(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上弦材と下弦材とこれらの間に配置されるラチス筋からなるオムニアトラス筋を有し、建築物躯体を構成するオムニア板において、前記上弦材の残留磁気の磁化パターンと所定の高さの磁場分布を計測し、
前記上弦材に沿って通電ケーブルを配置した状態のもとで前記通電ケーブルへ直流電流を供給し、
通電により形成される磁力線により前記上弦材に対して所要の高さの磁場を打ち消す方向に残留磁気を付加するようにしたことを特徴とするオムニア板の残留磁気低減方法。
【請求項２】
請求項１記載のオムニア板の残留磁気低減方法において、前記通電ケーブルはスタッド溶接用のキャブタイヤケーブルであり、このケーブルに流す電流を溶接電流よりも大きくしたことを特徴とするオムニア板の残留磁気低減方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は事務所ビル、工場、病院などの建築物において、ＣＲＴディスプレイの色ずれ障害を防止するためのオムニア板の残留磁気低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年のインテリジェントビルに代表される事務所ビル、無人化を指向する先端工場、最新医療機器が導入される病院などに設置される機器には、磁気に対して敏感なものが多くなってきている。このうち、電子顕微鏡のように微弱な変動磁場の存在下でも所要の性能が発揮できなくなる特殊な機器に対しては、磁気シールドルームが設置されて高感度な磁気制御空間が提供されるが、一般の機器に関しては強磁場発生源が近くにない限り、何の対策も施されることなく設置されているのが現状である。
【０００３】
ただ、これらの機器の中にも、１Ｇ（ガウス）以下の弱い磁気で悪影響がでるものがある。たとえば、コンピュータ用のＣＲＴディスプレイでは、０．６Ｇ以上で色ずれ現象が生じる。
【０００４】
一方、建物の磁気環境としては、従来、強い磁気に対しては、磁気シールドなどによる対策が講じられていたが、弱い磁気はあまり問題視されていなかった。しかしながら、建物全体を対象に１Ｇ以下の磁気まで制御することを考えた場合、従来問題にならなかったものでも大きな問題になってくるものがある。その１つに、鉄骨構造の残留磁気がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
鉄骨構造の建築物において、残留磁気による障害が発生したことがあり、それを紹介すると以下の事例がある。事務所ビル３階において、一部のパーソナルコンピュータ用ＣＲＴディスプレイに色ずれが認められた。色ずれ現象とは、周辺の磁気の影響でＣＲＴディスプレイの画面の色が変色、あるいは輝度が変化することである。正しい色が表示されないため画像障害になるとともに、オペレータの疲労にもつながる。色ずれの程度は外部の磁場の強さに比例し、磁気の大きさが０．３〜０．４Ｇでは肉眼では全く色ずれを感じず、０．４〜０．６Ｇでは若干気になるが実用上支障はなく、０．６Ｇ以上では色ずれによる画像障害が生じるということが判明した。つまり、画像障害が発生するか否かの閾値は０．６Ｇ程度であった。
【０００６】
その色ずれ障害が生じた場所の周辺の磁場計測を行った結果を示すと、図１（Ａ），（Ｂ）の通りである。同図（Ａ）は床面±０ｍｍの磁場分布を示し、同図（Ｂ）は床面＋７００ｍｍの磁場分布を示す。この計測結果により示されるように、床面±０ｍｍでは局所的に大きな磁場が不規則に分布し、床面＋７００ｍｍでは床面±０ｍｍよりは小さいものの、広範囲にわたって色ずれ障害の閾値である０．６Ｇを越えていることが判明した。その結果、色ずれ障害が生じたものと考えられる。
【０００７】
現地で色ずれ障害の原因調査を行った結果、床面内部に存在する強磁性体の残留磁気がその原因であることがわかった。すなわち、鉄骨、鉄筋、デッキプレートなどの鋼材は強磁性体であり、製造および施工の過程で受ける種々の磁気的履歴により内部に磁気が残る性質を有している。残留磁気が存在すると、建物完成後も強磁性体内に半永久的に残り、周辺の空間に直流磁場を形成する。
