JP5659039B2 - パネルの連結構造 - Google Patents

Description

本発明は防火性能、耐火性能を必要とする建築、構築物の屋根下地材として使用でき、かつ軽量で、強度の高いパネルの連結構造に関するものである。

建築、構築物の外壁材、屋根材として、金属板材間に合成樹脂発泡体を形成し一体化したパネルは数多く上市され、その断熱性を利用してフラットな屋根を形成する断熱下地として使用されるものが上市されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２６２６９８号公報

特許文献１は「フラット屋根」に係る発明であり、断熱性能を要求する屋根構造において、梁の上に直接断熱パネルを施工することで、従来の折板の下地施工工程を省略し、施工性を高く出来るというものであった。しかしながら、この種フラット屋根により施工される屋根には、断熱パネルの接続（嵌合）方法に依存する強度の問題から断熱パネルを取り付ける梁の間隔が制限され、広くとることが出来なかった。また、火災時においては嵌合部分からの外れ、といった問題があった。さらに、断熱パネル上に形成した防水シートは、各種方法により接着されているが、断熱パネルと防水シートの接着強度が未だ弱く、強風時に防水シートがはがされることがあった。

本発明はこのような欠点を解決するために、芯材を表面材と裏面材とでサンドイッチしたパネルを雄雌嵌合して連結した構造において、隣接するパネルの表面材と裏面材とを連結具でつなぐと共に、連結具の先端が、パネルにおける雌下縁裏面の芯材内に存在する状態とし、さらに、合成樹脂材よりなる層を少なくとも表面に形成した水平面状の接着片と、接着片の一端を下方に垂下して支持片を形成した長尺状の連結下地を、パネル間の嵌合部に支持片を挿入してパネル上に連結下地を固定したパネルの連結構造を提供するものである。

本発明に係るパネルの連結構造によれば、隣接するパネルの表面材と裏面材とを連結具でつなぐと共に、合成樹脂材よりなる層を少なくとも表面に形成した長尺状の連結下地をパネル間の嵌合部に形成することにより、（１）合成樹脂製材料よりなる層が、パネル（断熱層）と防水シート（防水層）間の接着性を強化し、強風時などに防水シートがはがれるのを防止出来る。（２）隣接するパネル同士が一体化されて屋根面全体が１枚のパネルのようになって強度が向上し、下地となる梁の間隔を従来に比して広く取れてコストが低く、施工性が高く、かつ工期が短縮出来る。（３）パネルの連結後は重量物を載置しても、たわみが少なくなり、例えば工事用の機械を走行させてもパネル自体の割れ、折れなどの破損がほとんど無くなる。（４）壁用に使用される一般的なパネルでもフラット屋根に使用出来る。などの特徴、効果がある。

本発明に係るパネルの連結構造の代表的一例を示す説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造の施工状態説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造の施工状態説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造の施工状態説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造の施工状態説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造の施工状態説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造の施工状態説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造の代表的一例を示す説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造に使用するパネルの代表的一例を示す説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造に使用する連結下地の代表的一例を示す説明図である。 本発明に係るパネルの連結構造を示す平面図である。 本発明に係るパネルの連結構造を示す平面図である。 本発明に係るパネルの連結構造のその他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るパネルの連結構造に使用するパネルのその他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るパネルの連結構造に使用するパネルのその他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るパネルの連結構造のその他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るパネルの連結構造に使用する連結下地のその他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るパネルの連結構造のその他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るパネルの連結構造のその他の実施例を示す断面図である。 本発明に係るパネルの連結構造のその他の実施例を示す断面図である。

以下に図面を用いて本発明に係るパネルの連結構造について詳細に説明する。図１〜図８は本発明に係るパネルの連結構造の施工状態を示す説明図、図９（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るパネルの連結構造に使用するパネルＡを示す説明図である。図中、αは下地、βはパネルＡを下地αに固定するためのスクリュービスなどの固定具、γはパネルＡ同士を連結するスクリュービスなどの連結具を示している。なお、図１〜図８は図１２の点線で囲んだ部分を拡大して示した部分拡大斜視図と部分拡大断面図である。

