JP6591799B2 - 建物の外壁構造 - Google Patents

Description

この発明は、入り玄関等の外壁の入り込み部の上方に設けられる垂れ壁を支持する建物の外壁構造に関する。

下階の外壁が上階の外壁よりも屋内側に入り込んだ入り玄関に庇を設ける場合、庇は玄関ポーチの上方に位置する垂れ壁に取り付けられる。下階の外壁パネルの上端と上階の外壁パネルの下端間の境界高さが階間の梁の上フランジの高さとほぼ同じである建物では、図７のように、前記垂れ壁５の上端が、前記梁３の上フランジ３ａとほぼ同じ高さとなる。このような建物では、垂れ壁５の上下２箇所を、固定金物５０を介して梁３の上フランジ３ａおよび下フランジ３ｂにそれぞれ固定する。

また、庇の出隅部については、図８のように、互いに角度を成す２つの垂れ壁５Ａ，５Ｂの各上下２箇所を、それぞれ別々の固定金物５０を介して梁３Ａ，３Ｂに固定する。つまり出隅部では、計４個の固定金物５０を用いて、垂れ壁５Ａ，５Ｂが梁３Ａ，３Ｂに固定される。

垂れ壁５がＡＬＣ板や押出成形セメント板の場合は、垂れ壁５の下部に受け材を配置して固定される。

下階の外壁が上階の外壁よりも屋内側に入り込んだ入り玄関における庇の取付けに関して、例えば特許文献１，２に記載がある。但し、これらの特許文献には、この発明が対象とする、下階の外壁パネルの上端と上階の外壁パネルの下端間の境界高さが階間の梁の下フランジの高さとほぼ同じである建物における庇を取り付けるための構造は開示されていない。

特開２０１２−３６６０７号公報 特許第３６５０６１０号

外壁パネルと階間の梁との納まりの都合等から、下階の外壁パネルの上端および上階の外壁パネルの下端の高さが階間の梁の上フランジの高さとほぼ同じである従来の構成に代えて、図９のように、下階の外壁パネル１の上端と上階の外壁パネル（図示せず）の下端間の境界高さが階間の梁３の下フランジ３ｂの高さとほぼ同じである外壁を考えた。この外壁の場合、従来の固定金物５０（図７、図８）を使用して梁３に垂れ壁５を固定しようとすると、図９に鎖線で示すように、垂れ壁５の上部だけが梁３に固定されることとなり、固定強度の低下が懸念される。

この発明の目的は、下階の外壁パネルの上端と上階の外壁パネルの下端間の境界高さが階間の梁の下フランジの高さと同じかまたは低い外壁において、少ない部品点数で梁に垂れ壁を強固に固定することができる建物の外壁構造を提供することである。

この発明の建物の外壁構造は、建物の外壁が、下階の外壁パネルの上端と上階の外壁パネルの下端間の境界高さが階間の梁の下フランジの高さと同じかまたは低く、前記外壁の一部には、前記上階の外壁パネルの下方に、前記下階の外壁パネルに代えて垂れ壁が配置され、この垂れ壁が前記梁に固定金物を介して固定され、前記固定金物は、前記梁の下フランジの下面に接合される水平板部と、この水平板部の一端から下方に前記垂れ壁の下部まで延び前記垂れ壁に接合される垂直板部とを有する。
この建物の外壁構造において、
前記梁はウェブが上下方向に沿うＨ形鋼であって、
前記固定金物の前記水平板部は前記梁の前記下フランジの下面における幅方向の全面に接し、
前記固定金物の前記水平板部は前記梁の前記ウェブの両側でボルトにより前記梁の前記下フランジに接合されてもよい。

この構造によると、梁の下フランジの下面に固定金物の水平板部を接合し、かつ垂れ壁の側面に固定金物の垂直板部を接合することで、梁と垂れ壁とが固定金物を介して互いに固定される。固定金物の垂直板部の下端が垂れ壁の下部まで延びているため、垂れ壁の上下に広い範囲が固定金物に接合される。このため、梁に垂れ壁を強固に固定することができる。また、梁と垂れ壁との１つの固定箇所につき１つの固定金物だけを使用するため、使用する固定金物の数が少なくて済み、施工が容易である。

