JP2016113839A - Large-sized exterior wall panel - Google Patents
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Description
この発明は、物流施設等の鉄骨系建物等の外壁材として用いられる大判化外壁パネルに関する。 The present invention relates to a large-sized outer wall panel used as an outer wall material for a steel-based building or the like such as a logistics facility.
物流施設、コンビニエンスストア等の建物の外壁において、ロックウールなどの不燃断熱材を鋼板で挟み込んだ金属サンドイッチ構造の外壁パネルを、上下に複数枚並べて構築するものがある。このような外壁を施工するのに、従来は、図19のようにスラブや柱,梁等からなる建物躯体に、下地となる胴縁43を先行して取付け、この胴縁43に前記複数枚の外壁パネル42を取付けている。この先行して取付けられた胴縁43に外壁パネル42を縫いつけるために、外部から直接作業のできる足場を、建物躯体のパネル取付面に設置する。
Some of the outer walls of buildings such as logistics facilities and convenience stores are constructed by arranging a plurality of outer wall panels with a metal sandwich structure in which non-combustible heat insulating materials such as rock wool are sandwiched between steel plates. In order to construct such an outer wall, conventionally, as shown in FIG. 19, a
上記従来の外壁構造では、外壁パネル42の取付けのために、足場(図示せず)の設置が必要であった。そのため、パネル取付施工のために足場に影響する工事、例えば外構工事などが滞留するなどの問題があった。また、外壁パネル42を1枚ずつ吊り上げ、建物躯体の胴縁43に取付けるので、手間がかかり、これによっても工期が長くなるという問題があった。
In the conventional outer wall structure described above, it is necessary to install a scaffold (not shown) for mounting the
この発明の目的は、建物躯体への外壁パネルの取付施工に足場の設置が不要で、省力化や短工期化が可能な大判化外壁パネルを提供することである。 An object of the present invention is to provide a large-sized outer wall panel that does not require installation of a scaffold for installation work of an outer wall panel on a building frame, and that can save labor and shorten the construction period.
この発明の大判化外壁パネルは、左右の縦フレーム材および上下端の横フレーム材が矩形に組まれた外周フレーム部、およびこの外周フレーム部に互いに横幅方向に間隔を開けて配置されて上下端が前記上下の横フレーム材に接合された複数の縦胴縁からなるパネルフレームと、このパネルフレームに取付けられた上下に並ぶ複数枚の、断熱材を含む横長形状の外壁面材とを備える。 The large-sized outer wall panel according to the present invention includes an outer peripheral frame portion in which left and right vertical frame members and upper and lower end horizontal frame members are assembled in a rectangular shape, and upper and lower ends arranged on the outer peripheral frame portion at intervals in the width direction. Includes a panel frame composed of a plurality of vertical body edges joined to the upper and lower horizontal frame members, and a plurality of horizontally long outer wall materials including a heat insulating material attached to the panel frame.
この構成によると、外周フレーム部および複数の縦胴縁からなるパネルフレームと、このパネルフレームに取付けられた複数枚の横長形状の外壁面材とで構成して大判化したため、複数枚の外壁面材を纏めて建物躯体に取付けることができる。そのため、個々の外壁パネルを1枚ずつ建物躯体に取付ける従来の外壁パネルの取付け構造に比べて、省力化、短工期化が可能となる。大判化外壁パネルのパネルフレームを建物躯体に取付ける作業は、建物躯体内の床スラブ上や鉄骨梁上等から行なえるため、この点からも、建物躯体の外周に従来は必要であった足場が不要となる。 According to this configuration, since it is composed of a panel frame composed of an outer peripheral frame portion and a plurality of vertical body edges and a plurality of horizontally long outer wall materials attached to the panel frame, the plurality of outer wall surfaces are formed. Materials can be collected and attached to the building frame. Therefore, it is possible to save labor and shorten the construction period compared to a conventional outer wall panel mounting structure in which individual outer wall panels are mounted one by one on the building frame. Since the work of attaching the panel frame of the large-sized outer wall panel to the building frame can be performed from the floor slab in the building frame or on the steel beam, the scaffold that was conventionally necessary on the outer periphery of the building frame is also from this point. It becomes unnecessary.
