JP3972475B2

JP3972475B2 - 金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付構法

Info

Publication number: JP3972475B2
Application number: JP22285498A
Authority: JP
Inventors: 春海千葉
Original assignee: Sumikei Nikkei Engineering Co Ltd
Current assignee: Nippon Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-08-06
Filing date: 1998-08-06
Publication date: 2007-09-05
Anticipated expiration: 2018-08-06
Also published as: JP2000054555A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高層ビルの曲面外装、大空間建物の曲面の屋根又は壁外装等に用いる軽量、高剛性の金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付構法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、一枚の金属パネルで建物の曲面の外装を形成する場合は、予め工場で金属枠を曲げ成形するとともに、この成形された金属枠に嵌め込むことができるように金属板を金属枠と同一の曲率を有する曲げ板に形成し、曲げられた金属枠に曲げられた金属板を組み立て治工具を用いて嵌め込んで、曲げ加工組立パネル（以下、曲げパネルと称する）を製作し、この曲げパネルを工場から遠隔地の現場まで運搬し、建物に取り付けるようにしている。この曲げパネルの生産、運搬、取付等の各工程の全ては、平板パネルの生産、運搬、取付等の各工程に比べてかなり面倒になる。そして、前記金属パネルが金属製のハニカムコアの表裏両面に平板状の金属板を接着剤により固定してなる金属ハニカムパネルの場合には、更に多くの手数がかかるものである。つまり、前述同様に金属枠を予め曲げ成形し、更に予め高価な鋼製の曲げパネル型枠を製作し、この曲げパネル型枠内に金属枠、２枚の金属板、接着剤、ハニカムコアをセットした後、締め付け、温度養生等の多くの工程を必要とし、又前記平板パネルを製造する場合には、１ロットで数段の平板パネルを重ねて温度養生することが可能なのに対して、曲げパネルや曲げパネル型枠の場合には上下方向で重ねた各パネルの曲率が厚み方向で異なってしまうことから、重ねることが不可能であり、曲げパネル型枠により１セット毎の締め付け、温度養生を行わなければならず、製造能率が低く、当然製造コストも上昇する問題点があった。しかしながら、例えば２０ｍ以内の小さい曲率の場合は、この方法が必要である。又、溶着金属による金属プレイジングハニカムパネルの場合には、平板パネルを製造した後、工場でロール成形機等で後曲げ成形も可能であるが、製造可能寸法が１．２×３．２ｍと小さく、大型パネルにするには前面溶接接合が必要であり、全体として上記金属ハニカムパネルよりも高価になってしまい、実現し難いものであった。又、これらの曲げパネルは、総ての塑性加工の問題点ではあるが、その曲げられた状態から平板状態に復元することがないように曲げられた状態を維持し続けるように成形されていることから、曲げ塑性加工の段階で長期許容応力、時には短期許容応力を越える永久変形を既に受けていることになり、その後に負荷されるパネルの自重や風圧には既に履歴している応力を無視した許容応力計算しか行われていない問題も内包している。
【０００３】
