JP2004509250A - 自立型木製構造パネル - Google Patents

Abstract

本発明は、床、天井あるいはカバーリングや壁を容易に作製するのに使用できる自立型木製ビルパネルであって、Ｖ字構造を成すように結合される、矩形断面を有する一連のボード（２ａ，２ｂ）を備えた自立型木製ビルパネルに関するものである。本発明では、ボード（２ａ，２ｂ）は、２つの平行配置されたラック（３）上に載置され、ボード（２ａ，２ｂ）の軸に対して直交する剛性要素を構成する前記ラックの尾根部にネジによって固定され；２つの連続するボード（２ａ，２ｂ）は、一のボード（２ａ）の端部（６）を他のボード（２ｂ）の平坦な端部（５）にネジ止めすることによって結合され；ボードの軸に直交する２つのラック（３）は、好適には互いに９０°の角度を成すようにボードを位置決めするためのテンプレートを形成する、ことを特徴とする。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設分野、特にビル建設に関するものである。また、より詳細には、例えば、量産型ビルの正面（ファサード）用の被覆材料あるいは壁パネル材料として使用することができる新規のタイプのプレハブパネルあるいはシートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
建設分野では、カバーリング材料あるいはクラッディングファサード用材料として使用できる予め製作された（既製の）パネルの製造法が長い間提案されてきた。
【０００３】
これらの方策のうちの一つでは、図Ａに示したように、１ｍから８ｍの間の長さであり、かつ、薄いシートプロファイルから得られ静止高さを増大することによって剛性を得る“シート（ｓｈｅｅｔｉｎｇ）”として公知の自立型パネルのタイプの製造方法を提案するものである。
【０００４】
かかるシートの断面を示す図Ａに示したように、使用される材料に関わらず、構造上の性能又は支持（受け）能力はこのリブの高さの直接の機能である。この実施形態では、１ｍ厚の数分の一に過ぎないが７ｃｍの高さＨのリブあるいはプロファイルを有する鋼シートを用いて６ｍの長さを有することが可能である。
【０００５】
このようなプロファイルの金属シートは大きな進歩をもたらしたが、欠点を有する。
【０００６】
第１に、それを保護するのに要するペイントのため比較的コストがかかる。耐火性が非常に低く、ビルを安定化する要素として用いることはできない。さらに、この種のパネルは、空気伝達ノイズ（エコー）及び固体伝達ノイズ（雨打ち）の両方のために、非常に低質の音響効果を示し、かつ、熱さ及び冷たさに対する熱絶縁性が低い。
【０００７】
音響効果及び熱絶縁性におけるこのような問題を解決するために、木製パネルを製造することも提案されてきた。
【０００８】
最近の方策の中には、仏国特許第６４８，５７５号明細書、及び、さらに新しいものとして欧州特許出願公開第０，２０３，８６８号明細書に記載されたものがある。
【０００９】
一般に、これらのうち前者は、図Ｂは一実施形態を再現したものであるが、特に天井を作製するのに用いることができるが垂直壁に対しても使用できかつＶ字に配置された一連の矢板から成るパネルに関するものである。これらの矢板は端部を機械加工され、垂直支持フラット及び水平支持フラットを付与する。このような要素をビーム要素として機能させるために、結合部を種々の手法によって強化する。すなわち：
・全長に沿ったフラットバーか；
・全長に沿った三角クロス片状の木製片か；
・長軸方向狭間胸壁構造を形成する交互歯と、Ｖ字型矢板上に釘付けするための面を有する木製片（歯は剪断力を抑制する）か。
【００１０】
これらの結合要素は連続であり、結果として、このような方策はコストがかかる。また、矢板の端部を機械加工するのは、例えば、２０〜３０ｍｍ程度の薄い矢板の場合には、機械加工が前記矢板を弱めあるいは破損しそうなので実現できそうにない。
【００１１】
類似する方策が前述の欧州特許出願公開に記載されており、構成要素は接着剤によって組み立てられている。この文献では、アセンブリは、矢板からあるいは同等な材料から作製される平坦な面を有するパネルから成り、このパネルは、前記平坦パネルの下の接着剤によって作製される、Ｖ字形状の構造的ボックス部によって大きな剛性を得るように丈夫にされている。