この発明において、前記建物の出隅部を形成する平面視で互いに角度を成す２本の前記梁に２つの前記垂れ壁をそれぞれ固定するのに前記固定金物を用いる場合、前記固定金物は、前記２つの梁にそれぞれ接合される２つの前記水平板部と、前記２つの垂れ壁にそれぞれ接合される２つの前記垂直板部とを有し、これら２つの垂直板部が一体化されていると良い。
この構成であると、１つの固定金物で、建物の出隅部を形成する２本の梁に２つの垂れ壁をそれぞれ固定することができる。２つの垂直板部が一体化されていると、部品点数が削減されると共に面外方向の剛性が向上する。なお、「２つの垂直板部が一体化されている」とは、２つの垂直板部が１つの材料から折り曲げ加工等により成形されている場合、および元は別体である２つの垂直板部を溶接等により結合した場合の両方を含む。

この発明において、前記固定金物は、前記水平板部と前記垂直板部とを繋ぐリブを有すると良い。リブを有すると、固定金物の剛性が向上する。

この発明において、前記垂れ壁に庇が取り付けられていても良い。
垂れ壁が固定金物を介して梁に強固に固定されているため、垂れ壁に庇を取り付けることが可能である。

この発明の建物の外壁構造は、前記垂れ壁が外壁よりも建物の奥に入り込んだ玄関ポーチの上方に配置されている場合にも適用できる。

この発明の建物の外壁構造は、建物の外壁が、下階の外壁パネルの上端と上階の外壁パネルの下端間の境界高さが階間の梁の下フランジの高さと同じかまたは低く、前記外壁の一部には、前記上階の外壁パネルの下方に、前記下階の外壁パネルに代えて垂れ壁が配置され、この垂れ壁が前記梁に固定金物を介して固定され、前記固定金物は、前記梁の下フランジの下面に接合される水平板部と、この水平板部の一端から下方に前記垂れ壁の下部まで延び前記垂れ壁に接合される垂直板部とを有するため、少ない部品点数で梁に垂れ壁を強固に固定することができる。

この発明の一実施形態にかかる外壁構造が適用された建物の玄関周辺の正面図である。 同玄関周辺の梁、垂れ壁、および庇を示す水平断面図である。 図２のIII−III断面図である。 同外壁構造に用いられる直線部用の固定金物の（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）平面図である。 同外壁構造に用いられる出隅部用の固定金物の（Ａ）正面図、（Ｂ）側面図、（Ｃ）平面図である。 出隅部での梁と垂れ壁との固定に出隅部用の固定金物を用いる場合、および２つの直線部用の固定金物を用いる場合における、庇にかかる荷重と庇の変位量との関係を示すグラフである。 従来の外壁構造の破断側面図である。 従来の外壁構造の平面図である。 仮想の外壁の破断側面図である。

この発明の一実施形態を図１〜図５と共に説明する。
図１はこの発明の一実施形態にかかる外壁構造が適用された建物の玄関周辺の正面図である。同図に示すように、この建物は２階建てで、各階の外壁が外壁パネル１，２で構成されている。玄関４は１階の隅部に設けられている。玄関４の上側部分には、１階の外壁パネル１に代えて垂れ壁５が設けられる。そして、この垂れ壁５に、玄関ポーチ６に被さる庇７が取り付けられる。図の例の建物の場合、１階が請求項で言う「下階」であり、２階が請求項で言う「上階」である。

１階の外壁パネル１の上端と２階の外壁パネル２の下端間の境界高さは、階間の梁３の下端の高さとほぼ同じである。詳しくは、１階の外壁パネル１の上端および２階の外壁パネル２の下端の高さは、梁３の下端の高さよりも少し低い。

図２は同玄関周辺の梁、垂れ壁、および庇を示す水平断面図である。この建物の玄関４は、外壁よりも建物の奥に入り込んだ入り玄関である。玄関４上側の出隅部では、階間の梁３として前後梁３Ａおよび左右梁３Ｂを有し、これら前後梁３Ａおよび左右梁３Ｂが梁接合金物３Ｃを介して互いに直角となるように接合されている。また、前記垂れ壁５として前後垂れ壁５Ａおよび左右垂れ壁５Ｂを有し、これら前後垂れ壁５Ａおよび左右垂れ壁５Ｂ間にコーナー垂れ壁５Ｃが介在している。なお、以下の説明では、前後梁３Ａ、左右梁３Ｂを単に「梁３」を呼称する場合があると共に、前後垂れ壁５Ａ、左右垂れ壁５Ｂを単に「垂れ壁５」を呼称する場合がある。

