JP3248729B2 - 軽いゲージの鋼壁パネルを用いた高層建築物システム - Google Patents

軽いゲージの鋼壁パネルを用いた高層建築物システム

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JP3248729B2 JP50706798A JP50706798A JP3248729B2 JP 3248729 B2 JP3248729 B2 JP 3248729B2 JP 50706798 A JP50706798 A JP 50706798A JP 50706798 A JP50706798 A JP 50706798A JP 3248729 B2 JP3248729 B2 JP 3248729B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、軽いゲージの鋼壁パネルに関し、より詳し
くは、垂直力および水平力の両方に耐え得る軽いゲージ
の鋼壁パネルを用いた高層建築物システムに関する。
発明の背景 米国特許第4,235,054号に示すように、間柱（スタッ
ド）が、例えば20ゲージの厚さの冷間圧延鋼材で作られ
た軽量プレハブ壁は、木造構造または石造構造に比べ多
くの長所を有している。これらの長所は、品質の不変
性、精度、不燃性、建造速度および軽量性の点にある。
例えば、上記米国特許に開示されているように、鋼材間
柱で構成されている壁セクションの重量は約44キログラ
ム（約97ポンド）であるのに対し、木材からなる同様の
壁セクションの重量は約60.8キログラム（約134ポン
ド）である。更に、この米国特許は、20ゲージの薄い鋼
材を用いた一層軽量のものが説明されている。しかしな
がら、重要な問題は、例えば３階以上の多層建築物用の
これらの板金間柱壁パネルの垂直力および水平力に対す
る抵抗性が欠如していることである。更に、上記米国特
許により指摘されているように、木材間柱に比べ、鋼材
間柱の使用に付随する依然として多くの構造的問題が存
在する。
発明の目的および要約 本発明の一般的な目的は、高層建築物の環境における
改善された軽いゲージの鋼プレハブ壁パネルおよび改善
された関連構造技術を提供することにある。
上記目的に従って、上方のチャンネルと下方のチャン
ネルとの間で、互いに間隔を隔てて保持される複数の垂
直な軽いゲージの冷間圧延鋼板間柱を有し、前記間柱お
よびチャンネルには１対の傾斜引張り筋交い板が連結さ
れ、前記上方のチャンネルおよび前記下方のチャンネル
および傾斜筋交い板を備えた前記パネルの左右の端部に
は、１対の熱間圧延鋼部材が垂直に取り付けられている
ことを特徴とする、３階以上の多層建築物の壁として使
用されかつ垂直力および水平力の両方に耐え得る軽量プ
レハブ壁パネルが提供される。
上記壁パネルは、高層建築物用の床パネルおよび屋根
パネルおよび熱間圧延鋼形構造物との容易な相互関係を
なし、かつまた、キッチンおよび浴室等のようなボック
ス形一体部屋構造をなす多くの異なるモードで使用で
き、一般的には、軽いゲージの鋼のコンポーネンツを使
用する高層建築物にフレキシビリティを与える。
図面の簡単な説明 第１図は、本発明の壁パネルを使用した共同住宅を示
す断面図である。
第２図は、本発明の壁パネルを使用した４階積層形ロ
フトユニットを示す簡単化した断面図である。
第３図は、本発明の壁パネルを使用した一般的な５階
建築物を示す断面図である。
第４図は、本発明の壁パネルを使用した一般的な６階
建築物を示す断面図である。
第５図は、他の形式の壁パネルを使用した７階建築物
を示す断面図である。
第６図は、同じ形式の別の壁パネルを使用した12階建
築物を示す断面図である。
第７図は、本発明の壁パネルを使用した２寝室共同住
宅（２寝室付きフラット）の典型的な床レイアウトおよ
び一体形キッチンおよび浴室構造を示す図面である。
第８図は、本発明の壁パネルと組み合わせて使用され
る床組立体を示す断面図である。
第９図は、第８図の別の実施形態を示す断面図であ
る。
第10図は、第９図の線10−10における断面図であり、
床建造技術の詳細を示すものである。
第11図は、本発明の壁パネルを使用する床建造技術の
他の実施形態を示す断面図である。
第11A図は、第11図の一部を示す簡単化した詳細断面
図である。
第12図は、本発明を具体化する壁パネルを示す側面図
である。
第12A図は、第12図の線12A−12Aにおける断面図であ
る。
第13A図および第13B図は、第12図の垂直に積み重ねら
れた２つの壁パネルの連結部を示す拡大詳細図である。
第14図は、熱間圧延鋼の管状部材を使用する他の形式
の壁パネルを示す側面図である。
第15図は、第12図のパネルの屋根継手を示す断面図で
ある。
第16図は、第15図のＵ形のキャップ状部分を示す拡大
断面図である。
第17図は、第12図に関連して使用される下方のトラッ