この発明において、前記外壁面材が、表裏の金属板で断熱材を挟み込んだ金属サンドイッチパネルであっても良い。金属サンドイッチパネルであると、軽量で断熱性に優れ、大判化した場合に重量が重くなり過ぎず、施工性に優れる。 In this invention, the outer wall surface material may be a metal sandwich panel in which a heat insulating material is sandwiched between front and back metal plates. When it is a metal sandwich panel, it is lightweight and has excellent heat insulation properties. When it is made large, the weight does not become too heavy and the workability is excellent.
この発明において、前記縦フレーム材、横フレーム材、および縦胴縁の相互間の接合をピン接合としても良い。この明細書で言う「ピン接合」は、構造力学的に部材間の節点を剛接合とピン接合とに分類したときに、ピン接合と見做せる接合構造を言い、ボルトによる接合であっても、溶接による接合であっても良い。ピン接合とすると、地震等で躯体に層間変位が生じたときでも、変形をパネルフレームで吸収することができ、大判化外壁パネルに過度な応力や変形が生じるのを回避することができる。 In the present invention, the joint between the vertical frame member, the horizontal frame member, and the vertical trunk edge may be a pin joint. “Pin joint” as used in this specification refers to a joint structure that can be regarded as a pin joint when the nodes between members are classified into a rigid joint and a pin joint in terms of structural mechanics. , Welding may be used. With pin bonding, even when an interlayer displacement occurs in the housing due to an earthquake or the like, the deformation can be absorbed by the panel frame, and excessive stress and deformation can be avoided in the large-sized outer wall panel.
この発明において、前記上端の横フレーム材に、この大判化外壁パネルを建物の躯体に取付ける躯体取付用ファスナーを設けても良い。この構成の場合、大判化外壁パネルを無溶接で建物躯体に取付けることができ、取付作業がより容易となる。 In the present invention, a frame mounting fastener for mounting the large-sized outer wall panel to a building frame may be provided on the horizontal frame member at the upper end. In the case of this configuration, the large-sized outer wall panel can be attached to the building frame without welding, and attachment work becomes easier.
この発明において、前記上端の横フレーム材および下端の横フレーム材に、この大判化外壁パネルの上側および下側に並ぶ大判化外壁パネルと相互の上下動を許容状態に接合するパネル間上側接合部およびパネル間下側接合部をそれぞれ設けても良い。
上下の大判化外壁パネルが相互の上下動許容状態に設置されていると、躯体に層間変位が生じてパネルフレームの高さが変形により変動しても吸収することができる。無理な荷重がパネルフレームに作用することが回避される。
In the present invention, the upper-side inter-panel upper joint portion that joins the upper-side and lower-side wide frame panels arranged on the upper and lower sides of the large-sized outer wall panel to each other in an allowable state. In addition, a lower joint between the panels may be provided.
When the upper and lower large-sized outer wall panels are installed in a state in which mutual vertical movement is permitted, interlayer displacement occurs in the housing, and even if the height of the panel frame fluctuates due to deformation, it can be absorbed. An unreasonable load is prevented from acting on the panel frame.
上記のように大判化外壁パネル同士を相互の上下動を許容状態に接合する構成とする場合に、前記パネル間下側接合部が、前記上端の横フレーム材の上面から突出するダボピンであり、前記パネル間上側接合部が、前記下側に並ぶ大判化外壁パネルの前記ダボピンが嵌まるピン嵌合孔であっても良い。ダボピンによる嵌合形式とすると、上下変位の吸収が簡素な構成で行える。 As described above, when the large-sized outer wall panels are configured to join each other in an allowable state of mutual vertical movement, the lower joint portion between the panels is a dowel pin protruding from the upper surface of the upper side horizontal frame member, The inter-panel upper joint portion may be a pin fitting hole into which the dowel pin of the large-sized outer wall panel arranged on the lower side is fitted. If the dowel pin is used, the vertical displacement can be absorbed with a simple configuration.
