JP2023117952A - ボード材の取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ボード材を鋼製下地材に取り付ける取付強度を確保した上で、一対のボード材の目地部において放射線遮蔽機能が低下するのを抑制することができるボード材の取付構造を得る。【解決手段】ボード材の取付構造は、鋼製下地材と、端面が対向するように配置され、端部が鋼製下地材に取り付けられる一対のボード材と、鋼製下地材とボード材とに挟まれる平板部と、平板部から立ち上がる板状で一対の前記ボード材の目地部に配置される立上げ部とを有する金属製の補強材と、ボード材の表面から、ボード材を介して平板部及び鋼製下地材にねじ込まれ、ボード材を鋼製下地材に取り付ける締結部材と、を有し、立上げ部の密度をｄ１とし、立上げ部の立上げ高さをｈ１とし、ボード材の密度をｄ２とし、ボード材の厚さをｔ１とした場合に下記式（１）が成り立っている。ｄ１×ｈ1≧ｄ２×ｔ１・・・・・・（１）【選択図】図３

Description

本開示は、ボード材の取付構造に関する。

特許文献１に記載のボード材連結のボードジョイント金具は、内装仕上げ材の下地となる下地ボード材同士を連結固定する金具であって、隣り合う下地ボード材の裏面の端縁に跨って配置される基板と、基板の一部分を切起こして形成され、隣り合う下地ボード材間に挟まれるヒレ部と、を具備する。

特開２０２１－１７３０４０号公報

従来、医療施設の間仕切り壁には、下地としての軽量鉄骨（鋼製下地材）にボード材を取り付けることで構成される壁が用いられることがある。このような間仕切り壁は、放射線遮蔽機能を有するボード材が用いられ、このボード材は、ビス等の締結部材を用いて軽量鉄骨に取り付けられる。

ここで、一対のボード材の目地部においては、放射線遮蔽機能が低下する恐れがある。

本願開示の課題は、ボード材を締結部材を用いて鋼製下地材に取り付ける取付強度を確保した上で、一対のボード材の目地部において放射線遮蔽機能が低下するのを抑制することである。

第１態様に係るボード材の取付構造は、鋼製下地材と、端面が対向するように配置され、端部が前記鋼製下地材に取り付けられる一対のボード材と、前記鋼製下地材と前記ボード材とに挟まれる平板部と、前記平板部から立ち上がる板状で一対の前記ボード材の目地部に配置される立上げ部とを有する金属製の補強材と、前記ボード材の表面から、前記ボード材を介して前記平板部及び前記鋼製下地材にねじ込まれ、前記ボード材を前記鋼製下地材に取り付ける締結部材と、を有し、前記立上げ部の密度をｄ１とし、前記立上げ部の立上げ高さをｈ１とし、前記ボード材の密度をｄ２とし、前記ボード材の厚さをｔ１とした場合に下記式（１）が成り立っていることを特徴とする。

ｄ１×ｈ1≧ｄ２×ｔ１・・・・・・（１）

第１態様に係る構成によれば、前述した式（１）を満足している。つまり、ボード材の厚さ方向から見た単位面積当たりの立上げ部の質量が、ボード材の厚さ方向から見た単位面積当たりのボード材の質量以上とされている。一方、ボード材を鋼製下地材に取り付ける締結部材は、ボード材を介して平板部及び鋼製下地材にねじ込まれる。

これにより、ボード材を鋼製下地材に取り付ける取付強度を確保した上で、一対のボード材の目地部において放射線遮蔽機能が低下するのを抑制することができる。

第２態様に係るボード材の取付構造は、第１態様に記載のボード材の取付構造において、前記立上げ部の頂面と前記ボード材の表面とは同様の面状に配置されていることを特徴とする。

第２態様に係る構成によれば、立上げ部の頂面とボード材の表面とが同様の面状に配置さている。これにより、立上げ部の頂面がボード材の表面に対して凹んでいる場合と比して、目地部の放射線遮蔽機能を向上させることができる。

第３態様に係るボード材の取付構造は、第１又は第２態様に記載のボード材の取付構造において、前記補強材は、前記目地部に沿って延びており、前記立上げ部の頂面には、予め決められた間隔でマーキングが設けられていることを特徴とする。

第３態様に係る構成によれば、作業者が、このマーキングを見ながら締結部材をボード材の表面から、ボード材を介して平板部及び鋼製下地材にねじ込まれねじ込むことで、締結部材が予め決められた間隔で配置され、予めボード材に形成されるケガキが不要となる。

本開示によれば、ボード材を締結部材を用いて鋼製下地材に取り付ける取付強度を確保した上で、一対のボード材の目地部において放射線遮蔽機能が低下するのを抑制することができる。

