JP7067836B2 - 軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物 - Google Patents

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本発明は、軽量気泡コンクリートパネル(ALCパネル)用の取付け金物、及び、それを用いた軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造に関する。
ALCパネルを用いて壁体を形成する壁構造の一例として、これらの各パネルをその長手方向を水平方向に配置し、ALCパネルの両端を構造躯体である躯体柱に取り付ける横壁構造が知られている。
従来の横壁パネルの取付け構造として、例えば、図11に示す取付け構造が知られている。かかる構造では、1本の躯体柱4の両側に、下地用取付け金物20を先ず固定し、それぞれの下地用取付け金物20を介してその両側に断面L字型のアングル材5を固定し、軽量気泡コンクリートパネル(ALCパネル)8の長手方向の両端近傍で、鉛直方向中央に埋設されているアンカー金具9と、ボルト7とにより、隣接する2枚のALCパネル8それぞれに固定された断面Z型のイナズマ金物6を、それぞれのアングル材5に固定することで、隣接するALCパネル8を両者間の目地部を中心として構造躯体に取り付けている。
これに対して、例えば、1本の躯体柱に、下地用取付け金物を突設し、躯体柱と平行に、アングル材を下地用取付け金物に取り付け、アングル材に、取付け金物である平プレートを固定し、隣接するALCパネルの端部を両者間の目地部を中心として1枚の平プレートに固定することで、ALCパネルを構造躯体に取り付ける取付け構造も開示されている(特許文献1、2)。
ここで、ALCパネルをイナズマ金物或いは平プレートに固定する際、例えば、水平方向に隣接するALCパネル毎に埋設されたアンカー金具が、水平方向にずれているという施工誤差が存在する場合は、イナズマ金物或いは平プレートのボルト孔を、水平方向に伸長する長孔としておくことによってもこのような誤差を吸収することは可能である。しかしながら、躯体柱の微細な傾き等、躯体側に施工誤差等による配置のずれが存在する場合、このような誤差は、躯体柱の両側に配置されるALCパネルそれぞれに異なる影響を与えるため、パネル毎にずれを吸収して正しい位置に設置する作業は、高い精度の手作業が要求され困難且つ繁雑なものとなる。
特開2000-96747号公報 特開2000-265606号公報
本発明は、躯体柱の微細な傾き等、躯体側に施工誤差等による配置のずれが存在する場合であっても、そのずれを容易に吸収することを可能とする軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物を提供することを目的とする。
本発明者らは、それぞれ特定形状を有する二つの金具、即ち、本発明独自の形状からなる躯体取付け用金物と、アングル連結用金物とが継合一体化されてなる構造を有する取付け構造により、躯体柱の施工誤差を容易に吸収して、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
(1) 躯体側受け金物と、アングル連結用金物と、を含んでなる、軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物セットであって、前記躯体側受け金物は、略矩形状の平板部と、該平板部の上辺部と下辺部がJ字型に折り返されてなる一対のフック部と、を有し、前記アングル連結用金物は、前記躯体側受け金物の平板部の端部とフック部との間の隙間幅に継合可能な厚さの金属板がL字型に折曲げられてなり、互いに直交する躯体側基板部とアングル連結部とにより構成されていて、前記躯体側基板部には、前記金属板の折り曲げ線に直交する方向に切り欠かれた水平スリットが形成されている、取付け金物セット。
(1)の発明に係る取付け金物セットを用いることにより、ALCパネルを用いた壁体の構成に際して、躯体柱の微細な傾き等、躯体側に施工誤差等による配置のずれが存在する場合であっても、そのずれを実施容易な手順によって吸収して、取付け金物の設置位置を的確に微調整し、建造物における設計上の正しい位置に正確にALCパネルを設置することができる。
(2) 前記アングル連結用金物の前記躯体側基板部の上辺には、切り欠き幅が底部に向けて漸減する逆テーパ状の切り欠きである上辺側切り欠き部が形成されていて、前記躯体側基板部の下辺には、帯状の切り欠きであって、その底辺中央に三角形状の突起部が形成されている下辺側切り欠き部が形成されている、(1)に記載の取付け金物セット。