【０００８】
次に、ＣＲＴディスプレイの色ずれ障害の対策を検討するために、強磁性体の残留磁気の発生原因について調査を行った。その結果、スタッド溶接の着磁の影響が大きいことが判明した。スタッド溶接とは、直流の大電流（1300〜2000Ａ）により、スタッドボルトなどを鉄筋に溶着するものであり、スタッドガンと溶接機とを結ぶキャブタイヤケーブルには直流電流が流れ、その直流電流により強磁性体の鋼材が磁化されることになる。対象となる鋼材としては、スタッド溶接時に床面に存在し、キャブタイヤケーブルと接触する可能性があるものであって、鉄骨梁、デッキプレートなどが該当する。
【０００９】
鉄骨梁としては、Ｈ型鋼が一般的であり、デッキプレートは、鉄骨梁と一体化される合成スラブ、型枠替わりに用いられるフラットデッキに分類される。合成スラブは厚さが１ｍｍ程度の凹凸状の板であり、フラットデッキは厚さ１ｍｍ程度で表面が概ね平坦で裏面に補強リブが付いた板である。
【００１０】
現地での実測および実験の結果、鉄骨梁は平面としてのボリュームが小さく、相対的に影響が小さいこと、それに対してデッキプレートは平面状に連続して分布しており、残留磁気を帯びて周辺に大きな磁場が発生する可能性が高いことが判明した。また、現場打ちのコンクリート床に替わり、ハーフＰＣ（プレキャストコンクリート）板としてオムニア板が用いられることがある。これは、オムニアトラス筋と曲げ補強筋（下端筋）を予め工場においてコンクリート中に埋め込み、建築現場で上端筋を組み込んだ後に、コンクリートを打設して一体化するものである。ハーフＰＣ板として現場に設置されるオムニア板は、オムニアトラス筋の上弦材が露出しており、これがスタッド溶接時にキャブタイヤケーブルと接触して磁化される。オムニアトラス筋の上弦材は、棒状の鋼材であり磁化され易いものである。
【００１１】
以上のように、ＣＲＴディスプレイの色ずれ障害の大半は、スタッド溶接時に磁化されたデッキプレートやオムニア板が原因であり、この問題を解決するには、当該強磁性体の残留磁気の影響を低減する対策が必要となる。
【００１２】
建築竣工後にＣＲＴデイスプレイの色ずれが発見された場合には、従来では、次の３つの方策が考えられている。まず、第１に設置場所を変更する方法があり、これは、磁気障害が生じる領域から対象となる機器を離す方法である。第２に、磁気シールドボックスを使用する方法があり、これは対象となる機器をパーマロイ（Ni合金）やアモルファス（非晶質金属）のような磁気特性に優れた強磁性体で作られた箱体で覆う方法である。第３に、床面を磁気シールドで覆う方法があり、これは磁気の発生源である床面をアモルファスや電磁鋼板のような磁気特性に優れた強磁性体で平面状に覆い、侵入磁気を吸い取る方法である。
【００１３】
これらの方法のうち、第１の方法は最も簡易な方法であるが、狭いスペースでは不可能な場合が多く、根本的な解決策にはならない。第２の方法は局所的で費用は安いが、対象機器を１つ１つ覆わなければならないため、見た目が悪いとともに使い勝手が劣るという欠点がある。第３の方法については、効果を高めるためには広い面を磁気シールドする必要があり、手間がかかるとともに費用が高くなる。このような状況のもとでは、デッキプレートやオムニア板の残留磁気を簡易に低減する技術が望まれている。
【００１４】
本発明の目的は、オムニア板の残留磁気を簡易に低減し得るようにすることにある。
【００１５】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１７】
