JP5199856B2

JP5199856B2 - 外壁パネルの取付構造

Info

Publication number: JP5199856B2
Application number: JP2008321703A
Authority: JP
Inventors: 吉大細田; 耕平山本
Original assignee: Nozawa Corp
Current assignee: Nozawa Corp
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2028-12-18
Also published as: JP2010144383A

Description

本発明は、押出成形セメント板、ＡＬＣ（Autoclaved Lightweight aerated Concrete）パネルなどの外壁パネルを建物の躯体に取り付けるための取付金具に関するものであり、特に取付金具の耐力を向上するとともに、下地材への溶接を容易に行なうことが可能な取付金具を用いた外壁パネルの取付構造に関するものである。

押出成形セメント板や軽量気泡コンクリートを用いた外壁パネルでは、建物の躯体に下地材を取り付け、外壁パネルに取り付けられた取付金具を介して外壁パネルを下地材に取り付けている。例えば、押出成形セメント板を外壁パネルに用いる場合は、図７に示すように、外壁パネル５１の四隅に取付金具５２を取り付けるとともに、建物の躯体に取り付けられた下地材５３に取付金具５２を係合させ、この状態で下地材５３に取付金具５２を溶接して溶接部５４を形成することにより、外壁パネル５１を取り付けている。下地材５３と外壁パネル５１の間（隙間部分）にはパッキング材５６が介装されている。

一般に、外壁パネルが用いられる部位は、建物の低層から高層にまで及ぶ。建物の高層の部位に外壁パネルを取り付ける場合は、低層の部位に取り付ける場合よりも、取付金具に高い強度が要求される。このため、高層用の取付金具では、例えば、低層用の取付金具より肉厚を厚くして高い強度を確保する必要がある。

ただし、取付金具の肉厚を厚くすると、次のような不具合が生じる。即ち、取付金具を構成する鋼材の使用量が増えるため、取付金具の価格が高くなる。また、取付金具の重量が増えるため、運搬や施工時の作業負担が増える。さらに、施工現場では、施工部位の高低に応じて、肉厚が異なる取付金具が混在することになる。このため、外壁パネルに取付金具を取り付けるときに、例えば、高層の外壁パネルに低層用の取付金具を誤って取り付けてしまうなどの作業ミスが起こる可能性がある。

そこで、特許文献１には、図８に示すような構造の取付金具６１が記載されている。図示した取付金具６１は、取付部６２と、一対の折り曲げ部６３と、各々の折り曲げ部６３から延在する延長部６４とから構成されている。この取付金具６１では、取付部６２にボルト締結用の長孔６５が設けられた構造になっており、金具の両縁部を折り曲げることで金具全体の耐力（強度）を向上させている。

特開平０９−１４４１８６号公報

ところで、上記取付金具６１を建物の躯体に固定するにあたって、一方の延長部６４を下地材６６に溶接して溶接部６７を形成した場合に、次のような不具合が生じる恐れがある。即ち、長孔６５のボルト締結位置と、溶接部６７の重心位置が、取付金具６１の短手方向（図８の左右方向）にずれた状態となる。このため、建物の躯体の変形に追従して外壁が変形する、いわゆる層間変位時に、長孔６５のボルト締結位置に作用する矢印方向の力Ｆが、ボルト締結位置を力点、溶接部６７を作用点として、当該溶接部６７に集中的に加わる。その結果、溶接部６７が破断する恐れがある。溶接部６７が破断すると、取付金具６１の延長部６４が上向きに取り付けられた箇所では、取付金具６１がボルト締結位置を中心に回転し、下地材６６から取付金具６１が外れる恐れがある。さらに、それが原因で外壁パネルの脱落を招く恐れがある。