一方、金属、特にアルミニウムパネルは、軽量、高剛性で２．５ｍ×１０ｍもの大型パネルの生産、運搬、取付が可能で、パネルのフラットネスは極めて良好であり、大型パネルの経済性の点と、デザイン的にも大型パネルは大型の建築物の外装に望ましい点とから、当然大型建物の外装に滑らかな曲面を持った大型ハニカムパネルを用いたいと言う希望がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記大型で厚みの薄いハニカムパネルを多数点で支持して風圧に耐えさせようとする時、取付前に工場や現場でハニカムパネルをハンドリングする場合に、ハンドリングの支持点によってはハニカムパネルの自重による撓みによりハニカムパネルが短期許容応力を越えて曲がってしまわないよう予め検討する必要があり、このようなハニカムパネルはそのフラットネスが取付精度により決まるので、ハニカムパネルのフラットネスを出すことは困難になる。従って、高いフラットネスを期待するハニカムパネル、曲げパネルでもスパンの大きいものは、大きさに適切な剛性が大切で厚み１００ｍｍ〜２００ｍｍ以上のスーパーハニカムパネルが必要になる。しかし、例えばＲ＝２５ｍを越える緩い曲面が必要な場合、前述した薄く、自重でも撓む厚さ３２ｍｍのハニカムパネルは多数のファスナーで所定の曲面に合わせて固定したり、パネル面外に配設した圧縮支柱と引っ張り弦材によりパネルを曲面にするのは容易である。風圧に対してはパネルを多数点で支持するか、引っ張り弦材の張力と支柱の圧縮又は引張力をハニカムパネルの多数点に伝えることにより耐えさせることが出来る。
【０００５】
ところで、薄い板状の部材の弾力性を利用して、平板を直接曲げて最終目的の製造物の２次曲面を作る方法は、伝統的な木材の「輪っぱ細工」、「竹編み籠」、木造船の外板「ｐｌａｎｋｉｎｇ」の伝統的な「ｃｌｉｎｋｅｒ張り」や「ｃａｒｖｅｌ張り」、現代での「合板張り」等に用いられるが、現代の建物の金属板外装には用いられない。現代では、予め曲げた枠部材に金属板を張って曲げパネルを造ってから、最終目的の壁に取り付ける部材曲げ製造方式を採用しているのが現状である。
【０００６】
上記のように薄い板状の部材の弾力性を利用して、平板を直接曲げて最終目的の製造物の２次曲面を作る方法を用いない理由としては、恐らく三つある。一つ目の理由は、金属部材の強度が高くなり、寸法も大きくなって木の板や竹のように人の手で微妙な調整をしながら、力を掛けて曲げながら取り付けることが困難になった。二つ目の理由は、現代建築の外装システムの発達方向から外れ、忘れられたことにある。三つ目の理由は、薄く、剛性が均一で弾力によって滑らかに曲がる金属パネル自体の開発が従来は困難であったことにある。
【０００７】
二つ目の理由を詳述すれば、一般に建築用金属板パネルは、鋼製船舶や金属製航空機のように、枠と金属板が一体に強固に固定されることにより全体の形も決まり、かつ、全体が強固な応力外被構造を構成するものと異なり、ユニットパネルとして取り付けられていて、金属板と枠の熱膨張収縮差に基づく板の歪みが出るのを嫌うため、金属板と枠とをルーズに留めざるを得ない。又、ユニットパネルの継手目地は同じくユニットパネルの熱膨張収縮や地震による建物変形の大きな力をユニットパネルが受けて壊れないようにするために、ワークジョイントとなっていて、弾性シールやゴムによる接合であり、ユニットパネルと建築構造骨組みの関係は単に最小の取付箇所（ファスナー）で可能な限りルーズに取り付けられ、構造体を覆う関係である。これが現代建築の外装の基本であり、「カーテンウォールシステム」と呼ばれている。
これらは、建築が工場ではなく、現地で組み立てられる宿命と、人間が造る最も大きい物体であり、構造と、外壁を最も経済的に構成するため完成された方法であるが、それ故に、建築では主体構造フレーム（構造耐力柱、梁）に直接板を強固に取り付け形造ることはなくなり、現代建築が生産と空間の合理性の追求から平面の組み合わせである立方体に強く傾斜したことも相待って、船舶や航空機のように流体力学的に定められた曲面を、骨組みに沿って平板を曲げながら、又は平板を曲げて強固に多点で取り付ける応力外被構造技法から離れていったのである。
【０００８】
