JP2014148799A - Frame, exterior wall panel and exterior wall structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、外壁パネルに用いることができるフレーム、このフレームを用いた外壁パネル、および上記外壁パネルが建物の構造躯体に固定される外壁構造に関する。 The present invention relates to a frame that can be used for an outer wall panel, an outer wall panel using the frame, and an outer wall structure in which the outer wall panel is fixed to a structural frame of a building.
特許文献1には、外壁パネルを柱梁からなる構造躯体の内部に配置し、上記外壁パネルのフレームを柱梁に固定する外壁構造が開示されている。
上記特許文献1の外壁構造では、躯体が層間変形した際に、外壁パネルに力がかかり、場合によっては外壁パネルが損傷することがある。
In the outer wall structure of
そこで、柱梁で構成される構造躯体の屋外側に外壁パネルが固定されるカーテンウォール形式の外壁構造とすることが考えられる。 Therefore, it is conceivable to adopt a curtain wall type outer wall structure in which an outer wall panel is fixed to the outdoor side of a structural frame composed of column beams.
しかしながら、このような外壁構造では上記外壁パネルは風圧力を適切に受け止め,構造躯体に力を伝達することが必要となる。しかしながら,外壁パネルを躯体に固定する方法は納まりの関係から,躯体と向き合うフレーム面に螺合することが多い。このとき,耐力が小さい板の面外方向へ力を負担させることとなる。このため,固定箇所を多くして1箇所当たりの負担を小さくする、または、フレーム断面を大きくする、などの解決方法が考えられる。 However, in such an outer wall structure, the outer wall panel needs to appropriately receive wind pressure and transmit force to the structural frame. However, the method of fixing the outer wall panel to the housing is often screwed to the frame surface facing the housing because of the fit. At this time, a force is applied in the out-of-plane direction of the plate having a small proof stress. For this reason, solutions such as increasing the number of fixing points to reduce the burden per point or increasing the frame cross section are conceivable.
この発明は、上記の事情に鑑み、固定箇所を増やさず,フレーム断面を最小限としながら、風圧力を適切に受け止めることができるように上記フレームを用いて構成された外壁パネル、並びに上記外壁パネルを用いたカーテンウォール形式の外壁構造を提供することを課題とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides an outer wall panel configured by using the frame so that wind pressure can be appropriately received without increasing the number of fixing points and minimizing the cross section of the frame, and the outer wall panel. It is an object of the present invention to provide an outer wall structure of a curtain wall type that uses the above.
この発明のフレームは、上記の課題を解決するために、ウェブおよびフランジを有する縦フレームと、ウェブおよびフランジを有する横フレームと、第1面部および第2面部をL字状に有するL字部材とを備えており、上記縦フレームと上記横フレームとを接合して枠形状を構成し、当該枠形状の角部の内側に上記L字部材が装着されており、上記L字部材の第1面部は上記縦フレームまたは上記横フレームのウェブに位置し、上記L字部材の第2面部は上記縦フレームおよび上記横フレームのフランジの箇所に位置していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a frame of the present invention includes a vertical frame having a web and a flange, a horizontal frame having a web and a flange, and an L-shaped member having a first surface portion and a second surface portion in an L shape. The vertical frame and the horizontal frame are joined to form a frame shape, and the L-shaped member is mounted inside the corner of the frame shape, and the first surface portion of the L-shaped member Is positioned on the web of the vertical frame or the horizontal frame, and the second surface portion of the L-shaped member is positioned at the flange of the vertical frame and the horizontal frame.
上記の構成であれば、第1面部および第2面部をL字状に有するL字部材が、上記縦フレームと上記横フレームとによる枠形状の角部の内側に装着されているので、肉厚をあまり厚くせず軽量化を実現しながら剛性が高められる。また、上記フランジにその面に直交する方向に力が加わったとき、この力は上記L字部材の上記第2面部から上記第1面部を介して上記ウェブに伝達される。したがって、上記力は上記ウェブの面内方向で安定的に受け止められることになる。 If it is said structure, since the L-shaped member which has a 1st surface part and a 2nd surface part in L shape is mounted | worn inside the frame-shaped corner | angular part by the said vertical frame and the said horizontal frame, it is thick. Rigidity is increased while achieving weight reduction without making it too thick. Further, when a force is applied to the flange in a direction perpendicular to the surface, the force is transmitted from the second surface portion of the L-shaped member to the web via the first surface portion. Therefore, the force is stably received in the in-plane direction of the web.
