JP6226172B2 - 吊り天井構造 - Google Patents

Description

本発明は、吊り天井の構造に関する。

従来、例えば学校、病院、生産施設、体育館、プール、空港ターミナルビル、オフィスビル、劇場、シネコン等の建物の天井として、吊り天井が多用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。そして、吊り天井（吊り天井構造）Ａは、例えば図３に示すように、水平の一方向Ｔ１に所定の間隔をあけて並設される複数の野縁１と、野縁１に直交し、水平の他方向Ｔ２に所定の間隔をあけて並設され、複数の野縁１に一体に接続して設けられる複数の野縁受け２と、下端を野縁受け２に接続し、上端を上階の床材等の上部構造３（建物躯体）に固着して配設される複数の吊りボルト（吊り部材）４と、野縁１の下面にビス留めなどによって一体に取り付けられ、下階の天井面（天井部５）を形成する天井パネル（天井材）６とを備えて構成されている。

また、例えば図４に示すように、クリーンルームのようにファンフィルターユニット等の大重量の設備機器を天井部５に設置する必要がある吊り天井（吊り天井構造）Ａには、水平の一方向Ｔ１に所定の間隔をあけて並設され、一方向Ｔ１に直交する他方向Ｔ２に延びる複数のＴバー（断面逆Ｔ型の支持部材）８と、上端を上部構造に固着し、下端側をＴバー８に接続して配設された複数の吊りボルト（吊り部材）４と、Ｔバー８などからなる天井下地７にビス留めして一体に取り付けられて天井面（天井部５）を形成する天井パネル（天井材）６とを備えて構成したものもある。

一方、このように野縁１及び野縁受け２、Ｔバー８の天井下地７と天井パネル６を吊りボルト４で吊り下げ支持してなる吊り天井Ａは、その構造上、地震時に作用する水平力によって横揺れしやすい。そして、地震時に横揺れして、天井部５の端部５ａが壁や柱、梁などの建物構成部材（建物躯体）９に衝突し、天井パネル６に破損が生じたり、脱落が生じるおそれがあった。

このため、従来、上部構造３などに上端側を接続し、下端側を吊りボルト４や、野縁１、野縁受け２、Ｔバー８などの天井下地７に接続して補強ブレース１０を設け、天井下地７及び天井パネル６からなる天井部５の地震時の横揺れを抑えるようにしている（図４参照）。

しかしながら、補強ブレース１０による耐震補強、耐震改修を行う際には、天井裏空間Ｈに作業員が入って取付作業を行うことが必要になる。このため、天井裏空間Ｈに配設された配線、配管、エアコン等の付帯設備などによって、補強できる範囲に制限が生じ、十分に対応できないケースがある。また、天井下地７などにＪＩＳ材ではない低強度の一般材が使用され、補強後の性能が不安定で十分な改修精度を確保できないケースや、点付け溶接部などがあることで対応できないケースもある。

これに対し、本願の出願人は、例えば図５に示すように、天井部５の下方に且つ天井部５に沿って横方向に、例えば溝形鋼などの断面略逆Ｕ字状で略棒状の引張材１１を配設し、この引張材１１の両端部をそれぞれ建物躯体３、９に接続し、中間部を天井部５の下方から天井材６及び／又は天井下地７にタッピングビス等の接続固定手段で接続固定してなる吊り天井構造Ｂを発明し、この発明について既に特許出願（特願２０１３−０１６０１９）を行っている。

また、この吊り天井構造Ｂでは、天井部５と建物の上部構造３の間の天井裏空間Ｈの天井部５の外周端部５ａ側、すなわち、天井裏空間Ｈの壁、柱、梁等の建物構成部材（建物躯体）９側に、上端を上部構造３に接続して、束材１５が上下方向Ｔ３に延設（垂設）されている。さらに、この束材１５が天井部５の外周端部５ａに沿う方向に所定の間隔をあけて複数設けられ、これら複数の束材１５の下端に横方向Ｔ１、Ｔ２に延びる連結材１６が接続されている。これにより、連結材１６を介して複数の束材１５が一体に連結されている。そして、引張材１１が、一端部及び他端部を束材１５及び連結材１６からなる支持体１８の連結材１６に接続し、連結材１６を介して束材１５、ひいては支持体１８を介して建物躯体３、９に接続して設けられている。

