(57)【要約】【課題】建築構造物の基本構造の変更やコストアップを回避しつつ、床衝撃音をより良好に低減することができる床構造を提供する。【解決手段】縦梁１ａ、１ｂと横梁１ｃ〜１ｅにより２ｍ×３ｍの大きさの矩形に組まれた梁伏を最小単位として床梁１を構成する。最小単位の梁伏に対して、横梁１ｃ〜１ｅが延びる方向に並列に配設される６枚の床パネル２、…の縦梁１ａ、１ｂが延びる方向における両端部にそれぞれ連結部材３、…を取付けて、６枚の床パネル２、…を一体的に連結する。床梁１と連結部材３、…の間であって、最小単位の梁伏に対してコーナ部の４箇所と各横梁１ｃ〜１ｅの中央部の１箇所づつ、合計６箇所に設置された弾性支持部材４、…により、連結部材３、…を介して６枚の床パネル２、…を弾性支持させる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦梁と横梁により略２ｍ×略３ｍ又は略２ｍ×略４ｍの大きさの矩形に組まれた梁伏を最小単位として少なくとも一つの該梁伏で構成される床梁と、
最小単位の前記梁伏に対して前記横梁が延びる方向に並列に配設される複数の床パネルと、
各該床パネルの前記縦梁が延びる方向における両端部にそれぞれ取付けられて各前記床パネルを一体的に連結する連結部材と、
前記床梁と前記連結部材の間であって最小単位の前記梁伏に対してコーナ部の４箇所と各前記横梁の長手方向の少なくとも１箇所づつに設置されて前記連結部材を介して前記床パネルを支持する弾性支持部材と、
から構成されていることを特徴とする床構造。
【請求項２】
前記床パネルは、軽量気泡コンクリート製であることを特徴とする請求項１記載の床構造。
【請求項３】
前記連結部材は、Ｌ型鋼、Ｔ型鋼又はＣ型鋼であることを特徴とする請求項１又は２記載の床構造。
【請求項４】
前記弾性支持部材は、ゴム弾性体の内部に、液体が封入され且つオリフィス通路により互いに連通する複数の液室を備えた液封マウントであることを特徴とする請求項１〜３記載の床構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば一般住宅等の建築構造物の床構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般住宅等においては、床に飛び跳ねや踏み台からの降下等による衝撃が加わると振動が発生し、その振動が不快音や不快震動等の原因となることから問題となる。さらに、戸建住宅やマンション等においては、居室や廊下の床に発生する振動や衝撃音が階下に直接的に伝搬されるため、階下の住人にとっては甚だしい騒音となる場合がある。
【０００３】
そこで、一般住宅等の床に発生する衝撃音を抑制するために、従来より種々の対策が講じられており、防振ゴム等の防振材を用いる方法や、床材の質量や剛性をアップする方法がある。例えば、特許文献１〜３には、鋼製枠や床受けビーム等に固定保持された床パネルを防振ゴム等の防振材を介して床梁上に弾性支持するようにした床構造が開示されている。また、特許文献２、３には、床パネルとして、高質量で高剛性の軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）を用いることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３０１５７３７号公報
【特許文献２】
特開２００２−１０６０９９号公報
【特許文献３】
特開２００２−２０１７５４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、より高いレベルで床衝撃音の低減が求められる状況下において、床材の質量や剛性をアップする方法を採用する場合には、床の重量がアップするのに伴い、基礎を大きくして頑強にする必要があるため、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを招くこととなる。そのため、床材の質量や剛性をアップする方法には限界がある。
【０００６】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを回避しつつ、床衝撃音をより良好に低減することができる床構造を提供することを解決すべき課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段、発明の作用及び効果】
