JP5106032B2 - Alcパネル取付構造およびalcパネル取付方法 - Google Patents

Alcパネル取付構造およびalcパネル取付方法 Download PDF

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Description

本発明は、ALCパネル取付構造およびALCパネル取付方法に関し、さらに詳しくは、ビルや一般住宅の外壁や間仕切壁等に好適に用いられるALCパネルの取付構造およびALCパネル取付方法に関するものである。
ビルや一般住宅の外壁や間仕切壁等に使用されるALC(軽量気泡コンクリート)パネルの取付構造としては、例えば、特許文献1〜3に記載されているものが知られている。
特許文献1には、建物土台に固定されたL型アングル(係止部材)を介し、ALCパネルをボルトにより固定する取付構造が記載されている。この取付構造では、L型アングルを構成する水平板が建物土台に固定されており、この水平板より直角に起立形成された起立板がALCパネルの壁面に露出した状態で、ALCパネルがボルトにより固定されている。
また、特許文献2には、軸体が設けられた取付金具を建物土台に固定し、この軸体をALCパネルに形成された穴に挿通させることでALCパネルを固定する取付構造が記載されている。
さらに、特許文献3には、ALCパネルに埋設された長尺のナットに、長尺のアンカーボルトをALCパネルの下端小口面より突出させた状態で接続し、このアンカーボルトの突出した部分をモルタルにより固定することで、ALCパネルを建物土台に固定する取付構造が記載されている。
特開平10−169020号公報 特開平9−78596号公報 特開2004−339890号公報
しかし、これら特許文献1から3に記載のALCパネルの取付構造には、次のような問題があった。
特許文献1のような構成では、L型アングル、すなわち取付金具がALCパネルの壁面に露出することで美感が損なわれるため、石膏ボード等の内装材により取付金具を覆い隠す必要がある。また、取付金具が露出しているため、取付金具に防錆処理を施さなければならない。したがって、住宅等の施工コストが大幅に増加してしまうという問題があった。
これに対し、特許文献2のような構成によれば、取付金具がALCパネルの壁面に露出せず、取付金具による美感の損失という問題は生じない。ところが、ALCパネルと取付金具が緊結されていないため、取付耐力(取付強度)、特に耐衝撃性に劣るという問題があった。
また、特許文献3のような構成でも、取付金具は露出しないが、ALCパネルより突出したアンカーボルトをモルタルによって固定する構法であるため、施工効率が悪いだけでなく、地震等による揺れに対するALCパネルの層間変形に対する追従性能が低いという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、ALCパネルを建物土台に取り付けるための取付金具が外部に露出しないALCパネル取付構造、取付金具、およびALCパネルの施工方法を提供することにある。また、ALCパネルの取付耐力、層間変形に対する追従性能に優れたALCパネル取付構造、ALCパネル取付金具、およびALCパネルの施工方法を提供することにある。
上記課題を解決するために本発明に係るALCパネル取付構造は、ALCパネルを建物土台に固定させるための取付金具が、弾性変形可能に形成され、ALCパネルが載置される面である載置部と載置部の両端で曲げ加工された部分である側面部とを備え、載置部に対して両側面部がALCパネルの幅方向に配置されるようにALCパネルの下端小口面の幅方向中央部でALCパネルに予め埋設された埋設アンカーにボルトを介して係合されると共に、該取付金具の両側面部の端部が溶接により前記建物土台のパネル取付面に設けられる金属プレートに、前記ALCパネルの下端小口面の領域内において取付金具が外部にはみ出さないように固定されており、ALCパネルの下端がその小口面の幅方向中央部で該取付金具により1点のみで支持され、ALCパネルの取付耐力を確保して層間変形に対する追従性能に優れるようにしたことを要旨とする。
さらにこの場合、前記取付金具と前記ボルトの頭部との間、もしくは前記取付金具と前記ALCパネルとの間の少なくともいずれか一方には、前記取付金具側の面が断面円弧状に形成されたスペーサ部材が介在されていれば好適である。