三つ目の理由を詳述すれば、一般の金属板と枠で構成するユニットパネルは枠の強度にのみ頼り、ルーズに取り付けられた金属板は枠に引っ掛かっている単板に過ぎない。即ち、金属と言えども薄い単板の曲げ剛性は極めて低くパネルの曲げ剛性は殆ど枠だけで決まる。このため、このような平板パネルを曲げたり、捻じったりしようとすると、枠の組立上必要な切り欠き加工や、取り付けボルト孔、ファスナーの取付補強のような不可欠の枠の剛性の不均一による応力集中により枠の曲がりが不均一になったり、極端な場合には折れ曲がってしまうことがある。又、枠と単板の剛性の差が大きいため、表面板と枠の変形状態に差がでる。このため、風圧が負荷される場合、板の撓みが大きくなり、前記差が著しくなり、残留歪みとして残ることになる。又、捻じりを与えた場合は、単板が弱いため、滑らかに曲がらず、挫屈して障子枠を捻じった場合の障子紙のように「しわ」の発生の恐れが多い。
【０００９】
本発明が前述の状況に鑑み、解決しようとするところは、生産、運搬、取付等において有利にしながらも、コストが高騰することを抑制し、計算された長期荷重や短期荷重に十分耐え得る耐久性を有する大型の金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付構法を提供する点にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題解決のために、金属製のハニカムコアの表裏両面に平板状の金属板を接着剤により固定してなる金属ハニカムパネルを用い、この金属ハニカムパネルを、それのパネル面外方向から与える力により該パネル面が二次曲面を形成するように曲げたり捻じった状態で取付部材に取り付けたことを特徴とする金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付構法を用いることになる。
そこで、建築物の壁面を２次曲面で覆う場合、取付までパネルは平面形状（又は平面に復元可能状態）であり、大梁等の建物構造体に取り付ける場合にパネルの自重による撓みを利用したり、取付前、又は取付時にパネルに負荷する等、パネル面外方向から与える力により曲げたり捻じったりする強制変形によりパネルに２次曲面を与えて取付ける等により、工場で予め曲げパネルを加工製造し、運搬し、取り付けるより遙かに経済的に建築物の壁面を２次曲面で覆うことができる。しかも、パネルは平面形状（又は平面に復元可能状態）であることから、従来のように永久変形を受けているものとは異なり、長期荷重や短期荷重に十分耐え得ることが可能になる。前記二次曲面とは、空間の直交座標を用いて、実数係数の二次方程式で表される曲面を総称したものを言うが、金属ハニカムパネルを捻じった場合に形成される曲面も含むものとする。
前記金属ハニカムパネルは、コアをウェブとし、金属板がフランジとなる一体構造であり、曲げ剛性は極めて大きい。前述の従来の枠に取り付けた金属単板の厚さを０．５ｃｍとすると、断面二次モーメントは０．０１ｃｍ⁴であるが、０．２５ｃｍの板を両面に張った３ｃｍ厚のハニカムパネルの断面二次モーメントは０．９５ｃｍ⁴と剛性は約９５倍になる。従って、ハニカムパネルの剛性は枠の影響が少なく全体として均一であり、平板を強制的に曲げても滑らかに曲がる。尚、枠とコアの高さは全く同じであるので、この間に段差が起こることもない。
又、ハニカムパネルの剛性は、面内の方向性が比較的少なく、薄くて剛性が高く、全般にソリッドな木材や竹のような薄板の強さの性質と類似する上、表面板は金属で曲げ許容応力が高いので、パネルの曲げ変形能力は木材より高い。
しかし、金属製ハニカムパネルは薄板よりは各段に剛性が高く曲がり難いが、パネルの厚さの割りにパネルを長くすれば、長さ方向には相対的にパネルは曲げ易くなる。
【００１１】
前記金属ハニカムパネルにパネル面外方向から与える力として、既に所定の曲率に調整、固定され、かつ、上下方向乃至は左右方向で隣接配置されている金属製ハニカムパネルの枠部材間に金属製ハニカムパネルを嵌め込んだ後、押し縁等により直接、又はゴムビードを介して該金属製ハニカムパネルを枠部材に押し込んで曲げ加力を行うことができる。
【００１２】