また、こうした問題を避けるために、両方の延長部６４を下地材６６に溶接して固定する場合は、次のような不具合が生じる。即ち、溶接を行なう作業者から見て、一方の延長部６４は左手側に存在し、他方の延長部６４は右手側に存在する。このため、左右別々に溶接する必要があるうえ、左手側の延長部６４を溶接する場合と右手側の延長部６４を溶接する場合で、作業姿勢を変える必要がある。さらに、各々の延長部６４を溶接する場合は、溶接対象部位で下から上に向かって、又は上から下に向かって溶接作業を縦方向に進める必要がある。このため、溶接の作業性が悪くなる。したがって、一方の延長部６４だけを溶接する場合に比較して、溶接の手間が大幅に増えてしまう。また、溶接後の確認の手間も増えてしまう。

本発明に係る外壁パネルの取付構造は、外壁パネルのパネル面にボルトの締結力で押し付けられる当接面を有するとともに、前記当接面内にボルト締結用の長孔が設けられた取付部と、前記長孔の短軸方向で前記取付部の両側縁から前記当接面と反対側に折れ曲がった状態で形成されるとともに、前記長孔の長軸方向で前記取付部の一端から延在する延長部を一体に有する一対の折り曲げ部と、前記一対の折り曲げ部の前記延長部同士を連結する状態で前記長孔の短軸方向に架け渡された連結部とを備える外壁パネルの取付金具を用いて、前記外壁パネルのパネル面に前記当接面を接触させた状態で、前記取付部をボルトとナットで前記外壁パネルに締結固定することにより、前記外壁パネルに前記取付金具を取り付けるとともに、前記一対の折り曲げ部の各延長部を建物の躯体に設けられた下地材に係合させた状態で、前記連結部を前記下地材に溶接してなり、更に、上下方向で隣り合う２つの外壁パネルのうち、上側の外壁パネルの下端部に前記延長部を下向きにして第１の取付金具を取り付けるとともに、下側の外壁パネルの上端部に前記延長部を上向きにして第２の取付金具を取り付けておき、前記第１の取付金具の連結部と前記第２の取付金具の連結部とを、前記下地材に対して上下方向の同じ側を溶接してなることを特徴とするものである。

本発明に係る外壁パネルの取付構造においては、取付部の両側に折り曲げ部を形成したリブ構造を採用しているため、金具全体の強度や耐力が高まる。また、一対の折り曲げ部から延在する延長部同士を連結部で連結し、この連結部を下地材への溶接に利用することにより、溶接作業が容易になる。さらに、長孔のボルト締結位置と溶接部の重心位置とを、長孔の短軸方向で一致させることが可能となる。また、層間変位時にボルト締結位置に作用する力が、取付金具の溶接部に対して回転方向の力となって作用することがない。

本発明によれば、外壁パネルの取り付けに用いられる取付金具の耐力を高めたうえで、下地材に取付金具を溶接する作業を効率良く容易に行なうことができる。また、層間変位時の溶接部の破損を防止して安全性を高めることができる。

以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は以下に記述する実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

＜外壁パネルの取付金具＞
図１は本発明の実施の形態に係る外壁パネルの取付構造に使用される外壁パネルの取付金具の構成例を示す斜視図である。図示した取付金具１は、外壁パネルを建物の躯体に取り付ける場合に用いられるものである。取付金具１は、大きくは、取付部２と、一対の折り曲げ部３と、連結部４とを備えた構造になっている。

取付部２は、正面視長方形（正方形でも可）の平らな板状に形成されている。ここでは、説明の便宜上、取付部２の短手方向をＸ方向と定義し、取付部２の長手方向をＹ方向と定義する。また、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向と定義する。取付部２の中央部には長孔５が設けられている。長孔５は、図示しないボルトとナットを用いて取付金具１を外壁パネルに取り付けるにあたって、取付部２にボルトを挿通するために設けられたものである。ボルトを挿通する位置は、長孔５の長軸方向に調整可能となっている。長孔５の短軸方向はＸ方向に一致し、長孔５の長軸方向はＹ方向に一致している。長孔５の寸法は、外壁パネルの層間変位時の変位量を吸収し得る寸法に設定することが望ましい。取付部２の一方の面は、上記ボルトの締結力で外壁パネルのパネル面に押し付けられる当接面６となっている。