また、前記取付金具は、断面コの字型もしくはロの字型に形成されていれば好ましい。
また、前記取付金具の前記ALCパネル側の面は、断面円弧状に形成されていれば好適である。
本発明に係るALCパネル取付構造によれば、ALCパネルと建物土台は、その下端小口面とパネル取付面との間に介在される取付金具によって接続されるが、この取付金具は、ALCパネルの下端小口面の領域内において外部にはみ出さないように固定されているため、取付金具がALCパネルの壁面に露出することがない。したがって、取付金具によって美感が損なわれたり、この取付金具を内装材により覆い隠す作業が必要なくなり、施工コストが増加してしまうということはない。
この場合、前記取付金具が弾性変形可能に形成されていれば、あるいは前記取付金具と前記ボルトの頭部との間、もしくは前記取付金具と前記ALCパネルとの間の少なくともいずれか一方に、前記取付金具側の面が断面円弧状に形成されたスペーサが介在されておれば、地震等による建物の揺れに対してALCパネルがスムーズにロッキングすることとなるため、ALCパネルの層間変形に対する追従性能に優れたALCパネル取付構造とすることができる。
また、前記取付金具を断面コの字型もしくはロの字型に形成することにより、取付金具の弾性変形性能を高いものとすることができる。
また、取付金具の前記ALCパネル側の面が断面円弧状に形成されていれば、地震等による揺れが生じた際、この円弧面に沿ってACLパネルがスムーズにロッキングすることとなるため、ALCパネルの層間変形に対する追従性能に優れたALCパネル取付構造とすることができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係るALC(軽量気泡コンクリート)パネル取付構造を説明するための斜視図であり、図2は、ALCパネルを建物土台に取り付けた状態の正面図(図2(a))および側面図(図2(b))である。図1および図2から分かるように、本実施形態に係るALCパネル取付構造1は、ALCパネル10が、建物土台20に取付金具30を介して取り付けられることで構成されている。
取付金具30は、金属板の両端を直角に曲げ加工することにより形成された断面コの字状の部材である。図3に取付金具30の外観斜視図を示す。以下、この取付金具30において、直角に曲げ加工された部分を側面部301,301といい、中央に貫通孔302aが形成された部分を載置部302という。
載置部302は、ALCパネル10が載置される面であり、載置部302にALCパネル10の下端小口面10aを当接させた状態で、取付金具30はALCパネル10に取り付けられている。また、側面部301,301の先端部は、建物土台20のパネル取付面20aに固定されている。
ここで、載置部302は、図2に示されるように、長手方向(ALCパネル10の幅方向)の寸法W1が、同方向におけるALCパネル10の下端小口面10aの寸法W2、および建物土台20のパネル取付面20aの寸法W3よりも小さくなるように構成されている。また、短手方向(ALCパネル10の奥行き方向)の寸法D1が、同方向におけるALCパネル10の下端小口面10aの寸法D2、および建物土台20のパネル取付面20aの寸法D3よりも小さくなるように構成されている。
一方、ALC(軽量気泡コンクリート)パネル10は、壁面が長方形をなし、その内部に補強鉄筋12が配設されることで構成されている。補強鉄筋12は、長手方向に延びる主筋12aと、幅方向に延びる副筋12bとを縦横に溶接してなる二つの枠体121,122を、スペーサ12cを架け渡して溶接することによりかご状に形成されたものである。
ALCパネル10の下方中央には、埋設アンカー14が配設されている。埋設アンカー14は、金属板の両端を直角に曲げ加工してなる本体部141と、内周面に雌ネジ部が形成されたアンカーナット142からなる。
本体部141の底面141aは、ALCパネル10の下端小口面10aと平行に位置する。その略中央には、後述する接続ボルト50が挿通可能な貫通孔(図示せず)が形成されている。埋設アンカー14は、この貫通孔の周囲にアンカーナット142が溶接により固定されることで形成されている。
