JP4880087B2 - Panel floor structure and building structure - Google Patents

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JP4880087B2 JP2011505306A JP2011505306A JP4880087B2 JP 4880087 B2 JP4880087 B2 JP 4880087B2 JP 2011505306 A JP2011505306 A JP 2011505306A JP 2011505306 A JP2011505306 A JP 2011505306A JP 4880087 B2 JP4880087 B2 JP 4880087B2
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
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    • E04B5/00Floors; Floor construction with regard to insulation; Connections specially adapted therefor
    • E04B5/02Load-carrying floor structures formed substantially of prefabricated units
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Description

本発明は、建築構造物の床に適用されるパネル床構造及び建築構造物に関する。特に、遮音性を向上させるのに好適なパネル床構造及びこのパネル床構造を備えた建築構造物に関する。
本願は、2010年01月14日に、日本に出願された特願2010−005543号、及び2010年05月20日に、日本に出願された特願2010−116764号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。
The present invention relates to a panel floor structure applied to a floor of a building structure and a building structure. In particular, the present invention relates to a panel floor structure suitable for improving sound insulation and a building structure including the panel floor structure.
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2010-005543 filed in Japan on January 14, 2010 and Japanese Patent Application No. 2010-116664 filed on May 20, 2010 in Japan. , The contents of which are incorporated herein.

床構造の一つとして、互いに間隔を空けて平行に配置された鋼製の上面材及び下面材と、上面材及び下面材の間に配置される鋼製の芯材とにより構成されるパネル床構造が提案されている。このパネル床構造では、コンクリートを用いる従来の床構造より軽量であることから、地震時の水平外力を低減することができ、柱、梁、杭、基礎といった構造部材の数量を削減することができる。これにより、建築物全体の軽量化とコスト削減を図ることができ、合理的かつ経済的な構造設計が可能になるというメリットがある。   As one of the floor structures, a panel floor composed of steel upper and lower materials arranged in parallel with a space between each other, and a steel core material arranged between the upper and lower materials A structure has been proposed. Since this panel floor structure is lighter than the conventional floor structure using concrete, it can reduce the horizontal external force at the time of an earthquake, and can reduce the number of structural members such as columns, beams, piles, and foundations. . As a result, it is possible to reduce the weight of the entire building and reduce the cost, and there is an advantage that a rational and economical structural design becomes possible.

ここで、建築物における床構造に関しては、特に重量床衝撃音に対する遮音性を優れたものにすることが要求される。(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。   Here, regarding the floor structure in the building, it is particularly required to have excellent sound insulation against heavy floor impact sound. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1においては、パネル部材を支持する梁部材の長さ方向の中間部を保持してその梁部材を固定する振れ止め材を設置する。振れ止め材を設置した後の梁部材振動モードの腹部分に、固有振動数が44〜88Hzの範囲内となるように設定されたダイナミックダンパを設置する建築用制振構造が開示されている。これにより、梁部材の振動時における節同士の間隔を短くして梁部材及びパネル部材の振動の振幅を小さくする。そして、逆位相の振動により応答を低減させて、遮音性を向上させている。   In Patent Document 1, an anti-skid material that holds an intermediate portion in the length direction of a beam member that supports a panel member and fixes the beam member is installed. An architectural vibration control structure is disclosed in which a dynamic damper set to have a natural frequency within a range of 44 to 88 Hz is installed at the antinode of the beam member vibration mode after the steady rest material is installed. This shortens the distance between the nodes when the beam member vibrates, thereby reducing the vibration amplitude of the beam member and the panel member. And the response is reduced by the vibration of the opposite phase, and the sound insulation is improved.

また、特許文献2においては、上階床部の振動に対して逆位相で振動することで上階床部の振動を低減するダンパを上階床部に設ける。更に、上階床部の下方に設けられる下階天井部の固有振動数をダンパの固有振動数とは異なる値に設定した建築用制振構造が開示されている。これにより、特許文献2の開示技術は、ダンパによって上階床部の特定の振動数の振動を抑制し、さらに、上階床部の振動に起因した下階床部での振動の励起を効果的に抑制することにより、44.5Hz〜89.1Hzの帯域の振動に対する遮音性を向上させている。   Moreover, in patent document 2, the damper which reduces the vibration of an upper floor part by vibrating in an antiphase with respect to the vibration of an upper floor part is provided in an upper floor part. Furthermore, a vibration control structure for building is disclosed in which the natural frequency of the lower floor ceiling provided below the upper floor is set to a value different from the natural frequency of the damper. As a result, the disclosed technology of Patent Document 2 suppresses the vibration of the specific frequency of the upper floor by the damper, and further, the effect of exciting the vibration in the lower floor due to the vibration of the upper floor is effective. Therefore, the sound insulation against vibrations in the band of 44.5 Hz to 89.1 Hz is improved.

特開2007−126940号公報JP 2007-126940 A 特開2007−211415号公報JP 2007-211141 A

ところで、特許文献1に開示されている技術は、振れ止め材を備えることにより、床や天井等のパネル部材の振動を効果的に抑制している。また、特許文献2に開示されている技術は、ダンパを備えることにより、上階床部にて生じた振動に起因した下階天井部での音の発生を防止、または、低減している。
しかしならが、振れ止め材やダンパを備えた構成では、コストがかかり、配置も考慮しなくてはならないので、煩雑になる。さらには、振れ止め材やダンパを備えた分、全体の質量も重くなってしまう。
By the way, the technique currently disclosed by patent document 1 is suppressing the vibration of panel members, such as a floor and a ceiling, effectively by providing a steadying material. In addition, the technique disclosed in Patent Document 2 includes a damper to prevent or reduce the generation of sound in the lower floor ceiling due to vibration generated in the upper floor.
However, the configuration including the steady rest material and the damper is costly and complicated because the arrangement must be taken into consideration. Furthermore, the entire mass is increased by the amount of the anti-rest material and the damper.

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、簡単な構成で、軽量化を図りつつ、重量床衝撃音に対する遮音性を向上させることが可能なパネル床構造及び建築構造物の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a panel floor structure and building structure capable of improving the sound insulation against heavy floor impact sound while reducing the weight with a simple configuration. The purpose is to provide goods.

(1)本発明の一態様に係るパネル床構造は、互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材及び下面材と、これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、前記上面材及び前記下面材の長さ寸法及び幅寸法、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記(A)及び下記(B)を満たすように調整されている。
(A)前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の1次固有振動数が15Hz以上45Hz以下である。
(B)前記上面材、前記下面材、あるいは、前記芯材それぞれの部分振動系の1次固有振動数が707Hz以上20000Hz以下である。
(1) The panel floor structure according to one aspect of the present invention includes at least a top member and a bottom member arranged substantially in parallel with each other at a predetermined interval, and connecting the top member and the bottom member to form a space. A panel floor structure comprising a pair of steel core members, wherein the upper surface material and the lower surface material have length and width dimensions, the predetermined interval, the core material length and width dimensions, and a plate. At least one of the thickness and the arrangement interval between the cores is adjusted to satisfy the following (A) and (B).
(A) The primary natural frequency of the entire vibration system constituted by the upper surface material, the lower surface material, and the core material is 15 Hz to 45 Hz.
(B) The primary natural frequency of the partial vibration system of each of the upper surface material, the lower surface material, or the core material is 707 Hz to 20000 Hz.

(2)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(1)を満たす等方性を有し;前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(2)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)(2) In the panel floor structure according to the above (1), the whole vibration system has isotropicity satisfying the following mathematical formula (1); the width direction of the whole vibration system or orthogonal to the width direction A horizontal member that extends along two edges of the lower surface material and is spaced apart in the longitudinal direction to support the lower surface material, and fixes the lower surface material and the horizontal material. It is preferable that the first natural frequency f 1 of the whole vibration system satisfies the following formula (2).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area of a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member (mm 2 )
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction or the length direction

(3)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(3)を満たす等方性を有し;前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(4)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ν : 前記全体振動系のポワソン比
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積(mm
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)(3) In the panel floor structure according to the above (1), the entire vibration system has isotropicity satisfying the following mathematical formula (3); the width direction and the length direction of the entire vibration system are spaced apart A horizontal member that opens and extends along the four edges of the lower surface material and supports the lower surface material; and a fixing member that fixes the lower surface material and the horizontal material; wherein the primary natural frequency f 2 of the whole vibration system, it is preferable to satisfy the following formula (4).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system ρ 1 : density of the whole vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the length direction of the entire vibration system
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction

(4)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(5)を満たす異方性を有し;前記全体振動系の前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(6)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)(4) In the panel floor structure according to (1), the entire vibration system has anisotropy satisfying the following mathematical formula (5); the lower surface is spaced apart in the length direction of the entire vibration system. A horizontal member that extends along two edges of the material and supports the lower surface material; and a fixing member that fixes the lower surface material and the horizontal material; primary natural frequency f 3 preferably satisfies the following formula (6).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the width direction of the entire vibration system
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section perpendicular to the width direction of the entire vibration system
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction or the length direction

(5)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(7)を満たす異方性を有し;前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(8)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Figure 0004880087
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
ν : 前記全体振動系のポワソン比
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
Sx : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積(mm
Sy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積(mm)(5) In the panel floor structure described in (1) above, the overall vibration system has anisotropy that satisfies the following mathematical formula (7); the width direction and the length direction of the overall vibration system are spaced apart from each other. A horizontal member that opens and extends along the four edges of the lower surface material and supports the lower surface material; and a fixing member that fixes the lower surface material and the horizontal material; It is preferable that the primary natural frequency f 4 of the whole vibration system satisfies the following mathematical formula (8).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
Figure 0004880087
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the whole vibration system
Sx: Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the width direction of the entire vibration system
Sy: sectional area (mm 2 ) of a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system

(6)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(9)を満たす等方性を有し;前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(10)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)(6) In the panel floor structure according to the above (1), the entire vibration system has an isotropic property that satisfies the following mathematical formula (9); A horizontal member that extends along two edges of the lower surface material and is spaced apart in the longitudinal direction to support the lower surface material, and at least the lower surface of the upper surface material and the lower surface material A fixing member that fixes a material to the horizontal member; and, when only the lower surface material is fixed to the horizontal member, further includes another fixing member that fixes the upper surface material and the other member; It is preferable that the primary natural frequency f 5 of the entire vibration system satisfies the following formula (10).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area of a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member (mm 2 )
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction or the length direction

(7)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(11)を満たす等方性を有し;前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(12)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ν : 前記全体振動系のポワソン比
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記横架材の長さ方向に直交する断面の断面積(mm
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)(7) In the panel floor structure according to the above (1), the entire vibration system has an isotropic property that satisfies the following mathematical formula (11); intervals are provided in the width direction and the length direction of the entire vibration system. A horizontal member that extends along four edges of the lower surface material and supports the lower surface material, and at least the lower surface material of the upper surface material and the lower surface material is used as the horizontal material. A fixing member for fixing; when only the lower surface member is fixed to the horizontal member, the fixing member further includes another fixing member for fixing the upper surface member and the other member; frequency f 6 preferably satisfies the following formula (12).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the length direction of the horizontal member
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction

(8)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(13)を満たす異方性を有し;前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(14)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する鉛直断面の断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向の前記横架材の配置間隔(mm)(8) In the panel floor structure described in (1) above, the overall vibration system has anisotropy satisfying the following mathematical formula (13); the width direction of the whole vibration system, or orthogonal to the width direction A horizontal member that extends along two edges of the lower surface material and is spaced apart in the longitudinal direction to support the lower surface material, and at least the lower surface of the upper surface material and the lower surface material A fixing member that fixes a material to the horizontal member; and, when only the lower surface material is fixed to the horizontal member, further includes another fixing member that fixes the upper surface material and the other member; the primary natural frequency f 7 of the whole vibration system, it is preferable to satisfy the following expression (14).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the width direction of the entire vibration system
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : sectional area (mm 2 ) of a vertical section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal members in the width direction or the length direction

(9)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系が下記数式(15)を満たす異方性を有し;前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(16)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Figure 0004880087
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
ν : 前記全体振動系のポワソン比
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
Sx : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積(mm
Sy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積(mm)(9) In the panel floor structure according to (1), the entire vibration system has anisotropy that satisfies the following mathematical formula (15); the width direction and the length direction of the entire vibration system are spaced apart from each other. A horizontal member that extends along four edges of the lower surface material and supports the lower surface material, and at least the lower surface material of the upper surface material and the lower surface material is used as the horizontal material. A fixing member for fixing; when only the lower surface member is fixed to the horizontal member, the fixing member further includes another fixing member for fixing the upper surface member and the other member; frequency f 8 preferably satisfies the following expression (16).
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
Figure 0004880087
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the whole vibration system
Sx: Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the width direction of the entire vibration system
Sy: sectional area (mm 2 ) of a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system

(10)上記(1)〜上記(9)のいずれか1項に記載のパネル床構造では、前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する第1芯材固定部材と、前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する第2芯材固定部材と、をさらに備え;前記上面材及び前記下面材の1次固有振動数fが下記数式(17)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
: 前記上面材または前記下面材のヤング係数(N/mm
: 前記上面材または前記下面材の厚み(mm)
ρ : 前記上面材または前記下面材の密度(kg/m
ν : 前記上面材または前記下面材のポワソン比
: 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記芯材間の配置間隔(mm)(10) In the panel floor structure according to any one of (1) to (9), the first upper surface material and the core material are fixed to a contact portion between the core material and the upper surface material. A core material fixing member; and a second core material fixing member for fixing the lower surface material and the core material to a contact portion between the core material and the lower surface material; and 1 of the upper surface material and the lower surface material It is preferable that the next natural frequency f 9 satisfies the following formula (17).
Figure 0004880087
However,
E 4 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the upper surface material or the lower surface material
t 4 : thickness (mm) of the upper surface material or the lower surface material
ρ 4 : density of the upper surface material or the lower surface material (kg / m 3 )
ν 4 : Poisson's ratio of the upper surface material or the lower surface material a 4 : Length in the length direction of the upper surface material or the lower surface material (mm)
b 4: arrangement interval between the core (mm)

(11)上記(1)〜上記(9)のいずれか1項に記載のパネル床構造では、前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、をさらに備え;前記上面材及び前記下面材の1次固有振動数f10が下記数式(18)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
: 前記上面材または前記下面材のヤング係数(N/mm
: 前記上面材または前記下面材の厚み(mm)
ρ : 前記上面材または前記下面材の密度(kg/m
ν : 前記上面材または前記下面材のポワソン比
: 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記芯材間の配置間隔(mm)(11) In the panel floor structure according to any one of (1) to (9) above, a plurality of top surface materials and a plurality of core materials that fix the top material to the contact portion between the core material and the top material. A fixing member; and a plurality of fixing members for fixing the lower surface material and the core material to a contact portion between the core material and the lower surface material; and a primary natural frequency of the upper surface material and the lower surface material. it is preferred that f 10 satisfies the following equation (18).
Figure 0004880087
However,
E 4 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the upper surface material or the lower surface material
t 4 : thickness (mm) of the upper surface material or the lower surface material
ρ 4 : density of the upper surface material or the lower surface material (kg / m 3 )
ν 4 : Poisson's ratio of the upper surface material or the lower surface material a 4 : Length in the length direction of the upper surface material or the lower surface material (mm)
b 4: arrangement interval between the core (mm)

(12)上記(1)〜上記(9)のいずれか1項に記載のパネル床構造では、前記芯材の1次固有振動数f11が下記数式(19)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
: 前記芯材のヤング係数(N/mm
: 前記芯材の板厚方向の厚み(mm)
ρ : 前記芯材の密度(kg/m
ν : 前記芯材のポワソン比
: 前記芯材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記所定間隔(mm)(12) In the panel floor structure of any one of the above (1) - (9), the primary natural frequency f 11 of the core material preferably satisfies the following equation (19).
Figure 0004880087
However,
E 5 : Young's modulus of the core material (N / mm 2 )
t 5 : thickness of the core material in the plate thickness direction (mm)
ρ 5 : density of the core material (kg / m 3 )
ν 5 : Poisson's ratio of the core material a 5 : length of the core material in the length direction (mm)
b 5 : the predetermined interval (mm)

(13)上記(11)に記載のパネル床構造では、前記芯材の1次固有振動数f12が下記数式(20)を満たすことが好ましい。

Figure 0004880087
ただし、
: 前記芯材のヤング係数(N/mm
: 前記芯材の板厚方向の厚み(mm)
ρ : 前記芯材の密度(kg/m
ν : 前記芯材のポワソン比
: 前記芯材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記所定間隔(mm)(13) In the panel floor structure according to the above (11), the primary natural frequency f 12 of the core material preferably satisfies the following formula (20).
Figure 0004880087
However,
E 5 : Young's modulus of the core material (N / mm 2 )
t 5 : thickness of the core material in the plate thickness direction (mm)
ρ 5 : density of the core material (kg / m 3 )
ν 5 : Poisson's ratio of the core material a 5 : length of the core material in the length direction (mm)
b 5 : the predetermined interval (mm)

(14)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とを備え;下記数式(21)から(23)を満たすことが好ましい。
EI≧0.65×EIall ・・・(21)
w≧0.40×Mall ・・・(22)
w≧EIw/(k×l4)(k=719) ・・・(23)
ただし、
w :前記芯材の質量(kg/m2
EIf :前記上面材及び前記下面材の曲げ剛性(N・m2
EIw :前記芯材の曲げ剛性(N・m2
all :前記上面材、前記下面材及び前記芯材の合計質量(kg/m2
EIall :前記上面材、前記下面材及び前記芯材の曲げ剛性(N・m2
l :前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(m)
(14) In the panel floor structure described in (1) above, along the two end sides of the bottom surface with a gap in the width direction of the entire vibration system or in the length direction perpendicular to the width direction. A horizontal member that extends and is arranged to support the lower surface material, and a fixing member that fixes the lower surface material and the horizontal material; satisfying the following formulas (21) to (23): preferable.
EI f ≧ 0.65 × EI all (21)
M w ≧ 0.40 × M all (22)
M w ≧ EIw / (k × l 4 ) (k = 719) (23)
However,
M w : Mass of the core material (kg / m 2 )
EI f : bending rigidity (N · m 2 ) of the upper surface material and the lower surface material
EI w : bending rigidity of the core material (N · m 2 )
M all : Total mass of the upper surface material, the lower surface material and the core material (kg / m 2 )
EI all : Flexural rigidity (N · m 2 ) of the upper surface material, the lower surface material and the core material
l: Arrangement interval (m) of the horizontal members in the width direction or the length direction

(15)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記芯材が、前記上面材と平面で接触する上平面部と、前記下面材と平面で接触する下平面部と、前記上面材及び前記下面材に対して傾斜した傾斜部とを有し、前記上平面部と、前記傾斜部と、前記下平面部とがこの順に連続して形成されていることが好ましい。 (15) In the panel floor structure according to (1), the core member has an upper flat surface portion that makes contact with the upper surface member in a plane, a lower flat portion that makes contact with the lower surface member in a plane, the upper surface material, and It is preferable that it has an inclined part inclined with respect to the lower surface material, and the upper flat part, the inclined part, and the lower flat part are continuously formed in this order.

(16)上記(1)に記載のパネル床構造では、前記空間内に、吸音材が充填されていることが好ましい。 (16) In the panel floor structure described in (1) above, it is preferable that a sound absorbing material is filled in the space.

(17)本発明の一態様に係るパネル床構造は、互いに所定間隔をおいて略平行に配置された上面材及び下面材と、これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、を備えたパネル床構造であって、前記空間内に、充填された吸音材を備え;前記上面材及び前記下面材の長さ寸法、幅寸法、板厚、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法、板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記(A)を満たすように調整されている。
(A)前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の1次固有振動数が15Hz以上45Hz以下である。
(17) The panel floor structure according to an aspect of the present invention includes at least a top member and a bottom member disposed substantially parallel to each other at a predetermined interval, and connecting the top member and the bottom member to form a space. A panel floor structure provided with a pair of steel cores, wherein the space includes a sound absorbing material filled therein; length dimensions, width dimensions, plate thicknesses of the upper surface material and the lower surface material, At least one of the predetermined interval, the length dimension of the core material, the plate thickness, and the arrangement interval between the core materials is adjusted to satisfy the following (A).
(A) The primary natural frequency of the entire vibration system constituted by the upper surface material, the lower surface material, and the core material is 15 Hz to 45 Hz.

(18)上記(1)または上記(17)に記載のパネル床構造では、ウェブと、このウェブの一端に設けられ前記幅方向に延びる上フランジと、前記ウェブの他端に設けられ前記上フランジと逆方向に延びる下フランジとを有し、前記長さ方向に延在するパネル構成部材を複数備え;前記複数のパネル構成部材は、前記上フランジ及び前記下フランジそれぞれが同一平面を形成するように前記幅方向に隣接して配列され;隣接して配列された前記複数の上フランジが、前記上面材を形成し;隣接して配列された前記複数の下フランジが、前記下面材を形成し;前記ウェブが前記芯材であることが好ましい。 (18) In the panel floor structure according to (1) or (17), the web, an upper flange provided at one end of the web and extending in the width direction, and the upper flange provided at the other end of the web And a plurality of panel constituent members extending in the length direction; and the plurality of panel constituent members are configured such that each of the upper flange and the lower flange forms the same plane. A plurality of upper flanges arranged adjacent to each other to form the upper surface material; and a plurality of lower flanges arranged adjacent to each other to form the lower surface material. It is preferable that the web is the core material.

(19)本発明の一態様に係る建築構造物は、上記(1)または上記(17)に記載のパネル床構造を備える。 (19) A building structure according to an aspect of the present invention includes the panel floor structure according to (1) or (17).

上記(1)に記載のパネル床構造によれば、上面材、下面材、芯材により構成されたパネル床構造は、全体振動系の1次固有振動数と、部分振動系の1次固有振動数とを有する。これらの1次固有振動数が、重量床衝撃音の評価範囲(45Hzを超えて、707Hz未満の範囲)内であると、遮音性が低下する。そこで、本パネル床構造では、上面材及び下面材の長さ寸法及び幅寸法、所定間隔、芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが、上記(A)及び上記(B)を満たすように調整されている。これにより、全体振動系の1次固有振動数及び部分振動系の1次固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外となる。したがって、本発明に係るパネル床構造は、ダンパ等の特別な構成を採用しないため、安価な構成により、軽量化を図りつつ、重量床衝撃音に対する遮音性を改善することが可能である。特に、本発明に係るパネル床構造は、単なる面材から構成されるパネル構造によって、優れた剛性、軽量性の発揮という効果を奏しつつ、パネル床構造の遮音性を改善するといった効果が発揮されている。
なお、ここでいう全体振動系の1次固有振動数とは、各振動系の寸法、物性値、断面特性値等から表される上述した数式に基づいて決定される。
According to the panel floor structure described in (1) above, the panel floor structure composed of the upper surface material, the lower surface material, and the core material has the primary natural frequency of the whole vibration system and the primary natural vibration of the partial vibration system. With numbers. If these primary natural frequencies are within the evaluation range of heavy floor impact sound (over 45 Hz and below 707 Hz), the sound insulation performance decreases. Therefore, in this panel floor structure, the length dimension and width dimension of the upper surface material and the lower surface material, the predetermined interval, the length dimension and width dimension and plate thickness of the core material, and the arrangement interval between the core materials, At least one is adjusted so as to satisfy (A) and (B). Thereby, the primary natural frequency of the whole vibration system and the primary natural frequency of the partial vibration system are out of the evaluation range of the heavy floor impact sound. Therefore, since the panel floor structure according to the present invention does not employ a special configuration such as a damper, it is possible to improve the sound insulation against the heavy floor impact sound while reducing the weight with an inexpensive configuration. In particular, the panel floor structure according to the present invention exhibits the effect of improving the sound insulation of the panel floor structure while exhibiting the effect of exhibiting excellent rigidity and light weight by the panel structure composed of simple face materials. ing.
The primary natural frequency of the whole vibration system here is determined based on the above-described mathematical expression expressed from the dimensions, physical property values, cross-sectional characteristic values, etc. of each vibration system.

上記(2)から(9)に記載のパネル床構造によれば、パネルの性質、横架材の支持位置、固定部材による固定の仕方に応じた数式を用いる。そして、全体振動系の1次固有振動数f〜fが15Hz以上45Hz以下となるように、上面材及び下面材の長さ寸法及び幅寸法、所定間隔、芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つを調整する。これにより、より効果的に、重量床衝撃音に対する遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。According to the panel floor structure described in the above (2) to (9), a mathematical formula corresponding to the property of the panel, the support position of the horizontal member, and the fixing method by the fixing member is used. And the length dimension and width dimension of the upper surface material and the lower surface material, the predetermined interval, the length dimension and width of the core material so that the primary natural frequencies f 1 to f 8 of the entire vibration system are 15 Hz to 45 Hz. At least one of the dimension and the plate thickness, and the arrangement interval between the core members is adjusted. Thereby, the panel floor structure excellent in the sound-insulating property with respect to a heavy floor impact sound can be provided more effectively.

