JP7205954B1 - 耐震パネル - Google Patents

Abstract

【課題】軽量性と断熱性に富み、外壁に経年劣化や振動による隙間の生じにくい耐震パネルを提供する。【解決手段】本発明の耐震パネル１００は、矩形板状のパネル本体１０と、パネル本体１０の角部１１に両端を連結されるとともにパネル本体１０の対角方向に延びる１本、又は交差する２本の筋交い４とを備え、筋交い４が、繊維複合材料製のロープを備える。【選択図】図１

Description

この発明は、建物内に付設するプレハブパネルやダクトパネル等の耐震性を向上させる技術に関し、特に、筋交いを用いてかかるパネルの耐震性を向上させる技術に関する。

従来、プレハブルームの壁パネルや、空調用ダクト等には、補強部材として、筋交いが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、金属製の箱体からなるパネルの厚さ方向の中央位置で、枠部材に筋交いを取り付け、該筋交いの表裏両側に合成樹脂発泡体からなる断熱材を装填した筋交い入りパネルが提案されている。

特開平１１－２７００５３号公開公報

しかし、特許文献１の筋交いは、金属により形成されているため、パネル全体が重くなり、パネルを用いてパーテーションやプレハブを組み立てる際に作業員の負担が大きいという問題や、金属製の筋交いが熱を伝え易いため、断熱パネルの断熱性を損なうという問題や、地震等でパネルが潰れた場合に、筋交いが飛び出して危ないという問題がある。本発明は、上記課題に鑑みでなされたものであり、パネルの軽量性や断熱性を損なわず、かつパネルが潰れた際にも筋交いの飛び出すことの少ない耐震パネルの提供を目的とする。

上記課題を解決するためになされた発明は、矩形板状のパネル本体と、前記パネル本体の角部に両端を連結されるとともに前記パネル本体の対角方向に延びる１本、又は交差する２本の筋交いとを備えた耐震パネルであって、前記パネル本体は、矩形の枠部材と前記枠部材をそれぞれ表側と裏側から覆う表壁、及び裏壁とを備えるとともに、前記表壁、裏壁、及び前記枠部材により密閉した中空の矩形板状に形成され、前記枠部材は、内枠と前記内枠を囲繞する発泡樹脂製の外枠を備え、前記筋交いは、前記枠部材の角部に両端を連結されるようにして前記パネル本体の内部に設けられており、前記外枠は、発泡樹脂から棒状に形成された２本の横外枠と２本の縦外枠とにより矩形枠状に形成され、上下の横外枠と、左右の縦外枠は、一方が外側に凸条を内側に凹条を有し、他方は外側に凹条を内側に凸条を有し、耐震パネルを左右、あるいは上下に並べた際に凸条と凹条が係合するよう構成されており、前記筋交いが、繊維複合材料製のロープを備えることを特徴とする。
本発明の耐震パネルは、このように筋交いに繊維複合材料製のロープを用いたので、耐震パネルの軽量性を維持しつつ、筋交いの引張強度を確保して、パネル本体の経年劣化や外部振動によるパネル本体の変形を抑制できる。一方で、地震等でパネル本体が潰れた際には、ロープからなる筋交いは弛むので、パネル本体から突き出ることを抑制できる。

前記縦外枠の一方が、長手方向の略中央において前記凸条から凹条に貫通する吹付式発泡樹脂を注入する樹脂注入孔を有し、前記内枠と、前記表壁及び前記裏壁の間にそれぞれ隙間を有し、前記樹脂注入孔から前記隙間を介して前記パネル内部に吹付式発泡樹脂を充填可能に構成されていることが好ましい。

前記パネル本体は、前記内枠、及び前記筋交いを埋めるように内部に吹付式発泡樹脂が充填されていることが好ましい。このように、内部に断熱材として吹付式発泡樹脂を充填した断熱パネルにおいて、筋交いを繊維複合材料とすることで、筋交いを金属とする場合に比べて、パネルの断熱性能を向上させることができる。また、吹付式発泡樹脂と繊維複合材料を分離せずに焼却できるため、繊維複合材料の廃棄やリサイクルのコストを抑制できる。