この発明の大判化外壁パネルは、左右の縦フレーム材および上下端の横フレーム材が矩形に組まれた外周フレーム部、およびこの外周フレーム部に互いに横幅方向に間隔を開けて配置されて上下端が前記上下の横フレーム材に接合された複数の縦胴縁からなるパネルフレームと、このパネルフレームに取付けられた上下に並ぶ複数枚の、断熱材を含む横長形状の外壁面材とを備えるため、建物躯体への外壁パネルの取付施工に足場の設置が不要で、省力化や短工期化が可能となる。 The large-sized outer wall panel according to the present invention includes an outer peripheral frame portion in which left and right vertical frame members and upper and lower end horizontal frame members are assembled in a rectangular shape, and upper and lower ends arranged on the outer peripheral frame portion at intervals in the width direction. Is provided with a panel frame composed of a plurality of vertical trunk edges joined to the upper and lower horizontal frame members, and a plurality of horizontally long outer wall materials including a heat insulating material attached to the panel frame. In addition, it is not necessary to install a scaffold for mounting the outer wall panel on the building frame, which makes it possible to save labor and shorten the construction period.
この発明の一実施形態を図1ないし図16、図18と共に説明する。この大判化外壁パネルが適用される建物は、例えば物流施設となる倉庫やコンビニエンスストア等の鉄骨系建物である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 16 and FIG. Buildings to which this large-sized outer wall panel is applied are steel-based buildings such as warehouses and convenience stores that serve as distribution facilities, for example.
図1は、この大判化外壁パネル1を示す背面図である。この大判化外壁パネル1は、外周フレーム部4および複数の縦胴縁5からなるパネルフレーム2と、このパネルフレーム2に取付けられた上下に並ぶ複数枚の外壁面材3とを備える。外周フレーム部4は、左右の縦フレーム材6A,6Bおよび上下端の横フレーム材7A,7Bを矩形に組んで構成される。前記複数の縦胴縁5は、前記外周フレーム部4に互いに横幅方向に間隔を開けて配置されて、上下端が前記横フレーム材7A,7Bに接合される。外壁面材3は、断熱材を含む横長形状の面材であり、ここでは例えば、図18に示すような表裏の金属板3a,3bで断熱材3cを挟み込んだ金属サンドイッチパネルが用いられる。断熱材3cは、ロックウール等の不燃性断熱材とされる。なお、外壁面材3は金属サンドイッチパネルに限られず、例えばセラミック製の面材等であっても良い。図2は、この大判化外壁パネル1の正面図を示す。前記縦フレーム材6A,6B、および横フレーム材7A,7Bは例えば角パイプからなり、前記縦胴縁5は例えばリップ溝形鋼からなる。縦胴縁5は開口が側方を向く姿勢に配置される。
FIG. 1 is a rear view showing the large-sized
前記パネルフレーム2を構成する縦フレーム材6A,6B、横フレーム材7A,7B、および縦胴縁5の相互間の接合はピン接合とされる。具体的には、図1におけるa部では、図3に拡大正面図および側面図で示すように、断面L字状とされたL形板材8の一片が上端の横フレーム材7Aの下面に溶接により接合され、L形板材8の他片が縦フレーム材6Aにおける外周フレーム部4の内側を向く内向き面にボルト9によって接合される。横フレーム材7Aの一端は縦フレーム材6Aの内向き面から少し離して配置される。少し離したのは、横フレーム材7Aと縦フレーム材6Aとの相互の傾きを許容するためであり、この離した箇所でL形板材8が屈曲可能である。横フレーム材7Aの他端と他の縦フレーム材6Bとの接合も同様である。他の各接合箇所でも少し離して配置するのは、上記と同様の理由である。