一対の折り曲げ部３は、Ｘ方向で取付部２の両側縁から当接面６と反対側に折れ曲がった状態で形成されている。取付部２と各々の折り曲げ部３とのなす角度は、９０度（直角）又はそれに近い角度（±５度以内）に設定されている。各々の折り曲げ部３は、取付部２と同様の厚みを有する平らな板状に形成されている。各々の折り曲げ部３の寸法は、所定の取付耐力が得られるように設定することが望ましい。

各々の折り曲げ部３は、互いに共通の形状（構造）をもって形成されている。即ち、各々の折り曲げ部３は、傾斜面７を有している。折り曲げ部３のＹ方向の一端部は、Ｚ方向で取付部２と同じ位置レベルに配置され、そこから上記傾斜面７が折り曲げ部３のＹ方向の他端側に向かって一定の勾配で立ち上がっている。また、各々の折り曲げ部３は、取付部２のＹ方向の他端部から垂直に立ち上がる立ち上がり部８を有している。図１においては、立ち上がり部８がＺ方向に垂直に立ち上がっているが、これに限らず、後述する下地材との接触面（１１）を確保し得る範囲で傾斜した構造でもよい。また、各々の折り曲げ部３は傾斜面７をもたない構造であってもよい。

一対の折り曲げ部３には、それぞれ延長部９が一体に形成されている。延長部９は、折り曲げ部３の立ち上がり部８からＹ方向に延在する状態で形成されている。延長部９は、取付部２の端部よりもＹ方向の一方側（長孔５から遠ざかる側）に延在している。延長部の長さは、図示しない下地材と係合するために必要な長さ相当分に設定することが望ましい。延長部９は、Ｚ方向から見て、取付部２とＹ方向で隣接する位置関係に配置されている。折り曲げ部３の延長部９を除いた部分の形状は、Ｘ方向から見て、略三角形（略直角三角形）に形成されている。

連結部４は、Ｘ方向と平行に配置されている。連結部４は、四角い棒状に形成されている。連結部４の一端部は、一方の折り曲げ部３の延長部９に接続され、連結部４の他端部は、他方の折り曲げ部３の延長部９に接続されている。連結部４の一面１０は、延長部９の一面１１と面一に配置されている。また、連結部４の一面１０は、取付部２の当接面６からＺ方向に所定量だけずれた状態に配置されている。この場合の所定量は、立ち上がり部８の立ち上がり寸法に相当する量となっている。立ち上がり部８の立ち上がり寸法は、外壁パネルのパネル面と下地材の金具溶接面との位置関係に応じて設定されるものである。

連結部４は、延長部９の長手方向（Ｙ方向）で、取付部２との間に空間部１２を介在した位置に配置されている。Ｙ方向における連結部４の位置は、延長部９の長さの範囲内であれば任意に設定可能であるが、特に下地材と容易に溶接できる位置に設定することが望ましい。

上記の取付金具１は、例えば、次のような製造方法によって得られるものである。まず、平板状の鋼材から取付金具１の形状に合わせて鋼材の一部を抜型で打ち抜くことにより、長孔５が設けられた取付金具１の素材を得る。この段階では、取付部２と一対の折り曲げ部３が平らな板状になっている。また、一対の折り曲げ部３には、連結部４を長さ方向で二分したかたちの半体がつながった状態となる。次に、折り曲げを伴うプレス加工によって一対の折り曲げ部３と連結部４の半体をそれぞれ折り曲げる。このとき、連結部４の半体同士が突き合った状態となるため、この突き合わせ部分を溶接等で接合することにより、上記の取付金具１が得られる。

＜外壁パネルの取付構造＞
次に、上記構成からなる取付金具１を用いた外壁パネルの取付構造について説明する。ここでは、外壁パネルの一例として押出成形セメント板を用いることとするが、本発明はこれに限らず、ＡＬＣパネルや他のパネルを用いてもよい。

まず、押出成形セメントからなる外壁パネルには、取付金具１を取り付けるための貫通孔が設けられている。この貫通孔は、中空構造をなす外壁パネルの裏面側と中空部とを貫通する状態で形成されている。外壁パネルの裏面とは、建物の内側（躯体側）を向いて配置される面をいう。

