JP2015061971A

JP2015061971A - 連結部材

Info

Publication number: JP2015061971A
Application number: JP2014238450A
Authority: JP
Inventors: 光彦矢崎; Mitsuhiko Yazaki; 茶木　康友; Yasutomo Chagi; 康友茶木
Original assignee: Nippon Steel and Sumikin Coated Sheet Corp
Current assignee: Nippon Steel Coated Sheet Corp
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2015-04-02

Abstract

【課題】目地部分の耐火性を確保しやすい連結部材を提供する。【解決手段】隣接するパネル間に配設される連結部材６に関する。芯部材１５と、加熱により膨張する耐火膨張層１６とを備えて形成される。耐火膨張層１６は芯部材１５の外側に設けられている。火災時の熱で耐火膨張層１６を膨張させて目地部分に隙間が生じにくくなり、目地部分からの炎の通過がほとんどない。連結部材６は、芯部材１５が膨張性耐火材で形成されていることが好ましい。連結部材６は、芯部材１５が無機質耐火材で形成されていることが好ましい。連結部材６は、芯部材１５の外側に補強部材７が設けられ、補強部材７の外側に耐火膨張層１６が設けられていることが好ましい。【選択図】図６

Description

本発明は、壁パネルなどのパネルを連結するために用いられる連結部材に関するものである。

従来より、二枚の金属外皮の間に断熱材を充填して断熱性を有するパネルを形成することが行われている。このようなパネルは外壁などの壁を形成するための壁パネルなどとして用いられるが、この場合、複数枚のパネルを縦横に並列すると共に隣接するパネルを連結するようにしている。ここで、隣接するパネルを連結するにあたっては、パネルの一端部に嵌合凸部を、他端部に嵌合凹部をそれぞれ設け、隣接するパネルのうちの一方の嵌合凸部と、他方の嵌合凹部とを嵌合するようにしている。

実開平５−５２０７２号公報

しかし、嵌合凸部及び嵌合凹部を形成したパネルの端部は、その他の部分に比べて、パネルの厚みが薄くなるため、嵌合凹部と嵌合凸部の嵌合により形成される目地部分の耐火性が不十分になるおそれがあった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、目地部分の耐火性を確保しやすい連結部材を提供することを目的とするものである。

本発明の連結部材は、隣接するパネル間に配設される連結部材であって、芯部材と、加熱により膨張する耐火膨張層とを備えて形成され、前記耐火膨張層は前記芯部材の外側に設けられていることを特徴とする。

本発明では、火災時の熱で耐火膨張層を膨張させて目地部分に隙間が生じにくくなり、目地部分からの炎の通過がほとんどなく、目地部分の耐火性を確保しやすい。

目地構造の一例を示す断面図である。パネルの一例を示す斜視図である。同上の断面図である。パネル補強材の一例を示す一部の斜視図である。連結部材の一例を示し、（ａ）〜（ｄ）は一部の斜視図である。連結部材の他の一例を示し、（ａ）〜（ｃ）は一部の斜視図である。目地構造の他の一例を示す断面図である。パネルの金属外皮の一例を示し、（ａ）（ｂ）は断面図である。パネルの耐火芯材の一例を示す断面図である。パネルの他の一例を示す断面図である。連結部材の他の一例を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

パネル４は所謂サンドイッチパネルであって、図２、図３に示すように、二枚の金属外皮１、２と芯材３及びパネル補強材１０を備えて形成されている。芯材３は金属外皮１、２の間に充填されていると共にパネル補強材１０は金属外皮１、２の間に装着されている。また、パネル４の一方の側端部と他方の側端部とは鏡面対称に形成されており、パネル４の両方の側端部には目地段部１１と凹部５とがそれぞれ形成されている。目地段部１１と凹部５とはパネル４の上下方向の全長にわたって形成されている。また、目地段部１１はパネル４の表面側に角部分に凹設されており、凹部５よりも表面側に位置している。