上記(10)から(13)に記載のパネル床構造によれば、パネルの性質、横架材の支持位置、固定部材による固定の仕方に応じた数式を用いる。そして、部分振動系の1次固有振動数f〜f12が707Hz以上20000Hz以下となるように、上面材及び下面材の長さ寸法及び幅寸法、所定間隔、芯材の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つを調整する。これにより、より効果的に、重量床衝撃音に対する遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。According to the panel floor structure described in the above (10) to (13), a mathematical formula corresponding to the property of the panel, the support position of the horizontal member, and the fixing method by the fixing member is used. And the length dimension and the width dimension of the upper surface material and the lower surface material, the predetermined interval, the length dimension and the width of the core material so that the primary natural frequencies f 9 to f 12 of the partial vibration system are 707 Hz to 20000 Hz. At least one of the dimension and the plate thickness, and the arrangement interval between the core members is adjusted. Thereby, the panel floor structure excellent in the sound-insulating property with respect to a heavy floor impact sound can be provided more effectively.

上記(14)に記載のパネル床構造によれば、従来のパネル床構造全体の質量Mallと同程度で、かつ、全体の曲げ剛性EIallが大幅に低くなっているにも拘わらず、従来と同等又はそれ以上の遮音性を得ることが可能となる。さらに、パネル床構造の厚みも低減させることが可能となる。また、本発明を実現するにあたって、1次固有振動数fを45Hz以上とするために必要な最小質量に対する過度の質量Mallの増大を抑えることができる。これにより、可能なかぎり軽量化を図りつつ、遮音性に関して優れた効果を得ることが可能となる。
本パネル床構造では、重量を過度に増大させずに、遮音性を向上させることができるので、軽量で、遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。このように、パネル床構造を軽量にできる分、柱、梁、杭、基礎といった構造部材の数量を削減することができる。これにより、建築物全体の軽量化とコスト削減を図ることができ、合理的かつ経済的な構造設計をすることが可能となる。また、パネル床構造を薄くすることにより、建築物高さを低減でき、内装材、外装材の使用量の削減を図ることが可能となる。
According to the panel floor structure described in (14) above, the conventional panel floor structure has the same mass M all as that of the entire conventional panel floor structure, and the overall bending rigidity EI all is greatly reduced. It is possible to obtain a sound insulation property equivalent to or better than the above. Furthermore, the thickness of the panel floor structure can be reduced. Further, in realizing the present invention, it is possible to suppress an excessive increase in the mass M all with respect to the minimum mass necessary for setting the primary natural frequency f to 45 Hz or more. As a result, it is possible to obtain an excellent effect regarding sound insulation while reducing the weight as much as possible.
In this panel floor structure, since the sound insulation can be improved without excessively increasing the weight, it is possible to provide a panel floor structure that is lightweight and excellent in the sound insulation. In this way, the number of structural members such as columns, beams, piles, and foundations can be reduced by reducing the weight of the panel floor structure. Thereby, weight reduction and cost reduction of the whole building can be achieved, and a rational and economical structural design can be performed. Further, by reducing the panel floor structure, the height of the building can be reduced, and the amount of interior materials and exterior materials used can be reduced.

上記(15)に記載のパネル床構造によれば、芯材が上面平面部と傾斜部と下平面部とがこの順に連続して形成されている。これにより、上面材及び下面材の間の空間を所定の間隔に区切る場合、複数の芯材を用いずに、例えば1枚の板材を折り曲げることにより、空間を区切ることができる。これにより、簡易な構成で、遮音性に優れたパネル床構造を提供することができる。   According to the panel floor structure described in (15) above, the core member is formed such that the upper surface flat portion, the inclined portion, and the lower flat portion are successively formed in this order. Accordingly, when the space between the upper surface material and the lower surface material is divided at a predetermined interval, the space can be divided by, for example, bending one plate material without using a plurality of core materials. Thereby, the panel floor structure excellent in sound-insulating property can be provided with a simple configuration.

上記(16)に記載のパネル床構造によれば、空間内に吸音材を備えることにより、より効果的に遮音性を向上させることが可能となる。   According to the panel floor structure described in (16) above, it is possible to more effectively improve the sound insulation by providing the sound absorbing material in the space.

本発明の第1実施形態に係るパネル床構造を横架材に配設する前の状態について示す斜視図である。It is a perspective view shown about the state before arranging the panel floor structure concerning a 1st embodiment of the present invention in a horizontal member. 同パネル床構造を横架材に配設した後の状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state after arrange | positioning the panel floor structure to a horizontal member. 同パネル床構造の斜視図である。It is a perspective view of the panel floor structure. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. 同パネル床構造を適用した住宅の斜視図である。It is a perspective view of the house to which the panel floor structure is applied. 同パネル床構造を鉄骨造事務所ビルに適用した場合の斜視図である。It is a perspective view at the time of applying the panel floor structure to a steel structure office building. 従来と本発明とのパネル床構造の重量床衝撃音試験の試験結果について示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルである。It is a graph shown about the test result of the heavy floor impact sound test of the panel floor structure of the past and this invention, a horizontal axis is a frequency and a vertical axis is a sound pressure level. 本発明の第1実施形態に係るパネル床構造の重量床衝撃音試験の試験結果について示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルである。It is a graph shown about the test result of the heavy floor impact sound test of the panel floor structure which concerns on 1st Embodiment of this invention, A horizontal axis is a frequency and a vertical axis | shaft is a sound pressure level. 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。It is the model figure which modeled the panel floor structure. 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。It is the model figure which modeled the panel floor structure. 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。It is the model figure which modeled the panel floor structure. 同パネル床構造を4辺支持により横架材に配設する前の状態について示す斜視図である。It is a perspective view shown about the state before arrange | positioning the panel floor structure to a horizontal member by 4 side support. 同パネル床構造を配設した後の状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state after arrange | positioning the panel floor structure. 同パネル床構造を配設した後の状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state after arrange | positioning the panel floor structure. 全体振動系の境界条件について説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the boundary conditions of a whole vibration system. 全体振動系の他の境界条件について説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the other boundary conditions of a whole vibration system. 全体振動系の他の境界条件について説明するための側面図である。It is a side view for demonstrating the other boundary conditions of a whole vibration system. 第1実施形態に係るパネル床構造の部分振動系の境界条件について説明するための正面断面図である。It is a front sectional view for explaining boundary conditions of a partial vibration system of a panel floor structure concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係るパネル床構造の部分振動系の他の境界条件について説明するための正面断面図である。It is a front sectional view for explaining other boundary conditions of a partial vibration system of a panel floor structure concerning a 1st embodiment. 全体振動系の1次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the cross section which should be considered when determining the primary natural frequency of a whole vibration system. 全体振動系の1次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the cross section which should be considered when determining the primary natural frequency of a whole vibration system. 全体振動系の1次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the cross section which should be considered when determining the primary natural frequency of a whole vibration system. 全体振動系の1次固有振動数を決定するにあたって考慮すべき断面を説明するための模式的な斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the cross section which should be considered when determining the primary natural frequency of a whole vibration system. 第2実施形態のパネル床構造の斜視図である。It is a perspective view of the panel floor structure of 2nd Embodiment. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。It is the model figure which modeled the panel floor structure. 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。It is the model figure which modeled the panel floor structure. 同パネル床構造をモデル化したモデル図である。It is the model figure which modeled the panel floor structure. 同パネル床構造の部分振動系の境界条件について説明するための正面断面図である。It is front sectional drawing for demonstrating the boundary condition of the partial vibration system of the panel floor structure. 同パネル床構造の部分振動系の他の境界条件について説明するための正面断面図である。It is a front sectional view for explaining other boundary conditions of the partial vibration system of the panel floor structure. 第3実施形態に係るパネル床構造の斜視図である。It is a perspective view of the panel floor structure concerning a 3rd embodiment. 同パネル構造体の正面図である。It is a front view of the panel structure. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. 第4実施形態に係るパネル床構造の一部切欠斜視図である。It is a partially cutaway perspective view of the panel floor structure concerning a 4th embodiment. 同パネル床構造の断面図である。It is sectional drawing of the panel floor structure. 重量床衝撃音試験の試験結果について示すグラフであり、横軸を周波数、縦軸を音圧レベルとしたものである。It is a graph shown about the test result of a heavy floor impact sound test, a horizontal axis is frequency and a vertical axis is a sound pressure level. 従来技術に係るパネル床構造の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the panel floor structure concerning a prior art. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. パネル床構造全体の質量、曲げ剛性と上面材等の質量、曲げ剛性との関係について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between the mass of the whole panel floor structure, bending rigidity, the mass of an upper surface material, etc., and bending rigidity. 第5実施形態のパネル床構造を複数の横架材上に配設する前の状態について示す斜視図である。It is a perspective view shown about the state before arranging the panel floor structure of a 5th embodiment on a plurality of horizontal members. 同パネル床構造の断面図である。It is sectional drawing of the panel floor structure. 第5実施形態のパネル床構造の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the panel floor structure of 5th Embodiment. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. 第6実施形態のパネル床構造の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the panel floor structure of 6th Embodiment. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. 第7実施形態に係るパネル床構造の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the panel floor structure concerning 7th Embodiment. 同パネル床構造を構成するパネル構成部材の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the panel structural member which comprises the panel floor structure. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. 第8実施形態に係るパネル床構造の構成を示す一部切欠斜視図である。It is a partially notched perspective view which shows the structure of the panel floor structure concerning 8th Embodiment. 同パネル床構造の正面断面図である。It is front sectional drawing of the panel floor structure. 重量床衝撃音試験の結果を示す図である。It is a figure which shows the result of a heavy floor impact sound test.

以下、本発明を実施するための一実施形態として、建築構造物の床に適用されるパネル床構造について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, as one embodiment for carrying out the present invention, a panel floor structure applied to a floor of a building structure will be described in detail with reference to the drawings.

まず、本発明を適用したパネル床構造の第1実施形態について説明する。   First, a first embodiment of a panel floor structure to which the present invention is applied will be described.

図1Aは、第1実施形態のパネル床構造1を複数の横架材71に配設する前の状態について示す斜視図である。図1Bは、配設した後の状態を示す側面図である。また、図2Aは、第1実施形態のパネル床構造1の斜視図であり、図2Bは、その正面断面図である。図3Aは、本実施形態のパネル床構造1を住宅(建築構造物)の床に適用した場合の図を示している。この住宅の1階の床及び2階の床に本発実施形態のパネル床構造1が用いられている。
また、図3Bは、本実施形態のパネル床構造1を例えば、5階建ての鉄骨造事務所ビルに適用した場合の斜視図である。この鉄骨造の各階の床には、本発実施形態のパネル床構造1が用いられている。
FIG. 1A is a perspective view showing a state before the panel floor structure 1 of the first embodiment is arranged on a plurality of horizontal members 71. FIG. FIG. 1B is a side view showing a state after the arrangement. Moreover, FIG. 2A is a perspective view of the panel floor structure 1 of 1st Embodiment, FIG. 2B is the front sectional drawing. FIG. 3A shows a diagram when the panel floor structure 1 of the present embodiment is applied to the floor of a house (building structure). The panel floor structure 1 of the present embodiment is used on the first floor and the second floor of this house.
FIG. 3B is a perspective view when the panel floor structure 1 of the present embodiment is applied to, for example, a five-story steel structure office building. The panel floor structure 1 of the present embodiment is used for the floor of each floor of this steel structure.

本実施形態に係るパネル床構造1は、図1Aに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材71によって構成される床下構造7に配設可能なパネル体として構成されている。横架材71は、建築構造物における水平方向に延長されて架け渡される骨組である。このような横架材71によって構成される床下構造7は、その上にパネル床構造1のような床材が配設されている。床下構造7は、この他に、図6Aに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材71と、それらの複数の横架材71と交差するように一方向と直交する方向に間隔を空けて配置される複数の横架材71とによってグリッド状に組んで構成される場合がある。すなわち、4辺支持構造である。パネル床構造1は、各横架材71に対して、例えば、ビス、ボルト等の固定金具81によって固定されて用いられるが、その横架材71に対する固定手段は公知のものであれば特に限定するものではない。   As shown in FIG. 1A, the panel floor structure 1 according to the present embodiment is a panel that can be disposed on the underfloor structure 7 constituted by a plurality of horizontal members 71 that are disposed substantially in parallel at intervals in one direction. It is structured as a body. The horizontal member 71 is a framework that is extended and bridged in the horizontal direction in the building structure. In the underfloor structure 7 constituted by such a horizontal member 71, a floor material such as the panel floor structure 1 is disposed thereon. In addition to this, as shown in FIG. 6A, the underfloor structure 7 intersects with a plurality of horizontal members 71 arranged substantially in parallel with an interval in one direction, and the plurality of horizontal members 71. There is a case where a plurality of horizontal members 71 arranged at intervals in a direction orthogonal to one direction are assembled in a grid shape. That is, it is a four-sided support structure. The panel floor structure 1 is used by being fixed to each horizontal member 71 by, for example, a fixing bracket 81 such as a screw or a bolt, but the fixing means for the horizontal member 71 is particularly limited as long as it is known. Not what you want.

この床下構造7の横架材71は、建築構造物の骨組として用いられる角形鋼、H型鋼等の棒状部材から構成され、例えば、事務所ビルや集合住宅等の鉄骨造の建築構造物に適用される場合、大梁や少梁が適用される。また、戸建住宅等の木造建築物やスチールハウスに適用される場合、大引きや根太、野縁や野縁受け等が適用される。また、横架材71は、鉛直面と略平行に配設した面材上に配置される棒状部材として構成されていてもよい。また、横架材71は、前記の面材の上端部によって構成されていてもよい。   The horizontal member 71 of the underfloor structure 7 is composed of a rod-shaped member such as a square steel and an H-shaped steel used as a framework of a building structure, and is applied to a steel building structure such as an office building or an apartment house, for example. Large beams and small beams are applied when done. In addition, when applied to a wooden building such as a detached house or a steel house, an overdraw, joist, a field edge, a field edge holder, or the like is applied. Further, the horizontal member 71 may be configured as a rod-shaped member that is disposed on a surface member disposed substantially parallel to the vertical surface. Moreover, the horizontal member 71 may be comprised by the upper end part of the said face material.

本実施形態に係るパネル床構造1は、図2A及び図2Bに示すように、互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材11及び下面材13と、これら上面材11及び下面材12間を連結して中空空間(空間)19を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材15とを備えている。この芯材15は、その上下端が上面材11及び下面材13に連結されることによって、幅方向Xに上面材11及び下面材13との間の中空空間19を仕切り、一つ又は複数の中空空間19に分けている。第1実施形態においては、芯材15によって幅方向Xに複数の中空空間19に仕切られている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, the panel floor structure 1 according to the present embodiment includes an upper surface material 11 and a lower surface material 13 that are arranged substantially parallel to each other at a predetermined interval, and the upper surface material 11 and the lower surface material 12. And at least a pair of steel core members 15 that are connected to form a hollow space (space) 19. The core material 15 has upper and lower ends connected to the upper surface material 11 and the lower surface material 13, thereby partitioning the hollow space 19 between the upper surface material 11 and the lower surface material 13 in the width direction X. It is divided into hollow spaces 19. In the first embodiment, the core material 15 partitions the plurality of hollow spaces 19 in the width direction X.

上面材11は、いわゆる床下地板としての役割を担うものであり、上面材11の表面には、化粧合板等が取り付けられていてもよい。下面材13は、いわゆる天井板としての役割を担うものであるが、別途天井板の機能を有するものを下面材13の下方空間に設けてもよいのは勿論である。上面材11及び下面材13は、後述するような所定の寸法からなる鋼製の板材から構成される。   The upper surface material 11 plays a role as a so-called floor base plate, and a decorative plywood or the like may be attached to the surface of the upper surface material 11. The lower surface material 13 plays a role as a so-called ceiling plate, but it is needless to say that another material having the function of the ceiling plate may be provided in the lower space of the lower surface material 13. The upper surface material 11 and the lower surface material 13 are made of a steel plate material having predetermined dimensions as described later.

芯材15は、図2Aに示すように、パネル床構造1の長さ方向(奥行方向)Yに延長された形状の鋼板、形鋼等から構成されており、第1実施形態においては、複数の溝形鋼から構成されている。この溝形鋼で構成された芯材15は、ウェブ31とウェブ31の上端及び下端から略直交方向に折り曲げられた上フランジ33及び下フランジ35とを備えている。芯材15は、上面材11及び下面材13に対して、その上下端の上フランジ33及び下フランジ35を当接させた状態で、ねじ、リベット等の固定金具(固定部材)84,85や、溶接によって固定されて接続されている。第1実施形態においては、一つの芯材15の上フランジ33及び下フランジ35が上面材11や下面材13に対して長さ方向Yに間隔を空けた複数箇所で固定金具84,85によって固定されている。具体的には、一箇所につき一つの固定金具84,85によって、上フランジ33及び下フランジ35が上面材11や下面材13に固定されて接続されている。   As shown in FIG. 2A, the core material 15 is composed of a steel plate, a shape steel, or the like having a shape extended in the length direction (depth direction) Y of the panel floor structure 1. In the first embodiment, the core material 15 includes a plurality of core materials 15. It is comprised from the channel steel. The core material 15 made of the channel steel includes a web 31 and an upper flange 33 and a lower flange 35 that are bent in a substantially orthogonal direction from the upper end and the lower end of the web 31. The core material 15 is made up of fixing brackets (fixing members) 84, 85 such as screws and rivets in a state where the upper flange 33 and the lower flange 35 of the upper and lower ends thereof are in contact with the upper surface material 11 and the lower surface material 13. Fixed and connected by welding. In the first embodiment, the upper flange 33 and the lower flange 35 of one core member 15 are fixed to the upper surface material 11 and the lower surface material 13 by fixing brackets 84 and 85 at a plurality of positions spaced in the length direction Y. Has been. Specifically, the upper flange 33 and the lower flange 35 are fixed and connected to the upper surface material 11 and the lower surface material 13 by one fixing bracket 84 and 85 at one place.

第1実施形態における芯材15は、図2Aに示すように、パネル床構造1の幅方向Xに間隔をおいて複数に亘って配置されている。これによって、上面材11、下面材13及び芯材15によって囲まれた中空空間19がパネル床構造1の幅方向Xに複数に亘って設けられることになる。   As shown in FIG. 2A, the core material 15 in the first embodiment is arranged in a plural number at intervals in the width direction X of the panel floor structure 1. As a result, a plurality of hollow spaces 19 surrounded by the upper surface material 11, the lower surface material 13 and the core material 15 are provided in the width direction X of the panel floor structure 1.

また、第1実施形態におけるパネル床構造1は、図1Aに示すように、長さ方向の両側の開口を塞ぐように、板材からなる端板16が取り付けられている。この端板16は、例えば、溶接やねじ等の固定金具によって上面材11、下面材13に対して接続されるものである。第1実施形態におけるパネル床構造1では、上面材11と下面材13とがそれぞれ端板16に対して溶接によって接続されている。この端板16は、本実施形態において必須の構成となるものではない。   Moreover, the panel floor structure 1 in 1st Embodiment is attached with the end plate 16 which consists of board | plate materials so that the opening of the both sides of a length direction may be block | closed, as shown to FIG. 1A. The end plate 16 is connected to the upper surface material 11 and the lower surface material 13 by fixing metal fittings such as welding and screws. In the panel floor structure 1 in the first embodiment, the upper surface material 11 and the lower surface material 13 are connected to the end plate 16 by welding. The end plate 16 is not an essential component in the present embodiment.

第1実施形態におけるパネル床構造1は、図1Aに示すように、横架材71により支持されている。この横架材71は、上面材11、下面材13及び芯材15によって構成される全体振動系21の長さ方向(Y)に間隔をあけて下面材13の2つの端辺13a,13bに沿って延在して配置されている。下面材13の幅方向(X)の端辺13c,13dは、横架材71によって支持されていない。すなわち、パネル床構造1は、2辺支持構造である。また、第1実施形態におけるパネル床構造1は、図1Bに示すように、横架材71に対して下面材13のみがビス等の固定金具81によって固定されている。   The panel floor structure 1 in 1st Embodiment is supported by the horizontal member 71, as shown to FIG. 1A. The horizontal member 71 is formed on the two end sides 13 a and 13 b of the lower surface member 13 with an interval in the length direction (Y) of the entire vibration system 21 constituted by the upper surface material 11, the lower surface material 13 and the core material 15. It is arranged extending along. The end sides 13 c and 13 d in the width direction (X) of the lower surface member 13 are not supported by the horizontal member 71. That is, the panel floor structure 1 is a two-side support structure. Further, in the panel floor structure 1 in the first embodiment, as shown in FIG. 1B, only the lower surface member 13 is fixed to the horizontal member 71 by a fixing bracket 81 such as a screw.

第1実施形態における芯材15は、溝形鋼の他に、I形鋼、リップ溝形鋼、山形鋼、箱形鋼等の各種断面形状をもつ形鋼や、平板状の鋼板から構成されていてもよい。   The core material 15 in 1st Embodiment is comprised from the shape steel which has various cross-sectional shapes, such as I-shape steel, a lip groove shape steel, an angle steel, a box-shape steel, and a flat steel plate other than a groove shape steel. It may be.

本実施形態では、上面材11及び下面材13の長さ寸法及び幅寸法、上面材11と下面材13との間隔(所定間隔)、芯材15の長さ寸法及び幅寸法及び板厚、さらには各芯材15間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記(A)及び下記(B)を満たすように調整されている。
(A)上面材11、下面材13及び芯材15により構成された全体振動系21の1次固有振動数が15Hz以上45Hz以下である。
(B)上面材11、下面材13、あるいは、芯材15それぞれの部分振動系22の1次固有振動数が707Hz以上20000Hz以下である。
In the present embodiment, the length dimension and width dimension of the upper surface material 11 and the lower surface material 13, the interval (predetermined interval) between the upper surface material 11 and the lower surface material 13, the length dimension and width dimension and plate thickness of the core material 15, Is adjusted so that at least one of the arrangement intervals between the cores 15 satisfies the following (A) and (B).
(A) The primary natural frequency of the entire vibration system 21 constituted by the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 is 15 Hz or more and 45 Hz or less.
(B) The primary natural frequency of each of the partial vibration systems 22 of the upper surface material 11, the lower surface material 13, or the core material 15 is 707 Hz or more and 20000 Hz or less.

ここで、図1B、図2A及び図2Bに示す上面材11及び下面材13の長さ寸法l、幅寸法l、板厚t、上面材11と下面材13との間隔(所定間隔)b、芯材15の長さ寸法a、板厚t、さらには各芯材15間の配置間隔bが、従来のように、調整されていない場合について説明する。この構成の場合、図4Aに示すように、建築構造物におけるパネル床構造の重量床衝撃音の評価範囲である45Hzを超えて、707Hz未満の範囲に2つのピークが発生する。これらのピークは、遮音等級評価曲線より音圧レベルの高いピークであるため、遮音性が低下したパネル床構造となる。低周波数側のピークは、全体振動系(上面材、下面材、及び、芯材)によって発生し、高周波側のピークは、部分振動系(上面材、下面材、あるいは、芯材)によって発生する。
そこで、本実施形態では、図4Bの矢印Q1に示すように、全体振動系の固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外となり、かつ、矢印Q2に示すように、部分振動系の固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外となるように、上記各部材の寸法を調整した。
Here, the length dimension l 1 , the width dimension l 2 , the plate thickness t 4 of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 shown in FIG. 1B, FIG. 2A and FIG. ) The case where b 5 , the length dimension a 5 of the core material 15, the plate thickness t 5 , and the arrangement interval b 4 between the core materials 15 are not adjusted as in the prior art will be described. In the case of this configuration, as shown in FIG. 4A, two peaks occur in a range exceeding 45 Hz which is an evaluation range of heavy floor impact sound of the panel floor structure in the building structure and less than 707 Hz. Since these peaks are peaks whose sound pressure level is higher than the sound insulation grade evaluation curve, a panel floor structure with reduced sound insulation is obtained. The peak on the low frequency side is generated by the entire vibration system (upper surface material, lower surface material and core material), and the peak on the high frequency side is generated by the partial vibration system (upper surface material, lower surface material or core material). .
Therefore, in the present embodiment, the natural frequency of the entire vibration system is outside the evaluation range of the heavy floor impact sound as indicated by an arrow Q1 in FIG. 4B, and the natural vibration of the partial vibration system is indicated as indicated by an arrow Q2. The dimension of each member was adjusted so that the number was out of the evaluation range of the heavy floor impact sound.

次に、本実施形態において重要となる、パネル床構造1の上面材11、下面材13及び芯材15の寸法について説明する。本実施形態においては、下記のような考え方に基づき、上面材11、下面材13及び芯材15の寸法が調整されている。   Next, the dimensions of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 of the panel floor structure 1 that are important in the present embodiment will be described. In the present embodiment, the dimensions of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 are adjusted based on the following concept.

図5Aは、第1実施形態に係るパネル床構造1をモデル化したモデル図を示すものである。このモデル図においては、上面材11及び下面材13が、溝形鋼等の複数の芯材15によって図中の白丸で示す接続部17で接続されている。   FIG. 5A shows a model diagram obtained by modeling the panel floor structure 1 according to the first embodiment. In this model diagram, an upper surface material 11 and a lower surface material 13 are connected by a plurality of core materials 15 such as channel steel at connecting portions 17 indicated by white circles in the drawing.