本発明は、矩形板状のパネル本体と、前記パネル本体の角部に両端を連結されるとともに前記パネル本体の対角方向に延びる１本、又は交差する２本の筋交いとを備えた耐震パネルであって、前記パネル本体は、矩形の枠部材と前記枠部材をそれぞれ表側と裏側から覆う表壁、及び裏壁とを備えるとともに、前記表壁、裏壁、及び前記枠部材により密閉した中空の矩形板状に形成され、前記枠部材は、内枠と前記内枠を囲繞する発泡樹脂製の外枠を備え、前記筋交いは、前記枠部材の角部に両端を連結されるようにして前記パネル本体の内部に設けられており、前記外枠は、発泡樹脂から棒状に形成された２本の横外枠と２本の縦外枠とにより矩形枠状に形成され、前記内枠は、上下２本の横内枠と、左右２本の縦内枠とを有するとともに、左右２本の縦内枠が上下２本の横桟により連結されており、前記２本の横桟は、筋交いを通すため２つの長孔を有し、前記筋交いは２本設けられ、前記２本の筋交いは、前記長孔を通過するようにして、かつ上下２本の横桟の間で交差するように設けられていることを特徴とする耐震パネルを含む。
このように筋交いが横桟を貫通するようにして横桟と交差させることで、吹付式発泡樹脂を吹き込んだ際に、筋交いが表壁と裏壁のいずれか一方に寄ってしまうことを抑制できる。

本発明の耐震パネルは、前記パネル本体が、矩形の枠部材を備え、前記筋交いは、前記枠部材の角部において、前記枠部材の縦側壁と横側壁の両方に固定された金属製の固定部材に連結されていることが好ましい。プレハブ耐震パネルは、経年劣化や振動により、枠部材のつなぎ目に隙間が生じて内部に水分が入り、鉄板が錆びたり、あるいは内部に空気の通り道ができて断熱性能が落ちたりする問題がある。このように、筋交いを縦側壁と横側壁の両方に固定された金属製の固定部材に連結することで、縦側壁と横側壁の両方を筋交いで引っ張ることができるので、枠部材の角部に隙間が生じることを抑制できる。

以上説明したように、本発明に係る耐震パネルによれば、その軽量性と断熱性を損なわずに、パネル本体の変形を抑制するとともに、かつパネル本体が潰れた際にも、パネル本体から筋交いが突き出ることを抑制できる。

本発明の第１実施形態に係る耐震パネルの部分透過正面図である。 図１におけるＡ－Ａ線断面図（筋交いは省略）である。 図１の耐震パネルにおける筋交いの端部を示す要部拡大図である。 本発明の第２実施形態に係る耐震パネルの部分透過正面図である。 本発明の第１参考形態に係る耐震パネルの（ａ）平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）左側面図である。

以下、適宜図面を用いながら本発明の実施形態について詳述する。ただし、本発明は、以下の実施形態に限られるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る耐震パネル１００を示している。耐震パネル１００は、屋内に研究用の恒温室や低温室、人工気象室等をプレハブで付設するために用いられる。
耐震パネル１００は、図１に示すように、表壁１、裏壁２、及び枠部材３を備えた中空の矩形板状のパネル本体１０と、パネル本体１０の角部１１に両端を連結されるとともにパネル本体１０の対角方向に延びる１本、又は交差する２本（図１の例では２本）の筋交い４とを備えている。

表壁１、裏壁２は、アルミニウムやステンレス、軟鋼板等の金属製の薄板からなり、例えば、焼付カラー鋼板が好ましく用いられる。表壁１、裏壁２は、図２に示すように周縁を折り曲げた掛かり代１ａ，２ａを枠部材３の周縁に引き掛けるようにして、ボルト・ナットや木ねじ、コーチスクリュー、テクスビス、リベット、接着剤、両面テープ等で枠部材３に固定される。

枠部材３は、金属製の内枠３１と、内枠３１を囲繞するポリスチレン等の発泡樹脂からなる外枠３２とを有している。

内枠３１は、本実施形態では、図２に示すように、リップ溝形鋼からなる横内枠３１ａと縦内枠３１ｂとを備えている。内枠３１は、横内枠３１ａと縦内枠３１ｂを、Ｃ字断面の開口側を外側にして、横内枠３１ａと縦内枠３１ｂとを連結する角部１１を固定部材３５によりボルト・ナットで固定して長方形に組み立てられている。

外枠３２は、ポリスチレン等の発泡樹脂から棒状に形成された２本の横外枠３２ａ，３２ａと２本の縦外枠３２ｂ，３２ｂとにより矩形枠状に形成されている。横外枠３２ａ、及び縦外枠３２ｂは、図２に示すように、断面の内側と外側に凸条３２ｃと凹条３２ｄを備えており、上下の横外枠３２ａ，３２ａと、左右の縦外枠３２ｂ，３２ｂは、一方が外側に凸条３２ｃが、他方は外側に凹条３２ｄが位置するよう設けて、耐震パネル１００を左右、あるいは上下に並べた際に凸条３２ｃと凹条３２ｄが係合するよう構成されている。縦外枠３２ｂの一方は長手方向の略中央に、吹付式発泡樹脂を注入する樹脂注入孔３２ｅ（図２参照）を有している。樹脂注入孔３２ｅを有する縦外枠３２ｂは、縦内枠３１ｂとの間に、樹脂を注入するための隙間３２ｆが設けられている。

