JP6393073B2 - 外壁パネルフレームを用いた外壁構造 - Google Patents

Description

この発明は、ショッピングセンターなどの大型建物に用いることができる外壁パネルフレームを用いた外壁構造に関する。

従来の鉄骨造りの建物工法においては、横胴縁を間柱に接合し、また、縦胴縁を上下梁に接合し、上記横胴縁や縦胴縁にサイディングや角波鉄板などの外壁面材を縦方向若しくは横方向に、接合金物を用いて固定する在来工法が知られている。

また、外壁パネルフレームの組み立ておよび当該フレームへの外壁面材の固定を工場で行った外壁パネルを現場で建物躯体に取り付けるようにしたカーテンウォール工法や一般住宅プレハブ工法も知られている。

また、特許文献１には、一対の縦胴縁と、前記一対の縦胴縁の間に架設される複数の横胴縁とからなる枠組と，前記枠組の屋内側となる面に設けられる面板と、前記縦胴縁と前記横胴縁に囲まれた領域に断熱材を有し、前記枠組はその高さが、上下の梁の内法高さ以下、且つその幅が前記間柱の中心間距離以下、かつ内法間隔以上で前記面板はその高さが、前記枠組の上下に突出する延長部を有し、前記延長部は下方側が下梁の下端までの長さ以下で、上方側が上梁のせいから前記下方への延長部長さを減じた長さ以下、となる高さで、且つその幅を前記枠組の幅以上、間口の間柱の中心間距離以下とされた外装下地パネルが開示されている。

特許４１２０５０６号

しかしながら、上記在来工法では、全ての胴縁と躯体の接合箇所で建入れを調整する必要があり、現場での施工管理が容易ではなかった。また、上記カーテンウォール工法や一般住宅プレハブ工法では、上下の躯体梁に外壁パネルが接合される構造であるため、一般的に１フロアーについて上下方向に１枚の外壁パネルが接合される構造になり、また、上側外壁パネルの下側および下側外壁パネルの上側の接合箇所が躯体梁のみであるので、外壁構築において階高の制約を受けてしまう。また、上記特許文献１に開示された外装下地パネルでは、当該外装下地パネルが建物の間柱に固定される構造であり、外壁構築において間柱位置の制約を受けてしまう。このように、従来においては、建物の外壁を効率的に構築することは容易でなかった。

この発明は、上記の事情に鑑み、建物の外壁を効率的に構築することができる外壁パネルフレームを用いた外壁構造を提供することを課題とする。

この発明の外壁パネルフレームを用いた外壁構造は、上記の課題を解決するために、上下に複数存在する横部材を一体化した外壁パネルフレームが建物躯体に取り付けられる外壁構造であって、上記建物躯体の躯体梁および外壁パネルフレーム取付梁に上記横部材が締結部材により固定されることを特徴とする。

上記の構成であれば、上下に複数存在する横部材を一体化した外壁パネルフレームを用いるので、現場での上記横部材の建入れの調整が不要であり、また、現場での施工管理も容易になる。そして、上記建物躯体の躯体梁および外壁パネルフレーム取付梁に上記横部材が固定されるので、間柱位置や階高の制限を受けずに上記外壁パネルフレームを取り付けていくことができる。これにより、建物の外壁を効率的に構築することができる。また、運搬トラックの荷台を効率的に使用できる幅寸法で上記外壁パネルフレームの幅を設計することもできる。

上記横部材に固定されたファスナーが、上記躯体梁および外壁パネルフレーム取付梁に固定された受け部材上に載置固定されてもよい。これによれば、上記外壁パネルフレームの上記ファスナーを上記受け部材に上から載せるようにして外壁を構築していくことができる。また、上記受け部材の位置精度を出しておくことにより、上記外壁パネルフレームの高さ精度を出すことができる。また、上記受け部材の位置に上記ファスナーの位置を合せるという分かり易い施工となるので、施工間違えなどの軽減も図れる。

上記締結部材が挿通される挿通孔がルーズ孔であってもよい。これによれば、上記外壁パネルフレームの出入り調整が可能になる。

勾配を有する最上階躯体梁の上方に外壁パネルフレーム取付梁が設けられており、上記外壁パネルフレームの上記横部材は、上記最上階躯体梁には固定されず、上記最上階躯体梁の上方の外壁パネルフレーム取付梁に固定されてもよい。これによれば、上記勾配にかかわらず、各外壁パネルフレームにおいて上記ファスナー位置を一定化できるので、コスト低減や施工容易化を図ることができる。

