JP3747202B2 - 建築用パネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物の床材、屋根材、壁材等として使用される建築用パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、建物の床パネルとして、ＡＬＣ（軽量発泡コンクリート）パネルが使用されているが、このＡＬＣパネルは、靱性に乏しく、曲げに弱いため、支持スパンが比較的短く制限され、またパネル全体がコンクリートで形成されているため、梁材との強固な接合方法がなく、補強用の床面ブレースが必要となって、設備配管と干渉することになる。またＡＬＣパネルは、施工にあたって梁上に乗せ掛け方式となるから、パネル厚さ分有効階高が小さくなる。
【０００３】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、十分な曲げ強度と面剛性を有し、重量衝撃音に対する遮音性能に優れた床パネル、特に床パネルとしての使用に好適であり、また梁材に対する取付けを簡単且つ強固に行える建築用パネルを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、一対のパネル形成用金属製板材２，３を接合することによって袋状のパネル本体５を形成し、このパネル本体５の内部に無機系充填材６を充填してなる建築用パネルにおいて、両パネル形成用金属製板材２，３の一方の板材２は他方の板材３よりも所要長さ長く形成されて、両板材２，３の接合時に一方の板材２の長手方向両端が他方の板材３の長手方向両端位置から夫々突出し、パネル本体５の長手方向両端部には夫々、一端部４ａが他端部４ｂよりも長く突出する断面略コ字状の端板形成用金属製板材４が、一方のパネル形成用金属製板材２の突出端部２ｃ内面に前記一端部４ａ側が重合するように接合されると共に前記他端部４ｂ側が他方のパネル形成用金属製板材３の端部内面に重合するように接合され、一方のパネル形成用金属製板材２の突出端部２ｃと、これに重合される端板形成用金属製板材４の端部４ａとによって、一方のパネル形成用金属製板材２の板面に沿って面一状に延びる板片状のパネル取付部片９が形成されてなることを特徴とする。
【０００５】
請求項２は、請求項１に記載の建築用パネルにおいて、無機系充填材６は、セメント系気泡ミルク、コンクリート、石膏のうちの何れかからなることを特徴とする。
【０００６】
請求項３は、請求項１又は２に記載の建築用パネルにおいて、各パネル形成用金属製板材２，３の外面に凹陥部７，８を板材長手方向所要間隔おきに複数形成し、両板材２，３の接合時に互いに対向する凹陥部７，８の底部７ａ，８ａを突き合わせ接合してなることを特徴とする。
【０００７】
請求項４は、請求項３に記載の建築用パネルにおいて、少なくとも一方のパネル形成用金属製板材３の外面に凹溝部１９を板材長手方向に形成し、この凹溝部１９の底面１９ａに凹陥部２０を凹溝部長手方向所要間隔おきに複数形成し、この凹溝側凹陥部２０の底部２０ａと、これに対向するように他方の板材側２に形成した凹陥部１８の底部１８ａとを突き合わせ接合してなることを特徴としている。
【０００８】
請求項５は、請求項１又は２に記載の建築用パネルにおいて、両方のパネル形成用金属製板材２，３間に板材長手方向に延びる金属製骨材２１を介在させて両板材２，３の夫々内面に固着してなることを特徴とする。
【０００９】
請求項６は、請求項５に記載の建築用パネルにおいて、前記金属製骨材２１，２１ａには、その長手方向適当間隔に貫通孔２２または凹部ないし凸部２２ａを設けてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項７は、請求項１〜６の何れかに記載の建築用パネルにおいて、前記一対のパネル形成用金属製板材２，３は、夫々長手方向両側端部に形成した接合部片２ａ，２ａ、３ａ，３ａを互いにはぜ継ぎすることによって接合されてなることを特徴とする。
【００１１】
