JP2009133107A - 押出成形セメント板の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】留付部の取付耐力が向上し、パネル取付時の安全性向上、施工性の向上、コストの低減を図る。
【解決手段】躯体１１側へ固定されるクリップ２９に挿通した固定ボルト２７を、押出成形セメント板２１の背面３９から中空部２３に挿通し、中空部２３に設けた受け金物２５に螺合して押出成形セメント板２１を躯体１１側に取り付ける押出成形セメント板の取付構造であって、中空部２３の断面形状が、固定ボルト２７の軸線ｇを線対称に、背面３９に向かって徐々に接近する一対の傾斜面４１ａ，４１ｂを有し、受け金物２５が、傾斜面と平行に折曲された一対の両側片部２５ａ，２５ｂで傾斜面に当接される。一対の傾斜面と、背面とに挟まれるセメント部位４５に、固定ボルトの軸線ｇを線対称に、一対のワイヤ４７，４７が押出成形セメント板２１の押し出し方向両端に渡って埋設される。
【選択図】図１

Description

本発明は、躯体側へ固定されるクリップに挿通した固定ボルトを、押出成形セメント板の背面から中空部に挿通し、中空部に設けた受け金物に螺合して押出成形セメント板を躯体側に取り付ける押出成形セメント板の取付構造に関し、特に、押出成形セメント板の留付部耐力を向上させる改良技術に関する。

押出成形セメント板は、押し出し方向に連続する複数の中空部を有することで軽量であり、耐火性にも優れ、建築物の外壁材として多く用いられている。このような押出成形セメント板（以下、単に「パネル」とも称す。）は、躯体に下地鋼材を取り付け、パネルに取り付けられたＺクリップによってパネルを下地材に取り付ける。外壁に押出成形セメント板を取り付ける場合、建物の建築場所、高さによって、風荷重による許容応力度を算出し、パネルの支持スパン（Ｚクリップによるパネルの支持間隔）を設定する。パネルの取付部（留付部）は許容耐力が設定されており、この許容耐力に基づいてパネルの支持スパンを設計しなければならない。すなわち、Ｚクリップ留付部の強度が想定される風荷重に対して破壊しないようにする。

特許文献１には、中空押出成形板において、中空部に面する側壁の内面の中央部に凹条溝を形成し、かつこの凹条溝の両側にリブと連続した肉厚の土手部を設けた押出成形セメント板の構造が記載されている。この押出成形セメント板では、中空部に挿入する角ナット両側部が厚肉の土手部に当接される。これにより留付部に大きな荷重が掛かった場合であっても、肉厚の土手部によって角ナットを強固に支持することができるというものである。

特許文献２には、中空板材において、隔壁部材と表面部材又は裏面部材との交差部を中空部の内側から肉盛りし、肉盛りした部分が表面部材又は裏面部材に沿って延びる距離を、隔壁部材に沿って延びる距離の１〜３倍とするパネルが記載されている。この中空板材は、表面から大きな圧力が加えられても、破壊され難い中空板材となっており、パネルの留付部強度を確保するものではないが、中空部の肉盛によりパネル自体の強度を確保しようとするものである。

特開平９−３１０４４７号公報 特開平１０−２９２５５３号公報

ところで、押出成形セメント板は、通常、厚み５０〜１００ｍｍ、幅６００〜１２００ｍｍで長さは最大５０００ｍｍまでのパネルが用いられている。前述の通り、パネルを留付ける支持スパンは、建築場所や建物の高さによって設定しなければならず、一般的には巾方向において２箇所（パネル全体では４箇所）のＺクリップで取り付けできるが、大型パネルや高層の建築物などでは、さらにパネルの巾方向と長手向の中間部にもＺクリップを取付けるなどして風荷重に対する留付荷重を増強させていた。このような金物数の増加はコストアップにも繋がることに加え、層間変位時のパネル追従の妨げにもなる虞があった。
上記従来例では、押出成形セメント板などの中空部を一部厚肉とすることで留付部の強度がアップすることは想定できるが、パネルが破壊した場合の２次安全性までを考慮したものではなかった。また、従来から押出成形セメント板には、ワイヤなどを挿入して破損した場合の飛散防止対策を行なっているが、このようなワイヤはパネルが破壊した場合に、破片が飛散するのを防止するためであり、パネル留付部破壊時の安全性に寄与するものではなかった。