上記L字部材は当該フレームの上部の角部に装着されており、別のL字部材が、当該フレームの下部の角部に、その第1面部および第2面部を上記縦フレームと上記横フレームのウェブにそれぞれ位置させて設けられていてもよい。これによれば、例えば、上記横フレームの下面となるウェブにボルトを縦に挿通して上記フレームを基礎上等に配置した場合、上記フレームの自重を上記別のL字部材を用いて受けることが可能になる。 The L-shaped member is attached to the upper corner portion of the frame, and another L-shaped member is disposed at the lower corner portion of the frame, with the first surface portion and the second surface portion being the vertical frame and the horizontal frame. The webs may be provided respectively on the webs. According to this, for example, when the bolt is vertically inserted into the web which is the lower surface of the horizontal frame and the frame is arranged on the foundation, the weight of the frame is received using the other L-shaped member. Is possible.
上記L字部材が上記縦フレームのウェブの外面側から螺合された頭付き螺子によって装着されていてもよい。これによれば、フレーム同士を縦フレームのウェブを背面配置させて横に並べる場合に、当該フレーム同士の縦フレーム間に上記頭付き螺子の頭部高さの2倍分の間隔(目地)を確保することができる。 The L-shaped member may be attached by a screw with a head screwed from the outer surface side of the web of the vertical frame. According to this, when the frames are arranged side by side with the webs of the vertical frames arranged on the back, an interval (joint) corresponding to twice the head height of the head screw is provided between the vertical frames of the frames. Can be secured.
また、この発明の外壁パネルは、上記いずれかのフレームに外壁板が固定されたことを特徴とする。これによれば、外壁パネルとして上記の諸効果を享受することができる。また、地震時に当該外壁パネルにこれを変形させる力が働いても、当該外壁パネルの角部の直角を維持し、上記外壁板の損傷を防止できる。 The outer wall panel of the present invention is characterized in that an outer wall plate is fixed to any one of the above-mentioned frames. According to this, the above various effects can be enjoyed as an outer wall panel. Further, even if a force for deforming the outer wall panel is applied to the outer wall panel during an earthquake, the right angle of the corner of the outer wall panel can be maintained and damage to the outer wall plate can be prevented.
上記外壁パネルにおいて、上記フレームの背面側のフランジから突出するボルト部を有していてもよい。これによれば、上記背面側のフランジにこれと直交する方向に風圧力が加わったとき、この風圧力は上記L字部材の上記第2面部から上記第1面部を介して上記ウェブに伝達される。したがって、上記風圧力は上記ウェブの面内方向で安定的に受け止められることになる。 The outer wall panel may have a bolt portion protruding from a flange on the back side of the frame. According to this, when wind pressure is applied to the flange on the back side in a direction perpendicular to the flange, the wind pressure is transmitted from the second surface portion of the L-shaped member to the web via the first surface portion. The Therefore, the wind pressure is stably received in the in-plane direction of the web.