すなわち、本発明のオムニア板の残留磁気低減方法は、上弦材と下弦材とこれらの間に配置されるラチス筋からなるオムニアトラス筋を有し、建築物躯体を構成するオムニア板において、前記上弦材の残留磁気の磁化パターンと所定の高さの磁場分布を計測し、前記上弦材に沿って通電ケーブルを配置した状態のもとで前記通電ケーブルへ直流電流を供給し、通電により形成される磁力線により前記上弦材に対して所要の高さの磁場を打ち消す方向に残留磁気を付加するようにしたことを特徴とする。前記通電ケーブルをスタッド溶接用のキャブタイヤケーブルとしても良く、このケーブルに流す電流を溶接電流よりも大きくする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図２は建築物の躯体を構成するオムニア板の残留磁気を低減してＣＲＴディスプレイの色ずれ障害を防止するために本発明を適用した場合における手順を示すフローチャートであり、図３はオムニア板の一例を示す図である。
【００２０】
オムニア板１０は上弦材１１と下弦材１２とこれらに接続されるラチス筋１３とを有し、これらによって形成されるオムニアトラス筋１４の一部は、曲げ補強筋１５とともに予め工場におけるコンクリート１６の打設により埋め込まれている。
【００２１】
このようにオムニア板１０からなる床材により建築物の躯体を形成した場合には、建築物躯体の構築時に鉄骨に対してスタッドボルトを溶着するために使用されるスタッド溶接用のキャブタイヤケーブルに流れる直流電流によりオムニアトラス筋１４が磁化されて、内部に残留磁気が残ることになる。オムニアトラス筋１４のうち特に上弦材１１は直接キャブタイヤケーブルに接触することになり、サイズも大きいことから、残留磁気が最も大きくなる。調査の結果、オムニア板１０の上部に発生する磁場の大部分が、上弦材１１の残留磁気の影響であることが判明した。
【００２２】
オムニア板１０の上部の磁場を低減するには、建築物の躯体を構築するための所定の領域に対するスタッド溶接が完了した後に、まず、磁場の計測を行う。これは、この実施の形態にあってはＣＲＴディスプレイの色ずれ障害を対象にするので、床面から１ｍの高さにおいて磁場の強さが０．６Ｇ以上の領域が存在するか否かについて磁場計測する。所定の強さ以上の磁場が存在する領域があった場合には、オムニア板１０の上弦材１１の残留磁気計測を行って磁化パターンを把握する。このような領域では、同極を示す残留磁気が集中している筈である。
【００２３】
上弦材１１の着磁パターンは様々であり、スタッド溶接時のキャブタイヤケーブルとの位置関係により上部がＮ極となったり、Ｓ極となったりする。また、キャブタイヤケーブルの引き回しにより、同極が集中したり、分散したりする。強磁性体の残留磁気の影響を調査した結果、残留磁気が大きいとともに同極が集中しているところでは、床面から１ｍの高さにおける磁場が大きくなることが判明した。逆に、Ｎ極とＳ極とが適度に分散していれば、残留磁気が大きくても打ち消し合って、結果的に高さ１ｍでは問題のないレベルまで磁場が低減することになる。ここで、１ｍを基準としたのは、ＣＲＴディスプレイが設置される高さを想定したものである。
【００２４】
次に、オムニアトラス筋１４の上弦材１１の残留磁気の磁化パターンおよび床面から１ｍの高さの磁場分布をもとに、残留磁気の影響を打ち消し合うように、Ｎ極とＳ極とからなる磁化パターンの強磁場を人為的に創出して、オムニアトラス筋１４の特に上弦材１１に印加する。これにより、床面から１ｍ程度の所定の高さにおける磁場の強さを低減することができる。
【００２５】
このように外部から上弦材１１に強磁場を印加するには、直流の強磁場であればどのようなものでも良く、通電ケーブルに直流電流を流すことにより形成される磁力線を利用することができる。特に、スタッド溶接機のキャブタイヤケーブルを用いるのが好ましい。キャブタイヤケーブルを使用する場合には、スタッド溶接完了後であっても、周辺の鉄骨梁にスタッドボルトを増し打ちすることによってスタッド溶接すれば良く、キャブタイヤケーブルとオムニアトラス筋１４の上弦材１１の位置関係により、Ｎ極とＳ極のいずれの磁場でも印加することができる。ただし、残留磁気としてオムニアトラス筋１４の上弦材１１に残る最終的な極性と大きさは、強磁性体に既に存在している残留磁気との重ね合わせで決まるため、所望の極性を得るにはキャブタイヤケーブルに流す電流を通常の溶接時よりも大きくすることになる。
【００２６】
以上のようにして、人為的に創出した磁化パターンと既に存在する残留磁気とがお互いに打ち消し合い、結果として所要の高さでの磁場を軽減することができる。
