戸田建設

技術研究報告第32号

中空フルプレキャストスラブのインピーダンスおよび床衝撃音特性

松岡
須藤

山内明彦 *1
隆幸 *2

崇 *1

概要

近年、集合住宅における床衝撃音遮断性能に対する要求がますます高まる中、超高層の集合住宅が盛んに建設されている。これらの多くは工期短縮や省力化の点から、プレキャスト部材の採用が一般的に行われている。
本報では、曲げ鋼板を用いた中空フル PCa スラブの断面仕様を変化させて、実現場でのインピーダンス特性とスラブ素面の床衝撃音レベルの測定を行った結果と、実際に超高層ＲＣ造集合住宅に採用した中空フル PCa スラブのインピーダンス特性およびスラブ素面の床衝撃音測定事例について報告する。

Impedance Characteristics and Floor Impact Sound Level on Full-precast Void SlabTakashi YAMAUCHI*1
Akihiko MATSUOKA*1
Takayuki SUDO*2

While the floor impact sound insulation performance requirement in a housing increases in recent years, the super high-rised
housing is built briskly.As for these many, generally, adoption of a precast unit is performed from a point of shortening of the timenecessary for completion or laborsaving.
In this paper,the impedance characteristic and the floor impact sound level in the real field while changing the cross-sectional
specification of full-precasted void slab using the bending sheet steelthe,and the case of the impedance characteristic and the floor
impact sound level on the full-precasted void slab adopted as RC super high-rised housing is reported.

*1
*1

*2
戸田建設（株） 技術研究所（株）旭ダンケ 技術部*2Technical Research Institute, Toda Corp.
Technical Department,Asahidanke Co.,Ltd.

1

中空フルプレキャストスラブのインピーダンスおよび床衝撃音特性

中空フルプレキャストスラブのインピーダンスおよび床衝撃音特性

山内松岡
須藤

崇 *1
明彦 *1
隆幸 *2

ブのインピーダンス特性およびスラブ素面の床衝撃音測

１．はじめに定事例について報告する。

近年、集合住宅における床衝撃音遮断性能に対する要求がますます高まる中、超高層の集合住宅が盛んに建設されている。これらの多くは工期短縮や省力化の点から、

２．インピーダンス・床衝撃音性能比較実験

プレキャスト（以下、PCa とする）部材の採用が一般的に行われている。

2.1

本報では、曲げ鋼板を用いた中空 PCa スラブの断面

実験の概要

測定スラブは、図−１に示す集合住宅の１スパンを試仕様を変化させて、実現場でのインピーダンス特性とス験対象スラブとした。

ラブ素面の床衝撃音レベルの測定を行った結果と、実際表−１に測定対象スラブの断面仕様を示す。No.1 のに超高層ＲＣ造集合住宅に採用した中空フル PCa スラ

スラブは軽量化、高剛性化を図るため、折板状に曲げ加図−１*1

戸田建設（株） 技術研究所

測定対象室平面図および測定点（●：駆動点インピーダンス測定点）*2（株）旭ダンケ

技術部

2

戸田建設

技術研究報告第32号

工した溶融亜鉛メッキ鋼板とその上下の鉄筋コンクリー

ダンスと、打点１〜５をバングマシンおよびタッピング

トにて構成されており、曲げ鋼板の谷部にはビーズ法ポマシンで衝撃加振したときの直下階室内（仮間仕切り施リスチレンフォームを充填させた仕様である。No.2 は、工、天井ボード未施工）における床衝撃音レベルとした。

No.1 の上部のコンクリートを 15mm、下部のコンクリーインピーダンス測定ブロックダイアグラムを図−２に示トを 5mm 厚くした仕様である。No.3 は、No.1 の曲す。

