JP4500981B2 - 床構造の構築方法及び床構造 - Google Patents
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Description
本発明は、建築物の床構造の構築方法及び床構造に関する。
事務所ビルや工場、体育館の床構造としては、梁間に渡したデッキプレートを型枠としてコンクリートを打設し、コンクリート硬化後はデッキプレートがコンクリートと一体となって作用荷重を負担する合成床構造が知られている。
かかる合成床構造に用いるデッキプレートの形状はJIS G3352に規定されているが、１枚当たり３〜７山が一般的であり、３山のものが最も多く用いられている。山と山との間および両端には谷部が設けられている。
このようなデッキプレートを用いる合成床構造を構築する際には、コンクリートの漏れ防止、デッキプレートとコンクリートの一体化が重要である。このため、デッキプレートの両端谷部に係合部を設けて隣接配置されるデッキプレートの係合部と重合させて連続配置することにより、隣接デッキプレート間の隙間をなくし、コンクリートの漏れを防止している（例えば、特許文献１参照）。
かかる合成床構造に用いるデッキプレートの形状はJIS G3352に規定されているが、１枚当たり３〜７山が一般的であり、３山のものが最も多く用いられている。山と山との間および両端には谷部が設けられている。
このようなデッキプレートを用いる合成床構造を構築する際には、コンクリートの漏れ防止、デッキプレートとコンクリートの一体化が重要である。このため、デッキプレートの両端谷部に係合部を設けて隣接配置されるデッキプレートの係合部と重合させて連続配置することにより、隣接デッキプレート間の隙間をなくし、コンクリートの漏れを防止している（例えば、特許文献１参照）。
かかる合成床構造の構築方法としては、デッキプレートの割付図をまず作成し、デッキプレートを調達する。各階の隅角部や柱部周囲および端部等で定尺のデッキプレートが使えない部分では、デッキプレートの切欠き加工や、補助部材の利用が必要となる。
一方、木造や鉄骨造の住宅の床では、梁などの横架材に載置または落とし込まれた根太上に合板やＯＳＢ（オリエンテッド・ストランド・ボード）、パーティクルボードなどの木質面材を敷設する根太床構造が一般的である。根太の幅は４０〜５０ｍｍ程度、根太間隔は３０３〜４５５ｍｍなので木質面材は根太間隔をスパンとしてとばせるよう１２〜１５ｍｍの厚さのものが用いられる場合が多い。近年では、合板の厚さを２５〜３０ｍｍに厚くすることにより根太を省略し，梁や大引などの横架材に合板を直接釘留めする根太レス床構造も増えつつある。
特開平４−３１９１３８号（図３）
上記のような、合成床構造、根太床構造及び根太レス床構造にはそれぞれ以下のような問題がある。
合成床構造では、コンクリートの漏れ防止のため隙間なくデッキプレートを配置する必要から、デッキプレートを設置する部屋ごとに綿密な割付図の作成が必要となる。特に、各階の隅角部や柱部周囲および端部等で定尺のデッキプレートが使えない部分では、デッキプレートの切欠き加工や、補助部材の利用が必要となる。
このように、合成床構造には、デッキプレートの配置計画が煩雑であり、また、定尺デッキプレートが使えない部分の加工等に手間がかかり、これらによる作業効率の低下と材料費の増大がコストアップにつながるという問題があった。
合成床構造では、コンクリートの漏れ防止のため隙間なくデッキプレートを配置する必要から、デッキプレートを設置する部屋ごとに綿密な割付図の作成が必要となる。特に、各階の隅角部や柱部周囲および端部等で定尺のデッキプレートが使えない部分では、デッキプレートの切欠き加工や、補助部材の利用が必要となる。
このように、合成床構造には、デッキプレートの配置計画が煩雑であり、また、定尺デッキプレートが使えない部分の加工等に手間がかかり、これらによる作業効率の低下と材料費の増大がコストアップにつながるという問題があった。
他方、木造や鉄骨造の住宅の根太床構造では、根太の幅が狭く、他方根太間隔は広いので根太の直上とそうでない部分とで鉛直方向のたわみ剛性が異なり、床面内においてたわみ剛性が不均一となるという問題がある。この点に関し、根太レス床構造でも同様の問題がある。
また、作業面においては建築物の工事中、一般に建築物内部には足場がなく、梁、大引、根太などの骨組を足場代わりにせざるをえず、とても危険な高所作業となっている。もっとも、これら骨組の上に仮設床を設置して作業することも可能であるが、床施工前に仮設床を取り払う必要があり、非効率であると同時にコストアップになってしまう。
また、作業面においては建築物の工事中、一般に建築物内部には足場がなく、梁、大引、根太などの骨組を足場代わりにせざるをえず、とても危険な高所作業となっている。もっとも、これら骨組の上に仮設床を設置して作業することも可能であるが、床施工前に仮設床を取り払う必要があり、非効率であると同時にコストアップになってしまう。
本発明は、上記のような合成床構造、根太床構造及び根太レス床構造の有する問題点を解決するためになされたものであり、金属板の割付が容易であり、現場作業が効率的にできると共に、床面内のたわみ剛性がほぼ均一になるような床構造の構築方法及び床構造を提供することを目的としている。
また、フローリング、畳などの床上仕上げ材の厚さの違いを勘案して床仕上り高さを揃えバリアフリーとするため各部屋ごとに床下地材の高さ調整を簡易にできる床構造を提供することを目的としている。
また、フローリング、畳などの床上仕上げ材の厚さの違いを勘案して床仕上り高さを揃えバリアフリーとするため各部屋ごとに床下地材の高さ調整を簡易にできる床構造を提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、発明者は鋭意検討したところ、根太床構造及び根太レス床構造の有する問題は根太に代えてデッキプレートのような床板を支持する面積が比較的広い山部と谷部が交互に平行に形成された金属板を用いることで解決できると考えた。
しかし、木造や鉄骨造の戸建住宅において根太に代えてデッキプレートを適用した場合には以下の問題がある。
木造や鉄骨造の戸建住宅では建物規模が小さく、共同住宅でも住戸単位で戸境壁により仕切られるため、いずれの場合も事務所ビルなどと比べて床１単位当たりの面積は小さい。
また、住戸内には柱や耐力壁が多く配置されるが、これらは構造躯体として鉄骨工事、骨組工事（木造の場合）の工程の際に実施され、床施工はその後工程になる場合が多い。
また、間取りプランや梁の配置も住戸によって異なることが一般的であるため、デッキプレートの割付図は住戸ごとに作成することが必要となる。１単位の床面積が事務所ビルや工場、体育館と比べて小さく、さらには隅角部や柱、耐力壁および端部等で、定尺のデッキプレートが使えない部分の占める比率が高いため、デッキプレートの割付図の作成手間、デッキプレートの切欠き加工や、補助部材の利用が増大する。
しかし、木造や鉄骨造の戸建住宅において根太に代えてデッキプレートを適用した場合には以下の問題がある。
木造や鉄骨造の戸建住宅では建物規模が小さく、共同住宅でも住戸単位で戸境壁により仕切られるため、いずれの場合も事務所ビルなどと比べて床１単位当たりの面積は小さい。
また、住戸内には柱や耐力壁が多く配置されるが、これらは構造躯体として鉄骨工事、骨組工事（木造の場合）の工程の際に実施され、床施工はその後工程になる場合が多い。
また、間取りプランや梁の配置も住戸によって異なることが一般的であるため、デッキプレートの割付図は住戸ごとに作成することが必要となる。１単位の床面積が事務所ビルや工場、体育館と比べて小さく、さらには隅角部や柱、耐力壁および端部等で、定尺のデッキプレートが使えない部分の占める比率が高いため、デッキプレートの割付図の作成手間、デッキプレートの切欠き加工や、補助部材の利用が増大する。
そこで、発明者は、従来デッキプレートの配置においてなされていた、隣接するデッキプレートの一部を重ね合わせて隙間なく配置するという発想を転換して、各デッキプレート相互間に隙間を設けて配置するという新たな発想のもと、以下に示す発明を完成したものである。
（１）本発明にかかる床構造の構築方法は、山部と谷部が交互に平行に形成された金属板を横架材に支持してなる床構造の構築方法であって、
梁間と該梁間に設置する金属板の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び／又は各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板の枚数、配置を設定する割付工程と、該割付工程で決められた配置に基づいて金属板を梁間に設置する金属板設置工程と、金属板の山部に床板を設置する床板設置工程と、を備えたものである。
梁間と該梁間に設置する金属板の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び／又は各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板の枚数、配置を設定する割付工程と、該割付工程で決められた配置に基づいて金属板を梁間に設置する金属板設置工程と、金属板の山部に床板を設置する床板設置工程と、を備えたものである。