上記課題を解決する請求項１記載の発明は、縦梁と横梁により略２ｍ×略３ｍ又は略２ｍ×略４ｍの大きさの矩形に組まれた梁伏を最小単位として少なくとも一つの該梁伏で構成される床梁と、最小単位の前記梁伏に対して前記横梁が延びる方向に並列に配設される複数の床パネルと、各該床パネルの前記縦梁が延びる方向における両端部にそれぞれ取付けられて各前記床パネルを一体的に連結する連結部材と、前記床梁と前記連結部材の間であって最小単位の前記梁伏に対してコーナ部の４箇所と各前記横梁の長手方向の少なくとも１箇所づつに設置されて前記連結部材を介して前記床パネルを支持する弾性支持部材と、から構成されているという手段を採用している。
【０００８】
なお、本発明及び本明細書において、梁伏の大きさを示す寸法は、対向配置された梁どうしの芯−芯間の寸法で表されている。
【０００９】
本発明の床構造においては、最小単位の梁伏上に配設される複数の床パネルが連結部材により一体的に連結されており、最小単位の梁伏に対して、コーナ部の４箇所と各横梁の長手方向の少なくとも１箇所づつに設置された弾性支持部材により連結部材を介して支持されるように構成されている。これにより、床パネルに飛び跳ねや踏み台からの下降等による衝撃が加わって衝撃音が発生すると、床パネルや連結部材によりその衝撃が緩和されるとともに、その床パネルの振動が弾性支持部材により吸収される。これらの相乗作用によって、床パネルに発生する衝撃音が効果的に低減される。
【００１０】
また、本発明の床構造は、従来の床構造に比べて床材の質量や剛性をアップする必要がないため、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを招く恐れはない。
【００１１】
したがって、本発明の床構造によれば、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを回避しつつ、床衝撃音をより良好に低減することができる。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明における前記床パネルが、軽量気泡コンクリート製であるという手段を採用している。
【００１３】
この手段によれば、床パネルの質量や剛性が高められることから、衝撃音をより効果的に低減することができる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明における前記連結部材が、Ｌ型鋼、Ｔ型鋼又はＣ型鋼であるという手段を採用している。
【００１５】
Ｌ型鋼又はＴ型鋼の手段によれば、連結部材の形状が床パネルの取付面の形状に符合し易いため、並列状に配設される複数の床パネルを連結部材で確実に連結することができる。また、Ｌ型鋼、Ｔ型鋼又はＣ型鋼の手段によれば、その連結部材の断面形状を床に応じて適宜選択することにより、床のたわみをその連結部材の断面剛性により許容範囲内に抑えることができる。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３記載の発明における前記弾性支持部材は、ゴム弾性体の内部に、液体が封入され且つオリフィス通路により互いに連通する複数の液室を備えた液封マウントであるという手段を採用している。
【００１７】
この手段によれば、液封マウントは、オリフィス通路を流動する液体の液柱共振作用により、飛び跳ねや踏み台からの下降によって発生する振動の周波数域（１０〜１００Ｈｚ）において低い動ばね定数を有するように容易にチューニングすることができるため、この液封マウントを弾性支持部材として使用することによって、より良好な衝撃音低減効果を得ることができる。また、この液封マウントは、歩行振動の周波数域（１０〜３０Ｈｚ）において大きな減衰係数を有するため、良好な歩行感を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１９】
〔実施形態１〕
図１は本実施形態に係る床構造の平面図であり、図２はその床構造の正面図であり、図３はその床構造の右側面図である。
【００２０】