下地αは梁または母屋よりなる屋根下地材となるもので、図では角パイプを使用した下地αを示してある。勿論、Ｃ形鋼などを使用しても良いものであり、耐火性の向上のために繊維混入珪酸カルシウム板などで周りを囲って形成した下地αとすることも可能である。

パネルＡの全体形状の一例としては図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、長尺で金属製の薄板からなる表面材１と裏面材２間に芯材３をサンドイッチし、図では幅方向の下端に形成した雄型連結部４、上端に形成した雌型連結部５とから形成したものである。なお、Ｐはパッキング材で、防水性、気密性を向上させるが、特に耐火性を向上させる場合にはグラファイト混入ロックウールなど耐火性を有するパッキング材Ｐを使用する。

雄型連結部４は、表面材１の下端を上方に折り返した上縁６ａと、上縁６ａの先端を内方に屈曲した最奥片６ｂと、最奥片６ｂの先端を下方に垂下した差込片６ｃとから形成した係合溝６と、裏面材２の下端を外方に屈曲し先端を下方に垂下した雄下縁２ａと差込片６ｃと芯材３とから形成した係合片７とから形成したものである。

雌型連結部５は、表面材１の上端を内方に屈曲し先端を上方に突出した固定片８ａと、固定片８ａの先端を折り返し下方に垂下した上縁８ｂと、固定片８ａに形成した溝空間８ｃとから形成した嵌合片８、裏面材２の上端を外方に屈曲し先端を下方に垂下した雌下縁２ｂと上縁８ｂとから形成した嵌合溝９とから形成したものである。

勿論、雄型連結部４、雌型連結部５は上記形状に限定されるものでは無く、各種形状に成形された雄雌嵌合構造を形成するものである。なお、１０は化粧面である。

１１は連結下地であり、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように略水平面状の接着片１１ａと、接着片１１ａの先端を下方に垂下した支持片１１ｂと、支持片１１ｂの先端を接着片１１ａ側に水平に突出した引っ掛け片１１ｃと、接着片１１ａと支持片１１ｂと引っ掛け片１１ｃとから形成した引っ掛け溝１１ｄと、接着片１１ａを凹状に窪ませて形成した打設部１１ｅとから形成したものである。

連結下地１１は、図４、図７（ａ）に示すように、パネルＡ同士の雄型連結部４と雌型連結部５が下地α上で連結された部分である嵌合部Ｇに形成されるものである。勿論、連結下地１１は部分的に形成することも出来る。

接着片１１ａは、後記する防水シート１３と接着するための固定下地として機能する部分であり、少なくとも接着片１１ａの表面に合成樹脂製材料よりなる層ｄを接着・塗布などにより形成されたものである。

連結下地１１がパネルＡ上に固定されることにより、後記する防水シート１３を熱融着または溶剤溶着により接着片１１ａ上に形成された合成樹脂製材料よりなる層ｄと接着し、パネルＡ上に、防水シート１３が固定されるものである。これは、熱あるいは溶剤によって合成樹脂製材料よりなる層ｄの合成樹脂を溶解させて防水シート１３と接合させる工法である。

支持片１１ｂは、連結下地１１の固定位置を明確化し、後記する連結具γの施工位置を示す打設部１１ｅの位置がずれないように形成したものである。

引っ掛け片１１ｃと引っ掛け溝１１ｄは、連結下地１１をパネルＡ上に施工する際の仮止めと、施工時のズレ防止のために形成したものである。

打設部１１ｅは連結具γの打設位置を明確にするために、打設位置が目視出来ような凹条・凹凸条（成形）、点・ライン（印刷）、一定ピッチのパンチ痕（打痕）などを形成することにより可視化し、打設位置を明確にしたものである。これにより、連結具γの打設位置がずれることがなく、図１、図８（ａ）に示すように確実に連結下地１１とパネルＡ同士を連結出来るものである。