(2)の発明によれば、(1)に記載の発明により形成されたALCパネル壁体において、設置位置が最適に調整されている本発明の取付け金物の位置が、その後の様々な外力によって変動することを防止するために必要な十分な固定強度を、簡易な作業によりALCパネルの取付け構造に保持させることができる。これによりこのALCパネル取付け構造の長期耐久性も向上させることができる。
(3) 前記アングル連結用金物の前記アングル連結部には、アングル継合用ボルトが設置されている、(1)又は(2)に記載の取付け金物セット。
(3)の発明によれば、(1)又は(2)の発明の効果を享受しつつ、尚且つ、ALCパネルを建物躯体に取り付ける施工現場での溶接作業を不要とすることにより、ALCパネル壁体を形成する際の作業の安定性と作業性を向上させることができる。
(4) (1)から(3)に記載の取付け金物セットと、断面L字型のアングル材と、軽量気泡コンクリートパネルと、を含んで構成されている、軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造であって、前記躯体側受け金物は躯体柱に溶接されていて、前記アングル連結用金物は、前記躯体側基板部が、一対の前記フック部に挟持される態様で、前記躯体側受け金物に固定されていて、前記アングル連結用金物の前記アングル連結部に前記アングル材の一端が固定されていて、前記アングル材の他端が前記軽量気泡コンクリートパネルに直接又は更に他の取付け金物を介して接合されている、軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造。
(4)の発明によれば、(1)から(3)のいずれかの発明の効果を享受することにより、品質安定性と長期耐久性に優れるALCパネル壁体の製造が可能となる。
(5) (1)から(3)のいずれかに記載の取付け金物セットを用いて軽量気泡コンクリートパネルを建物躯体に取り付ける軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法であって、前記躯体側受け金物を躯体柱に溶接する躯体側受け金物溶接工程と、前記躯体側受け金物に前記アングル連結用金物を締結固定するアングル連結用金物締結工程と、を含んでなり、前記躯体側受け金物溶接工程は、軽量気泡コンクリートパネルの施工現場外において行い、前記アングル連結用金物締結工程は、軽量気泡コンクリートパネルの施工現場内において行い、該アングル連結用金物締結工程においては、前記躯体側受け金物に前記アングル連結用金物を仮固定した後に、前記水平スリットの幅の範囲で前記躯体柱の施工位置誤差を吸収する該アングル連結用金物の設置位置の最終調整を行い、該最終調整を経た後に、前記アングル連結用金物を前記躯体側受け金物に最終的に固定する、軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法。
(5)の発明によれば、(1)から(3)のいずれかの発明の効果を享受することにより、品質安定性と長期耐久性に優れるALCパネル壁体の製造が可能となる。
本発明によれば、躯体柱の微細な傾き等、躯体側に施工誤差等による配置のずれが存在する場合であっても、そのずれを容易に吸収することができる。
本発明の取付け金物セットを用いた軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造の斜視図である。 本発明の取付け金物セットを用いた軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造の上面図である。 本発明の取付け金物セットを用いた軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造の側面図である。 本発明の取付け金物セットを構成する躯体側受け金物の3面図である。 本発明の取付け金物セットを構成するアングル連結用金物の3面図である。 上記アングル連結用金物のより詳細な平面図である。 本発明のを用いた軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造の正面図である。 本発明の取付け金物セットのロック機構、及び、本発明の取付け金物セットを用いた軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造において、躯体側の施工誤差を吸収する機能の説明に供する図面である。 上記アングル連結用金物の他の好ましい実施形態の平面図である。 図9のアングル連結用金物により構成される取付け金物セットを用いた軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造の上面図である。 従来の軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造の上面図である。