（２）また、割付工程は、隙間寸法の梁間当りの累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定するものである。
（３）また、割付工程は、隙間寸法が１００ｍｍ以下になるように設定するものである。
（４）また、金属板設置工程は、金属板の山部と横架材の上面部の位置がほぼ面一になるように金属板を設置し、床板設置工程は床板を金属板の山部と横架材の両方に亘るように設置するものである。
（５）また、金属板設置工程は、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ金属板の山部が横架材の上面から下げた位置になるように金属板を設置するものである。
（６）また、金属板設置工程は、金属板をアングル材を介して横架材に設置するものである。
（７）また、金属板設置工程は、金属板を木材を介して横架材に設置するものである。
（８）また、金属板の材料として、２枚の鋼板等の間に粘弾性樹脂を挟んだ制振鋼板を用いたものである。
（９）また、横架材として、米ツガ、米マツなどの一般建築用材、枠組壁工法用構造材、集成材、ＬＶＬ、ＴＪＩなどの木質系材料、または、Ｈ形鋼、溝形鋼、Ｂｏｘ形鋼、リップ溝形鋼などの鋼材、あるいは、木材や防振材などと鋼材を組み合わせた複合材を用いたものである。
（１０）本発明に係る床構造は、上記（１）〜（９）のいずれかに記載の床構造の構築方法によって構築されたものである。
（１１）また、山部と谷部が交互に平行に形成された複数の金属板を、梁と金属板の間及び／又は各金属板相互間に隙間を設けた状態で配置して横架材に支持してなる床構造であって、前記隙間の梁間当りの累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定したものである。
（１２）上記（１１）において、金属板を、アングル材を介して横架材に設置したものである。
（１３）上記（１１）において、金属板を、木材を介して横架材に設置したものである。
（１）本発明にかかる床構造の構築方法においては、梁間と該梁間に設置する金属板の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び／又は各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板の枚数、配置を設定する割付工程と、該割付工程で決められた配置に基づいて金属板を梁間に設置する金属板設置工程と、を備えたことにより、以下に示す効果を奏することができる。
・建築物件ごとに金属板（床下地材）の割付図を作成する手間を省略できる。
・金属板（床下地材）の切り欠き加工や役物などの補助部材の利用が不要となる。
・隣り合う金属板（床下地材）が接触することにより発生する床鳴り音を防止できる。
・床面内のたわみ剛性を均一化できる。
・建築物件ごとに金属板（床下地材）の割付図を作成する手間を省略できる。
・金属板（床下地材）の切り欠き加工や役物などの補助部材の利用が不要となる。
・隣り合う金属板（床下地材）が接触することにより発生する床鳴り音を防止できる。
・床面内のたわみ剛性を均一化できる。
（２）また、割付工程において、隙間寸法の梁間当りの累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定したので、金属板を可能な限り多数設置することができ、床の耐力を大きくすることができる。
（３）また、割付工程において、隙間寸法が１００ｍｍ以下になるように設定したので以下のような効果を奏する。
金属板の製造精度は通常±１〜３ｍｍであるが、隙間寸法を５ｍｍ以上とすることにより、精度範囲内の寸法のばらつきがあっても金属板同士が接触しないようにできる。
また、一方で、工事中の足場として用いる目的からは隙間の幅は小さい方が望ましく、少なくとも足幅より小さい方が安全である。そこで、靴等を履いた作業員の足幅は１０ｃｍ程度であることから、隙間寸法を１００ｍｍ以下に設定することで、金属板設置状態を安全な足場として利用できる。
金属板の製造精度は通常±１〜３ｍｍであるが、隙間寸法を５ｍｍ以上とすることにより、精度範囲内の寸法のばらつきがあっても金属板同士が接触しないようにできる。
また、一方で、工事中の足場として用いる目的からは隙間の幅は小さい方が望ましく、少なくとも足幅より小さい方が安全である。そこで、靴等を履いた作業員の足幅は１０ｃｍ程度であることから、隙間寸法を１００ｍｍ以下に設定することで、金属板設置状態を安全な足場として利用できる。
（４）また、金属板設置工程は、金属板の山部と横架材の上面部の位置がほぼ面一になるように金属板を設置し、床板設置工程は床板を金属板の山部と横架材の両方に亘るように設置することにより、床構造体に係わる構造性能のうち、特に水平内せん断剛性、水平面内せん断耐力が大きくなり、耐震性能が向上する。
（５）また、金属板設置工程は、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ金属板の山部が横架材の上面から下げた位置になるように金属板を設置することにより、住宅の１階、２階などの各階において、フローリングや畳など厚さの異なる床仕上げ材が共存する場合に床面の段差解消が実現でき、バリアフリーにできる。
（６）また、金属板設置工程において、金属板をアングル材を介して横架材に設置することにより、横架材に対する金属板の高さ位置を自在に設定できる。
（７）また、金属板設置工程において、金属板を木材を介して横架材に設置することにより、横架材に対する金属板の高さ位置を自在に設定できると共に、コストを低減することができる。
（８）また、金属板の材料として、２枚の鋼板等の間に粘弾性樹脂を挟んだ制振鋼板を用いたことにより、重量床衝撃音遮断性能、軽量床衝撃音遮断性能及び空気伝搬音等の遮音性能を向上させることができる。
（９）また、横架材として、米ツガ、米マツなどの一般建築用材、枠組壁工法用構造材、集成材、ＬＶＬ（ラミネーテッド・ベニア・ランバー）、ＴＪＩなどの木質系材料、または、Ｈ形鋼、溝形鋼、Ｂｏｘ形鋼、リップ溝形鋼などの鋼材、あるいは、木材や防振材などと鋼材を組み合わせた複合材を用いたことにより、広く木造住宅、鉄骨造住宅に適用できる。
（１０）本発明に係る床構造は、上記（１）〜（９）のいずれかに記載の床構造の構築方法によって構築したことにより、上記（１）〜（９）に記載した効果を奏することができる。
（１１）また、本発明に係る床構造は、山部と谷部が交互に平行に形成された複数の金属板を、梁と金属板の間及び／又は各金属板相互間に隙間を設けた状態で配置して横架材に支持してなる床構造であって、前記隙間の梁間当りの累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定したことにより、下記の効果を奏する。
・金属板（床下地材）の切り欠き加工や役物などの補助部材の利用が不要となる。
・隣り合う金属板（床下地材）が接触することにより発生する床鳴り音を防止できる。
・床面内のたわみ剛性を均一化できる。
・金属板を可能な限り多数設置することができ、床の耐力を大きくすることができる。
・金属板（床下地材）の切り欠き加工や役物などの補助部材の利用が不要となる。
・隣り合う金属板（床下地材）が接触することにより発生する床鳴り音を防止できる。
・床面内のたわみ剛性を均一化できる。
・金属板を可能な限り多数設置することができ、床の耐力を大きくすることができる。
（１２）また、金属板を、アングル材を介して横架材に設置したことにより、横架材に対する金属板の高さ位置を自在に設定できる。
（１３）また、金属板を、木材を介して横架材に設置したことにより、横架材に対する金属板の高さ位置を自在に設定できると共に、コストを低減することができる。
［実施の形態１］
図１〜図４は本発明の一実施の形態に係る床構造の構築方法の各工程を説明するための説明図であり、ブレース２が設置された柱６と横架材７の接合部を示している。本発明の一実施の形態は、図１〜図４に示すように、山部１と谷部３が交互に平行に形成された金属板５をＨ形鋼梁などの横架材７に支持してなる床構造の構築方法であって、梁間と該梁間に設置する金属板５の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板５の枚数、配置を設定する割付工程と、該割付工程で決められた配置に基づいて金属板５を梁間に設置する金属板設置工程（図１〜図３参照）と、金属板５の山部１に床板を設置する床板設置工程（図４参照）とを備えている。
横架材とは、一般に、建物の骨組で、横に架け渡された構造材をいい、梁、桁、棟木を含む概念である。もっとも、本明細書においては、金属板５の端部を直接又は他の部材を介して支持する部材を横架材といい、他の構造部材を梁ということとして区別を明確にしている。
図１〜図４は本発明の一実施の形態に係る床構造の構築方法の各工程を説明するための説明図であり、ブレース２が設置された柱６と横架材７の接合部を示している。本発明の一実施の形態は、図１〜図４に示すように、山部１と谷部３が交互に平行に形成された金属板５をＨ形鋼梁などの横架材７に支持してなる床構造の構築方法であって、梁間と該梁間に設置する金属板５の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板５の枚数、配置を設定する割付工程と、該割付工程で決められた配置に基づいて金属板５を梁間に設置する金属板設置工程（図１〜図３参照）と、金属板５の山部１に床板を設置する床板設置工程（図４参照）とを備えている。