請求項８は、請求項７に記載の建築用パネルにおいて、前記はぜ継ぎＰは渦巻状をなしていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る建築用パネルの一実施形態である床用パネル１を示す一部断面斜視図であり、図２の（Ａ）はパネル本体の分解状態での断面図、（Ｂ）は床用パネル１をその長手方向と直交する方向に沿って断面した断面図、（Ｃ）は同床用パネル１をその長手方向に沿って断面した断面図である。この床用パネル１は、上下一対のパネル形成用金属製板材２，３と、前後一対の端板形成用金属製板材４，４とを互いに接合することによって袋状のパネル本体５を形成し、このパネル本体５の内部に無機系充填材６を充填してなるものである。
【００１３】
図２の（Ａ）に示すように、上下各パネル形成用金属製板材２，３は、横断面が略コ字状に形成されていて、夫々長手方向両側端部には、はぜ継ぎ用に折曲形成された接合部片２ａ，２ａ、３ａ，３ａを有する。そして、上側パネル形成用金属製板材２の上面（外面）に断面円形の凹陥部７が、また下側パネル形成用金属製板材，３の下面に同様な断面円形の凹陥部８が、夫々絞り加工によって板材長手方向所要間隔おきに複数形成されていて、両パネル形成用金属製板材２，３の接合時に、同図の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように互いに対向する凹陥部７，８の底部７ａ，８ａが図示のように突き合わせ接合される。
【００１４】
図２の（Ｃ）から分かるように、両パネル形成用金属製板材２，３のうち上側の板材２は下側の板材３よりも所要長さ長く形成されて、両板材２，３の接合時に上側板材２の両端が下側板材３の両端位置から夫々突出し、しかして両板材２，３の両端開口部に夫々例えば図示のような断面略Ｚ字状の端板形成用金属製板材４，４が、上側板材２の突出端部２ｃ下面に重合するように接合されると共に下側板材３の端部上面に重合するように接合され、それによって袋状のパネル本体５が形成される。この際、上側板材２の突出端部２ｃと、これに重合される端板形成用金属製板材４の端部４ａとにより、パネル本体５上面に沿ってそれと面一状に延びる板片状のパネル取付部片９が形成される。このパネル取付部片９にはボルト、ビス又は釘を挿通する孔１０が穿設される。尚、端板形成用金属製板材４は、図５の（Ｂ）に示すように断面略Ｌ字状に形成してもよい。
【００１５】
また図１に示すように、パネル形成用金属製板材２，３の上下面には夫々板材長手方向中央部の両側対向位置に必要に応じて凹段部１１が凹設され、各凹段部１１にはねじ孔１２が形成される。この凹段部１１は、図４に示すように、複数枚の床用パネル１の側端面相互を突き合わせて隣合う床用パネル１相互を連結する際に、連結片１３を隣合う両床用パネル１，１の凹段部１１，１１に嵌合させてビス１４で固定するためのものである。
【００１６】
パネル本体５を形成するにあたって上下のパネル形成用金属製板材２，３を接合するには、図２の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、夫々はぜ継ぎ用に折曲形成された上側板材２の接合部片２ａと下側板材３の接合部片３ａとを互いに係合させてその接合部片２ａ，３ａ相互を押しつぶすようかしめるようにする所謂はぜ継ぎＰによって接合している。このように上下パネル形成用金属製板材２，３を接合部片２ａ，３ａ相互のはぜ継ぎによって接合するようにすれば、両板材２，３の接合が容易且つ迅速にしかも的確に行え、パネルの量産に好適である。このはぜ継ぎＰは図１に矢印方向に示すように、前記接合部片２ａ，３ａを渦巻状に重層して接合させるようにしてもよい。この場合には接合力と共に水密性を向上させることができる。尚、上下パネル形成用金属製板材２，３の接合方法は、この実施形態に示すようなはぜ継ぎＰ以外に、溶接、嵌合、かしめ、リベット結合等を採用することができる。また、上側パネル形成用金属製板材２に形成された凹陥部７の底部７ａと、下側パネル形成用金属製板材３に形成された凹陥部８の底部８ａとの突き合わせ接合、及び上下パネル形成用金属製板材２，３に対する端板形成用金属製板材４の接合は、この実施形態では溶接によって行っているが、溶接以外に、かしめ、リベット結合等によって行ってもよい。
