JP7286903B2 - カーテンウォール吊下げ用ファスナ - Google Patents

Description

本発明は、カーテンウォール吊下げ用ファスナに関する。

プレキャストコンクリート造のカーテンウォールを建物躯体に固定する方法として、ファスナを用いる方法が知られている。例えば特許文献１には、本体プレートから建物躯体側に突設された定着金物が建物躯体に固定され、本体プレートから壁材（カーテンウォール）側に突設された定着板（ファスナ本体）が壁材に埋設されたファスナが開示されている。

特許第６４６６７０９号公報

特許文献１に示すファスナでは、壁材の幅方向に延びる横筋及び補強筋が壁材に埋設されており、定着板に形成された貫通孔に横筋及び補強筋を挿通させることで、ファスナに作用する横力を横筋及び補強筋を介して壁材に伝達している。

しかしながら、定着板に形成された貫通孔の内径は、横筋及び補強筋の外径より一回り大きいため、ファスナの定着板と横筋及び補強筋との間において横力の伝達効率を高めることは困難であった。このため、ファスナの引抜き耐力を向上させる観点において改善の余地があった。

本発明は上記事実に鑑み、ファスナ本体の引抜き耐力を向上させることができるカーテンウォール吊下げ用ファスナを提供することを目的とする。

第１態様に記載のカーテンウォール吊下げ用ファスナは、プレキャストコンクリート造のカーテンウォールの幅方向に沿って埋設される複数のアンカーと、先端部が前記カーテンウォールの上端部に埋設され、基端部が建物躯体に固定されるファスナ本体と、前記ファスナ本体の前記先端部に形成され、前記アンカーがそれぞれ挿入固定される複数の挿入孔と、を有する。

上記構成によれば、ファスナ本体の先端部がカーテンウォールの上端部に埋設され、基端部が建物躯体に固定されることにより、カーテンウォール吊下げ用ファスナによってカーテンウォールを建物躯体に固定することができる。

ここで、カーテンウォールの幅方向に沿って埋設されるアンカーが、ファスナ本体に形成された挿入孔に挿入固定されるため、アンカーとファスナ本体との結合強度を高めることができ、ファスナ本体の引抜き耐力を向上させることができる。なお、本発明において、「挿入固定される」とは、アンカー及びファスナ本体がカーテンウォールに埋設される前の状態において、挿入孔に挿入されたアンカーがファスナ本体に応力伝達可能に接合されることを指す。

第２態様に記載のカーテンウォール吊下げ用ファスナは、第１態様に記載のカーテンウォール吊下げ用ファスナであって、前記ファスナ本体は、基端部が前記建物躯体に固定されて先端部が前記カーテンウォールに埋設される第１腕部と、前記第１腕部の下方に設けられて先端部が前記第１腕部の先端部よりも先端側に位置する第２腕部と、を有しており、前記挿入孔は、前記第１腕部の先端部、及び前記第２腕部の先端部にそれぞれ形成されている。

上記構成によれば、第１腕部の先端部と、第１腕部の先端部より下方先端側に位置する第２腕部の先端部と、にそれぞれ挿入孔が形成されており、この２つの挿入孔にそれぞれアンカーが挿入固定される。このため、鉛直荷重によりカーテンウォールに回転モーメントが作用した際に、カーテンウォールの面外方向に作用する応力に対して２本のアンカーをそれぞれ抵抗させることができ、ファスナ本体のカーテンウォールへの埋込耐力をより向上させることができる。

第３態様に記載のカーテンウォール吊下げ用ファスナは、第２態様に記載のカーテンウォール吊下げ用ファスナであって、前記第１腕部の前記挿入孔に挿入固定される前記アンカーには、前記アンカーの上側で折返される複数の補強筋が巻掛けられている。

上記構成によれば、アンカーの上側で折返される複数の補強筋が、第１腕部の挿入孔に挿入固定されるアンカー、すなわちファスナ本体の上方基端側に位置するアンカーに巻掛けられている。このため、アンカーに鉛直方向上向きの力が作用した際に、この補強筋によってアンカーを押さえ込むことで、ファスナ本体のカーテンウォールへの埋込耐力をより向上させることができる。

本発明に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナによれば、ファスナ本体の引抜き耐力を向上させることができる。

