(57)【要約】【課題】ボイドスラブにおける任意の周波数帯域、特に１２５Ｈｚ帯域での床衝撃音レベルの低減を図ること。【解決手段】集合住宅の床スラブは、コンクリートの層（１２）と、コンクリート層に埋設されコンクリート層中に中空部を規定する複数の管（１４，１６）とを含む。各管は、コンクリート層を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の長さ寸法を有する。【選択図】　図３
2004076453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートの層と、該コンクリート層に埋設され該コンクリート層中に中空部を規定する複数の管とを含む集合住宅の床スラブの構造であって、各管が、前記コンクリート層の一部である前記コンクリート層の上面と前記管との間の部分における任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の長さ寸法を有する、床スラブの構造。
【請求項２】
コンクリートの層と、該コンクリート層に埋設され該コンクリート層中に中空部を規定する複数の管とを含む集合住宅の床スラブの構造であって、各管が、前記コンクリート層の一部である前記コンクリート層の下面と前記管との間の部分における任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の長さ寸法を有する、床スラブの構造。
【請求項３】
前記曲げ波の周波数帯域は１２５Ｈｚ帯域である、請求項１又は２に記載の構造。
【請求項４】
前記管の長さ寸法は、また、前記コンクリート層の下面と前記管との間の部分における任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の大きさである、請求項１に記載の構造。
【請求項５】
互いに間隔をおいて直列に配置された、円形の横断面形状を有する複数の管を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造。
【請求項６】
円形の横断面形状を有する複数の管であって互いに異なる直径を有する管が互いに接して直列に配置された複数の管を含む、請求項請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の床スラブの構造に用いられる管であって、前記コンクリート層の一部を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の長さ寸法と、円形の横断面形状とを有する、管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集合住宅の床スラブの構造、より詳細には、中空の床スラブの構造であるいわゆるボイドスラブの構造と、該構造に用いられる管とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、集合住宅の床スラブの遮音性向上を目的として、前記床スラブの厚さ寸法を比較的大きい、例えば２００〜３５０ｍｍに設定することが行われている。
【０００３】
このような床スラブの構造の一つとして、場所打ちコンクリートからなるコンクリート層と、該コンクリート層に埋設された、円形の横断面形状を有する複数の管（円形管）とを含むいわゆるボイドスラブ構造が提案されている（特開２０００−２２６８９９）。
【０００４】
これによれば、前記コンクリート層中に埋設される管が前記コンクリート層中に中空部（ボイド）を規定し、床スラブの厚さ寸法増大に伴う場所打ちコンクリートの使用量の低減、床スラブの重量低減、及び集合住宅の建築コストの低減に寄与する。
【０００５】
しかし、実験によれば、特に１２５Ｈｚ帯域（９０〜１８０Ｈｚ）での床衝撃音レベルが他の周波数帯域の床衝撃音レベルと比べて高いことが発見され、また、その原因は、前記コンクリート層の一部、すなわち衝撃音の発生箇所である前記コンクリート層の上面と該コンクリート層中の円形管との間の部分を前記衝撃音が伝搬するとき、前記コンクリート層の一部が共振するためであると考えられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、いわゆるボイドスラブ構造における任意の周波数帯域、特に１２５Ｈｚ帯域での床衝撃音レベルの低減を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンクリートの層と、該コンクリート層に埋設され該コンクリート層中に中空部を規定する複数の管とを含む集合住宅の床スラブの構造及び前記管に関し、各管の長さ寸法が、前記コンクリート層の一部である前記コンクリート層の上面と前記管との間の部分における任意の周波数帯域、特に１２５Ｈｚ帯域（９０〜１８０Ｈｚ）の曲げ波の半波長の整数倍以外の長さ寸法を有する。
【０００８】
本発明の他の床構造は、床スラブの下方における衝撃音源を考慮して、各管が、前記コンクリート層の一部である前記コンクリート層の下面と前記管との間の部分における任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の長さ寸法を有する。
【０００９】