【００２７】
本発明の残留磁気低減方法の適用は、スタッド溶接作業後に磁場の大きい領域が発見された場合に、その対策として直後に行うのが好ましい。ただし、オムニア板１０の上にコンクリートを打設した後でも、オムニアトラス筋１４の位置が明らかであれば、本発明を適用して残留磁気の低減を行うようにしても良い。
【００２８】
なお、これまでは、垂直方向の残留磁気を対象として述べたが、これは残留磁気が問題となる領域を調査した結果、垂直方向成分が卓越しているケースが圧倒的に多いからである。もちろん、磁気はベクトルで表されるので、水平方向の成分が卓越することも考えられるが、この場合もオムニアトラス筋１４の上弦材の水平方向にＮ極やＳ極を創出するようにすれば、同様に対応ができる。
【００２９】
図３はオムニアトラス筋１４にスタッド溶接機のキャブタイヤケーブル２０を用いて磁場を印加している状態のオムニア板１０を示しており、オムニアトラス筋１４のうち、残留磁気を帯びやすく、かつ影響が大きい上弦材１１の横にキャブタイヤケーブル２０が配置された状態を示す。この状態で直流電流を流し、図示するように、紙面に向かう方向に電流を流すと、同心円状に右ねじ方向に磁場が発生する。図３において左側のオムニアトラス筋の上弦材１１に上向きに磁場が印加され、事前に残留磁気が存在しない場合には、印加後には上部がＮ極の残留磁気が残る。一方、図３において右側の上弦材１１には下向きに磁場が印加され、同様に上部がＳ極の残留磁気が残る。その大きさは、キャブタイヤケーブル２０に近い方の左側の上弦材１１の方が大きい。
【００３０】
図４（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ上弦材１１に対する着磁パターンの一例を示す図であり、これらの図にあっては、１つのオムニア板１０のうちの２つのオムニアトラス筋１４ａ，１４ｂの部分のみを示し、打設されたコンクリートは図示が省略されている。それぞれのオムニアトラス筋１４ａ，１４ｂに対して通電ケーブルであるキャブタイヤケーブル２０Ａ，２０Ｂを配置しており、キャブタイヤケーブルとの位置関係により、上弦材１１の上部がＮ極となったり、Ｓ極となったりする。また、図ではキャブタイヤケーブル２０Ａ，２０Ｂを２本同時に示しているが、１本のキャブタイヤケーブルを盛り変えながら順次通電するようにしても良い。
【００３１】
なお、通電ケーブルとしては、スタッド溶接用のキャブタイヤケーブルを使用することなく、他のケーブルを使用するようにしても良い。
【００３２】
既に存在する残留磁気に対応させて、上弦材１１に効果的な磁化パターンを創出することにより、所要の高さにおける磁場を低減することができる。そのためには、異極同士の打ち消し合う効果を利用して、Ｎ極あるいはＳ極を適当に配するようにする。図４（Ａ）は上弦材１１ａ，１１ｂの図における右側にそれぞれのキャブタイヤケーブル２０Ａ，２０Ｂを配置してそれぞれに紙面に向けて直流電流を流した場合における残留磁気の発生状況を示す。
【００３３】
同様に、図４（Ｂ）はそれぞれのキャブタイヤケーブル２０Ａ，２０Ｂを上弦材１１ａ，１１ｂの左側に配置した場合を示し、図４（Ｃ）はキャブタイヤケーブル２０Ａを上弦材１１ａの左側に配置し、キャブタイヤケーブル２０Ｂを上弦材１１ｂの右側に配置した場合を示し、図４（Ｄ）はキャブタイヤケーブル２０Ａを上弦材１１ａの右側に配置し、キャブタイヤケーブル２０Ｂを上弦材１１ｂの左側に配置した場合を示す。図示するように、キャブタイヤケーブル２０Ａ，２０Ｂとの位置関係により上弦材１１の上部がＮ極となったり、Ｓ極となったりし、その大きさも変わることになる。
【００３４】
上弦材に最終的に残る残留磁気の極性と大きさは、上弦材に既に存在している残留磁気との重ね合わせによって決定され、印加する強磁場の極性と大きさとを調整することにより、既に強磁性体であるオムニアトラス筋１４に存在している残留磁気の影響を低減することができる。
【００３５】