図２は本発明の実施の形態に係る外壁パネルの取付構造の一例を示す断面図であり、図３はその斜視図である。取付金具１の当接面６（図１参照）は、当該取付金具１の長孔５の中央部を外壁パネル（押出成形セメント板）２１の貫通孔に位置合わせした状態、外壁パネル２１のパネル面（裏面）２２に押し当てられている。そして、その状態で取付金具１の長孔５と外壁パネル２１の貫通孔とにボルト２３が挿通されている。ボルト２３の雄ねじ部分には発泡体２４とナット２５が装着されている。そして、ボルト２３とナット２５で取付部２を外壁パネル２１に締結固定することにより、外壁パネル２１に取付金具１が取り付けられている。

このような取付構造をもって取付金具１は外壁パネル２１の少なくとも四隅に１個ずつ取り付けられている。このため、１枚の外壁パネル２１につき、少なくとも４個ずつ取付金具１が取り付けられることになる。外壁パネル２１の四隅に取り付けられる４個の取付金具１のうち、２個の取付金具１は、外壁パネル２１の上端部の左右に振り分けて配置され、他の２個の取付金具１は、外壁パネル２１の下端部の左右に振り分けて配置されている。また、外壁パネル２１の上端部に配置された取付金具１は、一対の延長部９を上向きにして外壁パネル２１に取り付けられ、外壁パネル２１の下端部に配置された取付金具１は、一対の延長部９を下向きにして外壁パネル２１に取り付けられている。

一方、建物の躯体には下地材３１が取り付けられている。下地材３１は、建物の躯体に外壁パネル２１を取り付けるための下地として取り付けられる部材である。下地材３１と外壁パネル２１の間（隙間部分）にはパッキング材２６が介装されている。下地材３１としては、一般に鋼材（アングル）が用いられているが、強度的に問題なければ、特に鋼材に限定されるものではない。下地材３１は、上下方向（鉛直方向）で隣り合う外壁パネル２１の上下の突き合わせ部分に水平に配置されている。下地材３１は、上片３２、下片３３及び中間片３４からなるＴ字形構造を有している。上片３２は中間片３４と直角をなして上向きに配置され、下片３３は中間片３４と直角をなして下向きに配置されている。また、上片３２と下片３３は、互いに同一平面を形成するように縦向きに配置されている。中間片３４は、上下方向で隣り合う外壁パネル２１の間に介装する状態で横向きに配置されている。なお、下地材としては、Ｔ字型のものに限らず、例えば、Ｌ字型のものを用いてもよい。

ここで、上下方向で隣り合う２つの外壁パネル２１に着目すると、上側の外壁パネル２１の下端部に取り付けられた取付金具１の各延長部９は、下地材３１の上片３２に引っ掛けるように係合されている。また、下側の外壁パネル２１の上端部に取り付けられた取付金具１の各延長部９は、下地材３１の下片３３に引っ掛けるように係合されている。

また、上側の取付パネル３１の下端部に取り付けられた取付金具１の各延長部９の一面１１と連結部４の一面１０は、共に下地材３１の上片３２の片面に当接し、この状態で連結部４の上側が、当該連結部４の長さ方向のほぼ全長にわたって下地材３１の上片３２に溶接されている。また、下側の取付パネル３１の上端部に取り付けられた取付金具１の各延長部９の一面１１と連結部４の一面１０は、共に下地材３１の下片３３の片面に当接し、この状態で連結部４の上側が、当該連結部４の長さ方向のほぼ全域にわたって下地材３１の下片３３に溶接されている。

この場合、上側の取付パネル３１の下端部に取り付けられた取付金具１の延長部９と、下側の取付パネル３１の上端部に取り付けられた取付金具１の延長部９とは、上下方向で互いに向かい合わせた状態で配置されている。また、図４及び図５に示すように、下地材３１を挟んで上下に向かい合う二つの取付金具１は、当該下地材３１に対して、上下方向の同じ側（本形態例では上側）をそれぞれ溶接部３５として溶接されている。溶接部３５は、連結部４の長さ方向の中間位置から左右均等な長さ（範囲）で形成されている。