【００１７】
上記のようにして袋状に形成されるパネル本体５の内部に無機系充填材６が充填されるわけであるが、この無機系充填材６として、この実施形態では液状のセメント系気泡ミルクが使用される。この気泡ミルクをパネル本体５の内部に充填するには、端板形成用金属製板材４に適当な大きさの注入口（図示省略）を開口形成しておいて、この注入口より液状の気泡ミルクを注入する。こうして袋状のパネル本体５内に充填された気泡ミルクが一定時間の経過に伴い発泡固化して、床用パネル１が出来上がる。
【００１８】
上記のように構成される床用パネル１にあっては、パネル本体５を形成する上側パネル形成用金属製板材２と下側パネル形成用金属製板材３とは、これら板材２，３の中間部において底部７ａ，８ａどうしが突き合わせ接合された複数の凹陥部７，８を介して互いに接合されているから、上記のように袋状パネル本体５の内部に無機系充填材６としてのセメント系気泡ミルクを充填した時これら上下板材２，３の膨れが防止され、パネル全体が一定厚さの床用パネル１を形成できる。
【００１９】
また、上下パネル形成用金属製板材２，３がこれら板材２，３の中間部において複数の凹陥部７，８を介して一体的に接合されるから、パネル本体５の強度が増大して頑強な構造となり、更にまた上下パネル形成用金属製板材２，３に夫々凹陥部７，８が形成されることにより、その凹陥部７，８内が空洞となるから、パネル性能を劣化させることなく軽量化を図ることができる。
【００２０】
この床用パネル１の製作にあたっては、パネル形成用金属製板材２，３として板厚０．８〜１．０ｍｍ程度の鉄板（黒皮、メッキ鋼板、カラー鋼板等）が使用され、また端板形成用金属製板材４として板厚２．３〜３．２ｍｍの鉄板（黒皮、メッキ鋼板、カラー鋼板等）が使用され、しかして例えばパネル１の長さ約２０００ｍｍ（各パネル取付部片９の長さ約５０ｍｍを加えると約２１００ｍｍ）、横幅約５００ｍｍ、パネル全体厚さ約１００ｍｍのパネル本体５が形成される。尚、凹陥部７は上下各パネル形成用金属製板材２，３の長手方向に例えば２００〜３００ｍｍのピッチで図示のように１列状に形成される。
【００２１】
上記のように形成された床用パネル１の使用形態について図３〜図５によって説明すると、複数の床用パネル１を並列させて互いに隣接した状態で、各床用パネル１のパネル本体５の端部にあるパネル取付部片９を例えばＨ形鋼からなる梁材１５上に乗せ掛け、各パネル取付部片９の孔１０から梁材１５の孔（図示省略）にボルト１６を挿通してナットで固定し、また隣合う両床用パネル１，１の凹段部１１，１１に連結片１３を嵌合させ、ビス１４で固定すればよい。
【００２２】
この場合、図５の（Ａ）から分かるように、パネル本体５の端部に一端部を溶接した略Ｚ状の端板４の他端部を重合溶接して補強形成された板片状のパネル取付部片９を梁材１５上に乗せ掛けるようにするから、建物の階高に殆ど影響を与えることがない。即ち、床用パネル１の厚さが約１００ｍｍであるのに対し、パネル取付部片９はパネル本体５の上面と面一に形成されていて厚さが約４ｍｍ程度であるからである。
【００２３】
図５の（Ｂ）は、端板形成用金属製板材４として、一端部４ａが他端部４ｂよりも長く突出する断面略コ字状の板材４を使用した床用パネル１を示している。即ち、この断面略コ字状板材４は突出長さの長い端部４ａ側を上にした状態で、この略コ字状板材４の上端部４ａは上側板材２の突出端部２ｃ内面に重合するようにビス等で接合してパネル取付部片９を形成し、下端部４ｂは下側板材３内面に重合するようにビス２３等で取り付ける。また、この図５の（Ｂ）に示すように木材からなる梁材１５の場合には、床用パネル１のパネル取付部片９をこの梁材１５の上に乗せて釘又はビス２４により固定する。
【００２４】