クセクションを示す断面図である。
第18図は、建造技術を示す第17図の一部の断面図であ
る。
第19図は、第12図とは別の形式の壁パネルを示す側面
図である。
第20図は、第19図の線20−20における断面図である。
第21図は、第19図と同様な軽いゲージの金属を用いた
他の壁パネルの別の実施形態を示す側面図である。
第22図は、第21図の線22−22における断面図である。
第23図は、第19図と同様な更に別の壁パネルの他の実
施形態を示す図面である。
第24図は、第23図の線24−24における断面図である。
第24A図は、第24図の一部を示す拡大断面図である。
第25図は、第19図の更に別の実施形態を示す側面図で
ある。
第26図は、第25図の線26−26における断面図である。
第27図は、第25図の線27−27における断面図である。
第28図は、第19図の更に別の実施形態を示す他の側面
図である。
第29図は、第28図の29−29線における拡大断面図であ
る。
第30図は、冷間圧延鋼部材を使用する床パネルを示す
平面図である。
第31図は、第30図の線31−31における拡大断面図であ
る。
第32図は、第30図の線32−32における拡大断面図であ
る。
第33図は、第30図の線33−33における拡大断面図であ
る。
第34図は、第12図および第14図の壁パネルの使用を示
す５つの積み重ねられた階をもつ建築物を示す断面図で
ある。
第35図は、第14図の壁パネルを用いた７階建築物を示
す断面図である。
第36図は、第19図、第21図、第23図、第25図および第
28図の種々の壁パネルを用いた多層建築物を示す図面で
ある。
第37図は、本発明の方法を示す斜視図である。
好ましい実施形態の詳細な説明 第１図〜第４図は、第12図に詳細に示す壁パネルを有
効に使用できる種々の建築物構造を示す。第12図のパネ
ル７は、主として、互いに間隔を隔てた複数の垂直な冷
間圧延した軽いゲージの鋼の間柱24からなり、垂直力お
よび水平力の両方に耐えることができる。間柱（スタッ
ド）24は、18〜12ゲージのＣ形断面をもつ鋼材で構成で
きる。間柱24は、上方のチャンネル形トラック即ち上方
のチャンネル26及び下方のチャンネル形トラック即ち下
方のチャンネル25により、初期構造組立ての見地から所
定位置に保持される。左端の間柱24と右端の間柱24との
間、および、上方のチャンネル26と下方のチャンネル25
との間には、筋交い板36が延びている。垂直力抵抗性お
よび水平力抵抗性を大きくするために、筋交い板36およ
び上方のチャンネル26及び下方のチャンネル25には、１
対の熱間圧延鋼管状部材38（その断面形状は第12A図参
照）が、例えば、ねじで固定されている（第13B図参
照）。この構造は、例えば地震および風等の事象により
引き起こされる大きなすなわち集中転倒荷重に対する抵
抗性を与える。かくして、本発明で使用するものとし
て、垂直力としては重量支持荷重があり、水平力として
は風力、剪断力および地震力がある。
後述のようなクラッド材（外装仕上げ用被覆材）の取
付けのための平らな表面を形成するため、鋼管38の第12
A図に示す断面形状は、幅の点で間柱24と同じである。
図示されていないが、パネル７の裏面にも、他の１対の
筋交い板が設けられている。これらの筋交い板36は一般
に16〜14ゲージである。
所望ならば、図示のように水平な中間間柱支え37（こ
れもＣ形断面を有する）を使用でき、この中間間柱支え
37は、山形鋼クリップ（クリップアングル）66（第32図
参照）により所定位置に保持される。最後に、床または
屋根パネル組立体を支持するための熱間圧延した山形鋼
のレッジ（横桟）22が、壁パネルの少なくとも一方の側
面で間柱24に取り付けられている。最後に、各パネル組
立体および部材38の頂部には１対の平行連結板39が設け
られており、該連結板39により、１つの壁パネル７を他
の壁パネル上に積み重ね、多層建築物のかなめ（キース
トーン）を形成できる。第13A図および第13B図はこのよ
うな積重ねが示されており、この場合、もちろん、下方
のパネルの上方のチャンネル26が、上方のパネル下方の
チャンネル25に当接される。孔40により、現場での溶接
を行なう場合に、下方の壁組立体の連結板39へのアクセ
スを容易にする。
第37図について簡単に説明すると、ここにはパネル７
の製造方法が示されている。間柱24の垂直間隔を整合さ
せるためのガイド72が設けられたテーブル71を使用す
る。次に、テーブル71の一端に設けられた拘束板73が、
間柱24をガイド72内に置きかつ拘束板73に当接できるよ
うにする。次に、間柱24の他端上に下方のチャンネル25
を置き、油圧クランプ74により下方のチャンネル25を間
柱24の端部に押し付ける。次に、これと逆のことを上方
のチャンネル26について行なう。