連結下地１１の素材としては、金属製板材（例えば鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、アルミ・亜鉛合金メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板、ホーロー鋼板、クラッド鋼板、サンドイッチ鋼板等）に合成樹脂材料よりなる層ｄを形成したもの、または、ラミネート鋼板（塩ビ樹脂系、ポリオレフィン系、ポリエステル系、フッ素樹脂系などの既に合成樹脂材料よりなる層ｄが形成された鋼板）等の一種をロール成形、プレス成形などによって各種形状に成形したものである。

なお、連結下地１１の素材としてラミネート鋼板である塩ビ鋼板などを使用した場合には、表面の塩化ビニル樹脂の素材が合成樹脂材料よりなる層ｄとして機能するため、ラミネート鋼板を使用することは有効である。

また、少なくとも接着片１１ａに形成される合成樹脂材料よりなる層ｄとしては、軟質高分子材料の、例えば軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーなどの軟質熱可塑性合成樹脂シート（軟質塩化ビニル系シート、熱可塑性ポリオレフィン系シート）により形成したものである。なお、熱融着圧延などによる接着、あるいは溶剤溶着などによる接着を行う場合には、軟質ポリ塩化ビニル樹脂からなるものを使用するのが好ましい。

表面材１と裏面材２は金属製板材ａ、ｂよりなり、例えば鉄、アルミニウム、銅、ステンレス、チタン、アルミ・亜鉛合金メッキ鋼板、ガルバリウム鋼板、ホーロー鋼板、クラッド鋼板、ラミネート鋼板（塩ビ鋼板など）、サンドイッチ鋼板（制振鋼板など）の一種をロール成形、プレス成形、押出成形などによって各種形状に成形したものである。

芯材３は断熱材で例えば合成樹脂発泡体ｃであれば、ポリウレタンフォーム、ポリイソシアヌレートフォーム、フェノールフォーム、塩化ビニルフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリスチレンフォーム、ユリアフォームなどの合成樹脂発泡体からなるものであり、特に耐火性を必要とする場合にはレゾール型フェノールの原液と、硬化剤、発泡剤を混合し、表面材１、もしくは裏面材２の裏面側に吐出させ、加熱して反応・発泡・硬化させて形成するものである。また、芯材３中には各種難燃材として軽量骨材（パーライト粒、ガラスビーズ、石膏スラグ、タルク石、シラスバルーン、水酸化アルミニウムなど）、繊維状物（グラスウール、ロックウール、カーボン繊維、グラファイトなど）を混在させ、耐火性、防火性を向上させることも出来る。

そこで、本発明に係るパネルの連結構造の施工順序の一実施例について詳細に説明する。なお、図９（ａ）〜（ｃ）に示すようなパネルＡ、図１０（ａ）、（ｂ）に示すような連結下地１１を図１〜図４のように水平な下地α上に連結固定し、図１１（ａ）、（ｂ）や図１２に示す屋上Ｋの屋根下地として形成するものとする。なお、図１１（ａ）はパネルＡを下地αに固定する固定具βを施工した状態を示す平面図、図１１（ｂ）はパネルＡ同士を固定する連結具γを施工した状態を示す平面図、図１２は固定具βと連結具γを施工した状態を示す平面図である。

また、当該パネルＡは、働き幅が６００〜１０００ｍｍ位で、長さが９００〜３６００ｍｍ位の長尺状のものであり、下地αの間隔はそのパネルＡの長さや幅に合わせ適宜決定され、長手方向の木口端面に隣接するパネルＡ間の目地部Ｍは下地α上に形成されるものである。

パネルＡの連結は、図２（ａ）、（ｂ）、図５（ａ）に示すように、雄型連結部４の係合溝６に雌型連結部５の嵌合片８を連結し、雄型連結部４の係合片７を雌型連結部５の嵌合溝９に連結することにより、順次パネルＡを連結するものである。