パネル本体５の内部には無機系充填材６としてセメント系気泡ミルクを充填したが、このセメント系気泡ミルク以外に、コンクリートや石膏等を注入充填することができる。このセメント系気泡ミルク、コンクリート、石膏等の無機系充填材６は、十分な圧縮強度を有すると共に断熱性、耐火性、制振性等を有し、更に重量衝撃音に対する優れた遮音性能を有する。また、上記無機系充填材６は耐火性に優れているからパネル１の不燃材として機能する。
【００２５】
図６は本発明の床用パネル１に係る他の実施形態によるパネル本体５を示し、このパネル本体５は、同図の（Ａ）に示すように、例えば上側のパネル形成用金属製板材２の上面には比較的浅い凹陥部１８を板材長手方向所要間隔おきに複数形成し、下側のパネル形成用金属製板材３の下面には凹溝部１９を板材長手方向に形成し、この凹溝部１９の底面１９ａに上記凹陥部１８と同様な凹陥部２０を凹溝部１９の長手方向所要間隔おきに上記凹陥部１８と夫々対応する位置に複数形成し、この凹溝側凹陥部２０の底部２０ａと、上側のパネル形成用金属製板材２に形成した上記凹陥部１８の底部１８ａとを、同図の（Ｂ）に示すように突き合わせ接合して、パネル本体５を形成したものである。
【００２６】
このように構成されるパネル本体５によれば、一方側のパネル形成用金属製板材３に凹溝部１９を形成することによって、各凹陥部１８，２０の深さを浅くできるので、各凹陥部１８，２０の絞り加工が容易となる。尚、凹溝部は、両方のパネル形成用金属製板材２，３に夫々形成し、それらの凹溝部の底面に夫々凹陥部を形成するようにしてもよい。
【００２７】
図７は更に他の実施形態によるパネル本体５を示し、このパネル本体５は、前記凹陥部７，８，１８，２０や凹溝部１９を形成する代わりに、上下両パネル形成用金属製板材２，３間に板材長手方向に延びる断面略Ｚ字状の鉄板からなる金属製骨材２１を介在させて両パネル形成用金属製板材２，３の夫々内面に固着したものであり、鉄板製金属製骨材２１には連通用開口部２２が所要間隔おきに貫設されている。この連通用開口部２２は、パネル本体５の内部に無機系充填材６としてのセメント系気泡ミルク、生コンクリート、石膏等がパネル本体５の１箇所から注入充填された場合に、それらをパネル本体５の内部全体に行き渡らせてパネル剛性の向上を図るようにするためのものである。尚、図７に矢印方向に示すように、略コ字状の鉄板製金属製骨材２１ａを上下両金属製板材２，３に溶接あるいはカシメ乃至ビス止めして、該骨材２１ａには貫通孔２２を設けるのではなく、該骨材２１ａの長手方向に沿ってその一面側と他面側に交互に凸出するか又は凹入するような凹凸部（エンボス部）２２ａを所要間隔おきに設けるようにしてもよく、そうすることによって該骨材２１ａと充填材６との付着性を良好にすると共に骨材２１ａ自体の強度を増大させることができる。
【００２８】
上記金属製骨材２１も、前記凹陥部７，８，１８，２０や凹溝部１９と同様に、パネル形成用金属製板材２，３の中間部で両板材２，３がこの金属製骨材２１を介して互いに接合されるから、前記のように袋状パネル本体５内部に無機系充填材６を充填した時に上下板材２，３の膨れが防止され、パネル全体が一定厚さの床用パネル１を形成でき、また上下板材２，３がこの金属製骨材２１を介して一体的に接合されるから、パネル本体５の強度が増大して頑強な構造となる。
【００２９】
上述した実施形態の床用パネル１によれば、上下一対のパネル形成用金属製板材２，３によってパネル本体５が形成されるから、パネル全体がコンクリートからなる従来のＡＬＣパネルに比べて優れた強度を有し、特に曲げに強くなって、支持スパンを十分長くとることができる。また、このようなパネル本体５を有するから、従来のような補強用床面ブレース等の設備を省略することができる。
【００３０】
また、各パネル形成用金属製板材２，３に形成される凹陥部７，８，１８，２０や凹溝部１９、あるいは金属性骨材２１，２１ａの大きさ、数によってパネル重量をコントロールすることができる。更に、パネル形成用金属製板材２，３の厚さ（鉄板の厚さ）、パネル厚さを適宜に選定したり、無機系充填材６を適宜に選定することによって、必要な性能を有するパネルを所望に製作することができる。
