JP6196455B2 - 外壁構造 - Google Patents

Description

この発明は、建物の柱梁からなる構造躯体にカーテンウォール形式で外壁パネルを固定できる外壁構造に関する。

特許文献１には、外壁パネルを柱梁からなる構造躯体の内部に配置し、上記外壁パネルのフレームを柱梁に固定する外壁構造が開示されている。

特開平１０−０７２８８６号公報

しかしながら、上記特許文献１の外壁構造では、躯体が層間変形した際に、外壁パネルに力がかかり、場合によっては外壁パネルが損傷することがある。また、外壁面材をフレームに取り付けた構造の外壁パネルに用いられるものであり、上記フレームを用いない外壁パネルに対応できていない。

この発明は、上記の事情に鑑み、フレームを用いない外壁パネルの取り付けに好適であり、躯体が層間変形した際に、上記外壁パネルにせん断力がかからないようにできる外壁構造を提供することを課題とする。

この発明の外壁構造は、上記の課題を解決するために、柱と梁で構成される構造躯体の屋外側に外壁パネルが固定されるカーテンウォール形式の外壁構造であって、上記外壁パネルの裏面に対向する板部を有した取合いプレートが上記構造躯体に固定されており、上記板部の屋内側の面と上記外壁パネルの裏面とに接するクリップ部材が上記外壁パネルの裏面に締結されることを特徴とする。

上記の構成であれば、上記取合いプレートの板部の屋内側の面と上記外壁パネルの裏面とに接するクリップ部材が上記外壁パネルの裏面に締結されることで当該外壁パネルの面外方向の保持と水平荷重による面内方向の摺動が行われる。これにより、フレームを用いない外壁パネルの取り付けに好適となり、躯体が層間変形した際に上記外壁パネルにせん断力がかからないようにできる。

上記取合いプレートのうち、柱の上部と梁との接続箇所に設けられる取合いプレートには、受け部が形成されており、当該取合いプレートに取り付けられる上記クリップ部材によって、上記柱の上の階の外壁パネルの下部および上記柱の階の外壁パネルの上部がそれぞれ保持されるとともに、上記受け部によって上記柱の上の階の外壁パネルの重量が受け止められるようにしてもよい。これによれば、上下左右４枚の外壁パネルの角部４箇所の保持を１個の取合いプレートで行うことができる。また、上側の２枚の外壁パネルの重量の受け止めを上記１個の取合いプレートで行うことができる。

上記取合いプレートのうち、柱の上部と最上階の梁との接合箇所に設けられる取合いプレートに取り付けられる上記クリップ部材によって、上記柱の階の外壁パネルの上部が保持されてもよい。

上記取合いプレートのうち、上記基礎上の柱の下部側に設けられた取合いプレートには受け部が形成されており、当該取合いプレートに取り付けられる上記クリップ部材によって、１階の外壁パネルの上部が保持されるとともに、上記受け部を介して上記１階の外壁パネルの重量が上記基礎に伝達されるようにしてもよい。

上記基礎上に設けられた上記取合いプレートには、高さ調整部材が設けられているとともに、上記基礎上の柱の下部側と上記取合いプレートとの連結位置が上下方向に調節可能であるようにしてもよい。

上記高さ調整部材が水平方向に間隔をおいて２箇所設けられていてもよい。これによれば、上記２箇所で高さ調整が行えるので、隣り合う外壁パネルの高さ調節を同時的に行うことができる。

上記柱が無い箇所にも上記取合いプレートが設けられ、上記クリップ部材によって上記外壁パネルが保持されることを特徴とする。これによれば、柱が有る箇所と柱が無い箇所での外壁パネルの取付作業は、上記取合いプレートに上記クリップ部材を取り付けるという同質の作業で行えるようになる。

本発明の外壁構造であれば、フレームを用いない外壁パネルの取り付けに好適であり、躯体が層間変形した際に、上記外壁パネルにせん断力がかからないようにできるという効果を奏する。