金属外皮１、２は例えば厚み０．２７〜１．６ｍｍ程度の金属板をロール加工や折り曲げ加工するなどして形成することができる。この金属外皮１、２用の金属板としては、亜鉛めっき鋼板や塗装鋼板、ガルバリウム鋼板（登録商標）などを用いることができるが、これに限定されるものではない。一方の金属外皮１は表面板として形成されており、この金属外皮１の側端部には、平板状の外皮本体１ａの側端から裏面方向に向かって略垂直に突設される目地側片１１ａと、目地側片１１ａの先端から外側方に向かって略垂直に突設される目地底片１１ｂと、目地底片１１ｂの先端から裏面方向に向かって略垂直に突設される延設片１２と、延設片１２の先端から内側方に向かって略垂直に突設されて目地底片１１ｂと対向するように形成される凹部側片５ａと、凹部側片５ａの先端から裏面方向に向かって略垂直に突設される凹部底片５ｂとが設けられている。目地側片１１ａ、目地底片１１ｂ、延設片１２、凹部側片５ａ及び凹部底片５ｂは、金属外皮１用の金属板を屈曲成形することにより形成することができる。他方の金属外皮２は裏面板として形成されており、この金属外皮２の側端部には、平板状の外皮本体２ａの側端から表面方向に向かって略垂直に突設される突出片１３と、突出片１３の先端から内側方に向かって略垂直に突設される凹部側片５ｃと、凹部側片５ｃの先端から表面方向に向かって略垂直に突設される凹部底片５ｄとが設けられている。突出片１３、凹部側片５ｃ及び凹部底片５ｄは、金属外皮２用の金属板を屈曲成形することにより形成することができる。

芯材３としては断熱芯材３ａと耐火芯材３ｂとを用いることができる。断熱芯材３ａとしては、例えば厚み２０〜１２０ｍｍ程度の断熱材を用いることができ、これにより、パネル４を断熱パネルとして形成することができる。この断熱材としては、例えばロックウールやグラスウールなどの繊維状の無機材料をブロック状に固めて形成したものを用いることができる。耐火芯材３ｂとしては火災時の熱や炎で断熱芯材３ａよりも変形や破損の生じにくいものを用いることができ、例えば硫酸カルシウム二水和物（石膏）や珪酸カルシウムなどの無機質耐火材で形成することができ、これにより、パネル４を耐火パネルとして形成することができる。耐火芯材３ｂはパネル４の両方の側端部に上下方向の全長にわたって設けられ、断熱芯材３ａは耐火芯材３ｂを設けた以外の部分にパネル全体にわたって設けることができる。

パネル補強材１０は例えば厚み０．３５〜３．２ｍｍ程度の金属板を折り曲げ加工することにより長尺部材として形成されている。また、パネル補強材１０はその長尺方向と直交する方向において断面略Ｕ字状に形成されており、図４に示すように、平板状の固定片１０ａと、固定片１０ａの両端に略垂直に突設した一対の補強片１０ｂ、１０ｂとから形成することができる。尚、補強材４は断面略Ｕ字状だけでなく、断面略Ｍ字状や断面略ハット型などの形状に形成することができる。

そして、上記のパネル４を製造するにあたっては、以下のようにして行う。まず、図４に示すように、パネル補強材１０の補強片１０ｂ、１０ｂの間に断熱芯材３ａを隙間なく充填する。ここで、補強片１０ｂ、１０ｂの間に断熱芯材３ａを充填した場合に、断熱芯材３ａがその厚み方向において補強片１０ｂの先端よりも外側に突出することになるが、断熱芯材３ａの厚み方向の１／２〜１／１０が補強片１０ｂで覆われるのが好ましい。次に、断熱芯材３ａを充填した複数のパネル補強材１０を一方の金属外皮２（又は１）に取り付ける。ここで、パネル補強材１０はその長手方向がパネル４の上下方向となるように、すなわち、パネル４の側端面（端面４ａ）に形成される凹部５の長手方向と略平行となるように配置される。また、複数のパネル補強材１０は横方向に互いに略平行になるように並設され、隣り合うパネル補強材１０、１０を互いに密着させて配置することができる。また、固定片１０ａが金属外皮２の内面に接着するパネル補強材１０と、断熱芯材３ａが金属外皮２の内面に接着されるパネル補強材１０とを隣接して配置する。従って、パネル補強材１０の補強片１０ｂの外面は隣接する他のパネル補強材１０に充填した断熱芯材３ａの側面に密着している。また、隣り合うパネル補強材１０、１０の一方の補強片１０ｂ、１０ｂはその先端面同士がパネル４の厚み方向で対向して配置されるが、この先端面の間には若干の間隙１４が設けられており、補強片１０ｂ、１０ｂが接触しないように形成されている。従って、一方の金属外皮１と他方の金属外皮２とがパネル補強材１０、１０により接続されないようにすることができ、金属外皮１と金属外皮２とのヒートブリッジを防止して断熱性を高くすることができるものである。また、金属外皮２の側端部には耐火芯材３ｂがその長手方向がパネル４の上下方向となるように接着等して取り付けられる。