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、留付部の取付耐力が向上する押出成形セメント板の取付構造を提供し、もって、パネル取付時の安全性向上、施工性の向上、コストの低減を図ることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る請求項１記載の押出成形セメント板の取付構造は、躯体側へ固定されるクリップに挿通した固定ボルトを、押出成形セメント板の背面から中空部に挿通し、該中空部に設けた受け金物に螺合して前記押出成形セメント板を前記躯体側に取り付ける押出成形セメント板の取付構造であって、
前記中空部の断面形状が、前記固定ボルトの軸線を線対称に、前記背面に向かって徐々に接近する一対の傾斜面を有し、
前記受け金物が、該傾斜面と平行に折曲された一対の両側片部で該傾斜面に当接したことを特徴とする。

この押出成形セメント板の取付構造では、受け金物から荷重を受けるセメント部位である留付部（斜辺肉厚部）の有効なせん断面積が増加し、取付耐力が向上する。また、留付部の取付耐力が向上することにより、クリップ数が省略可能となる。

請求項２記載の押出成形セメント板の取付構造は、前記一対の傾斜面と、前記背面とに挟まれるセメント部位に、前記固定ボルトの軸線を線対称に、一対のワイヤが前記押出成形セメント板の押し出し方向両端に渡って埋設されたことを特徴とする。

この押出成形セメント板の取付構造では、押出成形セメント板の留付部がせん断破壊した場合であっても、留付部がワイヤーを埋設した状態で破壊するので、破壊された留付部の近傍領域はクリップにより躯体側（下地）に取り付いた状態で残る。留付部から分離した押出成形セメント板は、ワイヤーにより留付部の近傍領域と繋がっているので、破壊したパネルが落下することがない。これにより、万が一のパネル取付部せん断破壊の場合であっても安全性が確保される。

本発明に係る押出成形セメント板の取付構造によれば、中空部の断面形状が、固定ボルトの軸線を線対称に、背面に向かって徐々に接近する一対の傾斜面を有し、受け金物が、傾斜面と平行に折曲された一対の両側片部で傾斜面に当接するので、受け金物から荷重を受けるセメント部位（留付部）の有効なせん断面積が増加し、取付耐力を向上させることができる。この結果、パネル取付時の安全性が向上する。また、留付部の耐力が向上することにより、留付強度を必要とする壁面であっても、少ないクリップ数で押出成形セメント板を取り付けることが可能となり、施工時のクリップ数が減少し、施工性の向上、コストの低減を図ることができる。

以下、本発明に係る押出成形セメント板の取付構造の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。尚、本実施形態では厚みが８０ｍｍの押出成形セメント板を用いた構造としている。
図１は本発明に係る取付構造の実施の形態を表す横断面図、図２は図１の縦断面図、図３は受け金物の正面視を（ａ）、平面視を（ｂ）に表した部品図、図４はクリップの平面視を（ａ）、側面視を（ｂ）に表した部品図である。
図１，図２は本実施の形態に係る取付構造が押出成形セメント板の縦張りで採用された例を示したものである。躯体１１に埋設されたＬ型アングルに補強プレート１３で補強されたＬ型アングル（ピース）１５が一定間隔で取り付けられ、このＬ型アングル１５にＴ型アングル１７がパネル巾方向に通しで取り付けられている。

押出成形セメント板２１の中空部２３には、受け金物２５が挿入され、固定ボルト２７を介してクリップ２９が裏面側に取り付けられている。下側のパネル２１Ｄの上部は、上部クリップ２９Ｄで、Ｔ型アングル１７の下側の辺１７ｄを挟持し取り付けられている。上側のパネル２９Ｕの下部は、下側クリップ２９Ｕで、Ｔ型アングル１７の上側の辺１７ｕを挟持し取り付けられている。尚、Ｔ型アングル１７とパネル２１の間には、パネル２１の出入り調整とガスケット（図示せず）を挿入する空間３３を確保するための硬質パッキン材３５が挟持される。本取付構造は、縦張りでの例を示したが、本発明に係る取付構造は、これに限らず横張りにおいても用いることが可能である。

押出成形セメント板２１は、受け金物２５の挿入される中空部２３が、他の中空部３７と異なる断面形状に形成される。中空部２３の断面形状は、固定ボルト２７の軸線ｇを線対称に、押出成形セメント板２１の背面３９に向かって徐々に接近する一対の傾斜面４１ａ，４１ｂを有している。押出成形セメント板２１は、受け金物２５の受け部を略台形とすることで、有効なせん断面積が増加し、取付耐力が向上している。図３に示すように、受け金物２５にはこの傾斜面４１ａ，４１ｂと平行に折曲された一対の両側片部２５ａ，２５ｂが基板部２５ｃの両側に形成される。受け金物２５は、この両側片部２５ａ，２５ｂで傾斜面４１ａ，４１ｂに当接する。なお、図３中、２５ｄは固定ボルト２７の挿通穴を示す。