本発明の実施形態の外壁構造の概略構造を示した説明図である。 同図（Ａ）は、図１の外壁構造の基礎部分の側面視の説明図であり、同図（Ｂ）は第１基礎上部材と取合いプレートを拡大して示した説明図である。 図１の外壁構造の基礎部分の拡大説明図である。 図１の外壁構造の階間部分の側面視の説明図である。 同図（Ａ）は、図１の外壁構造の階間部分の拡大説明図であり、同図（Ｂ）は第１取付部材と取合いプレートを拡大して示した説明図である。 図１の外壁構造の２階上部の側面視の説明図である。 同図（Ａ）は、図１の外壁構造の２階上部の拡大説明図であり、同図（Ｂ）は第１取付部材と取合いプレートを拡大して示した説明図である。 図１の外壁構造の水平荷重付加時の動作を示した説明図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示す外壁構造例では、柱２は１Ｐ（Ｐ＝９１０ｍｍ）或いは２Ｐ間隔で配置されており、外壁パネル１についても横幅が１Ｐ或いは２Ｐに対応したものが配置される。また、上記外壁パネル１としては、フレームを有しない構成のプレキャスト（Ｐｃａ）コンクリートパネル、押出成形セメント板（ＥＣＰ：Ｅｘｔｒｕｄｅｄ Ｃｅｍｅｎｔ Ｐａｎｅｌ）、軽量気泡コンクリート板（ＡＬＣ：Ａｕｔｏｃｌａｖｅｄ Ｌｉｇｈｔ Ｗｅｉｇｈｔ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ）等が用いられる。

図２（Ａ）、図２（Ｂ）および図３に示しているように、建物基礎４上には上記柱２を上記建物基礎４に連結する第１基礎上部材２１が設けられている。上記建物基礎４上にはアンカーボルト４ａの上端部が突出しており、このアンカーボルト４ａを用いて上記第１基礎上部材２１が上記建物基礎４に固定される。また、上記第１基礎上部材２１の柱状部分は例えば横断面コ字形状を有している。

上記第１基礎上部材２１の屋外側の面に取合いプレート４４が取り付けられている。この取合いプレート４４は、水平板部４４ａと、この水平板部４４ａ上に立設された垂直板部（板部）４４ｂとからなる。上記垂直板部４４ｂは、上記外壁パネル１の裏面に対向する第１部位と上記第１基礎上部材２１に対向する第２部位とを有している。上記垂直板部４４ｂの上記第１部位は上記水平板部４４ａの屋外側縁よりも屋内側に位置しており、この水平板部４４ａの屋外側縁部の箇所（受け部）で上記外壁パネル１の下面を受け止めるようにしている。なお、上記第１部位と上記第２部位とで閉空間が形成されていてもよいし、上記第１部位の中央部分を無くして開空間を形成するようにしてもよい。

また、上記垂直板部４４ｂの上記第１部位よりも屋内側に位置する上記水平板部４４ａの箇所には、ボルト挿通孔が水平方向に間隔をおいて２箇所形成されており、各ボルト挿通孔に高さ調整ボルト４１が頭部を下に向けて通されている。上記高さ調整ボルト４１による上記取合いプレート４４の高さ調整のために、当該高さ調整ボルト４１に螺合されたナットで上記取合いプレート４４の下面を受けるようにしてもよいし、上記取合いプレート４４に溶接したナットに上記高さ調整ボルト４１を螺合させるようにしてもよい。上記取合いプレート４４の高さ調整をすることにより、外壁パネル１の高さ調整が行われる。

また、上記垂直板部４４ｂの上記第２部位には、１個のボルト挿通孔が形成されており、このボルト挿通孔に１本のボルト４２が通される。このボルト挿通孔は、上記取合いプレート４４の高さ調整を考慮して、縦に長い長穴とすることができる。そして、上記１本のボルト４２は、上記２箇所のボルト挿通孔の間（隣り合うボルト４１の間）の中間位置であって上記水平板部４４ａよりも上方の位置に設けられている。上記ボルト４２が上記第１基礎上部材２１に締結されることで、上記取合いプレート４４は上記第１基礎上部材２１に固定されるが、この固定前において、上記取合いプレート４４は、上記第１基礎上部材２１に設けられた上記１本のボルト４２を中心に水平軸回りに回動することが可能である。