このように溝形鋼などの断面略逆Ｕ字状で略棒状の引張材（補強用グリッド部材）１１を天井部５の下方に且つ天井部５に沿って配設してなる吊り天井構造Ｂ（グリッドサポート工法）は、地震時に、引張材１１によって天井部５を建物躯体３、９と一体に挙動させることができ、天井部５の揺れを抑制することが可能になる。

また、引張材１１の中間部をビスなどの接続固定手段を用い、天井部５の下方から天井材６及び／又は天井下地７に固定するようにしたことで、引張材１１の設置時に天井裏空間Ｈ内での作業をほとんど不要にすることが可能で、施工性を大幅に向上させることができる。

これにより、既設の吊り天井構造Ａに引張材１１を取り付けて耐震性能の向上を図る耐震改修を行う場合であっても、天井裏空間Ｈ内での危険作業が不要で、天井裏空間Ｈ内に設けられている付帯設備、建物躯体３とのクリアランスの関係で施工できない範囲が生じるという不都合を解消することができ、必要工期の短縮、コストの低減を図ることが可能になる。

また、耐震改修後もエアコン、照明などの天井部付帯設備のメンテナンスを容易に行なうことができる。さらに、天井下地７の野縁１、野縁受け２、Ｔバー８などにＪＩＳ材と一般材のどちらが使用されていても、また、新設、既設の吊り天井構造であっても、さらに天井材６がいかなる材質であっても対応可能で、確実に耐震性能の向上を図ることが可能になる。

特開２００８−１２１３７１号公報 特開２００５−３５０９５０号公報

上記のように、引張材（補剛材、補強用グリッド部材）１１を天井面に格子状に設置した吊り天井構造Ｂでは、天井裏空間Ｈの天井部５の外周端部５ａ側に設けた束材１５及び連結材１６からなる支持体１８に端部を接続し、中間部を天井部５に接続して引張材１１を配設するようにしている。

一方で、引張材１１の端部を壁、柱、梁等の建物構成部材（建物躯体）９に接続するための支持体１８の束材１５及び連結材１６を天井裏空間Ｈの天井部５の外周端部５ａ側に設けて構成した吊り天井構造Ｂでは、例えば、天井ふところ（天井裏空間Ｈの高さ寸法）が大きいと、束材１５及び連結材１６を設置する際に天井裏空間Ｈ内での大規模な改修が必要になってしまう。

本発明は、上記事情に鑑み、引張材の端部を接続するための支持体を天井裏空間内に配設することができないような場合であっても、確実に引張材を設置して耐震性能を向上させることを可能にする吊り天井構造を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明の吊り天井構造は、吊り部材を介して建物躯体の上部構造に吊り下げ支持される天井下地に、天井面を形成する天井材を取り付けてなる吊り天井構造において、前記天井材の下方に且つ前記天井面に沿って横方向に延設されるとともに、前記天井材の下方から前記天井材及び／又は前記天井下地に接続固定して配設される略棒状の引張材と、前記天井材よりも下方に位置する建物躯体に支持させつつ前記天井面に沿って横方向に延設され、前記引張材の端部を接続して前記引張材に作用するスラスト力を負担する補強構造体とを備えて構成されていることを特徴とする。

また、本発明の吊り天井構造においては、前記補強構造体がラチス梁構造で構成されていることが望ましい。

さらに、本発明の吊り天井構造においては、建物躯体に下端を接続して立設された支持柱を備え、前記支持柱の上端を前記補強構造体に接続し、前記補強構造体が前記支持柱を介して前記建物躯体に接続されていることがより望ましい。

