(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と接合された床スラブ上に間隔を隔てて二重床が設けられ、これら二重床と床スラブとの間に床下空間が区画形成された床の補強構造において、
上記床下空間に、上記柱間に位置させてかつ上記床スラブの上面から上方に間隙を隔てて配置された、通孔を有する補強材と、
これら補強材と柱との間に当該補強材に接合されて、該柱の側面から側方に水平方向隙間を隔ててかつ上記床スラブ上面から上下方向隙間を隔てて設置された取付金物と、
上記補強材を上記床スラブおよび上記柱に接合するために、該柱側面および該床スラブ上面と上記取付金物との間の上記水平方向隙間および上記上下方向隙間に充填された充填材と
から構成されるとともに、
上記充填材の固化前に上記補強材と上記床スラブの上面との間に上記間隙を確保するための調整用ボルトであって、上記充填材の固化後に上記床スラブと接触しないようにされる調整用ボルトが、上記補強材に設けられる
ことを特徴とする床の補強構造。
【請求項２】
柱と接合された床スラブ上に間隔を隔てて二重床が設けられ、これら二重床と床スラブとの間に床下空間が区画形成された床の補強方法において、
上記床下空間に、通孔を有する補強材を上記柱間に位置させて、かつ上記補強材に設けられた調整用ボルトを用いて上記床スラブの上面から上方に間隙を隔てて上記補強材を配置し、
補強材と柱との間に当該補強材に接合して、該柱の側面から側方に水平方向隙間を隔ててかつ上記床スラブ上面から上下方向隙間を隔てて取付金物を設置し、
その後、上記補強材を上記床スラブおよび上記柱に接合するために、該柱側面および該床スラブ上面と上記取付金物との間の上記水平方向隙間および上記上下方向隙間に充填材を充填し、
充填材の固化後に上記調整用ボルトを上記床スラブと接触しないようにする
ことを特徴とする床の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クリーンルームや電算機室などの床の補強を、床下空間を利用して施工することができ、かつまた振動の発生原因であるアンカーの打ち込み作業も廃止できるようにした床の補強構造および補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、クリーンルームａや電算機室などには、床下空間ｂを空調空気ｃのための床下チャンバーや、各種配線・配管ｄの設備スペースとして利用するために、図４に示すようなフリーアクセスフロアｅが適用されている。このフリーアクセスフロアｅは、梁ｆに支持された床スラブｇ上に互いに間隔を隔ててペデスタルなどの脚ｈを多数配設するとともに、その上に穴あきパネルなどのフロアパネルを敷設することで構成され、フロアパネルによって形成された二重床ｉと床スラブｇとの間が床下空間ｂとなっている。
【０００３】
このようなフリーアクセスフロアｅ上に床スラブｇの設計荷重を越える機器ｊを設置する場合などには、当該フリーアクセスフロアｅに対し補強材を増設して補強を行う必要性が生ずる。従来にあっては図４に示すように、下階の天井面ｋを利用して、梁下間にこれら梁ｆと直交する方向へ無垢のＨ形鋼などの梁補強鋼材ｍを掛け渡すとともに、梁ｆ間の床スラブｇ下面にも無垢のＨ形鋼などの床補強鋼材ｎをあてがって、床を補強するようにしていた。この際、柱の側面や梁ｆの側面に対して水平方向にアンカーｐを打ち込み、このアンカーｐに定着させて梁補強鋼材ｍや床補強鋼材ｎを取り付けるようにしていた。なお、床補強鋼材ｎと床スラブｇ下面との間に生じた隙間には充填材ｑを充填するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の補強工事にあってはそもそも、補強材ｍ，ｎとして無垢の材料を使用していることから、これを床下空間ｂに納めて補強しようとすると床下空間ｂにおける空調空気ｃの流れや配線・配管ｄ等の設備スペースの確保に支障をきたすこととなり、従って、フリーアクセスフロアｅの床下空間ｂに求められる機能性を考慮すると、当該床下空間ｂに補強材ｍ，ｎを設置することはできず、そこで下階の天井面ｋを利用して梁補強鋼材ｍや床補強鋼材ｎを設置するようにしていた。このため、フリーアクセスフロアｅを構成する床を補強するにあたって、その影響が下階にまで及んでしまうという課題があった。
【０００５】