横架材とは、一般に、建物の骨組で、横に架け渡された構造材をいい、梁、桁、棟木を含む概念である。もっとも、本明細書においては、金属板５の端部を直接又は他の部材を介して支持する部材を横架材といい、他の構造部材を梁ということとして区別を明確にしている。
各工程を説明する前に、本実施の形態に用いる金属板５の構成を図５に基づいて説明する。
［金属板の形状・寸法］
本実施の形態に用いる金属板５は、山部１の間に谷部３が配置され、両端に谷部３の概略半幅の端部谷部４をもつデッキプレート形状に類似した断面を有している。金属板５を床下地材として用い、梁や大引などの横架材に支持してスパンを大きくとるためには金属板５の曲げ剛性を十分に確保しなければならない。この点を考慮した金属板の山部１の高さＨは２５ｍｍ〜１００ｍｍ、厚さが０．８〜２．３ｍｍが好ましい。なお、金属板５の隣り合う山部１の間隔Ｗ（山部から山部までの一周期の幅）は９０ｍｍ〜３００ｍｍが望ましいが、この寸法に限定されるものではない。本実施形態では断面形状が台形のものを使用したが、この形状に限定されるものではない。
［金属板の形状・寸法］
本実施の形態に用いる金属板５は、山部１の間に谷部３が配置され、両端に谷部３の概略半幅の端部谷部４をもつデッキプレート形状に類似した断面を有している。金属板５を床下地材として用い、梁や大引などの横架材に支持してスパンを大きくとるためには金属板５の曲げ剛性を十分に確保しなければならない。この点を考慮した金属板の山部１の高さＨは２５ｍｍ〜１００ｍｍ、厚さが０．８〜２．３ｍｍが好ましい。なお、金属板５の隣り合う山部１の間隔Ｗ（山部から山部までの一周期の幅）は９０ｍｍ〜３００ｍｍが望ましいが、この寸法に限定されるものではない。本実施形態では断面形状が台形のものを使用したが、この形状に限定されるものではない。
山部１の高さＨは重量床衝撃音遮断性能のためには７５ｍｍ程度が好ましい。また、床高さを低くしたい場合は５０ｍｍ程度が好ましい。山部１の高さＨを５０ｍｍより低くすると金属板５の曲げ剛性が小さくなるためスパンが小さくなり、また重量床衝撃音遮断性能が低下するからである。スパンが小さくとも床高を低くしたい場合でも２５ｍｍが下限である。一方、７５ｍｍより高くすると、階高が高くなり過ぎて天井高さが充分確保できなくなる問題を生じやすくなるので、山部１の高さＨの上限は１００ｍｍである。
同様に厚さは力学的な安全性、合理性から望ましくは１．２ｍｍである。１．２ｍｍ未満では金属板の曲げ剛性がやはり小さくなりスパンが小さくなる。０．８ｍｍが下限である。厚くすると材料費がアップすると同時に、成形加工や切断、孔あけ、ビス打ちなどの作業性が悪くなる、重くて取扱いもしづらくなる。適正な上限は１．６ｍｍである。特に必要がある場合でも２．３ｍｍ以下である。
同様に厚さは力学的な安全性、合理性から望ましくは１．２ｍｍである。１．２ｍｍ未満では金属板の曲げ剛性がやはり小さくなりスパンが小さくなる。０．８ｍｍが下限である。厚くすると材料費がアップすると同時に、成形加工や切断、孔あけ、ビス打ちなどの作業性が悪くなる、重くて取扱いもしづらくなる。適正な上限は１．６ｍｍである。特に必要がある場合でも２．３ｍｍ以下である。
［金属板の山の数］
住宅の建設現場において、床下地材としての金属板５の敷設作業は通常、２人１組で金属板５の長手方向の両端をつかんでの人力作業となる。金属板５を敷設するタイミングは直下階の柱や梁の骨組の建方が終了した時点であり、これから金属板５を敷設する階の柱や梁の骨組の建方に先立って敷設作業は行われる。金属板５の敷設作業は直下階の梁の上を作業者が歩行移動しながらの作業となる。幅１００ｍｍそこそこの狭い梁の上で、直下の床までの高さが約３ｍもある危険な高所作業となる。高い所で金属板が風を受けてあおられると、作業者がバランスを崩しやすくなり、危険度が大きくなる。
住宅の建設現場において、床下地材としての金属板５の敷設作業は通常、２人１組で金属板５の長手方向の両端をつかんでの人力作業となる。金属板５を敷設するタイミングは直下階の柱や梁の骨組の建方が終了した時点であり、これから金属板５を敷設する階の柱や梁の骨組の建方に先立って敷設作業は行われる。金属板５の敷設作業は直下階の梁の上を作業者が歩行移動しながらの作業となる。幅１００ｍｍそこそこの狭い梁の上で、直下の床までの高さが約３ｍもある危険な高所作業となる。高い所で金属板が風を受けてあおられると、作業者がバランスを崩しやすくなり、危険度が大きくなる。
山の数を多くすれば金属板５の幅が広くなり、１枚当たりの金属板５の重量が増し、風を受ける面積も増えるので、両手あるいは片手にて金属板５を持ち上げた姿勢にて梁上を歩行移動する作業の危険度は大きくなる。
一方、山の数を少なくすると、一定の床面積を敷設するための金属板５の枚数が増えるため、作業時間は延びてしまう。比較のため、厚さ１．２ｍｍ、山部１の高さ７５ｍｍ、隣り合う山部１の間隔Ｗ２００ｍｍ、長さ２ｍを共通にし、２山の金属板と３山の金属板を試作した。この試作した金属板を用い、実際の建設現場の２階部分で金属板の敷設試験を行い、作業性を比較した。金属板１枚あたりの重量は各々１３ｋｇ、１９ｋｇである。敷設試験の結果、狭い梁上での高所作業では、２山の方が３山より同じ面積を敷設するのに要する時間を短縮できることが分かった。
以上は金属板の好適な山の数についての検討結果であるが、実用上、金属板の山の数はなるべく１種類に統一した方が管理上や経済性の観点からは望ましいものの、特殊な間取りプランなどにおいては、例えば２山と１山の金属板を併用するなど２種類以上の異なる山の数の金属板を組み合わせて用いても差し支えない。
一方、山の数を少なくすると、一定の床面積を敷設するための金属板５の枚数が増えるため、作業時間は延びてしまう。比較のため、厚さ１．２ｍｍ、山部１の高さ７５ｍｍ、隣り合う山部１の間隔Ｗ２００ｍｍ、長さ２ｍを共通にし、２山の金属板と３山の金属板を試作した。この試作した金属板を用い、実際の建設現場の２階部分で金属板の敷設試験を行い、作業性を比較した。金属板１枚あたりの重量は各々１３ｋｇ、１９ｋｇである。敷設試験の結果、狭い梁上での高所作業では、２山の方が３山より同じ面積を敷設するのに要する時間を短縮できることが分かった。
以上は金属板の好適な山の数についての検討結果であるが、実用上、金属板の山の数はなるべく１種類に統一した方が管理上や経済性の観点からは望ましいものの、特殊な間取りプランなどにおいては、例えば２山と１山の金属板を併用するなど２種類以上の異なる山の数の金属板を組み合わせて用いても差し支えない。
次に、上記の金属板５を用いた床構造の構築方法である本実施の形態の各工程について詳細に説明する。
［割付工程］
割付工程とは、梁間と該梁間に設置する金属板５の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板５の枚数、配置を設定する工程である。
住宅の平面モジュール寸法としては９００ｍｍなどが一部用いられているが、１ｍモジュールと尺貫法の３尺に対応する９１０ｍｍモジュールの２種類が大半である。間取りや平面図のプランは、通常、モジュール寸法幅の格子の目状にメッシュ切りされたグリッドに壁、室、階段などの配置を書き込み間取りを作成する。このため、部屋の寸法はｍモジュールで１×１＝１ｍ２、９１０ｍｍモジュールで０．９１０×０．９１０＝０．８２８１ｍ２が最小の面積単位となる。１／２モジュールを許容する場合には、ｍモジュールで０．５×０．５＝０．２５ｍ２、９１０ｍｍモジュールで０．４５５×０．４５５＝０．２０７０２５ｍ２が最小の面積単位となる。室寸法は最小の面積単位の整数倍となる。例外も許容されるが、これが原則である。
例えば、中低層住宅では梁と梁との間隔は５Ｐ以下（Ｐ＝９１０ｍｍまたは１ｍ）が多い。
［割付工程］
割付工程とは、梁間と該梁間に設置する金属板５の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板５の枚数、配置を設定する工程である。
住宅の平面モジュール寸法としては９００ｍｍなどが一部用いられているが、１ｍモジュールと尺貫法の３尺に対応する９１０ｍｍモジュールの２種類が大半である。間取りや平面図のプランは、通常、モジュール寸法幅の格子の目状にメッシュ切りされたグリッドに壁、室、階段などの配置を書き込み間取りを作成する。このため、部屋の寸法はｍモジュールで１×１＝１ｍ２、９１０ｍｍモジュールで０．９１０×０．９１０＝０．８２８１ｍ２が最小の面積単位となる。１／２モジュールを許容する場合には、ｍモジュールで０．５×０．５＝０．２５ｍ２、９１０ｍｍモジュールで０．４５５×０．４５５＝０．２０７０２５ｍ２が最小の面積単位となる。室寸法は最小の面積単位の整数倍となる。例外も許容されるが、これが原則である。
例えば、中低層住宅では梁と梁との間隔は５Ｐ以下（Ｐ＝９１０ｍｍまたは１ｍ）が多い。
割付工程においては、ｘ方向の梁間寸法をＬｘ、ｙ方向の梁間寸法をＬｙとし、金属板をＬｘの間に隙間を設けて重ならないよう配置できる最大枚数を、モジュールの梁間寸法ごとに予め設定する。金属板と梁との隙間、隣接する金属板の隙間寸法もモジュールの梁間寸法ごとに予め一定に定めておく。なお、Ｌｘの間に隙間を設けて重ならないように最大枚数の金属板５を配置すれば、必然的に、隣り合う金属板５の隙間寸法の梁間あたりの合計値は前記金属板１枚の幅寸法よりも小さくなる。このような配置のルールをとれば、自動的に配置方法が決まるので、割付図を物件ごとに作成する手間が大幅に省略できる。