再び第１図〜第４図に戻って説明すると、これらの全
図面には、積み重ねられた壁パネル７が示されている。
要約すれば、本発明は、地震地域および他の多くの場所
に、48.77メートル（160フィート）までの高さの建築物
を建造することにある。本発明は、多家族用住宅、寄宿
舎、ホテル等に見られるような多数の隔壁および反復床
をもつ平面レイアウトを有する建築形式に適している。
幾つかのコンポーネンツは、オフィスビル、校舎、病院
等の他の建築物のプログラムのタイプに用途を見出すこ
とができる。
第１図には、駐車ガレージ２（これは、例えば、強化
コンクリート構造で建造できる）により支持された２列
の２レベル集合住宅ユニット（two−level apartment u
nits）１が示されている。第２図は、メザニン（中二
階）４を備えた積層ロフトからなる４階建築物を示す。
第３図は、中央回廊６の両側に配置された平ユニット５
を備えた一般的な５階建築物を示す。もちろん、これら
の３図面の全てにおいて、積み重ねられた水平／垂直
（剪断／支持）力抵抗性をもつ壁パネル７が、各床にお
いて概略的に示されている。
第４図は、中央回廊６の両側に配置された平ユニット
５を備えた上方の５つの床に壁パネル７が設けられた一
般的な６階建築物を示す。しかしながら、建築法規、荷
重支持限度および／または剪断抵抗限度のため、建築物
の最下床は、異なる形式の剪断／支持壁８を有してい
る。これは、本質的に熱間圧延鋼で作られかつ逆「Ｖ」
形支持構造を有している。
第14図には、この変形形態の壁パネル８が詳細に示さ
れている。この壁パネル８は、垂直柱として機能する熱
間圧延鋼の管状部材38に加え、逆「Ｖ」形の傾斜筋交い
板41a、41bを有している。端柱38並びに傾斜支柱41a、4
1bの底部には、冷間圧延鋼の連結板43が取り付けられて
いる。これらの連結板43は、端柱38に全体的に溶接され
ており、水平力並びに従属する垂直荷重の分力（share
of tributary vertical loads）を受ける連続垂直トラ
スを形成する。頂梁42も熱間圧延した関状の鋼で作り、
傾斜支柱41a、41bおよび端柱38に溶接することができ
る。後述のように、パネル８の頂梁42上には、逆Ｕ形キ
ャップ46が配置される。両梁41、42には、必要な壁クラ
ッド材を支持するのに必要な非荷重支持組立体を連結す
ることができる。これらの組立体は、熱間圧延鋼の垂直
梁38に加え、上下の水平トラック45および傾斜トラック
45（傾斜支柱41に当接される）を有している。これらの
全ての部材の幅は同一であり、クラッド材を受けるのに
適した平らな面を形成する。
ここで第４図に戻って説明すると、１階には、大きな
荷重支持能力をもつもので、剪断／支持パネル８が設け
られている。
第５図は、中央回廊６の両側にメザニン４を備えた積
重ね形ロフトユニット３を含む７階建築物を示す。この
建築物には、壁パネル８のみを使用できる。第６図は12
階の同様な建築物であるが、パネル８のみを使用して、
中央回廊６の両側に配置された平ユニット５のみを含む
ものである。
第１図〜第６図は、本発明の構造システムの使用によ
り可能な多くの構成のうちの数例を示したに過ぎない。
外観は、壁／床組立体と同様に建造される凹部、出窓、
バルコニおよび他の要素により高められる。かくして、
比較的軽量の壁パネル７を建築物の上層に使用し、下層
には、重いけれども荷重支持能力および剪断力すなわち
水平力抵抗性の大きいパネル８を使用できる。
第７図は、第３図、第４図および第６図に示す構造と
同様な中央回廊６および床構造であるが、モジュラー一
体形キッチンユニット14および浴室ユニット12を備えた
多層建築物の典型的な２寝室フラット（２寝室付き共同
住宅）を示す。より濃密なハッチング断面で示すよう
に、剪断／支持壁７または８は、集合住宅の、より粗い
ハッチング断面で示す支持壁９および非荷重支持外壁10
の数箇所の部分に使用できる。また、種々の梁11、床パ
ネル12および内部隔壁13が設けられている。床パネル組
立体は、床パネル組立体12と同様に建造できる。キッチ
ン14および浴室12は両方とも、一体形ボックスユニット
を形成するための荷重支持能力および剪断抵抗性を有す
る壁、すなわち壁パネル７または８を有している。これ
らのボックスユニットは、単なる構造／囲い要素として
非仕上げ状態に残すか、機械要素、電気要素、キャビネ
ット、固定具、器具、アクセサリおよび内装品が設けら
れた完成品として構成できる。この場合には、ボックス
ユニットは、その内装空間をシールして作業現場に搬入
できる。
外部の非荷重支持壁10は軽いゲージの冷間圧延鋼で作
られ、かつ耐火性および耐候性に対する要求に応じて外
装仕上げ（被覆）される。他の任意の形式の適当な外壁
システムを使用することもできる。
第８図、第９図および第11図は、典型的な壁／床継手