また、パネルＡの下地αへの固定は図１、図２（ａ）、（ｂ）、図３（ａ）、（ｂ）、図６（ａ）、（ｂ）に示すように形成するものであり、スクリュービスなどの固定具βを図９（ａ）〜（ｃ）に示すようなパネルＡの化粧面１０の下端部１０ａから上端部１０ｂの幅Ｗから下端部１０ａから最奥片６ｂまでの距離Ｗ２を差し引いたＷ１の範囲で、かつ目地部ＭにおけるパネルＡの少なくとも両端部分を下地αに固定するものである。

なお、図１１（ａ）においては、目地部Ｍ部分のパネルＡの化粧面１０両端部で、かつ化粧面１０内の幅Ｗ１内において、上下端部および中央部分の３カ所を固定具βにより下地αに固定しているものである。勿論、固定具βの打設本数は任意であるが固定ピッチは強度の関係上例えば４５０ｍｍ以下が好ましい。

目地部Ｍ部分におけるパネルＡの施工は、図３（ａ）、（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、パネルＡの端部間にウレタンフォームよりなる目地パッキング材Ｐ１を形成し、目地部Ｍの防水性、気密性を向上するものである。勿論、目地パッキング材Ｐ１としては、定型で弾性のあるパッキング材として発泡ゴム、ポリ塩化ビニル系、クロロプレン系、クロロスルホン化ポリエチレン系、エチレンプロピレン系、アスファルト含浸ポリウレタン系、ＥＰＭ、ＥＰＤＭなども使用でき、目地部Ｍの耐火性を向上する場合には耐火性を有するロックウールフェルト、セラミックウール、グラスウール、石綿、石膏ボード、各種無機発泡体、超高密度フェノールフォーム、グラファイト混入ロックウールなどを使用するものである。

連結下地１１は、図４、図８（ａ）に示すように、パネルＡ同士の横目地部Ｙ内に引っ掛け片１１ｃを挿入するようにして固定するものである。勿論、固定には接着材などの固定材を介して固定することも出来る。連結下地１１の施工が完了したら、連結具γにより連結下地１１とパネルＡ同士を固定するものである。

連結具γは、連結されたパネルＡの嵌合部Ｇを更に強固に連結固定するための取付用ビスであり、主にパネルＡ同士の嵌合部Ｇ部分を連結するためのものであり、嵌合部Ｇ間に隙間が形成されるのを防止し、気密性能・断熱性能・防水性能を向上させるものであり、図９（ｂ）に示すようにパネルＡの厚さＨとした場合に、図８（ａ）に示すように連結具γの高さをＨ１とすると、Ｈ＞Ｈ１の関係とし、図９（ｃ）に示すようにパネルＡの化粧面１０から裏面材２の上縁８ｂの厚さをＨ２とすると、Ｈ１＞Ｈ２の関係とするものである。これは、連結具γを打設した際に図８（ａ）、（ｂ）に示すように連結具γが隣接する２枚のパネルＡを突き抜けないような寸法関係である。

連結具γによるパネルＡ同士の連結は、図１、図８（ａ）、（ｂ）、図１１（ｂ）、図１２に示すように、目地部Ｍと横目地部Ｙの交差する部分においては、下地αに達しないようにパネルＡ同士を固定するものであり、裏面材２を突き抜けないように形成して、気密性、断熱性、防水性の低下を防止し、長期に亘りパネルＡの劣化を防止するものである。また、パネルＡの表面材１、裏面材２と、隣り合うパネルＡの表面材１、裏面材２を同時に連結することで、１本の連結具γによりパネルＡ同士の４枚の金属製板材ａと金属製板材ｂ同士が同時に連結固定されることになる。勿論、梁などの下地αが存在しない部分においても、連結具γは相隣るパネルＡ同士を突き抜けないように形成するものである。

さらに詳説すると、図８（ａ）に示すように連結具γは連結下地１１の接着片１１ａ（打設部１１ｅ）、パネルＡ２の化粧面１０、パネルＡ２の上縁６ａ、パネルＡ１の固定片８ａ、パネルＡ１の上縁８ｂ、パネルＡ２の差込片６ｃ、パネルＡ２の雄下縁２ａ、パネルＡ１の雌下縁２ｂの順に打ち込まれ、最終的に連結具γの先端が、パネルＡ２における雌下縁２ｂ裏面の芯材３内に存在する状態となるものである。