上記外壁パネルフレームの最上位置の横部材にはファスナーの鉛直面部が固定されており、上記外壁パネルフレーム取付梁に固定された受け部材に上記ファスナーの水平面部が支持されており、上記外壁パネルフレームの上側に配置される上側外壁パネルフレームの最下位置の横部材が上記ファスナーの上記鉛直面部に接合されてもよい。これによれば、上記上側外壁パネルフレームの壁面位置が上記ファスナーの上記鉛直面部によって規定されるので、上下に配置される外壁パネルフレームの出入りが簡単に揃うことになる。

横胴縁形式の外壁パネルフレームと縦胴縁形式の外壁パネルフレームとが混在してもよい。これによれば、外壁面材の種類を増やすことができ、また貼り方の自由度も向上する。

各フロアーの間柱間を約３ｍとし、上記躯体梁および外壁パネルフレーム取付梁の上下配置間隔を３ｍ以内としてもよい。これによれば、必要な躯体強度を確保することができ、また、足場の上下間隔を上記梁の配置間隔の３ｍとすることで足場組み立ての負担を軽減できる。

本発明であれば、現場での横部材の建入れの調整が不要であり、また、現場での施工管理も容易になる。さらに、間柱位置や階高の制限を受けずに外壁パネルフレームを取り付けていくことができるので、建物の外壁を効率的に構築できるなどの効果を奏する。

この発明の実施形態の外壁構造の一部をなす上下２枚の外壁パネルフレームを示した正面図である。 この発明の実施形態の外壁パネルフレームを用いた外壁構造を示した説明図である。 図２の外壁構造における梁と外壁パネルフレームの接続構造を示した概略の断面図である。 図３のイ箇所を拡大して示した概略の斜視図である。 図３のロ箇所を拡大して示した概略の側面図である。 同図（Ａ）は図３のハ箇所を拡大して示した概略の側面図であり、同図（Ｂ）梁と梁固定用横部材との接合の他の例を示した概略の側面図である。 図３のニ箇所を拡大して示した概略の一部破断斜視図である。 この発明の他の実施形態の外壁構造の一部をなす上下２枚の外壁パネルフレームを示した正面図である。 この発明の実施形態の外壁パネルフレームを用いた外壁構造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はこの実施形態の外壁構造の一部を成す上下２枚の外壁パネルフレーム１（１Ａ）、１（１Ｂ）を示している。

下側に配置された外壁パネルフレーム１Ａには、例えばＣ形鋼からなる複数の横部材１１が上下に９００ｍｍ或いは６００ｍｍといった間隔で存在している。これら横部材１１は、例えばＣ形鋼或いは角形鋼からなる両側の縦部材１２に溶接されることによって一体化されている。上記複数の横部材１１のうち、符号１１１が付された横部材は建物の梁に固定される梁固定用横部材である。上記外壁パネルフレーム１Ａの最上位置には、梁固定用横部材１１１が設けられており、その下側３箇所にも梁固定用横部材１１１が存在している。上記梁固定用横部材１１１は、建物の階高と異なる間隔で設けることができる。外壁パネルフレーム１Ａの縦寸法は例えば７，５００ｍｍ程度である。

上記梁固定用横部材１１１には、水平方向に間隔をおいてファスナー１３が固定されている。また、上記最上位置の梁固定用横部材１１１には、水平方向に間隔をおいてファスナー１３（１３Ａ）が固定されている。上記ファスナー１３はＬアングルからなり、その垂直面部が上記梁固定用横部材１１１に溶接によって固定されている。

上側に配置される外壁パネルフレーム１Ｂにも、例えばＣ形鋼からなる複数の横部材１１が上下に間隔をおいて存在している。これら横部材１１は、例えばＣ形鋼或いは角形鋼からなる両側の縦部材１２に溶接されることによって一体化されている。上記外壁パネルフレーム１Ｂにおいては、上から２番目と６番目の横部材１１が梁固定用横部材１１１である。また、上記外壁パネルフレーム１Ｂの最下位置の横部材１１が上記外壁パネルフレーム１Ａの最上位置のファスナー１３（１３Ａ）に固定される。この固定の詳細については後述する。外壁パネルフレーム１Ｂの縦寸法は例えば４，５００ｍｍ程度である。