以下、本発明の軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造、軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物セットと、これを構成する各取付け金物の好ましい実施形態、及び、この取付け金物を用いて行うことができる「軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法」について説明する。尚、以下においては、主に、複数の長方形のALCパネルを、横積みにして建造物の柱等の躯体柱にパネル両端部を溶接することによって建物の帳壁を構成する壁体に本発明を適用する場合の実施形態について説明する。
<軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造>
本発明の軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造10によれば、図1に示すように、ALCパネル8の長手方向を水平に配置して、隣接するALCパネル8の長手方向端部を構造躯体である躯体柱4に取り付ける横壁工法により、複数のALCパネル8が躯体柱4等の構造躯体に取り付けられてなるALC壁体100を建造することができる。
図1~図3に示す通り、軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造10は、イナズマ金物6及びボルト7等の取付け金具によってALCパネル8と接合される断面L字型のアングル材5が、本発明の取付け金物セットを構成する2つの金物、即ち、アングル連結用金物2と躯体側受け金物1とを介して躯体柱4に固定されている構造である。取付け金物セットを構成する各金物の詳細については後述する。
図2及び図3に示す通り、軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造10においては、躯体柱4に、躯体側受け金物1が溶接により固定されている。この躯体側受け金物1は、略矩形状の板状の部分である平板部11と、平板部11の上辺部と下辺部がJ字型に折り返されて形成されている一対のフック部12とを有する金属製の部材である。そしてアングル連結用金物2は、その躯体側基板部21が、一対のフック部12に挟持される態様で、躯体側受け金物1に固定されている。
尚、ALC壁体100を構成するALCパネル8は、種々の製品規格があり特に限定はされないが、幅600mm、長さ1800mm~5000mm、厚さ100mm~150mm程度のサイズが標準的である。ALCパネル8の長手方向端部近傍(短辺小口面から70mm以上)で鉛直方向(幅方向)の中央部に、アンカー金具9が埋設されている(図2参照)。上記のアングル材5のALCパネル8への接合は、ボルト7をイナズマ金物6のボルト孔を通して、このアンカー金具9に締着させることにより行われる。
図1に示すような横壁工法により、ALC壁体100を構成するためには、ALCパネル8の長手方向を水平に配置して、隣接するALCパネルの長手方向端部(短辺小口面)を、目地部を介して突き合わせ、両者の長手方向端部を構造躯体である一本の躯体柱4に取り付け、且つ、一枚のALCパネル8の両端が二本の躯体柱4に取り付けられることにより、水平方向に複数のALCパネル8が躯体柱4に連続的に取り付けられる。鉛直方向には、下段のALCパネル8の長辺小口面上に上段のALCパネルを載置するか、或いは、躯体柱4に固定された自重受け金物(図視は省略されている)にALCパネル8を載置することにより、複数段のALCパネルからなるALC壁体100が形成される。
<軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物セット>