また、補強材ｍ，ｎの設置に際し、いずれの補強鋼材ｍ，ｎにあっても、柱や床スラブｇに対してそれらの上から載置するように取り付けることはできず、柱の側面もしくは梁ｆの側面に水平方向から取り付けを行わなければならないため、これら側面との間に発生する剪断を考慮してその取り付け強度を十分なものとするためには柱や梁ｆに対してアンカーｐを打ち込み、このアンカーｐを介して補強鋼材ｍ，ｎを取り付ける必要があった。そしてこのアンカーｐの打ち込みに際しては相当の振動が発生することとなり、この振動が周辺のエリアに対して悪影響を及ぼすという課題もあった。
【０００６】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされたもので、クリーンルームや電算機室などの床の補強を、床下空間を利用して施工することができ、かつまた振動の発生原因であるアンカーの打ち込み作業も廃止できるようにした床の補強構造および補強方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にかかる床の補強構造は、柱と接合された床スラブ上に間隔を隔てて二重床が設けられ、これら二重床と床スラブとの間に床下空間が区画形成された床の補強構造において、上記床下空間に、上記柱間に位置させてかつ上記床スラブの上面から上方に間隙を隔てて配置された、通孔を有する補強材と、これら補強材と柱との間に当該補強材に接合されて、該柱の側面から側方に水平方向隙間を隔ててかつ上記床スラブ上面から上下方向隙間を隔てて設置された取付金物と、上記補強材を上記床スラブおよび上記柱に接合するために、該柱側面および該床スラブ上面と上記取付金物との間の上記水平方向隙間および上記上下方向隙間に充填された充填材とから構成されるとともに、上記充填材の固化前に上記補強材と上記床スラブの上面との間に上記間隙を確保するための調整用ボルトであって、上記充填材の固化後に上記床スラブと接触しないようにされる調整用ボルトが、上記補強材に設けられることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる床の補強方法は、柱と接合された床スラブ上に間隔を隔てて二重床が設けられ、これら二重床と床スラブとの間に床下空間が区画形成された床の補強方法において、上記床下空間に、通孔を有する補強材を上記柱間に位置させて、かつ上記補強材に設けられた調整用ボルトを用いて上記床スラブの上面から上方に間隙を隔てて上記補強材を配置し、補強材と柱との間に当該補強材に接合して、該柱の側面から側方に水平方向隙間を隔ててかつ上記床スラブ上面から上下方向隙間を隔てて取付金物を設置し、その後、上記補強材を上記床スラブおよび上記柱に接合するために、該柱側面および該床スラブ上面と上記取付金物との間の上記水平方向隙間および上記上下方向隙間に充填材を充填し、充填材の固化後に上記調整用ボルトを上記床スラブと接触しないようにすることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる床の補強構造および補強方法の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１〜図３に示すように、本実施形態にかかる床の補強方法によって補強されたフリーアクセスフロア１は主に、柱２と接合された床スラブ３とこの床スラブ３上に間隔を隔てて設けられた二重床４との間に区画形成された床下空間５内に、柱２間に位置させてかつ床スラブ３の上面から上方に間隙Ｓを隔てて配置された補強材としての補強梁６と、この補強梁６と柱２との間に当該補強梁６に接合されて、柱２の側面から側方に水平方向隙間Ｈを隔ててかつ床スラブ３上面から上下方向隙間Ｖを隔てて設置された取付金物７と、取付金物７と柱２側面および床スラブ３上面との間の水平方向隙間Ｈおよび上下方向隙間Ｖに充填される充填材８とが増設されて構成される。
【００１０】
補強梁６は、相対向する柱２の側面間寸法の長さを有するＨ形鋼で構成され、そのウエブ６ａには、これによって仕切られる床下空間部分を相互に連通させるために、これを貫通する通孔９が適宜間隔を隔てて形成される。この補強梁６の長さ方向端部には上下方向に長い長孔が形成される。また下フランジ６ｂ下には、床スラブ３の上面との間に、両者を非接触とする間隙Ｓが形成される。
【００１１】