前記ハニカムコアの外形寸法を前記金属板の外形寸法よりも小さく形成し、前記ハニカムコアの外周面と金属板の外周縁裏面とで形成される隙間に枠部材を配置し、前記金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付及び該金属製ハニカムパネルの自重、長期積載荷重により、該金属製ハニカムパネルの金属板、枠部材、ハニカムコア、接着剤、取付部材等の各部材に発生する応力を各部材の長期許容応力以下とし、風圧、地震力、短期積載荷重により、前記各部材に更に付加して発生する応力を短期許容応力以下とすることによって、長期荷重や短期荷重に確実に耐えることができる金属製ハニカムパネルとすることができる。
つまり、従来では、曲げパネルの製造時に枠を曲げ変形する時、枠材の応力は弾性範囲を越えて塑性変形に入っており、当然弾性域を短期の許容応力とする範囲を越えているのであるが、強度計算時には、その履歴を無視して材料が健全なものとして応力計算しているのが一般的である。これに対して本構法では、各部材の強制曲げ応力を長期許容応力以下に制限することができるから、合理的で安全であると言える。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１に、金属製ハニカムパネルＡを、それのパネル面が二次曲面を形成するように曲げた状態で構造体１の取付部材２に取り付ける取付構法を示している。前記金属製ハニカムパネルＡは、図６及び図７に示すように、例えば断面形状６角形の穴を多数形成してなる蜂の巣型のハニカム構造を有する金属製のハニカムコア３を設け、このハニカムコア３の表面側及び裏面側に金属板４，５を接着剤（図示せず）により接着固定するとともに、ハニカムコア３の外周面と金属板４，５の外周縁裏面とで形成される隙間に枠部材６を配置した状態で接着固定して構成されている。前記接着剤としては、弾性接着剤を用いることによって、金属製ハニカムパネルＡを曲げる場合に、曲率半径の違いから、特に曲げ方向両端部においてハニカムコア３と金属板４，５との間に発生する位置ずれを良好に吸収することができるようにしているのであるが、その位置ずれは非常に小さいものであるため、剛性接着剤を用いてもよい。前記ハニカムコア３及び金属板４，５の材料としては、アルミニウムの他、鋼、鉄、ステンレス、チタニウム等でもよく、どのような材料でもよい。この実施例では、金属製ハニカムパネルＡを左右対象に曲げた場合を示しているが、左右非対象に曲げたり、又は捻じることにより金属製ハニカムパネルＡのパネル面が二次曲面を形成するようにしてもよい。
【００１４】
前記金属製ハニカムパネルＡの取付構法について説明すれば、まず金属製ハニカムパネルＡを揚重用枠７の下端に備えた多数個の吸盤７Ａ…に吸着させてから持ち上げ、所定の取付位置まで移動させる。次に、構造体である大梁１の上部に備える取付部材であるファスナー２のうちの一端に位置するファスナー２に金属製ハニカムパネルＡの一端が位置するように金属製ハニカムパネルＡを下降させて（図１の２点鎖線参照）、金属製ハニカムパネルＡの一端をファスナー２に固定する。続いて、前記ファスナー２に最も近接し、かつ、該ファスナー２よりも上方に位置するファスナー２にこれに対応する金属製ハニカムパネルＡの所定箇所を固定する。この後、前記ファスナー２に近接し、かつ、該ファスナー２とほぼ同一高さに位置するファスナー２にこれに対応する金属製ハニカムパネルＡの所定箇所を固定した後、最も遠くに位置するファスナー２に金属製ハニカムパネルＡの他端を固定して、金属製ハニカムパネルＡの取付が完了し、金属製ハニカムパネルＡを曲面状に配設することができるようにしている。前記金属製ハニカムパネルＡの他端には、下端に引っ張りブロック８を備えたワイヤー９の先端が取り付けられており、作業者が固定式足場１０から手の届かない金属製ハニカムパネルＡの他端をワイヤー９を介して容易にファスナー２側に曲げ操作できるようにしている。尚、前記ワイヤー９を作業者が手で引っ張ることにより直接操作することは勿論のこと、図示していない巻き上げ機等の機械にワイヤー９を連結して機械の動力を用いてワイヤー９を引っ張り操作することにより、金属製ハニカムパネルＡを曲げた状態に操作するようにしてもよい。前記ワイヤー９は、取付作業終了後取り外すことになる。
【００１５】