次に、金属外皮２の片面に並べて設けた上記断熱芯材３ａ及びパネル補強材１０及び耐火芯材３ｂに他方の金属外皮１（又は２）を接着して取り付ける。この場合、他方の金属外皮１の芯材３側となる面（パネル４の内面となる面であって、一方の金属外皮２の方に向く一方の面）に対して、パネル補強材１０の固定片１０ａと、パネル補強材１０に充填した断熱芯材３ａと、耐火芯材３ｂとを接着する。このようにして一対の対向配置した金属外皮１、２の間にパネル補強材１０及び芯材３を介在させたパネル４を形成することができる。ここで、パネル４の表面側の角部分には目地側片１１ａと目地底片１１ｂからなる目地段部１１が形成される。また、一方の金属外皮１の凹部底片５ｂの先端と他方の金属外皮２の凹部底片５ｄの先端とが間隙２０を介して対向配置され、凹部側片５ａ、５ｃと凹部底片５ｂ、５ｄで囲まれる凹部５が形成される。この凹部５はパネル４の側端面（端面４ａ）に開口するように溝状に形成され、パネル４の上下方向の全長にわたって形成される。尚、パネル補強材１０の長手方向は上下方向と直交するようにしてもよく、また、パネル補強材１０はパネル４の全長にわたって設けることができる。

上記のように形成されるパネル４は柱、梁や胴縁などの壁下地に取り付けられて外壁等の壁を形成するのに用いられる。この場合、複数枚のパネル４を横方向に並設して縦張りにすることができるが、横方向で隣接するパネル４、４は連結部材６により連結することができる。すなわち、横方向で隣接するパネル４、４はその側端面に形成された凹部５、５同士が対向して配置されており、対向する凹部５、５の間の空間が接続凹部８として形成されており、この両方の凹部５、５にわたるように接続凹部８に連結部材６を充填することにより、横方向で隣接するパネル４、４を連結するようにしている。

図５に示すように、連結部材６は棒状体で形成されており、連結部材６の長さは接続凹部５の全長にわたって配設される長さに形成することができ、また、連結部材６の断面形状は凹部５に隙間なく配設可能なように、対向配置された接続凹部８の断面形状とほぼ同じに形成することができる。また、連結部材６としては膨張性耐火材や無機質耐火材などを用いるのが好ましい。

膨張性耐火材としては火災時の熱で発泡して膨張するものを用いることができ、例えば、厚み１〜６ｍｍのシート状の膨張フェルトを積層するなどして形成することができる。膨張フェルトは一般名称が「グラファイト配合型加熱膨張・不燃性ロックウールフェルト」と称されるものであって、例えば、商品名が「ＢＬＧＲ（ブルーライトグラファイト）」などと称されるものを用いることができる（ＢＬはロックウールフェルトの商品名）。また、膨張フェルトとしては、その組成がロックウール：８３％、バインダー：７％、グラファイト：１０％のものを用いることができるが、これに限定されるものではない。また、膨張フェルトとしては、膨張開始温度が２００〜２５０℃、膨張終了温度が５００〜５５０℃であり、加熱発泡倍率が厚み方向において３００℃で２５０〜３００％、４００℃で３００〜３５０％、５００℃で３５０〜４００％、６００℃で４５０〜５００％のものを使用することができる。さらに、膨張フェルトはロックウールフェルトと同等の不燃性を有するものである。そして、火災時の加熱により、膨張性耐火材の連結部材６が膨張することにより、隣接するパネル４、４の目地部分（接続部分）に火災の加熱により隙間が生じても、この隙間を膨張した連結部材６が充填（又は充満）されて隙間を閉塞することができるものである。従って、目地部分からの炎の通過がなく、耐火性を向上させることができるものである。尚、本発明において上記の膨張フェルトを用いる場合は、圧縮して用いることが好ましく、これにより、膨張フェルトの密度が高くなって火災時の膨張性を向上させることができる。