また、本発明の吊り天井構造においては、建物躯体に下端を接続し、前記天井材を貫通して上端を建物躯体の上部構造に接続して立設された支持柱を備え、前記支持柱の中間部を前記補強構造体に接続し、前記補強構造体が前記支持柱を介して前記建物躯体に接続されていてもよい。

本発明の吊り天井構造においては、まず、略棒状に形成された引張材を天井材の下方から天井材及び／又は天井下地に接続固定することにより、地震時に確実に且つ効果的に吊り天井構造の横揺れを抑えることができる。

さらに、例えばラチス梁構造、鋼板、ＦＲＰ板などの補強構造体を天井材よりも下方に位置する建物躯体に支持させつつ天井面に沿って横方向に延設し、この補強構造体に引張材の端部を接続することにより、天井部に外力が作用し、引張材が水平力を負担するとともにこの引張材に生じるスラスト力を補強構造体に伝達して受けることが可能になる。これにより、地震時に、より確実に且つ効果的に吊り天井構造の横揺れを抑えることが可能になる。

よって、本発明の吊り天井構造によれば、天井下地と天井材からなる天井部の端部が壁や柱、梁などの建物躯体に衝突し、天井材に破損が生じたり、脱落が生じることを防止できる。すなわち、信頼性の高い吊り天井構造を実現することが可能になり、また、信頼性の高い吊り天井構造の耐震改修を行うことが可能になる。

また、本発明の吊り天井構造においては、引張材の端部を接続する補強構造体が天井材よりも下方の壁や床などの建物躯体に接続して支持されていることにより、従来のように天井裏空間内で支持体を設置するような天井裏空間内での設置作業を完全に不要にすることができる。

これにより、建物躯体の上部構造に上端を接続し、天井裏空間に設けた束材と連結材からなる支持体を備えて構成した従来の吊り天井構造と異なり、天井ふところ（天井裏空間の高さ寸法）が大きい場合であっても、天井裏空間内での大規模な改修を不要にして耐震性能の向上を図ることができる。

さらに、支持柱を用いて補強構造体を支持することにより、天井裏空間内での設置作業を完全に不要にすることができ、補強構造体の設置作業を容易に行うことが可能になる。また、補強構造体を支持柱を介して建物躯体に接続することで、確実に吊り天井構造に作用する外力を建物躯体に伝達し、効果的に吊り天井構造の横揺れを抑えることが可能になる。

本発明の一実施形態に係る吊り天井構造を示す斜視図である。 図１のＸ１−Ｘ１線矢視図であり、本発明の一実施形態に係る吊り天井構造を示す室内側からの平面視図である。 従来の吊り天井構造を示す斜視図である。 従来の吊り天井構造を示す斜視図である。 従来の吊り天井構造を示す斜視図である。

以下、を参照し、本発明の一実施形態に係る吊り天井構造について説明する。ここで、本実施形態は、例えば学校、病院、生産施設、体育館、プール、空港ターミナルビル、オフィスビル、劇場、シネコン等の建物の天井として用いられる吊り天井の構造、及び既設の吊り天井構造の耐震改修方法に関するものである。

本実施形態の吊り天井（吊り天井構造）Ｃは、図１に示すように、野縁１と野縁受け２と吊り部材（吊りボルト）４と天井材６とを備えて構成されている。

野縁１は、例えば断面コ字状に形成された溝形鋼であり、水平に延設され、且つ水平の一方向の横方向Ｔ１に所定の間隔をあけ、平行に複数配設されている。

野縁受け２は、例えば断面コ字状に形成された溝形鋼であり、水平に延設され、且つ水平の他方向の横方向Ｔ２に所定の間隔をあけ、平行に複数配設されている。また、このとき、野縁受け２は、野縁１と交差するように配設されるとともに、複数の野縁１上に載置した状態で配設される。そして、各野縁受け２は、野縁１と交差する部分で、野縁接続用金具（クリップ）を使用することにより野縁１に接続されている。