固定部材３５は、金属板を板金加工して形成され、Ｌ字の筋交い支持部３５ａと、筋交い支持部３５ａの両端に設けられ枠部材３にボルト・ナットで固定される足部３５ｂ，３５ｂとを備えている。このうち一方の足部３５ｂが内枠３１の横内枠３１ａに、他方の足部３５ｂが縦内枠３１ｂに連結されて、横内枠３１ａと縦内枠３１ｂを連結する。

内枠３１の縦内枠３１ｂ，３１ｂは、上下方向を３等分にする位置で２本の横桟５，５により連結されている。横桟５，５は、角型鋼管からなり、Ｌ字金具５１，５１とボルト・ナットにより縦内枠３１ｂ，３１ｂに連結されている。横桟５は図２に示すように、上下面に筋交い４を通すための２つの長孔５ａ，５ａが穿設されている。

筋交い４は、図３に示すように、繊維複合材料製のロープからなる２本のロープ部４１，４１と、ロープ部４１の外側の端部に設けられる外側端部金具４１ａ，４１ａと、ロープ部４１の内側に設けられる内側端部金具４１ｂ，４１ｂと、ターンバックル４２が連結されて形成されている。尚、２つの内側端部金具４１ｂ，４１ｂは、一方が右ねじで他方が左ねじである。
外側端部金具４１ａは、例えば、ロープ部４１に樹脂を介して圧着固定される。

内側端部金具４１ｂは、ロープ部４１をターンバックル４２に連結固定する。内側端部金具４１ｂも、例えば、ロープ部４１に対し圧着又は埋め込みナットにより固着し、先端側に雄ねじをもうけるようにしてもよいし、ターンバックルがフック付ボルトを備えるような場合は、内側端部金具４１ｂの先端にアイ（フックを係止するリングや貫通孔）を設けてもよい。内側端部金具４１ｂは、ターンバックル４２を回動する際に、ロープ部４１が連れ回りすることを防止する六角頭や径方向に対向する平行な２面からなるスパナ係止部４１ｂ１を備えることが好ましい。

ターンバックル４２は、内側端部金具４１ｂに対応させて、適宜のものを用いることができる、図３のターンバックル４２は、長楕円状の環状をなし、長手方向の両端に雌ねじ孔４２ａ，４２ａを備えたものである。あるいは、ターンバックル４２として、両端の雌ねじ孔にフック付ボルトを螺結したものを用いてもよい。

筋交い４は、上下２つの横桟５，５の上下面の長孔５ａ，５ａを通すようにして、斜めに対向する固定金具３５，３５の間に張設される。２本の筋交い４，４は、ロープ部４１の部分で長孔５ａを通過し、上下の横桟５，５の間で交差する。

ロープ部４１に用いられる繊維複合材料製のロープとしては、例えば、小松マテーレ株式会社製の熱可塑性炭素繊維複合材料（商品名：ＣＡＢＫＯＭＡ）等の炭素繊維複合材料（ＣＦＲＰ）からなるロープを用いることができるほか、ガラス繊維複合材料（ＧＦＲＰ）や植物繊維を樹脂で覆った植物繊維複合材料など、公知の繊維複合材料からなるロープを適宜に用いることができる。

パネル本体１０の内部へは、図２の矢印に示すように、縦外枠３２ｂの樹脂注入孔３２ｅから隙間３２ｆを介して、吹付式発泡樹脂６が注入される。吹付式発泡樹脂６は、縦内枠３１ｂの表側と裏側（図２の上側と下側）から回り込むようにして内枠３１の内部へ入り込み、表壁１と裏壁２の間を隙間なく埋めるように充填され、筋交い４，４は、全周にわたり吹付式発泡樹脂６に埋没する。こうすることで、パネル本体１０内部における筋交いの表側と裏側に分割して２枚のシート状断熱材を収容する場合に比べて、発泡樹脂の厚みを稼いで、耐震パネル１００の断熱性を高めることができる。また、内枠３１と表壁１、及び裏壁２との間の隙間３ｃも吹付式発泡樹脂６が充填されるため、表壁１、及び裏壁２と内枠３１の間の熱伝導も抑制できる。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態にかかるパーテーション（耐震パネル）２００を示している。パーテーション２００は、室内を小部屋に分割する仮設の壁として用いられるものであり、内部に吹き付け式発泡樹脂等の断熱材を備えない他は、第１実施形態に係る耐震パネル１００と同様の構成を有している。
尚、第２実施形態以下の実施形態において、第１実施形態と共通する部材は、同一符号を付して説明を省略する。