本実施形態の床構造は、図１〜図３に示すように、二つの最小単位（２ｍ×３ｍ）の梁伏が組み合わされることによりなる床梁１と、最小単位の各梁伏上に６枚づつ並列に配設された床パネル２、…と、各床パネル２、…の両端部にそれぞれ取付けられて各床パネル２、…を一体的に連結する４本の連結部材３、…と、床梁１と連結部材３、…の間であって最小単位の各梁伏に対してそれぞれ６箇所に設置された弾性支持部材４、…と、から構成されている。
【００２１】
床梁１は、Ｈ型鋼が採用されており、２本の縦梁１ａ、１ｂと、その縦梁１ａ、１ｂの間に配設され、両端どうしを結ぶ２本の横梁１ｃ、１ｅ及び中央部どうしを結ぶ１本の横梁１ｄとからなる。即ち、この床梁１は、縦が４ｍ横が３ｍの矩形に組まれており、縦梁１ａ、１ｂの半分と横梁１ｃ、１ｄとによりなる２ｍ×３ｍの矩形に組まれた最小単位の梁伏と、縦梁１ａ、１ｂの残り半分と横梁１ｄ、１ｅとによりなる２ｍ×３ｍの矩形に組まれた最小単位の梁伏とが、それらの長辺側どうしが向かい合う状態で組み合わされている。
【００２２】
この床梁１の外周に位置する縦梁１ａ、１ｂ及び横梁１ｃ、１ｅは、それらの両端末どうしが図示されていないボルトで固定されて矩形に組み立てられている。また、この床梁１の中央に位置する横梁１ｄは、その両端末がそれぞれ縦梁１ａ、１ｂの中央部に図示されていないボルトで固定されている。また、図５に示すように、階下の天井（石膏ボード１３等）は、野縁１４や野縁受吊り金具１５等を介して横梁１ｄに設置固定される。なお、この横梁１ｄの長手方向中央の両側部には、弾性支持部材４、４を設置するためのブラケット１６、１６が取付けられている（図１及び図６参照。）。
【００２３】
床パネル２、…は、軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）製のものであり、２００ｃｍ×５０ｃｍ×１０ｃｍの大きさの長い板状に形成されている。この床パネル２、…は、最小単位の各梁伏上において、隣り合うものどうしが接し合う状態で横梁１ｃ〜１ｅが延びる方向に並列に配設されており、中央の横梁１ｄの両側に６枚づつ２列に配置されている。なお、図２及び図３等に示すように、床パネル２、…の上には、表面仕上げ材２１等が適宜配設される。
【００２４】
連結部材３、…は、長さが３ｍの４本のＬ型鋼が採用されている。この連結部材３、…は、最小単位の各梁伏上に配設される６枚の床パネル２、…の両端部に１本づつ取付けられて６枚の床パネル２、…を一体的に連結している。即ち、連結部材３、…は、各床パネル２、…の短辺側の端面と下面とが交わる角部にＬ型の内面が接する状態で取付金具３１により取付けられている（図４及び図５参照。）。
【００２５】
弾性支持部材４、…は、床梁１と連結部材３、…との間に配設されており、床梁１上の１２箇所の所定位置にそれぞれ１個づつ設置されている。即ち、弾性支持部材４、…は、最小単位の各梁伏に対して、コーナ部の４箇所と横梁１ｃ、１ｄ、１ｅの長手方向中央部の１箇所づつに合計６箇所に設置されている。これにより、連結部材３、３により一体化された６枚の床パネル２、…が、連結部材３、…を介して弾性支持部材４、…により弾性支持された状態で床梁１上に配設されている。
【００２６】
なお、本実施形態では、弾性支持部材４、…として、ゴム弾性体の内部に、液体が封入され且つオリフィス通路により互いに連通する複数の液室を備えた液封マウントが採用されている。また、この液封マウントは、高さと横幅の比が約１：３となる扁平状に形成されており、薄型のものである。
【００２７】
以上のように構成された本実施形態の床構造において、床パネル２、…に飛び跳ねや踏み台からの下降等による衝撃が加わって衝撃音が発生すると、床パネル２、…や連結部材３、…によりその衝撃が緩和されるとともに、その床パネル２、…の振動が弾性支持部材４、…により吸収される。これらの相乗作用によって、床パネル２、…に発生する衝撃音が効果的に低減される。
【００２８】
また、本実施形態の床構造は、従来の床構造に比べて床材の質量や剛性をアップする必要がないため、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを招く恐れはない。
【００２９】
したがって、本実施形態の床構造によれば、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを回避しつつ、床衝撃音をより良好に低減することができる。
