JP6949399B1

JP6949399B1 - 外装パネルおよびこれを備えた構造物

Info

Publication number: JP6949399B1
Application number: JP2020171280A
Authority: JP
Inventors: 和幸安原
Original assignee: 株式会社郷葉
Priority date: 2020-10-09
Filing date: 2020-10-09
Publication date: 2021-10-13
Anticipated expiration: 2040-10-09
Also published as: JP2022063009A

Abstract

【課題】板厚が薄くても高い強度を有し、高強度が要求される構造物の上層階部分にも使用することができる外装パネルおよびこれを備えた構造物を提供する。【解決手段】固定部２１と、側板部２２と、取付部２３とからなる断面略Ｚ型形状のフレーム部材２０を矩形状に組んだ矩形フレーム２と、互いに向かい合う一対のフレーム部材２に架け渡される補強フレーム４と、補強フレーム４の両端部をフレーム部材２０に連結する連結部材５と、矩形フレーム２と略同一矩形状のパネル部３１と、このパネル部３１の各端縁部から略垂直方向に設けられて側板部２２の外側に被せられる被覆部３２とからなる仕上部材３と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、球場やビル等の構造物に取り付けられて外壁を構成する外装パネルおよびこれを備えた構造物に関するものである。

従来、構造物に取り付けられて外壁を構成する外装パネルとして、例えば、実開昭６０−４６７１１号公報に示されるような壁パネルが知られている（特許文献１）。この壁パネルは、いわゆる曲げパネルと呼ばれるものであり、アルミニウム板等の端縁部をＬ字状に折り曲げて形成され、当該端縁部が下地材に直接固定されるようになっている。

実開昭６０−４６７１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された壁パネルを含め、従来の曲げパネルは、折り曲げ加工によって折り曲げ部分の板厚が薄くなっている。このため、折り曲げ部分の強度が弱く、構造物の上層階部分のように、強い風圧力にも耐えうる強度が要求される厳しい環境下では、板厚が厚いものを使用しなければならず、材料コストが増大するという問題がある。特に近年では建造物が高層化、大型化しており、しかも大型の台風が頻繁に発生する傾向があるため、従来の想定を超えた大きな風圧力に晒されるおそれがある。よって、これらに対応できる外装パネルの開発が強く望まれている。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、板厚が薄くても高い強度を有し、高強度が要求される構造物の上層階部分にも使用することができる外装パネルおよびこれを備えた構造物を提供することを目的としている。

本発明に係る外装パネルは、板厚が薄くても高い強度を有し、高強度が要求される構造物の上層階部分にも使用するという課題を解決するために、下地材に固定される長尺平板状の固定部と、この固定部の一側面に対して略垂直方向に設けられる長尺平板状の側板部と、この側板部に対して前記固定部と略平行方向であって前記固定部とは反対側に延出して設けられる長尺平板状の取付部と、からなる断面略Ｚ型形状のフレーム部材を、矩形状に組んだ矩形フレームと、前記矩形フレームにおいて互いに向かい合う一対の前記フレーム部材に架け渡される補強フレームと、前記補強フレームの両端部を前記フレーム部材に連結する連結部材と、前記矩形フレームと略同一の矩形状に形成されるパネル部と、このパネル部の各端縁部から略垂直方向に設けられて前記側板部の外側に被せられる被覆部と、からなる仕上部材と、を有する。

また、本発明の一態様として、補強フレームによる強度の向上度合いを高めるという課題を解決するために、前記補強フレームは、天板部を有する断面略ハット型形状に形成されており、前記連結部材は、第一板部と第二板部とからなる断面略Ｌ型形状に形成されており、前記第一板部が前記フレーム部材の側板部の内側面に固定されるとともに、前記第二板部が前記補強フレームの天板部に固定されていてもよい。

さらに、本発明の一態様として、仕上部材をフレーム部材に強固に固定し、脱落を防止するという課題を解決するために、前記仕上部材は、前記パネル部の裏面が前記フレーム部材の取付部に接着されているとともに、前記被覆部が前記フレーム部材の側板部に固定されていてもよい。

また、本発明の一態様として、屈曲部における強度の低下を防止するという課題を解決するために、前記矩形フレームを構成する各フレーム部材および補強フレームは、押し出し成形材によって構成されていてもよい。

本発明に係る構造物は、板厚が薄くても高い強度を有し、高強度が要求される上層階にも使用可能な外装パネルを備えるという課題を解決するために、請求項１から請求項４のいずれかに記載の外装パネルを備えている。