【００３１】
以上、床用パネル１の実施形態について説明したが、本発明の建築用パネルは、屋根材、壁材等にも適用されるものである。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の建築用パネルによれば、一対のパネル形成用金属製板材を接合することによって袋状のパネル本体を形成し、このパネル本体の内部に無機系充填材を充填したものであって、一対のパネル形成用金属製板材によってパネル本体が形成されるから、パネル全体がコンクリートからなる従来のＡＬＣパネルに比べて遙かに優れた機械的強度を有し、特に曲げに対する十分な強度と、面剛性を有するから、特に床パネルとしての使用に好適となり、支持スパンを極力長くとることができると共に、補強用床面ブレース等の余分な設備を省略できる。
【００３３】
また本発明によれば、床用パネルの使用形態において、複数の床用パネルを並列させて互いに隣接した状態で、各床用パネルのパネル本体の端部にあるパネル取付部片を梁材に乗せ掛け、各パネル取付部片と梁材とをボルト・ナットで固定すればよい。
【００３４】
請求項２に記載のように、無機系充填材として、セメント系気泡ミルク、コンクリート、石膏のうちの何れかを使用することにより、断熱性、耐火性及び制振性を有すると共に、特に重量衝撃音に対する優れた遮音性能を有する建築用パネルを形成できる。また、上記のような無機系充填材は建築用パネルの不燃材として機能する。
【００３５】
請求項３に記載のように、各パネル形成用金属製板材の外面に凹陥部を板材長手方向所要間隔おきに複数形成し、両板材の接合時に互いに対向する凹陥部の底部を突き合わせ接合することによって、袋状パネル本体の内部に無機系充填材を充填した時これら両板材の膨れが防止され、パネル全体が一定厚さの床用パネルを形成することができる。両パネル形成用金属製板材がこれら板材の中間部において複数の凹陥部を介して一体的に接合されるから、パネル本体の強度が増大して頑強な構造となり、更にまた両パネル形成用金属製板材に夫々凹陥部が形成されることにより、その凹陥部内が空洞となるから、パネル性能を劣化させることなく軽量化を図ることができる。
【００３６】
請求項４に記載のように、少なくとも一方のパネル形成用金属製板材の外面に凹溝部を板材長手方向に形成し、この凹溝部の底面に凹陥部を凹溝部長手方向所要間隔おきに複数形成し、この凹溝側凹陥部の底部と、これに対向するように他方の板材側に形成した凹陥部の底部とを突き合わせ接合することによって、各凹陥部の深さを浅くできるから、各凹陥部の絞り加工が容易となる。
【００３７】
請求項５に記載のように、両方のパネル形成用金属製板材間に板材長手方向に延びる金属製骨材を介在させて両板材の夫々内面に固着することによって、袋状パネル本体内部に無機系充填材を充填した時に両板材の膨れが防止され、パネル全体が一定厚さの建築用パネルを形成でき、また両板材がこの金属製骨材を介して一体的に接合されるから、パネル本体の強度が増大して頑強な構造となる。
【００３８】
請求項６に記載のように、前記金属性骨材にはその長手方向適当間隔に貫通孔を設けることによって、パネル本体内に充填される無機系充填材と金属性骨材との係合性ないし一体化を増進しパネル本体の剛性を向上させることができ、また貫通孔に代えて凹凸部（エンボス部）を設けることによって、充填材と金属性骨材との付着性を良好にし、且つ補強リブとして該骨材自体の強度を増大させ、結果的にパネル本体の強度を向上させることができる。
【００３９】
請求項７に記載のように、一対のパネル形成用金属製板材を、夫々長手方向両側端部に形成した接合部片を互いにはぜ継ぎすることにより接合して袋状のパネル本体を形成する場合には、両板材の接合を容易且つ迅速にしかも的確に行うことができ、パネルの量産に好適である。
【００４０】