なお、連結具γの打設位置である打設部１１ｅの打設位置eは、図９（ｂ）に示すように下端部１０ａから打設部１１ｅまでの距離Ｗ３は下端部１０ａから雄下縁２ａが裏面に存在する位置までの距離とすると共に、図６（ａ）に示すように裏面材２の最上端から係合片７の先端までのＷ４とすると、Ｗ４の範囲の略中心部とする。勿論、このＷ３の幅は図１０（ａ）に示す連結下地１１の打設部１１ｅの位置となる。このように形成することにより、隣接するパネルＡ間の嵌合部Ｇの隙間が少なくなり、気密性能・断熱性能・防水性能が向上し、屋根全面が１枚のパネルＡのようになり強度を向上し、下地αの間隔を従来に比して広く取れるものである。

図１１（ｂ）に示すように連結具γのパネルＡの長手方向の打設ピッチＷ５は１００ｍｍ〜４５０ｍｍ（強度の関係上３００ｍｍ以下が好ましい）であるが、パネルＡの長さ（下地αの形成ピッチ）Ｘ、パネルＡの働き幅Ｚ、パネルＡの厚さＨ、断熱パネルＡの断面性能である断面二次モーメントと断面係数を勘案して決められるものである。勿論、パネルＡを施工した屋上Ｋを歩行したり、あるいは工事用の機械を走行させたり、もしくは屋上Ｋへのエアコンなどの空調機や水タンクの設置作業、およびこれらのメンテナンス作業時に、パネルＡが破損しない強度を有するように設定されるものである。

さらに、パネルＡを施工する下地αを傾斜して形成することにより、フラット屋根だけでない通常の屋根、あるいは屋根下地としても使用することが出来るものである。勿論、屋根としてそのまま使用する場合には、目地部Ｍ、横目地部Ｙには耐候性、耐紫外線、防水性のあるテープなどを貼着することにより防水性能付加した構造を形成するものである。

また、図８（ａ）に示すパネルＡ間の嵌合部Ｇ内に形成される溝空間８ｃは、室内側と屋内側に圧力差が生じた場合に懸念されるパネルＡの嵌合部Ｇ内の防水層にかかる圧力を、パネルＡの横目地Ｙ方向の長手方向に分散し、嵌合部Ｇ内に確実な防水層を形成するものである。

このように形成することにより、（１）隣接するパネル同士が順次一体化されて屋根面全体が１枚のパネルのようになって強度が向上し、下地となる梁の間隔を従来に比して広く取れてコストが低く、施工性が高く、かつ工期が短縮出来る。（２）パネルの連結後は重量物を載置してもたわみが少なくなり、例えば工事用の機械を走行させてもパネル自体の割れ、折れなどの破損がほとんど無くなる。（３）隣接するパネルの雄雌嵌合部間の隙間が少なくなり、気密性能・断熱性能・防水性能が向上する。（４）隣接するパネルをつなぐ連結具はパネルの裏面まで突き抜けないので、連結具による気密性能・断熱性能・防水性能の低下が無く、長期に亘りパネルの劣化を防止出来る。（５）パネルを施工するだけで防水性能が確保出来るので天候に左右されずに屋内の作業をすぐに開始できて全体の工期を短縮出来る。（６）本連結構造により、壁用に使用される一般的なパネルでもフラット屋根に使用出来る。などの特徴、効果がある。

以上説明したのは本発明に係るパネルの連結構造の一実施例にすぎず、図１３（ａ）、（ｂ）〜図２０（ａ）、（ｂ）に示すように形成することも出来る。

すなわち、図１３（ａ）、（ｂ）は、フラットに施工したパネルＡの目地部Ｍ、横目地部Ｙにアルミニウム箔を用いた目地テープ１２を貼着し、その上面のパネルＡの全面を防水シート１３により被覆したものであり、隣り合うパネルＡの端部間で断熱性、防水性、気密性を向上するものである。なお、傾斜した下地α上にパネルＡを施工し、その目地部Ｍ、横目地部Ｙを目地テープ１２で施工した場合にはそのまま屋根として使用することも可能である。