（第１参考形態）
図５は、第１参考形態に係るダクトパネル（耐震パネル）３００を示している。ダクトパネル３００は、図５に示すように、中空板状をなす扁平角筒状に形成されたパネル本体３１０の表壁１の外面に実施形態１で用いた枠部材（実施形態井の「内枠」）３１、固定部材３５を介して交差する２本の筋交い４，４を設けたものである。枠部材３１は、表壁１の周縁に沿って溶接やボルト・ナット等により固定されている。
ダクトパネルは、内部３１０ａに筋交いを設けると流れる気体に影響を及ぼす恐れがあるため、外側に繊維複合材料からなるロープで筋交いを設けることが好ましい。この場合において、筋交いが繊維複合材料を備えるよう設けることで、ダクトパネルの軽量化を図ることができるほか、地震等の際にダクトが推し潰れても、鉄筋で筋交いを設ける場合のように筋交いが飛び出ることがなく、また、筋交い４が周辺の電気配線と接触しても漏電による火災や感電事故を防止することができる。

また、筋交いは、枠部材の縦枠と横枠の一方にのみ連結するようにしてもよい。また、桟は設けなくともよい。筋交いは１本のみでもよい。ターンバックルは設けなくともよいし、筋交いの両端は溶接以外の方法で固定してもよい。

１００，２００，３００ 耐震パネル
１０，３１０ パネル本体
１ 表壁
１１ 角部
２ 裏壁
３ 枠部材
３１ｂ 縦内枠（縦側壁）
３１ａ 横内枠（横側壁）
３２ 外枠
３５ 固定部材
４ 筋交い
４１ ロープ部
５ 横桟（桟）
６ 吹付式発泡樹脂

Claims (5)

1. 矩形板状のパネル本体と、前記パネル本体の角部に両端を連結されるとともに前記パネル本体の対角方向に延びる１本、又は交差する２本の筋交いとを備えた耐震パネルであって、
   前記パネル本体は、矩形の枠部材と前記枠部材をそれぞれ表側と裏側から覆う表壁、及び裏壁とを備えるとともに、前記表壁、裏壁、及び前記枠部材により密閉した中空の矩形板状に形成され、
   前記枠部材は、内枠と前記内枠を囲繞する発泡樹脂製の外枠を備え、
   前記筋交いは、前記枠部材の角部に両端を連結されるようにして前記パネル本体の内部に設けられており、
   前記外枠は、発泡樹脂から棒状に形成された２本の横外枠と２本の縦外枠とにより矩形枠状に形成され、上下の横外枠と、左右の縦外枠は、一方が外側に凸条を内側に凹条を有し、他方は外側に凹条を内側に凸条を有し、耐震パネルを左右、あるいは上下に並べた際に凸条と凹条が係合するよう構成されており、
   前記筋交いが、繊維複合材料製のロープを備えることを特徴とする耐震パネル。
2. 前記縦外枠の一方が、長手方向の略中央において前記凸条から凹条に貫通する吹付式発泡樹脂を注入する樹脂注入孔を有し、
   前記内枠と、前記表壁及び前記裏壁の間にそれぞれ隙間を有し、前記樹脂注入孔から前記隙間を介して前記パネル内部に吹付式発泡樹脂を充填可能に構成されている請求項１に記載の耐震パネル。
3. 前記パネル本体は、前記内枠、及び前記筋交いを埋めるように内部に吹付式発泡樹脂が充填されている請求項１に記載の耐震パネル。
4. 矩形板状のパネル本体と、前記パネル本体の角部に両端を連結されるとともに前記パネル本体の対角方向に延びる１本、又は交差する２本の筋交いとを備えた耐震パネルであって、
   前記パネル本体は、矩形の枠部材と前記枠部材をそれぞれ表側と裏側から覆う表壁、及び裏壁とを備えるとともに、前記表壁、裏壁、及び前記枠部材により密閉した中空の矩形板状に形成され、
   前記枠部材は、内枠と前記内枠を囲繞する発泡樹脂製の外枠を備え、
   前記筋交いは、前記枠部材の角部に両端を連結されるようにして前記パネル本体の内部に設けられており、
   前記外枠は、発泡樹脂から棒状に形成された２本の横外枠と２本の縦外枠とにより矩形枠状に形成され、
   前記内枠は、上下２本の横内枠と、左右２本の縦内枠とを有するとともに、左右２本の縦内枠が上下２本の横桟により連結されており、
   前記２本の横桟は、筋交いを通すため２つの長孔を有し、
   前記筋交いは２本設けられ、前記２本の筋交いは、前記長孔を通過するようにして、かつ上下２本の横桟の間で交差するように設けられていることを特徴とする耐震パネル。
5. 前記筋交いは、前記枠部材の角部において、前記枠部材の縦側壁と横側壁の両方に固定された金属製の固定部材に連結されている請求項１に記載の耐震パネル。

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