また、この発明の外壁構造は、上記外壁パネルが柱梁で構成される構造躯体の屋外側に固定されるカーテンウォール形式の外壁構造であって、上記外壁パネルの一部は、上記構造躯体に設けられた取付部材の挿通孔に通した上記ボルト部を用いて上記構造躯体に固定されていることを特徴とする。これによれば、上記外壁パネルの一部において、上記背面側のフランジにその面と直交する方向に風圧力が加わったとき、この風圧力は上記ボルト部を介して上記構造躯体に伝達される。そして、上記風圧力は、上記L字部材の上記第2面部から上記第1面部を介して上記ウェブに伝達されるので、このウェブの面内方向で安定的に受け止められる。 Moreover, the outer wall structure of the present invention is a curtain wall type outer wall structure that is fixed to the outdoor side of a structural housing in which the outer wall panel is formed of a column beam, and a part of the outer wall panel is formed on the structural housing. It is characterized by being fixed to the structural housing using the bolt part that has passed through the insertion hole of the provided mounting member. According to this, when a wind pressure is applied to a part of the outer wall panel in a direction orthogonal to the surface of the flange on the back side, the wind pressure is transmitted to the structural housing via the bolt portion. . And since the said wind pressure is transmitted to the said web via the said 1st surface part from the said 2nd surface part of the said L-shaped member, it is stably received in the surface direction of this web.
本発明であれば、フレームの肉厚をあまり厚くせずに軽量化を実現しながら剛性を高めることができる。また、外壁パネルとしては風圧力を適切に受け止めることが可能になる。そして、上記外壁パネルを用いてカーテンウォール形式の外壁構造が実現できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to increase the rigidity while realizing a light weight without making the frame thick. Moreover, it becomes possible to receive a wind pressure appropriately as an outer wall panel. And there exists an effect that the outer wall structure of a curtain wall type is realizable using the said outer wall panel.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示す外壁構造例では、例えば、柱2は2P(P=910mm)間隔で配置されている。外壁パネル1は横幅が2Pのものもあればそうでないものもある。また、この外壁構造例では、外壁の出隅部101や入隅部102も示されている。上記外壁パネル1は、上記柱2および梁3(図2等参照)で構成される構造躯体の屋外側に配置される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In the example of the outer wall structure shown in FIG. 1, for example, the
上記外壁パネル1においては、そのフレーム11内に繊維系断熱材1aが配置されており、上記フレーム11の室内側に上記繊維系断熱材1aを覆うようにシート1bが設けられており、上記フレーム11の屋外側に外張断熱材1cが設けられており、上記外張断熱材1cと外壁面材1dとの間に通気層1eを形成するように下地桟1fが配置されている。また、上記通気層1eに面する上記外張断熱材1cの面に透湿防水シートが設けられている。もちろん、上記外壁パネル1は上記のような構造に限られるものではない。
In the
図2に示しているように、上記フレーム11は、対向する左右の縦フレーム11a・11aと上下の横フレーム11b・11bとを備えた方形枠形状を有する。上記縦フレーム11aおよび上記横フレーム11bは、フランジとフランジを繋ぐウェブで構成される溝形鋼から成る。上記縦フレーム11aと上記横フレーム11bの端部同士の接合は、例えば、角部の重ね合わせ箇所において打ち込まれたリベットにより行われる。