【００３０】
また、本実施形態においては、床パネル２、…がＡＬＣ製であることから、床パネル２、…の質量や剛性が高められることから、衝撃音をより効果的に低減することができる。
【００３１】
また、本実施形態においては、連結部材３、…としてＬ型鋼が用いられていることから、連結部材３、…のＬ型形状が床パネル２、…の取付面の形状に符合し易いため、並列状に配設される６枚の床パネル２、…を連結部材３、…で確実に連結することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態においては、弾性支持部材４、…として、飛び跳ねや踏み台からの下降によって発生する振動の周波数域（１０〜１００Ｈｚ）において低い動ばね定数を有するように容易にチューニングすることができる液封マウントを用いているため、より良好な衝撃音低減効果を得ることができる。また、この液封マウントは、歩行振動の周波数域（１０〜３０Ｈｚ）において大きな減衰係数を有するため、良好な歩行感を得ることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態の床構造においては、二つの最小単位の梁伏に対してそれぞれ６個の弾性支持部材４、…が設置されているが、図７及び図８に示すように、上方の最小単位の梁伏と下方の最小単位の梁伏とが隣接する部分に設置される３個の弾性支持部材４、…で、上方側に配設される床パネル２ａ、…と下方側に配設される床パネル２ｂ、…の両方を支持するようにすれば、弾性支持部材４、…の設置個数を９個に削減することができる。この場合には、Ｌ型鋼に代えてＴ型鋼の連結部材３ａを用いることにより、上方側に配設される床パネル２ａ、…と下方側に配設される床パネル２ｂ、…とを一体的に連結することができる。また、弾性支持部材４、…を床梁１の上端面に直接設置することができるため、上記実施形態１で横梁１ｄに設けられていたブラケット１６、１６は必要としなくなる。
【００３４】
また、上記実施形態の床構造においては、各横梁１ｃ、１ｄ、１ｅの長手方向中央部の１箇所に弾性支持部材４、…が設置されているが、各横梁１ｃ、１ｄ、１ｅの長手方向における複数箇所に弾性支持部材４、…を設置するようにしてもよい。
【００３５】
〔試験〕
上記実施形態１の床構造について遮音性能を確認するために試験を行った。この試験では、ＪＩＳ  Ａ１４１８−２  第２部「標準重量衝撃源による方法」に基づいて、オクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）と衝撃音レベル（ｄＢ）の関係を調べた。そして、比較例１として、実施形態１の床構造から弾性支持部材を除去した点でのみ異なる床構造を準備した。
【００３６】
また、比較例２として、実施形態１の床構造とは床梁の梁伏と床パネルの大きさや配置が相違する点でのみ異なる床構造を準備した。比較例２の梁伏は、図９に示すように、２本の横梁１０ａ、１０ｂと、その横梁１０ａ、１０ｂの間に配設され、両端どうしを結ぶ２本の縦梁１０ｃ、１０ｆ及び両端から５０ｃｍ内側の部位どうしを結ぶ２本の縦梁１０ｄ、１０ｅとからなり、縦が４ｍ横が３ｍの矩形に組まれている。弾性支持部材４、…は、横梁１０ａ、１０ｂと縦梁１０ｃ〜１０ｆとが交わる交点の８箇所と、縦梁１０ｃ〜１０ｆのそれぞれの中央の４箇所に設置されている。
【００３７】
これら実施形態１と比較例１、２について、オクターブバンド中心周波数（Ｈｚ）と衝撃音レベル（ｄＢ）の関係を調べたところ、図１０に示す結果が得られた。図１０において、床の重量衝撃音の遮音性能の評価で特に重要とされている６３Ｈｚ帯域の衝撃音レベル（ｄＢ）を比較してみると、比較例１の場合は、６３Ｈｚにおいて８４．７ｄＢであり、遮音性能がＬ６２であった。また、比較例２の場合は、６３Ｈｚにおいて８２．０ｄＢであり、比較例１に比べて−２．７ｄＢの低減効果があり、遮音性能はＬ５９であった。これに対して、実施形態１の場合には、６３Ｈｚにおいて７８．２ｄＢであり、比較例１に比べて−６．５ｄＢもの大幅な低減効果があり、遮音性能はＬ５６であった。これにより、実施形態１の床構造は、極めて良好な遮音性能を有することが判る。
【００３８】