パネル床構造1上の人の歩行や、パネル床構造1上への物の落下等した場合、これに起因して、パネル床構造1の全体及び一部がその板厚方向に振動する。パネル床構造1の下階側にまでその振動が空気を介して伝達される。   When a person walks on the panel floor structure 1 or an object falls on the panel floor structure 1, the entire and part of the panel floor structure 1 vibrates in the thickness direction. The vibration is transmitted to the lower floor side of the panel floor structure 1 via air.

ここで、パネル床構造1の振動の発生の原因となる振動源としては、全体振動系21と、部分振動系22とが挙げられる。全体振動系21は、図5Aに示すような、上面材11、下面材13及び芯材15が一体となって振動し、パネル床構造1全体から構成される薄板状構造である。部分振動系22は、図5B、図5Cに示すような、パネル床構造1の一部である上面材11、下面材13、あるいは、芯材15のそれぞれによって構成されており、上面材11及び下面材13と芯材15との接続部17においてその両端を支持された薄板状構造の第1部分振動系23及び第2部分振動系25を備えている。第1部分振動系23は、上面材11、あるいは、下面材13によって構成されており、第2部分振動系25は芯材15によって構成されている。
また、パネル構造体10は、上面材11と下面材13と芯材15とを備えている。
Here, examples of the vibration source that causes the generation of the vibration of the panel floor structure 1 include the entire vibration system 21 and the partial vibration system 22. The overall vibration system 21 is a thin plate-like structure constituted by the entire panel floor structure 1 as shown in FIG. The partial vibration system 22 is composed of an upper surface material 11, a lower surface material 13, or a core material 15 that are part of the panel floor structure 1 as shown in FIGS. 5B and 5C. A connecting portion 17 between the lower surface member 13 and the core member 15 includes a first partial vibration system 23 and a second partial vibration system 25 having a thin plate structure supported at both ends thereof. The first partial vibration system 23 is configured by the upper surface material 11 or the lower surface material 13, and the second partial vibration system 25 is configured by the core material 15.
The panel structure 10 includes an upper surface material 11, a lower surface material 13, and a core material 15.

これら各振動系は、それぞれの固有振動数に応じた振動数で振動することになる。ここで、本実施形態においては、所定式に基づいて決定されるこれらの各振動系の1次固有振動数が所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。具体的には、全体振動系21の寸法は、後述の式(2)、(4)、(6)、(8)、(10)、(12)、(14)、(16)に基づき決定される1次固有振動数f〜fが15Hz以上45Hz以下となるように調整されており、第1部分振動系23及び第2部分振動系25の寸法は、後述の式(17)〜(20)に基づき決定される1次固有振動数f〜f12が707Hz以上となるように調整されている。即ち、全体振動系21の寸法は、所定式に基づいて決定される1次固有振動数が15Hz以上45Hz以下となるように調整され、第1部分振動系23及び第2部分振動系25の寸法は、所定式に基づいて決定される1次固有振動数が707Hz以上20000Hz以下となるように調整されている。Each of these vibration systems vibrates at a frequency corresponding to each natural frequency. Here, in this embodiment, the dimensions of each vibration system are adjusted so that the primary natural frequency of each vibration system determined based on a predetermined formula falls within a predetermined range. Specifically, the dimensions of the whole vibration system 21 are determined based on the following formulas (2), (4), (6), (8), (10), (12), (14), and (16). The primary natural frequencies f 1 to f 8 are adjusted so as to be 15 Hz or more and 45 Hz or less, and the dimensions of the first partial vibration system 23 and the second partial vibration system 25 are the following expressions (17) to (17): The primary natural frequencies f 9 to f 12 determined based on (20) are adjusted to be 707 Hz or higher. That is, the dimensions of the whole vibration system 21 are adjusted so that the primary natural frequency determined based on the predetermined formula is 15 Hz or more and 45 Hz or less, and the dimensions of the first partial vibration system 23 and the second partial vibration system 25 are adjusted. Is adjusted so that the primary natural frequency determined based on the predetermined formula is 707 Hz or more and 20000 Hz or less.

1次固有振動数を15Hz以上とした理由は、15Hz未満であると人間にとって不快なものとして知覚される不快振動が発生するので、これを避けるためである。また、20000Hz以上の振動数は、人間にとって知覚される限界の振動数であるので、上限値を20000Hz以下とする。カーペット等の仕上げ材を設置することによって振動数を抑えることができるため、上限値は8000Hz以下であっても良い。
また、1次固有振動数を45Hz以下若しくは707Hz以上とした理由は、以下の二点にある。第1に、45Hzを超えて707Hz未満の振動数の範囲が重量床衝撃音の評価範囲であり、この範囲内の振動数であると人間にとって不快なものとして知覚される不快振動が発生するので、これを避けるためである。第2に、707Hz以上の範囲の振動数については、カーペット等の仕上げ材を設置することによって比較的容易に性能を改善できるためである。
The reason why the primary natural frequency is set to 15 Hz or more is to avoid unpleasant vibration perceived as unpleasant for human beings if it is less than 15 Hz. Moreover, since the frequency of 20000 Hz or more is a limit frequency perceived by humans, the upper limit value is set to 20000 Hz or less. Since the frequency can be suppressed by installing a finishing material such as a carpet, the upper limit may be 8000 Hz or less.
The reason why the primary natural frequency is 45 Hz or less or 707 Hz or more is as follows. First, the range of frequencies exceeding 45 Hz and less than 707 Hz is the evaluation range of the heavy floor impact sound. If the frequency is within this range, unpleasant vibration perceived as unpleasant for humans is generated. This is to avoid this. Secondly, for frequencies in the range of 707 Hz or higher, performance can be improved relatively easily by installing a finishing material such as carpet.

重量床衝撃音の評価範囲は、中心周波数を63Hzとする周波数帯域の下限値から中心周波数を500Hzとする周波数帯域の上限値までの範囲で存在している。中心周波数を63Hzとする周波数帯域の下限値は、一つ下位の周波数帯域である中心周波数を31.5Hzとする周波数帯域の上限値でもあるので31.5Hz×√2により算出される。また、中心周波数を500Hzとする周波数帯域の上限値は、500Hz×√2により算出される。これらに基づき、各振動系の1次固有振動数が45Hz超えて707Hz未満の範囲の周波数に含まれないようにしている。   The evaluation range of the heavy floor impact sound exists in the range from the lower limit value of the frequency band where the center frequency is 63 Hz to the upper limit value of the frequency band where the center frequency is 500 Hz. The lower limit value of the frequency band where the center frequency is 63 Hz is also the upper limit value of the frequency band where the center frequency which is one lower frequency band is 31.5 Hz, and is calculated by 31.5 Hz × √2. Further, the upper limit value of the frequency band where the center frequency is 500 Hz is calculated by 500 Hz × √2. Based on these, the primary natural frequency of each vibration system is not included in a frequency in the range of more than 45 Hz and less than 707 Hz.

各振動系の固有振動数のうち、2次以降の固有振動数については、1次固有振動数と比較して振幅が小さくなり、隣接する振動モードの腹が逆位相で振動して音響放射効率が低いと考えられる。このため、本実施形態においては各振動系の1次固有振動数のみを考慮して各寸法を調整している。   Of the natural frequencies of each vibration system, the secondary and subsequent natural frequencies have smaller amplitudes than the primary natural frequencies, and the antinodes of adjacent vibration modes vibrate in opposite phases, resulting in acoustic radiation efficiency. Is considered low. For this reason, in this embodiment, each dimension is adjusted in consideration of only the primary natural frequency of each vibration system.

次に、本実施形態において各振動系の寸法調整に用いられる数式について説明する。   Next, mathematical formulas used for dimension adjustment of each vibration system in the present embodiment will be described.

各振動系のような平板状の連続体の曲げ振動の固有振動数は、各振動系の厚み等の寸法やヤング率、密度等の物性値、更には断面二次モーメントのような断面特性値から表される後述するような数式(2)、(4)、(6)、(8)、(10)、(12)、(14)、(16)〜(20)に基づき求められる。これらの数式のうち、数式(2)〜(16)は、全体振動系21の1次固有振動数を求める数式であり、その全体振動系21の周端の4辺に関する境界条件と、その幅方向及び長さ方向の変形特性とに応じて使い分ける。また、数式(17)〜(20)は、部分振動系23、25の1次固有振動数を求める数式であり、その部分振動系23、25の周端の4辺に関する境界条件に応じて使い分ける。   The natural frequency of bending vibration of a plate-like continuum such as each vibration system is the property of each vibration system such as thickness, physical properties such as Young's modulus and density, and cross-section characteristic values such as cross-sectional second moment. (2), (4), (6), (8), (10), (12), (14), (16) to (20). Among these mathematical formulas, the mathematical formulas (2) to (16) are mathematical formulas for obtaining the primary natural frequency of the whole vibration system 21, boundary conditions regarding the four sides at the peripheral edge of the whole vibration system 21, and their widths. Use properly according to the deformation characteristics in the direction and length. Equations (17) to (20) are equations for obtaining the primary natural frequencies of the partial vibration systems 23 and 25, and are used properly according to the boundary conditions regarding the four sides of the peripheral ends of the partial vibration systems 23 and 25. .

ここでいう全体振動系21は、その全体振動系21の周端の4辺に関して、対向する2辺のみが横架材71によって支持されているか、あるいは、総ての4辺が横架材71によって支持されているかによって分類され、使用される1次固有振動数の数式が異なる。すなわち、図1Aにおいては、全体振動系21としてのパネル構造体10の周端の4辺のうち、対向する2辺のみが横架材71によって支持されている例を示している。一方、図6Aにおいては、全体振動系21としてのパネル構造体10の周端の4辺のうち、総ての4辺が横架材71によって支持されている例を示している。   As for the whole vibration system 21 here, with respect to the four sides at the peripheral edge of the whole vibration system 21, only two opposite sides are supported by the horizontal member 71, or all four sides are supported by the horizontal member 71. Depending on whether it is supported by the equation, the mathematical expression of the primary natural frequency used is different. That is, FIG. 1A shows an example in which only two opposite sides of the four sides at the peripheral edge of the panel structure 10 as the entire vibration system 21 are supported by the horizontal member 71. On the other hand, FIG. 6A shows an example in which all four sides of the four sides at the peripheral edge of the panel structure 10 as the entire vibration system 21 are supported by the horizontal member 71.

また、全体振動系21は、その全体振動系21の周端の4辺における横架材71による支持条件が、ピン支持であるか、あるいは、固定支持であるかによって更に分類され、使用される1次固有振動数の数式が異なる。ピン支持は、図7Aに示すように、パネル構造体10の下面材13のみが横架材71に対してボルト等の固定金具81により接続されている。ピン支持の場合、その接続部17においてパネル構造体10の回転がある程度許容されている。   The total vibration system 21 is further classified and used depending on whether the support condition by the horizontal member 71 on the four sides of the peripheral end of the total vibration system 21 is pin support or fixed support. The mathematical expression of the primary natural frequency is different. As shown in FIG. 7A, the pin support is such that only the lower surface member 13 of the panel structure 10 is connected to the horizontal member 71 by a fixing bracket 81 such as a bolt. In the case of pin support, the panel structure 10 is allowed to rotate to some extent at the connecting portion 17.

固定支持は、上面材11及び下面材13の両方を横架材71に固定する固定部材を備えている。具体的には、例えば、図7Bに示すように、パネル構造体10がその上面材11及び下面材13を貫通するボルト等の固定金具(固定部材)80によって横架材71に対して接続されて、その接続部17においてパネル構造体10の回転が拘束されている。固定支持の場合の他の例としては、例えば、図7Cに示すような例が挙げられる。これは、下面材13のみが横架材71に固定されており、上面材11と他部材とを固定する他の固定部材を備えている。この例では、パネル構造体10をその長さ方向Yに複数連続して配設したうえで、各パネル構造体10の下面材13のみを横架材71に対して固定金具81により接続する。更に、互いに隣接するパネル構造体10の隣接する上面材(他部材)11同士に跨る板状部材83を当接させて、その上面材11と板状部材83とを固定金具(他の固定部材)82により接続する。これにより、接続部17においてパネル構造体10の回転が拘束されている。   The fixed support includes a fixing member that fixes both the upper surface material 11 and the lower surface material 13 to the horizontal member 71. Specifically, for example, as shown in FIG. 7B, the panel structure 10 is connected to the horizontal member 71 by a fixing bracket (fixing member) 80 such as a bolt that penetrates the upper surface material 11 and the lower surface material 13. Thus, the rotation of the panel structure 10 is restricted at the connecting portion 17. As another example in the case of fixed support, for example, an example as shown in FIG. 7C can be given. Only the lower surface member 13 is fixed to the horizontal member 71 and includes another fixing member that fixes the upper surface member 11 and another member. In this example, after a plurality of panel structures 10 are continuously arranged in the length direction Y, only the lower surface member 13 of each panel structure 10 is connected to the horizontal member 71 by a fixing bracket 81. Furthermore, the plate-like member 83 straddling the adjacent upper surface materials (other members) 11 of the panel structures 10 adjacent to each other is brought into contact with each other, and the upper surface material 11 and the plate-like member 83 are fixed to the fixing bracket (other fixing member). ) 82 to connect. Thereby, rotation of the panel structure 10 is restrained in the connection part 17.

全体振動系21は、幅方向X及び長さ方向Yの変形特性が異方性を有しているか、あるいは、等方性を有しているかで分類される。ここでいう異方性とは、パネル構造体10の面内の直交する2方向である幅方向Xと長さ方向Yとでの変形特性が異なり、等方性とは、幅方向Xと長さ方向Yとでの変形特性が同じである。具体的には、等方性を有するパネル構造体10とは、幅方向Xと長さ方向Yにおいて、それぞれの方向のヤング係数をEx、Ey、断面2次モーメントをIx、Iyとする場合、Ex・Ix=Ey・Iy・・・(1)(前述した数式(3)、(9)、(11)も同じである)を満たす場合のことをいい、異方性を有するパネル構造体10とは、Ex・Ix≠Ey・Iy・・・(5)(前述した数式(7)、(13)、(15)も同じである)を満たす場合のことをいう。   The whole vibration system 21 is classified according to whether the deformation characteristics in the width direction X and the length direction Y are anisotropic or isotropic. The anisotropy here is different in the deformation characteristics in the width direction X and the length direction Y, which are two orthogonal directions in the plane of the panel structure 10, and isotropic is the width direction X and the length. The deformation characteristics in the vertical direction Y are the same. Specifically, the panel structure 10 having an isotropic property is that, in the width direction X and the length direction Y, the Young's modulus in each direction is Ex, Ey, and the cross-sectional secondary moment is Ix, Iy. Ex · Ix = Ey · Iy (1) (the above formulas (3), (9), and (11) are also the same) is satisfied, and the panel structure 10 having anisotropy Is the case where Ex · Ix ≠ Ey · Iy (5) (the above formulas (7), (13), and (15) are also the same) is satisfied.

部分振動系23、25は、その周端の4辺の上面材11等の他部材による支持条件が、ピン支持であるか、あるいは、固定支持であるかによって分類され、使用される1次固有振動数の数式が異なる。ピン支持は、図8Aに示すように、芯材15と上面材11との接触部17に、上面材11及び芯材15を固定する固定金具(第1芯材固定部材)84と、芯材15と下面材13との接触部17に、下面材13及び芯材15を固定する固定金具(第2芯材固定部材)85とを備えている。すなわち、一つの芯材15が上面材11や下面材13に対して一箇所につき一つの固定金具84,85で接続されている。ピン支持の場合、その接続部17において上面材11、下面材13、芯材15の回転がある程度許容される。
固定支持は、図8Bに示すように、芯材15と上面材11との接触部17に複数の固定金具84を備え、芯材15と下面材13との接触部17に複数の固定金具85を備えている。すなわち、一つの芯材15が上面材11や下面材13に対して一箇所につき二つ以上の固定金具84,85で接続されている。固定支持の場合、その接続部17において上面材11、下面材13、芯材15の回転が拘束される。
The partial vibration systems 23 and 25 are classified according to whether the support conditions by other members such as the upper surface material 11 on the four sides of the peripheral edge are pin support or fixed support, and are used for the primary inherent. The frequency formula is different. As shown in FIG. 8A, the pin support includes a fixing bracket (first core material fixing member) 84 for fixing the upper surface material 11 and the core material 15 to the contact portion 17 between the core material 15 and the upper surface material 11, and the core material. A fixing bracket (second core material fixing member) 85 that fixes the lower surface material 13 and the core material 15 is provided at a contact portion 17 between the lower surface material 13 and the lower surface material 13. That is, one core member 15 is connected to the upper surface member 11 and the lower surface member 13 by one fixing bracket 84 and 85 at one place. In the case of pin support, rotation of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 is allowed to some extent at the connection portion 17.
As shown in FIG. 8B, the fixed support includes a plurality of fixing brackets 84 at the contact portion 17 between the core material 15 and the upper surface material 11, and a plurality of fixing brackets 85 at the contact portion 17 between the core material 15 and the lower surface material 13. It has. That is, one core member 15 is connected to the upper surface member 11 and the lower surface member 13 by two or more fixing brackets 84 and 85 at one place. In the case of fixed support, rotation of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 is restrained at the connection portion 17.

全体振動系21としてのパネル構造体10が等方性を有しており、その周端の4辺のうち対向する2辺のみが横架材71に対してピン支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(2)を満たす。

Figure 0004880087
: パネル構造体(全体振動系)10のヤング係数(N/mm
: 横架材71の延長方向に平行な鉛直断面における断面2次モーメント(mm
ρ : パネル構造体(全体振動系)10の密度(kg/m
: 横架材71の延長方向に平行な鉛直断面の断面積(mm
: 幅方向、あるいは、長さ方向における横架材71の配置間隔(mm)
本実施形態では、lは、図1Bに示すように、長さ方向に配置された横架材71の配置間隔である。When the panel structure 10 as the entire vibration system 21 is isotropic and only two opposite sides of the four sides of the peripheral edge are pin-supported with respect to the horizontal member 71, the entire The primary natural frequency f 1 of the vibration system 21 satisfies the following formula (2).
Figure 0004880087
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of panel structure (whole vibration system) 10
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member 71
ρ 1 : density of panel structure (whole vibration system) 10 (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area of a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member 71 (mm 2 )
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member 71 in the width direction or the length direction
In the present embodiment, l 1 is an arrangement interval of the horizontal members 71 arranged in the length direction as shown in FIG. 1B.

全体振動系21としてのパネル構造体10が等方性を有しており、その周端の4辺の総てが横架材71に対してピン支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(4)を満たす。

Figure 0004880087
: パネル構造体(全体振動系)10のヤング係数(N/mm
: パネル構造体(全体振動系)10の長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ν : パネル構造体(全体振動系)10のポワソン比
ρ : パネル構造体(全体振動系)10の密度(kg/m
: 横架材71の延長方向に平行な鉛直断面の断面積(mm
: 長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)When the panel structure 10 as the entire vibration system 21 is isotropic, and all four sides of the peripheral end thereof are pin-supported with respect to the horizontal member 71, the entire vibration system 21 the primary natural frequency f 2 satisfies the equation (4) below.
Figure 0004880087
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of panel structure (whole vibration system) 10
I 1 : Sectional moment of inertia (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the panel structure (overall vibration system) 10
ν 1 : Poisson's ratio of panel structure (whole vibration system) 10 ρ 1 : density of panel structure (whole vibration system) 10 (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area of a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member 71 (mm 2 )
l 1 : Arrangement interval of the horizontal members in the length direction (mm)
l 2 : Arrangement interval (mm) of the horizontal members in the width direction

全体振動系21としてのパネル構造体10が異方性を有しており、その周端の4辺のうち対向する2辺のみが横架材71に対してピン支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(6)を満たす。

Figure 0004880087
: パネル構造体(全体振動系)10のヤング係数(N/mm
: パネル構造体(全体振動系)10の幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ρ : パネル構造体(全体振動系)10の密度(kg/m
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積(mm
: 幅方向、あるいは、長さ方向における横架材71の配置間隔(mm)When the panel structure 10 as the entire vibration system 21 has anisotropy, and only two opposite sides of the four sides of the peripheral edge are pin-supported with respect to the horizontal member 71, the whole The primary natural frequency f 3 of the vibration system 21 satisfies the following formula (6).
Figure 0004880087
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of panel structure (whole vibration system) 10
I 1 : Sectional moment of inertia (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of panel structure (whole vibration system) 10
ρ 1 : density of panel structure (whole vibration system) 10 (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section perpendicular to the width direction of the entire vibration system
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member 71 in the width direction or the length direction

全体振動系21としてのパネル構造体10が異方性を有しており、その周端の4辺の総てが横架材71に対してピン支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(8)を満たす。

Figure 0004880087
: 長さ方向における横架材71の配置間隔(mm)
: 幅方向における横架材71の配置間隔(mm)
ρ : パネル構造体(全体振動系)10の密度(kg/m
ν : パネル構造体(全体振動系)10のポワソン比
: パネル構造体(全体振動系)10のヤング係数(N/mm
Ix : パネル構造体(全体振動系)10の幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : パネル構造体(全体振動系)10の長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Sx : パネル構造体(全体振動系)10の幅方向に直交する断面の断面積(mm
Sy : パネル構造体(全体振動系)10の長さ方向に直交する断面の断面積(mm)When the panel structure 10 as the whole vibration system 21 has anisotropy and all the four sides of the peripheral end are pin-supported with respect to the horizontal member 71, the whole vibration system 21 the primary natural frequency f 4 satisfies the formula (8) below.
Figure 0004880087
l 1 : Arrangement interval of the horizontal members 71 in the length direction (mm)
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member 71 in the width direction
ρ 1 : density of panel structure (whole vibration system) 10 (kg / m 3 )
ν 1 : Poisson's ratio of panel structure (whole vibration system) 10 E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of panel structure (whole vibration system) 10
Ix: Sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the panel structure (whole vibration system) 10
Iy: secondary moment of inertia (mm 4 ) in the cross section perpendicular to the length direction of the panel structure (overall vibration system) 10
Sx: cross-sectional area (mm 2 ) of the cross section orthogonal to the width direction of the panel structure (whole vibration system) 10
Sy: sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the length direction of the panel structure (overall vibration system) 10

全体振動系21としてのパネル構造体10が等方性を有しており、その周端の4辺のうち対向する2辺のみが横架材71に対して固定支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(10)を満たす。なお、下記の数式(10)におけるE等の内容については、数式(2)において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

Figure 0004880087
When the panel structure 10 as the entire vibration system 21 is isotropic, and only two opposite sides of the four peripheral edges are fixedly supported to the horizontal member 71, the entire structure The primary natural frequency f 5 of the vibration system 21 satisfies the following formula (10). Note that the contents of E 1 and the like in the following mathematical formula (10) are the same as those described in the mathematical formula (2), and thus description thereof will be omitted.
Figure 0004880087

全体振動系21としてのパネル構造体10が等方性を有しており、その周端の4辺の総てが横架材71に対して固定支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(12)を満たす。なお、下記の数式(12)におけるE等の内容については、数式(4)において記載したのと同様であるので、それらの内容については省略する。

Figure 0004880087
When the panel structure 10 as the whole vibration system 21 is isotropic, and all four sides of the peripheral end thereof are fixedly supported with respect to the horizontal member 71, the whole vibration system 21 the primary natural frequency f 6 satisfies the formula (12) below. Note that the contents of E 1 and the like in the following mathematical formula (12) are the same as those described in the mathematical formula (4), and thus their contents are omitted.
Figure 0004880087

全体振動系21としてのパネル構造体10が異方性を有しており、その周端の4辺のうち対向する2辺のみが横架材71に対して固定支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(14)を満たす。なお、下記の数式(14)におけるE等の内容については、数式(2)において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

Figure 0004880087
When the panel structure 10 as the whole vibration system 21 has anisotropy, and only two opposite sides of the four sides of the peripheral end are fixedly supported to the horizontal member 71, the whole The primary natural frequency f 7 of the vibration system 21 satisfies the following formula (14). Note that the contents of E 1 and the like in the following mathematical formula (14) are the same as those described in the mathematical formula (2), and thus the description thereof is omitted.
Figure 0004880087

全体振動系21としてのパネル構造体10が異方性を有しており、その周端の4辺の総てが横架材71に対して固定支持されている場合、その全体振動系21の1次固有振動数fは、下記の数式(16)を満たす。なお、下記の数式(16)におけるD等の内容については、数式(8)において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

Figure 0004880087
When the panel structure 10 as the whole vibration system 21 has anisotropy and all four sides of the peripheral end thereof are fixedly supported with respect to the horizontal member 71, the primary natural frequency f 8 satisfies the formula (16) below. Note that the contents of D l and the like in the following mathematical formula (16) are the same as those described in the mathematical formula (8), and thus the description thereof is omitted.
Figure 0004880087