げ鋼板の谷部をコンクリートで充填させた仕様である。
No.4 は、No.1 の曲げ鋼板の厚さを 0.8mm から 1.2mm2.2に厚くした仕様である。

インピーダンス測定結果

各スラブのスラブ中央における全時間応答駆動点イン測定項目は、図−１の測定点における駆動点インピーピーダンス測定結果を図−３に、インピーダンス端部上昇量については、短辺方向を図−４、長辺方向を図−５に示す。
No.1 のタイプでは、衝撃時間内応答インピーダンスレベルが 117dB と、250mm スラブとしてはやや小さめの値となっており、中空部のボイドの影響が大きくあらわれている。谷部にコンクリートを充填した No.3 は、他の仕様に比べて衝撃インピーダンスレベルが大きくなっており、スラブ全体の剛性が大きく改善されていることがわかる。
また、各仕様における１次固有振動数は、32Hz 〜38Hz 程度と安定した結果が得られた。
図−４、図−５のインピーダンス端部上昇量をみると、長辺、短辺とも No.3 が最も上昇量が小さくなって

図−２いる。これは、中空部をコンクリートで充填することにインピーダンス測定ブロックダイアグラム
表−１

図−３

測定スラブの断面仕様

スラブ中央のインピーダンス特性

3中空フルプレキャストスラブのインピーダンスおよび床衝撃音特性いる。

よってスラブの剛性が増加し、端部の拘束力は各スラブ共通のため、みかけ上、上昇量が低下したためである。
No.2 もそれに次いで剛性増加の影響がみられる。No.4

３．超高層集合住宅での測定事例

は、長辺方向は曲げ鋼板の厚さを増すことによる剛性増

超高層 RC 造集合住宅に採用した曲げ鋼板を用いた中加の影響がみられるが、短辺方向に関しては剛性増加の

空フル PCa スラブのインピーダンスおよび床衝撃音の影響はみられず、むしろ、若干ではあるが No.1 より上測定を行った結果について報告する。

昇量が大きくなっている。これは、１方向ボイドスラブのため、主方向と直交方向で剛性に偏りが生じたためと3.1考えられる。

測定の概要

測定は図−８に示すような超高層集合住宅の２スパンを対象スラブとした。図−９に測定対象スラブの断面詳2.3細図を示す。基本的には、前述の現場実験での No.3 の床衝撃音測定結果仕様に該当するが、曲げ鋼板の厚さが 1.0mm となって図−６に重量床衝撃音レベル測定結果を示す。全時間いる。

応答駆動点インピーダンスレベル測定結果と同様の傾向を示し、No.3 の仕様が 63Hz 帯域で他の仕様より４dBインピーダンスの測定点および測定ラインを図−８に程度小さくなっている。No.2 は 125hz 帯域以上の周波示す。Line １、Line ２、Line Ａ、Line Ｂ、Line Ｃに数で床衝撃音レベルが小さくなる結果が得られた。

ついては測定ライン上の駆動点インピーダンス測定結果から端部上昇量を算出した。

どの仕様も 125Hz 帯域で床衝撃音レベルがやや持ち床衝撃音測定は図−８のスラブ素面Ｓ１〜Ｓ５、Ｓ１上がる傾向を示している。

〜Ｓ５

図−７に軽量床衝撃音レベル測定結果を示す。こちらをバングマシンおよびタッピングマシンで衝撃も重量床衝撃音レベルと同じ傾向を示しており、No.3加振したときの直下の LD および洋室における床衝撃音のコンクリートを充填した仕様が全体的に小さくなってレベルを測定した。受音室の①〜⑤は測定位置で、図中

図−４

短辺方向インピーダンス端部上昇量

図−５

長辺方向インピーダンス端部上昇量

4

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図−６

重量床衝撃音測定結果

図−７

図−８5

技術研究報告軽量床衝撃音測定結果

測定対象スラブ平面および測定点図

第32号

中空フルプレキャストスラブのインピーダンスおよび床衝撃音特性）内はマイクロホンの高さをあらわしている。受衝撃音測定対象周波数である 500Hz 帯域までは、断面

音室は乾式間仕切り、内装天井、乾式二重床が施工され構成の違いによるインピーダンスに対する影響は認めらている。

れない。このことより、インピーダンスの評価上は全断の（面がすべて有効に作用しており、音響的にも全断面を一3.2体化した床構造として扱うことができると考えられる。

スラブ断面の一体性

床スラブに PCa 部材を採用する場合、薄肉 PCa 部材上に現場で配筋作業を行った後、コンクリートを打ち込3.3

等価厚さ

む合成床板がほとんどであり、床衝撃音遮断性能の性能

スラブ全断面を普通コンクリート（密度ρ：2300表示制度を導入するにあたっては、断面の一体性が問わkg/m3、ヤング係数Ｅ：2.4 × 1010N/m2）として計算れる。そこで、本スラブはフル PCa 床スラブであるが、した基本インピーダンスレベルおよび等価厚さと、図−製作工程上、合成床板であるため、断面の一体性の検討