上記垂直板部４４ｂの上端側には、Ｚクリップ（クリップ部材）１２が設けられる。具体的には、上記Ｚクリップ１２の第１の板部が上記外壁パネル１の裏面に接し、第２の板部が上記垂直板部４４ｂの屋内側の面に接している。そして、上記第１の板部に形成されたボルト挿通孔にボルト１３が通され、上記外壁パネル１の裏面に埋め込まれているナット部１４に上記ボルト１３が螺合される。

上記１個の取合いプレート４４に、左右配置の２枚の外壁パネル１がその側面を近接させて配置され、一方の外壁パネル１の右側面部と他方の外壁パネル１の左側面部が上記１個の取合いプレート４４に支持される。

上記柱２が無い箇所でも、上記建物基礎４上にアンカーボルト４ａの上端部が突出しており、このアンカーボルト４ａを用いて第２基礎上部材４７が上記建物基礎４に固定されている。この実施形態では、上記第２基礎上部材４７は、上記第１基礎上部材２１と同一の構造を有している。そして、上記第２基礎上部材４７にも上記取合いプレート４４が設けられる。１枚の外壁パネル１について見れば、当該外壁パネル１の下部における左右の一方側は上記柱２が有る箇所の上記第１基礎上部材２１に設けられた上記取合いプレート４４によって支持され、他方側は上記柱２が無い箇所の上記第２基礎上部材４７に設けられた上記取合いプレート４４によって支持されることになる。

また、上記柱２が無い箇所に設けられた上記取合いプレート４４の垂直板部４４ｂの上端側にも上記Ｚクリップ１２が設けられる。この場合も、上記Ｚクリップ１２は、第１の板部が上記外壁パネル１の裏面に接し、第２の面が上記取合いプレート４４の上記垂直板部４４ｂの屋内側の面に接して設けられる。そして、上記第１の板部に形成されたボルト挿通孔にボルト１３が通され、上記外壁パネル１の裏面に埋め込まれているナット部１４に上記ボルト１３が螺合される。上記Ｚクリップ１２の向きについては、この実施形態では、上記第１の板部と上記第２の面の並びが縦方向となるように統一されているが、横方向に統一させることもできる。

また、図４および図５に示したように、上記柱２の上部と２階の梁３とを接合する接合部材２２に設けられた第１取付部材２３にはボルト挿通孔が水平方向に間隔をおいて２箇所形成されており、上記ボルト挿通孔に通した固定ボルト２４によって上記第１取付部材２３に取合いプレート３５が取り付けられている。

上記取合いプレート３５は、水平板部（受け部）３５ａと垂直板部（板部）３５ｂとからなる。上記垂直板部３５ｂは、上記外壁パネル１の裏面に対向する第１部位と上記第１取付部材２３に対向する第２部位とを有する。上記水平板部３５ａは上記垂直板部３５ｂの上記第１部位から屋外方向に突出しており、この水平板部３５ａによって２階側の外壁パネル１の下面が受け止められる。

また、上記垂直板部３５ｂの上記第２部位には、ボルト挿通孔が水平方向に間隔をおいて２箇所形成されており、各ボルト挿通孔に上記固定ボルト２４が通される。

上記垂直板部３５ｂの下端側には、上記Ｚクリップ１２が設けられる。具体的には、上記Ｚクリップ１２の第１の板部は１階側の外壁パネル１の裏面上部側に接し、第２の板部が上記垂直板部３５ｂの屋内側の面に接している。そして、上記第１の板部に形成されたボルト挿通孔にボルト１３が通され、上記外壁パネル１の裏面に埋め込まれているナット部１４に上記ボルト１３が螺合される。

さらに、上記取合いプレート３５の上記垂直板部３５ｂの上端側にも、上記Ｚクリップ１２が設けられる。具体的には、上記Ｚクリップ１２の第１の板部は２階側の外壁パネル１の裏面下部側に接し、第２の板部が上記垂直板部３５ｂの屋内側の面に接している。そして、上記第１の板部に形成されたボルト挿通孔にボルト１３が通され、上記２階側の外壁パネル１の裏面に埋め込まれているナット部１４に上記ボルト１３が螺合される。