防水シート１３はアスファルト、改質アスファルト、合成ゴムなど、あるいは防水性を有する軟質高分子材料の、例えば軟質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリオレフィン系樹脂、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーなどの軟質熱可塑性合成樹脂により形成したものである。なお、熱融着圧延などにより接着を行う場合には、軟質ポリ塩化ビニル樹脂からなるものを使用するものである。なお、本発明に係るパネルの連結構造に使用するパネルＡにおいては、耐風圧強度の観点からパネルＡ全面に接着出来るアスファルト防水工法がより望ましい。

図１４（ａ）、（ｂ）はパネルＡの長手方向木口端面に端面片１４を形成し目地部Ｍの施工性、防水性、気密性を向上したパネルＡである。

図１５（ａ）、（ｂ）はパネルＡのその他の連結構造を示す断面図、１６（ａ）、（ｂ）は図１５（ａ）、（ｂ）のパネルＡの施工状態を示す断面図である。

図１７（ａ）〜（ｄ）は連結下地１１のその他の実施例を示す断面図である。

図１８（ａ）、（ｂ）は図１７（ｂ）、（ｃ）に示すような、接着片１１ａを両端に形成した連結下地１１を形成することにより、前記目地テープ１２を省略出来るようにしたパネルの連結構造を示す断面図である。この構造によれば、隣接するパネルＡを強固に連結出来ると共に、横目地部Ｙの嵌合部Ｇ部分を覆うことが出来るために、防水性、止水性が向上する。

図１９はパネルＡの目地部ＭのパネルＡと下地α間に長尺状で金属製の敷目板１５を形成し、目地部Ｍの防水性、気密性、防火性、耐火性を向上したパネルの連結構造を示す断面図である。なお、敷目板１５の材質は金属製にはこだわらず、その目的に合わせて適宜決定出来るものである。

図２０（ａ）、（ｂ）は連結下地１１を断面Ｌ字状に形成したものであり、特に（ｂ）図は接着片１１ａを雌型連結部５側に形成し、固定具βにより連結下地１１を固定したその他のパネルの連結構造を示す断面図である。

α 下地
β 固定具
γ 連結具
Ａ パネル
Ａ１ パネル
Ａ２ パネル
Ｇ 嵌合部
Ｋ 屋上
Ｍ 目地部
Ｐ パッキング材
Ｐ１ 目地パッキング材
Ｙ 横目地部
ａ 金属製板材
ｂ 金属製板材
ｃ 合成樹脂発泡体
ｄ 合成樹脂材料よりなる層
ｅ 打設位置
１ 表面材
２ 裏面材
２ａ 雄下縁
２ｂ 雌下縁
３ 芯材
４ 雄型連結部
５ 雌型連結部
６ 係合溝
６ａ 上縁
６ｂ 最奥片
６ｃ 差込片
７ 係合片
８ 嵌合片
８ａ 固定片
８ｂ 上縁
８ｃ 溝空間
９ 嵌合溝
１０ 化粧面
１０ａ 下端部
１０ｂ 上端部
１１ 連結下地
１１ａ 接着片
１１ｂ 支持片
１１ｃ 引っ掛け片
１１ｄ 引っ掛け溝
１１ｅ 打設部
１２ 目地テープ
１３ 防水シート
１４ 端部片
１５ 敷目板

Claims (1)

1. 芯材を表面材と裏面材とでサンドイッチしたパネルを雄雌嵌合して連結した構造において、隣接するパネルの表面材と裏面材とを連結具でつなぐと共に、連結具の先端が、パネルにおける雌下縁裏面の芯材内に存在する状態とし、さらに、合成樹脂材よりなる層を少なくとも表面に形成した水平面状の接着片と、該接着片の一端を下方に垂下して支持片を形成した長尺状の連結下地を、パネル間の嵌合部に支持片を挿入してパネル上に連結下地を固定したことを特徴とするパネルの連結構造。

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