取付金物７は、図３のＡ−Ａ線矢視断面図である図２に詳細に示されているように、断面コ字状のチャンネル材１０とこれに溶接接合された接合プレート１１とから構成される。チャンネル材１０は、その背面が柱２の側面に水平方向隙間Ｈを介して相対向されるとともに、下面が床スラブ３の上面に上下方向隙間Ｖを介して相対向され、さらに補強梁６の長さ方向端部に向かって開放された溝内に、補強梁６のウエブ６ａ表面に重ね合わされる接合プレート１１が取り付けられている。接合プレート１１には、補強梁６の長孔に重ね合わされる、同様な上下方向に長い長孔１２が形成され、補強梁６と取付金物７とはこれら長孔１２により互いに上下方向に位置調整可能にボルト・ナットで接合される。
【００１２】
図示例にあっては、平断面矩形状の柱周りに四方から補強梁６が配設されるとともに、これら補強梁６に対応させて柱２の周りを取り囲んで４つの取付金物７が配設され、これら取付金物７は四角形の枠体を形成するように互いにボルト・ナットで接合されている。
【００１３】
充填材８としては無収縮モルタルが用いられ、チャンネル材１０の背面および下面と、柱２の側面および床スラブ３の上面との間に設定された互いに連続する水平方向隙間Ｈから上下方向隙間Ｖにわたって充填され、硬化することにより取付金物７、ひいては補強梁６を柱２および床スラブ３に対して所定の位置に支持し、かつ接合するようになっている。
【００１４】
さらに、補強梁６には、その上フランジ６ｃ上に長さ方向に沿って適宜間隔を隔てて、隣接する補強梁６間に掛け渡される根太材１３が載置され、これら根太材１３上に掛け渡して二重床４を構成する穴あきパネルなどのフロアパネルが敷設される。そしてこのように構成されたフリーアクセスフロア１上に各種機器１４が設置されることにより、クリーンルームや電算機室としての使用が可能となっている。
【００１５】
以上のような補強構造は、次のような手順に従って施工されるようになっている。まず、補強梁６およびチャンネル材１０に接合プレート１１を溶接接合した取付金物７を準備する。この際、補強梁６の少なくとも長さ方向両端部には、その下フランジ６ｂに着脱自在に取り付けて、補強梁６と床スラブ３上面との間に所望の間隙Ｓを確保できるように床スラブ３上面からの高さ調整を行うためのレベル調整用ボルト１５を設けておく。また、取付金物７にもその背面に着脱自在に取り付けて、取付金物７と柱２側面との間の水平方向隙間Ｈを調整するための位置調整用ボルト１６を設けておく。
【００１６】
次いで、二重床４を撤去して床下空間５を開放し、補強梁６および取付金物７を床下空間５内に搬入する。補強梁６は、柱２間に位置させてかつ高さ調整用ボルト１５に支持させて床スラブ３の上面から上方に間隙Ｓを隔てて配置される。配置後、高さ調整用ボルト１５を用いて補強梁６の高さ調整を行う。図示例にあっては補強梁６は、柱２の４面を取り囲んで周囲の他の柱との間におのおの配置される。
【００１７】
他方、補強梁６の長さ方向端部と柱２との間に取付金物７を設置する。この際、取付金物７と補強梁６両者の長孔１２を重ね合わせてボルト・ナットで緩く仮止めした状態で、位置調整用ボルト１６を柱２側面に突き当てて当該柱２側面から側方に水平方向隙間Ｈを隔ててかつ補強梁６への上記仮止めにより床スラブ３上面から上下方向隙間Ｖを隔てて取付金物７を配置する。配置後、位置調整用ボルト１６を用いて取付金物７の位置調整を行う。図示例にあっては取付金物７は、四角形の枠体として形成されている。この場合は、予め４つの取付金物７を柱２周りに配置し、その後これら取付金物７を互いにボルト・ナットで接合して枠体に組み立て、この状態で位置調整を実施することが好ましい。
【００１８】
このようにして補強梁６の高さ調整および取付金物７の位置調整が完了したならば、今度は長孔１２を利用して補強梁６に対する取付金物７の取り付け高さ位置を調整することで、この取付金物７の下面と床スラブ３上面との間の上下方向隙間Ｖを調整し、その後ボルト・ナットを本締めして取付金物７を補強梁６に固定的に接合する。
【００１９】
床スラブ３および柱２に対する補強梁６および取付金物７の位置の設定を完了したならば、上下方向隙間Ｖおよび水平方向隙間Ｈにわたって充填材８を充填し、これを硬化させる。充填材８の充填に際しては、空気抜き孔を有する堰板を、柱２周りに上下方向隙間Ｖを覆って配置し、水平方向隙間Ｈの上方から充填するようにすればよい。これにより、取付金物７を介して補強梁６を床スラブ３および柱２に接合することができる。
【００２０】
補強梁６は上下方向隙間Ｖに充填された充填材８によって床スラブ３上に支持されつつ、水平方向隙間Ｈに充填された充填材８を介して柱２間に強固に固定されることになる。ボルト１５は、充填材８の固化後に緩めて、床スラブ３と接触しないようにする。取付金物７および補強梁６の位置や高さを調整するのに用いたボルト１５，１６については、必要に応じてこの段階で取り外せばよい。その後、補強梁６の上フランジ６ｃ上に根太材１３を配設し、これら根太材１３の上に二重床４を設置することによって、補強工事を完了する。