請求項８に記載のように、前記はぜ継ぎを渦巻状に重層して形成することによって、パネル本体を形成する一対の前記金属性板材の接合力を増大させるのみならず、その接合部分の水密性を良好にし、パネル本体内に充填される前記充填材が接合部分から漏出するのを防止して、パネル本体を正確に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る建築用パネルの一実施形態である床用パネルを示す一部断面斜視図である。
【図２】 （Ａ）はパネル本体の分解状態での断面図、（Ｂ）は床用パネルをその長手方向と直交する方向に沿って断面した断面図、（Ｃ）は同床用パネルをその長手方向に沿って断面した断面図である。
【図３】 床用パネルの使用形態を示す正面図である。
【図４】 同使用形態を示す平面図である。
【図５】 （Ａ）は図３の一部拡大正面図であり、（Ｂ）は他の実施形態を示す（Ａ）と同様な正面図である。
【図６】 （Ａ）は他の実施形態によるパネル本体の分解斜視図、（Ｂ）はパネル本体の組立状態斜視図である。
【図７】 更に他の実施形態によるパネル本体の組立状態斜視図である。
【符号の説明】
１ 床用パネル（建築用パネル）
２，３ パネル形成用金属製板材
２ａ，３ａ パネル形成用金属製板材の接合部片
Ｐ はぜ継ぎ部分
４ 端板形成用金属製板材
５ パネル本体
６ 無機系充填材
７，８ 凹陥部
７ａ，８ａ 凹陥部の底部
９ パネル取付部片
１８，２０ 凹陥部
１９ 凹溝部
２１ 金属性骨材
２１ａ 金属性骨材
２２ 貫通孔
２２ａ 凹凸部

Claims (8)

1. 一対のパネル形成用金属製板材２，３を接合することによって袋状のパネル本体５を形成し、このパネル本体５の内部に無機系充填材６を充填してなる建築用パネルにおいて、両パネル形成用金属製板材２，３の一方の板材２は他方の板材３よりも所要長さ長く形成されて、両板材２，３の接合時に一方の板材２の長手方向両端が他方の板材３の長手方向両端位置から夫々突出し、パネル本体５の長手方向両端部には夫々、一端部４ａが他端部４ｂよりも長く突出する断面略コ字状の端板形成用金属製板材４が、一方のパネル形成用金属製板材２の突出端部２ｃ内面に前記一端部４ａ側が重合するように接合されると共に前記他端部４ｂ側が他方のパネル形成用金属製板材３の端部内面に重合するように接合され、一方のパネル形成用金属製板材２の突出端部２ｃと、これに重合される端板形成用金属製板材４の端部４ａとによって、一方のパネル形成用金属製板材２の板面に沿って面一状に延びる板片状のパネル取付部片９が形成されてなる建築用パネル。
2. 無機系充填材６は、セメント系気泡ミルク、コンクリート、石膏のうちの何れかからなる請求項１に記載の建築用パネル。
3. 各パネル形成用金属製板材２，３の外面に凹陥部７，８を板材長手方向所要間隔おきに複数形成し、両板材２，３の接合時に互いに対向する凹陥部７，８の底部７ａ，８ａを突き合わせ接合してなる請求項１又は２に記載の建築用パネル。
4. 少なくとも一方のパネル形成用金属製板材３の外面に凹溝部１９を板材長手方向に形成し、この凹溝部１９の底面１９ａに凹陥部２０を凹溝部長手方向所要間隔おきに複数形成し、この凹溝側凹陥部２０の底部２０ａと、これに対向するように他方の板材２側に形成した凹陥部１８の底部１８ａとを突き合わせ接合してなる請求項３に記載の建築用パネル。
5. 両方のパネル形成用金属製板材２，３間に板材長手方向に延びる金属製骨材２１を介在させて両板材２，３の夫々内面に固着してなる請求項１又は２に記載の建築用パネル。
6. 前記金属製骨材２１，２１ａには、その長手方向適当間隔に貫通孔２２または凹部ないし凸部２２ａを設けてなる請求項５に記載の建築用パネル。
7. 前記一対のパネル形成用金属製板材２ｐ３は、夫々長手方向両側端部に形成した接合部片２ａ，２ａ、３ａ，３ａを互いにはぜ継ぎすることによって接合されてなる請求項１〜６の何れかに記載の建築用パネル。
8. 前記はぜ継ぎＰは渦巻状をなしている請求項７に記載の建築用パネル。

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