の異なる３つの形式を示す。概略的にいえば、第８図
は、コンクリート床方面16が全体として壁組立体により
遮断されている状態を示し、第９図は、コンクリートが
壁間柱24の間に延びている状態を示し、第11図は、連続
コンクリートの表面16が内壁により遮断されない状態を
示す。
先ず第８図を参照すると、壁組立体は、全てを冷間圧
延鋼タイプ７にするか、逆「Ｖ」形熱間圧延鋼タイプ８
にするか、実際に支持壁９のみで構成できる。しかしな
がら、これらの全ての壁がＣ形冷間圧延鋼の間柱24を有
すると考えると、これは第８図、第９図および第11図に
示したものである。
一般に、コンクリート表面16は鋼メッシュ17で補強さ
れかつ軽いゲージの波形鋼デッキ18により支持される。
この場合、鋼板の縁デッキトリム19が、コンクリートス
トッパおよびスクリーンとして機能する。全床チャンネ
ル12は軽いゲージの冷間圧延鋼のＣ形ジョイスト20で作
られる。通常、これらは、304.8ミリメートル（12イン
チ）、406.4ミリメートル（16インチ）、または、609.6
ミリメートル（24インチ）の間隔を隔てている。ジョイ
ストと同じ公称深さをもつチャンネル形トラック21が設
けられている。
床組立体12は、参照番号23で示す下方の壁組立体の両
側に連結された熱間圧延鋼のアングル付きレッジに載
る。上記のように、参照番号27で示す上方の壁組立体
は、壁パネル７、８または９のうちの１つを有してい
る。上下の壁パネル組立体は、垂直間柱24のうちの１つ
の側面図を示す。
各床パネルは、高密度耐火ブランケット32および石膏
ボード懸架形天井33を備えた適当な耐火構造を有してい
る。遮音および断熱は、間柱とジョイントとの間に配置
されたバット35を使用することにより達成される。バッ
ト35は又、間柱24の間に配置される。もちろん、床組立
体12の主支持体は、山形鋼レッジ22（これは、第12図に
も示されている）である。上の壁組立体23、下の壁組立
体27は、上方のチャンネル26、下方のチャンネル25およ
び適当なねじにより一体に連結される。もちろん、主連
結部材は、板39である（第13A図および第13B図参照）。
第９図は第８図の変形態様であり、継手（すなわち、
上方のチャンネル26、下方のチャンネル25の継手）が鋼
デッキ18の下に配置されている。ここでは、対向する床
パネル12の鋼デッキが、壁間柱24間に配置された板28に
より結合される。間柱と同じ高さ（約101.6ミリメート
ル：約４インチ）のシュー29が、間柱それ自体に設けら
れている。これらのシュー29は、コンクリートが、間柱
のＣ形断面部の内部に流入することを防止する。第10図
の詳細図を参照すると、板29が、Ｃ形間柱24のほかの開
放部分を覆っている。
最後に、第11図は壁／床継手の他の変形形態を示し、
この変形形態では、コンクリートの上面16が、上方の壁
組立体27と下方の壁組立体23との間に連続的に設けられ
る。上方の壁の下方のチャンネル25はコンクリート表面
の仕上げ面上に直接載置され、下方の壁組立体23の上方
のチャンネル26は、鋼デッキ18上に載置される。特殊な
仮締めボルト31（第11A図）が、上下の壁組立体の間に
間隔を与え、該仮締めボルト31上端部に溶接ワッシャ32
を有し、上方のチャンネル26の下端部に溶接ボルト32a
を有している。
かくして、要約すれば、第12図および第14図に示すよ
うに、変形態様の任意の壁パネルに取り付けられる熱間
圧延山形鋼の縁部22を使用することにより、床構造が簡
単化されかつクラッド材34が壁パネル上に容易に配置さ
れかつコンクリート床16に当接される。壁パネルは、均
一な支持フレーム表面および同じ高さの同一組立体を設
けることにより、連続仕上げ面を形成する。石膏ボード
クラッド材34の１つ以上の層により、耐火床が形成され
る（２つの耐火床が示されている）。
第12図および第14図の両実施形態を外装仕上げ（被
覆）する目的のため、冷間圧延鋼の傾斜筋交い板36は一
般的に16ゲージであるので、それらは充分に薄く、例え
ば、小さいスペーサまたは弾性Ｚ形チャンネルを用いる
だけで、石膏クラッド材またはシートロックを容易に取
り付けることができる。もちろん、石膏クラッド材また
はシートロック自体は、金属の交差筋交い板36および間
柱24に取り付けるか、ねじで固定して、熱間圧延鋼の垂
直柱38に直接取り付けられる。パネル８（第14図）の場
合には冷間圧延鋼トラック45が理想的であり、実際にこ
の目的で取り付けられている。
冷間圧延鋼トラック45は、熱間圧延鋼の垂直支持体38
の端部とほぼ平面をなすため、クラッド材の取付けに使
用できる。
特殊な逆「Ｕ」形の上方キャップ46は、屋根または床
支持体用の熱間圧延山形鋼の縁部22よりも、むしろ熱間
圧延鋼Ｖ形剪断力支持壁パネル８に使用できる。ここで
第15図および第16図を参照すると、ここには、典型的な