図３は庇取付部の破断側面図、具体的には図２のIII−III断面図である。梁３はＨ形鋼からなり、ウェブ３ｃが上下を向くように設置されている。２階の外壁パネル２は、外壁フレーム１０と、断熱材１１と、外装下地材１２と、外装材１３とからなる。外壁フレーム１０は、例えば溝形鋼からなる縦材および横材を四角形の枠状に組んだものであり、枠内に前記断熱材１１が充填される。図３には１階の外壁パネル１は図示されていないが、１階の外壁パネル１も２階の外壁パネル２と同じ構造である。

２階の外壁パネル２の下側には、前記垂れ壁５が配置されている。垂れ壁５は、垂れ壁フレーム１５と庇用下地材１６とからなる。垂れ壁フレーム１５は、外壁フレーム１０と同様に溝形鋼からなる縦材および横材を四角形の枠状に組んだものである。垂れ壁フレーム１５の枠内に断熱材は充填されない。

２階の外壁パネル２と垂れ壁５との間には、水切り用隙間１７が形成されている。この水切り用隙間１７は、２階の外壁パネル２の外装材１３の下方に開口している。水切り用隙間１７の開口には、雨水が内部に入るのを防ぐ水切りカバー１８が取り付けられている。

庇７は、垂れ壁５の庇用下地材１６に木ねじ等の固定具２０で固定された庇骨組２１と、この庇骨組２１の上に設置された屋根材２２と、庇骨組２１の端縁に取り付けられた鼻隠し２３とを有する。屋根材２２にはドレン２４が設けられ、このドレン２４に排水管２５が接続されている。庇骨組２１の下側には水平状に軒天面材２６が設けられ、この軒天面材２６が垂れ壁５の下方を通って玄関４の上方まで延びている。軒天面材２６は、庇骨組２１および垂れ壁５の垂れ壁フレーム１５にそれぞれ設置された軒天下地材２７，２８に、木ねじ等の固定具２９で固定される。

前記垂れ壁５は、後述の固定金物３０，４０を介して梁３に固定される。固定金物３０，４０には、図４に示す直線部用のものと、図５に示す出隅部用のものとがある。
図４に示すように、直線部用の固定金物３０は、梁３の下フランジ３ｂの下面に接合される水平板部３１と、この水平板部３１の一端から下方に延び垂れ壁５の垂れ壁フレーム１５に接合される垂直板部３２と、これら水平板部３１と垂直板部３２とを繋ぐリブ３３とで構成される。

水平板部３１には、梁３の下フランジ３ｂに接合するためのボルト挿通孔３４が、リブ３３を挟んで両側に２個ずつ設けられている。図４（Ｃ）における左列のボルト挿通孔３４には、下フランジ３ｂのウェブ３ｃよりも左側の部分に接合するためのボルトが挿通され、右列のボルト挿通孔３４には、下フランジ３ｂのウェブ３ｃよりも右側の部分に接合するためのボルトが挿通される。

垂直板部３２には、垂れ壁５の垂れ壁フレーム１５に接合するためのボルト挿通孔３５が、リブ３３を挟んで両側に２個ずつ設けられている。上列のボルト挿通孔３５には、垂れ壁フレーム１５の上の横材である溝形鋼のフランジに接合するためのボルトが挿通され、右列のボルト挿通孔３５には、下の横材である溝形鋼のフランジに接合するためのボルトが挿通される。

この実施形態の場合、水平板部３１と垂直板部３２は同じ幅であり、１枚の鋼板を折り曲げて両部３１，３２が成形されている。水平板部３１および垂直板部３２は、２枚の鋼板を溶接等により接合して成形してもよい。リブ３３は三角形状で、溶接により水平板部３１および垂直板部３２に接合されている。このようにリブ３３を設けることで、固定金物３０の剛性が向上する。

図５に示すように、出隅部用の固定金物４０は、出隅部を形成する前後梁３Ａおよび左右梁３Ｂにそれぞれ接合される２つの水平板部４１Ａ，４１Ｂと、前後垂れ壁５Ａおよび左右垂れ壁５Ｂにそれぞれ接合される２つの垂直板部４２Ａ，４２Ｂとを有する。水平板部４１Ａと垂直板部４２Ａとの間、および水平板部４１Ｂと垂直板部４２Ｂとの間には、それぞれリブ４３Ａ，４３Ｂが設けられている。