本発明によれば、板厚が薄くても高い強度を有し、高強度が要求される構造物の上層階部分にも使用することができる。

本発明に係る外装パネルの一実施形態を示す分解図である。本実施形態の外装パネルにおいて、仕上部材の角部を切り欠いた状態を示す一部斜視図である。本実施形態の矩形フレームを示す図である。図２のＡ−Ａ線端面図である。図２のＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態の外装パネルを下地材に取り付けた状態を示す図である。図５のＣ−Ｃ線断面図である。本実施形態の外装パネルを備えた構造物の（ａ）上層階部分および（ｂ）低層階部分を示す図である。

以下、本発明に係る外装パネルおよびこれを備えた構造物の一実施形態について図面を用いて説明する。

本実施形態の外装パネル１は、図１および図２に示すように、主として、外装パネル１の骨組みとなる矩形フレーム２と、この矩形フレーム２に固定される仕上部材３とを有している。以下、各構成部材について説明する。

矩形フレーム２は、外装パネル１を補強するとともに下地材１１に固定するためのものである。本実施形態において、矩形フレーム２は、図２から図４に示すように、下地材１１に固定される長尺平板状の固定部２１と、この固定部２１の一側面に対して略垂直方向に設けられる長尺平板状の側板部２２と、この側板部２２に対して固定部２１と略平行方向であって固定部２１とは反対側に延出して設けられる取付部２３と、からなる断面略Ｚ型形状のフレーム部材２０によって構成されている。そして、矩形フレーム２は、各フレーム部材２０の固定部２１を外側に配置し、取付部２３を内側に配置した状態で矩形状に組まれている。

また、外装パネル１は、図３および図５に示すように、矩形フレーム２において互いに向かい合う一対のフレーム部材２０に架け渡される補強フレーム４と、この補強フレーム４の両端部をフレーム部材２０に連結する連結部材５とを有している。なお、本実施形態では、一つの外装パネル１につき、二本の補強フレーム４を設けているが、この構成に限定されるものではなく、必要とされる強度や外装パネル１の形状に応じて、補強フレーム４の数を適宜増減してもよい。

本実施形態において、補強フレーム４は、図５に示すように、天板部４１を有する断面略ハット型形状に形成されている。また、連結部材５は、図４に示すように、第一板部５１と第二板部５２とからなる断面略Ｌ型形状に形成されている。そして、第一板部５１がフレーム部材２０の側板部２２の内側面にリベット５３で固定されるとともに、第二板部５２が補強フレーム４の天板部４１にリベット５３で固定されている。

なお、本実施形態では、矩形フレーム２を構成する各フレーム部材２０および補強フレーム４が、押し出し成形材によって構成されている。このため、折り曲げ加工された部材と比較して、屈曲部における強度の低下が防止されている。

仕上部材３は、構造物１０の外壁を保護し、外観を美しく仕上げるものである。本実施形態において、仕上部材３は塗装仕上げされており、図１および図２に示すように、矩形フレーム２と略同一の矩形状に形成されたパネル部３１と、このパネル部３１の各端縁部から略垂直方向に設けられて側板部２２の外側に被せられる被覆部３２と、から構成されている。なお、本実施形態において、仕上部材３は、曲げパネルによって構成されているがこの構成に限定されるものではない。

以上の構成を備えた外装パネル１を組み立てる場合、図１および図２に示すように、矩形フレーム２に仕上部材３を被せた状態で固定する。本実施形態において、仕上部材３は、パネル部３１の裏面が接着剤等によってフレーム部材２０の取付部２３に接着される。また、図２および図４に示すように、被覆部３２はリベット５３によってフレーム部材２０の側板部２２に固定される。さらに、パネル部３１の裏面と補強フレーム４の表面とは、両面テープによって接着される。

上述した外装パネル１の組み立て工程は、全て工場で完結させることもできるし、設置現場で組み立てることもできる。また、矩形フレーム２の製造・施工工程と、仕上部材３の製造・施工工程とが分けられるため、作業工程を柔軟に調整でき、工期を短縮することも可能である。

外装パネル１を構造物１０の外壁に取り付ける場合、図６に示すように、外壁に取り付けた下地材１１に、各外装パネル１の固定部２１をドリルねじ２４によって固定する。このとき、図７に示すように、互いに隣接する外装パネル１の各固定部２１は、上下に重ね合わせた状態で下地材１１に固定される。また、上側となる固定部２１を有するフレーム部材２０と、下側となる固定部２１を有するフレーム部材２０とは、各取付部２３の表面が同一平面上となるように、側板部２２の高さ寸法が設定されている。