無機質耐火材としては火災時の熱や炎で金属外皮１、２よりも変形や破損の生じにくいものを用いることができ、耐火芯材３ｂと同様に、硫酸カルシウム二水和物（石膏）や珪酸カルシウムなどを用いることができる。この場合、火災時の熱で連結部材６を変形させないようにして目地部分に隙間が生じないようにすることができ、目地部分からの炎の通過がなく、耐火性を向上させることができるものである。

また、連結部材６には補強部材７を設けることができる。この場合、連結部材６は上記と同様の膨張性耐火材や無機質耐火材で芯部材１５を形成し、この芯部材１５の外面の一部又は全部を補強部材７で被覆することによって形成することができる。補強部材７としては耐火性があり剛性の高い材料で形成するのが好ましく、例えば、鉄板などの金属板を用いることができる。また、補強部材７は芯部材１５の一面に設けたり複数面に設けたりすることができる。例えば、図５（ｂ）に示す連結部材６では、対向する一対の板状の補強部材７、７の間に芯部材１５を挟み込んで芯部材１５の二面に補強部材７が設けられている。図５（ｃ）に示す連結部材６では、断面略コ字状に曲げ加工した補強部材７を芯部材１５の外面に装着して芯部材１５の三面に補強部材７が設けられている。図５（ｄ）に示す連結部材６では、断面略コ字状に曲げ加工した一対の補強部材７、７の間に芯部材１５を挟み込んで芯部材１５の四面に補強部材７が設けられている。また、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、補強部材７の外面の一部又は全部に耐火膨張層１６を設けることができる。この耐火膨張層１６は上記と同様の膨張性耐火材で形成することができ、例えば、厚み１〜６ｍｍのシート状の膨張フェルトを補強部材７の外面に貼り付けて形成することができる。耐火膨張層１６は芯部材１５が無機質耐火材と膨張性耐火材のいずれの場合にも形成することができるが、芯部材１５が非膨張性の無機質耐火材である場合には、特に好適に用いることができる。すなわち、火災時の加熱により、耐火膨張層１６が膨張することにより、隣接するパネル４、４の目地部分（接続部分）に火災の加熱により隙間が生じても、この隙間を膨張した耐火膨張層１６が充填（又は充満）されて隙間を閉塞することができ、目地部分からの炎の通過がなく、耐火性を向上させることができるものである。また、補強部材７で芯部材１５を化粧することもでき、パネル４の裏面側に内装がない場合でも内側（室内側）からの外観が低下しないようにすることができる。

そして、上記のパネル４と連結部材６とを用いた目地構造は以下のようにして形成することができる。まず、二枚のパネル４、４を横方向に隣接し、各パネル４の側端面に設けた凹部５、５同士を対向させ、対向する凹部５、５の間の空間を接続凹部８として形成し、この両方の接続凹部５、５にわたるように接続凹部８に連結部材６を充填するなどして配設する。連結部材６は接続凹部８の上下方向の全長にわたって設けることができる。また、接続凹部８と目地段部１１との間において、隣接するパネル４、４の対向する側端面（端面４ａ）の間に水密パッキン１７を圧縮して挟持する。水密パッキン１７はＥＰＤＭなどの弾性体で形成することができ、対向する側端面４ａ、４ａの間の上下方向の略全長にわたって設けることができる。また、隣接するパネル４、４のそれぞれに設けた目地段部１１、１１も隣接し、この両方の目地段部１１、１１にわたるようにバックアップ材１８を目地段部１１の上下方向の全長にわたって設けると共に、バックアップ材１８の表面側にシーリング材１９を目地段部１１の上下方向の全長にわたって充填する。バックアップ材１８及びシーリング材１９は公知のものを用いることができる。このようにして隣接するパネル４、４の間に図１に示すような目地を形成することができる。