なお、工事中の足場として用いる目的から、隙間の幅は小さい方が望ましい。少なくとも足幅より小さい方が安全である。靴等を履いた作業員の足幅は１００ｍｍ程度であるので、隙間は５〜１００ｍｍの範囲でできるだけ小さくすることが望ましい。また、隣り合う金属板５の隙間は管理の都合上、均等になっていることが望ましい。
金属板５の幅は工業的に一定寸法に規格され製造される。したがって、この割付工程では、梁間寸法と金属板５の幅の組合せについて、隙間が５〜１００ｍｍの範囲でできるだけ小さくできる割付を予め設定しておき、これを表に現しておく。
なお、工事中の足場として用いる目的から、隙間の幅は小さい方が望ましい。少なくとも足幅より小さい方が安全である。靴等を履いた作業員の足幅は１００ｍｍ程度であるので、隙間は５〜１００ｍｍの範囲でできるだけ小さくすることが望ましい。また、隣り合う金属板５の隙間は管理の都合上、均等になっていることが望ましい。
金属板５の幅は工業的に一定寸法に規格され製造される。したがって、この割付工程では、梁間寸法と金属板５の幅の組合せについて、隙間が５〜１００ｍｍの範囲でできるだけ小さくできる割付を予め設定しておき、これを表に現しておく。
９１０ｍｍモジュールと１ｍモジュールの場合において、金属板の定尺幅寸法を４１２ｍｍ、梁幅を１００ｍｍとした場合の配置のルールの例をそれぞれ表１、表２に示す。
［金属板設置工程］
金属板設置工程は割付工程で決められた配置に基づいて金属板５を梁間に設置する工程である。この作業は現場で行われるが、予め設定された表１又は表２に示すルールに基づいて行われるので、簡易かつ効率よく行うことができる。
金属板５を横架材７に設置するにあたり、例えば図１に示すように等辺山形鋼のようなアングル材１１を横架材７に設置し、このアングル材１１を介して金属板５を設置するのが好ましい。具体的には、それ自身が等辺山形鋼のようなアングル受片１２を梁上フランジ下端にボルト留めする。つぎに、所定長さのアングル材１１をアングル受片１２にボルト留めする。
つぎに、図２に示すように、予め作成した割付表に基づいて金属板５をアングル材１１上に配置する。本実施の形態では、幅寸法４１２ｍｍの金属板５を９１０ｍｍモジュールで２Ｐの梁間に設置する例であり、表１の２Ｐの欄に従って配置すればよい。すなわち、図３に示すように、４枚の金属板５を両端の梁１３，１５との隙間Ａを５ｍｍとし、各金属板間の隙間Ｂを２０ｍｍとなるように配置する。
配置後、金属板５の谷部３、端部谷部４をアングル材１１にボルト留め又はネジ留めする。
金属板設置工程は割付工程で決められた配置に基づいて金属板５を梁間に設置する工程である。この作業は現場で行われるが、予め設定された表１又は表２に示すルールに基づいて行われるので、簡易かつ効率よく行うことができる。
金属板５を横架材７に設置するにあたり、例えば図１に示すように等辺山形鋼のようなアングル材１１を横架材７に設置し、このアングル材１１を介して金属板５を設置するのが好ましい。具体的には、それ自身が等辺山形鋼のようなアングル受片１２を梁上フランジ下端にボルト留めする。つぎに、所定長さのアングル材１１をアングル受片１２にボルト留めする。
つぎに、図２に示すように、予め作成した割付表に基づいて金属板５をアングル材１１上に配置する。本実施の形態では、幅寸法４１２ｍｍの金属板５を９１０ｍｍモジュールで２Ｐの梁間に設置する例であり、表１の２Ｐの欄に従って配置すればよい。すなわち、図３に示すように、４枚の金属板５を両端の梁１３，１５との隙間Ａを５ｍｍとし、各金属板間の隙間Ｂを２０ｍｍとなるように配置する。
配置後、金属板５の谷部３、端部谷部４をアングル材１１にボルト留め又はネジ留めする。
なお、本実施の形態においては、アングル材１１を横架材７に取り付けるに際して、図１、図２に示すように、アングル材１１の上面と横架材７の上面の高さ位置がほぼ等しくなるようにしている。このようにすることで、見かけ上横架材７の幅が広くなるので、金属板５の敷設作業時の安全性を向上させることができるという効果を奏する。
また、アングル材１１を横架材７の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、金属板５の位置決めにおいて横架材７が定規の働きをし、位置決めが容易になるという効果を奏する。
さらに、アングル材１１を横架材７の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、横架材７が金属板５のストッパとして機能し、金属板５が滑り落ちるのを防止することができる。
また、アングル材１１を横架材７の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、金属板５の位置決めにおいて横架材７が定規の働きをし、位置決めが容易になるという効果を奏する。
さらに、アングル材１１を横架材７の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、横架材７が金属板５のストッパとして機能し、金属板５が滑り落ちるのを防止することができる。
［床板設置工程］
図４に示すように、設置した金属板５の上に合板１７を張る。なお、合板１７は金属板５にネジ留めする。
図４に示すように、設置した金属板５の上に合板１７を張る。なお、合板１７は金属板５にネジ留めする。
以上のように、本実施の形態によれば、予め基準となる割付のルールを決めておき、このルールに基づいて金属板５を配置するようにしたので、建築物件ごとに金属板（床下地材）の割付図を作成する手間を省略でき、作業効率を飛躍的に向上できる。また、規格化した標準の金属板５を使用できるので、金属板の切り欠き加工や役物などの補助部材の利用が不要となる。さらに、隣り合う金属板５間に隙間を設けているので、従来のように金属板５を重ねたときに発生する床鳴り音を防止できる。また、山部１の面積が広く、谷部３、端部谷部４が狭いので、床全体のたわみ剛性を均一化できる。
なお、本実施の形態において、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ下げた位置に金属板５を取り付けたい場合は、アングル材１１の取付位置を下方にずらして設置できるように適宜調整すればよい。
なお、本実施の形態においては、梁１３，１５と金属板５との間、及び隣接する金属板５相互間に隙間を設けていることから、遮音性能の低下を生じる可能性の有無について検討した。
壁と異なり床の遮音性能で最も重要なものは重量床衝撃音遮断性能である。重量床衝撃音遮断性能は床の剛性と面密度が支配的な要因となって性能が決まる。隙間による音漏れ現象は５００Ｈｚ以上の高周波数域の遮音性能に影響を生じる恐れがあるが、重量床衝撃音遮断性能は６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ域の低周波数域を中心とする性能評価のため、隙間はほとんど問題にならない。隙間が問題になるのは、重量床衝撃音遮断性能ではなく、軽量床衝撃音遮断性能と空気伝搬音の遮音性能である。この場合５００Ｈｚ以上の周波数で注意が必要である。ただし、金属板の上の合板、フローリングなどの木質面材、天井石膏ボードが空気伝搬音の遮音要素として働くので、現実にはほとんど問題にならない。逆に、隣接する金属板の間に隙間を設けることにより、金属板が重ならず接触することがなくなるので、床鳴り音の恐れを減じることができる。
このように、梁１３，１５と金属板５との間、及び隣接する金属板５相互間に隙間を設けたことによる遮音性の低下を生ずる可能性は極めて低く実際上はほとんど問題にならない。
壁と異なり床の遮音性能で最も重要なものは重量床衝撃音遮断性能である。重量床衝撃音遮断性能は床の剛性と面密度が支配的な要因となって性能が決まる。隙間による音漏れ現象は５００Ｈｚ以上の高周波数域の遮音性能に影響を生じる恐れがあるが、重量床衝撃音遮断性能は６３Ｈｚ、１２５Ｈｚ域の低周波数域を中心とする性能評価のため、隙間はほとんど問題にならない。隙間が問題になるのは、重量床衝撃音遮断性能ではなく、軽量床衝撃音遮断性能と空気伝搬音の遮音性能である。この場合５００Ｈｚ以上の周波数で注意が必要である。ただし、金属板の上の合板、フローリングなどの木質面材、天井石膏ボードが空気伝搬音の遮音要素として働くので、現実にはほとんど問題にならない。逆に、隣接する金属板の間に隙間を設けることにより、金属板が重ならず接触することがなくなるので、床鳴り音の恐れを減じることができる。
このように、梁１３，１５と金属板５との間、及び隣接する金属板５相互間に隙間を設けたことによる遮音性の低下を生ずる可能性は極めて低く実際上はほとんど問題にならない。
特に、高い重量床衝撃音遮断性能が求められる場合には、合板１７の上に，図４に示すように、防音マット１９を設置することが好ましい。防音マット１９としては、アスファルト、ゴムなどの粘弾性物質、または粘弾性物質に密度、制振性能を高めるため高比重の含鉄粒体などを骨材として混合させたものが好ましい。
なお、含鉄粒体に酸化鉄を用いれば安価で高比重を得られるが、これに限るものではない。また、粘弾性物質の表裏にポリエステル不織布を一体化させ、防音マットに形成しておけば、取扱いが便利である。