〔実施形態２〕
図１１は本実施形態に係る床構造の平面図である。
【００３９】
本実施形態の床構造は、図１１に示すように、梁伏の最小単位が２ｍ×４ｍの大きさのものであって、この最小単位の梁伏が二つ組み合わされた床梁１を有する点で上記実施形態１の床構造と異なる。即ち、この床梁１は、縦が４ｍ横が４ｍの矩形に組まれており、縦梁１ａ、１ｂの半分と横梁１ｃ、１ｄとによりなる２ｍ×４ｍの矩形に組まれた最小単位の梁伏と、縦梁１ａ、１ｂの残り半分と横梁１ｄ、１ｅとによりなる２ｍ×４ｍの矩形に組まれた最小単位の梁伏とが組み合わされている。
【００４０】
また、本実施形態における床パネル２、…は、実施形態１と同じＡＬＣ製のものであるが、床梁１の大きさが大きくなった分に応じて枚数が増加している。即ち、最小単位の梁伏に対して８枚づつ合計１６の床パネル２、…が用いらている。さらに、８枚の床パネル２、…を連結する４本の連結部材３、…は、２枚の床パネル２、…が増加した分だけ長いものが用いられている。
【００４１】
なお、弾性支持部材４、…やその設置個所及びその他の構成は、実施形態１の場合と同じであるので、詳しい説明は省略する。
【００４２】
以上のように構成された本実施形態の床構造においても、最小単位の梁伏上に配設される８枚の床パネル２、…が連結部材３、…により一体的に連結されており、最小単位の梁伏に対して、コーナ部の４箇所と各横梁１ｃ、１ｄ、１ｅの中央部の１箇所づつ、合計６箇所に設置された弾性支持部材４、…により連結部材３、…を介して支持されるように構成されていることから、建築構造物の基本構造の変更やコストアップを回避しつつ、床衝撃音をより良好に低減することができるなど、実施形態１の場合と同様の作用及び効果を奏する。
【００４３】
なお、本実施形態のように、梁伏の最小単位を２ｍ×４ｍの大きさにした場合にも、実施形態１のように最小単位を２ｍ×３ｍの大きさにした場合と同等の重量衝撃音の遮音性能が得られることが、上記試験結果を解析することにより確認されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１に係る床構造の平面図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る床構造の正面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る床構造の右側面図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る床構造であって図３のＡ部の拡大図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る床構造であって図３のＢ部の拡大図である。
【図６】本発明の実施形態１に係る床構造の部分断面図であって図１のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図７】本発明の実施形態１の変形例に係る床構造の平面図である。
【図８】本発明の実施形態１の変形例に係る床構造の部分断面図であって図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図である。
【図９】試験における比較例２の梁伏を示す説明図である。
【図１０】試験における実施形態１と比較例１、２の床衝撃音の遮断性能を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係る床構造の平面図である。
【符号の説明】
１…床梁      １ａ、１ｂ、１０ｃ〜１０ｆ…縦梁
１ｃ、１ｄ、１ｅ、１０ａ、１０ｂ…横梁
２、２ａ、２ｂ…床パネル            ３、３ａ…連結部材
４…弾性支持部材      １１…壁部            １２…ゴム板
１３…石膏ボード            １４…野縁      １５…野縁受け吊り金具
１６…ブラケット            ２１…表面仕上げ材            ３１…取付金具
【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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