実施形態の一例に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナのファスナ本体を示す斜視図である。 実施形態の一例に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナを示す側断面図である。 実施形態の一例に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナを示す立断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、実施形態の一例に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナによってカーテンウォールを建物躯体に固定する手順を示す工程図（その１）である。 実施形態の一例に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナによってカーテンウォールを建物躯体に固定する手順を示す工程図（その２）である。 実施形態の一例に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナによってカーテンウォールを建物躯体に固定する手順を示す工程図（その３）である。

以下、本発明の実施形態の一例に係るカーテンウォール吊下げ用ファスナについて、図１～図６を用いて説明する。なお、図中において矢印Ｘはファスナ本体の厚さ方向、又はカーテンウォールの幅方向、矢印Ｙはファスナ本体の延出方向、又はカーテンウォールの厚さ方向、矢印Ｚは鉛直方向を指す。

（構造）
図２、図３に示すように、本実施形態のカーテンウォール吊下げ用ファスナ１０は、建物の外壁としてのカーテンウォール１２を、建物躯体としての梁１４に固定するための部材である。なお、本実施形態では、カーテンウォール１２はプレキャストコンクリート造とされており、梁１４は例えば複数のリブプレート１６によって補強されたＨ形鋼からなる。

本実施形態のカーテンウォール吊下げ用ファスナ１０は、ファスナ本体１８を有している。ファスナ本体１８は、例えば高い延性を有するダグタイル鋳鉄（球状黒鉛鋳鉄）によって形成された鋳物であり、延出方向（矢印Ｙ方向）における一端が梁１４に固定され、他端がカーテンウォール１２に埋設される。なお、以下、ファスナ本体１８の延出方向におけるカーテンウォール１２に埋設される側を「先端側」、梁１４に固定される側を「基端側」と呼ぶ。

図１に示すように、ファスナ本体１８は、一体的に形成された第１腕部２０と、第２腕部２２と、を有している。第１腕部２０の先端部（先端側の端部）には、ファスナ本体１８を厚さ方向（矢印Ｘ方向）に貫通する第１挿入孔２４が形成されている。また、第１腕部２０の基端部（基端側の端部）には固定部２６が形成されており、上部には振止め部２８が形成されている。

固定部２６は、梁１４（図２参照）に固定される箇所であり、鉛直方向（矢印Ｚ方向）に貫通する雌ねじ孔３０Ａが形成された円筒形状の嵌合部３０と、嵌合部３０よりファスナ本体１８の先端側に形成され、厚さが嵌合部３０の外径より薄い括れ部３２と、を有している。

振止め部２８は、後述する上側カーテンウォール６０（図２参照）の下端部を支持する箇所であり、第１腕部２０の上部から鉛直方向上側に延びている。また、振止め部２８は、ファスナ本体１８の延出方向（矢印Ｙ方向）に貫通する雌ねじ孔２８Ａと、鉛直方向上側に開放された切欠３４と、を有している。

一方、第２腕部２２は、第１腕部２０の下部から下方先端側に延びており、第２腕部２２の厚さＴ２は第１腕部２０の厚さＴ１より薄くされている。また、第２腕部２２の先端部は、第１腕部２０の先端部よりもファスナ本体１８の先端側に位置しており、この第２腕部２２の先端部には、ファスナ本体１８を厚さ方向（矢印Ｘ方向）に貫通する第２挿入孔３６が形成されている。

第１腕部２０に形成された第１挿入孔２４、及び第２腕部２２に形成された第２挿入孔３６は、内周面が全長にわたってねじ切りされた雌ねじ孔とされている。また、第２挿入孔３６の内径Ｒ２は、第１挿入孔２４の内径Ｒ１より小さくされている。

図２、図３に示すように、第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６には、カーテンウォール１２に埋設された第１アンカー３８及び第２アンカー４０がそれぞれ挿入固定されている。第１アンカー３８及び第２アンカー４０は、カーテンウォール１２の幅方向（矢印Ｘ方向）に沿って延びており、第１アンカー３８の外径は第２アンカー４０の外径より大きくされている。なお、第１アンカー３８及び第２アンカー４０の延出長さは、７００ｍｍ～８００ｍｍ程度とされている。

本実施形態では、第１アンカー３８及び第２アンカー４０は、例えば外周面が全長にわたってねじ切りされたねじ節鉄筋からなり、第１挿入孔２４に第１アンカー３８が螺合され、第２挿入孔３６に第２アンカー４０が螺合されている。すなわち、第１アンカー３８及び第２アンカー４０が、第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６にねじ接合されることにより、第１アンカー３８及び第２アンカー４０が、ファスナ本体１８に応力伝達可能に接合されている。