このように構成される埋設アンカー14は、補強鉄筋12に溶接により固定される。ALCパネル10は、この補強鉄筋12が型枠内に収納され、そこに原料スラリーが注入されることで形成される。なお、この原料スラリー注入の際、原料スラリーがアンカーナット142の雌ネジ部に侵入しないようにするため、アンカーナット142にゴム栓等を被着することが望ましい。
ALCパネル10が取り付けられる建物土台20は、鉄筋22が配設されたコンクリート製の土台である。図2(b)に示されるように、建物土台20には、鉄製の埋込プレート24が鉄筋22に溶接固定されて設けられている。ここで、この埋込プレート24は、その上面と、建物土台20のパネル取付面20aが略同一の高さになるように配設されている。
なお、埋込プレート24の設置方法としては、このような鉄筋22に溶接固定する方法に限られない。例えば、埋設プレート24に脚部を設けておき、コンクリート打設直後にこの脚部をコンクリートに差し込むことによって埋込プレート24を建物土台20に固定してもよい。
次に、このように構成されるALCパネル取付構造1の施工方法について、一部上記説明と重複するが、図1〜図3を参照して以下説明する。なお、ALCパネル10を製造する工程としては、一般的に知られている製造工程を適用することができるため、その説明は省略する。
まず、取付金具30を接続ボルト50によりALCパネル10に固定する。具体的には、取付金具30の貫通孔302aに接続ボルト50を挿通し、埋設アンカー14のアンカーナット142に接続ボルト50を螺合することにより固定する(取付金具接続工程)。この際、取付金具30の載置部302を、ALCパネル10の下端小口面10aに当接させた状態で固定する。このように、接続ボルト50によって取付金具30を固定することで、取付金具30とALCパネル10との接続状態を強固なものとすることができる。
次いで、取付金具30が固定されたALCパネル10を建物土台20のパネル取付面20aに固定する。具体的には、建物土台20に固定された埋込プレート24に、取付金具30における側面部301,301の端部を溶接により固定する(取付金具溶接工程)。この溶接方法としては、周知のアーク溶接法等を適用することができる。
溶接完了後、防水のため、ALCパネル10と建物土台20間の隙間Sにシール材を充填する(シーリング工程)。好適なものとしては、ポリウレタン系、変成シリコーン系等のシール材が例示できる。
このように構成、施工されるALCパネル取付構造1において、取付金具30は、上述のような寸法に形成されているため、ALCパネル10および建物土台20に取付金具30を固定した際、取付金具30は、ALCパネル10の下端小口面10aの延長領域内において、外部にはみ出さないように取り付けられることとなる。すなわち、取付金具30は、ALCパネル10の壁面や建物土台20の側面に露出(突出)することがなく、外部より見えにくい状態で取り付けられることとなるから、その露出により、ALCパネル10取付時の美感が損なわれることはない。また、その結果、ALCパネル10の壁面に露出した取付金具30を、内装材(石膏ボード)等により覆い隠すといった作業が必要なくなるため、ALCパネル設置施工コストが増加してしまうのを抑えることができる。
また、取付金具30を構成する材料としては、ALCパネル10を支持することができる強度(剛性)が確保でき、かつALCパネル10の追従性能向上のため、弾性変形可能なものが選定されている。具体的には、板厚3〜7mmの鋼板が例示できる。入手しやすさを考慮すれば、規格品である板厚3.2mm、4.5mm、6mmの鋼板が好適である。
このように取付金具30が弾性変形可能な材料により形成されていれば、地震等による揺れが発生した場合、ALCパネル10は、その揺れにスムーズに追従(ロッキング)することができる(地震等により建物全体が揺れると、その揺れにALCパネル10が追従しなければ、揺れによって生じた慣性力に耐えきれず、ALCパネル10が破壊、脱落してしまう恐れがある)。つまり、本実施形態に係るALCパネル取付構造1では、ALCパネル10を据え付けるための取付金具30が弾性変形可能なため、ALCパネル10は、優れた層間変形に対する追従性能を備える。