図５は1500Ａの電流を流してスタッド溶接を行った直後に、オムニア板１０における残留磁気と磁場を計測した場合の一例を示す平面図であり、同図（Ａ）はオムニアトラス筋１４の上弦材１１の残留磁気、同図（Ｂ）はオムニアトラス筋１４の＋１０００ｍｍの高さにおける磁場分布を示し、それぞれ同一の領域の部分を比較して示している。図において、黒丸は磁気の垂直成分が卓越したものであり、その方向がプラス方向（Ｎ極）のものを示し、白丸は同じく垂直成分が卓越したもので、その方向がマイナス方向（Ｓ極）のものを示し、黒三角は水平方向が卓越したものを示す。この場合には、オムニアトラス筋１４から＋１０００ｍｍで１Ｇ以上の大きな磁場が広い領域に存在していることがわかる。この領域の磁場は、概ね垂直方向プラスであり、オムニアトラス筋１４の上弦材１１の残留磁気もＮ極が集中していた。
【００３６】
そこで、図４（Ｂ）に示す着磁パターンにより上弦材１１の上端がＳ極になるような磁場を印加した。キャブタイヤケーブル２０に流した電流は、1800Ａである。
【００３７】
この結果を示すと、図６（Ａ），（Ｂ）に示す通りであり、図６（Ａ）に示すように、残留磁気はほとんどの領域でＳ極になり、オムニアトラス筋１４の＋１０００ｍｍの高さでは、ほとんどの領域で色ずれ障害の閾値である０．６Ｇ以下となった。０．６Ｇ以上の領域が多少存在したが、この程度であれば、実用上問題がなかった。本発明の残留磁気低減方法を適用する領域を拡大すれば、さらに磁場を低減することができる。
【００３８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００４０】
(1).オムニア板の残留磁気によって大きな磁場が存在する空間がなくなり、建築物の全ての領域で残留磁気の影響を防止することができる。
【００４１】
(2).これにより、ＣＲＴディスプレイをその設置場所を変更することなく、そのまま使用することができ、狭いスペースにもディスプレイを配置することができる。
【００４２】
(3).磁気シールドボックスを使用する場合と比べて、床面の仕上げ層の内部で残留磁気の影響を防止することができるので、外観に対して何ら影響を与えることなく、磁気の影響を受ける機器の使い勝手が変わることがない。
【００４３】
(4).従来のように床面に磁気シールドを覆う場合に比して、費用を低減しつつ、より優れた残留磁気の影響防止を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】残留磁気による磁場が存在する場合における床面の位置とその位置から７００ｍｍ上方の位置とについて磁場計測の測定結果を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態である残留磁気低減方法の低減手順を示すフローチャートである。
【図３】強磁場を印加している状態のオムニア板を示す断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ残留磁気の着磁パターンを示す概略図である。
【図５】（Ａ）はオムニアトラス筋の上弦材に発生した残留磁気の分布を示す平面図であり、（Ｂ）は同一の領域の床面から１０００ｍｍの高さにおける磁場分布を示す平面図である。
【図６】（Ａ）は図５に示す磁場分布となったオムニア板に対してこれの影響を低減するため強磁場を印加した後におけるオムニアトラス筋の上弦材の残留磁気分布を示す平面図であり、（Ｂ）は同一の領域の床面から１０００ｍｍの高さにおける磁場分布を示す平面図である。
【符号の説明】
１０      オムニア板
１１      上弦材
１２      下弦材
１３      ラチス筋
１４      オムニアトラス筋
１５      曲げ補強筋
１６      コンクリート
２０      通電ケーブル（キャブタイヤケーブル）
【図１】
0003805501.tif 000002
【図２】
0003805501.tif 000003
【図３】
0003805501.tif 000004
【図４】
0003805501.tif 000005
【図５】
0003805501.tif 000006
【図６】
0003805501.tif 000007