また、第１腕部２０の第１挿入孔２４に挿入固定された第１アンカー３８には、カーテンウォール１２に埋設された複数の補強筋４２が巻掛けられている。複数の補強筋４２は、鉛直方向（矢印Ｚ方向）に延びて第１アンカー３８の上側で折り返される逆Ｕ字状とされており、第１アンカー３８の延出方向に互いに間隔をあけて配置されている。

（施工手順）
次に、本実施形態のカーテンウォール吊下げ用ファスナ１０を用いてカーテンウォール１２を梁１４に固定する手順について説明する。

まず、図１に示すファスナ本体１８を鋳造によって予め形成しておく。そして、図２、図３に示す第１アンカー３８及び第２アンカー４０を、ファスナ本体１８の第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６にそれぞれ螺合することで挿入固定する。

その後、図２、図３に示すように、第１アンカー３８に複数の補強筋４２を巻掛けるとともに、ファスナ本体１８の周囲に複数の壁筋４４を配筋し、壁筋４４、補強筋４２、第１アンカー３８、及び第２アンカー４０を囲むように図示しない型枠を設置する。そして、型枠内にコンクリートを流し込むことで、プレキャストコンクリート造のカーテンウォール１２を構築する。

このとき、ファスナ本体１８の先端部、すなわち第１腕部２０の先端部及び第２腕部２２の先端部がカーテンウォール１２に埋設される。一方、第１腕部２０の上部に形成された振止め部２８、基端部に形成された固定部２６、及び第２腕部２２の基端部は、カーテンウォール１２の内壁面、すなわち梁１４に対向する主面から露出する。

また、図４（Ｂ）に示すように、ファスナ本体１８は、カーテンウォール１２の鉛直方向上側の両角部にそれぞれ埋設され、振止め部２８がカーテンウォール１２の上端面（上側小口面）より鉛直方向上側に延出される。

次に、図４（Ａ）に示すように、ベース部４６と、ベース部４６に立設された荷重受け部４８と、を有する一対の台座５０を、梁１４の上フランジ１４Ａの上面に設置する。ベース部４６及び荷重受け部４８は、例えば鋳造によって一体的に形成されており、ベース部４６には一対の長穴４６Ａが形成されている。

一方、図３に示すように、台座５０が設置される梁１４の上フランジ１４Ａにも、一対の長穴５２が形成されている。この梁１４に形成された長穴５２、及び台座５０のベース部４６に形成された長穴４６Ａに下側からボルト５４を挿通し、上側からナット５６で固定することで、台座５０のベース部４６が梁１４に固定される。

また、台座５０の荷重受け部４８は、平面視で略Ｃ字形状とされており、ファスナ本体１８の固定部２６の嵌合部３０が嵌合される円弧状の嵌合凹部４８Ａと、ファスナ本体１８の固定部２６の括れ部３２が係止される係止部４８Ｂと、を有している。

この荷重受け部４８に上側からファスナ本体１８の固定部２６を落とし込み、固定部２６の嵌合部３０を荷重受け部４８の嵌合凹部４８Ａに嵌合させる。これにより、荷重受け部４８の係止部４８Ｂによって固定部２６の嵌合部３０の先端側（矢印Ｙ方向）への移動を抑制することができ、図５に示すように、台座５０及びファスナ本体１８を介してカーテンウォール１２を梁１４に吊下げて固定することができる。

なお、固定部２６の嵌合部３０に形成された雌ねじ孔３０Ａ（図１参照）には、図２に示すように、調整ボルト５８が螺合されており、嵌合部３０を荷重受け部４８の嵌合凹部４８Ａに嵌合する際、調整ボルト５８の下端部が梁１４の上フランジ１４Ａの上面に当接する。

このため、雌ねじ孔３０Ａへの調整ボルト５８の螺合量を調整することにより、梁１４に対するファスナ本体１８の高さ、すなわち梁１４に対するカーテンウォール１２の高さを調整することが可能となる。