図２に示すように、上記２枚の外壁パネルフレーム１Ａ、１Ｂは、ショッピングセンターなどの大型の建物１００において設けられる。上記建物１００の間柱２は、３ｍ程度（例えば２．５ｍ以上３．５ｍ以下の範囲とする）の間隔で配置されている。また、上記建物１００の躯体梁４１、４２および外壁パネルフレーム取付梁（耐風梁兼用）３は、３ｍ以下の間隔で設けられている。上記建物１００においては、片流れの屋根（勾配）構造となっている。上記間柱２の高さについては勾配を設けずに一定高さとされている。そして、上記外壁パネルフレーム１Ｂは、勾配を有する躯体の最上階梁４には接合されず、上記最上階梁４よりも上側に設けられた外壁パネルフレーム取付梁３（３Ａ）に接合される。

上記２枚の外壁パネルフレーム１Ａ、１Ｂは、例えば上記間柱２の３間隔分の幅（約９ｍ）に４枚配置され、この場合の外壁パネルフレーム１の幅は２，２５０ｍｍとなる。この幅寸法は、大型トラックの荷台の幅（例えば２、４００ｍｍ）よりも幾分小さい寸法となる。

図３は、外壁パネルフレーム取付梁３と上下２枚の外壁パネルフレーム１、１との接合構造例を示している。各外壁パネルフレーム１、１には外壁面材１５が取り付けられている。上記梁固定用横部材１１１を含む横部材１１の全てまたは一部が横胴縁として上記外壁面材１５の貼り付けに用いられる。上記外壁面材１５は現場で貼り付けてもよいし、工場で外壁パネルフレーム１を作製する際に貼り付け、外壁パネルの状態で現場へ搬送されてもよい。また、上記外壁面材１５として窯業系サイディングを用いる場合には、下地鉄板を設けてもよい。

図４に上記図３におけるイ箇所を拡大して示す。なお、図４では梁固定用横部材１１１を角形鋼管ではなくＣ形鋼で示している。上記外壁パネルフレーム取付梁３にはＬアングルからなる受け部材３１が溶接により固定されている。そして、上記梁固定用横部材１１１の上記ファスナー１３が上記受け部材３１上に載せられている。上記受け部材３１および上記ファスナー１３の各々の水平面部には鉛直方向に貫通する挿通孔が形成されている。そして、上記挿通孔に締結部材である中ボルト・ナット（図３参照）が挿通され、上記受け部材３１と上記ファスナー１３とが相互に固定される。上記ファスナー１３の挿通孔はパネル出入り方向に長いルーズ孔とされている。

図５に上記図３におけるロ箇所を拡大して示す。なお、図５では外壁パネルフレーム取付梁３をＨ形鋼ではなく角形鋼管で示している。この角形鋼管の鉛直面（Ｈ形鋼であればウェブ面）に受け部材３２が溶接により固定されている。この受け部材３２のＴ字形状の断面を有する。そして、上記受け部材３２上に、上記梁固定用横部材１１１のファスナー１３が載せられている。上記受け部材３２および上記ファスナー１３の各々の水平面部には鉛直方向に貫通する挿通孔が形成されている。そして、上記挿通孔に締結部材である中ボルト・ナットが挿通され、上記受け部材３２と上記ファスナー１３とが相互に固定される。上記ファスナー１３の挿通孔はパネル出入り方向に長いルーズ孔とされている。

図６（Ａ）に上記図３におけるハ箇所を拡大して示す。上記外壁パネルフレーム取付梁３をなす角形鋼管の鉛直面に受け部材３３が溶接により固定されている。この受け部材３３はＬアングルからなり、その水平面部に梁固定用横部材１１１を載せることができる。上記受け部材３３および上記梁固定用横部材１１１の各々の水平面部には鉛直方向に貫通する挿通孔が形成されている。そして、上記挿通孔に締結部材である中ボルト・ナットが挿通され、上記受け部材３３と上記梁固定用横部材１１１とが相互に固定される。上記梁固定用横部材１１１の挿通孔はパネル出入り方向に長いルーズ孔とされている。