【００２１】
以上説明したような本実施形態にかかる床の補強構造および補強方法によれば、床スラブ３上の床下空間５内における補強工事によって床スラブ３を補強することができ、従来のように下階の天井面を利用する必要がないので、補強工事に伴う下階への悪影響を防止することができる。
【００２２】
また、補強工事に際しての現場作業は、主にボルト１５，１６を利用した高さや位置の調整、ボルト・ナットによる各種部材相互の接合、並びに充填材８の充填で済ませることができ、アンカーの打ち込みなどの振動を伴う施工を廃止することができて、この面からも周辺エリアに対する悪影響を防止することができる。
【００２３】
また、補強梁６を床スラブ３上方に浮かせて配置しているので、二重床４上に設置される機器１４の重量は根太材１３を介して補強梁６に直接作用することとなって、この補強梁６によって機器１４の重量を十分に支持できる一方で、床スラブ３には直接機器１４の重量が作用することがないので、床スラブ３の構造健全性を確保することができる。詳細には、補強梁６はその長さ方向両端部が充填材８を介して柱２および床スラブ３に接合されて支持されている状態であり、補強梁６が曲げ変形されても床スラブ３とは非接触状態にあるので、補強梁６自身の曲げ剛性で機器１４の重量を適切に支持しつつ、補強梁６に発生した応力はその長手方向端部から柱２等へと適切に分散させることができる。
【００２４】
さらに、補強梁６は上下方向隙間Ｖの充填材８を介して床スラブ３上に支持されていて、補強梁６と柱２や床スラブ３との接合部に発生する剪断を当該支持構造によって適切に受け止めることができ、これによりアンカーの施工を省略しつつ、十分な接合部強度を確保することができる。
【００２５】
また、通孔９を備えた補強梁６によって補強するようにしたので、床下空間５の連続性を確保することができ、空調空気の流れを確保しかつまた配線・配管等の設備スペースとして利用される床下空間５の機能性を、従来と遜色なく維持することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかる床の補強構造および補強方法によれば、床スラブ上の床下空間内における補強工事によって床スラブを補強することができ、従来のように下階の天井面を利用する必要がないので、補強工事に伴う下階への悪影響を防止することができる。
【００２７】
また、補強工事に際して、アンカーの打ち込みなどの振動を伴う施工を廃止することができて、この面からも周辺エリアに対する悪影響を防止することができる。
【００２８】
また、補強梁を床スラブ上方に間隙を隔てて配置するようにしたので、二重床上の荷重は補強梁によって十分に支持できる一方で、床スラブには直接当該荷重が作用しないことから、床スラブの構造健全性を確保することができる。
【００２９】
さらに、補強梁は上下方向隙間の充填材を介して床スラブ上に支持されていて、補強梁と柱や床スラブとの接合部に発生する剪断を当該支持構造によって適切に受け止めることができ、これによりアンカーの施工を省略しつつ、十分な接合部強度を確保することができる。
【００３０】
また、通孔を備えた補強梁によって補強するようにしたので、床下空間の連続性を確保することができ、空調空気の流れを確保しかつまた配線・配管等の設備スペースとして利用される床下空間の機能性を、従来と遜色なく維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる床の補強構造の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の床の補強構造を形成するための補強方法における施工途中を示す要部拡大側断面図である。
【図３】図１の床の補強構造を形成するための補強方法における施工途中を示す要部拡大平面図である。
【図４】従来における床の補強構造を示す側面図である。
【符号の説明】
２  柱
３  床スラブ
４  二重床
５  床下空間
６  補強梁
７  取付金物
８  充填材
９  通孔
Ｓ  間隙
【図１】
0003912047.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003912047.tif 000004
【図４】
0003912047.tif 000005