壁／床継手すなわち屋根継手が示されており、下方の壁
パネル組立体23は、上方のチャンネル26の代わりに、特
殊な逆Ｕ形キャップ46を有している。第16図に示すこの
特殊形状部材46は、上方のトラック（保持間柱24）の機
能を与えるとともに、床パネル組立体または屋根パネル
組立体を支持するためのレッジ47としても機能する。レ
ッジ47は側方フランジすなわちラグ50の端部から水平方
向に延びている。ここで、間柱24の全端部がウェブ48の
全幅上にぴったりと嵌合されかつ支持されるようにする
ことを曲げ半径49が妨げないようにするため、Ｕ形の上
方ウェブ48は幅広になっている。逆Ｕ形トラックの側方
フランジ50は、間柱24とぴったり連結されるように、傾
斜される。
第17図および第18図は、端キャップまたは上方のチャ
ンネル26、下方のチャンネル25に適用できる同じ形式の
形状を示す。ここで、下方のトラック51の形状は、第15
図および第16図の場合における干渉を防止するために、
拡幅されており、かつ干渉を防止するための大きな曲げ
半径52を有している。
第37図を参照して簡単に説明すると、この拡幅によ
り、油圧クランプ74が、下方のチャンネル25および上方
のチャンネル26または第17図および第18図に示すような
間柱24の端部のトラック51を確実に配置することを可能
にし、これにより、トラックまたはチャンネルのウェブ
への間柱の端部の全面上への完全な連結すなわち当接が
可能になる。これは、多層建築物の重い重量を支持する
上で重要である。フランジ54は、間柱24のフランジとの
ぴったりした連結が得られるように傾斜しており、また
第17図に示すように、固定具55を使用できる。
第19図、第21図、第23図および第25図は、荷重支持能
力が小さい種々の荷重支持壁パネル組立体（これらの組
立体には傾斜筋交い板が付加されていない）の側面図で
あり、これらの組立体は剪断抵抗性を殆どもたない。こ
れらの全ての荷重支持壁組立体は、軽いゲージの冷間圧
延鋼材と、同じ高さの熱間圧延鋼の管状部材とを組み合
わせて使用し、荷重支持能力が付加された剛性フレーム
を形成しかつ良く一体化されるクラッド材のための平坦
面を形成する。
第36図は、積重ね形壁パネル（この場合、いずれのパ
ネルも剪断抵抗性をもたない）で形成された７階建築物
を示す。この図面で、上方の３つのパネル59は低荷重支
持能力を示す「Ｌ」で示され、パネル60は中荷重支持能
力の「Ｍ」で示され、パネル61は高荷重支持能力の
「Ｈ」で示されている。パネル62は更に大きな荷重支持
能力でありかつ遷移パネルであることを示す「Ｔ」で示
されている。また、パネル64は非常に高い荷重支持能力
の「XH」で示されている。次に、これらのパネルを詳細
に説明する。
第19図はＬ形パネル59を示し、該Ｌ形パネル59は、例
えば、406.4ミリメートル（16インチ）、および、609.6
ミリメートル（24インチ）等の一定間隔で頂キャップ46
に取り付けられた「Ｃ」形断面の軽いゲージの鋼間柱24
で形成されており、かつ、下方のトラック51を有してい
る。換言すれば、このパネルは第12図のパネルに似てい
るが、傾斜筋交い板および熱間圧延鋼の柱38が設けられ
ていない。必要に応じて、必要な間柱支え37を中間高さ
に付加することができる。第20図は、１つの間柱24の断
面図である。ねじ又はファスナ80を示す。加えて、第15
図および第17図には、それぞれ、上方のキャップ46およ
び下方のキャップ51の断面が示されている。かくして、
屋根支持体としては、頂キャップ46が適している。
第21図は、パネル59のゲージサイズおよび間柱サイズ
と等しいが、パネル59に比べて大きい荷重支持能力をも
つ「Ｍ」タイプパネル60を示す。垂直荷重支持部材は、
第22図に示すように、背中合わせの対をなすＣ形間柱24
で作られている。また、中間間柱支え37が示されてお
り、この中間間柱支え37は、各垂直部材の細長比を小さ
くしかつ荷重支持能力を増大させるためのものである。
このような中間筋交い板は、冷間圧延山形鋼クリップ66
（第31図〜第33図参照）により連結される。背中合わせ
タイプ間柱の全体が、参照番号55で示されている。
第23図は、より大きな荷重支持能力をもちかつ符号
「Ｈ」で示される荷重支持壁パネル61の他の変形態様で
ある。これは、背中合わせタイプの二重間柱のフランジ
側にチャンネル形補強体を付加することにより得られ
る。第24図および第24A図には、付加フランジ24aが示さ
れている。間柱の全体が参照番号57で示されている。
第25図は、第36図でパネル61とパネル64との間に示さ
れた遷移パネルとして使用される「Ｔ」形の荷重支持壁
パネル62を示す。この特別なタイプのパネルは、個々の
間柱荷重を上方の壁組立体（すなわち、第36図の61）か
ら下方の管状垂直部材に分配させるための、第26図に示