The
図1におけるb部では、図4に拡大正面図で示すように、L形板材8の一片が上端の横フレーム材7Aの下面に溶接により接合され、L形板材8の他片が縦胴縁5の側面にボルト9によって接合される。縦胴縁5の上端は横フレーム材7Aの下面から少し離して配置される。
In part b in FIG. 1, as shown in an enlarged front view in FIG. 4, one piece of the L-shaped
図1におけるc部では、図5に拡大正面図および側面図で示すように、L形板材8の一片が下端の横フレーム材7Bの上面に溶接により接合され、L形板材8の他片が縦フレーム材6Aの内向き面にボルト9によって接合される。横フレーム材7Bの一端は縦フレーム材6Aの内向き面から少し離して配置される。下端の横フレーム材7Bの他端と他の縦フレーム材6Bとの接合も同様である。
In part c in FIG. 1, as shown in an enlarged front view and a side view in FIG. 5, one piece of the L-shaped
図1におけるd部では、図6に拡大正面図で示すように、L形板材8の一片が下端の横フレーム材7Bの上面に溶接により接合され、L形板材8の他片が縦胴縁5の側面にボルト9によって接合される。縦胴縁5の下端は横フレーム材7Bの上面から少し離して配置される。
In part d in FIG. 1, as shown in an enlarged front view in FIG. 6, one piece of the L-shaped
図1におけるe部では、図7に拡大正面図、右側面図、および左側面図で示すように、上端の横フレーム材7Aの屋内側を向く正面に建物躯体への接合部となる躯体接合用プレート10が溶接により取付けられている。この躯体接合用プレート10にはねじ孔11が設けられている。また、上端の横フレーム材7Aの上面におけるフレーム材長手方向に互いに所定間隔を隔てた複数箇所(ここでは3箇所)には、この大判化外壁パネル1の上側に並ぶ大判化パネル1と相互に上下動を許容状態に接合するパネル間下側接合部12が設けられている。このパネル間下側接合部12は、横フレーム材7Aの上面に設置された雌ねじ部材13に螺合して横フレーム材7Aの上面から突出するダボピン14からなる。上端の横フレーム材7Aの背面(屋外側)には、図7(C)のように、この大判化外壁パネル1における一番上位置に配置される外壁面材3の上端部がビス留めされる。ここでは、そのビス留めにドリル付きタッピングビス15が用いられる。大判化外壁パネル1における上から2番目以降の外壁面材3は、それらの上端部が左右の縦フレーム材6A,6Bおよび縦胴縁5に前記ドリル付きタッピングビス15でビス留めされる。上下に隣り合う外壁面材3,3の上下の境界では、上側の外壁面材3の下端部と下側の外壁面材3の上端部とが互いに嵌合して、その嵌合部によりビス留め部が被覆される。
In section e in FIG. 1, as shown in an enlarged front view, a right side view, and a left side view in FIG. 7, the frame joint that becomes the joint to the building frame on the front side facing the indoor side of the
図1におけるf部では、図8に拡大正面図、下面図、右側面図、および左側面図で示すように、下端の横フレーム材7Bの下面におけるフレーム材長手方向の前記パネル間下側接合部12に対応する複数箇所に、この大判化外壁パネル1の下側に並ぶ大判化外壁パネル1と相互に上下動を許容状態に接合するパネル間上側接合部16が設けられている。このパネル間上側接合部16は、下側に並ぶ大判化外壁パネル1における前記パネル間下側接合部12のダボピン14が嵌まるピン嵌合孔17を有する座金18を溶接して構成されている。
In section f in FIG. 1, as shown in an enlarged front view, a bottom view, a right side view, and a left side view in FIG. 8, the lower inter-panel joining in the longitudinal direction of the frame material on the bottom surface of the