受け金物２５に螺合する固定ボルト２７は、図４に示すクリップ２９の長穴２９ａに挿通される。クリップ２９は、長穴２９ａの穿設された基板２９ｂの両側に掛止片２９ｃ，２９ｄを有し、この掛止片２９ｃ，２９ｄを介して上記のＴ型アングル１７に掛止される。

なお、クリップ２９は、両側に掛止片２９ｃ，２９ｄの設けられたものとなっているが、これに限らず強度の確保できるクリップであれば、従来のＺクリップなどを用いることも可能である。また、受け金物２５は、中空部２３の形状に合わせ傾斜面４１ａ，４１ｂに当接し、後述する所定のせん断界面を確保できるものであれば図例の形状に限定されるものではない。

本取付構造では、一対の傾斜面４１ａ，４１ｂと、背面３９とに挟まれるセメント部位（留付部）４５に、固定ボルト２７の軸線ｇを線対称に、一対のワイヤ４７，４７が押出成形セメント板２１の押し出し方向両端に渡って埋設されている。換言すれば、留付部４５の断面略台形状の肉厚部分に、補強材としてワイヤ４７，４７が埋設されている。補強材のワイヤ４７は、ステンレス製、スチール製、アラミド繊維製、炭素繊維製など、押出成形時に原料と共に押出ができ、押出成形板内部に埋設できるものであれば利用可能である。

ワイヤ４７，４７の埋設位置は、受け金物２５の両側片部２５ａ，２５ｂの先端部から背面３９を結ぶ線Ｌ１と、中空部底面を結ぶ線Ｌ２が交わる中間部に配置するのが好ましい。この範囲を多少ずらすことも可能であるが、ワイヤ４７，４７のパネル基材被り厚として少なくとも１０ｍｍ以上、より好ましくは１５ｍｍ以上確保することが望ましい。ワイヤ４７，４７のパネル基材被り厚は、１０ｍｍ未満になるとせん断破壊時にワイヤ４７，４７がパネル基材から分離する恐れがあるためである。

なお、、受け金物２５は、少なくとも、せん断時にワイヤ４７，４７が埋設された部分の肉厚（せん断面積）を確保した状態で破壊する位置に設置される。

図５は実施の形態を（ａ）、比較例を（ｂ）に表した剪断破壊の説明図である。
図５（ｂ）に示す従来の取付構造では、押出成形セメント板が留付側中空部３７の隅部３７ａからせん断破壊する。このため、せん断の界面Ｋ１が比較的小さく高層部などに用いる場合には充分な強度を得ることができない。また、この破壊ゾーンＺ１に上記のワイヤ４７，４７を仮に埋設したとしても、ワイヤ４７周りの基材の被りが少なく、充分な安全性を保つことができない。

これに対し、図５（ａ）に示す本取付構造では、ワイヤ４７，４７の埋設位置は、留付部４５がせん断破壊した場合に、ワイヤ４７，４７が埋設された部分の肉厚（せん断面積）を確保した状態で配置されている。留付部４５のせん断破壊は、パネル全面に及ぶような破壊ではなく、クリップ２９と中空部２３内の受け金物２５で挟まれたパネル基材を含めた周辺部（破壊ゾーン）Ｚ２が破損するものである。したがって、この周辺部Ｚ２が破損して、パネル部分から分離することがあっても、分離した留付部４５がクリップ２９に固定されているため、留付部４５とパネル本体はワイヤ４７，４７で繋がっている状態となり、パネル２１の脱落を防止することができる。

図６は実施形態の取付構造を採用した際の留付部の配設例を表したパネル正面図である。
留付部４５は、通常、図６（ｂ）に示すように、パネル２１の両端部のみとすることが好ましいが、パネル巾に応じて留付強度上必要であれば、図６（ａ）に示すように、中間部に留付部４５を設けても良い。本実施の形態では、留付部４５の耐力向上による受け金物２５及びクリップ２９の低減が目的ではあるが、必要に応じてこれら取付金具の数を増やすことを妨げない。しかし、例えば、図６（ｂ）に示すＷ１＝６００ｍｍ巾のパネル２１であれば、金具数は、巾方向で２箇所（全体で４箇所）、図６（ａ）に示すＷ３＝１２００巾であれば、巾方向で３〜４箇所まで（全体で６〜８箇所）が施工上理想的な金具数だと思われる。