前記各ファスナー２は、金属製ハニカムパネルＡを載置する載置面が、金属製ハニカムパネルＡの二次曲面にほぼ合致するように形成されており、その部分の形状が異なっているだけで基本的構造は、どのファスナー２も同一であるため、代表的なファスナー２のみを説明するものとする。つまり、図６〜図８に示すように、大梁１の上端にボルト１１により固定される逆Ｔ字形状の第１ファスナー部２Ａと、この第１ファスナー部２Ａにボルト１２を介して連結され、かつ、上端に金属製ハニカムパネルＡから延びたボルト１３の先端が固定される一対の第２ファスナー部２Ｂ，２Ｂとから構成している。前記ボルト１３は、断熱ゴム１４、コの字状のスペーサ１５を貫通し、前記一方の第２ファスナー部２Ｂに形成の貫通孔２ｂに貫通し、貫通孔２ｂを介して上下に位置する一対のナット１６，１７によりファスナー２に対する金属製ハニカムパネルＡの上下位置を調節することができるようにしている。図に示す１８は、前記断熱ゴム１４及びスペーサ１５を金属製ハニカムパネルＡの裏面に締め付け固定するためのボルトである。又、図に示す１９，２０は、金属製ハニカムパネルＡに対するボルト１３の位置を固定するためのナットである。前記第１ファスナー部２Ａの縦板部に形成されたボルト１２用貫通孔２ａは、金属製ハニカムパネルＡの長手方向に沿う長溝に形成されており、第１ファスナー部２Ａに対して第２ファスナー部２Ｂを金属製ハニカムパネルＡの長手方向で位置調節が行えるようにしている。又、前記貫通孔２ｂ及び前記第１ファスナー部２Ａの底板部に形成されたボルト１１用貫通孔２ｄは、金属製ハニカムパネルＡの長手方向と直交する方向、つまり金属製ハニカムパネルＡの左右幅方向（紙面を貫通する方向）に長い長孔に形成してあり、金属製ハニカムパネルＡに対してパネル幅方向に位置調節することができるようにしている。図８に示す３７は、前記ボルト１２に螺合するナットである。
【００１６】
図５に示すように、前記金属製ハニカムパネルＡは、それの左右幅方向両側にそれぞれ、パネルの長手方向に適当間隔を置いて７箇所（左右で合計１４箇所）固定されており（図では取付箇所Ｔを○印で示している）、それの具体的取付構造を、図４、図６及び図７に基づいて説明する。
図４に示すように、前記大梁１の上端面に取り付けた前記ファスナー２及び大梁１の上下方向中間部で、かつ、金属製ハニカムパネルＡの長手方向の両側部から上方に延びるブレイススパー２１，２１の上端部にそれぞれ固定することになり、図６では、図４において最も左側に位置するファスナー２に前述したように金属製ハニカムパネルＡの所定箇所を固定したものであり、又、図７では、ブレイススパー２１の上端部に金属製ハニカムパネルＡの所定箇所を固定したものである。前記ブレイススパー２１の上端部に金属製ハニカムパネルＡの所定箇所を固定する場合を詳述すれば、前述したファスナー２に取り付ける場合とほぼ同様であり、ブレイススパー２１の上端面に溶接された板材２２に前記ボルト１３とねじ部の上下寸法のみ短くしてあるボルト２３により金属製ハニカムパネルＡを固定するようにしている。図に示す他の部材等は、前記ファスナー２に取り付ける場合と同一であるため、同一部材には同一の符号を付すとともに、説明を省略する。
【００１７】
前記金属製ハニカムパネルＡの金属板４，５の厚み１．５ｍｍ、パネルの厚み３２ｍｍ、パネル幅２ｍ、長さ１０ｍで曲げＲ（曲率半径）を２５〜１８５ｍとした場合の強制曲げに必要な各ファスナー２…の反力は１０〜２００ｋｇｆ程度である。この例で自重と強制変位によりＲ＝３８ｍの場合、強制曲げによるパネル面板の最大引っ張り応力は長期許容値の０．４２倍、剪断応力は０．３３倍に過ぎない。しかも、ハニカムパネルは人類の造る構造の中で最も軽量で剛性が高いので、自重により発生する応力は僅かであり、長期の応力は主に強制曲げ応力だけになる。この状態で一例として、最大負圧−２８０ｋｇｆ／ｍ²の風圧が負荷された場合、パネル面板の最大引っ張り応力は短期許容値の０．３８倍、剪断応力は０．５９倍である。このように金属製ハニカムパネルＡの強制曲げ応力を長期許容応力以下に制限することが可能である。
【００１８】