図６（Ｂ）に他の接合構造を示す。この接合構造では、躯体梁４１となるＨ形鋼に受け部材３４が溶接により固定されている。この受け部材３４はＬアングルからなり、その水平面部が上記Ｈ形鋼の上フランジと面一になるように設けられている。また、上記Ｌアングルの鉛直面部と上記Ｈ形鋼の上フランジとが補強板によって溶接固定されている。上記受け部材３４の水平面部に上記梁固定用横部材１１１のファスナー１３が載せられている。上記受け部材３４および上記ファスナー１３の各々の水平面部には鉛直方向に貫通する挿通孔が形成されている。そして、上記挿通孔に締結部材である中ボルト・ナットが挿通され、上記受け部材３２と上記ファスナー１３とが相互に固定される。上記ファスナー１３の挿通孔はパネル出入り方向に長いルーズ孔とされている。

図７に上記図３におけるニ箇所を拡大して示す。このニ箇所では、上記外壁パネルフレーム１Ａの最上位置の梁固定用横部材１１１と上記外壁パネルフレーム取付梁３である角形鋼管との接合および上記外壁パネルフレーム１Ａの最上位置の上記梁固定用横部材１１１と上側外壁パネルフレーム１Ｂの最下位置の横部材１１との接合が行われる。この接合部は、各フロアー（床）部以外の位置に設けている。

上記接合部において、上記外壁パネルフレーム取付梁３にはＬアングルからなる受け部材３５が固定される。そして、上記外壁パネルフレーム１Ａの最上位置の上記梁固定用横部材１１１にファスナー１３Ａが溶接により固定されている。上記ファスナー１３ＡはＬアングルに長方形の補強板が溶接固定された構造を有する。また、上記Ｌアングルの水平面部および鉛直面部にはそれぞれ挿通孔が形成されている。上記ファスナー１３Ａの水平面部は、上記受け部材３５の水平面部上に位置し、上記挿通孔に挿通された中ボルト・ナットによって相互に固定される。そして、上側外壁パネルフレーム１Ｂの最下位置の横部材１１の鉛直面部にも挿通孔が所形成されている。上記ファスナー１３Ａの鉛直面部の挿通孔および上記横部材１１の鉛直面部の挿通孔に挿通された中ボルト・ナットによって、上側外壁パネルフレーム１Ｂの最下位置の横部材１１が上記ファスナー１３Ａを介して上記外壁パネルフレーム１Ａに固定される。

上記の構成であれば、上下に複数存在する横部材１１を一体化した外壁パネルフレーム１を用いるので、現場での上記横部材１１の建入れの調整が不要であり、また、現場での施工管理も容易になる。そして、上記躯体梁４１および外壁パネルフレーム取付梁３に固定された受け部材３１〜３４に上記梁固定用横部材１１１が固定されるので、間柱位置や階高の制限を受けずに上記外壁パネルフレーム１を建物躯体に取り付けていくことができる。これにより、建物の外壁を効率的に構築することができる。また、運搬トラックの荷台を効率的に使う幅寸法で上記外壁パネルフレーム１を設計することもできる。なお、このように横部材をパネル化することにおいて、一般建築の胴縁接合と同様の設計を行うことができる。

上記梁固定用横部材１１１に固定されたファスナー１３が、上記躯体梁４１および外壁パネルフレーム取付梁３に固定された受け部材３１〜３４上に載置固定される構造であれば、上記外壁パネルフレーム１の上記ファスナー１３を上記受け部材３１〜３４に上から載せるようにして外壁を構築していくことができる。また、上記受け部材３１〜３４の位置精度を出しておくことにより、上記外壁パネルフレーム１の高さ精度を出すことができる。また、上記受け部材３１〜３４の位置に上記ファスナー１３の位置を合せるという分かり易い施工となるので、施工間違えなどの軽減が図れる。

上記締結部材が挿通される挿通孔がルーズ孔であると、上記外壁パネルフレーム１の出入り調整が可能になる。

勾配を有する最上階躯体梁４２の上方に外壁パネルフレーム取付梁３Ａが設けられており、上記外壁パネルフレーム１の上記梁固定用横部材１１１が上記最上階躯体梁４２に固定されず、当該最上階躯体梁４２の上方の外壁パネルフレーム取付梁３Ａに固定される構造であると、上記勾配にかかわらず、各外壁パネルフレームにおいて上記ファスナー位置を一定化できるので、コスト低減や施工容易化を図ることができる。