本開示の第１実施形態に係るボード材の取付構造を示した分解斜視図である。 本開示の第１実施形態に係るボード材の取付構造を示した分解断面図である。 本開示の第１実施形態に係るボード材の取付構造を示した断面図である。 本開示の第１実施形態に係るボード材の取付構造に用いられるドリルビスを示した図面である。 本開示の第２実施形態に係るボード材の取付構造を示した断面図である。 本開示の第３実施形態に係るボード材の取付構造に用いられる補強材を示した斜視図である。 本開示の第４実施形態に係るボード材の取付構造を示した断面図である。 本開示の第５実施形態に係るボード材の取付構造を示した断面図である。 本開示の第６実施形態に係るボード材の取付構造を示した断面図である。

＜第１実施形態＞
本開示の第１実施形態に係るボード材の取付構造の一例について図１～図４に従って説明する。なお、図中に示す矢印Ｈは、鉛直方向であって上下方向を示し、矢印Ｗは、水平方向であって、幅方向を示し、矢印Ｄは、水平方向であって、奥行き方向を示す。なお、矢印Ｈ、矢印Ｗ及び矢印Ｄは、互いに直交する。

先ず、ボード材の取付構造１０（以下「ボード取付構造１０」と記載する）が用いられている間仕切り壁１００について説明する。

（間仕切り壁１００）
間仕切り壁１００は、例えば、医療施設において放射線を利用するレントゲン室、又はＣＴ室等に用いられ、図１に示されるように、天井ランナ５０、床ランナ５２、複数のスタッド５６、複数のボード材１２、複数の補強材２０、及びドリルビス４０（図４参照）を備えている。

〔天井ランナ５０、床ランナ５２〕
天井ランナ５０及び床ランナ５２は、軽量鉄骨としての軽量薄肉チャンネルであって、図１に示されるように、幅方向の延びると共に上下方向に離間している。そして、天井ランナ５０は、コンクリート製の梁（図示省略）に取り付けられ、床ランナ５２は、コンクリート製の床スラブ（図示省略）に取り付けられている。

〔スタッド５６〕
スタッド５６は、軽量鉄骨としての軽量薄肉チャンネルであって、図１に示されるように、天井ランナ５０と床ランナ５２との間で上下方向に延びており、幅方向に離間して複数設けられている。そして、スタッド５６の上端部が天井ランナ５０に取り付けられ、スタッド５６の下端部が床ランナ５２に取り付けられている。スタッド５６は、鋼製下地材の一例である。

スタッド５６は、本実施形態では、密度７．８５〔ｇ／ｃｍ^３〕、厚さ０．８〔ｍｍ〕の鋼板を用いて形成され、図２に示されるように、断面Ｃ字状とされている。具体的には、スタッド５６は、奥行き方向の手前側の板部５６ａと、奥行き方向の奥側の板部５６ｂと、板部５６ａと板部５６ｂとを繋ぐ板部５６ｃと、一対のフランジ部５６ｄとを含んで構成されている。

〔ボード材１２〕
ボード材１２は、石膏ボードであって、本実施形態では、密度１．８〔ｇ／ｃｍ^３〕、厚さ１５〔ｍｍ〕とされており、図１に示されるように、奥行き方向から見て、上下方向に延びる矩形状とされている。なお、石膏ボードの密度については、０．６５〔ｇ／ｃｍ^３〕～０．９〔ｇ／ｃｍ^３〕の場合が多い。

さらに、図２、図３に示されるように、一対のボード材１２は、ボード材１２の端面１２ａが幅方向で対向するように配置されており、ボード材１２の端部がスタッド５６の板部５６ａに取り付けられるようになっている。

〔補強材２０〕
補強材２０は、押し出し成型品であって、図１に示されるように、スタッド５６に沿って上下方向に延びており、スタッド５６の板部５６ａに接着剤を用いて取り付けられる。

補強材２０は、図２に示されるように、断面Ｔ字状とされている。具体的には、補強材２０は、板部５６ａに取り付けられる板状であると共に板厚方向が奥行き方向とされた平板部２２と、平板部２２から立ち上がる板状であると共に板厚方向が幅方向とされた立上げ部２４とを含んで構成されている。

本実施形態では、補強材２０は、密度２．７〔ｇ／ｃｍ^３〕のアルミニウム又はアルミニウム合金の押し出し成型品である。また、平板部２２の厚さは、０．８〔ｍｍ〕とされ、平板部２２の幅方向の長さは、スタッド５６の幅方向の長さと同様とされている。