本発明の軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物セットは、少なくとも、図4に示す躯体側受け金物1と、図5に示すアングル連結用金物2とを含んで構成される。これら2種の金物を組合せて用いることにより、上述の軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造10を構成することができる。
[躯体側受け金物]
図4に示す通り、「取付け金物セット」を構成する躯体側受け金物1は、上述の通り、平面視において略矩形状の板状の部分である平板部11と、平板部11の上辺部と下辺部がJ字型に折り返されて形成されている一対のフック部12とを有する金属製の部材である。一対のフック部12の形状は、アングル連結用金物2との継合時の安定性を高めるために、アングル連結用金物2を構成する板材の厚さ(図5におけるt)以上で且つ略同一幅の隙間(図4におけるt幅の隙間)を平板部11の両端部との間に形成することができる形状とする(図3参照)。
又、躯体側受け金物1の平板部11の中央部には、固定用ボルト31によってアングル連結用金物2を躯体側受け金物1に締結するための固定ボルト用孔111が形成されている。又、躯体側受け金物1のフック部12を形成しているJ字形状の折り返し部分の各頂部にも、水平方向移動防止ボルト32A、32Bによってアングル連結用金物2を躯体側受け金物1に締結するための水平方向移動防止ボルト用孔112がそれぞれ形成されている。
[アングル連結用金物]
図5に示す通り、「取付け金物セット」を構成するアングル連結用金物2は、前記躯体側受け金物1のフック部12を形成するための平板部11の上下の折り返し部分の内面間の距離(図4に示すt)以下で略同厚さ(図5に示すt)の金属板がL字型に折曲げられてなる金属部材である。そしてこの折曲げ線を挟んで直交する2つの平面部分である躯体側基板部21とアングル連結部22とを含んで構成されている。
図6に示す通り、躯体側基板部21の中央部近傍には、上記折り曲げ線に直交する方向に切り欠かれた水平スリット211が形成されている。この水平スリット211の幅(図6に示すb×2に相当する長さ)は、上辺側切り欠き部212の斜辺の形成幅によって規定される水平方向移動防止ボルト32A、32Bの水平位置を調整する際の可動域の長さ(図6におけるc×2に相当する長さとなる)に、これらのボルト径(図6におけるaに相当する長さ)を加えた大きさとされている。
又、同じく図6に示す通り、躯体側基板部21の上辺(折曲げ線に直交する2辺のうちの1辺)には、切り欠き幅が底部に向けて漸減する逆テーパ状の切り欠きである上辺側切り欠き部212が形成されている。この上辺側切り欠き部212は、その逆テーパ状の切り欠きの底部を構成する底辺の幅が、水平方向移動防止ボルト32A、32Bのボルト径(a)と等しい幅となるように形成されている。又、上辺側切り欠き部212の斜辺が形成されている部分の水平幅(図6のcに相当する長さ)が、上述の通り、水平方向移動防止ボルト32A、32Bの水平位置を調整する際の可動域の長さ(c)となる。
一方、同じく図6に示す通り、躯体側基板部21の下辺(折曲げ線に直交する2辺のうちの他の1辺)には、帯状の切り欠きであって、その底辺中央に三角形状の突起部が形成されている下辺側切り欠き部213が形成されている。この下辺側切り欠き部213は、三角形状の突起部の両側においてスリットの底部を形成している各底辺の幅が、水平方向移動防止ボルト32A、32Bのボルト径(a)と等しい幅となるように形成されている。又、下辺側切り欠き部213の三角形状の突起部の斜辺が形成されている範囲の水平幅(図6のdに相当する長さ)が、上述の可動域の長さ(c)からボルト径(a)の1/2の長さを差し引いた長さとされている。
本発明の「ALCパネルの取付け構造」及び「ALCパネルの取付け方法」において、上記の各切り欠き部のサイズや形に基づいて発現させることができるALCパネルの位置調整機能やロック機能の詳細については、「ALCパネルの取付け方法」の詳細な説明と合せて後述する。
又、アングル連結用金物2は、図9に示す通り、アングル連結部22に、アングル継合用ボルト23が更に立設されていることが好ましい。アングル継合用ボルト23が立設されていることにより、図10に示すように、アングル材5をアングル連結部22にボルト締めにより締結することができ、ALCパネルでの施工現場でのパネル取付け作業における溶接作業を不要とし、よりいっそうの作業の簡易化と効率化を図ることができる。
<軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法>