As shown in FIG. 2, the
また、上記外壁パネル1は、その上部において、上記フレーム11の背面側のフランジから水平方向に突出する両切りのボルト部12を有しており、その下部において上記フレーム11のウェブに形成された上下方向に貫通するフレーム挿通孔13を有している。なお、図2は1階側で上記外壁パネル1の下側が建物基礎4に支持される構造例を示している。
In addition, the
上記建物基礎4上には上記柱2を上記建物基礎4に連結する第1基礎上部材21が設けられている。そして、上記第1基礎上部材21よりも外側の位置にボルト41がその頭部を下に向けて配置されている。
On the
図3(A),(B),(C)にも示しているように、上記建物基礎4上にはアンカーボルト4aの上端部が突出しており、このアンカーボルト4aを用いて上記第1基礎上部材21が上記建物基礎4に固定される。上記第1基礎上部材21の柱状部分は横断面コ字形状を有している。そして、ボルト受けプレート42が上記ボルト41の頭部と上記建物基礎4との間に設けられている。上記ボルト受けプレート42は断面コ字形状を有しており、下側片部は上記ボルト41の頭部よりも面積が大になっている。また、上記ボルト受けプレート42の上側片部に形成された切欠き部に上記ボルト41の胴部が位置している。
As shown in FIGS. 3A, 3B, and 3C, an upper end portion of an
そして、上記建物基礎4上に配置された上記ボルト41が上記フレーム11の上記フレーム挿通孔13に通されており、上記ボルト41に螺合されたナット43が上記フレーム11の下側に位置している。また、上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に接続プレート44が設けられている。この接続プレート44は断面L字形状を有しており、その水平片部を上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に位置させている。上記水平片部には、2個のボルト挿通用の孔44aが形成されている。また、上記接続プレート44は、その垂直片部を上に向けた状態で上記第1基礎上部材21の上記柱状部分に対面させている。上記垂直片部には、上記2個のボルト挿通用の孔44aの間(隣り合うボルト41の間)の中間垂直線上に位置するように、1個の貫通孔44bが形成されており、この貫通孔44bに通されたボルト45によって上記接続プレート44が上記第1基礎上部材21の柱状部分に固定されている。
The
すなわち、上記のように、隣り合う外壁パネル1の近接する上記フレーム挿通孔13には、隣り合うように位置する上記ボルト41が頭部を下にして挿通されており、上記フレーム11の底部を受け止めるとともに上記隣り合うボルト41が貫通する孔44aを有した上記接続プレート44が、建物基礎4上の上記第1基礎上部材21に水平に設けられた1本のボルト45を中心に水平軸回りに回動可能に設けられており、上記隣り合うボルト41には上記接続プレート44の下側でナット43が螺合されている。上記ナット43を回すことで上記外壁パネル1の高さ調節が行える。なお、上記外壁パネル1は、その下部において上記建物基礎4に固定されているわけではない。
That is, as described above, the
上記フレーム11の下側内部の左右位置には、第1面部および第2面部をL字状に有する断面L字形状で縁に補強リブが設けられた補強金物(別のL字部材)11cが設けられている。上記補強金物11cは、上記第1面部および第2面部を上記縦フレーム11aと上記横フレーム11bのウェブにそれぞれ位置させて設けられている。また、この補強金物11cには上記フレーム挿通孔13が形成される位置に貫通孔が形成されている。また、上記補強金物11cにはナット15が溶接されており、上記縦フレーム11aの外側から上記ナット15にスペーサボルト(なべ頭付き螺子)14が螺合されることで上記縦フレーム11aに上記補強金物11cが固定されている。また、上記スペーサボルト14の頭部によって、隣り合う外壁パネル1の間隔が一定に形成される。
Reinforcing hardware (another L-shaped member) 11c having a L-shaped cross section having a first surface portion and a second surface portion in an L-shape and having reinforcing ribs at the edges are provided at the left and right positions inside the lower side of the
図4(A),(B),(C)にも示しているように、柱2が無い箇所にも、上記建物基礎4上にアンカーボルト4aの上端部が突出しており、このアンカーボルト4aを用いて第2基礎上部材47が上記建物基礎4に固定される。そして、上記ボルト受けプレート42が上記ボルト41の頭部と上記建物基礎4との間に設けられている。また、上記ボルト受けプレート42の上側片部に形成された切欠き部に上記ボルト41の螺子部が位置している。