２つの垂直板部４２Ａ，４２Ｂは、１枚の鋼板を平面視で直角に折り曲げて成形されている。水平板部４１Ａ，４１Ｂは、垂直板部４２Ａ，４２Ｂの上端縁における折り曲げ位置Ｐからそれぞれ所定距離だけ離れた箇所に位置している。前記所定距離は、前記梁接合金物３Ｃの一辺の長さと同じか、または少しだけ長い値である。固定金物４０の使用状態において、図５（Ｃ）に示すように、２つの垂直板部４２Ａ，４２Ｂにおける水平板部４１Ａ，４１Ｂの存在しない部分と、２つの水平板部４１Ａ，４１Ｂとで囲まれた空間Ｓに、梁接合金物３Ｃが配置されるようになっている。

水平板部４１Ａ，４１Ｂは、固定金物４０の使用状態において梁接合金物３Ｃとの干渉を避けるために、折り曲げ位置Ｐに近い側の角部がそれぞれ平面視で三角形に切り欠かれている。水平板部４１Ａ，４１Ｂには、縦梁３Ａおよび横梁３Ｂの各下フランジ３ｂ，３ｂに接合するためのボルト挿通孔４４が、折り曲げ位置Ｐから見てリブ４３Ａ，４３Ｂの外側に２つ、内側に１つ設けられている。

垂直板部４２Ａ，４２Ｂには、前後垂れ壁５Ａおよび左右垂れ壁５Ｂの各垂れ壁フレーム１５に接合するためのボルト挿通孔４５が、折り曲げ位置Ｐから見てリブ４３Ａ，４３Ｂの内側に２つ設けられている。上のボルト挿通孔４５には、垂れ壁フレーム１５の上の横材である溝形鋼のフランジに接合するためのボルトが挿通され、右のボルト挿通孔４５には、下の横材である溝形鋼のフランジに接合するためのボルトが挿通される。

この出隅部用の固定金物４０は、２つの垂直板部４２Ａ，４２Ｂが平面視でＬ字状を成す一体型としたため、部品点数を削減することができると共に、面外方向の剛性が強化されている。この実施形態の場合、水平板部４１Ａ，４１Ｂおよび垂直板部４２Ａ，４２Ｂが１枚の鋼板を折り曲げて成形されているが、水平板部４１Ａ，４１Ｂをそれぞれ別体で形成しておき、垂直板部４２Ａ，４２Ｂに前記別体の水平板部４１Ａ，４１Ｂを溶接等で接合してもよい。リブ４３Ａ，４３Ｂは、溶接により水平板部４１Ａ，４１Ｂおよび垂直板部４２Ａ，４２Ｂに接合されている。このようにリブ４３Ａ，４３Ｂを設けることで、固定金物４０の剛性が向上する。

図３は図２のIII−III断面図であり、直線部用の固定金物３０を介して梁３に垂れ壁５が固定された状態を示している。具体的には、梁３の下フランジ３ｂの下面に固定金物３０の水平板部３１がボルト・ナット５１で接合され、かつ垂れ壁５の垂れ壁フレーム１５の上下の横材である溝形鋼の各フランジに固定金物３０の垂直板部３２がボルト・ナット５２で接合されている。つまり、固定金物３０の垂直板部３１の下端が垂れ壁５の下端付近まで延びているため、垂れ壁５の上下に広い範囲が垂直板部３１に接合される。これにより、梁３に垂れ壁５を強固に固定することができる。また、梁３と垂れ壁５との１つの固定箇所につき１つの固定金物３０だけを使用するため、使用する固定金物３０の数が少なくて済み、施工が容易である。

また、図２に示すように、出隅部では、出隅部用の固定金物４０を介して、前後梁３Ａおよび左右梁３Ｂに前後垂れ壁５Ａおよび左右垂れ壁５Ｂがそれぞれ固定される。出隅部用の固定金物４０は、前後梁３Ａおよび左右梁３Ｂにそれぞれ接合される２つの水平板部４１Ａ，４１Ｂ（図５）と、前後垂れ壁５Ａおよび左右垂れ壁５Ｂにそれぞれ接合される２つの垂直板部４２Ａ，４２Ｂ（図５）とを有するため、１つの固定金物４０で、出隅部を形成する２本の梁３Ａ，３Ｂに２つの垂れ壁５Ａ，５Ｂをそれぞれ固定することができる。梁３Ａ，３Ｂと水平板部４１Ａ，４１Ｂとの接合構造、および垂れ壁５Ａ，５Ｂと垂直板部４２Ａ，４２Ｂとの接合構造は、前記直線部用の固定金物３０の場合と同様である。