以下、本発明の「軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物セット」を用いて、軽量気泡コンクリートパネルの建物躯体への取付けを行う、「軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法」について説明する。この方法は、少なくとも、鋼材生産工場内等において、躯体側受け金物1を、躯体柱として用いる鋼材等に溶接により固定する躯体側受け金物溶接工程と、躯体柱に固定されている躯体側受け金物1に、アングル連結用金物2を締結固定するアングル連結用金物締結工程とを含んでなるプロセスである。
[躯体側受け金物溶接工程]
本発明の軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法においては、上記2つの必須の工程のうち、取付け金物セットの1部品である躯体側受け金物1を用いる「躯体側受け金物溶接工程」については、軽量気泡コンクリートパネルの施工現場外の工場(一例として躯体柱4として用いるH型鋼を加工する鉄骨工場)において行うことが好ましい。
この躯体側受け金物溶接工程においては、躯体柱4とする鋼材のALCパネルの施工現場への搬入に先行して、躯体柱4の設置時に躯体側受け金物1の上辺側切り欠き部212が形成されている上辺が、鉛直上側に配置されることを想定して、躯体柱4とする鋼材(H型鋼等)適切な位置に躯体側受け金物1を溶接し固定する。このようにして、躯体側受け金物1は、上記鋼材に固定された状態で軽量気泡コンクリートパネルの施工現場に搬入される。
[アングル連結用金物締結工程]
本発明の軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法においては、上記2つの必須の工程のうち、取付け金物セットの他の1部品であるアングル連結用金物2を用いる「アングル連結用金物締結工程」については、軽量気泡コンクリートパネルの施工現場内において行う。
このアングル連結用金物締結工程においては、先ず、躯体柱4の所定位置に予め固定されている躯体側受け金物1の一対のフック部12により形成される幅t1の差し込みスペースに、アングル連結用金物2の厚さt(t≒t)の躯体側基板部21を差し込んで、アングル連結用金物2が一対のフック部12に挟持されるように配置し、この状態で固定用ボルト31によりアングル連結用金物2を躯体側受け金物1に仮固定する。この仮固定は、手作業による押圧によって左右への摺動が可能な程度の締め付け強度で締結することが好ましい。
アングル連結用金物2の上記の仮固定後、躯体柱4の施工位置誤差に応じて躯体側の下地金物となるアングル連結用金物2の配置位置について最終的な微調整を行う。この微調整は具体的には、躯体側受け金物1のアングル連結用金物2の上記の仮固定後、躯体柱4の施工位置誤差(鉛直方向からの微少な倒れ等)に応じて、アングル連結用金物2を水平スリット211の水平方向の総長さ(図6におけるb×2に相当する長さ)から固定ボルトの半径(図6におけるa/2に相当する長さ)分の長さを差し引いた長さ(図6における長さcに相当)である、上述の「可動域範囲(c)内」で横方向に上記施工誤差に応じて必要な距離だけスライドさせることにより行う。
この調整は、より詳細には、例えば、図8に示すように、躯体柱4が図中の左方向に向かってmだけ設計上の所定位置からずれて設置されている場合であれば、上記の可動域範囲(c)内で、アングル連結用金物2を右方向に-mだけ移動させることで、アングル連結用金物2を、設計上の本来のあるべき位置に移動させることができる。この状態において、固定用ボルト31と、水平方向移動防止ボルト32A、32Bを、最終的な固定強度で締めつけてアングル連結用金物2を最終的に固定する。
図8に示すように、上記の可動域範囲cの範囲内でアングル連結用金物2が水平方向に移動した後に最終固定した場合、水平方向移動防止ボルト32A及び32Bは、それぞれ上辺側切欠き部212、下辺側切り欠き部213の反対方向に傾く斜辺部分と接触した状態で係止され、両水平方向へのその後の移動が防止される。このようにして、アングル連結用金物2の固定強度を十分に好ましい強度に維持するロック機能をALCパネル取付け構造に保持させることができる。
尚、上記のアングル連結用金物2の最終固定位置の調整は、左右片側毎に7.5mmずつ、両側合計で15mm行えるように、上述の可動域の幅(c)を設定しておくことが好ましい。これは(社)日本建築学会「鉄骨精度測定指針」により、柱の最大倒れの限界許容差が15mmと規定されていることによるところである。