防音マット１９の上面には仕上げ材としてフローリング２１を糊釘併用固定する。
なお、含鉄粒体に酸化鉄を用いれば安価で高比重を得られるが、これに限るものではない。また、粘弾性物質の表裏にポリエステル不織布を一体化させ、防音マットに形成しておけば、取扱いが便利である。
防音マット１９の上面には仕上げ材としてフローリング２１を糊釘併用固定する。
［実施の形態２］
本実施の形態は、横架材７として、Ｈ形鋼を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図６は本実施の形態の斜視図、図７は図６の断面図である。
本実施の形態においては、まず、Ｈ形鋼７の上フランジ７ａの片側の水平な下面と┐字姿勢にしたアングル受片１２の水平な上面を合せるように接合する。そして、Ｈ形鋼７に接合した┐字姿勢のアングル受片１２の鉛直面と└字姿勢のアングル材１１の鉛直面を合せるようにして接合する。
なお、この例では金属板５の山部上面とＨ形鋼梁上面の高さ位置が略同一になるように└字姿勢のアングル材が取り付けられている。このため、Ｈ形鋼７の上フランジ上面の上方に金属板５が突出しないので、住宅の階高を抑えるための手段としてはもっとも好適である。
本実施の形態は、横架材７として、Ｈ形鋼を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図６は本実施の形態の斜視図、図７は図６の断面図である。
本実施の形態においては、まず、Ｈ形鋼７の上フランジ７ａの片側の水平な下面と┐字姿勢にしたアングル受片１２の水平な上面を合せるように接合する。そして、Ｈ形鋼７に接合した┐字姿勢のアングル受片１２の鉛直面と└字姿勢のアングル材１１の鉛直面を合せるようにして接合する。
なお、この例では金属板５の山部上面とＨ形鋼梁上面の高さ位置が略同一になるように└字姿勢のアングル材が取り付けられている。このため、Ｈ形鋼７の上フランジ上面の上方に金属板５が突出しないので、住宅の階高を抑えるための手段としてはもっとも好適である。
［実施の形態３］
本実施の形態も、実施の形態２と同様に横架材７としてＨ形鋼を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図８は本実施の形態の斜視図、図９は図８の断面図である。
本実施の形態においては、まずＨ形鋼７の上フランジ７ａの片側の水平な上面と┘字姿勢のアングル受片１２の水平な下面を合せるように接合する。そして、この┘字姿勢のアングル受片１２の鉛直面と└字姿勢のアングル材１１の鉛直面を合せるようにして接合する。アングル材１１の取り付けを容易にするための手段としてはこの方法が好適である。
本実施の形態も、実施の形態２と同様に横架材７としてＨ形鋼を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図８は本実施の形態の斜視図、図９は図８の断面図である。
本実施の形態においては、まずＨ形鋼７の上フランジ７ａの片側の水平な上面と┘字姿勢のアングル受片１２の水平な下面を合せるように接合する。そして、この┘字姿勢のアングル受片１２の鉛直面と└字姿勢のアングル材１１の鉛直面を合せるようにして接合する。アングル材１１の取り付けを容易にするための手段としてはこの方法が好適である。
［実施の形態４］
本実施の形態も、実施の形態２と同様に横架材７としてＨ形鋼を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図１０は本実施の形態の斜視図、図１１は図１０の断面図である。
本実施の形態においては、まずＨ形鋼７の上フランジ７ａの片側の水平な上面と┘字姿勢のアングル受片１２の水平な下面を合せるように接合する。そして、この┘字姿勢のアングル受片１２の鉛直面と┌字姿勢のアングル材１１の鉛直面を合せるようにして接合した例である。この例は、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ金属板５をＨ形鋼梁上面から下げることが何らかの理由により不可能な場合に、次善策として比較的薄い床下地材を嵩上げして取り付けるための手段として好適である。
本実施の形態も、実施の形態２と同様に横架材７としてＨ形鋼を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図１０は本実施の形態の斜視図、図１１は図１０の断面図である。
本実施の形態においては、まずＨ形鋼７の上フランジ７ａの片側の水平な上面と┘字姿勢のアングル受片１２の水平な下面を合せるように接合する。そして、この┘字姿勢のアングル受片１２の鉛直面と┌字姿勢のアングル材１１の鉛直面を合せるようにして接合した例である。この例は、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ金属板５をＨ形鋼梁上面から下げることが何らかの理由により不可能な場合に、次善策として比較的薄い床下地材を嵩上げして取り付けるための手段として好適である。
上記の実施の形態１〜４においては、横架材７がＨ形鋼の場合について説明したが、Ｈ形鋼に代えて溝形鋼、Ｂｏｘ形鋼、リップ溝形鋼などの鋼材を用いることができることは言うまでもない。
［実施の形態５］
本実施の形態は、横架材としてＨ形鋼梁に代えて米ツガ材からなる木梁２５を用いた場合における金属板５の取付態様を示すものである。図１２は本実施の形態の斜視図であり、床板である合板１７の一部を破砕して示している。
図１２に示すように、木梁２５を用いた場合には、アングル受片を用いることなくアングル材１１を木梁２５に直接ボルト留め又はネジ留めすることができる。
本実施の形態は、横架材としてＨ形鋼梁に代えて米ツガ材からなる木梁２５を用いた場合における金属板５の取付態様を示すものである。図１２は本実施の形態の斜視図であり、床板である合板１７の一部を破砕して示している。
図１２に示すように、木梁２５を用いた場合には、アングル受片を用いることなくアングル材１１を木梁２５に直接ボルト留め又はネジ留めすることができる。
本実施の形態においては、金属板５の山部１の上面レベルと木梁２５の上面レベルが略同一となるようにアングル材１１が木梁側面に取り付けられているので、床板である合板１７を金属板５の山部上面と木梁上面の両方に取り付け可能となっている。このため、合板が金属板上面のみに取り付けられている場合と比べ、床構造体に係わる構造性能のうち、特に水平面内せん断剛性、水平面内せん断耐力が大きくなり、耐震上望ましい。この場合、合板１７と木梁２５の接合には釘または木ネジを使用するのが好適であり、合板１７と金属板５の接合にはビスや釘を使用するのが好適である。
もっとも、合板１７と木梁２５の接合は任意であり、例えば十分な水平面内せん断剛性、水平面内せん断耐力が確保されるようであれば、合板１７と木梁２５の接合を省略しても構わないし、あるいは、合板１７と木梁２５の接合を省略する代わりに金属板５の山部１と合板１７の接合を一部省略してもよい。
もっとも、合板１７と木梁２５の接合は任意であり、例えば十分な水平面内せん断剛性、水平面内せん断耐力が確保されるようであれば、合板１７と木梁２５の接合を省略しても構わないし、あるいは、合板１７と木梁２５の接合を省略する代わりに金属板５の山部１と合板１７の接合を一部省略してもよい。
なお、アングル材１１の材軸長さは、金属板５の幅方向の梁間寸法よりも短くする必要があるが、その範囲内の長さであれば、アングル材１１を切断せずに１本のまま使用しても良いし、あるいは、住宅の平面モジュール寸法や他の基準寸法に応じた寸法に切断・分割したものを使用してもよい。
また、アングル材１１としては、等辺山形鋼の他に、不等辺山形鋼、溝形鋼、Ｂｏｘ形鋼、リップ溝形鋼など断面形状の異なる鋼材を用いてもよい。
また、アングル材１１としては、等辺山形鋼の他に、不等辺山形鋼、溝形鋼、Ｂｏｘ形鋼、リップ溝形鋼など断面形状の異なる鋼材を用いてもよい。
［実施の形態６］
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図１３は本実施の形態の斜視図であり、図１４は断面図である。
本実施の形態は、実施の形態５の場合と逆に水平片が垂直片の上方になるようにアングル材１１を木梁２５に取り付けたものである。金属板５の山部１の上面レベルと木梁２５の上面レベルが略同一となるようにアングル材１１が木梁側面に取り付けられている点は実施の形態５と同様である。
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図１３は本実施の形態の斜視図であり、図１４は断面図である。
本実施の形態は、実施の形態５の場合と逆に水平片が垂直片の上方になるようにアングル材１１を木梁２５に取り付けたものである。金属板５の山部１の上面レベルと木梁２５の上面レベルが略同一となるようにアングル材１１が木梁側面に取り付けられている点は実施の形態５と同様である。
なお、アングル材１１を木梁２５に取り付けるに際して、図１５に示すように座彫り加工を施してもよい。座彫り加工を施すことによりアングル材を木梁２５に接合する際の位置決めがとても容易となる。また、アングル材１１が木梁２５に載置される形になるのでアングル材１１に作用する床荷重がアングル材を木梁２５に留める中ボルトだけでなく、座彫り部水平面とアングル材１１との接触面からも木梁２５に伝達されるので、相対的に中ボルトの負担荷重が軽減され、軽減の度合いによっては、中ボルト本数を低減できるという効果が期待できる。