前記金属製ハニカムパネルＡを人為力により又は機械の動力により曲げる他、パネルの自重や錘による重力を利用して曲げるようにしてもよいし、又、図４に示すように、前記揚重用枠７を図の状態から左側に傾斜させることにより曲げ加力を行うようにしてもよい。又、図４に示すように、引っ張り工具を用いて金属製ハニカムパネルＡの一端に取り付けているワイヤー２４を引っ張ることにより金属製ハニカムパネルＡを曲げることになるが、図に示すように、ワイヤー２４と引っ張り工具（図示していない）とを直接接続するのではなく、大梁１に取り付けたコの字状の反力クランプ２５を介して引っ張り工具に間接的に接続することによって、引っ張り工具による引張力の反力が建築物の中でも最も強度の大きな大梁１に伝達されることになり、引っ張り工具の破損等を招くことがないようにしている。尚、固定した後は、ワイヤー２４や反力クランプ２５等を取り外すことになる。
【００１９】
前記金属製ハニカムパネルＡを曲げることを、図２（イ），（ロ）及び図３（イ），（ロ）に示すようにすることもできる。つまり、図２（イ），（ロ）では、金属製ハニカムパネルＡの長手方向両端部それぞれから対角線上に２本のワイヤー２６，２７を張設することにより金属製ハニカムパネルＡを曲げ、金属製ハニカムパネルＡとワイヤー２６，２７との間に作用する圧縮力を負担するための２本のＶ字形状の突っ張り用支柱材２８，２８を該金属製ハニカムパネルＡの裏面側に配置し、このように構成された金属製ハニカムパネルＡの長手方向両端部を大梁１，１の上端に備えたファスナー２，２に取り付けるとともに、金属製ハニカムパネルＡの上方への移動を阻止するために前記支柱材２８，２８の下端部から大梁１，１とをワイヤー２９，３０により連結している。図３（イ），（ロ）では、前記２本のワイヤー２６，２７に加えて、前記Ｖ字形状の突っ張り用支柱材２８を３つ用いるとともに、中間に位置する支柱材２８の両側からそれぞれ両側に位置する支柱材２８又は２８を通して大梁１，１に金属製ハニカムパネルＡの上方への移動を阻止するためのワイヤー２９，３０を張設しているものである。
このように前記支柱材２８の本数及びワイヤー２６，２７、２９，３０の張設の仕方等は図に示したもの以外のものに構成して実施してもよい。
【００２０】
前記金属製ハニカムパネルＡの取り付けは、主として天井の場合であるが、側壁に取り付ける場合でもよいが、図９（イ）及び図１０に、側壁に取り付ける別の取り付け方法を示している。つまり、上下方向で隣接配設された金属製ハニカムパネルＡ，Ａの枠部材６，６間に予め外側ゴムビート３２を取り付けてから、上下方向に突出し、且つ、階段状の突出枠６Ａが一体形成された枠部材６Ｂを備えた別形状の金属製ハニカムパネルＢを図９（イ）、図１０の矢印方向、つまりパネルＡの裏面側から嵌め込んだ後、上下端部の押し縁３１，３１をビス３９，３９により上下に位置する金属製ハニカムパネルＡ，Ａにそれぞれ取り付けた後、押し縁３１，３１と金属製ハニカムパネルＢの突出枠６Ａ，６Ａとの間にそれぞれ、内側ゴムビード３２Ｂを押し込むことにより金属製ハニカムパネルＢを曲げながら装着することができるようにしている。尚、図に示す３２Ｃ，３２Ｃは、シール部材である。前記外側ゴムビード３２，３２を枠部材６，６に予め備えさせておき、図９（ロ）に示すように、金属製ハニカムパネルＢを矢印で示す横方向から押し込むことにより曲げながら装着してもよい。この場合、パネル装着後内側ゴムビード３２を押し込むのは今様である。上下方向で隣接配設された金属製ハニカムパネルＡ，Ａの枠部材６，６間に金属製ハニカムパネルＢを嵌め込んだが、左右方向で隣接配設された金属製ハニカムパネルＡ，Ａの枠部材６，６間に金属製ハニカムパネルＢを上下方向から嵌め込んでもよい。又、図１１及び図１２では、左右方向で隣接配設された枠材３３，３３間に左右に突出縁６ａが一体形成された枠部材６Ｂを備えた別形状の金属製ハニカムパネルＣを上方又は裏面側から配置した後、左右の押し片３１Ａ，３１Ａ（図では一方の押し片のみ図示）をビス４０により枠材３３の上下方向数カ所に取り付けることで、押し片３１Ａ，３１Ａにより枠材３３，３３の表面に沿うように金属製ハニカムパネルＣを曲げながら装着することができるようにしている。前記押し片３１Ａの形状は、図に示すもの以外でもよい。前記左右の押し片３１Ａ，３１Ａを予め取り付けておき、押し片３１Ａ，３１Ａと枠材３３，３３との間の隙間に金属製ハニカムパネルＣを押し込むことにより曲げながら装着してもよい。又、左右方向で隣接配設された枠材３３，３３間に金属製ハニカムパネルＣを嵌め込んだが、上下方向で隣接配設された枠材３３，３３間に金属製ハニカムパネルＣを横方向から嵌め込んでもよい。更に、前記左右の押し片３１Ａ，３１Ａに代えて、図１２に示すように、押しボルト３１Ｂを左右及び上下数カ所（図では１個のみ図示）に備えさせ、押しボルト３１Ｂを回転させることにより枠材３３，３３に金属製ハニカムパネルＣを圧沿することも出来る。