このような外壁パネルの取付構造においては、ボルト２３とナット２５を用いて外壁パネル２１に取り付けられた取付金具１の取付部２と連結部４との間に空間部１２が介在し、この空間部１２に下地材３１（上片３２、下片３３）を挿し込むかたちで、連結部４を下地材３１に溶接した構造になっている。かかる構造では、取付部２に設けられた長孔５の長軸方向の延長線上に、当該延長線に交差（直交）する向きで連結部４が架け渡されるとともに、当該連結部４の長さ方向のほぼ全域にわたって溶接部３５が存在している。このため、層間変位時には、図６示すように、長孔５のボルト締結位置に作用する矢印方向の力Ｆが、溶接部３５全体に均一に分散したかたちで加わる。また、長孔５のボルト締結位置と溶接部３５の重心位置が、長孔５の短軸方向（取付金具１の短手方向）で一致した状態となる。このため、溶接部３５に対して上記の力Ｆが回転方向の力となって作用することがない。したがって、溶接部３５の破断を有効に防止することが可能となる。

また、外壁パネル２１に取り付けられた取付金具１の連結部４は、一対の延長部９の間に水平な向きで配置されているため、溶接作業を横方向に進めることができる。このため、縦方向に溶接作業を進める場合に比較して、溶接の作業性を向上させることができる。

さらに、下地材３１を間に挟んで上下に向かい合う二つの取付金具１のうち、上側の取付金具１の連結部４と下側の取付金具１の連結部４とを、下地材３１に対して上下方向の同じ側を溶接している。このため、作業場所や作業姿勢を変えることなく、上下二つの取付金具１を下地材３１に溶接することができる。また、取付金具１の向き（上向き、下向き）にかかわらず、各々の取付金具１の連結部４を同じ作業姿勢で同じ方向（水平方向）に溶接することができる。このため、施工現場で取付金具１の溶接の向きを統一することができる。

本発明の実施の形態に係る外壁パネルの取付構造に使用される外壁パネルの取付金具の構成例を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る外壁パネルの取付構造の一例を示す断面図である。本発明の実施の形態に係る外壁パネルの取付構造の一例を示す斜視図である。取付金具の溶接部を説明する図である。取付金具の配置例を示す図である。層間変位時の力の作用を説明する図である。従来技術の一例を説明する図である。従来技術の他の例を説明する図である。

１…取付金具、２…取付部、３…折り曲げ部、４…連結部、５…長孔、６…当接面、２１…外壁パネル、２２…パネル面、２６…パッキング材、下地材３１、溶接部３５

Claims

外壁パネルのパネル面にボルトの締結力で押し付けられる当接面を有するとともに、前記当接面内にボルト締結用の長孔が設けられた取付部と、
前記長孔の短軸方向で前記取付部の両側縁から前記当接面と反対側に折れ曲がった状態で形成されるとともに、前記長孔の長軸方向で前記取付部の一端から延在する延長部を一体に有する一対の折り曲げ部と、
前記一対の折り曲げ部の前記延長部同士を連結する状態で前記長孔の短軸方向に架け渡された連結部とを備える外壁パネルの取付金具を用いて、
前記外壁パネルのパネル面に前記当接面を接触させた状態で、前記取付部をボルトとナットで前記外壁パネルに締結固定することにより、前記外壁パネルに前記取付金具を取り付けるとともに、
前記一対の折り曲げ部の各延長部を建物の躯体に設けられた下地材に係合させた状態で、前記連結部を前記下地材に溶接してなり、更に、
上下方向で隣り合う２つの外壁パネルのうち、上側の外壁パネルの下端部に前記延長部を下向きにして第１の取付金具を取り付けるとともに、下側の外壁パネルの上端部に前記延長部を上向きにして第２の取付金具を取り付けておき、
前記第１の取付金具の連結部と前記第２の取付金具の連結部とを、前記下地材に対して上下方向の同じ側を溶接してなることを特徴とする外壁パネルの取付構造。