［実施の形態７］
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図１６は本実施の形態の斜視図であり、図１７は断面図である。
本実施の形態においては、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ木梁上面から下げた位置にアングル材１１を取り付けた例である。
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図１６は本実施の形態の斜視図であり、図１７は断面図である。
本実施の形態においては、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ木梁上面から下げた位置にアングル材１１を取り付けた例である。
なお、図１８に示すように、図１６、図１７におけるアングル材１１の上下を逆にして木梁２５に接合してもよい。もっとも、アングル材１１を木梁２５に固定する上で最低限、必要となる木梁２５の高さ（せい）は、図１６、図１７の方が小さくて済むので設計上望ましいが、図１８のようにしても構わないということである。
また、金属板５をアングル材１１に設置する態様として、金属板５の谷部３、端部谷部４ではなく、図１９に示すように、山部１の下面を金属板５の山幅より短い材軸長さのアングル材１１で支持するようにしてもよい。このようにすれば、アングル材１１を木梁２５に固定する上で最低限必要となる木梁２５の高さ（せい）は小さくて済む。
また、金属板５をアングル材１１に設置する態様として、金属板５の谷部３、端部谷部４ではなく、図１９に示すように、山部１の下面を金属板５の山幅より短い材軸長さのアングル材１１で支持するようにしてもよい。このようにすれば、アングル材１１を木梁２５に固定する上で最低限必要となる木梁２５の高さ（せい）は小さくて済む。
なお、図１７、図１８、図１９に示した例に対応して、木梁２５に座彫り加工を施してアングル材１１を取り付けた例を図２０、図２１、図２２に示す。
図２０に示すものと図２１に示すものとの違いは座彫り形状、アングル材１１の木梁２５への固定方法（┌字姿勢、または└字姿勢）である。図２１に示すものでは座彫り形状が大きくなるものの、図２０の場合に懸念される座彫り境界部を支点とするアングル材のテコ反力発生による中ボルトへの付加軸力の発生を防止できる。
なお、アングル材１１を木梁２５に固定する上で最低限、必要となる木梁の高さ（せい）は、座彫り形状の大小関係と同様、図２０の方が小さくて済む。テコ反力の大小、木梁２５の高さ（せい）、については住宅床の大きさ（長さおよび幅）に影響される部分が大きいので、使用に際しては状況に応じて適宜、選択することができる。
図２０に示すものと図２１に示すものとの違いは座彫り形状、アングル材１１の木梁２５への固定方法（┌字姿勢、または└字姿勢）である。図２１に示すものでは座彫り形状が大きくなるものの、図２０の場合に懸念される座彫り境界部を支点とするアングル材のテコ反力発生による中ボルトへの付加軸力の発生を防止できる。
なお、アングル材１１を木梁２５に固定する上で最低限、必要となる木梁の高さ（せい）は、座彫り形状の大小関係と同様、図２０の方が小さくて済む。テコ反力の大小、木梁２５の高さ（せい）、については住宅床の大きさ（長さおよび幅）に影響される部分が大きいので、使用に際しては状況に応じて適宜、選択することができる。
［実施の形態８］
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図２３は本実施の形態の斜視図であり、図２４は断面図である。
本実施の形態においては、アングル材１１の水平片が木梁２５の上面とほぼ面一になるようにアングル材１１を木梁２５に取り付けたものである。これにより、見かけ上、木梁２５の幅が広くなるので、金属板５の敷設作業時の安全性を向上させるための手段として好適である。
また、アングル材１１を木梁２５の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、金属板５の位置決めにおいて木梁２５が定規の働きをし、位置決めが容易になる効果を奏する。
さらに、アングル材１１を木梁２５の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、木梁２５が金属板５のストッパとして機能し、金属板５が滑り落ちるのを防止することができる。
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図２３は本実施の形態の斜視図であり、図２４は断面図である。
本実施の形態においては、アングル材１１の水平片が木梁２５の上面とほぼ面一になるようにアングル材１１を木梁２５に取り付けたものである。これにより、見かけ上、木梁２５の幅が広くなるので、金属板５の敷設作業時の安全性を向上させるための手段として好適である。
また、アングル材１１を木梁２５の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、金属板５の位置決めにおいて木梁２５が定規の働きをし、位置決めが容易になる効果を奏する。
さらに、アングル材１１を木梁２５の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、木梁２５が金属板５のストッパとして機能し、金属板５が滑り落ちるのを防止することができる。
［実施の形態９］
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図２５は本実施の形態の斜視図であり、図２６は断面図である。
本実施の形態のものは、図１０、図１１に示した実施の形態４と同様にアングル受片１２を用いる構成であり、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ木梁上面から下げることが何らかの理由により不可能な場合に、次善策として比較的薄い床下地材を嵩上げして取り付けるための手段として好適である。
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図２５は本実施の形態の斜視図であり、図２６は断面図である。
本実施の形態のものは、図１０、図１１に示した実施の形態４と同様にアングル受片１２を用いる構成であり、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ木梁上面から下げることが何らかの理由により不可能な場合に、次善策として比較的薄い床下地材を嵩上げして取り付けるための手段として好適である。
［実施の形態１０］
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図２７は本実施の形態の斜視図であり、図２８は断面図である。
本実施の形態のものは、図８、図９に示した実施の形態３と同様の構成であり、アングル材１１の取り付けを容易にするための手段として好適な例である。
本実施の形態は、実施の形態５と同様に、横架材として木梁２５を用いた場合における金属板５の他の取付態様を示すものである。図２７は本実施の形態の斜視図であり、図２８は断面図である。
本実施の形態のものは、図８、図９に示した実施の形態３と同様の構成であり、アングル材１１の取り付けを容易にするための手段として好適な例である。
［実施の形態１１］
本実施の形態は、横架材として木梁２５を用いた場合において、金属板５を木梁２５に固定した木製の角材２４を介して木梁２５に取付ける例を示したものである。図２９は金属板５を取付ける前の状態を示す斜視図、図３０は金属板５を取付けた後の状態を示す斜視図である。
本実施の形態は、横架材として木梁２５を用いた場合において、金属板５を木梁２５に固定した木製の角材２４を介して木梁２５に取付ける例を示したものである。図２９は金属板５を取付ける前の状態を示す斜視図、図３０は金属板５を取付けた後の状態を示す斜視図である。
本実施の形態においては、図２９、図３０に示すように、角材２４の上面と木梁２５の上面とがほぼ面一になるように配置し、角材２４を木ねじによって木梁２５に取り付けている。
本実施の形態のように、角材２４の上面と木梁２５の上面とがほぼ面一になるように配置すれば、木梁２５の幅が見かけ上広くなるので、金属板５の敷設作業時の安全性を向上させることができる。
また、金属板５を木梁２５に取付ける手段として角材２４を用いれば、アングル材１１を用いる場合に比較して、コストを大幅に低減できる。
本実施の形態のように、角材２４の上面と木梁２５の上面とがほぼ面一になるように配置すれば、木梁２５の幅が見かけ上広くなるので、金属板５の敷設作業時の安全性を向上させることができる。
また、金属板５を木梁２５に取付ける手段として角材２４を用いれば、アングル材１１を用いる場合に比較して、コストを大幅に低減できる。
［実施の形態１２］
本実施の形態は、横架材として木梁２５を用いた場合において、金属板５を木梁２５に固定した木製の角材２４を介して木梁２５に取付ける他の例を示したものである。図３１は金属板５を取付ける前の状態を示す斜視図、図３２は金属板５を取付けた後の状態を示す斜視図である。