ここで、例えば、ALCパネル10のサイズが、3500mm(高さ;H2)×600mm(幅;W2)×100mm(奥行き;D2)で、重量が136kgの場合、取付金具30(載置部302)の幅(長手)方向寸法W1は、50mm〜150mmの範囲にあることが好ましい。さらに好ましくは、60〜80mmの範囲である。また、奥行き(短手)方向の寸法D1は、40mm〜80mmの範囲にあることが好ましい。さらに好ましくは、50mm〜70mmである。この寸法値は、ALCパネル10を支持するための最低限必要な大きさ、強度を確保しつつ、地震等による揺れに対して、スムーズにALCパネル10がロッキングするようにするため、そのロッキング動作が取付金具30により妨げられないようにすることを考慮した値である。
このように、取付金具30が弾性変形可能に形成され、かつ、ALCパネル10のロッキング動作が妨げられない寸法に形成されていれば、ALCパネル10の層間変形に対する追従性能に優れたALCパネル取付構造1とすることができる。
また、本実施形態において、取付金具30の高さ寸法(側面部301,301の寸法)H1は、上記取付金具溶接工程の作業性およびシーリング工程の施工性を考慮して設定されている。つまり、ALCパネル10と建物土台20間の隙間Sが小さすぎると、取付金具30と埋込プレート24との溶接作業の作業性が著しく低下する一方、隙間Sが大きすぎると、シーリング作業の施工性が低下し、ALCパネル10と建物土台20間の防水性が大きく低下してしまうという点を考慮した寸法に設定されている。
したがって、この点を考慮すると、取付金具30の高さ寸法H1は、15mmから30mmの範囲にあることが好ましい。さらに好ましくは25mm程度である。このような寸法とすることで、取付金具溶接工程における良好な作業性、およびシーリング工程における良好な施工性を確保することができる。
次に、本発明の第二の実施形態に係るALCパネル取付構造2について説明する。図4は、このALCパネル取付構造2を説明するための拡大図である。なお、以下の説明において、上記第一の実施形態と同一の構成部品については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態に係るALCパネル取付構造2は、ALCパネル10への取付金具30の固定方法が上記第一の実施形態と異なる。具体的には、取付金具30と、この取付金具30をALCパネル10に取り付けるための接続ボルト50の頭部50aとの間にスペーサ55が介在されてなる。
スペーサ55は、その中央に接続ボルト50が挿通可能な貫通孔55aが形成された金属製、あるいは硬質ゴム製の板材である。図4から分かるように、スペーサ55の一方の面は、その断面が円弧形状になるよう形成されている(以下、この円弧形状に形成された面をR面551という。)。スペーサ55は、R面551を取付金具30に当接させた状態で、取付金具30と共にALCパネル10に固定されている。
このようなスペーサ55を取付金具30と接続ボルト50の頭部50aとの間に介在させることで、スペーサ55を用いない場合と比較し、建物に揺れが生じた場合におけるALCパネル10の層間変形に対する追従性能を向上させることができる。
具体的には、スペーサ55を介在させていない場合、取付金具30の載置部302は、接続ボルト50の頭部50aとALCパネル10との間で締め付けられるため、建物の揺れに対するALCパネル10の層間変形に対する追従性能は低い。これに対し、スペーサ55を介在させると、載置部302はスペーサ55のR面551と当接しているため、ALCパネル10は、スペーサ55のR面551に沿って揺れることが可能となる。その結果、ALCパネル10の追従性能は、スペーサ55を介在させていない場合と比して向上する。
このように、スペーサ55を取付金具30と接続ボルト50の頭部50aとの間に介在させることで、建物に地震等による揺れが生じた場合、この揺れにALCパネル10をスムーズにロッキングさせることができるため、ALCパネル10の層間変形に対する追従性能を向上させることができる。
なお、本実施形態では、ALCパネル10の大きさ、重量や、ALCパネル10が設置される建物の階層、取付金具60を形成する材質、取付金具の大きさ等を考慮して、スペーサ55のR面551の曲率が決定される。
また、本実施形態では、スペーサ55を取付金具30と接続ボルト50の頭部50aとの間に介在させることを説明したが、変形例として、図5(a)に示されるように、スペーサ55を取付金具30とALCパネル10との間に介在させても同様の効果が期待できる。