【００１２】
このシステムによって、Ｖ字型と平坦型との間の交互の下のボリュームにおいて可視構造を有する自立型に完成された床を得ることができる。この種のビル要素は８〜１５ｍの距離については主要構造として好都合であり、第２のカバーリング要素として使用してもよいが、特に産業用ビル（建物）として設計が高価すぎる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
床、天井あるいはカバーリング用のものと同様に容易に壁を作製するのに使用することができる新規の自立型木製ビルパネルであって、仏国特許第６４８，５７５号明細書において示唆するものと同様に、Ｖ字構造を形成するようの結合される、矩形断面を有する一連の矢板を備えたビルパネルにおいて、
・前記矢板は、２つの平行配置されたラック３上に載置され、矢板の軸に対して直交する剛性要素を構成する前記ラックの尾根部にネジによって固定され；
・２つの連続する矢板は、一の矢板の端部を他の矢板の平坦な端部にネジ止めすることによって結合され；
・矢板の軸に直交する２つのラックは、矢板を好適には互いに９０°の角度を成すように位置決めするためのテンプレートを形成する、ことを特徴とする。
【００１４】
しかしながら、矢板は所望の機械的性能によって、８０°から１００°の間で変化するように結合されてもよい。同じサイズの矢板では、角度が小さいとパネルの静的高さを増大することによって性能が向上し、角度が大きいとそれが低減するが、材料が節約される。
【００１５】
本発明によるパネルを製造する際に含まれる矢板によって、Ｖ字配置で組み立てられた矢板については、矢板が固体木材（ｓｏｌｉｄ ｗｏｏｄ）、再構成木材（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｗｏｏｄ）、あるいは接着積層木材（ｇｌｕｅ−ｌａｍｉｎａｔｅｄ ｗｏｏｄ）から成り、２０〜３０ｍｍの厚さを有する矩形断面を有し、小さめの直径のネジ（３．５〜４．５ｍｍ）を用いて組み立てられる。
【００１６】
ラックについては、４０ｍｍ厚のオーダーの樹脂材矢板からハウジングを示すようにこれらを切断する。
【００１７】
ラックは固体矢板を切断することによって得ることができるが、ＭＤＦ（中質繊維板）あるいは単板積層材のパネルから、又は、矢板のネジ留めを可能とする他の天然材料あるいは合成材料から製造してもよい。ラックの数は、支持される負荷及びパネルの慣性に依存して計算される。ここで、慣性は高さｈと矢板の種類特にその断面（厚さ及び幅）とによって与えられる。
【００１８】
最も一般的な場合では、２つのラックが３〜８ｍで離間して配置してもよい。薄めの矢板、すなわち、２７ｍｍ以下の矢板を用いると、ラックの数は大きくなるが、厚めのパネルを用いると、より広い幅の離間間隔を得ることができることは理解されたい。
【００１９】
さらに、ラックは矢板より密な材料から成るのが好ましく、これによって、前記矢板を固定するのに用いられるネジは、風によるルーフィング上の吸引作用の下では引くことはできない。
【００２０】
矢板を支持するラックは前記矢板に直交するリブとして機能して、長軸方向及び横軸方向の両方向においてパネルに動作を付与する。ラックは、ネジ留めによて、主要構造すなわち、ルーフィングパネルとしてトラスに、又は、正面パネルとして支柱に取り付けることが可能となる。矢板を固定するのに用いられるネジの数は、風による水平力に対抗するのに要するパネルの剪断力に従って計算される。
【００２１】
この結果、本発明によるパネルは２つの構造要素、すなわち、Ｖ字配置に組み込まれた薄い矢板とラック３とだけを有する。この力学的性能を示すのはパネルの厚さ（ｈ＝パネルの静止高さ）である。
【００２２】
パネルと主要支持受け機構との間で力が伝達するのを可能とし、そのため、パネルをシーとして機能できるようにするのがラックである。
【００２３】
結果として、ラックは、力を支持受け構造に分散する際に本質的な分散の役目を果たし、全構造の性能を改善する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明及びその利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明からさらに理解されるだろう。