以上の例では、金属製ハニカムパネルを建物内部側より装着したが、外部に足場を設ける場合は、前記の枠部材、金属製ハニカムパネル、押し縁、ゴムビードの内外位置関係を逆にすれば、外部側より金属製ハニカムパネルを装着することも出来る。
【００２１】
前記金属製ハニカムパネルＡを、図１３（イ），（ロ）及び図１４に示すように取り付けてもよい。つまり、水平方向で平行に配設された大梁１，１間を連結補強するための金属製の支持部材３４の複数を設け、これら支持部材３４の上面にスペーサ３８を介して左右に振り分け設置した８個のファスナー２…に金属製ハニカムパネルＡを曲げながらボルト３５とナット３６により締め付け固定して、金属製ハニカムパネルＡを曲げた状態で固定することができるようにしている。前記支持部材３４は、図に示すように環状に形成された弦材３４Ａと、この環状の弦材３４Ａの内面に配設された２本の棒状の突っ張り材３４Ｂ，３４Ｂとから構成したが、この形状以外のものでもよい。図のようにスペーサ３８を設けることによって、金属製ハニカムパネルＡの下面を支持部材３４の上面に当て付けるようにしたが、支持部材３４の弦材３４Ａの直径が大きな場合には、弦材３４Ａの上面に直接金属製ハニカムパネルＡの下面を当て付けることができ、スペーサ３８を省略することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１によれば、平板状に形成されたパネルを施工現場にて曲げたり捻じった状態で取り付ける構成にすることによって、従来のような生産にかかる規制がなくなり、生産工程数の削減化を図ることができる。このことにより、コストの高騰を抑制しながら最大幅２〜２．５ｍで最大長１１〜１２ｍ（最大表面積２２〜３０ｍ²）の寸法（通常のパネルの３〜１０倍）もの超大型のパネルを製造することができる。しかも、パネルが平板状であるから、積み重ねが可能になり運搬においても容易になる。更に、大型のパネルになればなるほど曲げ易くなり、しかも取付け工程数を少なくすることができ、取付を容易にすることができる。又、パネルの面積当たりの接合部長さが極めて少なくなり、経済的である。そして、前記パネルを金属製ハニカムパネルで構成することによって、軽量高剛性を図ることができ、耐久性を要求される箇所等、設置可能範囲の拡大を図ることができる。又、金属製ハニカムパネルでは、取付時に所定の曲率に強制変位させるためにファスナーに１０〜２００ｋｇｆ程度の押し引きの力を与えることが必要になってくるが、簡単な自己螺子機構や、油圧機器、多段滑車装置等、簡単な外部加力機で容易に加力することが出来る。又、曲面上にあるファスナーの受け部位を予め所定の位置に定めておくことは、立体ＣＡＤ（立体コンピュータ作図）、測量機器の発達で十分可能になっている。又、従来のように枠材を曲げ変形させて曲げパネルを製造する場合では、枠材の応力が弾性範囲を越えて塑性変形に入っており、当然弾性域が短期の許容応力とする範囲を越えているにも拘わらず、その履歴を無視して材料が健全（弾性復元力を有している状態）であるとして応力計算しているのが一般的であるが、本発明では施工現場にて曲げたり捻じった状態でパネルを取り付けることによって、パネルが弾性復元力を有している状態にすることができ、計算通りの強度を持ったパネルとして取り付けることができる。また、予め設置された金属製ハニカムパネルの枠部材間又は枠材間に金属製ハニカムパネルを有効に嵌め込むことによって、金属製ハニカムパネルの装着を行うことができ、施工時間の短縮化を図ることができる。
【００２３】