As shown in FIGS. 4A, 4B, and 4C, the upper end portion of the
そして、この図4に示した柱2が無い箇所においても、上記建物基礎4上に配置された上記ボルト41が上記フレーム11の上記フレーム挿通孔13に通されており、上記ボルト41に螺合されたナット43が上記フレーム11の下側に位置している。また、上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に接続プレート44が設けられている。この接続プレート44は断面L字形状を有しており、その水平片部を上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に位置させている。上記水平片部には、2個のボルト挿通用の孔44aが形成されている。また、上記接続プレート44は、その垂直片部を下に向けた状態で上記第2基礎上部材47の垂直部分に対面させている。上記垂直片部には、上記2個のボルト挿通用の孔44aの間の中間垂直線上に位置するように、1個の貫通孔44bが形成されており、この貫通孔44bに通されたボルト45によって上記接続プレート44が上記第2基礎上部材47の柱状部分に固定されている。
4, the
すなわち、上記のように、隣り合う外壁パネル1の近接する上記フレーム挿通孔13には、隣り合うように位置する上記ボルト41が頭部を下にして挿通されており、上記フレーム11の底部を受け止めるとともに上記隣り合うボルト41が貫通する孔44aを有した上記接続プレート44が、建物基礎4上の上記第2基礎上部材47に水平に設けられた1本のボルト45を中心に水平軸回りに回動可能に設けられており、上記隣り合うボルト41には上記接続プレート44の下側でナット43が螺合されている。
That is, as described above, the
さらに、この図4に示した柱2が無い箇所においても、上記フレーム11の下側の左右位置には断面L字形状で縁に補強リブが設けられた補強金物11cが設けられており、この補強金物11cには上記フレーム挿通孔13が形成される位置に貫通孔が形成されている。また、上記補強金物11cにはナット15が溶接されており、上記縦フレーム11aの外側から上記ナット15にスペーサボルト14が螺合されることで上記縦フレーム11aに上記補強金物11cが固定される。また、上記スペーサボルト14の頭部によって、隣り合う外壁パネル1の間隔が一定に形成される。
Further, even in the place where the
また、図2に示したように、例えば、上記フレーム11の上部右角部は上記ボルト部12を用いて上記構造躯体に固定されている。具体的には、上記柱2と上記梁3とを接合する接合部材22に設けられた第1取付部材23には挿通孔23aが形成されており、この挿通孔23aに通した上記ボルト部12を用いて上記フレーム11が上記構造躯体に固定されている。そして、上記フレーム11の上部左角部は上記ボルト部12を用いて上記構造躯体に固定されている。具体的には、上記柱2が存在しない箇所の上記梁3に設けられた第2取付部材31には挿通孔31aが形成されており、この挿通孔31aに通した上記ボルト部12を用いて上記フレーム11が上記構造躯体に固定されている。
As shown in FIG. 2, for example, the upper right corner of the
図5(A),(B),(C)に示すように、上記フレーム11の上部角部には、第1面部および第2面部をL字状に有する断面L字形状で縁に補強リブが設けられた内挿金物(L字部材)11dが配置されている。上記内挿金物11dは、上記第1面部を上記縦フレーム11aのウェブに位置させており、上記第2面部を上記縦フレーム11aおよび上記横フレーム11bのフランジの重なり箇所に位置させている。そして、上記内挿金物11dの上記各面部には貫通孔が互いに位置をずらして形成されており、上記内挿金物11dの上記各面部の内側には上記貫通孔に合わせて第1ナット11eと第2ナット11fが溶接されている。上記第1ナット11eは上記フレーム11のフランジに対面しており、上記ボルト部12が螺合される。また、上記第2ナット11fは上記フレーム11のウェブに対面しており、スペーサボルト14が螺合される。なお、上記フレーム11の上面箇所には外壁パネル1を吊るときに用いるリングボルトが螺合されるナット11gが溶接されている。
As shown in FIGS. 5A, 5B, and 5C, the upper corner portion of the
図6(A),(B),(C)にも示しているように、上記柱2が存在する箇所では、上記接合部材22は上記梁3の下面側にボルト32とナット33によって固定されている。上記第1取付部材23は上記接合部材22に溶接固定されている。また、上記第1取付部材23は上記外壁パネル1側に突出する凸面部23bを有しており、この凸面部に上記挿通孔23aが形成されている。上記挿通孔23aに挿通された上記ボルト部12にナット231を螺合させて締結することで上記外壁パネル1の上部側が上記第1取付部材23に固定される。
As shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C, the joining