すように熱間圧延鋼の管状伝達梁59に溶接された一連の
熱間圧延鋼の管状垂直部材58で形成される。頂伝達梁の
周囲を包むための一般的な底トラック51（第17図参照）
および逆Ｕ形キャップ46（第26図参照）が設けられてい
る。壁クラッド材を支持するため、冷間圧延鋼間柱44の
ような中間の非荷重の支持間柱が付加されている。かく
して、これらの間柱は、梁58と同じ幅を有する。第27図
は、垂直荷重支持部材58を通る水平断面図である。
最後に、第28図は最大荷重支持壁パネルタイプ「XH」
64を示し、該パネルはパネル62と同様であるが、水平伝
達梁は備えていない。ここで、その荷重支持能力は、壁
フレーム部材の壁厚および／または全高さを増大させる
ことにより徐々に増大させることができる。また、垂直
部材の間隔は減少できる。第29図は、頂キャップを通る
垂直断面図である。
以上から、多層建築物に使用されるパネルの荷重支持
能力は第36図に示すように増大されると要約される。
剪断抵抗パネルを望む場合には、第34図および第35図
の構造と第36図の構造とを組み合わせて使用できる。第
34図は、１階が熱間圧延鋼の逆Ｖ形壁パネル８で作られ
かつ上方階が軽いゲージの鋼パネル７で作られた多層建
築物である。また、第35図は、全部が逆「Ｖ」形剪断／
支持壁パネル８で構成された７階建築物である。
第30図は、全てのフレームに冷間圧延鋼部材を使用し
た典型的な床パネルまたは屋根パネルを示す。これに
は、304.8ミリメートル（12インチ）、355.6ミリメート
ル（14インチ）、406.4ミリメートル（16インチ）の一
般的な間隔をもつＣ形ジョイスト20を設けることができ
る。また、各支持端にチャンネル形トラック21が設けら
れている。１つ以上の中間架橋ジョイストセクション65
が設けられており、これらも冷間圧延したＣ形断面の鋼
で作られる。これらは、第32図に示す山形鋼クリップ66
により取り付けられる。他のクリップ連結具として、第
31図および第33図に示すものがある。床または屋根およ
びそのコンクリート頂表面は、破線16で記号的に示され
ている。かくして、第31図は床パネルの端支持側を通る
断面図であり、ジョイスト20のウェブに取り付けられた
Ｃ形間柱のセクションを用いて補強するウェブを示して
いる。第32図は床架橋部材を通る垂直断面図であり、第
33図は隣接床パネル間の典型的な継手であり、金属デス
ク架橋部材68を示している。本発明の壁パネル構造によ
れば、全ての冷間圧延鋼部材は、電気ワイヤおよび配管
の設置に適合させるため、工場または組立てプラントで
標準孔または特注孔を穿孔できる。
かくして、要約すれば、本発明は、特に、殆どが軽い
ゲージの（冷間圧延した）鋼のコンポーネンツで作られ
る高層構造用に設計されたプレハブパネル形組立体を提
供する。かくして、これらのパネル形組立体は、地震活
動地域または強風に曝される地域に特に適している。パ
ネルは容易に積み重ねられて、このような水平荷重に抵
抗できる連続トラスを形成する。指定地震地域から外れ
た場所では、48.8メートル（160フィート）を超える建
築物も可能である。容易かつ確実に連結して壁組立体を
積み重ねることができるため、現場での建造が容易にな
りかつ全設計荷重を支持できる。上方および下方の壁パ
ネル用トラックまたはチャンネル用の特殊形状をもつ冷
間圧延軽量鋼は、高層建築物に見られる大きな蓄積され
た垂直荷重を伝達するのに必要な間柱を完全支持でき
る。
間柱は、大きな垂直荷重に抵抗できるようにするた
め、Ｃ形またはＵ形等の断面をもつ種々の部片で作るこ
とができる。軽いゲージの冷間圧延鋼部材と、同じ高さ
の熱間圧延鋼とを組み合わせることにより、組立ておよ
び裾付けが容易なパネル形壁組立体が作られる。これら
の壁組立体の表面は同一面（フラッシュ）を形成するの
で、石膏ボード等の耐火建材および表面材の直接取付け
が容易になる。パネル間に、間隔を隔てて配置された取
付けボルト等の特殊連結具を使用することにより、連続
コンクリート床デッキを注入できる。
他の高層建築技術と比較して、本発明は次のような長
所を有している。すなわち、 ａ）重量が軽減され、或る建築物では、従来の通常の建
築物重量の25％に過ぎないというほど非常に軽減され
る。
ｂ）非常に安価な技術であり、全見積り建造コストを20
〜25％低減できる。
Ｃ）プレハブ技術および積重ね技術のため、建造時間を
50％短縮できる。
かくして、改善された高層物建築システムが提供され
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E04C 2/46 E04B 2/56 - 2/70

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】３階以上の多層建築物の壁として使用され
    かつ垂直力および水平力の両方に耐え得る軽量プレハブ