【００２５】
図１は、本発明により製造されたパネルの全体の構造を示すものである。
【００２６】
通常、図１に示したようなパネルは、この例では２７ｍｍ厚で２００ｍｍ幅の矩形断面を有する板（矢板、厚板）２ａ，２ｂから成る。
【００２７】
この板２ａ，２ｂは、木製でかつ予め約４０ｍｍ厚の樹脂材木の板から切断された符号３で示したラック上に取り付けられている。
【００２８】
これらの寸法は例示であり、６０〜８０ｋｇ／ｍ^２の重さの雪の負荷のため、及び、長さ方向に６ｍのフリー（自由）スパンのための自立（自己支持）パネルの製造が可能となる。
【００２９】
矢板は、ビルが有する最終的な含水率を有する粗くのこぎりで切った乾燥材木である。この事前の乾燥は、結合部でギャップが開く原因となる収縮等の寸法の変化を回避することが可能となるので重要である。
【００３０】
矢板は符号４で示したネジによって結合される。ネジの一部だけを図示した。というのは、それらだけが図１及び図１ａで見えるからである。ネジ留めは矢板２ｂの平坦端部５が次の矢板のエッジ６に留まるように行われる。支持受け領域にガスケットを挟んでもよい。ネジ４の密度は形成されるずれ応力に応じて計算される。
【００３１】
本発明では、矢板２ａ，２ｂは、ネジ８を用いてラック３の尾根部７にネジ留めされる。約４０ｃｍ厚のこれらのラックは、例えば、堅材、層状ベニヤ材あるいはＭＤＦから成る矢板２ａ，２ｂより密度が高い材料から成るのが好ましく、それによって、固定ネジ８は屋根の上の風による吸引作用の下でも引き剥がされることはない。
【００３２】
図１で示した例では、矢板２ａ，２ｂはそれらの間が角度９０°となるが、所望の力学（機械）的性能の依存して、８０°から１００°の間で変化して９０°より小さい角度あるいは大きい角度を有するようにしててもよい。
【００３３】
本発明による構造の剛性あるいは力学的性能は、矢板２ａ，２ｂのアセンブリの高さｈにって示される。９０°より小さい角度で幅広の矢板を用いると、パネルの性能は静止高さｈを増大することによって向上する。しかしながら、９０°の角度は、特に一方の矢板に他方の矢板を載置する際にはより実用的である。
【００３４】
ラック３によって、図４及び図５を見るとわかるように、本発明のパネルをネジによって主要構造、すなわち、ルーフィングパネルとしてトラスに、又は、正面パネルとして支柱に固定することが可能となる。
【００３５】
矢板結合ネジの数は、風による水平力に反作用するために要するパネルの応力に従って計算される。
【００３６】
最も簡単な実施形態では、パネルは２つの構造要素、すなわち、薄い矢板２ａ，２ｂとラック３とだけを有する。
【００３７】
ラック３は、パネルと主要支持受け機構との間の力を伝達しかつ拡げ、それによって前記パネルが応力が集中する点がない所定のシートモードで使用可能となる。
【００３８】
木製格子の形の主要構造においてこのタイプのパネルを使用する態様を示す図４及び図５は、覆い（カバーリング）要素あるいは正面要素を製造することが同様に簡単に可能となる。ここで、パネルは支柱間に載置される。
【００３９】
このようなパネルはそのままでも、又は、シール剤と共に、金属シートのあるいは他の種類の覆い層として使用することができる。このような場合、この覆いを取り付ける木材は数ｃｍの厚さを有する必要がある。この場合、含まれる材料の厚さを増大するために、図１で示したように、方形押さえ面（バッテン）９をパネルにおいてパネルの尾根部の下に収容されるように、８〜１０ｃｍ長もの長いネジで取り付ける。
【００４０】
このようなバッテン９は例えば、仕上げの被覆層を固定するための条件及び最小距離に依存して、３あるいは４個の尾根部ごとに配置してもよい。
【００４１】
正面要素として、本発明のようなパネルはそのまま、尾根部が外方に面したまま、残ることができる。この場合、屋根のひさしは直の雨水から矢板を保護するのに十分なだけ突出していることが必要である。
【００４２】
ルーフィングについて、パネルもそのまま使用することができる。この場合、水が流れ落ちるように、谷部が坂の方向になるように配置する。この種の用途では、種々の矢板（２ａ，２ｂ）は、ルーフィング複合体から水の漏れあるいは侵入がないように尾根谷部１０及び尾根部１１をシールする（図３参照）。