吊り部材４は、円柱棒状に形成されるとともに外周面に雄ネジの螺刻を有する吊りボルトであり、上端を上階の床材等の上部構造３（建物躯体）に固着、または鋼製の根太等に緊結して垂下され、下端側を、吊り部材接続用金具（ハンガー）を用いることにより野縁受け２に接続して複数配設されている。また、複数の吊り部材４は、所定の間隔をあけて分散配置されている。

天井材（天井パネル）６は、２枚のボードを貼り付けて一体に積層形成したものであり、例えば天井付帯設備等の重量と併せて、１ｍ^２あたり２０ｋｇ程度の重量で形成されている。そして、この天井材６は、複数の野縁１の下面にビス留めなどして設置されている。なお、天井材６は、１枚および３枚以上のボードで構成されていてもよい。

そして、この吊り天井Ｃでは、吊り部材４を介して建物の上部構造３に、野縁１と野縁受け２と天井材６とが吊り下げ支持されている。また、野縁１と野縁受け２によって天井下地７が形成され、この天井下地７と天井下地７に取り付けた天井材６によって天井部５、この天井部５によって下階の天井面が形成されている。

また、本実施形態の吊り天井Ｃにおいては、図１及び図２に示すように、天井部５の下方に、且つ天井部５の下面（天井面）に沿って水平に、略棒状の引張材（補強用グリッド部材）１１が配設されている。さらに、この引張材１１は、例えばアルミ押出形鋼、スチール部材などで形成した溝形鋼であり、一対の側壁部と一対の側壁部の上端同士を繋ぐ連設部とを備えて断面略コ字状（断面略逆Ｕ字状）に形成されている。

また、引張材１１は、その両端部の間の中間部を天井部５の下方からタッピングビスなどの接続固定手段で天井材６（天井部５）及び天井下地７（野縁１）に固定して設けられている。そして、本実施形態では、このような引張材１１が天井部５の下方で例えば９００〜２４００ｍｍピッチの格子状（グリッド状）に配設されている。

さらに、本実施形態の吊り天井Ｃにおいては、上記のように配設した引張材１１の端部を接続し、引張材１１に作用するスラスト力を負担するための補強構造体１２を備えて構成されている。

本実施形態の補強構造体１２は、天井材６よりも下方に位置する壁や梁、柱などの建物躯体に支持させつつ天井面に沿って横方向の一方向Ｔ１と他方向Ｔ２に延設され、天井部５と上下方向Ｔ３に重なって格子状に配設されている。また、一方向Ｔ１と他方向Ｔ２にそれぞれ隣り合う補強構造体１２の間隔を隣り合う引張材１１の間隔よりも大きくし、複数の補強構造体１２が配設されている。

さらに、本実施形態では、補強構造体１２がラチス梁構造で形成され、確実に引張材１１から伝達されるスラスト力を負担できる剛性、耐力を備えて形成されている。なお、補強構造体１２は、引張材１１から伝達されるスラスト力を負担できる剛性、耐力を備えて形成されていればラチス梁構造で形成することに限定する必要はなく、例えば鋼板やＦＲＰ板などの板状で帯状の部材であってもよい。

また、補強構造体１２は、天井材６よりも下方に位置する壁や柱などの建物躯体に例えば端部を接続して支持させ、天井面に沿って横方向Ｔ１、Ｔ２に延設されている。

そして、本実施形態の吊り天井Ｃにおいては、天井部５の下方に配設された引張材１１が、端部を天井部５の下方に設けられた補強構造体１２を介して建物躯体に接続し、中間部を天井材６や野縁１に接続して配設されているため、地震時に、この引張材１１によって天井部５が建物躯体３、９と一体に挙動し、天井部５の揺れが抑制される。

また、このとき、引張材１１に作用するスラスト力を補強構造体１２で受け、このスラスト力に補強構造体１２が抗することで、より確実に引張材１１によって天井部５が建物躯体と一体に挙動し、天井部５の揺れが抑制される。