第1部分振動系23としての上面材11及び下面材13の一部の周端の4辺が他部材(芯材15)に対してピン支持されている場合、その第1部分振動系23の1次固有振動数fは、下記の数式(17)を満たす。

Figure 0004880087
: 上面材11または下面材13のヤング係数(N/mm
: 上面材11または下面材13の厚み(mm)
ρ : 上面材11または下面材13の密度(kg/m
ν : 上面材11または下面材13のポワソン比
: 上面材11または下面材13の長さ方向の長さ(mm)
: 上面材11または下面材13の接続部17間の間隔(芯材15の配置間隔)(mm)When four sides of the peripheral edge of a part of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 as the first partial vibration system 23 are pin-supported with respect to the other member (core material 15), the first partial vibration system 23 the primary natural frequency f 9 satisfies the formula (17) below.
Figure 0004880087
E 4 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the upper surface material 11 or the lower surface material 13
t 4 : thickness (mm) of the upper surface material 11 or the lower surface material 13
ρ 4 : density of the upper surface material 11 or the lower surface material 13 (kg / m 3 )
ν 4 : Poisson's ratio of the top surface material 11 or the bottom surface material 13 a 4 : length in the length direction of the top surface material 11 or the bottom surface material 13 (mm)
b 4 : Spacing between connecting portions 17 of the upper surface member 11 or the lower surface member 13 (arrangement interval of the core member 15) (mm)

第1部分振動系23としての上面材11及び下面材13の一部の周端の4辺が他部材(芯材15)に対して固定支持されている境界条件の場合、その第1部分振動系23の1次固有振動数f10は、下記の数式(18)を満たす。なお、下記の数式(18)におけるE等の内容については、数式(17)において記載したのと同様であるので、それらの説明については省略する。

Figure 0004880087
In the case of boundary conditions in which the four sides of the peripheral edges of a part of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 as the first partial vibration system 23 are fixedly supported with respect to another member (core material 15), the first partial vibration the primary natural frequency f 10 of the system 23 satisfies the following equation (18). Note that the contents of E 4 and the like in the following mathematical formula (18) are the same as those described in the mathematical formula (17), and thus the description thereof is omitted.
Figure 0004880087

第2部分振動系25としての芯材15の全部又は一部の周端の4辺が他部材(芯材15)に対してピン支持されている境界条件の場合、その第2部分振動系25の1次固有振動数f11は、下記の数式(19)を満たす。

Figure 0004880087
: 芯材15のヤング係数(N/mm
: 芯材15の板厚方向の厚み(mm)
ρ : 芯材15の密度(kg/m
ν : 芯材15のポワソン比
: 芯材15の長さ方向の長さ(mm)
: 芯材15の接続部17間の長さ(上面材11と下面材13との間隔:所定間隔)(mm)In the case of a boundary condition in which all or part of the peripheral edge of the core material 15 serving as the second partial vibration system 25 is pin-supported with respect to another member (core material 15), the second partial vibration system 25 is used. Of the first natural frequency f 11 satisfies the following formula (19).
Figure 0004880087
E 5 : Young's modulus of the core material 15 (N / mm 2 )
t 5 : thickness of the core material 15 in the plate thickness direction (mm)
ρ 5 : density of the core material 15 (kg / m 3 )
ν 5 : Poisson's ratio of the core material 15 a 5 : length of the core material 15 in the length direction (mm)
b 5 : Length between the connecting portions 17 of the core material 15 (interval between the upper surface material 11 and the lower surface material 13: a predetermined interval) (mm)

第2部分振動系25としての芯材15の全部又は一部の周端の4辺が他部材(上面材11、あるいは、下面材13)に対して固定支持されている場合、その第2部分振動系25の1次固有振動数f12は、下記の数式(20)により表すことができる。なお、下記の数式(20)におけるE等の内容については、数式(19)において説明したのと同様であるので、それらの説明について省略する。

Figure 0004880087
When all or part of the peripheral edge of the core material 15 as the second partial vibration system 25 is fixedly supported with respect to another member (the upper surface material 11 or the lower surface material 13), the second portion The primary natural frequency f 12 of the vibration system 25 can be expressed by the following mathematical formula (20). Note that the contents of the E 5 like in equation (20) below, are the same as described in equation (19), omitted for their description.
Figure 0004880087

第1実施形態におけるパネル床構造1は、パネル構造体10の長さ方向Yの両端における対向する2辺のみが横架材71によってピン支持されており、パネル構造体10が異方性を有する。したがって、全体振動系21としてのパネル構造体10の寸法調整を行なうにあたっては上述の数式(6)を用いる。また、上面材11、下面材13や芯材15から構成される部分振動系23、25は、その周端の4辺における他部材による支持条件がピン支持であると考えることができるので、部分振動系23、25としての上面材11、下面材13及び芯材15の寸法調整には、数式(17)、(19)を用いる。
また、上述した他部材とは、上面材11の場合、芯材15、隣接するパネル構造体10の上面材11、または横架材71であり、下面材13の場合、芯材15、隣接するパネル構造体10の下面材13、または横架材71であり、芯材15の場合、上面材11、下面材13、芯材15、または横架材71である。
In the panel floor structure 1 in the first embodiment, only two opposing sides at both ends in the longitudinal direction Y of the panel structure 10 are pin-supported by the horizontal member 71, and the panel structure 10 has anisotropy. . Therefore, the above formula (6) is used to adjust the dimensions of the panel structure 10 as the entire vibration system 21. Moreover, since the partial vibration systems 23 and 25 comprised from the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 can be considered that the support conditions by the other member in four sides of the peripheral edge are pin support, Formulas (17) and (19) are used to adjust the dimensions of the upper surface material 11, the lower surface material 13 and the core material 15 as the vibration systems 23 and 25.
The other members described above are the core material 15 in the case of the upper surface material 11, the upper surface material 11 of the adjacent panel structure 10, or the horizontal member 71, and in the case of the lower surface material 13, the core material 15 is adjacent. In the case of the core material 15, the upper surface material 11, the lower surface material 13, the core material 15, or the horizontal material 71 is the lower surface material 13 or the horizontal material 71 of the panel structure 10.

まず、全体振動系21を調整する場合について説明する。
すなわち、数式(6)に基づいて決定される全体振動系21の1次固有振動数fを15Hz以上45Hz以下の範囲内とするためには、例えば、パネル構造体10の断面形状はそのままにしたうえで、そのパネル構造体10の横架材71の配置間隔(支持部27間の長さ)lを増減させるように寸法調整する。例えば、数式(6)に基づき決定される1次固有振動数fが15Hz未満の場合、その支持部27間の長さlを短くする。1次固有振動数fが45Hz超える場合、その支持部27間の長さlを長くすればよい。この場合、第1部分振動系23及び第2部分振動系25の1次固有振動数f、f11にほとんど影響を及ぼすことなく全体振動系21の1次固有振動数のみを増減させることができるという利点を有する。
First, the case where the whole vibration system 21 is adjusted will be described.
That is, in order to be in the range equation (6) to 45Hz below primary natural frequency f 3 of the entire vibration system 21 which is determined 15Hz or higher based, for example, the cross-sectional shape of the panel structure 10 is intact in terms of the, the arrangement interval of the horizontal member 71 of the panel structure 10 (the length between the supporting portion 27) is sized to increase or decrease the l 1. For example, when the primary natural frequency f 3 determined based on Equation (6) is less than 15 Hz, the length l 1 between the support portions 27 is shortened. If the primary natural frequency f 3 greater than 45 Hz, may be increasing the length l 1 between the support 27. In this case, it is possible to increase or decrease only the primary natural frequency of the overall vibration system 21 without substantially affecting the primary natural frequencies f 9 and f 11 of the first partial vibration system 23 and the second partial vibration system 25. It has the advantage of being able to.

また、この他にも、上面材11、下面材13の厚みtや芯材15の厚みt、芯材15の配置間隔(接続部17間の長さ)b、上面材11と下面材13との間隔(所定間隔)bを調節することによってパネル構造体10の断面積Sや断面二次モーメントIを増減させる。これによって上述の数式(6)に基づき決定される1次固有振動数fが15Hz〜45Hzとなるようにしてもよい。In addition, the thickness t 4 of the upper surface material 11 and the lower surface material 13, the thickness t 5 of the core material 15, the arrangement interval of the core material 15 (the length between the connecting portions 17) b 4 , the upper surface material 11 and the lower surface material increasing or decreasing the sectional area S 1 and the second moment I 1 of the panel structure 10 by adjusting the distance (predetermined distance) b 5 to the wood 13. This is the primary natural frequency f 3 which is determined based on equation (6) described above may be a 15Hz~45Hz.

次に、第1部分振動系23を調整する場合について説明する。
数式(17)に基づいて決定される第1部分振動系23の1次固有振動数fを707Hz以上とするためには、例えば、パネル構造体10の幅方向Xの長さはそのままとしたうえで、芯材15の数を増やして上面材11や下面材13の接続部17間の長さbを減少させる。この場合、全体振動系21、第2部分振動系25の1次固有振動数f、f11ほとんど影響を及ぼすことなく第1部分振動系23の1次固有振動数fのみを増大させることができるという利点を有する。
Next, a case where the first partial vibration system 23 is adjusted will be described.
The primary natural frequency f 9 of the first part vibrating system 23 which is determined based on equation (17) to the above 707Hz, for example, the length in the width direction X of the panel structure 10 was directly In addition, the number of the core members 15 is increased to reduce the length b 4 between the connecting portions 17 of the upper surface material 11 and the lower surface material 13. In this case, only the primary natural frequency f 9 of the first partial vibration system 23 is increased without substantially affecting the primary natural frequencies f 3 and f 11 of the overall vibration system 21 and the second partial vibration system 25. Has the advantage of being able to

また、この他にも、例えば、パネル構造体10の幅方向Xの長さはそのままとしたうえで、上面材11、下面材13の板厚方向の厚みt4を増大させる。これによって上述の数式(17)に基づき決定される1次固有振動数fが707Hz以上となるようにしてもよい。In addition, for example, the thickness t4 in the plate thickness direction of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 is increased while the length in the width direction X of the panel structure 10 is kept as it is. This primary natural frequency f 9 that is determined based on equation (17) described above may be equal to or greater than 707 Hz.

次に、第2部分振動系25を調整する場合について説明する。
数式(19)に基づいて決定される第2部分振動系25の1次固有振動数f11を707Hz以上とするためには、例えば、芯材15の板厚方向の厚みtを増大させたり、芯材15の接続部17間の長さbを減少させる。
Next, a case where the second partial vibration system 25 is adjusted will be described.
The primary natural frequency f 11 of the second partial vibration system 25 which is determined based on equation (19) to the above 707Hz, for example, or increasing the plate thickness direction of the thickness t 5 of the core material 15 The length b 5 between the connecting portions 17 of the core material 15 is reduced.

このように構成される本実施形態に係るパネル床構造1は、パネル床構造1の振動源となる全体振動系21と、第1部分振動系23及び第2部分振動系25との両方の所定式に基づき決定される1次固有振動数が、上述した範囲内となるように、各振動系の寸法を調整するといった簡単な構成が採用されている。すなわち、パネル床構造1は、重量床衝撃音の評価範囲(45Hzを超え、707Hz未満の範囲)外となるように調整されている。これは、図4Bに示すように、各振動系の寸法を調整することによって、各振動系の1次固有振動数を矢印Q1、Q2に同時に変化させたことを意味している。このため、本実施形態に係るパネル床構造1は、ダンパー等の特別な構成を採用することなく安価な構成により、重量床衝撃音に対する遮音性を改善することが可能となっている。特に、本実施形態に係るパネル床構造1は、単なる面材によって構成されただけで、優れた剛性、軽量性の発揮という効果を奏しつつ、パネル床構造1の遮音性を改善するといった効果が発揮されている。
また、本実施形態の建築構造物である前記住宅は、上記パネル床構造を備えるので、優れた遮音性を発揮することができる。
The panel floor structure 1 according to the present embodiment configured as described above is a predetermined of both the overall vibration system 21 serving as the vibration source of the panel floor structure 1 and the first partial vibration system 23 and the second partial vibration system 25. A simple configuration is adopted in which the dimensions of each vibration system are adjusted so that the primary natural frequency determined based on the equation falls within the above-described range. That is, the panel floor structure 1 is adjusted to be outside the evaluation range of heavy floor impact sound (range exceeding 45 Hz and less than 707 Hz). As shown in FIG. 4B, this means that the primary natural frequency of each vibration system is changed to arrows Q1 and Q2 simultaneously by adjusting the dimensions of each vibration system. For this reason, the panel floor structure 1 according to the present embodiment can improve the sound insulation against the heavy floor impact sound by an inexpensive configuration without adopting a special configuration such as a damper. In particular, the panel floor structure 1 according to the present embodiment has an effect of improving the sound insulation of the panel floor structure 1 while having the effect of exhibiting excellent rigidity and lightness only by being configured with a face material. Has been demonstrated.
Moreover, since the said house which is a building structure of this embodiment is provided with the said panel floor structure, it can exhibit the outstanding sound insulation.

また、各振動系の1次固有振動数f等を数式(2)等に基づき求めるにあたって、断面二次モーメントIを算定するうえでは、実験又は数値解析により3点曲げ試験を行なって得られた曲げモーメントMと長さ方向Yの位置yでのたわみ量wとから下記数式(30)に基づき算定するようにしてもよい。また、実験又は数値解析によるモード解析結果から評価して算定するようにしてもよい。

Figure 0004880087
Further, when calculating the primary natural frequency f 1 of each vibration system based on the formula (2), etc., a three-point bending test is performed by experiment or numerical analysis in calculating the cross-sectional secondary moment I 1. The bending moment M and the deflection amount w at the position y in the length direction Y may be calculated based on the following formula (30). Moreover, you may make it evaluate and calculate from the mode analysis result by experiment or numerical analysis.
Figure 0004880087

また、パネル構造体10が横架材71によって2辺支持される場合、パネル構造体10は、長さ方向Yの両端で横架材71によって2辺支持されていてもよいし、幅方向Xの両端で横架材71によって2辺支持されていてもよい。   When the panel structure 10 is supported on two sides by the horizontal member 71, the panel structure 10 may be supported on the two sides by the horizontal member 71 at both ends in the length direction Y, or in the width direction X. Two sides may be supported by the horizontal member 71 at both ends.

この場合において、パネル構造体10が等方性を有する場合、数式(2)、数式(10)におけるS、Iを決定するにあたって考慮する断面は、パネル構造体10に対する横架材71の位置に応じて異なる。即ち、図9Aに示すように、横架材71によって長さ方向Yの両端でパネル構造体10が支持されている場合、S、Iを決定するにあたって考慮すべき断面は、横架材71の延長方向である幅方向Xに平行な鉛直断面P1となる。また、図9Bに示すように、横架材71によって幅方向Xの両端でパネル構造体10が支持されている場合、S、Iを決定するにあたって考慮すべき断面Pは、横架材71の延長方向である長さ方向Yに平行な鉛直断面P2となる。In this case, when the panel structure 10 is isotropic, the cross section to be considered in determining S 1 and I 1 in the formulas (2) and (10) is that of the horizontal member 71 with respect to the panel structure 10. It depends on the position. That is, as shown in FIG. 9A, when the panel structure 10 is supported at both ends in the longitudinal direction Y by the horizontal member 71, the cross section to be considered in determining S 1 and I 1 is the horizontal member. The vertical cross section P <b> 1 is parallel to the width direction X which is the extending direction of 71. 9B, when the panel structure 10 is supported at both ends in the width direction X by the horizontal member 71, the cross section P to be considered in determining S 1 and I 1 is the horizontal member. The vertical cross section P2 is parallel to the length direction Y which is the extending direction of 71.

また、パネル構造体10が異方性を有する場合、数式(6)、数式(14)におけるS、Iを決定するにあたって考慮する断面は、パネル構造体10に対する横架材71の位置に応じて変化しない。即ち、図9Cに示すように、横架材71によって長さ方向Yの両端でパネル構造体10が支持されている場合でも、図9Dに示すように、横架材71によって幅方向Xの両端でパネル構造体10が支持されている場合でも、S、Iを決定するにあたって考慮すべき断面は、幅方向Xに直交する断面P2となる。これは、異方性を有するパネル構造体10の場合、幅方向Xに直交する断面P2での断面2次モーメントの方が、長さ方向Yに直交する断面P1での断面2次モーメントよりも小さい傾向があり、断面P2の性能が全体振動系の遮音性に及ぼす影響が大きく、考慮の対象とする必要があるためである。Further, when the panel structure 10 has anisotropy, the cross section to be taken into account in determining S 1 and I 1 in the formulas (6) and (14) is at the position of the horizontal member 71 with respect to the panel structure 10. Does not change accordingly. That is, even when the panel structure 10 is supported at both ends in the length direction Y by the horizontal member 71 as shown in FIG. 9C, both ends in the width direction X are supported by the horizontal member 71 as shown in FIG. 9D. Even when the panel structure 10 is supported, the cross section to be considered in determining S 1 and I 1 is the cross section P2 orthogonal to the width direction X. This is because, in the case of the panel structure 10 having anisotropy, the cross-sectional secondary moment in the cross-section P2 orthogonal to the width direction X is greater than the cross-sectional secondary moment in the cross-section P1 orthogonal to the length direction Y. This is because there is a tendency to be small, and the performance of the cross section P2 has a great influence on the sound insulation of the entire vibration system, and needs to be taken into consideration.

次に、本発明を適用したパネル床構造の第2実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。   Next, a second embodiment of the panel floor structure to which the present invention is applied will be described. In addition, about the component same as the component mentioned above, the description below is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図10Aは、第2実施形態のパネル床構造1の斜視図であり、図10Bは、その正面断面図である。   FIG. 10A is a perspective view of the panel floor structure 1 of the second embodiment, and FIG. 10B is a front sectional view thereof.

第2実施形態に係るパネル床構造1は、第1実施形態のパネル床構造1と比較して芯材の構成が相違している。第2実施形態に係るパネル床構造20では、芯材15が折板で構成されている。   The panel floor structure 1 according to the second embodiment is different from the panel floor structure 1 of the first embodiment in the configuration of the core material. In the panel floor structure 20 according to the second embodiment, the core material 15 is formed of a folded plate.

芯材15が、上面材11と平面で接触する上フランジ43(上平面部)と、下面材13と平面で接触する下フランジ(下平面部)45と、上面材11及び下面材13に対して傾斜したウェブ(傾斜部)41とを有している。さらに、上フランジ43と、ウェブ41と、下フランジ45とがこの順に連続して形成されている。
具体的には、この折板で形成された芯材15は、幅方向Xに略水平に設けられた上フランジ43と下フランジ45とが、幅方向Xに対して傾斜して設けられたウェブ41を介して幅方向Xに交互に形成されて波形をなして構成されている。上面材11に対しては、折板で形成された芯材15の上端側に位置する上フランジ43が当接され、下面材13に対しては、折板で形成された芯材15の下端側に位置する下フランジ45が当接され、これらはねじ、リベット等の固定金具84、85、又は溶接等によって固定されて接続されている。これにより、折板からなる芯材15は、上面材11及び下面材13の間を幅方向Xの複数の中空空間19に仕切ることになる。
The core material 15 has an upper flange 43 (upper flat surface portion) that contacts the upper surface material 11 in a plane, a lower flange (lower flat surface portion) 45 that contacts the lower surface material 13 in a plane, and the upper surface material 11 and the lower surface material 13. And an inclined web 41 (inclined portion). Furthermore, the upper flange 43, the web 41, and the lower flange 45 are continuously formed in this order.
Specifically, the core material 15 formed of the folded plate is a web in which an upper flange 43 and a lower flange 45 provided substantially horizontally in the width direction X are inclined with respect to the width direction X. 41 are alternately formed in the width direction X via 41 to form a waveform. An upper flange 43 positioned on the upper end side of the core material 15 formed of a folded plate is brought into contact with the upper surface material 11, and a lower end of the core material 15 formed of a folded plate is contacted with the lower surface material 13. The lower flange 45 located on the side is abutted, and these are fixed and connected by fixing brackets 84 and 85 such as screws and rivets, or welding. Thus, the core material 15 made of a folded plate partitions the upper surface material 11 and the lower surface material 13 into a plurality of hollow spaces 19 in the width direction X.

なお、第2実施形態においては、芯材15における一つの上フランジ43や一つの下フランジ45が上面材11や下面材13に対して長さ方向Yに間隔を空けた複数箇所で固定金具84、85によって固定されている。上フランジ43、下フランジ45の一箇所につき一つの固定金具84、85によってそれぞれ固定されて接続されている。また、折板で形成された芯材15の幅方向Xの両端は、パネル床構造1の内側に開口された略U字状をなすように、上フランジ43又は下フランジ45に対して折り曲げられている。
上フランジ43、下フランジ45とウェブ41とのなす角度αは、45度〜80度であることが好ましい。
In the second embodiment, the fixing bracket 84 is provided at a plurality of locations where one upper flange 43 and one lower flange 45 in the core member 15 are spaced apart from each other in the longitudinal direction Y with respect to the upper surface material 11 and the lower surface material 13. , 85. One portion of the upper flange 43 and the lower flange 45 is fixed and connected by one fixing bracket 84 and 85, respectively. Further, both ends in the width direction X of the core member 15 formed of a folded plate are bent with respect to the upper flange 43 or the lower flange 45 so as to form a substantially U shape opened inside the panel floor structure 1. ing.
The angle α formed by the upper flange 43, the lower flange 45 and the web 41 is preferably 45 to 80 degrees.

図11A〜図11Cは、第2実施形態に係るパネル床構造1をモデル化したモデル図を示すものである。このモデル図においても、上面材11及び下面材13が、折板で形成された芯材15によって図中の白丸で示す接続部17で接続されている。   FIG. 11A to FIG. 11C show model diagrams obtained by modeling the panel floor structure 1 according to the second embodiment. Also in this model figure, the upper surface material 11 and the lower surface material 13 are connected by the connection part 17 shown with the white circle in a figure by the core material 15 formed with the folded plate.

第2実施形態に係るパネル床構造1の振動の発生の原因となる振動源としては、全体振動系21と、第1部分振動系23と、第2部分振動系25とが挙げられる。
全体振動系21は、図11Aに示すような、上面材11、下面材13及び芯材15が一体となって振動し、パネル床構造1全体から構成される薄板状構造である。第1部分振動系23は、図11Bに示すような、パネル床構造1の一部である上面材11、下面材13のそれぞれによって構成され、上面材11及び下面材13と芯材15との接続部17においてその両端を支持された薄板状構造である。第2部分振動系25は、図11Cに示すような、芯材15のウェブ41によって構成され、接続部17においてその両端を支持された薄板状構造である。
Examples of the vibration source that causes the vibration of the panel floor structure 1 according to the second embodiment include the entire vibration system 21, the first partial vibration system 23, and the second partial vibration system 25.
The overall vibration system 21 is a thin plate-like structure constituted by the entire panel floor structure 1 as shown in FIG. 11A, in which the upper surface material 11, the lower surface material 13 and the core material 15 vibrate together. The first partial vibration system 23 is configured by an upper surface material 11 and a lower surface material 13 that are part of the panel floor structure 1 as shown in FIG. 11B, and includes the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15. A thin plate-like structure in which both ends of the connection portion 17 are supported. The second partial vibration system 25 is configured by a web 41 of the core material 15 as shown in FIG. 11C and has a thin plate-like structure in which both ends thereof are supported at the connection portion 17.

第2実施形態に係るパネル床構造20も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の1次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。   The panel floor structure 20 according to the second embodiment also has dimensions of each vibration system such that the primary natural frequency of each vibration system determined based on the above-described predetermined formula falls within the predetermined range as described above. It has been adjusted.

ここで、第2実施形態に係るパネル床構造20は、等方性を有すると考えることができる。このため、第2実施形態に係るパネル床構造20が、第1実施形態におけるパネル構造体10と同じようにパネル構造体10の長さ方向Yの両端における対向する2辺のみを横架材71によってピン支持され、全体振動系21としてのパネル構造体10の寸法調整を行なうにあたっては上述の数式(2)を用いることになる。   Here, the panel floor structure 20 according to the second embodiment can be considered to be isotropic. For this reason, the panel floor structure 20 according to the second embodiment has only the two opposite sides at both ends in the length direction Y of the panel structure 10 as the panel structure 10 in the first embodiment. When the dimensions of the panel structure 10 as the whole vibration system 21 are adjusted by the pin, the above formula (2) is used.

また、第2実施形態のような断面形状の場合、部分振動系23、25の周端の4辺の上面材11等の他部材による支持条件がピン支持とは、図12Aに示すように、芯材15における一つの上フランジ43や一つの下フランジ45が一箇所につき一つの固定金具84,85で接続されている。ピン支持の場合、その接続部17において上面材11、下面材13、芯材15の回転がある程度許容される。また、固定支持とは、図12Bに示すように、芯材15における一つの上フランジ43や一つの下フランジ45が一箇所につき二つ以上の固定金具84,85で接続されている。固定支持の場合、その接続部17において上面材11、下面材13、芯材15の回転が拘束される。   Further, in the case of the cross-sectional shape as in the second embodiment, the support condition by other members such as the upper surface material 11 on the four sides of the peripheral ends of the partial vibration systems 23 and 25 is the pin support, as shown in FIG. One upper flange 43 and one lower flange 45 in the core member 15 are connected to each other by one fixing bracket 84 and 85. In the case of pin support, rotation of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 is allowed to some extent at the connection portion 17. As shown in FIG. 12B, the fixed support means that one upper flange 43 and one lower flange 45 in the core member 15 are connected to each other by two or more fixing brackets 84 and 85. In the case of fixed support, rotation of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 is restrained at the connection portion 17.