本実施の形態は、横架材として木梁２５を用いた場合において、金属板５を木梁２５に固定した木製の角材２４を介して木梁２５に取付ける他の例を示したものである。図３１は金属板５を取付ける前の状態を示す斜視図、図３２は金属板５を取付けた後の状態を示す斜視図である。
本実施の形態においては、図３１、図３２に示すように、角材２４の上面と木梁２５の上面とがほぼ面一になるように配置し、角材２４を木ねじによって木梁２５に取り付ける点は実施の形態１２と同様であるが、さらに、梁１５の側面に木製の角材２８を取り付け、該角材２８に、梁間において最も端に配置された金属板５の端部谷部４を固定している。
本実施の形態のように、梁１５の側面に角材２８を取り付け、該角材２８に、梁間において最も端に配置された金属板５の端部谷部４を固定することによって、床構造体に係わる構造性能のうち、特に水平面内せん断剛性、水平面内せん断耐力が大きくなり、耐震性能を向上させることができる。
なお、上記実施の形態１１において角材２４を、また、実施の形態１２においては角材２４、２８を木梁２５の上面より数ｍｍ程度下げるようにすれば、金属板５の位置決めにおいて木梁２５、梁１５が定規の働きをし、位置決めが容易になる効果を奏する。
また、角材２４、２８を木梁２５、梁１５の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、木梁２５、梁１５が金属板５のストッパとして機能し、金属板５が滑り落ちるのを防止することができる。
なお、上記の例においては、金属板５を木梁２５、梁１５に取付ける手段として木製の角材２４を例に挙げたが、木製の板材のようなものであってもよい。
また、角材２４、２８を木梁２５、梁１５の上面より数ｍｍ程度下げる場合には、木梁２５、梁１５が金属板５のストッパとして機能し、金属板５が滑り落ちるのを防止することができる。
なお、上記の例においては、金属板５を木梁２５、梁１５に取付ける手段として木製の角材２４を例に挙げたが、木製の板材のようなものであってもよい。
［実施の形態１３］
本実施の形態は、実施の形態１２における角材２４、２８を金属板５の高さ分だけ下方に配置したものである。図３３は金属板５を取付ける前の状態を示す斜視図、図３４は金属板５を取付けた後の状態を示す斜視図である。
図３３に示すように、角材２４、２８を金属板５の高さ分だけ下方に配置したことにより、図３４に示すように、金属板５を設置したときに、金属板５の山部１と木梁２５及び梁１５の上面の位置がほぼ同一になる。
本実施の形態は、実施の形態１２における角材２４、２８を金属板５の高さ分だけ下方に配置したものである。図３３は金属板５を取付ける前の状態を示す斜視図、図３４は金属板５を取付けた後の状態を示す斜視図である。
図３３に示すように、角材２４、２８を金属板５の高さ分だけ下方に配置したことにより、図３４に示すように、金属板５を設置したときに、金属板５の山部１と木梁２５及び梁１５の上面の位置がほぼ同一になる。
金属板５の山部１と木梁２５及び梁１５の上面の位置がほぼ同一になることから、実施の形態５と同様に（図１２参照）、合板を金属板５の山部上面と木梁２５及び梁１５上面の両方に取り付けることができる。このため、実施の形態１１のように合板が金属板上面のみに取り付けられる場合はもとより、実施の形態１２のように合板が金属板上面のみに取り付けられると共に梁１５の側面の角材２８に金属板５の端部谷部４を固定する場合に比べても、床構造体に係わる構造性能のうち、特に水平面内せん断剛性、水平面内せん断耐力を大きくすることができ、耐震性能をさらに向上させることができる。
なお、上記実施の形態１〜１３においては、横架材としてのＨ形鋼７、木梁２５に、アングル材１１又は角材２４を介して金属板５を取付ける例を示したが、図３５に示すように、横架材として木梁２５に直接金属板５を取付けるようにしてもよい。
なお、図３５では木梁２５に直接金属板５を取付ける例を示しているが、横架材としてＨ形鋼を用いた場合も同様に金属板５を直接取付けることは可能である。
なお、図３５では木梁２５に直接金属板５を取付ける例を示しているが、横架材としてＨ形鋼を用いた場合も同様に金属板５を直接取付けることは可能である。
なお、上記の実施の形態５〜１３においては、横架材として一般建築用材の米ツガ材を用いた場合について説明したが、同じ一般建築用材に属する米マツ材などを用いることもできる。また、枠組壁工法用構造材、集成材、ＬＶＬ、ＴＪＩなどの木質系材料を横架材として用いることもできる。さらに、特開平０７−１３９０９１号公報、特開平１０−２０９９号公報、実用新案登録３０６４２００号公報に提案されているような、木材や防振材などと鋼材を組み合わせた複合材も、横架材として用いることができる。
また、床板については、合板を用いた場合について説明したが、ＯＳＢ、パーティクルボードなどの木質面材、セメント板、火山灰を固めた無機質エンジニアリングパネルなどの無機質系面材などを用いることもできる。
角材２４、角材２８の材質は、横架材と同様のものを用いることができる。断面は角形状が好適であるが、必要により面取りした断面や多角形状、多角形の一部に曲面を持つ断面であってもよい。
また、床板については、合板を用いた場合について説明したが、ＯＳＢ、パーティクルボードなどの木質面材、セメント板、火山灰を固めた無機質エンジニアリングパネルなどの無機質系面材などを用いることもできる。
角材２４、角材２８の材質は、横架材と同様のものを用いることができる。断面は角形状が好適であるが、必要により面取りした断面や多角形状、多角形の一部に曲面を持つ断面であってもよい。
ところで、９１０ｍｍモジュールの梁と梁との間隔１．０Ｐの場合は、表１から分かるように、金属板５と梁１５との隙間が１９９ｍｍと大きい。こういうケースでは図３６に示すように通常の根太材２６（木材、鋼材または複合材）を補助部材として用い、隙間を小さくしてもよい。
また、金属板５は例えば厚さ１．２ｍｍの鋼板に代えて図３７に示すように、厚さ０．６ｍｍの２枚の鋼板２７をその間に粘弾性樹脂２９を挟んで複合させた制振鋼板で形成してもよい。この場合、２枚の鋼板の厚さは適宜選択すればよい。このようにすれば、重量床衝撃音遮断性能、軽量床衝撃音遮断性能及び空気伝搬音などの遮音性能向上の効果が大きくなる。
発明者は、前述の実施の形態に示したもののうち基本的な構造のものについて、それに相当する試験体を用いて載荷試験を行い、床の面内せん断特性を確認した。以下、試験体と、載荷試験装置及び載荷試験方法を説明する。
１．試験体
（１）試験体の共通仕様
(i)形状：試験体の形状は、図３８に示すように、木製角材からなる枠材３１の中に
複数の金属板５を、所定の隙間をあけて配置したものである。なお、枠材３
１の左右の辺が本実施の形態における横架材７に、上下の辺が梁１３，１５
に相当する。
図３８（ａ）が床板取付前の状態を示し、図３８（ｂ）が床板取付後の
状態を示している。
(ii)試験体寸法： ２ｍ×３ｍ
(iii) 金属板の仕様：山数：２山、山部の高さ７５ｍｍ、幅４１２ｍｍ、長さ１８８
０ｍｍ（但し、試験体４のみ２０００ｍｍ）
（２）試験体の個別仕様
試験体の個別仕様は表３に示す通りである。
１．試験体
（１）試験体の共通仕様
(i)形状：試験体の形状は、図３８に示すように、木製角材からなる枠材３１の中に
複数の金属板５を、所定の隙間をあけて配置したものである。なお、枠材３
１の左右の辺が本実施の形態における横架材７に、上下の辺が梁１３，１５
に相当する。
図３８（ａ）が床板取付前の状態を示し、図３８（ｂ）が床板取付後の
状態を示している。
(ii)試験体寸法： ２ｍ×３ｍ
(iii) 金属板の仕様：山数：２山、山部の高さ７５ｍｍ、幅４１２ｍｍ、長さ１８８
０ｍｍ（但し、試験体４のみ２０００ｍｍ）
（２）試験体の個別仕様
試験体の個別仕様は表３に示す通りである。
各試験体の特徴を概説すると、試験体１を標準試験体とし、試験体２〜試験体６は試験体１に対して以下の変更点を有する。
(1) 試験体１：標準試験体
(2) 試験体２：金属板の枚数を一枚減らした点。
(3) 試験体３：両端の金属板をアングル材を介して枠材３１の上下の辺（実施の形
態における梁１３，１５に相等）と接合した点。
なお、図３２においては枠材３１の上下の辺との接合部材として角
材２８を用いているが、試験体３では角材２８ではなく、鋼製のアン
グル材を用いた。
(4) 試験体４：金属板を直接横架材に取付けた点。
(5) 試験体５：金属板と横架材との接合を角材（木製）によって行った点。
(6) 試験体６：床板１７と枠材３１とを接合した点。
(1) 試験体１：標準試験体
(2) 試験体２：金属板の枚数を一枚減らした点。
(3) 試験体３：両端の金属板をアングル材を介して枠材３１の上下の辺（実施の形
態における梁１３，１５に相等）と接合した点。
なお、図３２においては枠材３１の上下の辺との接合部材として角
材２８を用いているが、試験体３では角材２８ではなく、鋼製のアン
グル材を用いた。
(4) 試験体４：金属板を直接横架材に取付けた点。
(5) 試験体５：金属板と横架材との接合を角材（木製）によって行った点。
(6) 試験体６：床板１７と枠材３１とを接合した点。
２．載荷試験装置
載荷試験装置は、図３９に示すように、試験体の図中下辺を冶具３５に取り付け、試験体の上辺の一端側に載荷用のジャッキ３７をロードセル３９を介して取り付けている。
また、試験体の水平変位を計測する変位計４１、４３、試験体の浮き上がり変位を計測する変位計４５、４７を設置している。