    壁パネルにおいて、 上方のチャンネル及び下方のチャンネルとの間で延び、
    互いに間隔を隔てている複数の垂直な軽いゲージの冷間
    圧延鋼板の間柱を有し、前記間柱は前記上方のチャンネ
    ル及び前記下方のチャンネルに保持されており、前記間
    柱および前記上方のチャンネル及び前記下方のチャンネ
    ルには少なくとも１対の傾斜引張り筋交い板が連結さ
    れ、１対の熱間圧延鋼の部材が、前記上方のチャンネル
    及び前記下方のチャンネルおよび前記傾斜筋交い板を備
    えた前記パネルの左右の端部に、垂直に取り付けられて
    いることを特徴とする軽量プレハブ壁パネル。
  2. 【請求項２】５階をこえる階をもつ建築物構造におい
    て、 垂直力および水平力の両方に耐え得る軽量プレハブ壁パ
    ネルを備え、該壁パネルの各々は、上方のチャンネルと
    下方のチャンネルとの間で延びかつ互いに間隔を隔てて
    いる複数の垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板の間柱を有
    し、前記間柱は前記上方のチャンネル及び前記下方のチ
    ャンネルに保持されており、前記間柱および前記上方の
    チャンネル及び前記下方のチャンネルには少なくとも１
    対の傾斜引張り筋交い板が連結され、１対の熱間圧延鋼
    の部材が、前記上方のチャンネル及び前記下方のチャン
    ネルおよび前記傾斜筋交い板を備えた前記パネルの左右
    の端部に、垂直に取り付けられており、 前記建築物構造は、下方の階において、垂直力抵抗壁お
    よび水平力抵抗壁を形成するために熱間圧延鋼管を含む
    積重ね形パネルを有しており、 前記垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板の間柱は、上方の
    階の階において、熱間圧延鋼管の上に積み重ねられ、前
    記垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板の間柱が前記熱間圧
    延鋼管によって支持されるように構成される、 ことを特徴とする建築物構造。
  3. 【請求項３】前記熱間圧延鋼管を含む積重ね形パネル
    が、該パネルの前記上方のチャンネルから前記下方のチ
    ャンネルまで延びる前記熱間圧延鋼管により形成された
    逆「Ｖ」形部材を有するとを特徴とする請求の範囲第２
    項に記載の建築物構造。
  4. 【請求項４】多層集合住宅建築物構造において、 垂直力および水平力の両方に耐え得る軽量プレハブ壁パ
    ネルを備え、該壁パネルの各々は、上方のチャンネルと
    下方のチャンネルとの間で延びかつ互いに間隔を隔てて
    いる複数の垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板の間柱を有
    し、前記間柱は前記上方のチャンネル及び前記下方のチ
    ャンネルに保持されており、前記間柱および前記上方の
    チャンネル及び前記下方のチャンネルには少なくとも１
    対の傾斜引張り筋交い板が連結され、１対の熱間圧延鋼
    の部材が、前記上方のチャンネル及び前記下方のチャン
    ネルおよび前記傾斜筋交い板を備えた前記パネルの左右
    の端部に、垂直に取り付けられており、 更に、モジュラー一体形キッチンおよび浴室ユニットを
    備え、 前記ユニットが、垂直力および水平力抵抗壁として、前
    記パネルの少なくとも１つを有している、 ことを特徴とする多層集合住宅建築物構造。
  5. 【請求項５】多層建築物構造において、 垂直力および水平力の両方に耐え得る第１の軽量プレハ
    ブ壁パネルを備え、該第１の壁パネルの各々は、上方の
    チャンネルと下方のチャンネルとの間で延びかつ互いに
    間隔を隔てている複数の垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼
    板の間柱を有し、前記間柱は前記上方のチャンネル及び
    前記下方のチャンネルに保持されており、前記間柱およ
    び前記上方のチャンネル及び前記下方のチャンネルには
    少なくとも１対の傾斜引張り筋交い板が連結され、１対
    の熱間圧延鋼の部材が、前記上方のチャンネル及び前記
    下方のチャンネルおよび前記傾斜筋交い板を備えた前記
    パネルの左右の端部に、垂直に取り付けられており、 更に、垂直に耐え得る第２の軽量プレハブ壁パネルを備
    え、該第２の壁パネルが、荷重支持手段のみを形成する
    水平な中間間柱支えと一緒に上方のチャンネルと下方の
    チャンネルとの間に延び、互いに間隔を隔てた軽いゲー