ここで、例えば図１及び図２に示すように、補強構造体１２の延設方向の長さ（スパン長）が大きい場合など、床等の建物躯体に下端を接続して支持柱１３を立設するとともに支持柱１３の上端を補強構造体１２にブラケット１４等を介して接続し、支持柱１３によって補強構造体１２を建物躯体に接続して支持するようにしてもよい。このとき、支持柱１３は、天井部５の外周端部５ａに沿って配設された補強構造体１２の端部同士を接続した接続部や、天井部５の内側部分で複数の補強構造体１２が十字状やＴ字状に交差（直交）するように互いの端部同士を接続した接続部に上端を接続して設けられていることが好ましい。

この場合には、天井裏空間Ｈ内での作業を行うことなく、支持柱１３を設置して補強構造体１２を支持することができる。そして、このように支持柱１２を補強構造体１２に接続して支持すると、地震時に、支持柱１３を通じて吊り天井構造Ｃに作用する外力が建物躯体に伝達される。これとともに、支持柱１３が引張材１１のスラスト力を負担する。さらに、支持柱１３によって補強構造１２のたわみ、天井部５のたわみが抑止（防止）される。

また、床等の建物躯体に下端を接続し、天井材６を貫通して上端を建物躯体の上部構造３に接続して支持柱１３を立設し、この支持柱１３の中間部を補強構造体１２にブラケット１４等を介して接続し、支持柱１３によって補強構造体１２を建物躯体に接続して支持するようにしてもよい。

この場合には、支持柱１３の下端及び上端の両端が建物躯体に接続されているため、支持柱１３によってさらに大きな外力を負担できる。このため、より効果的に、支持柱１３が引張材１１のスラスト力を負担し、また、支持柱１３によって補強構造１２のたわみ、天井部５のたわみが抑止される。

したがって、本実施形態の吊り天井構造（吊り天井）Ｃにおいては、まず、略棒状に形成された引張材１１を天井材６の下方から天井材６及び／又は天井下地７に接続固定することにより、地震時に確実に且つ効果的に吊り天井構造Ｃの横揺れを抑えることができる。

さらに、例えばラチス梁構造、鋼板、ＦＲＰ板などの補強構造体１２を天井材６よりも下方に位置する建物躯体に支持させつつ天井面に沿って横方向Ｔ１、Ｔ２に延設し、この補強構造体１２に引張材１１の端部を接続することにより、天井部５に外力が作用し、引張材１１が水平力を負担するとともにこの引張材１１に生じるスラスト力を補強構造体１２に伝達して受けることが可能になる。これにより、地震時に、より確実に且つ効果的に吊り天井構造Ｃの横揺れを抑えることが可能になる。

よって、本実施形態の吊り天井構造Ｃによれば、天井下地７と天井材６からなる天井部５の端部が壁や柱、梁などの建物躯体９に衝突し、天井材６に破損が生じたり、脱落が生じることを防止できる。すなわち、信頼性の高い吊り天井構造Ｃを実現することが可能になり、また、信頼性の高い吊り天井構造Ｃの耐震改修を行うことが可能になる。

また、本実施形態の吊り天井構造Ｃにおいては、引張材１１の端部を接続する補強構造体１２が天井材６よりも下方の壁や床などの建物躯体に接続して支持されていることにより、従来のように天井裏空間Ｈ内で支持体（束材１５、連結材１６）を設置するような天井裏空間Ｈ内での設置作業を完全に不要にすることができる。

これにより、建物躯体の上部構造３に上端を接続し、天井裏空間Ｈに設けた束材１５と連結材１６からなる支持体１８を備えて構成した従来の吊り天井構造Ｂと異なり、天井ふところ（天井裏空間Ｈの高さ寸法）が大きい場合であっても、天井裏空間Ｈ内での大規模な改修を不要にして耐震性能の向上を図ることができる。

さらに、支持柱１３を用いて補強構造体１２を支持することにより、天井裏空間Ｈ内での設置作業を完全に不要にすることもでき、補強構造体１２の設置作業を容易に行うことが可能になる。また、支持柱１３を用いて補強構造体１２を支持することにより、支持柱１３を通じて確実に吊り天井構造Ｃに作用する外力を建物躯体に伝達するとともに、支持柱１３によって引張材１１のスラスト力を負担できる。さらに、支持柱１３によって補強構造１２のたわみ、天井部５のたわみを抑止（防止）できる。これにより、より効果的に吊り天井構造Ｃの横揺れを抑えることが可能になる。