13 のスラブ中央付近の衝撃時間内応答インピーダンスを試みた。

実測値とそれから求めた等価厚さを比較したものを表−

図−８に示すように、断面図構成の異なるＡ（中空２に示す。計算値に対して実測値がインピーダンスレベ部）、Ｂ（床板接合部）、Ｃ（コンクリート充填部）の３ルで 2.6dB 大きい結果となっている。スラブ等価厚さで点と、それに対応するスラブ下面のＡ 、Ｂ 、Ｃの全は 40mm 大きいことになり、実際のスラブ厚 250mm

時間応答インピーダンスをそれぞれ比較したものを図−を上回るものとなっている。これらの結果は、曲げ鋼板10、図− 11、図− 12 に示す。いずれの結果も重量床がスラブ剛性に寄与しているためと考えられる。

3.4

インピーダンス端部上昇量

Line １、Line ２、Line Ａ、Line Ｂ、Line Ｃについてのインピーダンス端部上昇量を均質単板１）、中空スラブ １）、穴あき PC 板合成床 １） の上昇量とあわせて図−14 に示す。これをみると、Line ２が他に比べて上昇量が若干大きくなっているものの、全 Line ともほぼ同程
図−９度のインピーダンス上昇特性となっている。本スラブのスラブ断面詳細図

ような１方向ボイドスラブは主方向と直交方向で剛性に偏りが生じる場合があるが、本スラブにおいてはインピーダンスの評価上は音響的には剛性の偏りはないとい

図− 10

インピーダンス特性比較（Ａ、Ａ ）図− 13

スラブ中央インピーダンス特性
表−２等価厚さ比較

インピーダンスレベル 断面２次モーメント 等価厚さ（mm）
（dB）
（m4）

図− 11

インピーダンス特性比較（Ｂ、Ｂ ）図− 12インピーダンス特性比較（Ｃ、Ｃ ）

計算値

120.2

1.22 × 10-3244

実測値

122.8

1.90 × 10-3284

図− 146

インピーダンス端部上昇量

戸田建設

技術研究報告える。また、本測定結果と各種床板のインピーダンス上昇量を比較すると、端部拘束の影響範囲こそ小さいが、穴あき PC 板合成床と近似した特性となっている。

3.5

床衝撃音測定結果

重量床衝撃音測定結果を図− 15 に、軽量床衝撃音測
定結果は均質単板スラブ（200mm 厚の平均値）２） と矩形ボイドスラブ（等価厚 230 〜 280mm の平均Ｎ＝２）30）の素面の測定結果とあわせて図− 16 に示す。なお、図中の（）内はＬ数を表している。重量床衝撃音のＬ数は LD で 50、洋室で 52 となり、素面の性能としては一般的なものといえる。軽量床衝撃音は、受音室に仕上げ天井が施工されているため絶対値は小さくなっているが、均質単板、矩形ボイドと比較すると、LD、洋室とも２K、４KHz 帯域で増幅がみられ、矩形ボイドの高音域での増幅傾向に比較的近い傾向といえる。本スラブ
は矩形ボイドスラブほどボイド上部の薄肉部が多くないため、ボイド下部の薄肉部からの放射音の影響が考えられる。

４．むすび

図− 15

重量床衝撃音測定結果

図− 16

軽量床衝撃音測定結果

曲げ鋼板を用いたフル PCa スラブのインピーダンスおよび床衝撃音測定結果について検討を行った。今後、この種のスラブの特性を詳細に把握するため、更なるデータの蓄積と検討を行う予定である。
【参考文献】
１）井上：インピーダンス法による重量床衝撃音の計算法、音響技術、No.122、pp.24 〜 29、2003 年 6 月
２）穴あき PC 板合成床音響性能研究委員会：穴あき PC 板合成床の床衝撃音遮断性能検討委員会・報告書、2002 年 3月

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