好ましくは、前記管の長さ寸法について、前記コンクリート層の上面と前記管との間の部分における任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の大きさであり、しかも前記コンクリート層の下面と前記管との間の部分における任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の大きさであるものとする。
【００１０】
前記管については、円形の横断面形状を有する管を互いに間隔をおいて直列に配置し、あるいは互いに異なる直径を有する管を互いに接して直列に配置することができる。
【００１１】
【発明の作用および効果】
本発明によれば、床スラブのコンクリート層中に埋設された管の長さ寸法について、前記管の上方のコンクリート層部分を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波、例えば１２５Ｈｚ帯域（中心周波数１２５Ｈｚの１オクターブバンド帯域）の曲げ波の半波長の整数倍以外の大きさとした結果、前記コンクリート層の上面で発生した衝撃音が前記コンクリート層を伝搬するときの該コンクリート層の一部である前記管の上方のコンクリート層部分における共振現象の発生が防止され、これにより、床衝撃音レベルの小さい床構造とすることができる。
【００１２】
また、前記コンクリート層中に埋設される管の長さ寸法を、前記管の下方のコンクリート層部分を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波の半波長の整数倍以外の大きさとすれば、前記床スラブ下に衝撃音源がある場合における前記コンクリート層部分の共振を防止することができ、床衝撃音レベルの小さい床構造とすることができる。
【００１３】
したがって、また、管の長さ寸法について、前記上方のコンクリート層部分及び前記下方のコンクリート層部分のそれぞれにおける前記曲げ波の半波長の整数倍以外の値を共通のものに設定するときは、より床衝撃音レベルの小さい床構造を得ることができる。
【００１４】
前記管は、好ましくは円形の横断面形状を有する円形管を使用する。円形管は、矩形の横断面形状を有する管と比べて、１ｋＨｚ帯域における床衝撃音レベルが小さい点で有利である。なお、円形管に代えて楕円形の横断面形状を有する管とすることも可能である。
【００１５】
複数の円形管を互いに間隔をおいて直列に配置するときは、これらの管を接するように配置する場合における管の長さ寸法の実質的な増大に伴う共振現象の発生を防止することができる。また、直径の異なる複数の円形管を交互に配置するときは、互いに接する異径の管の上方のコンクリート層部分同士又は下方のコンクリート層部分間での曲げ波の伝搬の際、その振動エネルギの一部が伝達されない点で有利である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照すると、集合住宅の床構造の一部が全体に符号１０で示されている。
【００１７】
床構造１０は、床面（上面）を規定するコンクリートの層１２と、コンクリート層１２中に埋設された複数の管１４，１６とを含む。
【００１８】
コンクリート層１２は場所打ちコンクリートからなり、例えば２５０ｍｍの厚さ寸法を有する。
【００１９】
複数の管１４，１６は、その内部にコンクリートが流入しないようにその両端が閉鎖されており、コンクリート層１２中に空間を形成している。コンクリート層１２中への前記空間の形成により、場所打ちコンクリートの使用量の低減、床スラブの重量の低減、及び集合住宅の建築コストの低減が図られる。
【００２０】
管１４，１６は、図示の例では、円形の横断面形状を有する円形管からなり、管１４は管１６より大きい直径を有する。
【００２１】
ところで、コンクリート層１２の上面に重量衝撃源又は軽量衝撃源があるとき、衝撃音はコンクリート層１２を下方に向けて伝わり、コンクリート層１２の上面と各管１４，１６との間の部分１８，２０を曲げ波として伝搬する。
【００２２】
本発明の床構造にあっては、各管１４，１６の長さ寸法が、各コンクリート部分１８，２０を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波、例えば１２５Ｈｚ帯域（中心周波数１２５Ｈｚの１オクターブ帯域：９０〜１８０Ｈｚ）の曲げ波の半波長の整数倍以外の大きさ、すなわち前記曲げ波の半波長の値と異なる値に設定されている。
【００２３】
例えば、厚さが１００ｍｍである層状のコンクリートにおける１２５Ｈｚ帯域の曲げ波の波長の値は、前記曲げ波の伝搬速度を３３６２ｍ／秒として、後記計算式を用いて算出すると、２．６０ｍ〜１．８４ｍの範囲にある。したがって、コンクリート層部分１８又は２０の厚さ寸法が１００ｍｍであるときの前記管の長さ寸法は、前記曲げ波の波長の半分の値である（２．６０ｍ〜１．８４ｍ）／２以外の値に設定される。
【００２４】
前記曲げ波の波長を算出するための計算式は、λ＝（π・Ｃ・ｈ／（３１／２・ｆ））１／２である。ここで、λは曲げ波の波長（ｍ）、Ｃは伝搬速度（ｍ／ｓ）、ｈは前記コンクリート層部分の厚さ（ｍ）、またｆは周波数（Ｈｚ）である。
【００２５】
したがって、図示の例のように、コンクリート層部分１８，２０の厚さ寸法が互いに相違するときは、これらのコンクリート層部分下に位置する管１４，１６の長さ寸法は相違することが原則である。しかし、任意の周波数帯域における曲げ波の半波長の値には幅がある。このため、コンクリート層部分１８，２０の厚さ寸法に相違があっても、同一の周波数帯域の曲げ波に関しては、管１４，１６の長さ寸法を同一に設定することが可能である。