なお、本実施形態において、互いに隣接する外装パネル１の目地部分には、図７に示すように、シーリング材１２が二重に設けられている。また、各シーリング材１２を充填する際には、シーリング材１２を充填する深さを調節するとともに、いわゆる三面接着を防ぐためのバックアップ材１３が設けられている。

つぎに、本実施形態の外装パネル１およびこれを備えた構造物１０の作用について説明する。

本実施形態の外装パネル１は、断面略Ｚ型形状のフレーム部材２０からなる矩形フレーム２が骨組みとなり、仕上部材３の折り曲げ部分を補強する。また、矩形フレーム２自体も補強フレーム４によって補強されている。このため、仕上部材３の板厚が薄くても、高強度が要求される構造物１０の上層階部分にも使用しうる程度の強度を有する。

また、補強フレーム４は、強度を一層増大させる断面略ハット型形状に形成され、その両端部が断面略Ｌ型形状に形成された連結部材５によって連結されている。このため、補強フレーム４による補強によって、外装パネル１の強度がさらに向上する。

さらに、仕上部材３は、パネル部３１の裏面が取付部２３に接着されるとともに、被覆部３２が側板部２２に固定される。このため、フレーム部材２０は、仕上部材３を補強すると同時に強固に固定し、大きな風圧力がかかっても脱落するのを防止する。

また、本実施形態の外装パネル１を備えた構造物１０は、図８に示すように、風圧力が大きい上層階部分においても、裏補強を増やしたり、下地材１１の板厚（断面係数）を上げるだけで、風圧力が小さい低層階部分と同じ板厚の仕上部材３が使用可能となる。このため、大規模で高層な構造物１０ほど、外装に係る材料コストが低減される。

なお、本発明において、構造物１０は、屋根付き球場等の大規模な集客施設や、高層ビルのような巨大建築物のように、外装パネル１を取り付けることが可能な全ての構造物１０を含むものである。

以上のような本実施形態の外装パネル１およびこれを備えた構造物１０によれば、以下の効果を奏する。
１．板厚が薄くても高い強度を有し、高強度が要求される構造物１０の上層階部分にも使用することができる。
２．補強フレーム４による強度の向上度合いを高めることができる。
３．仕上部材３をフレーム部材２０に強固に固定し、脱落を防止することができる。
４．屈曲部における強度の低下を防止することができる。
５．構造物１０の外装に係る材料コストを低減することができる。

なお、本発明に係る外装パネル１およびこれを備えた構造物１０は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。

１外装パネル
２矩形フレーム
３仕上部材
４補強フレーム
５連結部材
１０構造物
１１下地材
１２シーリング材
１３バックアップ材
２０フレーム部材
２１固定部
２２側板部
２３取付部
２４ドリルねじ
３１パネル部
３２被覆部
４１天板部
５１第一板部
５２第二板部
５３リベット

Claims

下地材に固定される長尺平板状の固定部と、この固定部の一側面に対して略垂直方向に設けられる長尺平板状の側板部と、この側板部に対して前記固定部と略平行方向であって前記固定部とは反対側に延出して設けられる長尺平板状の取付部と、からなる断面略Ｚ型形状のフレーム部材を、矩形状に組んだ矩形フレームと、
前記矩形フレームにおいて互いに向かい合う一対の前記フレーム部材に架け渡される補強フレームと、
前記補強フレームの両端部を前記フレーム部材に連結する連結部材と、
前記矩形フレームと略同一の矩形状に形成されるパネル部と、このパネル部の各端縁部から略垂直方向に設けられて前記側板部の外側に被せられる被覆部と、からなる仕上部材と、
を有する、外装パネル。
前記補強フレームは、天板部を有する断面略ハット型形状に形成されており、
前記連結部材は、第一板部と第二板部とからなる断面略Ｌ型形状に形成されており、
前記第一板部が前記フレーム部材の側板部の内側面に固定されるとともに、前記第二板部が前記補強フレームの天板部に固定される、請求項１に記載の外装パネル。
前記仕上部材は、前記パネル部の裏面が前記フレーム部材の取付部に接着されているとともに、前記被覆部が前記フレーム部材の側板部に固定されている、請求項１または請求項２に記載の外装パネル。
前記矩形フレームを構成する各フレーム部材および補強フレームは、押し出し成形材によって構成されている、請求項１から請求項３のいずれかに記載の外装パネル。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の外装パネルを備えた構造物。