第2実施形態に係るパネル床構造20は、上面材11、下面材13や芯材15から構成される部分振動系23、25は、その周端の4辺における他部材による支持条件がピン支持であると考えることができる。したがって、部分振動系23、25としての上面材11、下面材13及び芯材15の寸法調整を行なうにあたっては、第1実施形態において説明したのと同様の要領にて数式(17)、数式(19)を用いて行なわれる。   In the panel floor structure 20 according to the second embodiment, the partial vibration systems 23 and 25 including the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 are supported by other members on the four sides of the peripheral edge. Can be considered. Therefore, in adjusting the dimensions of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 as the partial vibration systems 23 and 25, the mathematical expressions (17) and (17) are performed in the same manner as described in the first embodiment. 19).

なお、芯材15は、波板から構成されていてもよく、この場合においても本実施形態のように寸法調整を行なうことによって、本発明所期の効果が得られる。   In addition, the core material 15 may be comprised from the corrugated sheet, and also in this case, the effect of the present invention can be obtained by adjusting the dimensions as in the present embodiment.

次に、本発明を適用したパネル床構造の第3実施形態について説明する。   Next, a third embodiment of the panel floor structure to which the present invention is applied will be described.

図13Aは、第3実施形態のパネル床構造30の斜視図であり、図13Bは、パネル床構造30を構成するパネル構成部材50の構成を示す側面図であり、図13Cは、その正面断面図である。   FIG. 13A is a perspective view of the panel floor structure 30 of the third embodiment, FIG. 13B is a side view showing the configuration of the panel component member 50 constituting the panel floor structure 30, and FIG. 13C is a front sectional view thereof. FIG.

第3実施形態に係るパネル床構造30は、図13Bに示すようなパネル構成部材50を複数組み合わせることによって構成されている。パネル構成部材50は、ウェブ51と、このウェブ51の一端に設けられ幅方向に延びる上フランジ53と、ウェブ51の他端に設けられ上フランジ53と逆方向に延びる下フランジ55とを有し、長さ方向に延在する。すなわち、上フランジ53及び下フランジ55は、ウェブ51に対して、略鉛直方向に延びており、ウェブ51の上下端から幅方向Xの逆方向に折り曲げられて設けられている。これにより、パネル構成部材50の断面形状が略Z字状に構成されている。このパネル構成部材50は、鋼板を曲げ加工、ロール成形、熱押し成形等することによって構成される。   The panel floor structure 30 according to the third embodiment is configured by combining a plurality of panel constituent members 50 as shown in FIG. 13B. The panel component member 50 includes a web 51, an upper flange 53 provided at one end of the web 51 and extending in the width direction, and a lower flange 55 provided at the other end of the web 51 and extending in the opposite direction to the upper flange 53. , Extending in the length direction. That is, the upper flange 53 and the lower flange 55 extend in a substantially vertical direction with respect to the web 51, and are bent from the upper and lower ends of the web 51 in the direction opposite to the width direction X. Thereby, the cross-sectional shape of the panel structural member 50 is comprised by substantially Z shape. The panel constituent member 50 is configured by bending a steel plate, roll forming, hot press forming, or the like.

このパネル構成部材50は、図13A、図13Cに示すように、上フランジ53及び下フランジ55のそれぞれにより略同一平面が形成されるように、同一の配向状態をもって配置されている。すなわち、パネル床構造30は、上フランジ53及び下フランジ54それぞれが同一平面を形成するように幅方向に隣接して配列され、隣接して配列された複数の上フランジ53が、第1実施形態で示した上面材11を形成し、隣接して配列された複数の下フランジ55が、第1実施形態で示した下面材13を形成し、ウェブ51が芯材15である。これによって、第3実施形態に係るパネル床構造30が構成されている。パネル構成部材50における上フランジ53の先端部53aが、隣接する他のパネル構成部材50における上フランジ53の基端部53bに溶接、機械接合等により固定される。更にパネル構成部材50における下フランジ55の先端部55aが、隣接する他のパネル構成部材50における下フランジ55の基端部55bに溶接、機械接合等により固定される。これらにより、隣接するパネル構成部材50が、互いに固定されている。   As shown in FIGS. 13A and 13C, the panel component member 50 is arranged with the same orientation state so that substantially the same plane is formed by the upper flange 53 and the lower flange 55. That is, the panel floor structure 30 is arranged adjacent to each other in the width direction so that each of the upper flange 53 and the lower flange 54 forms the same plane, and the plurality of upper flanges 53 arranged adjacent to each other are arranged in the first embodiment. A plurality of lower flanges 55 arranged adjacent to each other form the lower surface material 13 shown in the first embodiment, and the web 51 is the core material 15. Thus, the panel floor structure 30 according to the third embodiment is configured. The front end portion 53a of the upper flange 53 in the panel component member 50 is fixed to the proximal end portion 53b of the upper flange 53 in another adjacent panel component member 50 by welding, mechanical joining, or the like. Furthermore, the front-end | tip part 55a of the lower flange 55 in the panel structural member 50 is fixed to the base end part 55b of the lower flange 55 in the adjacent other panel structural member 50 by welding, mechanical joining, etc. Thus, adjacent panel constituent members 50 are fixed to each other.

このように複数のパネル構成部材50によって構成されたパネル構造体30は、複数のパネル構成部材50の上フランジ53、下フランジ55によって、上面材11及び下面材13が構成されており、各パネル構成部材50のウェブ51によって、芯材15が構成されている。換言すると、第3実施形態に係るパネル構造体30は、複数のパネル構成部材50によって、互いに所定間隔をおいて略平行に配置された上面材11及び下面材13と、その上下端が上面材11及び下面材13に接続された芯材15とを備えた構造体として構成されている。   In the panel structure 30 constituted by the plurality of panel constituent members 50 in this way, the upper surface material 11 and the lower surface material 13 are constituted by the upper flange 53 and the lower flange 55 of the plurality of panel constituent members 50, and each panel The core material 15 is configured by the web 51 of the component member 50. In other words, the panel structure 30 according to the third embodiment includes the upper surface material 11 and the lower surface material 13 that are arranged substantially in parallel with each other at a predetermined interval by a plurality of panel constituent members 50, and the upper and lower ends thereof are upper surface materials. 11 and a core member 15 connected to the lower surface member 13.

第3実施形態に係るパネル床構造30も、上述した所定式に基づいて決定される各振動系の1次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。   The panel floor structure 30 according to the third embodiment also adjusts the dimensions of each vibration system so that the primary natural frequency of each vibration system determined based on the above-described predetermined formula falls within the predetermined range as described above. Has been.

第3実施形態に係るパネル床構造30は、第1実施形態のパネル床構造1とその形状がほぼ同一のものとして構成されており、その振動源は第1実施形態のパネル床構造1と同じものとして考えられる。このため、第3実施形態に係るパネル床構造30の寸法調整は、第1実施形態に係るパネル床構造1の寸法調整と同様にして行うことになる。   The panel floor structure 30 according to the third embodiment is configured to have substantially the same shape as the panel floor structure 1 of the first embodiment, and the vibration source is the same as the panel floor structure 1 of the first embodiment. Think of it as a thing. For this reason, the dimension adjustment of the panel floor structure 30 according to the third embodiment is performed in the same manner as the dimension adjustment of the panel floor structure 1 according to the first embodiment.

なお、第3実施形態に係るパネル床構造30のような構造の場合、芯材15を上面材11や下面材13に対して一箇所につき複数の固定金具81で接続することができないので、上面材11、下面材13や芯材15から構成される部分振動系23、25は、その周端の4辺における他部材による支持条件としてピン支持のみ取り得る。   In the case of a structure such as the panel floor structure 30 according to the third embodiment, the core material 15 cannot be connected to the upper surface material 11 or the lower surface material 13 by a plurality of fixing brackets 81 at one location. The partial vibration systems 23 and 25 including the material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 can take only pin support as support conditions by other members on the four sides of the peripheral edge.

因みに、パネル構成部材50のウェブ51は、略垂直に設けられているものに限定するものではなく、幅方向Xに傾斜して設けられていてもよい。この場合に、第2実施形態のパネル床構造1のように、パネル構造体10がその幅方向X及び長さ方向Yの変形特性について等方性を有する際には、第3実施形態に係るパネル床構造30の寸法調整は、第2実施形態に係るパネル床構造20の寸法調整と同様にして行なうことになる。   Incidentally, the web 51 of the panel component member 50 is not limited to being provided substantially vertically, and may be provided inclined in the width direction X. In this case, when the panel structure 10 is isotropic with respect to the deformation characteristics in the width direction X and the length direction Y as in the panel floor structure 1 of the second embodiment, the third embodiment relates to the third embodiment. The dimension adjustment of the panel floor structure 30 is performed in the same manner as the dimension adjustment of the panel floor structure 20 according to the second embodiment.

次に、本発明を適用したパネル床構造の第4実施形態について説明する。図14Aは、第4実施形態のパネル床構造40の一部切欠斜視図であり、図14Bは、そのパネル床構造40の正面断面図である。   Next, a fourth embodiment of the panel floor structure to which the present invention is applied will be described. FIG. 14A is a partially cutaway perspective view of the panel floor structure 40 of the fourth embodiment, and FIG. 14B is a front sectional view of the panel floor structure 40.

第4実施形態に係るパネル床構造40は、第1実施形態のパネル床構造1と異なり、溝形鋼で構成された芯材15がパネル床構造1の幅方向Xの両端のみに設けられている。この芯材15によって、上面材11及び下面材13の間が一つの中空空間19として仕切られている。なお、幅方向Xの両端の芯材15は、それぞれ左右対称の配向状態で設けられている。   The panel floor structure 40 according to the fourth embodiment is different from the panel floor structure 1 of the first embodiment in that the core material 15 made of channel steel is provided only at both ends in the width direction X of the panel floor structure 1. Yes. The core material 15 partitions the upper surface material 11 and the lower surface material 13 as a single hollow space 19. In addition, the core material 15 of the both ends of the width direction X is provided in the symmetrical state, respectively.

また、パネル床構造40は、中空空間19内に充填される吸音材61を更に備えている。この吸音材61は、例えば、ロックウール、グラスウール等の繊維質材料やウレタンフォーム等の発泡材料や、軽量コンクリートや発泡コンクリート等のコンクリート系材料等で構成される。この吸音材61は、上面材11、下面材13及び芯材15の何れかから構成される部分振動系23、25で発生する振動を吸音することによって、部分振動系23、25の実測値としての1次固有振動数が重量床衝撃音の評価範囲外である707Hz以上の高周波数帯域の周波数となるように変化させる。この吸音材61を、例えば、中空空間19内に一杯に充填することによって、パネル床構造1の重量床衝撃音に対する遮音性を向上させるにあたって、部分振動系23、25の寸法調整の必要がなくなるため、全体振動系21のみに着目して寸法調整を行なえばよいことになる。   The panel floor structure 40 further includes a sound absorbing material 61 filled in the hollow space 19. The sound absorbing material 61 is made of, for example, a fibrous material such as rock wool or glass wool, a foam material such as urethane foam, or a concrete material such as lightweight concrete or foam concrete. The sound absorbing material 61 absorbs vibrations generated in the partial vibration systems 23 and 25 including any one of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15, thereby obtaining actual measurement values of the partial vibration systems 23 and 25. The primary natural frequency is changed to a frequency in a high frequency band of 707 Hz or more which is outside the evaluation range of the heavy floor impact sound. For example, when the sound absorbing material 61 is fully filled in the hollow space 19, it is not necessary to adjust the dimensions of the partial vibration systems 23 and 25 in order to improve the sound insulation against the heavy floor impact sound of the panel floor structure 1. Therefore, it is only necessary to adjust the dimensions while paying attention only to the entire vibration system 21.

なお、パネル床構造40は、吸音材61を中空空間19内に充填可能となるよう、長さ方向の両側の開口を塞ぐように板材からなる端板16が取り付けられている。   The panel floor structure 40 is provided with end plates 16 made of plate material so as to close the openings on both sides in the length direction so that the sound absorbing material 61 can be filled into the hollow space 19.

第4実施形態に係るパネル床構造40は、上述した所定式に基づいて決定される全体振動系21の1次固有振動数のみが上述のような所定範囲となるように全体振動系21の寸法が調整されている。   In the panel floor structure 40 according to the fourth embodiment, the dimensions of the overall vibration system 21 are such that only the primary natural frequency of the overall vibration system 21 determined based on the above-described predetermined formula falls within the predetermined range as described above. Has been adjusted.

ここで、吸音材61を中空空間19内に充填した場合、上面材11、下面材13、芯材15や吸音材61の密度が一様であると、その幅方向X及び長さ方向Yの変形特性について、パネル床構造40は、等方性を有する。これにより、第4実施形態に係るパネル床構造40の全体振動系21の寸法調整は、上述した数式(2)、(4)、(10)、(12)に基づいて行なえばよい。この場合に、パネル床構造40のヤング係数等を考慮するにあたっては、上面材11等のヤング係数等の他に吸音材61のヤング係数等も含めて考慮することになる。   Here, when the sound absorbing material 61 is filled in the hollow space 19, if the density of the upper surface material 11, the lower surface material 13, the core material 15 and the sound absorbing material 61 is uniform, the width direction X and the length direction Y Regarding the deformation characteristics, the panel floor structure 40 is isotropic. Thereby, the dimension adjustment of the whole vibration system 21 of the panel floor structure 40 concerning 4th Embodiment should just be performed based on Numerical formula (2), (4), (10), (12) mentioned above. In this case, when considering the Young's modulus and the like of the panel floor structure 40, the Young's modulus and the like of the sound absorbing material 61 are considered in addition to the Young's modulus and the like of the upper surface material 11 and the like.

第4実施形態に係るパネル床構造40は、パネル床構造1の振動源となる全体振動系21の所定式に基づき決定される1次固有振動数と、部分振動系23、25の実測値としての1次固有振動数とが、重量床衝撃音の評価範囲外となるように、吸音材61が中空空間19内に充填され、全体振動系21のみの寸法が調整されている。すなわち、簡易な構成により、パネル床構造40の遮音性が向上されている。これは、図4Bに示すように、全体振動系21の寸法を調整し、かつ、吸音材61を充填することによって、各振動系の1次固有振動数を矢印Q1、Q2に同時に変化させたことを意味している。このため、第4実施形態に係るパネル床構造40によっても、第1実施形態において説明したような効果が得られることになる。   The panel floor structure 40 according to the fourth embodiment includes a primary natural frequency determined based on a predetermined formula of the entire vibration system 21 that is a vibration source of the panel floor structure 1 and measured values of the partial vibration systems 23 and 25. The sound absorbing material 61 is filled in the hollow space 19 so that the primary natural frequency is outside the evaluation range of the heavy floor impact sound, and the dimensions of only the entire vibration system 21 are adjusted. That is, the sound insulation of the panel floor structure 40 is improved by a simple configuration. As shown in FIG. 4B, the primary natural frequency of each vibration system is changed to arrows Q1 and Q2 at the same time by adjusting the dimensions of the entire vibration system 21 and filling the sound absorbing material 61. It means that. For this reason, the panel floor structure 40 according to the fourth embodiment can provide the effects described in the first embodiment.

なお、パネル床構造1が吸音材61を備える場合でも、部分振動系23、25の寸法調整を行うようにしてもよいのは勿論である。また、パネル床構造1が吸音材61を備える場合でも、上面材11及び下面材13の間を幅方向の複数の中空空間19に仕切るように三つ以上の芯材15が設けられていてもよいのは勿論である。   Of course, even when the panel floor structure 1 includes the sound absorbing material 61, the dimensions of the partial vibration systems 23 and 25 may be adjusted. Further, even when the panel floor structure 1 includes the sound absorbing material 61, even if three or more core materials 15 are provided so as to partition the space between the upper surface material 11 and the lower surface material 13 into a plurality of hollow spaces 19 in the width direction. Of course it is good.

また、吸音材61は、ウレタンフォームによって構成されることが好ましく、この場合は、芯材15と同等程度の強度、剛性をウレタンフォームからなる吸音材61によって得ることができる。このため、必要となる芯材15の個数を低減でき、パネル床構造40の製造コストの低減を図ることが可能となる。   The sound absorbing material 61 is preferably made of urethane foam. In this case, the sound absorbing material 61 made of urethane foam can have the same strength and rigidity as the core material 15. For this reason, the required number of core materials 15 can be reduced, and the manufacturing cost of the panel floor structure 40 can be reduced.

なお、パネル構造体40の全体振動系21の寸法調整を数式(2)、数式(6)に基づき行なうにあたって、上面材11、下面材13、芯材15、吸音材61のそれぞれのヤング率や密度等が異なる場合、数式(2)、数式(6)(1次固有振動数f、f)は、以下のような数式(31)(1次固有振動数f13)で表させる。これにより、下記の数式(31)を満たすように、各部材の寸法調整を行なうことになる。ここで、下記数式(31)のnはa、b、c、dで表され、Ea1、Eb1、Ec1、Ed1はそれぞれ上面材11、下面材13、芯材15、吸音材61のヤング係数のことを意味し、他のIa1、ρa1、Sa1等も、それぞれ上面材11、下面材13、芯材15、吸音材61の断面二次モーメント、密度、断面積のことを意味する。

Figure 0004880087
When adjusting the dimensions of the entire vibration system 21 of the panel structure 40 based on the formulas (2) and (6), the Young's modulus of each of the upper surface material 11, the lower surface material 13, the core material 15, and the sound absorbing material 61 is calculated. When the density or the like is different, the mathematical formulas (2) and (6) (primary natural frequencies f 1 and f 3 ) are expressed by the following mathematical formula (31) (primary natural frequency f 13 ). Thereby, the dimension adjustment of each member is performed so as to satisfy the following formula (31). Here, n in the following mathematical formula (31) is represented by a, b, c, and d, and E a1 , E b1 , E c1 , and E d1 are the upper surface material 11, the lower surface material 13, the core material 15, and the sound absorbing material 61, respectively. The other I a1 , ρ a1 , S a1, etc. are the cross-sectional secondary moment, density, and cross-sectional area of the upper surface material 11, the lower surface material 13, the core material 15, and the sound absorbing material 61, respectively. Means.
Figure 0004880087

また、数式(2)、(4)、(6)、(8)、(10)、(12)、(14)、数式(16)〜数式(20)において説明した、寸法l、l、t、a、b、t、a、bは、モデル図では図5A〜図5C、図11A〜図11Cに示すような範囲のものとなる。これらモデル図での寸法l、l、t、t、a、b、bは、それぞれ、実際の実施形態においては、図1B、図6A〜図6C、図8A及び図8B、図12A及び図12Bに示すL、L、T、T、A、B、Bが相当するものとなる。また、モデル図における上面材11についての寸法aは、図1Bに示すAに相当しており、モデル図における下面材13についての寸法aは、図1Bに示すLに相当している。Further, the dimensions l 1 and l 2 described in the mathematical expressions (2), (4), (6), (8), (10), (12), (14), and the mathematical expressions (16) to (20). , T 4 , a 4 , b 4 , t 5 , a 5 , b 5 are within the ranges shown in FIGS. 5A to 5C and FIGS. 11A to 11C in the model diagrams. The dimensions l 1 , l 2 , t 4 , t 5 , a 5 , b 4 , b 5 in these model diagrams are respectively shown in FIGS. 1B, 6A to 6C, FIG. 8A and FIG. 8B, L 1 , L 2 , T 4 , T 5 , A 5 , B 4 , and B 5 shown in FIG. 12A and FIG. 12B correspond to each other. The dimensional a 4 for top member 11 in the model view is equivalent to A 4 shown in FIG. 1B, the dimensions a 4 for the lower surface member 13 in the model diagram corresponds to L 1 shown in FIG. 1B Yes.

また、図8A及び図8B、図12A及び図12Bに示すような、パネル構造体10の厚みtや、上面材11、下面材13及び芯材15の厚みt、tは、上述の所定式に基づき決定される1次固有振動数が所定範囲となり、かつ、強度、経済性を損なうことなく実用上実施可能となるように設定される。また、tについては50mm以上200mm以下と設定することが好ましく、t及びtについては0.8mm以上10mm以下と設定することが好ましい。
また、上面材11及び下面材13は、鋼製の板材から構成されるとしたが、これに限らない。
Further, as shown in FIGS. 8A and 8B, and FIGS. 12A and 12B, the thickness t 1 of the panel structure 10 and the thicknesses t 4 and t 5 of the upper surface material 11, the lower surface material 13 and the core material 15 are as described above. The primary natural frequency determined based on the predetermined formula falls within a predetermined range, and is set so as to be practically possible without impairing strength and economy. Further, t 1 is preferably set to 50 mm or more and 200 mm or less, and t 4 and t 5 are preferably set to 0.8 mm or more and 10 mm or less.
Moreover, although the upper surface material 11 and the lower surface material 13 were comprised from the steel board | plate materials, it is not restricted to this.

実施例1においては、下記の表1−1、表1−2及び表2−1、表2−2に示すような7種類の断面性能のパネル構造体10について、その寸法を様々に変化させた条件下において、各振動系の固有振動数を表す上述の数式(2)等から決定されるその1次固有振動数について確認することとした。   In Example 1, the dimensions of the panel structure 10 having seven types of cross-sectional performances as shown in Table 1-1, Table 1-2, Table 2-1, and Table 2-2 below were changed variously. Under such conditions, the primary natural frequency determined from the above-described formula (2) representing the natural frequency of each vibration system was confirmed.

[表1−1]

Figure 0004880087
[Table 1-1]
Figure 0004880087

[表1−2]

Figure 0004880087
[Table 1-2]
Figure 0004880087

[表2−1]

Figure 0004880087
[Table 2-1]
Figure 0004880087

[表2−2]

Figure 0004880087
[Table 2-2]
Figure 0004880087

試験No.1〜43において用いたパネル構造体10は、ヤング率が205,000(N/mm)であり、密度が7850(kg/m)であり、ポアソン比が0.30の場合である。表1−1、表1−2及び表2−1、表2−2の「支持条件」の欄中に、全体振動系21の横架材71による支持条件が、長さ方向の両端のみが横架材71によってピン支持されている場合は「2辺−ピン」と記載し、長さ方向の両端と幅方向の両端とが横架材71によってピン支持されている場合は「4辺−ピン」と記載し、長さ方向の両端と幅方向の両端とが横架材71によって固定支持されている場合は「4辺−固定」と記載するようにした。また、表1−1、表1−2及び表2−1、表2−2の「支持条件」の欄中に、部分振動系23、25の他部材による支持条件が、ピン支持されている場合は「ピン」と記載し、固定支持されている場合は「固定」と記載するようにした。Test No. The panel structure 10 used in 1-43 has a Young's modulus of 205,000 (N / mm 2 ), a density of 7850 (kg / m 3 ), and a Poisson's ratio of 0.30. In the column “Supporting conditions” in Table 1-1, Table 1-2, Table 2-1, and Table 2-2, the supporting condition by the horizontal member 71 of the entire vibration system 21 is only at both ends in the length direction. When the pin is supported by the horizontal member 71, it is described as “two sides−pin”, and when both ends in the length direction and both ends in the width direction are pin supported by the horizontal member 71, “four sides− In the case where both ends in the length direction and both ends in the width direction are fixed and supported by the horizontal member 71, “pins” are described as “pins”. Moreover, the support conditions by the other members of the partial vibration systems 23 and 25 are pin-supported in the column “Support Conditions” of Table 1-1, Table 1-2, Table 2-1, and Table 2-2. The case is described as “pin”, and the case where it is fixedly supported is described as “fixed”.

全体振動系21の固有振動数を求めるにあたっては、試験No.1〜14では上述の数式(6)に基づき求めることとし、試験No.15〜21では上述の数式(2)に基づき求めることとし、試験No.22〜28では上述の数式(4)に基づき求めることとし、試験No.29〜33では上述の数式(12)に基づき求めることとし、試験No.34〜38では上述の数式(8)に基づき求めることとし、試験No.39〜43では上述の数式(16)に基づき求めることとした。第1部分振動系23の固有振動数を求めるにあたっては、試験No.1〜28、試験No.34〜38では上述の数式(17)に基づき求めることとし、試験No.29〜33、試験No,39〜43では上述の数式(18)に基づき求めることとした。第2部分振動系25の固有振動数を求めるにあたっては、試験No.1〜28、試験No.34〜38では上述の数式(19)に基づき求めることとし、試験No.29〜33、試験No.39〜43では上述の数式(20)に基づき求めることとした。   In determining the natural frequency of the overall vibration system 21, test no. In 1 to 14, it is determined based on the above formula (6). 15 to 21 are determined based on the above-described mathematical formula (2). In 22-28, it calculates | requires based on the above-mentioned Numerical formula (4). In 29-33, it calculates | requires based on the above-mentioned Numerical formula (12), Test No. 34-38, it calculates | requires based on the above-mentioned Numerical formula (8), and test No. In 39-43, it determined based on the above-mentioned numerical formula (16). In determining the natural frequency of the first partial vibration system 23, the test No. 1-28, test no. 34-38, it calculates | requires based on the above-mentioned Numerical formula (17), and test No. In 29-33 and test Nos. 39-43, it was determined based on the above formula (18). In determining the natural frequency of the second partial vibration system 25, the test No. 1-28, test no. 34-38, it calculates | requires based on the above-mentioned numerical formula (19), and test No. 29-33, Test No. In 39-43, it decided based on the above-mentioned numerical formula (20).