また、立上げ部２４は、一対のボード材１２の目地部１８に配置され、一対のボード材１２に挟まれている。そして、立上げ部２４の両方の板面は、一対のボード材１２の端面１２ａと面接触している。また、この立上げ部２４の厚さは、０．８〔ｍｍ〕とされ、立上げ部２４の奥行き方向の高さは（図２に示すｈ１）、１０〔ｍｍ〕以上とされている。

なお、立上げ部２４の奥行き方向の高さと、ボード材１２の厚さとの関係については、詳細を後述する。

〔ドリルビス４０〕
ドリルビス４０は、図２、図３に示されるように、ボード材１２をスタッド５６に取り付けるために用いられる。本実施形態では、ドリルビス４０は、羽根付きドリルビスであって、所謂リーマフレキシビスと称される締結部材である。ドリルビス４０は、締結部材の一例である。

ドリルビス４０は、図４に示されるように、頭部４２、ネジ部４４、ドリル部４６、及び羽根部４８を含んで構成されている。そして、頭部４２は皿形状とされ、ネジ部４４の先端にドリル部４６が接続されている。また、羽根部４８は、ドリル部４６の基端部に接続されており、２個設けられ、ドリル部４６の径方向に突出している。さらに、この羽根部４８の外径は、ネジ部４４のよび径と比して大きくされている。

この構成において、図２、図３に示されるように、ドリルビス４０は、ボード材１２の表面から、ボード材１２を介して平板部２２及びスタッド５６の板部５６ａにねじ込まれる。

具体的には、回転するドリルビス４０のドリル部４６によってボード材１２に予備孔が形成され、ドリルビス４０の羽根部４８によって予備孔の外径が大きくされる。これにより、ボード材１２に下孔が形成される。このようにしてボード材１２に形成された下孔は、ネジ部４４のよび径と比して大きくなる。

さらに、ドリル部４６によって、補強材２０の平板部２２、及びスタッド５６の板部５６ａに下孔が形成される。このようにして平板部２２及び板部５６ａに形成された下孔は、ネジ部４４のよび径と比して小さくなる。一方、羽根部４８は、補強材２０の平板部２２と当接することでドリル部４６から破断する。

そして、ドリルビス４０のネジ部４４が、ボード材１２に形成された下孔に挿入され、ドリルビス４０のネジ部４４が平板部２２及び板部５６ａに形成された下孔にねじ込まれる。これにより、ボード材１２は、ドリルビス４０によってスタッド５６に取り付けられる。

（要部構成）
次に、立上げ部２４の奥行き方向の高さと、ボード材１２の厚さとの関係について説明する。

立上げ部２４の奥行き方向の高さは、ボード材１２の厚さ方向から見たボード材１２の単位面積当たりの質量によって決められる。具体的には、ボード材１２の厚さ方向から見た単位面積当たりの立上げ部２４の質量が、ボード材１２の厚さ方向から見た単位面積当たりのボード材１２の質量以上とされている。

より具体的には、ボード材１２の厚さ方向から見た単位面積をｍとし、立上げ部２４の密度をｄ１とし、立上げ部２４の立上げ高さをｈ１とする。さらに、ボード材１２の密度をｄ２とし、ボード材１２の厚さをｔ１とすると、下記式（Ａ）が成り立つように高さｈ１が決められている。
ｍ×ｄ１×ｈ1≧ｍ×ｄ２×ｔ１・・・・式（Ａ）
両辺をｍで除すことで下記式（Ｂ）となる。
ｄ１×ｈ1≧ｄ２×ｔ１・・・・式（Ｂ）

ここで、放射線遮蔽機能については、放射線が透過する透過方向から見た部材の単位面積当たりの質量が大きい程、小さい場合と比して向上する。つまり、立上げ部２４の高さｈ１が式（Ｂ）を満たすことで、目地部１８の放射線遮蔽機能が、ボード材１２の放射線遮蔽機能に対して同等以上となる。

（まとめ）
以上説明したように、ボード取付構造１０においては、ボード材１２の厚さ方向から見た単位面積当たりの立上げ部２４の質量が、ボード材１２の厚さ方向から見た単位面積当たりのボード材１２の質量以上とされている。また、ボード取付構造１０においては、ドリルビス４０のネジ部４４は、平板部２２及び板部５６ａにねじ込まれる。これにより、ボード材１２をスタッド５６に取り付ける取付強度を確保した上で、一対のボード材１２の目地部１８において放射線遮蔽機能が低下するのを抑制することができる。

また、ボード取付構造１０においては、ドリルビス４０を用いることで、ボード材への下孔加工が不要となる。このため、下孔加工が必要な場合と比して、施工効率が向上し、さらに、施工品質を安定させることができる。