    ジの冷間圧延鋼の間柱を備える、 ことを特徴とする多層建築物構造。
  6. 【請求項６】前記多層建築物構造は５階をこえる建築物
    構造であり、該建築物構造において、下方の階のパネル
    の垂直力支持能力が、背中合わせの対をなすＣ形間柱で
    作られることと、付加的な鋼板補強体とによって増大さ
    れていることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の多
    層建築物構造。
  7. 【請求項７】前記上方のチャンネルまたは前記下方のチ
    ャンネルが、前記間柱の底部または頂部の全体に完全に
    適合しかつこれらを支持できる拡大幅を有することを特
    徴とする請求の範囲第１項に記載の軽量プレハブ壁パネ
    ル。
  8. 【請求項８】前記パネルは、外部クラッド材の取付けを
    容易にするための平坦面を有していることを特徴とする
    請求の範囲第１項に記載の軽量プレハブ壁パネル。
  9. 【請求項９】前記各壁パネルが、軽量コンクリート床の
    支持体を形成する熱間圧延山形鋼のレッジを有し、軽量
    コンクリート床の設置後に、該床の下方に近接して延び
    る前記クラッド材が設置されることを特徴とする請求の
    範囲第８項に記載の軽量プレハブ壁パネル。
  10. 【請求項１０】前記軽量コンクリートが前記間柱間の空
    間を通って延びることを特徴とする請求の範囲第９項に
    記載の軽量プレハブ壁パネル。
  11. 【請求項１１】３階以上の階をもつ建築物構造におい
    て、 垂直力および水平力の両方に耐え得る軽量プレハブ壁パ
    ネルを備え、該壁パネルの各々は、上方のチャンネルと
    下方のチャンネルとの間で延びかつ互いに間隔を隔てて
    いる複数の垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板の間柱を有
    し、前記間柱は前記上方のチャンネル及び前記下方のチ
    ャンネルに保持されており、前記間柱および前記上方の
    チャンネル及び前記下方のチャンネルには少なくとも１
    対の傾斜引張り筋交い板が連結され、１対の熱間圧延鋼
    の部材が、前記上方のチャンネル及び前記下方のチャン
    ネルおよび前記傾斜筋交い板を備えた前記パネルの左右
    の端部に、垂直に取り付けられており、 隣接する上下の床上に積み重ねられる前記壁パネルが、
    取付けボルトにより、それぞれ上方のチャンネルと下方
    のチャンネルの間で間隔を隔てられ、それによって、前
    記軽量コンクリート床を上下の壁パネル間で連続的に配
    置できる、ことを特徴とする建築物構造。
  12. 【請求項１２】前記パネルが、次の工程、すなわち、 a.テーブルにガイドを設ける工程と、 b.前記互いに間隔を隔てた間柱を、端部が拘束板に当接
    するようにして前記テーブル上で前記ガイド内に配置す
    る工程と、 c.上方のチャンネルまたは下方のチャンネルを、前記間
    柱の他端上に配置する工程と、 d.動力クランプ手段を使用して、前記チャンネルを前記
    間柱の端部に押し付ける工程と、 により製造されることを特徴とする請求の範囲第１項に
    記載の軽量プレハブ壁パネル。
  13. 【請求項１３】前記冷間圧延鋼の間柱および熱間圧延鋼
    の部材が、クラッド材を取り付けるための平坦面を形成
    する前記幅を有していることを特徴とする請求の範囲第
    １項に記載の軽量プレハブ壁パネル。
  14. 【請求項１４】垂直力および水平力の両方に耐えうる左
    右の端部を有し、３階以上の多層建築物の壁として使用
    するために、互いに上下に積み重ねることができる軽量
    プレハブ壁パネルにおいて、 鋼の頂部材と鋼の底部材との間で延び、互いに間隔を隔
    てている垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板の複数の間柱
    を有し、該間柱が、前記鋼の頂部材と前記鋼の底部材と
    に連結され、水平力に対する抵抗を与えるために傾斜筋
    交い手段が、前記鋼の頂部材と前記鋼の底部材とに連結
    されており、一対の熱間圧延鋼の部材が、前記鋼の頂部
    材および前記鋼の底部材および前記傾斜筋交い手段を備
    えた前記パネルの左右の端部に垂直に取り付けられてお
    り、 更に、一体の多層壁を形成するために、積み重ねられて
    隣接する上下のパネルの前記鋼の頂部材と前記鋼の底部
    材とを互いに固定するための手段を有する、ことを特徴
    とする軽量プレハブ壁パネル。
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