さらに、床などの建物躯体に下端を接続し、天井材６を貫通して上端を建物躯体の上部構造３に接続して支持柱１３を立設し、この支持柱１３の中間部に補強構造体１２を接続すると、支持柱１３によってさらに大きな外力を負担することができる。このため、より効果的に、支持柱１３によって引張材１１のスラスト力を負担でき、また、補強構造１２のたわみ、天井部５のたわみを抑止（防止）できる。これにより、さらに効果的に吊り天井構造Ｃの横揺れを抑えることが可能になる。

以上、本発明に係る吊り天井構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本実施形態では、天井下地７が野縁１と野縁受け２を備えて構成されているものとしたが、本発明に係る天井下地は、必ずしも本実施形態のように限定しなくてもよく、例えば、吊りボルト（吊り部材）４に吊り下げ支持されて水平の一方向Ｔ１に所定の間隔をあけて並設されるとともに一方向Ｔ１に直交する他方向Ｔ２に延びる複数のＴバー（断面逆Ｔ型の支持部材）を備えて構成した天井下地７であってもよい。すなわち、本発明は、特に天井下地の構成を限定する必要はない。

また、例えば天井裏空間Ｈ内での作業が比較的容易に行える場合など、適宜吊り天井構造の条件や必要性に応じ、上端を建物躯体の上部構造３に接続した従来の吊りボルト４などを、天井材６を貫通させてその下端を補強構造体１２に接続し、補強構造体１２を天井裏空間Ｈ側の建物躯体に接続して支持するように構成してもよい。このように構成した場合には、特にスパンが大きい場合など、補強構造体１２のたわみを効果的に防止することが可能になる。

１ 野縁
２ 野縁受け
３ 上部構造（建物躯体）
４ 吊り部材（吊りボルト）
５ 天井部
５ａ 端部
６ 天井材（天井パネル）
７ 天井下地
８ Ｔバー
９ 建物構成部材（建物躯体）
１０ 補強ブレース
１１ 引張材
１２ 補強構造体
１３ 支持柱
１４ ブラケット
１５ 束材
１６ 連結材
１８ 支持体
Ａ 従来の吊り天井構造
Ｂ 従来の吊り天井構造
Ｃ 吊り天井構造
Ｈ 天井裏空間
Ｔ１ 横方向（一方向）
Ｔ２ 横方向（他方向）
Ｔ３ 上下方向

Claims (4)

1. 吊り部材を介して建物躯体の上部構造に吊り下げ支持される天井下地に、天井面を形成する天井材を取り付けてなる吊り天井構造において、
   前記天井材の下方に且つ前記天井面に沿って横方向に延設されるとともに、前記天井材の下方から前記天井材及び／又は前記天井下地に接続固定して配設される略棒状の引張材と、
   前記天井材よりも下方に位置する建物躯体に支持させつつ前記天井面に沿って横方向に延設され、前記引張材の端部を接続して前記引張材に作用するスラスト力を負担する補強構造体とを備えて構成されていることを特徴とする吊り天井構造。
2. 請求項１記載の吊り天井構造において、
   前記補強構造体がラチス梁構造で構成されていることを特徴とする吊り天井構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の吊り天井構造において、
   建物躯体に下端を接続して立設された支持柱を備え、
   前記支持柱の上端を前記補強構造体に接続し、前記補強構造体が前記支持柱を介して前記建物躯体に接続されていることを特徴とする吊り天井構造。
4. 請求項１または請求項２に記載の吊り天井構造において、
   建物躯体に下端を接続し、前記天井材を貫通して上端を建物躯体の上部構造に接続して立設された支持柱を備え、
   前記支持柱の中間部を前記補強構造体に接続し、前記補強構造体が前記支持柱を介して前記建物躯体に接続されていることを特徴とする吊り天井構造。

Images