[パネル取付け工程]
アングル連結用金物締結工程の終了後、アングル連結用金物2の両側面に、アングル材5を溶接又はボルト締結により固定し、更に、このアングル材5を、上述したように、イナズマ金物6等を用いてALCパネルと接合することにより、ALCパネルを躯体柱4に取り付ける。以上の工程を経ることにより、複数段のALCパネルからなるALC壁体100を、高い品質安定性を従来よりも容易に保持しながら建造することができる。
1 躯体側受け金物
11 平板部
111 固定用ボルト孔
112 水平方向移動防止ボルト用孔
12 フック部
2 アングル連結用金物
21 躯体側基板部
22 アングル連結部
211 水平スリット
212 上辺側切り欠き部
213 下辺側切り欠き部
31 固定用ボルト
32A、32B 水平方向移動防止ボルト
4 躯体柱
5 アングル材
6 イナズマ金物
7 ボルト
8 軽量気泡コンクリートパネル(ALCパネル)
9 アンカー金具
10 軽量気泡コンクリートパネル(ALCパネル)の取付け構造
100 軽量気泡コンクリートパネル(ALCパネル)壁体

Claims (5)

  1. 躯体側受け金物と、アングル連結用金物と、を含んでなる、軽量気泡コンクリートパネル用の取付け金物セットであって、
    前記躯体側受け金物は、略矩形状の平板部と、該平板部の上辺部と下辺部がJ字型に折り返されてなる一対のフック部と、を有し、
    前記アングル連結用金物は、前記躯体側受け金物の平板部の端部とフック部との間の隙間幅に継合可能な厚さの金属板がL字型に折曲げられてなり、互いに直交する躯体側基板部とアングル連結部とにより構成されていて、
    前記躯体側基板部には、前記金属板の折り曲げ線に直交する方向に切り欠かれた水平スリットが形成されている、取付け金物セット。
  2. 前記アングル連結用金物の前記躯体側基板部の上辺には、切り欠き幅が底部に向けて漸減する逆テーパ状の切り欠きである上辺側切り欠き部が形成されていて、
    前記躯体側基板部の下辺には、帯状の切り欠きであって、その底辺中央に三角形状の突起部が形成されている下辺側切り欠き部が形成されている、請求項1に記載の取付け金物セット。
  3. 前記アングル連結用金物の前記アングル連結部には、アングル継合用ボルトが設置されている、請求項1又は2に記載の取付け金物セット。
  4. 請求項1から3に記載の取付け金物セットと、断面L字型のアングル材と、軽量気泡コンクリートパネルと、を含んで構成されている、軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造であって、
    前記躯体側受け金物は躯体柱に溶接されていて、
    前記アングル連結用金物は、前記躯体側基板部が、一対の前記フック部に挟持される態様で、前記躯体側受け金物に固定されていて、
    前記アングル連結用金物の前記アングル連結部に前記アングル材の一端が固定されていて、
    前記アングル材の他端が前記軽量気泡コンクリートパネルに直接又は更に他の取付け金物を介して接合されている、軽量気泡コンクリートパネルの取付け構造。
  5. 請求項1から3のいずれかに記載の取付け金物セットを用いて軽量気泡コンクリートパネルを建物躯体に取り付ける軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法であって、
    前記躯体側受け金物を躯体柱に溶接する躯体側受け金物溶接工程と、
    前記躯体側受け金物に前記アングル連結用金物を締結固定するアングル連結用金物締結工程と、を含んでなり、
    前記躯体側受け金物溶接工程は、軽量気泡コンクリートパネルの施工現場外において行い、
    前記アングル連結用金物締結工程は、軽量気泡コンクリートパネルの施工現場内において行い、
    該アングル連結用金物締結工程においては、前記躯体側受け金物に前記アングル連結用金物を仮固定した後に、前記水平スリットの幅の範囲で前記躯体柱の施工位置誤差を吸収する該アングル連結用金物の設置位置の最終調整を行い、該最終調整を経た後に、前記アングル連結用金物を前記躯体側受け金物に最終的に固定する、
    軽量気泡コンクリートパネルの取付け方法。
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