上記１個の上記取合いプレート３５に上下左右４枚の外壁パネル１が縁を近接させて配置されており、１階側の２枚の外壁パネル１の上部において、一方の外壁パネル１の上部の右側面部と他方の外壁パネル１の上部の左側面部が当該１個の取合いプレート３５に固定され、２階側の２枚の外壁パネル１の下部において、一方の外壁パネル１の上部の右側面部と他方の外壁パネル１の上部の左側面部が当該１個の取合いプレート３５に固定される。

上記柱２が無い箇所には、接合部材２２Ａが設けられている。この接合部材２２Ａは、この実施形態では、上記接合部材２２と同一の構造を有し、上記梁３の下面に固定される。そして、上記接合部材２２Ａには第２取付部材２３Ａが取り付けられている。上記第２取付部材２３Ａは、この実施形態では、上記第１取付部材２３と同一の構造を有し、上記柱２が無い箇所において上記取合いプレート３５を支持することができる。

１階側の１枚の外壁パネル１について見れば、当該外壁パネル１の一方縁側の上部は上記柱２が有る箇所の上記接合部材２２の上記第１取付部材２３に取り付けられた上記取合いプレート３５で支持され、他方縁側の上部は上記柱２が無い箇所の上記接合部材２２Ａの上記第２取付部材２３Ａに設けられた上記取合いプレート３５で支持される。また、上記柱２が無い箇所に設けられた上記取合いプレート３５の垂直板部３５ｂの下端側に上記Ｚクリップ１２が設けられる。この場合も、上記Ｚクリップ１２は、第１の板部が上記１階側の外壁パネル１の裏面に接し、第２の面が上記取合いプレート３５の上記垂直板部３５ｂの下端の屋内側の面に接して設けられる。

さらに、２階側の１枚の外壁パネル１について見れば、当該外壁パネル１の一方縁側の下部は上記柱２が有る箇所の上記接合部材２２の上記第１取付部材２３に取り付けられた上記取合いプレート３５で支持され、他方縁側の下部は上記柱２が無い箇所の上記接合部材２２Ａの上記第２取付部材２３Ａに設けられた上記取合いプレート３５で支持されることになる。また、上記柱２が無い箇所に設けられた上記取合いプレート３５の垂直板部３５ｂの上端側に上記Ｚクリップ１２が設けられる。この場合も、上記Ｚクリップ１２は、第１の板部が上記２階側の外壁パネル１の裏面に接し、第２の面が上記取合いプレート３５の上記垂直板部３５ｂの上端の屋内側の面に接して設けられる。

また、図６および図７に示したように、２階側の柱２と軒側の梁３とを接合する接合部材２２に設けられた第１取付部材２３にはボルト挿通孔が水平方向に間隔をおいて２箇所形成されており、上記ボルト挿通孔に通した固定ボルト２４を用いて上記第１取付部材２３に取合いプレート３６が取り付けられている。

上記取合いプレート３６は、２階側の外壁パネル１の裏面に対向する第１垂直部位（板部）３６ａと上記第１取付部材２３に対向する第２垂直部位３６ｂとを有している。上記第２垂直部位３６ｂには、ボルト挿通孔が水平方向に間隔をおいて２箇所形成されており、各ボルト挿通孔に上記固定ボルト２４が通される。

上記第１垂直部位３６ａの下端側には、上記Ｚクリップ１２が設けられる。具体的には、上記Ｚクリップ１２の第１の板部は上記２階側の外壁パネル１の裏面上部側に接し、第２の板部が上記第１垂直部位３６ａの屋内側の面に接している。そして、上記第１の板部に形成されたボルト挿通孔にボルト１３が通され、上記外壁パネル１の裏面に埋め込まれているナット部１４に上記ボルト１３が螺合される。