また、ボード取付構造１０においては、スタッド５６の板部５６ａに補強材２０の平板部２２を取り付けることで、ドリルビス４０がねじ込まれる下地の強度が高くなる。これにより、羽根部４８が補強材２０の平板部２２と当接することで、羽根部４８をドリル部４６から容易に破断させることができる。

また、ボード取付構造１０においては、ドリルビス４０を用いることで、ボード材１２に形成された下孔は、ネジ部４４のよび径と比して大きくなる。これにより、ボード材１２にヘアクラックが生じるのを抑制することができる。

また、ボード取付構造１０においては、補強材２０の断面はＴ字状とされており、立上げ部２４は、一対のボード材１２の端面１２ａに挟まれている。これにより、ドリルビス４０を補強材２０にねじ込むときの補強材２０の回転を抑制することができる。

また、ボード取付構造１０においては、一対のボード材１２の目地部１８における放射線遮蔽機能の低下が抑制される。これにより、遮蔽処理を目的とした充填剤等の施工が不要となる。

また、ボード取付構造１０においては、立上げ部２４は、一対のボード材１２の端面１２ａに挟まれている。これにより、地震等によりボード材１２が振動した際に互いに擦れることに起因して生じる粉の発生が抑制され、ボード取付構造１０をクリーンルームの間仕切り壁として用いることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態に係るボード材の取付構造の一例について図５に従って説明する。なお、第２実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第２実施形態に係るボード材の取付構造１１０（以下「ボード取付構造１１０」）では、図５に示されるように、補強材１２０の立上げ部１２４の頂面１２４ａとボード材１２の表面１２ｂとは、同様の面状に配置されている。

これにより、ボード取付構造１１０においては、立上げ部の頂面がボード材の表面に対して凹んでいる場合と比して、目地部１８の放射線遮蔽機能を向上させることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本開示の第３実施形態に係るボード材の取付構造の一例について図６に従って説明する。なお、第３実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第３実施形態に係るボード材の取付構造１６０（以下「ボード取付構造１６０」）に用いられる補強材１７０の立上げ部２４の頂面２４ａには、上下方向において、予め決められた間隔でマーキング１８０が複数設けられている。

本実施形態では、マーキング１８０は、押し出し成型機から押し出された補強材１７０の頂面２４ａに対して押出方向とは交差する方向に延びる傷を付けることで形成される。

これにより、作業者が、このマーキング１８０を見ながらドリルビス４０をボード材１２の表面からねじ込むことで、ドリルビス４０が予め決められた間隔で配置され、予めボード材に形成されるケガキが不要となる。

＜第４実施形態＞
次に、本開示の第４実施形態に係るボード材の取付構造の一例について図７に従って説明する。なお、第４実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第４実施形態に係るボード材の取付構造２１０（以下「ボード取付構造２１０」）に用いられる補強材２２０の平板部２２の幅方向の両端部には、図７に示されるように、奥行き方向の奥側に延びる一対のフランジ部２２６が形成されている。また、フランジ部２２６は、幅方向から見て矩形状とされている。そして、フランジ部２２６は、上下方向において予め決められた間隔で形成されている。

この一対のフランジ部２２６が、スタッド５６を幅方向から挟み込むことで、補強材２２０のスタッド５６に対する取付強度を向上させることができる。

なお、フランジ部２２６が上下方向において予め決められた間隔で形成されているため、補強材２２０は、可変押出によって形成される。

＜第５実施形態＞
次に、本開示の第５実施形態に係るボード材の取付構造の一例について図８に従って説明する。なお、第５実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第５実施形態に係るボード材の取付構造２６０（以下「ボード取付構造２６０」）に用いられる補強材２７０の平板部２２の幅方向の両端部には、図８に示されるように、奥行き方向の手前側に突出する一対の爪部２７６が形成されている。また、爪部２７６は、幅方向から見て三角形状とされている。そして、爪部２７６は、上下方向において予め決められた間隔で形成されている。

この一対の爪部２７６が、ボード材１２の裏面に食い込むことで、ボード材１２が補強材２７０に対して相対移動するのを抑制することができる。

なお、爪部２７６が上下方向において予め決められた間隔で形成されているため、補強材２７０は、可変押出によって形成される。

＜第６実施形態＞
次に、本開示の第６実施形態に係るボード材の取付構造の一例について図９に従って説明する。なお、第６実施形態については、第１実施形態と異なる部分を主に説明する。

第６実施形態に係るボード材の取付構造３１０（以下「ボード取付構造３１０」に用いられる補強材３２０は、図９に示されるように、Ｌ字状の２枚の板部材３３０を含んで構成されている。