【００２６】
これによれば、前記周波通帯域における半波長（λ／２）の値と異なる値の長さ寸法を有する管１４，１６の存在のため、コンクリート層部分１８，２０はこれを前記曲げ波が伝搬するときに共振しない。これにより、任意の周波数帯域、特に前記１２５Ｈｚ帯域における床衝撃音レベルの上昇が防止される。
【００２７】
前記管の直径は、コンクリート層１２の厚さ寸法に応じて、任意に設定することができる。また、異なる直径を有する２種類の管を使用する図示の例に代えて、単一の直径を有する複数の管又は３以上の異なる直径を有する複数の管を使用することができる。
【００２８】
前記複数の管は、基本的に、ランダムに配置することが可能である。前記複数の管についての平面配置の一例が図３に示されている。図３に示す例では、複数の同経の管１６が互いに間隔をおいて直列に配置されている。同様に、複数の同経の管１４を互いに間隔をおいて直列に配置することができる（図示せず）。同径の管相互を、これらが接しないように配置することにより、これらの管が実質的に一体となることによる、管の長さ寸法の実質的な増大に伴う共振現象の発生を防止することができる。
【００２９】
また、図４に示すように、直径の異なる管１４と管１６とが互いに接するように直列に配置されている。これによれば、互いに接する厚さの異なるコンクリート層部分１８，２０相互間を前記曲げ波が伝搬するとき、該曲げ波の振動エネルギの一部は伝達されない。この振動エネルギの一部の非伝達は、床衝撃音のレベルの低下に寄与する。
【００３０】
さらに、前記管の複数列が互いに間隔をおいて配置されている。図５に示すように、互いに管端を接して直列に伸びる複数の管１４，１６からなる１の列における管１４（又は管１６）と、これに隣接する他の列における管１４（又は管１６）とが千鳥状を呈するように配置することができる。さらに、前記複数の管の一部について、これらが前記列に対して直交するように配置（図示せず）することも可能である。
【００３１】
ところで、衝撃音は、重量衝撃源又は軽量衝撃源がコンクリート層１２の上面ではなく、コンクリート層１２の下方、例えば下階にあって前記下階の間仕切壁を通して、コンクリート層１２に伝わり、その結果、コンクリート層の下面と管１４，１６との間の部分２２，２４が共振することがある。このような場合についても、前記したと同様にして、前記共振の発生を防止することができる。
【００３２】
すなわち、各管１４，１６の長さ寸法を、各コンクリート層部分２２，２４を伝搬する任意の周波数帯域の曲げ波の曲げ波の半波長の整数倍以外の大きさ、すなわち前記曲げ波の半波長の値と異なる値に設定する。また、このようにして設定した各管１４，１６の長さ寸法を、該管の上方のコンクリート層部分１８，２０を伝搬する曲げ波に関して設定された前記値と共通のものとすることができる。これによれば、上方のコンクリート層部分１８，２０及び下方のコンクリート層部分２２，２４の双方における共振の発生を防止することができる。
【００３３】
図示の床構造１０の築造に際しては、板状の型枠（図示せず）上に複数のスペーサ１８を配置し、これらのスペーサ２６上に管１４，１６を載置する。図示のスペーサ１８は同一の高さ寸法を有し、このため、各管１４，１６はその底面において同一平面上に載置される。しかし、この例に代えて、各管１４，１６を異なる高さ位置に配置すること、例えば異経の管１４，１６を同一軸線上に配置し、あるいは同経若しくは異経の管を段違いに配置することは任意である。
【００３４】
次いで、例えば番線２８を用いて各管１４，１６を各スペーサ２６に固定した後、前記型枠上にコンクリートを打設する。これにより、スペーサ２６及び番線２８が前記管と共にコンクリート中に埋設される。
【００３５】
なお、前記管は、前記円形管とすることに代えて、楕円形、矩形等の他の横断面形状を有するものとすることができる。
【００３６】
また、前記管は、これを鋼製のものとする図示の例に代えて、プラスチック、防水紙等の他の材料で形成されたものを用いることができる。さらに、前記管は、コンクリート打設のような作業の都合上これに作業員が乗ることによって潰れることがないように、適当な補強が施された管、例えばその長手方向に多数のリング状のリブが形成された管であることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る床スラブ構造の、管の横断方向における部分断面図である。
【図２】本発明に係る床スラブ構造の、管の長手方向における部分断面図である。
【図３】複数の管の配置例を示す部分平面図である。
【図４】複数の管の他の配置例を示す部分平面図である。
【図５】複数の管のさらに他の配置例を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１０　床スラブ
１２　コンクリート層
１４，１６　管
１８，２０，２２，２４　コンクリート層の一部
【図１】
2004076453.tif 000003
【図２】
2004076453.tif 000004
【図３】
2004076453.tif 000005
【図４】
2004076453.tif 000006
【図５】
2004076453.tif 000007