このように、直線部用および出隅部用の固定金物３０，４０を用いることで、少ない固定金物３０，４０で梁３に垂れ壁５を強固に固定することができる。特に、出隅部用の固定金物４０を２つの垂直板部４２Ａ，４２Ｂが平面視でＬ字状を成す一体型としたため、面外方向の剛性が向上している。このため、庇７に積雪、風圧等の荷重が作用した場合でも、その荷重に垂れ壁５が耐えることができ、庇７の撓みが抑制される。

出隅部用の固定金物４０を使用することの効果を確かめるために、試験を行った。試験は、庇７に荷重をかけ固定金物４０の下端の変位量を測定した。この試験を、出隅部用の固定金物４０を使用した場合（金物Ｌ型）、および２つの直線部用の固定金物３０を使用した場合（金物分割）につき行った。図６が、その試験結果である。両者を比較すると、積雪設計荷重である荷重４７０ｋｇで、金物Ｌ型の方が金物分割よりも変位量で約５ｍｍの低減効果があることが分かる。

また、直線部用および出隅部用の固定金物３０，４０を用いると、使用する固定金物３０，４０の数が少なくて済む。例えば、従来、出隅部では４個の固定金物５０（図６、図７）で梁３に垂れ壁５を固定したのに対し、１個の出隅部用の固定金物４０で梁３に垂れ壁５を固定することができる。このため、施工工数が削減され、施工が容易となる。

さらに、この実施形態の外壁構造では、垂れ壁５がＡＬＣ板や押出成形セメント板ではなく、溝形鋼を四角形に組んだ垂れ壁フレーム１５が採用されているため、垂れ壁５の下部に受け材を配置して固定する必要がなく、さらなる部品点数の削減が図られている。

１…１階の外壁パネル
２…２階の外壁パネル
３…梁
３Ａ…前後梁
３Ｂ…左右梁
３ｂ…下フランジ
５…垂れ壁
５Ａ…前後垂れ壁
５Ｂ…左右垂れ壁
６…玄関ポーチ
７…庇
３０，４０…固定金物
３１，４１Ａ，４１Ｂ…水平板部
３２，４２Ａ，４２Ｂ…垂直板部
３３，４３…リブ

Claims (5)

1. 建物の外壁が、下階の外壁パネルの上端と上階の外壁パネルの下端間の境界高さが階間の梁の下フランジの高さと同じかまたは低い建物の外壁構造であって、
   前記外壁の一部には、前記上階の外壁パネルの下方に、前記下階の外壁パネルに代えて垂れ壁が配置され、この垂れ壁が前記梁に固定金物を介して固定され、
   前記固定金物は、前記梁の下フランジの下面に接合される水平板部と、この水平板部の一端から下方に前記垂れ壁の下部まで延び前記垂れ壁に接合される垂直板部とを有し、
   前記梁はウェブが上下方向に沿うＨ形鋼であって、
   前記固定金物の前記水平板部は前記梁の前記下フランジの下面における幅方向の全面に接し、
   前記固定金物の前記水平板部は前記梁の前記ウェブの両側でボルトにより前記梁の前記下フランジに接合された
   ことを特徴とする建物の外壁構造。
2. 建物の外壁が、下階の外壁パネルの上端と上階の外壁パネルの下端間の境界高さが階間の梁の下フランジの高さと同じかまたは低い建物の外壁構造であって、
   前記外壁の一部には、前記上階の外壁パネルの下方に、前記下階の外壁パネルに代えて垂れ壁が配置され、この垂れ壁が前記梁に固定金物を介して固定され、
   前記固定金物は、前記梁の下フランジの下面に接合される水平板部と、この水平板部の一端から下方に前記垂れ壁の下部まで延び前記垂れ壁に接合される垂直板部とを有し、
   前記建物の出隅部を形成する平面視で互いに角度を成す２本の前記梁に２つの前記垂れ壁をそれぞれ固定するのに前記固定金物が用いられ、前記２つの梁にそれぞれ接合される２つの前記水平板部と、前記２つの垂れ壁にそれぞれ接合される２つの前記垂直板部とを有し、これら２つの垂直板部が一体化されている建物の外壁構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の建物の外壁構造において、前記固定金物は、前記水平板部と前記垂直板部とを繋ぐリブを有する建物の外壁構造。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の建物の外壁構造において、前記垂れ壁に庇が取り付けられる建物の外壁構造。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の建物の外壁構造において、前記垂れ壁は、外壁よりも建物の奥に入り込んだ玄関ポーチの上方に配置される建物の外壁構造。

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