また、図5(b)に示されるように、スペーサ55を取付金具30と接続ボルト50の頭部50aとの間、および取付金具30とALCパネル10との間に介在させれば、一枚のスペーサ55を介在させた場合よりも、さらにALCパネル10の層間変形に対する追従性能を向上させることができる。
また、本実施形態においても、載置部302は、長手方向(ALCパネル10の幅方向)の寸法W1が、同方向におけるALCパネル10の下端小口面10aの寸法W2、および建物土台20のパネル取付面20aの寸法W3よりも小さくなるように構成されている。また、短手方向(ALCパネル10の奥行き方向)の寸法D1が、同方向におけるALCパネル10の下端小口面10aの寸法D2、および建物土台20のパネル取付面20aの寸法D3よりも小さくなるように構成されている。
したがって、ALCパネル10に取付金具30を取り付けた際、取付金具30は、ALCパネル10の壁面や建物土台20の側面にはみ出る(露出する)ことがなく、ALCパネル10取付時の美感が損なわれたり、露出した取付金具30を覆い隠すために、施工コストが増加してしまうことを抑えることができる。
なお、本実施形態に係るALCパネル取付構造2の施工方法は、上記第一の実施形態と同様に、取付金具接続工程、取付金具溶接工程、およびシーリング工程からなる。このうち、取付金具接続工程において、スペーサ55に接続ボルト50を挿通させて、取付金具30をALCパネル10に固定する以外は上記第一の実施形態と全く同一である。
次に、本発明の第三の実施形態に係るALCパネル取付構造3について説明する。図6は、このALCパネル取付構造3を説明するための拡大図である。なお、以下の説明において、上記第一の実施形態と同一の構成部品については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態に係るALCパネル取付構造3は、ALCパネル10を建物土台20に固定するための取付金具60の形状が上記第一および第二の実施形態と異なる。
取付金具60は、金属板の両端が曲げ加工されることにより形成された部材であり、ALCパネル10が載置される部分である載置部602の断面が円弧形状に形成されている。
このように、取付金具60のALCパネル10との当接面が円弧形状に形成されていれば、地震等による揺れが生じた際、ALCパネル10は、載置部602の円弧面に沿って動くことが可能なため、ALCパネル10のロッキングがスムーズになされる。つまり、建物の揺れに対するALCパネル10の層間変形に対する追従性能を向上させることができる。
なお、本実施形態では、ALCパネル10の大きさ、重量や、ALCパネル10が設置される建物の階層、取付金具60を形成する材質、取付金具の大きさ等を考慮して、載置部602の円弧部分の曲率が決定される。
また、本実施形態においても、載置部302は、長手方向(ALCパネル10の幅方向)の寸法W1が、同方向におけるALCパネル10の下端小口面10aの寸法W2、および建物土台20のパネル取付面20aの寸法W3よりも小さくなるように構成されている。また、短手方向(ALCパネル10の奥行き方向)の寸法D1が、同方向におけるALCパネル10の下端小口面10aの寸法D2、および建物土台20のパネル取付面20aの寸法D3よりも小さくなるように構成されている。
したがって、ALCパネル10に取付金具30を取り付けた際、取付金具30は、ALCパネル10の壁面や建物土台20の側面にはみ出る(露出する)ことがなく、ALCパネル10取付時の美感が損なわれたり、露出した取付金具30を覆い隠すために、施工コストが増加してしまうことを抑えることができる。
なお、本実施形態に係るALCパネル取付構造3の施工方法は、取付金具接続工程、取付金具溶接工程、およびシーリング工程からなる上記第一の実施形態と同一である。
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。
例えば、上記実施形態において、取付金具30は、その断面がコの字状に形成されたものであることを説明したが、このような形状に限定されるわけではなく、例えば、断面がロの字型に形成されたものであってもよい。