試験No.1〜5、8〜12、15〜19の各グループにおいては、主としてパネル構造体10の長さ方向の支持部間の長さlを調整している。また、試験No.22〜26、29〜43の各グループにおいては、主としてパネル構造体10の長さ方向の支持部間の長さl、幅方向の支持部間の長さlを調整している。これらの比較により把握できるように、パネル構造体10の長さ方向の支持部間の長さlや幅方向の支持部間の長さlを調整することによって、第1部分振動系23、第2部分振動系25の1次固有振動数を大きく変化させることなく、全体振動系21の1次固有振動数を所望の範囲にするよう変化させることが可能であることが確認できる。Test No. In each of the groups 1 to 5, 8 to 12, and 15 to 19, the length l 1 between the support portions in the length direction of the panel structure 10 is mainly adjusted. In addition, Test No. In each of the groups 22 to 26 and 29 to 43, the length l 1 between the support portions in the length direction of the panel structure 10 and the length l 2 between the support portions in the width direction are mainly adjusted. As can be understood from these comparisons, the first partial vibration system 23 is adjusted by adjusting the length l 1 between the support portions in the length direction of the panel structure 10 and the length l 2 between the support portions in the width direction. It can be confirmed that the primary natural frequency of the whole vibration system 21 can be changed to a desired range without largely changing the primary natural frequency of the second partial vibration system 25.

試験No.1、6、7と、試験No.8、13、14と、試験No.15、20、21と、試験No.22、27、28との各グループにおいては、主として第1部分振動系23の接続部17間の長さbを調整している。これらの比較により把握できるように、第1部分振動系23の接続部17間の長さbを調整することによって、全体振動系21や第2部分振動系25の1次固有振動数を大きく変化させることなく、第1部分振動系23の1次固有振動数を所望の範囲にするよう変化させることが可能であることが確認できる。Test No. 1, 6, 7 and test no. 8, 13, 14 and test no. 15, 20, 21 and test no. In each of the groups 22, 27, and 28, the length b 4 between the connecting portions 17 of the first partial vibration system 23 is mainly adjusted. As can be understood from these comparisons, the primary natural frequency of the whole vibration system 21 and the second partial vibration system 25 is increased by adjusting the length b 4 between the connecting portions 17 of the first partial vibration system 23. It can be confirmed that the primary natural frequency of the first partial vibration system 23 can be changed within a desired range without being changed.

実施例1により、数式(2)等に基づいて決定される全体振動系21の1次固有振動数が15Hz以上45Hz以下であり、数式(17)等に基づき決定される第1部分振動系23及び第2部分振動系25の1次固有振動数が707Hz以上のパネル床構造1を、全体振動系21や第1部分振動系23等の寸法調整を行なうことによって得られることが確認された。
また、表1−1、表1−2及び表2−1、表2−2の1次固有振動数の数値の下線は、本実施形態の範囲外を示す。
According to the first embodiment, the primary natural frequency of the entire vibration system 21 determined based on the formula (2) or the like is 15 Hz to 45 Hz, and the first partial vibration system 23 determined based on the formula (17) or the like. It was confirmed that the panel floor structure 1 having the primary natural frequency of the second partial vibration system 25 of 707 Hz or more can be obtained by adjusting the dimensions of the overall vibration system 21, the first partial vibration system 23, and the like.
Moreover, the underline of the numerical value of the primary natural frequency of Table 1-1, Table 1-2, Table 2-1, and Table 2-2 shows the outside of the range of this embodiment.

実施例2においては、下記の表3〜表5に示すような2種類の断面性能のパネル床構造を用いて、JIS A 1418−2に準拠して実際に重要床衝撃音試験を行い、各周波数に対する音圧レベルを調査することによって、本発明の効果を確認することとした。   In Example 2, an important floor impact sound test was actually performed in accordance with JIS A 1418-2 using a panel floor structure having two types of cross-sectional performance as shown in Tables 3 to 5 below. The effect of the present invention was confirmed by investigating the sound pressure level with respect to the frequency.

[表3]

Figure 0004880087
[Table 3]

Figure 0004880087

[表4]

Figure 0004880087
[Table 4]
Figure 0004880087

[表5]

Figure 0004880087
[Table 5]
Figure 0004880087

この試験においては、図16A及び図16Bに示すような構造の比較例としてのパネル床構造100と、図10A及び図10Bに示すような構造の本発明例としてのパネル床構造1とを用いることとした。
図16A及び図16Bに示すパネル床構造100は、所定間隔をおいて配置された鋼製の上面材111及び下面材113と、上面材111と下面材113との間に配置された鋼製の芯材115とを備えている。この芯材115は、その上下端が上面材111及び下面材113に接続されることによって、幅方向Xに上面材111及び下面材113の間を仕切り、複数の中空空間119に分けている。
比較例としてのパネル床構造100の寸法は、パネル床構造100全体の厚みを175mm、互いに隣り合う芯材115間の間隔を300mmとした。また、本発明例としてのパネル床構造1の寸法は、パネル構造体10の厚みTを60mm、長さ方向Yの支持部27間の長さを3,000mmとし、互いに隣り合う芯材15のウェブ41の幅方向Xについての間隔を120mmとし、ウェブ41の幅方向Xへの傾斜角度αを54°とした。また、パネル構造体10は長さ方向の両端のみを横架材71によって支持された2辺支持の条件下で試験を行なった。
In this test, the panel floor structure 100 as a comparative example of the structure as shown in FIGS. 16A and 16B and the panel floor structure 1 as an example of the present invention of the structure as shown in FIGS. 10A and 10B are used. It was.
The panel floor structure 100 shown in FIG. 16A and FIG. 16B is made of steel and is disposed between the upper surface material 111 and the lower surface material 113, and between the upper surface material 111 and the lower surface material 113. A core material 115 is provided. The upper and lower ends of the core material 115 are connected to the upper surface material 111 and the lower surface material 113, thereby partitioning the upper surface material 111 and the lower surface material 113 in the width direction X and dividing the core material 115 into a plurality of hollow spaces 119.
As the dimensions of the panel floor structure 100 as a comparative example, the thickness of the entire panel floor structure 100 was 175 mm, and the interval between the adjacent core members 115 was 300 mm. Further, the dimensions of the panel floor structure 1 as an example of the present invention are such that the thickness T 1 of the panel structure 10 is 60 mm, the length between the support portions 27 in the length direction Y is 3,000 mm, and the core materials 15 adjacent to each other. The interval in the width direction X of the web 41 was 120 mm, and the inclination angle α of the web 41 in the width direction X was 54 °. The panel structure 10 was tested under the condition of two-side support in which only both ends in the length direction were supported by the horizontal member 71.

表3より、本発明例の全体振動系の固有振動数は21Hzであり、比較例の固有振動数は72Hzである。すなわち、本発明例のように、各部材の寸法が調整された場合、全体振動系の固有振動数が、15Hz以上45Hz以下の範囲内となるため、遮音性が向上している。また、表4より、本発明例の第1部分振動系の固有振動数は2701Hzであり、比較例の固有振動数は176Hzである。また、表5より、本発明例の第2部分振動系の固有振動数は4104Hzであり、比較例の固有振動数は283Hzである。したがって、本発明例のように、各部材の寸法が調整された場合、部分振動系の固有振動数が、707Hz以上200000Hz以下の範囲内となるため、遮音性が向上している。
さらに、図15に示される結果より、比較例において63Hzの周波数帯域で見られる実測値としての全体振動系の1次固有振動数は、本実施形態の適用によって矢印P1に示す方向に移り、比較例において125Hzの周波数帯域や250Hzの周波数帯域で見られる実測値としての部分振動系の1次固有振動数は、本実施形態の適用によって矢印P2及びP3に示す方向に移り、その結果、重量床衝撃音の周波数帯域での音圧レベルが低減していることが確認された。すなわち、重量床衝撃音の評価範囲(45Hzを超え、707未満の範囲)に音圧レベルのピークが発生していないため、遮音性に優れたパネル床構造であることが分かる。
From Table 3, the natural frequency of the whole vibration system of the example of the present invention is 21 Hz, and the natural frequency of the comparative example is 72 Hz. That is, when the dimensions of each member are adjusted as in the present invention example, the natural frequency of the entire vibration system is in the range of 15 Hz to 45 Hz, so that the sound insulation is improved. Further, from Table 4, the natural frequency of the first partial vibration system of the present invention example is 2701 Hz, and the natural frequency of the comparative example is 176 Hz. Further, from Table 5, the natural frequency of the second partial vibration system of the present invention example is 4104 Hz, and the natural frequency of the comparative example is 283 Hz. Therefore, when the dimension of each member is adjusted as in the present invention example, the natural frequency of the partial vibration system is in the range of 707 Hz to 200,000 Hz, so that sound insulation is improved.
Further, from the result shown in FIG. 15, the primary natural frequency of the entire vibration system as an actual measurement value that is seen in the frequency band of 63 Hz in the comparative example is shifted in the direction indicated by the arrow P1 by the application of the present embodiment. In the example, the primary natural frequency of the partial vibration system as an actual measurement value that can be seen in the frequency band of 125 Hz or 250 Hz is shifted in the directions indicated by arrows P2 and P3 by the application of the present embodiment. It was confirmed that the sound pressure level in the frequency band of impact sound was reduced. That is, since the sound pressure level peak does not occur in the evaluation range of heavy floor impact sound (over 45 Hz and below 707), it can be seen that the panel floor structure has excellent sound insulation.

次に、第1〜第4実施形態のパネル床構造に加えて、質量及び剛性を考慮したパネル床構造について説明する。   Next, in addition to the panel floor structure of 1st-4th embodiment, the panel floor structure which considered mass and rigidity is demonstrated.

本発明者は、全体振動系21の1次固有振動数f〜fが15Hz以上45Hz以下、かつ、部分振動系22の1次固有振動数f〜f12が707Hz以上20000Hz以下となるようなパネル床構造の寸法について調査した。調査をするうえでは、例えば、図17に示すような、パネル床構造70全体の質量Mall(kg/m2)及び曲げ剛性EIall(N・m2)の他に、これらに対する上面材11及び下面材13の質量Mf(kg/m2)及び曲げ剛性EIf(N・m2)と、芯材15の質量Mw(kg/m2)及び曲げ剛性EIw(N・m2)とを区分して調査した。なお、ここでいうパネル床構造1全体の質量Mall及び曲げ剛性EIallとは、上面材11、下面材13及び芯材15の質量Mf、Mwを合計した値と、これらの曲げ剛性EIf、EIwを合計した値とを意味している。また、ここでいう曲げ剛性とは、パネル床構造70の長さ方向に直交する断面の曲げ剛性のことを意味している。
ここでは、図17に示す第6実施形態のパネル床構造70を例に挙げて説明したが、後述する第5、第7、第8実施形態のパネル床構造60、80、90のいずれの場合においても、同様である。
The present inventor sets the primary natural frequency f 1 to f 8 of the whole vibration system 21 to 15 Hz to 45 Hz, and the primary natural frequency f 9 to f 12 of the partial vibration system 22 to 707 Hz to 20000 Hz. The dimensions of such panel floor structures were investigated. In the investigation, for example, as shown in FIG. 17, in addition to the mass M all (kg / m 2 ) and the bending rigidity EI all (N · m 2 ) of the entire panel floor structure 70, the upper surface material 11 for them. And the mass M f (kg / m 2 ) and the bending rigidity EI f (N · m 2 ) of the bottom material 13, the mass Mw (kg / m 2 ) and the bending rigidity EIw (N · m 2 ) of the core material 15, We investigated separately. The mass M all and the bending rigidity EI all of the panel floor structure 1 referred to here are the sum of the masses M f and M w of the upper surface material 11, the lower surface material 13 and the core material 15, and their bending rigidity. It means the sum of EI f and EIw. Moreover, the bending rigidity here means the bending rigidity of a cross section orthogonal to the length direction of the panel floor structure 70.
Here, the panel floor structure 70 of the sixth embodiment shown in FIG. 17 has been described as an example. However, in any of the panel floor structures 60, 80, and 90 of the fifth, seventh, and eighth embodiments described later. The same applies to.

下記の表6、表7−1、7−2は、パネル床構造60の寸法を様々に変化させた際の質量と曲げ剛性との関係や、各例の遮音特性等を示す表である。表1の構造の欄に記載の溝形鋼とは、図19A及び図19Bに示すような断面形状のパネル床構造60のことである。同欄に記載の折板とは、図20に示すような断面形状のパネル床構造70のことである。パネル床構造60及びパネル床構造70それぞれの断面形状は、表の下部に模式的に示している。また、表6における支持スパンlは、図18Bに示すようなパネル床構造60を支持する横架材71とパネル床構造60との固定金具81、溶接等による支持部27間の間隔である。床厚hは、図17に示すようなパネル床構造70全体の厚みである。また、表6の長さAは、表6の下部に模式的に示すようなパネル床構造60における芯材15と上面材との接触している接触部61の長さであり、間隔Bは、隣接する接触部61の間隔である。表7−1、7−2における質量又は曲げ剛性の寄与率は、パネル床構造60全体の質量Mall又は曲げ剛性EIallに対する上面材11及び下面材13の質量Mf、曲げ剛性EIfや、芯材15の質量Mw、曲げ剛性EIwの百分率での割合である。The following Table 6, Tables 7-1 and 7-2 are tables showing the relationship between the mass and the bending rigidity when the dimensions of the panel floor structure 60 are variously changed, the sound insulation characteristics of each example, and the like. The channel steel described in the column of structure in Table 1 is a panel floor structure 60 having a cross-sectional shape as shown in FIGS. 19A and 19B. The folded plate described in the same column is a panel floor structure 70 having a cross-sectional shape as shown in FIG. The cross-sectional shapes of the panel floor structure 60 and the panel floor structure 70 are schematically shown in the lower part of the table. Further, the support span 1 in Table 6 is the distance between the support member 27 by welding, etc., the fixing member 81 of the horizontal member 71 and the panel floor structure 60 that support the panel floor structure 60 as shown in FIG. 18B. The floor thickness h is the thickness of the entire panel floor structure 70 as shown in FIG. Moreover, the length A of Table 6 is the length of the contact part 61 which the core material 15 and the upper surface material in the panel floor structure 60 as typically shown in the lower part of Table 6 are in contact, and the interval B is , The interval between adjacent contact portions 61. The contribution ratio of the mass or bending rigidity in Tables 7-1 and 7-2 is the mass M f of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 with respect to the mass M all of the panel floor structure 60 or the bending rigidity EI all , the bending rigidity EI f and the like. The percentage of the mass Mw of the core material 15 and the bending rigidity EIw.

[表6]

Figure 0004880087
[Table 6]
Figure 0004880087

[表7−1]

Figure 0004880087
[Table 7-1]
Figure 0004880087

[表7−2]

Figure 0004880087
[Table 7-2]
Figure 0004880087

各例では、その遮音特性を評価するためにパネル床構造60のインピーダンスZ、1次固有振動数f20、遮音等級Lhを求めた。インピーダンスZは下記の数式(41)に基づき求められる。

Figure 0004880087
また、1次固有振動数f20は下記の数式(42)を満たす。
Figure 0004880087
また、遮音等級Lhの計算値は下記の数式(43)に基づき求められる。
Figure 0004880087
ここで、遮音等級Lhの計算値を求めるにあたっては、表6、表7−1、7−2の総ての例で、床構造の有効放射面積、空気の固有音響抵抗、床構造の音響放射係数、下室空間の吸音力、騒音計の動特性補正値、衝撃力実効値が同じであり、数式(43)の定数Aが147.1である条件とした。また、遮音等級Lhの実測値は、JISA1418−2に準拠して行なった重量床衝撃音試験により求めた。In each example, in order to evaluate the sound insulation characteristics, the impedance Z, the primary natural frequency f 20 , and the sound insulation class Lh of the panel floor structure 60 were obtained. The impedance Z is obtained based on the following formula (41).
Figure 0004880087
Further, the primary natural frequency f 20 satisfies the following mathematical formula (42).
Figure 0004880087
Further, the calculated value of the sound insulation class Lh is obtained based on the following mathematical formula (43).
Figure 0004880087
Here, in obtaining the calculated value of the sound insulation class Lh, in all the examples of Table 6, Tables 7-1 and 7-2, the effective radiation area of the floor structure, the specific acoustic resistance of the air, the acoustic radiation of the floor structure The coefficient, the sound absorbing force in the lower chamber space, the dynamic characteristic correction value of the sound level meter, and the impact force effective value were the same, and the constant A in the equation (43) was 147.1. Moreover, the actual measurement value of the sound insulation class Lh was obtained by a heavy floor impact sound test performed in accordance with JIS A1418-2.

また、各例では、発明の適用による軽量化効果を評価するために、次のようなパネル床構造60の最小質量とその最小質量に対する質量比を求めた。最小質量とは、あるインピーダンスZをもつ床構造の1次固有振動数f20を15以上45Hz以下にするために必要な質量のことを意味しており、各例ごとにパネル床構造60全体の曲げ剛性EIall、質量Mallを変数とする数式(41)と数式(42)との連立方程式を解くことにより得た。また、最小質量に対する質量比は、各例ごとにパネル床構造60全体の質量Mallを求めた最小質量で除算して求めた。Moreover, in each example, in order to evaluate the weight reduction effect by application of invention, the following minimum mass of the panel floor structure 60 and the mass ratio with respect to the minimum mass were calculated | required. The minimum mass is the impedance primary natural frequency f 20 of the floor structure with Z and means that the mass needed to more than 15 45Hz or less, for each example panel floor structure 60 of the whole It was obtained by solving simultaneous equations of Equation (41) and Equation (42) with flexural rigidity EI all and mass M all as variables. Moreover, the mass ratio with respect to the minimum mass was calculated by dividing the mass M all of the panel floor structure 60 for each example by the minimum mass.

比較例としてのNo.1、No.2と発明例としてのNo.8との比較により、1次固有振動数f20が45Hz超の場合、数式(43)による計算値としての遮音等級Lhよりも実測値としての遮音等級Lhが高くなる傾向があることが確認できる。また、1次固有振動数f20が45Hz以下の場合、数式(43)による計算値としての遮音等級Lhと実測値としての遮音等級Lhが同程度になることも確認できる。また、発明例としてのNo.8を除いたNo.6〜No.10は、実測値としての遮音等級Lhを記載していないが、No.8の結果からその計算値としての遮音等級Lhと実測値としての遮音特性とが同程度になるものと考えられる。No. as a comparative example. 1, no. 2 and No. as an example of the invention. In comparison with 8, when the primary natural frequency f 20 exceeds 45 Hz, it can be confirmed that the sound insulation class Lh as an actually measured value tends to be higher than the sound insulation class Lh as a calculated value by the equation (43). . Further, if the primary natural frequency f 20 is 45Hz or less, it can be confirmed that the sound insulation grade Lh as measured values and sound insulation grade Lh of Calculated by equation (43) is to the same extent. In addition, No. as an example of the invention. No. 8 except 8. 6-No. No. 10 does not describe the sound insulation class Lh as an actual measurement value. From the result of 8, it is considered that the sound insulation class Lh as the calculated value and the sound insulation characteristic as the actual measurement value are approximately the same.

ここで、本発明者は、パネル床構造60全体の質量Mallに対する芯材15の質量Mwの寄与率が40%以上である場合に、1次固有振動数fを45Hz以下にできることを知見した。また、この場合、No.1とNo.8との比較やNo.2とNo.7との比較により把握できるように、パネル床構造60全体の質量Mallが発明例と比較例とで同程度で、かつ、比較例の全体の曲げ剛性EIallより発明例の全体の曲げ剛性EIallの方が大幅に低くなっているにも拘わらず、発明例では比較例と同程度又はそれ以上の遮音性を得られることを知見した。これは、1次固有振動数fが45Hz以下になったためと考えられる。またこの場合、パネル床構造60の厚みも低減させることが可能であることを知見した。これは、パネル床構造60全体の曲げ剛性EIallを低減させたためと考えられる。 Here, the present inventor has found that the primary natural frequency f can be reduced to 45 Hz or less when the contribution ratio of the mass Mw of the core material 15 to the mass M all of the panel floor structure 60 is 40% or more. . In this case, no. 1 and No. Comparison with No. 8 and No. 8 2 and No. As shown in FIG. 7, the total mass M all of the panel floor structure 60 is comparable between the inventive example and the comparative example, and the overall bending rigidity of the inventive example is higher than the overall bending rigidity EI all of the comparative example. In spite of the fact that EI all is significantly lower, it has been found that the inventive example can obtain a sound insulation performance comparable to or higher than that of the comparative example. This is considered because the primary natural frequency f has become 45 Hz or less. In this case, it was also found that the thickness of the panel floor structure 60 can be reduced. This is presumably because the bending rigidity EI all of the entire panel floor structure 60 was reduced.

本発明者は、このようにパネル床構造60全体の質量Mallに対する芯材15の質量Mwの寄与率が重要であるとの知見のもと、可能なかぎり軽量化を図りつつ、従来と同等又はそれよりも優れた遮音性を得ることができるようなパネル床構造60を得るため、更に鋭意検討を行なった。その結果、下記のような数式(21)〜(23)の総てを満足するように上面材11、下面材13及び芯材15の寸法が調整されていれば、そのような性能のパネル床構造60を得られることを知見した。ここで、各部材の寸法の調整は、第1実施形態と同様である。
EIf≧0.65×EIall ・・・(21)
w≧0.40×Mall ・・・(22)
w≧EIw/(k×l4) ・・・(23)
Based on the knowledge that the contribution ratio of the mass M w of the core material 15 to the mass M all of the entire panel floor structure 60 is important, the present inventor attempts to reduce the weight as much as possible and In order to obtain a panel floor structure 60 capable of obtaining the same or better sound insulation, further studies were conducted. As a result, if the dimensions of the upper surface material 11, the lower surface material 13 and the core material 15 are adjusted so as to satisfy all of the following mathematical formulas (21) to (23), the panel floor having such performance is provided. It was found that structure 60 can be obtained. Here, the adjustment of the dimension of each member is the same as in the first embodiment.
EI f ≧ 0.65 × EI all (21)
M w ≧ 0.40 × M all (22)
M w ≧ EI w / (k × l 4 ) (23)

数式(21)は、全体振動系の1次固有振動数f20を15Hz以上45Hz以下としつつ可能なかぎり軽量化を図るうえで必要な条件である。パネル床構造60全体の曲げ剛性EIallに対する上面材11及び下面材13の曲げ剛性EIfの寄与率が65%未満であると、パネル床構造60全体に対して芯材15の占める部位が過多になる。その分、パネル床構造60全体の質量Mallの過度の増大を招き、1次固有振動数f20を45Hzとするために必要な最小質量に対する質量Mallの過度の増大を招いてしまう。Equation (21) is a necessary condition in terms of reducing the weight as much as possible the primary natural frequency f 20 of the whole vibration system with a 15Hz or 45Hz or less. When the contribution ratio of the bending rigidity EI f of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 to the bending rigidity EI all of the entire panel floor structure 60 is less than 65%, the portion occupied by the core material 15 is excessive with respect to the entire panel floor structure 60. become. That amount, leading to excessive increases in the panel floor structure 60 overall mass M all, resulting in an excessive increase in the mass M all for the minimum mass needed primary natural frequency f 20 for the 45 Hz.

数式(21)は、表6、表7−1、7−2に示すように、パネル床構造60全体のEIallに対する上面材11、下面材13のEIfの寄与率が65%以上の場合に最小質量に対する質量比が105%以下になり、65%未満の場合に最小質量に対する質量比が105%超になることに基づいて導出した。As shown in Table 6, Tables 7-1, and 7-2, Equation (21) is when the contribution ratio of EI f of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 to EI all of the panel floor structure 60 is 65% or more The mass ratio with respect to the minimum mass was 105% or less, and when it was less than 65%, the mass ratio with respect to the minimum mass was more than 105%.