次に、図５、図６に示すように、カーテンウォール１２の上側に設置される上側カーテンウォール６０を、ファスナ本体１８の振止め部２８によって振止めする。上側カーテンウォール６０は、カーテンウォール１２と同一の構成とされており、上側カーテンウォール６０の鉛直方向下側の両角部には、上側カーテンウォール６０の内壁面、すなわち梁１４に対向する主面から突出するアンカー６２がそれぞれ設けられている。

上側カーテンウォール６０は、上端部が図示しない他のカーテンウォール吊下げ用ファスナによって上階の梁（図示省略）に吊下げ固定され、下端部に突設されたアンカー６２がファスナ本体１８の振止め部２８に形成された切欠３４に差込まれる。そして、図６に示すように、この切欠３４に差込まれたアンカー６２の先端部にナット６４を螺合することにより、上側カーテンウォール６０の下端部の厚さ方向（矢印Ｙ方向）への移動が抑制される。

なお、図２に示すように、振止め部２８に形成された雌ねじ孔２８Ａには、調整ボルト６６が螺合されており、振止め部２８によって上側カーテンウォール６０の下端部を振止めする際、上側カーテンウォール６０の内壁面は、調整ボルト６６の端部に当接する。このため、雌ねじ孔２８Ａへの調整ボルト６６の螺合量を調整することにより、振止め部２８と上側カーテンウォール６０の内壁面との間隔を調整することが可能となる。

上記の手順により、本実施形態のカーテンウォール吊下げ用ファスナ１０を用いてカーテンウォール１２を梁１４に固定することができる。なお、上記の手順は一例であり、手順が異なっていたり、他の手順が含まれたりしても構わない。

（作用効果）
本実施形態のカーテンウォール吊下げ用ファスナ１０によれば、ファスナ本体１８の先端部がカーテンウォール１２に埋設されているとともに、ファスナ本体１８の基端部に固定部２６が形成されている。このため、梁１４に設置された台座５０の嵌合凹部４８Ａに固定部２６の嵌合部３０を落とし込むことで、カーテンウォール１２を梁１４に容易に固定することができる。

ここで、本実施形態によれば、カーテンウォール１２に埋設される第１アンカー３８及び第２アンカー４０が、ファスナ本体１８に形成された第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６に挿入固定されている。すなわち、カーテンウォール１２に埋設される前の状態において、第１アンカー３８及び第２アンカー４０がファスナ本体１８に応力伝達可能に接合されている。このため、第１アンカー３８及び第２アンカー４０とファスナ本体１８との結合強度を高めることができ、ファスナ本体１８の引抜き耐力を向上させることができる。

特に本実施形態によれば、第１アンカー３８及び第２アンカー４０がねじ節鉄筋からなり、第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６が雌ねじ孔とされている。このため、第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６に第１アンカー３８及び第２アンカー４０を螺合することにより、第１アンカー３８及び第２アンカー４０を第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６に容易かつ確実に挿入固定することができる。

また、本実施形態によれば、第１アンカー３８及び第２アンカー４０がカーテンウォール１２の幅方向（矢印Ｘ方向）に沿って延びている。このため、第１アンカー３８及び第２アンカー４０が鉛直方向（矢印Ｚ方向）又はカーテンウォール１２の厚さ方向（矢印Ｙ方向）に沿って延びる構成と比較して、ファスナ本体１８に生じる引抜き力を第１アンカー３８及び第２アンカー４０を介してカーテンウォール１２の広い範囲で受けることができる。これにより、ファスナ本体１８の引抜き耐力をより向上させることができる。

また、本実施形態によれば、ファスナ本体１８の第１腕部２０の先端部に第１挿入孔２４が形成され、第１腕部２０の先端部より下方先端側に位置する第２腕部２２の先端部に第２挿入孔３６が形成されている。

このため、図２に示すように、鉛直荷重によりカーテンウォール１２に回転モーメントＭが作用した際に、カーテンウォール１２の厚さ方向（面外方向）外側へ作用する応力Ｆ１に対して第１アンカー３８を抵抗させることができる。また、カーテンウォール１２の厚さ方向（面外方向）内側へ作用する応力Ｆ２に対して第２アンカー４０を抵抗させることができる。これにより、ファスナ本体１８のカーテンウォール１２への埋込耐力をより向上させることができる。

また、一般的に、梁１４に固定されるファスナ本体１８の基端部側は、カーテンウォール１２に埋設される先端部側と比較して大きな応力が生じる。ここで、本実施形態によれば、第１挿入孔２４に挿入される第１アンカー３８の外径が、第２挿入孔３６に挿入される第２アンカー４０の外径より大きくされている。このため、大きな応力が生じるファスナ本体１８の基端部側の耐力を、先端部側よりも向上させることができる。