図9および図10は、前記大判化外壁パネル1を建物躯体に取付けた取付構造の一例の縦断面図および屋内側から見た正面図をそれぞれ示している。大判化外壁パネル1における前記上端の横フレーム材7Aの正面(屋内側)に設けられた躯体接合用プレート10には、アングル材からなる躯体取付用ファスナー19の一片部19aがボルト20により接合される。この状態で、躯体取付用ファスナー19の他片部19bは、建物躯体の床スラブ21の屋外側を向く端部の上面に埋め込んで配置された位置決め用プレート22に対向する。前記躯体取付用ファスナー19の他片部19bには、下端が前記位置決め用プレート22に当接する高さ調整用ボルト23が螺合しており、高さ調整用ボルト23を回すことで大判化外壁パネル1の取付高さが調整される。また、前記躯体取付用ファスナー19の他片部19bには、締付用ボルト24を挿通させるルーズ孔25が設けられており、座金26を介してこのルーズ孔25に挿通させた締付用ボルト24を前記位置決め用プレート22のねじ孔22aに螺合させることにより、大判化外壁パネル1が前記躯体取付用ファスナー19を介して建物躯体に取付けられる。図11のように、躯体取付用ファスナー19の一片部19aには、前記ボルト20を挿通させる一方向のルーズ孔である長孔26が設けられ、これにより大判化外壁パネル1に対する躯体取付用ファスナー19の取付け高さも調整可能とされている。躯体取付用ファスナー19の他片部19bには、前記ルーズ孔25のほか、前記高さ調整用ボルト23の螺合するねじ孔27が設けられている。
FIG. 9 and FIG. 10 respectively show a longitudinal sectional view of an example of a mounting structure in which the large-sized
図9のように、下側の大判化外壁パネル1の上端に設けられるパネル間下側接合部12であるダボピン14が、上側の大判化外壁パネル1の下端に設けられるパネル間上側接合部16であるピン嵌合孔17に嵌合して、上下の大判化外壁パネル1、1の間で互いに上下動が許容される。
As shown in FIG. 9, the
図12および図13は、前記大判化外壁パネル1を建物躯体に取付けた取付構造の他の例の縦断面図および屋内側から見た正面図をそれぞれ示している。この取付構造は、建物躯体の鉄骨梁31に前記大判化外壁パネル1を取付けたものである。位置決め用プレート22は、鉄骨梁31の天端にボルト32で取付けられ開口が横向きの姿勢の溝形鋼33上に溶接によって接合されている。大判化外壁パネル1の上端の横フレーム材7Aの正面(屋内側)に躯体接合用プレート10を介して躯体取付用ファスナー19の一片部19aがボルト20により接合されることや、躯体取付用ファスナー19の他片部19bに螺合する高さ調整用ボルト23が前記位置決め用プレート22の上面に当接することで、大判化外壁パネル1の取付高さが決められることなどは、先の取付構造の例の場合と同様である。躯体取付用ファスナー19の他片部19bを前記位置決め用プレート22に接合する締付用ボルト24は、前記溝形鋼33のフランジ部33aから位置決め用プレート22を貫通するねじ孔22aに螺合して前記他片部19bのルーズ孔25から上方に突出させてある。この締付用ボルト24の先端部に座金38を挿通させナット28を螺合させることで、躯体取付用ファスナー19の他片部19bが位置決め用プレート22に接合される。
12 and 13 show a longitudinal sectional view of another example of a mounting structure in which the large-sized
上下に並ぶ大判化外壁パネル1のうち、最下位置の大判化外壁パネル1では、その下端の横フレーム材7Bに設けられたパネル間上側接合部16が、一階の鉄骨梁31側に設けられたパネル間下側接合部12Aと接合して、大判化外壁パネル1の上下動を許容するようにされている。具体的には、鉄骨梁31の天端にボルト34でアングル材35が接合され、そのアングル材35の屋外側を向く端部にアングル材からなる別のファスナー36の一片部が溶接により取付けられ、このファスナー36の他片部に前記パネル間下側接合部12Aが設けられる。この場合のパネル間下側接合部12Aも、ファスナー36の他片部から上方に突出するダボピン14からなる。大判化外壁パネル1側のパネル間上側接合部16の構成は、先に説明したパネル間上側接合部16の場合と同様に前記ダボピン14が嵌合するピン嵌合孔17を有す座金18からなる。
Among the large-sized
この構成の大判化外壁パネル1によると、矩形に組まれた外周フレーム部4、およびこの外周フレーム部4に上下端が接合された複数の縦胴縁5からなるパネルフレーム2と、このパネルフレーム2に取付けられた上下に並ぶ複数枚の横長形状の外壁面材3とを備えるので、複数枚の外壁面材3を纏めて建物躯体に取付けることができる。そのため、個々の外壁パネルを1枚ずつ建物躯体に取付ける従来の外壁パネルの取付け構造に比べて、省力化、短工期化が可能となる。大判化外壁パネル1のパネルフレーム2を建物躯体に取付ける作業は、建物躯体内の床スラブ21や鉄骨梁31上等から行なえるため、この点からも、建物躯体の外周に従来は必要であった足場が不要となる。
