スラブを図９に示す如くの床構造体１００（床大梁１０１と床小梁１０２を有する）とするとき、床大引１２を支持手段２０を介して床小梁１０２等の梁に支持する床支持構造とするものであっても良く、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は床支持構造を示す正面図である。
【図２】図２は図１の要部を拡大して示す正面図である。
【図３】図３は図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】図４は床大引に作用する曲げモーメントを示す模式図である。
【図５】図５は床大引の単純支持構造を示す模式図である。
【図６】図６は床大引のピン支持構造を示す模式図である。
【図７】図７は床大引の剛接合支持構造を示す模式図である。
【図８】図８は本発明による床大引の支持構造を示す模式図である。
【図９】図９は床支持構造の他の例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  床
１１  床スラブ
１１Ａ  梁
１２  床大引
２０  支持手段
２１  接続バー
２２  ロッド対
２２Ａ、２２Ｂ  ロッド
２３  ビス
１００  床構造体
１０２  床小梁（梁）
【図１】
2008175052.tif 000005
【図２】
2008175052.tif 000006
【図３】
2008175052.tif 000007
【図４】
2008175052.tif 000008
【図５】
2008175052.tif 000009
【図６】
2008175052.tif 000010
【図７】
2008175052.tif 000011
【図８】
2008175052.tif 000012
【図９】
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