【００４３】
一般に、このようなパネルは、スラブの形と同様に、正面用のものと同様にルーフィング用のものも容易に使用することができる。
【００４４】
ルーフィング用としての使用
ルーフィング用としては、パネルは、長軸方向において２つの支持受け構造トラスの間に設置することができる（図４及び図５参照）。パネル１の端部の２つのラック３をトラスに対して固定し、水平方向の力についてそれらを安定にする。ラックはトラス上に載置することが可能である。
【００４５】
どんな出来事においても、これらはどの点においても負荷が集中しないように負荷を拡散して伝達する。
【００４６】
ルーフィング用としての使用の場合には、前記パネルを第２の構造として、天井（シーリング）として、ルーフの裏面用のクラッディングとして機能してもよい。ルーフィングにおいては、８〜１３ｍｍ厚のＯＳＢ（配向性ストランドボード）を敷いて、エラストマー種類のあるいはそれと同等のもの、例えば、ポリウレタン樹脂のシールされたルーフカバーをとってもよい。
【００４７】
ルーフィングパネルとしてのこの設計において、本発明によるパネルは非常に良好な音質と木製天井タイプの美的外観を有する。仕上げの質は矢板を平坦化することによって強調してもよい。
【００４８】
このパネルは、熱さ及び冷たさに対する有効な熱絶縁特性を有する複合体を提供するために絶縁するのが可能である。この場合には、絶縁性の半剛性シートを、シールされたカバーリングを付ける前に頂部の波状部上に載置する。本発明によるパネルはをカバーリングパネルに関連づけてボックス部を形成すると、絶縁体を導入することができるだろう。絶縁体は膨張性合成フォーム、又は、コルク、岩綿、グラスウールあるいは再生紙等の他の材料である。絶縁体はおがくずの混じった木片から成ってもよい。
【００４９】
ピッチの方向に横たえるときは、パネルはトラス上に静止するラック３によって支持される。シート金属カバーリングあるいはエラストマーのカバーリングは、前と同様にシールされ、外側の仕上げ層として設置してもよい。しかしながら、パネル自体はカバーリングとして作用してもよい。そのため、波状の底部をシール１０でシールして、波状の頂部を、例えば、ネジ部をカバーするプラスチックから成るキャップ１１でシールする（図３参照）。
【００５０】
パネルをそのまま使用するとき、矢板を、良好な木耐久性のために、圧力釜の中で銅−クロムホウ素あるいは銅−クロム砒素の種類の金属塩を付加してもよい。
【００５１】
長軸方向にあるいはピッチの方向に横たわる２つのパネルの間の結合は、図に示したように、上部レベルに最後の矢板をネジ止めすることによってなされる。
【００５２】
ある場合には、設置する最後のパネルに対する寸法の変動あるいは差を補償するために包装装置を用いてもよい。
【００５３】
正面（ファサード）用として使用
本発明によるパネルは、支柱（ポスト）の間あるいは支柱上のラック３を有するファサードとしてトラス支柱の外側上に設置することができる。従って、このパネルが、水平方向の力（風）の面でファサードを安定化することができる。ネジの数は、水平剪断力に抗するように決定する。
【００５４】
前述のように、パネルはそのままで壁として機能することもできるし、又は、絶縁材料と図６及び図７で示したような内部あるいは外部パネル２１とに関連（結合）することもできる。
【００５５】
かかるパネルは、水平に（図６参照）、あるいは、垂直に（図７参照）容易に設置することができる。前者の例では、雨水の落下は前記パネルを保護するひさしを有することによって低減する必要がある。後者の例では、リブの底部においてシール用のビードが正しく固定されているならば、パネルを部分的に雨に曝してもよい。
【００５６】
さらに、パネルの構造を改良するために、プレキシグラスの半透明材料あるいは発泡プラスチックから成る矢板を組み入れて、光が入るようにしてビルの内部に自然な照明を提供するようにしてもよい。
【００５７】
水平に設置されたパネルを用いると、水平なストリップ状の光が得られ、また、垂直に設置されたパネルを用いると、垂直なストリップ状の光が得られる。
【００５８】
ファサードの効果を引き立たせるために、垂直パネルと水平パネルとの組合せを巧みに用いることも可能である。