従来の金属サンドイッチパネルの目地構造では、長辺方向の目地が嵌合式、短辺方向の目地は切りっ放し又は表面板を折り曲げ加工した端部に耐火材や水切り材等を組み合わせて壁下地に固定することが多い。また、金属サンドイッチパネルを縦張りした場合にも嵌合部はそのままで使用することが多い。従って、パネルの長辺、短辺方向で目地の形状が異なり、耐火性能や水密性能等とパネルの張り方向に著しい方向性が生じる。また、嵌合目地以外は部品数も多く、施工に手間がかかる。さらに、建物の意匠性から金属サンドイッチパネルをそのまま縦張りにすると、窓などの開口部の取り合いが左右で異なるものとなり、止水性だけでなく、意匠性も低下することがあった。しかし、上記の目地構造では、簡易な形状で部品点数も少なくて目地部分の耐火性能を確保しつつ、左右対称形状とすることで開口部の止水性・意匠性も確保することができ、施工性の向上を図ることができる。つまり、上記の目地構造では、隣接するパネル４、４間だけでなく、窓などの開口部に取り付けられるサッシなどの取り合いや雨仕舞いを容易に行うことができ、窓廻りなどの納まりを合理的に形成することができる。また、上記の目地構造では、連結部材６を施工現場で取り付けるため、パネル４の張り方向（施工していく方向）が左右いずれからでも行うことができ、施工を容易に行うことができる。また、上記の目地構造では、目地側片１１ａ、目地底片１１ｂ、延設片１２、凹部側片５ａ及び凹部底片５ｂを金属外皮１用の金属板を屈曲成形すると共に、突出片１３、凹部側片５ｃ及び凹部底片５ｄを金属外皮２用の金属板を屈曲成形することによって、金属外皮１、２の屈曲により溝状の凹部５を形成するので、ＡＬＣ板等の無機質建材に溝状の凹部を形成する場合に比べて、凹部５の形成時や施工現場で凹部５の開口縁部に割れや欠損が生じにくくなり、目地部分の耐火性能が低下しにくくなるものである。

図７に目地構造の他例を示す。この目地構造で使用されるパネル４は、図８（ｂ）に示すように、裏面板として形成された金属外皮２に凹部底片５ｄが形成されていないものである。表面板として形成された金属外皮１は図８（ａ）に示すように上記と同様である。また、図９に示すように、耐火芯材３ｂは平板状に形成されている。そして、上記と同様にして、二枚の金属外皮１、２の間に芯材３として断熱芯材３ａと耐火芯材３ｂとを充填することにより、図１０に示すようなパネル４を形成することができるが、このパネル４では、金属外皮２に凹部底片５ｄが形成されていないので、図３に示すパネル４と比較して、凹部５内に露出する耐火芯材３ｂの表面が多くなる。すなわち、このパネル４では、一方の金属外皮１の凹部底片５ｂの先端と他方の金属外皮２の凹部側片５ｃとの間から耐火芯材３ｂの一部の表面が露出し、この露出した耐火芯材３ｂの一部の表面と凹部側片５ａ、５ｃと凹部底片５ｂとで囲まれる凹部５が形成される。また、耐火芯材３ｂは平板状に形成されているため、目地底片１１ｂと延設片１２と凹部側片５ａとで囲まれる空間には耐火芯材３ｂが充填されておらず、外皮本体２ａと突出片１３と凹部側片５ｃとで囲まれる空間にも耐火芯材３ｂが充填されていない。その他の構成は、図３に示すものと同様である。

また、図１１に示すように、連結部材６は、断面略コ字状に曲げ加工した一対の補強部材７、７の間に芯部材１５を挟み込んで芯部材１５の四面に補強部材７が設けられていると共に、三つの外面に耐火膨張層１６が形成されている。その他の構成は、図５、６に示すものと同様である。