なお、数式(21)の左辺である上面材11及び下面材13の曲げ剛性EIfは、その上限値について特に限定されない。しかしながら、パネル床構造60全体の曲げ剛性EIallに対するその曲げ剛性EIfの寄与率が90%超である場合、この構造を実現することが困難である。したがって、下記の数式(21−1)を満足するようにしてもよい。
0.90×EIall≧EIf≧0.65×EIall ・・・(21−1)
Incidentally, the flexural rigidity EI f of the upper surface member 11 and the lower surface member 13 is a left-hand side of equation (21) is not particularly limited for its upper limit. However, when the contribution ratio of the bending rigidity EI f to the bending rigidity EI all of the entire panel floor structure 60 is more than 90%, it is difficult to realize this structure. Therefore, the following numerical formula (21-1) may be satisfied.
0.90 × EI all ≧ EI f ≧ 0.65 × EI all (21-1)

数式(22)は、パネル床構造60の1次固有振動数f20を15Hz以上45Hz以下とするために必要な条件である。パネル床構造60全体の質量Mallに対する芯材15の質量Mwの寄与率が40%未満であると、パネル床構造60全体に対して上面材11及び下面材13の占める部位が過多になってしまい、パネル床構造60の板厚方向中心位置から遠くに位置する上面材11及び下面材13の占める部位が過多になる。その分、パネル床構造60全体の曲げ剛性EIallの過度の増大を招き、1次固有振動数f20が45Hzを超えてしまう。Formula (22) is a condition necessary for setting the primary natural frequency f 20 of the panel floor structure 60 to 15 Hz or more and 45 Hz or less. When the contribution ratio of the mass Mw of the core material 15 to the mass M all of the entire panel floor structure 60 is less than 40%, the upper surface material 11 and the lower surface material 13 occupy excessively with respect to the entire panel floor structure 60. Therefore, the part which the upper surface material 11 and the lower surface material 13 which are located far from the plate thickness direction center position of the panel floor structure 60 occupy becomes excessive. Accordingly, the bending rigidity EI all of the panel floor structure 60 as a whole is excessively increased, and the primary natural frequency f 20 exceeds 45 Hz.

数式(22)は、表6、表7−1、7−2に示すように、パネル床構造60全体の質量Mallに対する芯材15の質量Mwの寄与率が40%以上の場合にパネル床構造60の1次固有振動数f20が45Hz以下になり、40%未満の場合にパネル床構造60の1次固有振動数f20が45Hz超になることに基づいて導出した。 As shown in Table 6, Table 7-1, and 7-2, the mathematical formula (22) is calculated when the contribution ratio of the mass Mw of the core material 15 to the mass M all of the entire panel floor structure 60 is 40% or more. the primary natural frequency f 20 of the structure 60 becomes 45Hz or less, primary natural frequency f 20 of the panel floor structure 60 in the case of less than 40% was derived based on becoming a 45Hz greater.

なお、数式(2)の左辺である芯材Mwは、その上限値について特に限定するものではない。しかしながら、パネル床構造60全体の質量Mallに対するその芯材Mwの寄与率が90%超である場合、この構造を実現することが困難である。したがって、下記の数式(22−1)を満足するようにしてもよい。
0.90×Mall≧Mw≧0.40×Mall ・・・(22−1)
In addition, the core material Mw which is the left side of Formula (2) does not specifically limit about the upper limit. However, when the contribution ratio of the core material Mw to the mass M all of the panel floor structure 60 exceeds 90%, it is difficult to realize this structure. Therefore, the following mathematical formula (22-1) may be satisfied.
0.90 × M all ≧ Mw ≧ 0.40 × M all (22-1)

数式(23)は、パネル床構造の1次固有振動数f20を15Hz以上45Hz以下とするために必要な条件である。後述の数式(23)の導出過程から把握できるように、数式(23)を満足しない場合、パネル床構造の1次固有振動数f20が45Hz超となってしまい、共振現象が発生することにより、遮音等級Lhの実測値が増大して目標とする遮音性が得られなくなってしまう。Equation (23), the primary natural frequency f 20 of the panel floor structure is a condition necessary for a 15Hz or 45Hz or less. As can be understood from the process of deriving equation below (23), is not satisfied the formula (23), the primary natural frequency f 20 of the panel floor structure becomes a 45Hz exceeds, by a resonance phenomenon occurs As a result, the actual measurement value of the sound insulation class Lh increases and the target sound insulation property cannot be obtained.

数式(23)を求めた根拠について説明する。上述の数式(42)より、1次固有振動数f20を15Hz以上45Hz以下にするための条件として、下記の数式(51)が導出できる。
EIall≦(90/π)2×l×Mall ・・・(51)
The basis for obtaining Equation (23) will be described. From the above formula (42), the following formula (51) can be derived as a condition for setting the primary natural frequency f 20 to 15 Hz or more and 45 Hz or less.
EI all ≦ (90 / π) 2 × l × M all (51)

また、上記の数式(21)、(22)から下記の数式(52)、(53)が導出でき、上記の数式(51)から下記の数式(54)が導出できる。
1.86×EIw≦EIf ・・・(52)
f≦1.5×Mw ・・・(53)
EIw+EIf≦(90/π)2×l4×(Mw+Mf) ・・・(54)
Further, the following formulas (52) and (53) can be derived from the above formulas (21) and (22), and the following formula (54) can be derived from the above formula (51).
1.86 × EI w ≦ EI f (52)
M f ≦ 1.5 × M w (53)
EI w + EI f ≦ (90 / π) 2 × l 4 × (M w + M f ) (54)

上記の数式(52)、(53)、(54)から下記の数式(55)が導出でき、これから下記の数式(56)が導出でき、これが上記の数式(23)となる。
2.86×EIw≦(90/π)2×l4×(2.5×Mw) ・・・(55)
Mw≧EIw/(k×l4)(k=719) ・・・(56)
From the above formulas (52), (53), and (54), the following formula (55) can be derived, and from this, the following formula (56) can be derived, which becomes the above formula (23).
2.86 × EI w ≦ (90 / π) 2 × l 4 × (2.5 × M w ) (55)
Mw ≧ EI w / (k × l 4 ) (k = 719) (56)

なお、上記の数式(21)を満足するうえでは、上面材11、下面材13の板厚を厚くしたり、パネル床構造60の床厚hを小さくしたりすればよい。また、上記の数式(22)を満足するうえでは、芯材15の板厚を上面材11、下面材13の板厚に対して厚くしたり、幅方向に隣接する芯材15間の間隔を狭める等の寸法調整をすればよい。また、上記の数式(23)を満足するうえでは、上面材11、下面材13、芯材15の板厚を厚くしたり、パネル床構造60の床厚hを小さくしたりすればよい。   In order to satisfy the above formula (21), the plate thickness of the upper surface material 11 and the lower surface material 13 may be increased, or the floor thickness h of the panel floor structure 60 may be decreased. In order to satisfy the above formula (22), the thickness of the core material 15 is increased with respect to the thickness of the upper surface material 11 and the lower surface material 13, or the interval between the core materials 15 adjacent in the width direction is increased. What is necessary is just to adjust dimensions, such as narrowing. Moreover, in order to satisfy said numerical formula (23), the board | plate thickness of the upper surface material 11, the lower surface material 13, and the core material 15 should just be thickened, or the floor thickness h of the panel floor structure 60 should be made small.

なお、上述の数式(22)の代替として、下記の数式(61)が用いられていてもよい。これは、数式(22)の両辺にEIallを乗算したものを展開して得られるものである。
w×EIf+Mw×EIw≧0.40×Mall ・・・(61)
Note that the following mathematical formula (61) may be used as an alternative to the mathematical formula (22). This is obtained by developing a product obtained by multiplying both sides of the formula (22) by EIall.
M w × EI f + M w × EI w ≧ 0.40 × M all (61)

第5実施形態に係るパネル床構造60も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の1次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。   The panel floor structure 60 according to the fifth embodiment also has dimensions of each vibration system such that the primary natural frequency of each vibration system determined based on the above-described predetermined formula falls within the predetermined range as described above. It has been adjusted.

本実施形態によれば、従来のパネル床構造全体の質量Mallと同程度で、かつ、全体の曲げ剛性EIallが大幅に低くなっているにも拘わらず、従来と同等又はそれ以上の遮音性を得ることが可能となる。さらに、パネル床構造60の厚みも低減させることが可能となる。また、本実施形態を実現するにあたって、インピーダンスZを過度に増大させることなく、かつ、1次固有振動数f20を45Hz以下とするために必要な最小質量に対する過度の質量Mallの増大を抑えることができ、可能なかぎり軽量化を図りつつ、遮音性に関して優れた効果を得ることが可能となる。すなわち、遮音性を向上させるうえで、重量の過度の増大が不要であるので、パネル床構造60を軽量なままとすることができる。その分、地震時の水平外力を低減することができ、柱、梁、杭、基礎といった構造部材の数量を削減することができる。これにより、建築物全体の軽量化とコスト削減を図ることができ、合理的かつ経済的な構造設計が可能になるというメリットがある。また、パネル床構造60を薄くすることにより、建築物高さを低減でき、内装材、外装材の使用量の削減を図ることが可能となる。According to the present embodiment, the sound insulation is equivalent to or higher than that of the conventional panel floor structure in spite of the same mass M all and the overall bending rigidity EI all is greatly reduced. It becomes possible to obtain sex. Furthermore, the thickness of the panel floor structure 60 can be reduced. Further, in realizing the present embodiment, without excessively increasing the impedance Z and suppressing an excessive increase in the mass M all with respect to the minimum mass necessary for setting the primary natural frequency f 20 to 45 Hz or less. Therefore, it is possible to obtain an excellent effect regarding sound insulation while reducing the weight as much as possible. That is, in order to improve the sound insulation, an excessive increase in weight is unnecessary, so that the panel floor structure 60 can be kept light. Accordingly, the horizontal external force during an earthquake can be reduced, and the number of structural members such as columns, beams, piles, and foundations can be reduced. As a result, it is possible to reduce the weight of the entire building and reduce the cost, and there is an advantage that a rational and economical structural design becomes possible. Further, by reducing the thickness of the panel floor structure 60, the height of the building can be reduced, and the amount of interior materials and exterior materials used can be reduced.

次に、本発明に係るパネル床構造を実施するための第5実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Next, a fifth embodiment for carrying out the panel floor structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図18Aは、第5実施形態のパネル床構造60を複数の横架材71上に配設する前の状態について示す斜視図であり、図18Bは、その正面断面図である。
図19Aは、第5実施形態のパネル床構造60の構成を示す斜視図であり、図19Bは、その正面断面図である。
FIG. 18A is a perspective view showing a state before the panel floor structure 60 of the fifth embodiment is arranged on a plurality of horizontal members 71, and FIG. 18B is a front sectional view thereof.
FIG. 19A is a perspective view showing the configuration of the panel floor structure 60 of the fifth embodiment, and FIG. 19B is a front sectional view thereof.

本実施形態に係るパネル床構造60は、図17Aに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材71によって構成される床下構造7に配設可能なパネル体として構成されている。すなわち、2辺支持構造である。横架材71は、建築構造物における水平方向に延長されて架け渡される骨組である。このような横架材71によって構成される床下構造7は、その上にパネル床構造60のような床材が配設されている。
床下構造7は、この他に、図6Aに示すように、一方向に間隔を空けて略平行に配置された複数の横架材71と、それらの複数の横架材71と交差するように一方向と直交する方向に間隔を空けて配置される複数の横架材71とによってグリッド状に組んで構成される場合がある。すなわち、4辺支持構造である。パネル床構造60は、各横架材71に対して、例えば、ビス、ボルト等の固定金具81によって固定されて用いられるが、その横架材71に対する固定手段は公知のものであれば特に限定するものではない。
As shown in FIG. 17A, the panel floor structure 60 according to the present embodiment is a panel that can be disposed in the underfloor structure 7 constituted by a plurality of horizontal members 71 that are disposed substantially in parallel at intervals in one direction. It is structured as a body. That is, it is a two-sided support structure. The horizontal member 71 is a framework that is extended and bridged in the horizontal direction in the building structure. In the underfloor structure 7 constituted by such a horizontal member 71, a floor material such as a panel floor structure 60 is disposed thereon.
In addition to this, as shown in FIG. 6A, the underfloor structure 7 intersects with a plurality of horizontal members 71 arranged substantially in parallel with an interval in one direction, and the plurality of horizontal members 71. There is a case where a plurality of horizontal members 71 arranged at intervals in a direction orthogonal to one direction are assembled in a grid shape. That is, it is a four-sided support structure. The panel floor structure 60 is used by being fixed to each horizontal member 71 by, for example, a fixing bracket 81 such as a screw or a bolt. However, the fixing means for the horizontal member 71 is particularly limited as long as it is known. Not what you want.

横架材71は、建築物において略水平に配設される角形鋼、H形鋼等の骨組部材や、略鉛直に配設される面材の上端部から構成される。横架材71は、角形鋼、H形鋼等の骨組部材から構成される場合、事務所ビルや集合住宅等の鉄骨造の建築物に適用されるときは大梁、小梁等として用いられる。また、戸建住宅等の建築物やスチールハウスに適用されるときは大引き、野縁、野縁受け等として用いられる。   The horizontal member 71 is composed of a frame member such as square steel or H-shaped steel disposed substantially horizontally in a building, or an upper end portion of a face member disposed substantially vertically. When the horizontal member 71 is composed of a frame member such as square steel or H-shaped steel, it is used as a large beam, a small beam or the like when applied to a steel structure such as an office building or an apartment house. In addition, when applied to buildings such as detached houses and steel houses, it is used as a fork, field edge, field edge receiver, etc.

本実施形態に係るパネル床構造1は、図18A及び図18Bに示すように、互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材11及び下面材13と、これら上面材11及び下面材12間を連結して中空空間(空間)19を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材15とを備えている。この芯材15は、その上下端が上面材11及び下面材13に連結されることによって、幅方向Xに上面材11及び下面材13との間の中空空間19を仕切り、一つ又は複数の中空空間19に分けている。第5実施形態においては、芯材15によって幅方向Xに複数の中空空間19に仕切られている。   As shown in FIGS. 18A and 18B, the panel floor structure 1 according to the present embodiment includes an upper surface material 11 and a lower surface material 13 that are arranged substantially parallel to each other at a predetermined interval, and the upper surface material 11 and the lower surface material 12. And at least a pair of steel core members 15 that are connected to form a hollow space (space) 19. The core material 15 has upper and lower ends connected to the upper surface material 11 and the lower surface material 13, thereby partitioning the hollow space 19 between the upper surface material 11 and the lower surface material 13 in the width direction X. It is divided into hollow spaces 19. In the fifth embodiment, the core material 15 partitions the plurality of hollow spaces 19 in the width direction X.

上面材11は、いわゆる床下地板としての役割を担うものであり、上面材11の表面には、化粧合板等が取り付けられていてもよい。下面材13は、いわゆる天井板としての役割を担うものであるが、別途天井板の機能を有するものを下面材13の下方空間に設けてもよいのは勿論である。上面材11及び下面材13は、上述した第1実施形態で説明したように、各部材の寸法が調整された鋼製の板材から構成される。   The upper surface material 11 plays a role as a so-called floor base plate, and a decorative plywood or the like may be attached to the surface of the upper surface material 11. The lower surface material 13 plays a role as a so-called ceiling plate, but it is needless to say that another material having the function of the ceiling plate may be provided in the lower space of the lower surface material 13. As described in the first embodiment, the upper surface material 11 and the lower surface material 13 are composed of steel plate materials in which the dimensions of the respective members are adjusted.

芯材15は、パネル床構造60の長さ方向(奥行方向)Yに対してその長さ方向Yが略平行な鋼板や、溝形鋼、I形鋼、リップ溝形鋼、山形鋼、箱型鋼等の形鋼等から構成されており、第5実施形態においては、複数の溝形鋼から構成されている。芯材15は、その上下端を上面材11や下面材13に対して当接させたうえで、それらをねじ、リベット等の固定具81や溶接により固定することにより、上面材11や下面材13に対して接続されている。第5実施形態における溝形鋼からなる芯材15は、ウエブ31とウエブ31の上下両端側の上フランジ33、下フランジ35とを備えている。その上フランジ33、下フランジ35を上面材11や下面材13に対して当接させた状態で、ねじ、リベット等の固定金具(固定部材)84、85や、溶接により、芯材15と上面材11、下面材13とを固定する。これにより、芯材15と上面材11、下面材13とが接続されている。   The core material 15 is a steel plate, channel steel, I-shaped steel, lip channel steel, angle steel, box whose length direction Y is substantially parallel to the length direction (depth direction) Y of the panel floor structure 60. It is comprised from shape steels, such as a shape steel, and in 5th Embodiment, it is comprised from the some groove shape steel. The core material 15 has its upper and lower ends brought into contact with the upper surface material 11 and the lower surface material 13, and is fixed by a fixing tool 81 such as a screw or a rivet or by welding, whereby the upper surface material 11 or the lower surface material. 13 is connected. The core material 15 made of channel steel in the fifth embodiment includes a web 31 and an upper flange 33 and a lower flange 35 on both upper and lower sides of the web 31. With the upper flange 33 and the lower flange 35 in contact with the upper surface material 11 and the lower surface material 13, fixing metal (fixing members) 84 and 85 such as screws and rivets, and the core material 15 and the upper surface are welded. The material 11 and the lower surface material 13 are fixed. Thereby, the core material 15, the upper surface material 11, and the lower surface material 13 are connected.

第5実施形態におけるパネル床構造60は、図17Aに示すように、長さ方向の両側の開口を塞ぐように、板材からなる端板16が取り付けられている。この端板16は、例えば、溶接やねじ等の固定金具によって上面材11、下面材13に対して接続されるものである。第6実施形態におけるパネル床構造60では、上面材11と下面材13とがそれぞれ端板16に対して溶接によって接続されている。この端板16は、本実施形態において必須の構成となるものではない。   As shown in FIG. 17A, an end plate 16 made of a plate material is attached to the panel floor structure 60 in the fifth embodiment so as to close the openings on both sides in the length direction. The end plate 16 is connected to the upper surface material 11 and the lower surface material 13 by fixing metal fittings such as welding and screws. In the panel floor structure 60 in the sixth embodiment, the upper surface material 11 and the lower surface material 13 are connected to the end plate 16 by welding. The end plate 16 is not an essential component in the present embodiment.

次に、本発明を適用したパネル床構造の第6実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。   Next, a sixth embodiment of the panel floor structure to which the present invention is applied will be described. In addition, about the component same as the component mentioned above, the description below is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

図20Aは、第6実施形態のパネル床構造70の構成を示す斜視図であり、図20Bは、その正面断面図である。   FIG. 20A is a perspective view showing a configuration of a panel floor structure 70 of the sixth exemplary embodiment, and FIG. 20B is a front sectional view thereof.

第6実施形態に係るパネル床構造70は、第5実施形態に係るパネル床構造60と比較して、芯材15の構成が相違している。第6実施形態に係るパネル床構造70では、芯材15が折板から構成されている。
芯材15が、上面材11と平面で接触する上フランジ43(上平面部)と、下面材13と平面で接触する下フランジ(下平面部)45と、上面材11及び下面材13に対して傾斜したウェブ(傾斜部)41とを有している。さらに、上フランジ43と、ウェブ41と、下フランジ45とがこの順に連続して形成されている。
具体的には、この折板で形成されたからなる芯材15は、幅方向Xに略水平に設けられた上フランジ43と下フランジ45とが、幅方向Xに対して傾斜して設けられたウェブ41を介して幅方向Xに交互に形成されて波形をなして構成されている。上面材11に対しては、折板からなるで形成された芯材15の上端側に位置する上フランジ43が当接され、下面材13に対しては、折板で形成されたからなる芯材15の下端側に位置する下フランジ45が当接され、これらはねじ、リベット等の固定金具814、85、又は溶接等によって固定されて接続されている。これにより、折板からなる芯材15は、上面材11及び下面材13の間を幅方向の複数の中空空間19に仕切ることになる。
さらに、第6実施形態に係るパネル床構造70も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の1次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。
The panel floor structure 70 according to the sixth embodiment is different in the configuration of the core material 15 from the panel floor structure 60 according to the fifth embodiment. In the panel floor structure 70 according to the sixth embodiment, the core material 15 is formed of a folded plate.
The core material 15 has an upper flange 43 (upper flat surface portion) that contacts the upper surface material 11 in a plane, a lower flange (lower flat surface portion) 45 that contacts the lower surface material 13 in a plane, and the upper surface material 11 and the lower surface material 13. And an inclined web 41 (inclined portion). Furthermore, the upper flange 43, the web 41, and the lower flange 45 are continuously formed in this order.
Specifically, the core 15 made of this folded plate is provided with an upper flange 43 and a lower flange 45 provided substantially horizontally in the width direction X so as to be inclined with respect to the width direction X. They are alternately formed in the width direction X via the web 41 to form a waveform. An upper flange 43 positioned on the upper end side of the core material 15 formed of a folded plate is brought into contact with the upper surface material 11, and a core material formed of the folded plate is contacted with the lower surface material 13. The lower flange 45 located on the lower end side of the 15 is abutted, and these are fixed and connected by fixing brackets 814 and 85 such as screws and rivets, or welding. Thereby, the core material 15 made of a folded plate partitions the space between the upper surface material 11 and the lower surface material 13 into a plurality of hollow spaces 19 in the width direction.
Furthermore, the panel floor structure 70 according to the sixth embodiment also has each vibration system such that the primary natural frequency of each vibration system determined based on the above-described predetermined formula falls within the predetermined range as described above. The dimensions have been adjusted.

なお、第6実施形態においては、芯材15における一つの上フランジ43や一つの下フランジ45が上面材11や下面材13に対して長さ方向Yに間隔を空けた複数箇所で固定金具84、85によって固定されている。上フランジ43、下フランジ45の一箇所につき一つの固定金具84、85によってそれぞれ固定されて接続されている。また、折板で形成された芯材15の幅方向Xの両端は、パネル床構造1の内側に開口された略U字状をなすように、上フランジ43又は下フランジ45に対して折り曲げられている。
また、芯材15は、このように折板から構成されていてもよいし、波板から構成されていてもよい。さらに、上フランジ43、下フランジ45とウェブ41とのなす角度αは、45度〜80度であることが好ましい。
In the sixth embodiment, the fixing bracket 84 is provided at a plurality of locations where one upper flange 43 and one lower flange 45 in the core member 15 are spaced apart from each other in the longitudinal direction Y with respect to the upper surface material 11 and the lower surface material 13. , 85. One portion of the upper flange 43 and the lower flange 45 is fixed and connected by one fixing bracket 84 and 85, respectively. Further, both ends in the width direction X of the core member 15 formed of a folded plate are bent with respect to the upper flange 43 or the lower flange 45 so as to form a substantially U shape opened inside the panel floor structure 1. ing.
Moreover, the core material 15 may be comprised from the folded plate in this way, and may be comprised from the corrugated sheet. Furthermore, the angle α formed by the upper flange 43, the lower flange 45 and the web 41 is preferably 45 degrees to 80 degrees.

次に、本発明を適用したパネル床構造の第7実施形態について説明する。   Next, a seventh embodiment of the panel floor structure to which the present invention is applied will be described.

図21Aは、第7実施形態に係るパネル床構造80の構成を示す斜視図であり、図21Bはそのパネル床構造80を構成するパネル構成部材50の構成を示す側面図であり、図21Cはそのパネル床構造80の正面断面図である。   FIG. 21A is a perspective view showing a configuration of a panel floor structure 80 according to the seventh embodiment, FIG. 21B is a side view showing a configuration of a panel constituent member 50 constituting the panel floor structure 80, and FIG. 3 is a front sectional view of the panel floor structure 80. FIG.

第7実施形態に係るパネル床構造80は、図21Bに示すようなパネル構成部材50を複数組み合わせることによって構成されている。パネル構成部材50は、ウェブ51と、このウェブ51の一端に設けられ幅方向に延びる上フランジ53と、ウェブ51の他端に設けられ上フランジ53と逆方向に延びる下フランジ55とを有し、長さ方向に延在する。すなわち、上フランジ53及び下フランジ55は、ウェブ51に対して、略鉛直方向に延びており、ウェブ51の上下端から幅方向Xの逆方向に折り曲げられて設けられている。これにより、パネル構成部材50の断面形状が略Z字状に構成されている。このパネル構成部材50は、鋼板を曲げ加工、ロール成形、熱押し成形等することによって構成される。   The panel floor structure 80 according to the seventh embodiment is configured by combining a plurality of panel constituent members 50 as shown in FIG. 21B. The panel component member 50 includes a web 51, an upper flange 53 provided at one end of the web 51 and extending in the width direction, and a lower flange 55 provided at the other end of the web 51 and extending in the opposite direction to the upper flange 53. , Extending in the length direction. That is, the upper flange 53 and the lower flange 55 extend in a substantially vertical direction with respect to the web 51, and are bent from the upper and lower ends of the web 51 in the direction opposite to the width direction X. Thereby, the cross-sectional shape of the panel structural member 50 is comprised by substantially Z shape. The panel constituent member 50 is configured by bending a steel plate, roll forming, hot press forming, or the like.