【００５９】
床板としての使用
本発明によるパネルは、矢板が幅広ならば、重い負荷を支持することができる。この場合には、この矢板は、接着積層構造あるいは単板積層材から成ることにより、図２で示したように、非常に大きなサイズを得ることができる。
【００６０】
パネルの支持受け能力のために、それを、住居、産業あるいは商業ビルにおける床板として、又は、橋のデッキとして使用することが可能となる。
【００６１】
図８に示したように、圧縮領域においてパネルをコンクリート層３０に結合することによって本発明によるパネルの有効性をエンハンスすることが可能である。さらに、砂、紙あるいはその他の等価材料を母材とする充填層３１を、コンクリート層３０の下の矢板（２ａ−２ｂ）の間の形成された角に配置してもよい。
【００６２】
組み合わされかつ最後のセクションを形成する２つの材料の有効性を改善するために、金属ロッド３２を付加することによって、剪断に対して作用しかつ木に対するコンクリートの移動を抑制することができる。
【００６３】
本発明は上述の例には限定されず、本発明の精神に基づく他の態様を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【図Ａ】従来技術を示す概略構成図である。
【図Ｂ】従来技術を示す概略構成図である。
【図１】本発明により製造されたパネルの概略斜視図である。
【図１ａ】図１の丸囲み部分の拡大図である。
【図２】本発明によるパネルの一実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明によるパネルの他の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】ビルのカバーリングとファサードとを作製するためのパネルの使用を示す概略斜視図である。
【図５】ビルのカバーリングとファサードとを作製するためのパネルの使用を示す概略斜視図である。
【図６】シールと絶縁体の複合体に連結された本発明のパネルの概略図である。
【図７】ファサード壁として組み込まれた本発明のパネルの概略図である。
【図８】圧縮領域の上部においてコンリートによって強化された本発明のパネルの概略図である。
【符号の説明】
２ａ，２ｂ　矢板
３　ラック
５、６　端部
２０　絶縁層
２１　外部あるいは内部パネル
３０　コンクリート層
３１　充填層

Claims (6)

1. 床、天井あるいはカバーリングや壁を容易に作製するのに使用できる自立型木製ビルパネルであって、Ｖ字構造を成すように結合される、矩形断面を有する一連の矢板（２ａ，２ｂ）を備えた自立型木製ビルパネルにおいて、
   ・前記矢板（２ａ，２ｂ）は、２つの平行配置されたラック（３）上に載置され、矢板（２ａ，２ｂ）の軸に対して直交する剛性要素を構成する前記ラックの尾根部にネジによって固定され；
   ・２つの連続する矢板（２ａ，２ｂ）は、一の矢板（２ａ）の端部（６）を他の矢板（２ｂ）の平坦な端部（５）にネジ止めすることによって結合され；
   ・矢板の軸に直交する２つのラック（３）は、好適には互いに９０°の角度を成すように矢板を位置決めするためのテンプレートを形成する、ことを特徴とする自立型木製ビルパネル。
2. 矢板が固体木材、再構成木材、あるいは接着積層木材から成ることを特徴とする請求項１に記載のビルパネル。
3. 一部の矢板がプレキシグラスの半透明材料あるいは発泡プラスチックから成ることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載のビルパネル。
4. 矢板（２ａ，２ｂ）が８０°から１００°の間の角度を成すことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のビルパネル。
5. 絶縁層（２０）又は外部あるいは内部パネル（２１）に連接されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のビルパネル。
6. 圧縮ゾーンに配置されたコンクリート層（３０）と、コンクリート層（３０）の下の矢板（２ａ，２ｂ）の間に形成された角に配置された、砂、紙あるいは他の同様な材料を母材とする充填層（３１）とに連結された請求項１から４のいずれか一項に記載のビルパネル。