また、ALCパネル10内に設けられる埋設アンカー14の構成は、上記実施形態に記載のものに限定されるわけではなく、取付金具30(60)を固定するための接続ボルト50が螺合可能な雌ネジ部が形成された部材を備えるものであればよい。
同様に、建物土台20に埋設される埋込プレート24の構成も、上記実施形態に記載のものに限定されるわけではなく、取付金具30(60)を溶接固定することで、ALCパネル10を建物土台20に立設することができる構成であればよい。
本発明の実施の形態(第一の実施形態)に係るALCパネル取付構造を説明するための斜視図である。 図2(a)は、ALCパネルを建物土台に取り付けた状態の正面図であり、図2(b)はその側面図である。 図1および図2に示したALCパネル取付構造に用いられる取付金具の外観斜視図である。 本発明の第二の実施形態に係るALCパネル取付構造を説明するための拡大図である。 図4に示した本発明の第二の実施形態に係るALCパネル取付構造の変形例を説明するための拡大図であり、図5(a)は、スペーサを取付金具とALCパネルとの間に介在させた状態、図5(b)は、スペーサを取付金具と接続ボルトの頭部との間および取付金具とALCパネルとの間に介在させた状態である。 本発明の第三の実施形態に係るALCパネル取付構造を説明するための拡大図である。
符号の説明
10 ALCパネル
10a 下端小口面
14 埋設アンカー
20 建物土台
20a パネル取付面
24 埋込プレート
30 取付金具(第一および第二の実施形態)
50 接続ボルト
50a (接続ボルトの)頭部
55 スペーサ
60 取付金具(第三の実施形態)

Claims (6)

  1. ALCパネルを建物土台に固定させるための取付金具が、弾性変形可能に形成され、ALCパネルが載置される面である載置部と載置部の両端で曲げ加工された部分である側面部とを備え、載置部に対して両側面部がALCパネルの幅方向に配置されるようにALCパネルの下端小口面の幅方向中央部でALCパネルに予め埋設された埋設アンカーにボルトを介して係合されると共に、該取付金具の両側面部の端部が溶接により前記建物土台のパネル取付面に設けられる金属プレートに、前記ALCパネルの下端小口面の領域内において取付金具が外部にはみ出さないように固定されており、ALCパネルの下端がその小口面の幅方向中央部で該取付金具により1点のみで支持され、ALCパネルの取付耐力を確保して層間変形に対する追従性能に優れるようにしたことを特徴とするALCパネル取付構造。
  2. 前記取付金具は、断面コの字型もしくはロの字型に形成されていることを特徴とする請求項に記載のALCパネル取付構造。
  3. 前記取付金具と前記ボルトの頭部との間、もしくは前記取付金具と前記ALCパネルとの間の少なくともいずれか一方には、前記取付金具側の面が断面円弧状に形成されたスペーサ部材が介在されていることを特徴とする請求項1または2に記載のALCパネル取付構造。
  4. 前記取付金具の高さが15〜30mmの範囲にあることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のALCパネル取付構造。
  5. 前記取付金具の前記ALCパネル側の面は、断面円弧状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のALCパネル取付構造。
  6. 弾性変形可能に形成され、ALCパネルが載置される面である載置部と載置部の両端で曲げ加工された部分である側面部とを備えた取付金具を、載置部に対して両側面部がALCパネルの幅方向に配置されるようにALCパネルの下端小口面の幅方向中央部でALCパネルに予め埋設された埋設アンカーにボルトを介して係合させた後、該取付金具の両側面部の端部を溶接により、前記建物土台のパネル取付面に設けられる金属プレートに、前記ALCパネルの下端小口面の領域内において取付金具が外部にはみ出さないように固定して、ALCパネルの下端をその小口面の幅方向中央部で該取付金具により1点のみで支持し、ALCパネルの取付耐力を確保して層間変形に対する追従性能に優れるようにしたことを特徴とするALCパネル取付方法。
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