なお、本開示を特定の実施形態について詳細に説明したが、本開示は係る実施形態に限定されるものではなく、本開示の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。特許請求の範囲、明細書および図面の記載から当業者が認識することができる技術的思想に反しない限り、変更、削除、付加、及び各実施形態の組み合わせが可能である。

また、上記実施形態では、補強材２０、１２０、１７０、２２０、２７０、３２０をアルミニウム又はアルミニウム合金を用いて成形したが、他の金属材料を用いて成形してもよい。

また、上記実施形態では、補強材２０、１２０、１７０、２２０、２７０、３２０をアルミニウム又はアルミニウム合金を用いて成形したが、磁化する他の金属を用い、補強材を磁化させてもよい。これにより、補強材がスタッド５６に容易に取り付けられる。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、第２実施形態と第３実施形態とを組み合わせてもよい。これにより、作業者が、マーキング１８０を容易に見ることができる。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、第３実施形態と第４実施形態とを組み合わせてもよい。具体的には、上下方向において、マーキング１８０が形成されている位置にフランジ部２２６が形成されてもよい。これにより、ドリルビス４０を用いてボード材１２をスタッド５６に取り付ける位置で、補強材２２０がスタッド５６に対して浮いてしまうのを抑制することができる。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、第３実施形態と第５実施形態とを組み合わせてもよい。具体的には、上下方向において、マーキング１８０が形成されている位置に爪部２７６が形成されてもよい。これにより、ドリルビス４０を用いてボード材１２をスタッド５６に取り付ける位置に爪部２７６が設けられることで、爪部２７６をボード材１２に効果的に食い込ませることができる。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、ボード材の角部を面取りし、目地部１８に充填剤を塗布してもよい。

また、上記実施形態では、ボード材１２として石膏ボードを用いたが、例えば、コンクリートボード等を用いてもよい。

また、上記実施形態では、特に説明しなかったが、縦方向に延びる目地部と横方向に延びる目地部が十字状に交差することがある。そして、この交差する部分で縦方向に延びる一対の補強材が突き合わされ、横方向に延びる一対の補強材が突き合わされる場合がある。このような場合には、例えば、縦方向に延びる一対の補強材の端部同士を突き当て、横方向に延びる一対の補強材の端部を縦方向に延びる補強材の側部に突き当てることができる。

また、上記第６実施形態では、特に説明しなかったが、図９に示すＬ字状の２枚の板部材３３０において、目地部に配置される部分の一方の板部材の端部を折り曲げ、他方の板部材の端部に折り曲げた部分を外側から重ねてもよい。

１０ ボード材の取付構造（ボード取付構造）
１２ ボード材
１８ 目地部
２０ 補強材
２２ 平板部
２４ 立上げ部
２４ａ 頂面
４０ ドリルビス（締結部材の一例）
５６ スタッド（鋼製下地材の一例）
１１０ ボード材の取付構造（ボード取付構造）
１２０ 補強材
１２４ 立上げ部
１２４ｂ 頂面
１６０ ボード材の取付構造（ボード取付構造）
１７０ 補強材
１８０ マーキング
２１０ ボード材の取付構造（ボード取付構造）
２２０ 補強材
２２６ フランジ部
２６０ ボード取付構造（ボード取付構造）
２７０ 補強材
３１０ ボード材の取付構造（ボード取付構造）
３２０ 補強材

Claims (3)

1. 鋼製下地材と、
   端面が対向するように配置され、端部が前記鋼製下地材に取り付けられる一対のボード材と、
   前記鋼製下地材と前記ボード材とに挟まれる平板部と、前記平板部から立ち上がる板状で一対の前記ボード材の目地部に配置される立上げ部とを有する金属製の補強材と、
   前記ボード材の表面から、前記ボード材を介して前記平板部及び前記鋼製下地材にねじ込まれ、前記ボード材を前記鋼製下地材に取り付ける締結部材と、を有し、
   前記立上げ部の密度をｄ１とし、前記立上げ部の立上げ高さをｈ１とし、前記ボード材の密度をｄ２とし、前記ボード材の厚さをｔ１とした場合に下記式（１）が成り立っているボード材の取付構造。
   
   ｄ１×ｈ1≧ｄ２×ｔ１・・・・・・（１）
   
2. 前記立上げ部の頂面と前記ボード材の表面とは同様の面状に配置されている、
   請求項１に記載のボード材の取付構造。
3. 前記補強材は、前記目地部に沿って延びており、
   前記立上げ部の頂面には、予め決められた間隔でマーキングが設けられている、
   請求項１又は２に記載のボード材の取付構造。