請求項２のように、各部材に発生する応力を各部材の長期許容応力以下とし、各部材に更に付加して発生する応力を短期許容応力以下とすることで、通常の平面パネルと同様に予測可能な応力に合理的で、かつ、破損等のない金属製ハニカムパネルとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】金属製ハニカムパネルを取り付ける取付構法を示す概略説明図
【図２】金属製ハニカムパネルに面外力を張弦材と支柱材とで付与した状態を示し、（イ）は側面図、（ロ）は下から見た斜視図
【図３】金属製ハニカムパネルに面外力を張弦材と支柱材とで付与した別の状態を示し、（イ）は側面図、（ロ）は下から見た斜視図
【図４】揚重用枠により金属製ハニカムパネルを曲げる直前の状態を示す概略説明図
【図５】金属製ハニカムパネルの平面図
【図６】金属製ハニカムパネルをファスナーに取り付けた状態の断面を示し、図５におけるＩ−Ｉ線断面図
【図７】金属製ハニカムパネルをブレイススパーに取り付けた状態の断面を示し、図５におけるII−II線断面図
【図８】ファスナーの正面図
【図９】（イ）は上下に配設された金属製ハニカムパネル間に金属製ハニカムパネルを嵌め込む状態を示す斜視図、（ロ）は（イ）で示した金属製ハニカムパネルの嵌める方向を変更した斜視図
【図１０】図９の要部の縦断面図
【図１１】左右に配設された枠材間に金属製ハニカムパネルを嵌め込む状態を示す斜視図
【図１２】図１０の要部の横断平面図
【図１３】（イ）は大梁間に設けられた支持部材に金属製ハニカムパネルを取り付ける前の状態を示す斜視図、（ロ）は大梁間に設けられた支持部材に金属製ハニカムパネルを取り付けた状態を示す斜視図
【図１４】図１３（ロ）の要部の縦断面図
【符号の説明】
１構造体（大梁）２取付部（ファスナー）
2A 第１ファスナー部 2B 第２ファスナー部
2a,2b,2d 貫通孔３ハニカムコア
4,5 金属板６枠部材
6A 突出枠 6B 枠部材
6a 突出縁
７揚重用枠 7A 吸盤
８引っ張りブロック
９ワイヤー 10 固定式足場
11,12,13 ボルト 14 断熱ゴム
15 スペーサ 16,17 ナット
18 ボルト 19,20 ナット
21 ブレイススパー 22 板材
23 ボルト 24 ワイヤー
25 反力クランプ 26,27 ワイヤー
28 支持材 29,30 ワイヤー
31 押し縁 31A 押し片
31B 押しボルト 32 外側ゴムビート
32B 内側ゴムビート 33 枠材
34 支持部材
34A 弦材 34B 突っ張り材
35 ボルト 36,37 ナット
38 スペーサ 39,40 ビス
A,B,C 金属製ハニカムパネルＴ取付箇所

Claims

金属製のハニカムコアの表裏両面に平板状の金属板を接着剤により固定してなる金属ハニカムパネルを用い、この金属ハニカムパネルを、それのパネル面外方向から与える力により該パネル面が二次曲面を形成するように曲げたり捻じった状態で取付部材に取り付ける際に、前記金属ハニカムパネルにパネル面外方向から与える力として、既に所定の曲率に調整、固定され、かつ、上下方向乃至は左右方向で隣接配置されている金属製ハニカムパネルの枠部材間に金属製ハニカムパネルを嵌め込んだ後、押し縁等により直接、又はゴムビードを介して該金属製ハニカムパネルを枠部材に押し込んで曲げ加力を行うことを特徴とする金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付構法。
前記ハニカムコアの外形寸法を前記金属板の外形寸法よりも小さく形成し、前記ハニカムコアの外周面と金属板の外周縁裏面とで形成される隙間に枠部材を配置し、前記金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付及び該金属製ハニカムパネルの自重、長期積載荷重により、該金属製ハニカムパネルの金属板、枠部材、ハニカムコア、接着剤、取付部材等の各部材に発生する応力を各部材の長期許容応力以下とし、風圧、地震力、短期積載荷重により、前記各部材に更に付加して発生する応力を短期許容応力以下とする請求項１記載の金属製ハニカムパネルの強制曲げ取付構法。