図７は実施形態の取付構造と従来の取付構造との留付部箇所の差異を比較した斜視図である。
例えば、Ｗ２＝９００ｍｍの巾（働き巾）で、図７（ｃ）に示す従来のようなＺクリップ２６を用いた４箇所留めを行うと非常に手間がかかりコストアップに繋がる。一方、同じ留付においても、図７（ａ）に示すように２箇所留めでは、同じ巾Ｗ２で比べた場合、金具点数でも２分の１になる。なお、図中、１６は一般的に下地材（Ｌアングル等）を示す。また、図７（ｂ）に示すように、Ｗ３＝１２００ｍｍの巾（働き巾）で２〜３箇所留めにできれば、大幅な金具点数の削減になる。したがって、パネル留付部４５の許容耐力アップは、金具の取り付け手間、金具コスト、取り付け時の施工性などに大きな効果を発揮することが分かる。

図８は中空部形状のバリエーションを（ａ）〜（ｄ）で表した正面図である。
中空部２３Ａ，２３Ｂは、図８（ａ）（ｂ）に示すように、傾斜面４１ａ，４１ｂと底面とが角部で交わる角型としてもよく、また、図８（ｃ）（ｄ）に示すように、傾斜面４１ａ，４１ｂが曲面で交わる丸型の中空部２３Ｃ，２３Ｄとしてもよい。さらに、中空部２３の形状は、パネル厚Ｔ１＝７５〜１００ｍｍ、Ｔ２＝６０ｍｍに応じた中高又は扁平な中空部形状とすることができる。

上記した押出成形セメント板の取付構造では、躯体１１側へ固定されるクリップ２９に挿通した固定ボルト２７を、パネル２１の背面３９から中空部２３に挿通し、この中空部２３に設けた受け金物２５に螺合してパネル２１を躯体１１側に取り付ける取付構造において、受け金物２５から荷重を受ける留付部４５の有効なせん断面積が増加し、取付耐力が向上する。また、留付部４５の取付耐力が向上することにより、受け金物２５、クリップ２９数が省略可能となる。

また、押出成形セメント板２１の留付部４５がせん断破壊した場合であっても、留付部４５がワイヤ４７，４７を埋設した状態で破壊するので、破壊された留付部４５の近傍領域はクリップ２９により躯体１１側（下地）に取り付いた状態で残る。留付部４５から分離したパネル２１は、ワイヤ４７，４７により留付部４５の近傍領域と繋がっているので、破壊したパネル２１が落下することがない。これにより、万が一、パネル留付部４５がせん断破壊した場合であっても安全性が確保される。

そして、本実施の形態による押出成形セメント板の取付構造によれば、略台形の留付部４５と中空部内受け金物２５の組み合わせにより、パネル２１の留付強度が従来に比べ大巾に向上する。この結果、留付強度を必要とする壁面であっても、少ないクリップ数で押出成形セメント板２１を取り付けることが可能となり、施工性の向上、コストの低減を図ることができる。

本発明に係る取付構造の実施の形態を表す横断面図である。 図１の縦断面図である。 受け金物の正面視を（ａ）、平面視を（ｂ）に表した部品図である。 クリップの平面視を（ａ）、側面視を（ｂ）に表した部品図である。 実施の形態を（ａ）、比較例を（ｂ）に表した剪断破壊の説明図である。 実施形態の取付構造を採用した際の留付部の配設例を表したパネル正面図である。 実施形態の取付構造と従来の取付構造との留付部箇所の差異を比較した斜視図である。 中空部形状のバリエーションを（ａ）〜（ｄ）で表した正面図である。

符号の説明

１１…躯体側、２１…パネル（押出成形セメント板）、２３…中空部、２５…受け金物、２５ａ，２５ｂ…一対の両側片部、２７…固定ボルト、２９…クリップ、３９…背面、４１ａ，４１ｂ…一対の傾斜面、４５…留付部（セメント部位）、４７…ワイヤ、ｇ…固定ボルトの軸線

Claims (2)

1. 躯体側へ固定されるクリップに挿通した固定ボルトを、押出成形セメント板の背面から中空部に挿通し、該中空部に設けた受け金物に螺合して前記押出成形セメント板を前記躯体側に取り付ける押出成形セメント板の取付構造であって、
   前記中空部の断面形状が、前記固定ボルトの軸線を線対称に、前記背面に向かって徐々に接近する一対の傾斜面を有し、
   前記受け金物が、該傾斜面と平行に折曲された一対の両側片部で該傾斜面に当接したことを特徴とする押出成形セメント板の取付構造。
2. 前記一対の傾斜面と、前記背面とに挟まれるセメント部位に、前記固定ボルトの軸線を線対称に、一対のワイヤが前記押出成形セメント板の押し出し方向両端に渡って埋設されたことを特徴とする請求項１記載の押出成形セメント板の取付構造。

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