さらに、本実施形態によれば、ファスナ本体１８の上方基端側に位置する第１アンカー３８に、第１アンカー３８の上側で折返される複数の補強筋４２が巻掛けられている。このため、第１アンカー３８に鉛直方向上向きの力が作用した際に、この補強筋４２によって第１アンカー３８を押さえ込むことで、ファスナ本体１８のカーテンウォール１２への埋込耐力をより向上させることができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

例えば、上記実施形態では、第１アンカー３８及び第２アンカー４０が第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６に螺合、すなわちねじ接合されていた。しかし、第１アンカー３８及び第２アンカー４０と第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６とは、少なくとも応力伝達可能に接合されていればよい。応力伝達可能に接合する方法としては、例えば高強度モルタルや接着剤等によって接合する方法が挙げられる。

また、第１アンカー３８及び第２アンカー４０と第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６とは、互いに接触状態で接合されることがより好ましい。互いに接触状態で接合する方法としては、例えば上記実施形態のように螺合する方法の他、第１アンカー３８及び第２アンカー４０を第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６に圧入する方法等が挙げられる。

また、上記実施形態では、ねじ節鉄筋によって第１アンカー３８及び第２アンカー４０が構成されていた。しかし、第１アンカー３８及び第２アンカー４０は全長にわたってねじ切りされている必要はなく、第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６に螺合される部分のみがねじ切りされていてもよい。

また、上記実施形態では、ファスナ本体１８の第１腕部２０の上部に振止め部２８が設けられていた。しかし、ファスナ本体１８に振止め部２８が一体的に形成されている必要はなく、上側カーテンウォール６０の振止め部材をファスナ本体１８とは別体で設ける構成としてもよい。

また、上記実施形態では、カーテンウォール１２が梁１４に吊下げ固定されていたが、カーテンウォール１２が固定される建物躯体は梁には限らず、建物の柱等とされていてもよい。

さらに、上記実施形態では、カーテンウォール吊下げ用ファスナ１０がファスナ本体１８の第１挿入孔２４及び第２挿入孔３６に挿入固定される２本の第１アンカー３８及び第２アンカー４０を有していた。しかし、アンカーの本数は２本に限らず、ファスナ本体１８に形成された３つ以上の挿入孔に３本以上のアンカーがそれぞれ挿入固定されていてもよい。

１０ カーテンウォール吊下げ用ファスナ
１２ カーテンウォール
１４ 梁（建物躯体の一例）
１８ ファスナ本体
２０ 第１腕部
２２ 第２腕部
２４ 第１挿入孔（挿入孔の一例）
３６ 第２挿入孔（挿入孔の一例）
３８ 第１アンカー（アンカーの一例）
４０ 第２アンカー（アンカーの一例）
４２ 補強筋

Claims (3)

1. プレキャストコンクリート造のカーテンウォールの幅方向に沿って埋設される複数のアンカーと、
   先端部が前記カーテンウォールの上端部に埋設され、基端部が建物躯体に固定されるファスナ本体と、
   前記ファスナ本体の前記先端部に形成され、前記アンカーがそれぞれ挿入固定される複数の挿入孔と、有し、
   前記アンカーはねじ節鉄筋であり、前記挿入孔の内周面には雌ねじが形成されており、前記挿入孔に前記アンカーを螺合させることで前記アンカーが前記挿入孔に挿入固定されるカーテンウォール吊下げ用ファスナ。
2. 前記ファスナ本体は、基端部が前記建物躯体に固定されて先端部が前記カーテンウォールに埋設される第１腕部と、前記第１腕部の下方に設けられて先端部が前記第１腕部の先端部よりも先端側に位置すると共に前記幅方向の厚さが前記第１腕部と比して薄くされた第２腕部と、を有しており、
   前記挿入孔は、前記第１腕部の先端部、及び前記第２腕部の先端部にそれぞれ形成されている、
   請求項１に記載のカーテンウォール吊下げ用ファスナ。
3. 前記第１腕部の前記挿入孔に挿入固定される前記アンカーには、前記アンカーの上側で折返される複数の補強筋が巻掛けられている、請求項２に記載のカーテンウォール吊下げ用ファスナ。

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