そして、上記と同様に、二枚のパネル４、４を横方向に隣接し、各パネル４の側端面に設けた凹部５、５同士を対向させ、対向する凹部５、５の間の空間を接続凹部８として形成し、この両方の接続凹部５、５にわたるように接続凹部８に連結部材６を配設する。連結部材６は接続凹部８の上下方向の全長にわたって設けることができる。また、連結部材６の耐火膨張層１６が設けられていない面を金属外皮２の凹部側片５ｃに当接させるようにする。さらに、耐火膨張層１６と凹部側片５ａ、凹部底片５ｂ及び凹部５内に露出する耐火芯材３ｂの一部の表面との間には間隙が形成されていてもよい。また、上記と同様に、接続凹部８と目地段部１１との間において、隣接するパネル４、４の対向する側端面（端面４ａ）の間に水密パッキン１７を圧縮して挟持する。この後、上記と同様に、目地段部１１、１１にわたるようにバックアップ材１８を設けると共に、バックアップ材１８の表面側にシーリング材１９を充填する。このようにして隣接するパネル４、４の間に図７に示すような目地を形成することができる。

上記のような目地構造では、上下に隣接するパネルの上下端面のそれぞれに凹部を設け、上下に対向する凹部の間の空間により接続凹部を形成し、接続凹部に充填される連結部材で上下に隣接するパネルを連結することができる。この場合、パネル４の四辺が同形状の目地構造とすることができ、パネル４を縦張りでも横張りでも目地部分の耐火性能を確保することができる。

上記の実施の形態は、以下のような特徴を有する。

上記の実施の形態の連結部材６は、隣接するパネル４間に配設される連結部材６であって、芯部材１５と、加熱により膨張する耐火膨張層１６とを備えて形成され、耐火膨張層１６は芯部材１５の外側に設けられていることを特徴とする。これにより、上記の実施の形態の連結部材６は、火災時の熱で耐火膨張層１６を膨張させて目地部分に隙間が生じにくくなり、目地部分からの炎の通過がほとんどなく、目地部分の耐火性を確保しやすい。

また、連結部材６は、芯部材１５が膨張性耐火材で形成されていることが好ましい。この場合、火災時の熱で連結部材６を膨張させて目地部分に隙間が生じにくくなり、目地部分からの炎の通過がほとんどなく、耐火性を向上させることができる。

また、連結部材６は、芯部材１５が無機質耐火材で形成されていることが好ましい。この場合、火災時の熱で連結部材６を変形しにくくして目地部分に隙間が生じにくくなり、目地部分からの炎の通過がほとんどなく、耐火性を向上させることができる。

また、連結部材６は、芯部材１５の外側に補強部材７が設けられ、補強部材７の外側に耐火膨張層１６が設けられていることが好ましい。この場合、連結部材６の機械的強度や熱的強度を向上させることができ、隣接するパネル４、４の連結強度を向上させることができると共に、火災時の熱で連結部材６を変形しにくくして目地部分に隙間が生じにくくすることができ、目地部分からの炎の通過がほとんどなく、耐火性を向上させることができる。

また、連結部材６は、芯部材１５が石膏を用いて形成され、耐火膨張層１６が膨張フェルトを用いて形成されていることが好ましい。この場合、火災時の熱で芯部材１５を変形しにくくして目地部分に隙間が生じにくくなり、火災時の熱で耐火膨張層１６を膨張させて目地部分に隙間が生じにくくなり、目地部分からの炎の通過がほとんどなく、耐火性を向上させることができる。

４パネル
６連結部材
７補強部材
１５芯部材
１６耐火膨張層

Claims

隣接するパネル間に配設される連結部材であって、芯部材と、加熱により膨張する耐火膨張層とを備えて形成され、前記耐火膨張層は前記芯部材の外側に設けられていることを特徴とする連結部材。
前記芯部材は、膨張性耐火材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の連結部材。
前記芯部材は、無機質耐火材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の連結部材。
前記芯部材の外側に補強部材が設けられ、前記補強部材の外側に前記耐火膨張層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の連結部材。
前記芯部材が石膏を用いて形成され、前記耐火膨張層が膨張フェルトを用いて形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の連結部材。