柱２が無い箇所には、接合部材２２Ａが設けられている。この接合部材２２Ａは、この実施形態では、上記接合部材２２と同一の構造を有し、３階の梁３の下面に固定される。そして、上記接合部材２２Ａには第２取付部材２３Ａが取り付けられている。上記第２取付部材２３Ａは、この実施形態では、上記第１取付部材２３と同一の構造を有し、上記柱２が無い箇所において上記取合いプレート３６を支持する。

また、上記柱２が無い箇所に設けられた上記取合いプレート３６の第１垂直部位３６ａの下端側に上記Ｚクリップ１２が設けられる。この場合も、上記Ｚクリップ１２は、第１の板部が上記２階側の外壁パネル１の裏面に接し、第２の面が上記取合いプレート３６の上記第１垂直部位３６ａの下端の屋内側の面に接して設けられる。

上記接合部材２２、２２Ａは上記梁３の下面側にボルトとナットによって固定されている。上記第１、第２取付部材２３、２３Ａは上記接合部材２２、２２Ａに溶接固定されている。また、上記第１、第２取付部材２３、２３Ａは上記外壁パネル１側に突出する凸面部２３ａを有しており、この凸面部２３ａに上記固定ボルト２４が挿通される上記ボルト挿通孔が形成されている。上記ボルト挿通孔に通した固定ボルト２４によって上記第１取付部材２３に取合いプレート３５，３６が取り付けられる。上記凸面部２３ａに上記取合いプレート３５，３６の背面を接触させて上記外壁パネル１を上記構造躯体に固定することができ、上記取合いプレート３５，３６と他の部材との干渉を防止し、上記外壁パネル１に生じた風圧力を、上記取合いプレート３５，３６を介して、上記凸面部２３ａから上記構造躯体に確実に伝達できる。

このように、上記外壁パネル１の裏面に対向する板部を有した取合いプレート３５、３６、４４が上記構造躯体（柱２、梁３）に固定されており、上記板部４４ｂ、３５ｂ、３６ａの屋内側の面と上記外壁パネル１の裏面とに接する上記Ｚクリップ１２が上記外壁パネル１の裏面に締結されることより、上記外壁パネル１の面外方向の保持が行われるとともに、水平荷重による面内方向の摺動が行われる。これにより、フレームを用いない外壁パネルの取り付けに好適となり、また、図８に示しているように、地震等で構造躯体が層間変形した際に、上記Ｚクリップ１２に対して上記外壁パネル１が面内方向に摺動し、上記外壁パネル１にせん断力がかからないようにできる。

また、上記取合いプレートのうち、柱２の上部と梁３との接続箇所に設けられる取合いプレート３５には、受け部となる水平板部３５ａが形成されており、当該取合いプレート３５に取り付けられる上記Ｚクリップ１２によって、上記柱２の上の階の外壁パネル１の下部および上記柱２の階の外壁パネル１の上部がそれぞれ保持されるとともに、上記受け部となる水平板部３５ａによって上記柱２の上の階の外壁パネル１の重量が受け止められる。これによれば、上下左右４枚の外壁パネル１の４箇所の角部の保持を１個の取合いプレート３５で行うことができる。また、上側の２枚の外壁パネル１の重量の受け止めを上記１個の取合いプレート３５で行うことができる。

また、上記取合いプレートのうち、柱２の上部と最上階の梁３の接合箇所に設けられる取合いプレート３６に取り付けられる上記Ｚクリップ１２によって、上記柱２の階の外壁パネル１の上部が保持されることになる。

また、上記取合いプレートのうち、基礎４上の柱２の下部側に設けられた取合いプレート４４には受け部（水平板部４４ａの一部分）が形成されており、当該取合いプレート４４に取り付けられる上記Ｚクリップ１２によって、１階の外壁パネル１の上部が保持されるとともに、上記受け部を介して上記１階の外壁パネル１の重量が上記基礎４に伝達される。

また、基礎４上に設けられた上記取合いプレート４４には、高さ調整部材としてボルト４１が設けられているとともに、上記基礎４上の柱２の下部側と上記取合いプレート４４との連結位置が上下方向に調節可能である。これにより、１階の外壁パネル１の高さ調整が行えることになる。