一方、図7(A),(B),(C)にも示しているように、上記柱2が存在しない箇所では、上記第2取付部材31は上記梁3の下面側にボルト32とナット33とによって固定されている。上記第2取付部材31は上記外壁パネル1側に突出する凸面部31bを有しており、この凸面部31bに上記挿通孔31aが形成されている。上記挿通孔31aに挿通された上記ボルト部12にナット34を螺合させて締結することで上記外壁パネル1の上部左側が上記第2取付部材31に固定される。
On the other hand, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, the second mounting
上記第2取付部材31は、例えば、図7(C)に示すように、断面略L字状部位とその側縁に形成された略三角形状の補強リブ部とからなる形状を有している。この第2取付部材31は、プレス加工による金物であるが、上記断面略L字状部位に上記略三角形状の補強リブ部を溶接した溶接金物としてもよい。
For example, as shown in FIG. 7C, the second mounting
このように、上記フレーム11は、ウェブおよびフランジを有する縦フレーム11aと、ウェブおよびフランジを有する横フレーム11bと、第1面部および第2面部をL字状に有するL字部材としての内挿金物11dとを備えており、上記縦フレーム11aと上記横フレーム11bとによって方形の枠形状を構成し、当該枠形状の角部の内側に上記内挿金物11dが装着されており、上記内挿金物11dの第1面部は上記縦フレーム11aのウェブに位置し、上記内挿金物11dの第2面部は上記縦フレーム11aおよび上記横フレーム11bのフランジの重なり箇所に位置している。これにより、上記フレーム11は、肉厚をあまり厚くせずに軽量化を実現しながら剛性が高められる。また、上記フランジにこれと直交する方向に風圧力が加わったとき、この風圧力は上記内挿金物11dの上記第2面部から上記第1面部を介して上記ウェブに伝達される。したがって、上記風圧力は上記ウェブの面内方向で安定的に受け止められることになる。また、地震時に当該外壁パネル1にこれを変形させる力が働いても、当該外壁パネル1の角部の直角を維持し、上記外壁面材1d等(外壁板)の損傷を防止できる。
As described above, the
また、上記内挿金物11dはフレーム11の上部の2カ所の角部に装着されており、別のL字部材としての上記補強金物11cが、当該フレーム11の下部の2カ所の角部に、その第1面部および第2面部を上記縦フレーム11aと上記横フレーム11bのウェブにそれぞれ位置させて設けられている。これにより、上記横フレーム11bの下面となるウェブに上記ボルト41を縦に挿通して上記フレームを基礎4上に配置した場合、上記フレーム11の自重を上記補強金物11cで受けることが可能になる。
Further, the
また、上記内挿金物11dがウェブの外面側から螺合されたスペーサボルト14によって装着されていると、フレーム11同士を縦フレーム11aのウェブを背面配置させて横に並べる場合に、当該フレーム11同士の縦フレーム11a間に上記スペーサボルト14の頭部高さの2倍分の間隔(目地)を確保することができる。
In addition, when the
また、上記外壁パネル1の一部(上角部)は、上記フレーム11の背面側から突出するボルト部12により、上記柱2が存在する箇所に上記第1取付部材23によって連結固定され、上記外壁パネル1の他の一部(上角部)は、上記ボルト部12により、上記柱2が存在しない箇所に上記第2取付部材31によって連結されているので、両連結の作業は上記ボルト部12を上記挿通孔23a、31aに通して固定するという同質の作業で行えるようになる。また、柱が長スパン間隔で配置される構造においても適切に外壁パネル1を躯体に固定することができる。
Further, a part (upper corner) of the
なお、上記の例では、上記内挿金物11dの第1面部は上記縦フレーム11aのウェブに位置したが、上記第1面は上記横フレーム11bのウェブに位置してもよい。
In the above example, the first surface portion of the
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, this invention is not limited to the thing of embodiment shown in figure. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
1 外壁パネル
11 フレーム
11a 縦フレーム
11b 横フレーム
11c 補強金物(別のL字部材)
11d 内挿金物(L字部材)
12 ボルト部
13 フレーム挿通孔
14 スペーサボルト
2 柱
21 第1基礎上部材
22 接合部材
23 第1取付部材
23a 凸面部
3 梁
31 第2取付部材
31a 挿通孔
31b 凸面部
4 建物基礎
41 ボルト
42 ボルト受けプレート
43 ナット
44 接続プレート
1
11d Insert (L-shaped member)
12
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