According to the large-sized
また、この実施形態では、前記パネルフレーム2を構成する左右の縦フレーム材6A,6B、横フレーム材7A,7B、および縦胴縁5の相互間の接合をピン接合としているので、躯体の層間変位が生じたときでも、変形をパネルフレーム2で吸収することができ、大判化外壁パネル1に過度な変形が生じるのを回避することができる。例えば、図14に示すように、横幅方向に間隔を開けて複数の縦胴縁45を配置し、これらの縦胴縁45に上下に並ぶ複数枚の横長形状の外壁面材43を取付けた大判化外壁パネル41を、この実施形態の大判化外壁パネル1と比較した場合、図14に示す比較例では、図15(A)の状態から躯体の層間変位が生じたときに、大判化外壁パネル41の全体が変形して同図(B)の外壁面材43が大きく変形する。これに対して、この実施形態の大判化外壁パネル1では、同図(C)のように個々の外壁パネル3毎に変形することになって、大きな変形を回避することができる。
Further, in this embodiment, the left and right
図16は、この実施形態の大判化外壁パネル1に対して行なった層間変位による変化の試験結果を示す。同図(A)は層間変位時の状態を示し、同図(B)は層間変位から復帰した状態を示す。この試験結果からも、この実施形態の大判化外壁パネル1では、層間変位が生じたときでも、過度な変形が生じるのを回避することができることが分かる。
FIG. 16 shows the test results of changes caused by interlayer displacement performed on the large-sized
また、この実施形態では、パネルフレーム2を構成する上端の横フレーム材7Aに、大判化外壁パネル1を建物躯体に取付ける躯体取付用ファスナー19を設けているので、大判化外壁パネル1を無溶接で建物躯体に取付けることができる。
Moreover, in this embodiment, since the
また、この実施形態では、パネルフレーム2を構成する上端の横フレーム材7Aおよび下端の横フレーム材7Bに、この大判化外壁パネル1の上側および下側に並ぶ大判化外壁パネル1と相互に上下動を許容状態に接合するパネル間上側接合部16およびパネル間下側接合部12をそれぞれ設けているので、上下に並ぶ大判化外壁パネル1,1同士の接合において、出入り調整が不要となり、建物躯体への取付けをさらに容易に行なうことができる。
Further, in this embodiment, the
図17はこの発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、パネルフレーム2の一部に矩形の開口枠37を設けている。具体的には、パネルフレーム2は、外周フレーム部4と、複数の縦胴縁5および横胴縁5Aで構成される。外周フレーム部4は、先の実施形態の場合と同様に、縦フレーム材6A,6Bと横フレーム材7A,7Bとで構成される。横胴縁5Aは、上端の横フレーム材7Aと下端の横フレーム材7Bとの間に、互いに上下方向に間隔を開けて前記横フレーム材7A,7Bと平行に複数(ここでは2本)配置され、それらの両端が縦フレーム材6A,6Bにそれぞれ接合される。この場合の接合構造は、縦フレーム材6A,6Bと横フレーム材7A,7Bとの接合の場合と同様である。また、縦胴縁5は、上下端の横フレーム材7A,7B間に渡って連続する1本のものではなく、上端の横フレーム材7Aとその下側の横胴縁5Aとの間、上下に隣合う横胴縁5A,5Aの間、および下端の横フレーム材7Aとその上側の横胴縁5Aとの間に、それぞれ分断して配置される。前記開口枠37は、上下に隣合う横胴縁5A,5A間に配置され、これらの横胴縁5A,5Aは開口枠37の両横枠部に、また左右の縦胴縁5,5は開口枠37の両縦枠部にそれぞれ沿わせて配置され、これらの横胴縁5Aおよび縦胴縁5にビス留めされる。なお、図17では外壁面材3を省略してパネルフレーム2だけを示している。その他の構成および作用効果は先の実施形態の場合と同様である。
FIG. 17 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, a
1…大判化外壁パネル
2…パネルフレーム
3…外壁面材
4…外周フレーム部
5…縦胴縁
6A,6B…縦フレーム材
7A,7B…横フレーム材
12…パネル間下側接合部
14…ダボピン
16…パネル間上側接合部
17…ピン嵌合孔
19…躯体取付用ファスナー
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