このパネル構成部材50は、図21Cに示すように、上フランジ53及び下フランジ55のそれぞれにより略同一平面が形成されるように、同一の配向状態をもって配置されている。すなわち、パネル床構造30は、上フランジ53及び下フランジ54それぞれが同一平面を形成するように幅方向に隣接して配列され、隣接して配列された複数の上フランジ53が、第5実施形態で示した上面材11を形成し、隣接して配列された複数の下フランジ55が、第5実施形態で示した下面材13を形成し、ウェブ51が芯材15である。これによって、第7実施形態に係るパネル床構造80が構成されている。パネル構成部材50における上フランジ53の先端部53aが、隣接する他のパネル構成部材50における上フランジ53の基端部53bに溶接、機械接合等により固定される。更にパネル構成部材50における下フランジ55の先端部55aが、隣接する他のパネル構成部材50における下フランジ55の基端部55bに溶接、機械接合等により固定される。これらにより、隣接するパネル構成部材50が、互いに固定されている。   As shown in FIG. 21C, the panel component member 50 is arranged with the same orientation state so that substantially the same plane is formed by the upper flange 53 and the lower flange 55. That is, the panel floor structure 30 is arranged adjacent to each other in the width direction so that each of the upper flange 53 and the lower flange 54 forms the same plane, and a plurality of the upper flanges 53 arranged adjacent to each other are formed in the fifth embodiment. A plurality of lower flanges 55 arranged adjacent to each other form the lower surface material 13 shown in the fifth embodiment, and the web 51 is the core material 15. Thus, the panel floor structure 80 according to the seventh embodiment is configured. The front end portion 53a of the upper flange 53 in the panel component member 50 is fixed to the proximal end portion 53b of the upper flange 53 in another adjacent panel component member 50 by welding, mechanical joining, or the like. Furthermore, the front-end | tip part 55a of the lower flange 55 in the panel structural member 50 is fixed to the base end part 55b of the lower flange 55 in the adjacent other panel structural member 50 by welding, mechanical joining, etc. Thus, adjacent panel constituent members 50 are fixed to each other.

このように複数のパネル構成部材50により構成されたパネル床構造80は、複数のパネル構成部材50の上フランジ53及び下フランジ55により上面材11及び下面材13が構成されており、各パネル構成部材50のウエブ51により芯材15が構成されている。
また、第7実施形態に係るパネル床構造80も、上述した所定式に基づいて決定されるこれら各振動系の1次固有振動数が上述のような所定の範囲となるように各振動系の寸法が調整されている。
Thus, the panel floor structure 80 comprised by the several panel structural member 50 comprises the upper surface material 11 and the lower surface material 13 by the upper flange 53 and the lower flange 55 of the several panel structural member 50, and each panel structure. The core material 15 is constituted by the web 51 of the member 50.
Further, the panel floor structure 80 according to the seventh embodiment also has each vibration system such that the primary natural frequency of each vibration system determined based on the above-described predetermined formula falls within the predetermined range as described above. The dimensions have been adjusted.

次に、本発明を適用したパネル床構造の第8実施形態について説明する。   Next, an eighth embodiment of a panel floor structure to which the present invention is applied will be described.

図22Aは第8実施形態に係るパネル床構造90の構成を示す一部切欠斜視図であり、図22Bはその正面断面図である。   FIG. 22A is a partially cutaway perspective view showing a configuration of a panel floor structure 90 according to the eighth embodiment, and FIG. 22B is a front sectional view thereof.

第8実施形態に係るパネル床構造90は、上面材11及び下面材13の間において芯材15により仕切られて設けられた中空空間19内に充填される吸音材61を更に備えている。吸音材61は、例えば、ロックウール、グラスウール等の繊維質材料、ウレタンフォーム等の発泡材料、軽量コンクリート、発泡コンクリート等のコンクリート系材料等により構成される。   The panel floor structure 90 according to the eighth embodiment further includes a sound absorbing material 61 filled in a hollow space 19 provided by being partitioned by the core material 15 between the upper surface material 11 and the lower surface material 13. The sound absorbing material 61 is made of, for example, a fibrous material such as rock wool or glass wool, a foam material such as urethane foam, a concrete material such as lightweight concrete or foam concrete.

なお、第8実施形態におけるパネル床構造90は、吸音材61を中空空間19内に充填可能となるように、長さ方向Yの両側の開口を塞ぐ板材からなる端板16が取り付けられている。   In addition, the panel floor structure 90 in 8th Embodiment is attached with the end plate 16 which consists of a board | plate material which block | closes the opening of the both sides of the length direction Y so that the sound absorption material 61 can be filled in the hollow space 19. FIG. .

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。   As mentioned above, although the example of embodiment of this invention was demonstrated in detail, all the embodiment mentioned above showed only the example of actualization in implementing this invention, and these are the technical aspects of this invention. The range should not be construed as limiting.

実施例3においては、上記の表6におけるNo.1とNo.8との2種類の断面性能のパネル床構造を用いて、JIS A 1418−2に準拠して重量床衝撃音試験を行ない、各周波数に対する音圧レベルを調査することとした。   In Example 3, No. 1 in Table 6 above was obtained. 1 and No. Using a panel floor structure having two types of cross-sectional performances of 8 and 8, a heavy floor impact sound test was conducted in accordance with JIS A 1418-2, and the sound pressure level for each frequency was investigated.

図23は、その重量床衝撃音試験の結果を示す図である。横軸は1/1オクターブ中心周波数、縦軸は音圧レベルを示している。丸付線が比較例としてのNo.1の結果、四角付線が発明例としてのNo.8の結果を示している。
両者を比較すると、発明例としてのNo.8の方が比較例としてのNo.1のものより高い遮音性を有することが確認できる。表7−1、表7−2を参照すると、発明例としてのNo.8の全体の質量Mallが102(kg/m)であり、比較例としてのNo.1の全体の質量Mallが92(kg/m)であり、同程度である。しかしながら、発明例としてのNo.8が、数式(21)〜(23)の総てを満足しているのに対し、比較例としてのNo.1は、数式(21)しか満足しておらず、さらには、全体振動系の1次固有振動数は45Hzを超している。これにより、計算値としての本発明例のパネル床構造の遮音等級Lhが、比較例のパネル床構造の遮音等級Lhは比較例に比べて高いが、実測値においては発明例の方が比較例に比べて低くなる。したがって、数式(21)〜(23)の総てを満足し、全体振動系の1次固有振動数が15H以上45Hz以下となるように、各部材の寸法を調整することにより、軽量化を図りつつ遮音性に優れたパネル床構造を提供することが可能となる。
FIG. 23 is a diagram showing the results of the heavy floor impact sound test. The horizontal axis represents the 1/1 octave center frequency, and the vertical axis represents the sound pressure level. The rounded line is No. as a comparative example. As a result of No. 1, the square line is No. as an invention example. The result of 8 is shown.
When both are compared, No. as an invention example. No. 8 is No. as a comparative example. It can be confirmed that the sound insulation property is higher than that of 1. Referring to Tables 7-1 and 7-2, No. 1 as an example of the invention. 8 has a total mass M all of 102 (kg / m 2 ). The total mass M all of 1 is 92 (kg / m 2 ), which is comparable. However, no. 8 satisfies all of the formulas (21) to (23), while No. 8 as a comparative example. 1 satisfies only Expression (21), and further, the primary natural frequency of the entire vibration system exceeds 45 Hz. As a result, the sound insulation class Lh of the panel floor structure of the present invention example as a calculated value is higher than the sound insulation class Lh of the panel floor structure of the comparative example. Lower than Therefore, weight reduction is achieved by adjusting the dimensions of each member so that all of the mathematical expressions (21) to (23) are satisfied and the primary natural frequency of the entire vibration system is 15H or more and 45Hz or less. In addition, it is possible to provide a panel floor structure having excellent sound insulation.

1 パネル床構造
7 床下構造
10 パネル構造体
11 上面材
13 下面材
15 芯材
16 端板
17 接続部
19 中空空間
21 全体振動系
23 第1部分振動系
25 第2部分振動系
27 支持部
31 ウェブ
33 上フランジ
35 下フランジ
41 ウェブ
43 上フランジ
45 下フランジ
51 ウェブ
53 上フランジ
55 下フランジ
61 吸音材
71 横架材
81 固定金具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Panel floor structure 7 Underfloor structure 10 Panel structure 11 Upper surface material 13 Lower surface material 15 Core material 16 End plate 17 Connection part 19 Hollow space 21 Whole vibration system 23 1st partial vibration system 25 2nd partial vibration system 27 Support part 31 Web 33 Upper flange 35 Lower flange 41 Web 43 Upper flange 45 Lower flange 51 Web 53 Upper flange 55 Lower flange 61 Sound absorbing material 71 Horizontal material 81 Fixing bracket

Claims (16)

互いに所定間隔をあけて略平行に配置された上面材及び下面材と、
これら上面材及び下面材間を連結して空間を形成する少なくとも一対の鋼製の芯材と、
を備えたパネル床構造であって、
前記上面材及び前記下面材の長さ寸法、幅寸法、板厚、前記所定間隔、前記芯材の長さ寸法、板厚、さらには前記各芯材間の配置間隔、のうちの少なくとも一つが下記(A)及び下記(B)を満たすように調整されていることを特徴とするパネル床構造。
(A)前記上面材、前記下面材及び前記芯材により構成された全体振動系の1次固有振動数が15Hz以上45Hz以下である。
(B)前記上面材、前記下面材、あるいは、前記芯材それぞれの部分振動系の1次固有振動数が707Hz以上20000Hz以下である。
An upper surface material and a lower surface material arranged substantially parallel to each other at a predetermined interval;
At least a pair of steel core members that connect the upper surface material and the lower surface material to form a space, and
A panel floor structure comprising:
At least one of a length dimension, a width dimension, a plate thickness, the predetermined interval, a length dimension of the core member, a plate thickness, and an arrangement interval between the core members is included in the upper surface member and the lower surface member. A panel floor structure which is adjusted to satisfy the following (A) and (B).
(A) The primary natural frequency of the entire vibration system constituted by the upper surface material, the lower surface material, and the core material is 15 Hz to 45 Hz.
(B) The primary natural frequency of the partial vibration system of each of the upper surface material, the lower surface material, or the core material is 707 Hz to 20000 Hz.
前記全体振動系が下記数式(1)を満たす等方性を有し;
前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(2)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix=Ey・Iy ・・・(1)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
The overall vibration system has isotropicity satisfying the following mathematical formula (1);
The entire vibration system is arranged to extend along two edges of the lower surface member with a gap in the width direction or a length direction orthogonal to the width direction, and supports the lower surface material. Further comprising: a frame member; and a fixing member that fixes the bottom material and the horizontal member;
The primary natural frequency f 1 of the whole vibration system satisfies the following formula (2);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix = Ey · Iy (1)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area of a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member (mm 2 )
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction or the length direction
前記全体振動系が下記数式(3)を満たす等方性を有し;
前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(4)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix=Ey・Iy ・・・(3)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ν : 前記全体振動系のポワソン比
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記横架材の長さ方向に直交する断面の断面積(mm
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)
The whole vibration system has isotropicity satisfying the following mathematical formula (3);
A horizontal member for supporting the lower surface material, extending along the four edges of the lower surface material at intervals in the width direction and the length direction of the overall vibration system; and the lower surface material And a fixing member for fixing the horizontal member;
Wherein the primary natural frequency f 2 of the whole vibration system, satisfies the following formula (4);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix = Ey · Iy (3)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system ρ 1 : density of the whole vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the length direction of the horizontal member
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction
前記全体振動系が下記数式(5)を満たす異方性を有し;
前記全体振動系の前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(6)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix≠Ey・Iy ・・・(5)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
The whole vibration system has anisotropy satisfying the following mathematical formula (5);
A horizontal member for supporting the lower surface material, arranged extending along two edges of the lower surface material at intervals in the length direction of the overall vibration system, and the lower surface material and the horizontal material A fixing member for fixing the material;
The primary natural frequency f 3 of the whole vibration system satisfies the following formula (6);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix ≠ Ey · Iy (5)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the width direction of the entire vibration system
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area (mm 2 ) perpendicular to the width direction of the entire vibration system
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction or the length direction
前記全体振動系が下記数式(7)を満たす異方性を有し;
前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とをさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(8)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix≠Ey・Iy ・・・(7)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
ν : 前記全体振動系のポワソン比
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
Sx : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積(mm
Sy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積(mm
The whole vibration system has anisotropy satisfying the following mathematical formula (7);
A horizontal member for supporting the lower surface material, extending along the four edges of the lower surface material at intervals in the width direction and the length direction of the overall vibration system; and the lower surface material And a fixing member for fixing the horizontal member;
The primary natural frequency f 4 of the whole vibration system satisfies the following formula (8);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix ≠ Ey · Iy (7)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the whole vibration system
Sx: Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the width direction of the entire vibration system
Sy: sectional area (mm 2 ) of a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
前記全体振動系が下記数式(9)を満たす等方性を有し;
前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;
前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(10)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix=Ey・Iy ・・・(9)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記横架材の延長方向に平行な鉛直断面の断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
The whole vibration system has isotropicity satisfying the following mathematical formula (9);
The entire vibration system is arranged to extend along two edges of the lower surface member with a gap in the width direction or a length direction orthogonal to the width direction, and supports the lower surface material. A mounting member; and a fixing member that fixes at least the lower surface member of the upper surface member and the lower surface member to the horizontal member;
When only the lower surface material is fixed to the horizontal member, further comprising another fixing member for fixing the upper surface material and the other member;
The primary natural frequency f 5 of the whole vibration system satisfies the following formula (10);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix = Ey · Iy (9)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area of a vertical cross section parallel to the extending direction of the horizontal member (mm 2 )
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction or the length direction
前記全体振動系が下記数式(11)を満たす等方性を有し;
前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;
前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(12)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix=Ey・Iy ・・・(11)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ν : 前記全体振動系のポワソン比
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記横架材の長さ方向に直交する断面の断面積(mm
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)
The whole vibration system has isotropicity satisfying the following mathematical formula (11);
A horizontal member that extends along the four edges of the lower surface member and is spaced from each other in the width direction and the length direction of the entire vibration system, and supports the lower surface member, and the upper surface member And a fixing member that fixes at least the lower surface material of the lower surface material to the horizontal member;
When only the lower surface material is fixed to the horizontal member, further comprising another fixing member for fixing the upper surface material and the other member;
The primary natural frequency f 6 of the whole vibration system satisfies the following formula (12);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix = Ey · Iy (11)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system ρ 1 : density of the whole vibration system (kg / m 3 )
S 1 : Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the length direction of the horizontal member
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction
前記全体振動系が下記数式(13)を満たす異方性を有し;
前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;
前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(14)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix≠Ey・Iy ・・・(13)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
: 前記全体振動系の前記幅方向に直交する鉛直断面の断面積(mm
: 前記幅方向、あるいは、前記長さ方向の前記横架材の配置間隔(mm)
The whole vibration system has anisotropy satisfying the following formula (13);
The entire vibration system is arranged to extend along two edges of the lower surface member with a gap in the width direction or a length direction orthogonal to the width direction, and supports the lower surface material. A mounting member; and a fixing member that fixes at least the lower surface member of the upper surface member and the lower surface member to the horizontal member;
When only the lower surface material is fixed to the horizontal member, further comprising another fixing member for fixing the upper surface material and the other member;
The primary natural frequency f 7 of the whole vibration system satisfies the following formula (14);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix ≠ Ey · Iy (13)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the entire vibration system
I 1 : Secondary moment of inertia (mm 4 ) in a cross section perpendicular to the width direction of the entire vibration system
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
S 1 : sectional area (mm 2 ) of a vertical section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
l 1 : Arrangement interval (mm) of the horizontal members in the width direction or the length direction
前記全体振動系が下記数式(15)を満たす異方性を有し;
前記全体振動系の前記幅方向及び前記長さ方向に間隔をあけて前記下面材の4つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記上面材及び前記下面材のうち少なくとも前記下面材を前記横架材に固定する固定部材とをさらに備え;
前記下面材のみが前記横架材に固定される場合、前記上面材と他部材とを固定する他の固定部材をさらに備え;
前記全体振動系の1次固有振動数fが、下記数式(16)を満たす;
ことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
Ex・Ix≠Ey・Iy ・・・(15)
Figure 0004880087
ただし、
Ex : 前記全体振動系の前記幅方向のヤング係数
Ey : 前記全体振動系の前記長さ方向のヤング係数
Ix : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Iy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面における断面2次モーメント(mm
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
: 前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(mm)
: 前記幅方向における前記横架材の配置間隔(mm)
ρ : 前記全体振動系の密度(kg/m
ν : 前記全体振動系のポワソン比
: 前記全体振動系のヤング係数(N/mm
Sx : 前記全体振動系の前記幅方向に直交する断面の断面積(mm
Sy : 前記全体振動系の前記長さ方向に直交する断面の断面積(mm
The whole vibration system has anisotropy satisfying the following formula (15);
A horizontal member that extends along the four edges of the lower surface member and is spaced from each other in the width direction and the length direction of the entire vibration system, and supports the lower surface member, and the upper surface member And a fixing member that fixes at least the lower surface material of the lower surface material to the horizontal member;
When only the lower surface material is fixed to the horizontal member, further comprising another fixing member for fixing the upper surface material and the other member;
The primary natural frequency f 8 of the whole vibration system, satisfies the following formula (16);
The panel floor structure according to claim 1.
Ex · Ix ≠ Ey · Iy (15)
Figure 0004880087
However,
Ex: Young's modulus in the width direction of the whole vibration system Ey: Young's modulus in the length direction of the whole vibration system Ix: Second moment of section (mm 4 ) in a section perpendicular to the width direction of the whole vibration system
Iy: sectional second moment (mm 4 ) in a section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
Figure 0004880087
l 1 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the length direction
l 2 : arrangement interval (mm) of the horizontal member in the width direction
ρ 1 : density of the entire vibration system (kg / m 3 )
ν 1 : Poisson's ratio of the whole vibration system E 1 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the whole vibration system
Sx: Cross-sectional area (mm 2 ) of a cross section orthogonal to the width direction of the entire vibration system
Sy: sectional area (mm 2 ) of a cross section perpendicular to the length direction of the entire vibration system
前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する第1芯材固定部材と、
前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する第2芯材固定部材と、
をさらに備え;
前記上面材及び前記下面材の1次固有振動数fが下記数式(17)を満たす;
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のパネル床構造。
Figure 0004880087
ただし、
: 前記上面材または前記下面材のヤング係数(N/mm
: 前記上面材または前記下面材の厚み(mm)
ρ : 前記上面材または前記下面材の密度(kg/m
ν : 前記上面材または前記下面材のポワソン比
: 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記芯材間の配置間隔(mm)
A first core material fixing member that fixes the upper surface material and the core material to a contact portion between the core material and the upper surface material;
A second core material fixing member for fixing the lower surface material and the core material to a contact portion between the core material and the lower surface material;
Further comprising:
The primary natural frequency f 9 of the upper surface member and said lower surface member satisfies the following formula (17);
The panel floor structure according to any one of claims 1 to 9, wherein the panel floor structure is provided.
Figure 0004880087
However,
E 4 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the upper surface material or the lower surface material
t 4 : thickness (mm) of the upper surface material or the lower surface material
ρ 4 : density of the upper surface material or the lower surface material (kg / m 3 )
ν 4 : Poisson's ratio of the upper surface material or the lower surface material a 4 : Length in the length direction of the upper surface material or the lower surface material (mm)
b 4: arrangement interval between the core (mm)
前記芯材と前記上面材との接触部に、前記上面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、
前記芯材と前記下面材との接触部に、前記下面材及び前記芯材を固定する複数の固定部材と、
をさらに備え;
前記上面材及び前記下面材の1次固有振動数f10が下記数式(18)を満たす;
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載のパネル床構造。
Figure 0004880087
ただし、
: 前記上面材または前記下面材のヤング係数(N/mm
: 前記上面材または前記下面材の厚み(mm)
ρ : 前記上面材または前記下面材の密度(kg/m
ν : 前記上面材または前記下面材のポワソン比
: 前記上面材または前記下面材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記芯材間の配置間隔(mm)
A plurality of fixing members for fixing the upper surface material and the core material to a contact portion between the core material and the upper surface material;
A plurality of fixing members for fixing the lower surface material and the core material to a contact portion between the core material and the lower surface material;
Further comprising:
The primary natural frequency f 10 of the top member and said bottom surface member satisfies the following formula (18);
The panel floor structure according to any one of claims 1 to 9, wherein the panel floor structure is provided.
Figure 0004880087
However,
E 4 : Young's modulus (N / mm 2 ) of the upper surface material or the lower surface material
t 4 : thickness (mm) of the upper surface material or the lower surface material
ρ 4 : density of the upper surface material or the lower surface material (kg / m 3 )
ν 4 : Poisson's ratio of the upper surface material or the lower surface material a 4 : Length in the length direction of the upper surface material or the lower surface material (mm)
b 4: arrangement interval between the core (mm)
前記芯材の1次固有振動数f11が下記数式(19)を満たすことを特徴とする請求項10に記載のパネル床構造。
Figure 0004880087
ただし、
: 前記芯材のヤング係数(N/mm
: 前記芯材の板厚方向の厚み(mm)
ρ : 前記芯材の密度(kg/m
ν : 前記芯材のポワソン比
: 前記芯材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記所定間隔(mm)
Panel floor structure of claim 10 in which the primary natural frequency f 11 of the core material and satisfies the following equation (19).
Figure 0004880087
However,
E 5 : Young's modulus of the core material (N / mm 2 )
t 5 : thickness of the core material in the plate thickness direction (mm)
ρ 5 : density of the core material (kg / m 3 )
ν 5 : Poisson's ratio of the core material a 5 : length of the core material in the length direction (mm)
b 5 : the predetermined interval (mm)
前記芯材の1次固有振動数f12が下記数式(20)を満たすことを特徴とする請求項11に記載のパネル床構造。
Figure 0004880087
ただし、
: 前記芯材のヤング係数(N/mm
: 前記芯材の板厚方向の厚み(mm)
ρ : 前記芯材の密度(kg/m
ν : 前記芯材のポワソン比
: 前記芯材の前記長さ方向の長さ(mm)
: 前記所定間隔(mm)
Panel floor structure of claim 11 in which the primary natural frequency f 12 of the core material and satisfies the following formula (20).
Figure 0004880087
However,
E 5 : Young's modulus of the core material (N / mm 2 )
t 5 : thickness of the core material in the plate thickness direction (mm)
ρ 5 : density of the core material (kg / m 3 )
ν 5 : Poisson's ratio of the core material a 5 : length of the core material in the length direction (mm)
b 5 : the predetermined interval (mm)
前記全体振動系の、幅方向、あるいは、この幅方向に直交する長さ方向に間隔をあけて前記下面材の2つの端辺に沿って延在して配置され、前記下面材を支持する横架材と、前記下面材と前記横架材とを固定する固定部材とを備え;
下記数式(21)から(23)を満たすことを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
EI≧0.65×EIall ・・・(21)
w≧0.40×Mall ・・・(22)
w≧EIw/(k×l4) (k=719) ・・・(23)
ただし、
w :前記芯材の質量(kg/m2
EIf :前記上面材及び前記下面材の曲げ剛性(N・m2
EIw :前記芯材の曲げ剛性(N・m2
all :前記上面材、前記下面材及び前記芯材の合計質量(kg/m2
EIall :前記上面材、前記下面材及び前記芯材の曲げ剛性(N・m2
l :前記幅方向、あるいは、前記長さ方向における前記横架材の配置間隔(m)
The entire vibration system is arranged to extend along two end sides of the lower surface material with a gap in the width direction or a length direction orthogonal to the width direction, and support the lower surface material. A mounting member, and a fixing member that fixes the lower surface member and the horizontal member;
The panel floor structure according to claim 1, wherein the following mathematical formulas (21) to (23) are satisfied.
EI f ≧ 0.65 × EI all (21)
M w ≧ 0.40 × M all (22)
M w ≧ EIw / (k × l 4 ) (k = 719) (23)
However,
M w : Mass of the core material (kg / m 2 )
EI f : bending rigidity (N · m 2 ) of the upper surface material and the lower surface material
EI w : bending rigidity of the core material (N · m 2 )
M all : Total mass of the upper surface material, the lower surface material and the core material (kg / m 2 )
EI all : Flexural rigidity (N · m 2 ) of the upper surface material, the lower surface material and the core material
l: Arrangement interval (m) of the horizontal members in the width direction or the length direction
前記芯材が、前記上面材と平面で接触する上平面部と、前記下面材と平面で接触する下平面部と、前記上面材及び前記下面材に対して傾斜した傾斜部とを有し、
前記上平面部と、前記傾斜部と、前記下平面部とがこの順に連続して形成されていることを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。
The core material has an upper flat surface portion that makes contact with the upper surface material in a plane, a lower flat surface portion that makes contact with the lower surface material in a plane, and an inclined portion that is inclined with respect to the upper surface material and the lower surface material,
The panel floor structure according to claim 1, wherein the upper flat portion, the inclined portion, and the lower flat portion are formed continuously in this order.
前記空間内に、吸音材が充填されていることを特徴とする請求項1に記載のパネル床構造。  The panel floor structure according to claim 1, wherein the space is filled with a sound absorbing material.
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