３．載荷方法
上記の試験体に対する載荷方法は、図３９に示す載荷装置によって、後記の文献の「住宅の品質確保の促進等に関する法律（品確法）」に基づく性能表示の構造方法の試験法、評価法
床倍率を算定するための水平構面の面内せん断試験」に準じて実施した。
具体的には、載荷点における荷重と上下梁の水平変位（δ1,δ2）、枠材３１における左右の辺の浮き上がり変位（δ3,δ4）を計測する。なお、載荷制御は、下式に示す真のせん断変形角θ0にて行う。
θ0＝（δ1−δ2）／3000−（δ3−δ4）／2000
載荷試験装置は、図３９に示すように、試験体の図中下辺を冶具３５に取り付け、試験体の上辺の一端側に載荷用のジャッキ３７をロードセル３９を介して取り付けている。
また、試験体の水平変位を計測する変位計４１、４３、試験体の浮き上がり変位を計測する変位計４５、４７を設置している。
３．載荷方法
上記の試験体に対する載荷方法は、図３９に示す載荷装置によって、後記の文献の「住宅の品質確保の促進等に関する法律（品確法）」に基づく性能表示の構造方法の試験法、評価法
床倍率を算定するための水平構面の面内せん断試験」に準じて実施した。
具体的には、載荷点における荷重と上下梁の水平変位（δ1,δ2）、枠材３１における左右の辺の浮き上がり変位（δ3,δ4）を計測する。なお、載荷制御は、下式に示す真のせん断変形角θ0にて行う。
θ0＝（δ1−δ2）／3000−（δ3−δ4）／2000
標準試験体である試験体１の実験結果をグラフにて表示したものを図４０に示す。図４０は、横軸が真のせん断変位角、縦軸が荷重を示している。図４０においては、繰り返し荷重試験のスケルトンカーブを太線で示している。また、スケルトンカーブに基づいて、後記文献の試験法評価法で提案されている方法によって求めた剛性を示す直線（原点を通る直線）と、終局耐力を示す直線（横軸に平行な直線）を併せて図示している。
また、試験体１〜６における試験結果における、Ｋ（剛性）、Ｐｕ（終局耐力）、床倍率をまとめたものを表４に示す。
床倍率とは、下記の文献に示された方法に従って算出した値であり、床の面内方向の構造性能を示す指標である。床倍率が１以上であれば、構造性能として実用に供するものと評価できる。
文献名：日本住宅・木材技術センター：木造軸組工法住宅の許容応力度設計第ニ版，2002年6月
床倍率とは、下記の文献に示された方法に従って算出した値であり、床の面内方向の構造性能を示す指標である。床倍率が１以上であれば、構造性能として実用に供するものと評価できる。
文献名：日本住宅・木材技術センター：木造軸組工法住宅の許容応力度設計第ニ版，2002年6月
試験体１は床倍率が1.96であり、構造性能として十分実用に供するものであることが分かる。
試験体２は床倍率が1.84であり、試験体１の床倍率より若干だけ小さくなっているが、１よりも十分大きく、構造性能として実用に供するものである。試験体２は、金属板を一枚減らしたものであることから、各金属板の隙間の累積値が金属板１枚の幅寸法よりも大きくなっている。しかし、この場合でも構造性能として実用に供するものであることが実証されたことから、各金属板の隙間の累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定すれば、十分に実用に供する構造性能が得られることが分かる。
試験体３は床倍率が2.48であり、試験体１の床倍率よりも大きくなっている。このことから、両端の金属板を梁と接合することによって構造性能を高めることができることが実証された。
試験体２は床倍率が1.84であり、試験体１の床倍率より若干だけ小さくなっているが、１よりも十分大きく、構造性能として実用に供するものである。試験体２は、金属板を一枚減らしたものであることから、各金属板の隙間の累積値が金属板１枚の幅寸法よりも大きくなっている。しかし、この場合でも構造性能として実用に供するものであることが実証されたことから、各金属板の隙間の累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定すれば、十分に実用に供する構造性能が得られることが分かる。
試験体３は床倍率が2.48であり、試験体１の床倍率よりも大きくなっている。このことから、両端の金属板を梁と接合することによって構造性能を高めることができることが実証された。
試験体４は床倍率が1.70であり、試験体１の床倍率より若干だけ小さくなっているが、１よりも十分大きく、構造性能として実用に供するものである。このことから、金属板を横架材に取付ける際にアングル材を介することなく直接取付けた場合であっても、構造性能として実用に供するものであることが実証された。
試験体５は床倍率が1.11であり、試験体１の床倍率より小さくなっているが、構造性能として実用に供するものと評価できる最低基準である１以上である。金属板を横架材に取付ける部材として木材を用いても構造性能として実用に供するものであることが実証された。
試験体６は床倍率が4.63であり、試験体１の床倍率を大きく上回る。このことから、床板と枠材（横架材７、梁１３，１５に相等）を接合することで構造性能を大きく向上させることができることが実証された。
試験体５は床倍率が1.11であり、試験体１の床倍率より小さくなっているが、構造性能として実用に供するものと評価できる最低基準である１以上である。金属板を横架材に取付ける部材として木材を用いても構造性能として実用に供するものであることが実証された。
試験体６は床倍率が4.63であり、試験体１の床倍率を大きく上回る。このことから、床板と枠材（横架材７、梁１３，１５に相等）を接合することで構造性能を大きく向上させることができることが実証された。
１ 山部
３ 谷部
４ 端部谷部
５ 金属板
７ 横架材
１１ アングル材
１２ アングル受片
１７ 合板
１９ 防音マット
２１ フローリング
２４ 角材
３ 谷部
４ 端部谷部
５ 金属板
７ 横架材
１１ アングル材
１２ アングル受片
１７ 合板
１９ 防音マット
２１ フローリング
２４ 角材
Claims (13)
- 山部と谷部が交互に平行に形成された金属板を横架材に支持してなる床構造の構築方法であって、
梁間と該梁間に設置する金属板の幅寸法に基づいて、梁と金属板の隙間寸法及び／又は各金属板相互間の隙間寸法が所定値になるように金属板の枚数、配置を設定する割付工程と、該割付工程で決められた配置に基づいて金属板を梁間に設置する金属板設置工程と、金属板の山部に床板を設置する床板設置工程と、を備えたことを特徴とする床構造の構築方法。 - 割付工程は、隙間寸法の梁間当りの累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定することを特徴とする請求項１記載の床構造の構築方法。
- 割付工程は、隙間寸法が１００ｍｍ以下になるように設定することを特徴とする請求項１又は２記載の床構造の構築方法。
- 金属板設置工程は、金属板の山部と横架材の上面部の位置がほぼ面一になるように金属板を設置し、床板設置工程は床板を金属板の山部と横架材の両方に亘るように設置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の床構造の構築方法。
- 金属板設置工程は、フローリング、畳などの床仕上げ材の厚さの違いを勘案して定めた寸法相当分だけ金属板の山部が横架材の上面から下げた位置になるように金属板を設置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の床構造の構築方法。
- 金属板設置工程は、金属板をアングル材を介して横架材に設置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の床構造の構築方法。
- 金属板設置工程は、金属板を木材を介して横架材に設置することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の床構造の構築方法。
- 金属板の材料として、２枚の鋼板等の間に粘弾性樹脂を挟んだ制振鋼板を用いたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の床構造の構築方法。
- 横架材として、米ツガ、米マツなどの一般建築用材、枠組壁工法用構造材、集成材、ＬＶＬ、ＴＪＩなどの木質系材料、または、Ｈ形鋼、溝形鋼、Ｂｏｘ形鋼、リップ溝形鋼などの鋼材、あるいは、木材や防振材などと鋼材を組み合わせた複合材を用いたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の床構造の構築方法。
- 請求項１〜９のいずれかに記載の床構造の構築方法によって構築されたことを特徴とする床構造。
- 山部と谷部が交互に平行に形成された複数の金属板を、梁と金属板の間及び／又は各金属板相互間に隙間を設けた状態で配置して横架材に支持してなる床構造であって、
前記隙間の梁間当りの累積値が金属板１枚の幅寸法よりも小さくなるように設定したことを特徴とする床構造。 - 金属板を、アングル材を介して横架材に設置したことを特徴とする請求項１１に記載の床構造。
- 金属板を、木材を介して横架材に設置したことを特徴とする請求項１１に記載の床構造。
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