上記外壁パネルフレーム１Ａの最上位置の梁固定用横部材１１１にファスナー１３Ａの鉛直面部が固定されており、上記外壁パネルフレーム取付梁３に固定された受け部材３５に上記ファスナー１３Ａの水平面部が支持されており、上記外壁パネルフレーム１Ａの上側に配置される上側外壁パネルフレーム１Ｂの最下位置の横部材１１が上記ファスナー１３Ａの上記鉛直面部に接合される構造であれば、上記上側外壁パネルフレーム１Ｂの壁面位置が上記ファスナー１３Ａの上記鉛直面部によって規定されるので、上下に配置される外壁パネルフレーム１Ａ，１Ｂの出入りが簡単に揃うことになる。

各フロアーの間柱間を約３ｍとし、上記躯体梁４１および外壁パネルフレーム取付梁３を含めた梁配置間隔を３ｍ以内とする構成であれば、必要な躯体強度を確保することができ、また、足場の上下間隔を上記梁配置間隔の３ｍ程度とすることで足場組み立ての負担を軽減できる。

図８および図９は、この実施形態の外壁構造の一部をなす上下２枚の外壁パネルフレーム１Ａ、１Ｃを示している。上側の外壁パネルフレーム１Ｃにおいては、２本の横部材１１が梁固定用横部材１１１となり、また、中桟となる２本の縦部材１６が縦胴縁となる。すなわち、上記外壁パネルフレーム１Ａが横胴縁形式であるのに対し、上記外壁パネルフレーム１Ｃは縦胴縁形式となっている。

このように横胴縁形式の外壁パネルフレーム１Ａと縦胴縁形式の外壁パネルフレーム１Ｃが混在する構造であると、外壁面材の種類を増やすことができ、また貼り方の自由度も向上する。

なお、図示はしていなが、隣り合う外壁パネルフレーム１のパネルジョイントに止水材を先付けしておくことにより、建物の外周りの足場を不要にすることも可能である。

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 外壁パネルフレーム
１１ 横部材
１１１ 梁固定用横部材
１２ 縦部材
１３ ファスナー
２ 間柱
３ 外壁パネルフレーム取付梁
３１、３２、３３、３４、３５ 受け部材
４１ 躯体梁
４２ 最上階躯体梁
１００ 建物

Claims (6)

1. 上下に複数存在する横部材を一体化した外壁パネルフレームが建物躯体に取り付けられる外壁構造であって、上記建物躯体の躯体梁および外壁パネルフレーム取付梁に上記横部材が締結部材により固定される一方で、勾配を有する最上階躯体梁の上方に外壁パネルフレーム取付梁が設けられており、上記外壁パネルフレームの上記横部材は、上記最上階躯体梁には固定されず、上記最上階躯体梁の上方の外壁パネルフレーム取付梁に固定されることを特徴とする外壁パネルフレームを用いた外壁構造。
2. 請求項１に記載の外壁パネルフレームを用いた外壁構造において、上記横部材に固定されたファスナーが、上記躯体梁および外壁パネルフレーム取付梁に固定された受け部材上に載置固定されることを特徴とする外壁パネルフレームを用いた外壁構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の外壁パネルフレームを用いた外壁構造において、上記締結部材が挿通される挿通孔がルーズ孔であることを特徴とする外壁パネルフレームを用いた外壁構造。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の外壁パネルフレームを用いた外壁構造において、上記外壁パネルフレームの最上位置の横部材にはファスナーの鉛直面部が固定されており、上記外壁パネルフレーム取付梁に固定された受け部材に上記ファスナーの水平面部が支持されており、上記外壁パネルフレームの上側に配置される上側外壁パネルフレームの最下位置の横部材が上記ファスナーの上記鉛直面部に接合されることを特徴とする外壁パネルフレームを用いた外壁構造。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の外壁パネルフレームを用いた外壁構造において、横胴縁形式の外壁パネルフレームと縦胴縁形式の外壁パネルフレームとが混在することを特徴とする外壁パネルフレームを用いた外壁構造。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の外壁パネルフレームを用いた外壁構造において、各フロアーの間柱間を約３ｍとし、上記躯体梁および外壁パネルフレーム取付梁の上下配置間隔を３ｍ以内としたことを特徴とする外壁パネルフレームを用いた外壁構造。

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