また、上記高さ調整部材であるボルト４１が水平方向に間隔をおいて２箇所設けられていると、上記２箇所で高さ調整が行えるので、隣り合う外壁パネル１の高さ調節を同時的に行うことができる。

また、上記柱２が無い箇所にも上記取合いプレート３５、３６、４４が設けられており、上記Ｚクリップ１２によって上記外壁パネル１が保持される。これによれば、柱２が有る箇所と柱２が無い箇所での外壁パネル１の取付作業は、上記取合いプレート３５、３６、４４に上記Ｚクリップ１２を取り付けるという同質の作業で行えるようになる。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１ 外壁パネル
１２ Ｚクリップ（クリップ部材）
１３ ボルト
１４ ナット部
２ 柱
２１ 第１基礎上部材
４７ 第２基礎上部材
２２、２２Ａ 接合部材
２３ 第１取付部材
２３Ａ 第２取付部材
２３ａ 凸面部
３ 梁
３５ 取合いプレート
３５ａ 水平板部（受け部）
３５ｂ 垂直板部（板部）
３６ 取合いプレート
３６ａ 第１垂直部位（板部）
３６ｂ 第２垂直部位
４ 建物基礎
４１ 高さ調整ボルト
４４ 取合いプレート
４４ａ 水平板部（受け部）
４４ｂ 垂直板部（板部）

Claims (6)

1. 柱と梁で構成される構造躯体の屋外側に外壁パネルが固定されるカーテンウォール形式の外壁構造であって、
   上記外壁パネルの裏面に対向する板部を有した取合いプレートが上記構造躯体に固定されており、上記板部の屋内側の面と上記外壁パネルの裏面とに接するクリップ部材が上記外壁パネルの裏面に締結されており、
   上記取合いプレートのうち、柱の上部と梁との接続箇所に設けられる取合いプレートには、受け部が形成されており、当該取合いプレートに取り付けられる上記クリップ部材によって、上記柱の上の階の外壁パネルの下部および上記柱の階の外壁パネルの上部がそれぞれ保持されるとともに、上記受け部によって上記柱の上の階の外壁パネルの重量が受け止められることを特徴とする外壁構造。
2. 柱と梁で構成される構造躯体の屋外側に外壁パネルが固定されるカーテンウォール形式の外壁構造であって、
   上記外壁パネルの裏面に対向する板部を有した取合いプレートが上記構造躯体に固定されており、上記板部の屋内側の面と上記外壁パネルの裏面とに接するクリップ部材が上記外壁パネルの裏面に締結されており、
   上記取合いプレートのうち、柱の上部と最上階の梁との接合箇所に設けられる取合いプレートに取り付けられる上記クリップ部材によって、上記柱の階の外壁パネルの上部が保持されることを特徴とする外壁構造。
3. 柱と梁で構成される構造躯体の屋外側に外壁パネルが固定されるカーテンウォール形式の外壁構造であって、
   上記外壁パネルの裏面に対向する板部を有した取合いプレートが上記構造躯体に固定されており、上記板部の屋内側の面と上記外壁パネルの裏面とに接するクリップ部材が上記外壁パネルの裏面に締結されており、
   上記取合いプレートのうち、基礎上の柱の下部側に設けられた取合いプレートには受け部が形成されており、当該取合いプレートに取り付けられる上記クリップ部材によって、１階の外壁パネルの下部が保持されるとともに、上記受け部を介して上記１階の外壁パネルの重量が上記基礎に伝達されることを特徴とする外壁構造。
4. 請求項３に記載の外壁構造において、上記基礎上に設けられた上記取合いプレートには、高さ調整部材が設けられているとともに、上記基礎上の柱の下部側と上記取合いプレートとの連結位置が上下方向に調節可能であることを特徴とする外壁構造。
5. 請求項４に記載の外壁構造において、上記高さ調整部材が水平方向に間隔をおいて２箇所設けられていることを特徴とする外壁構造。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の外壁構造において、上記柱が無い箇所にも上記取合いプレートが設けられ、上記クリップ部材によって上記外壁パネルが保持されることを特徴とする外壁構造。

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