JPH02164968A - スチールフレーム型カーテンウォールおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建物の外装祠としてのスチールフレーム型カ
ーテンウオールおよびその製造法に関する。

〔従来の技術〕

昨今、建物外装材のカーテンウオールとして繊維補強コ
ンクリートパネルの使用が試みられている。この場合１
寸法安定性を確保するために、最高温度１８０　°Ｃ（
約１０気圧）のオートクレーブ養生を行なうことが不可
欠である。また、：１ンクリーＩ・パネルの強度確保と
建物軟体材料への取付けを容易にするためにメタルフレ
ームがパネル裏面に接続されるが、コンクリ−１・の収
縮や撓みを吸収する接続方式とすることが必要となり、
このためにフレキシブルアンカー等が使用された。

〔発明が解決し３１うとする問題点〕 オートりし・−ブ養生を行なうと、装飾仕上に石材等を
使用する場合に９本石では強度劣化と変色を　ラスター
タイルは変色を起こすことが多い。

したがって１石材仕」二をしたＦ　ＲＣカーテンウオー
ル製品の製造は困難であった。またオー１−クレー養生
設備が無い地力では現場近くで製造できず運送コストの
点で不利が生していた。

更に、従来品ではＦＲＣパネルの収縮をメタルフレーム
との間で吸収する結合方式を採用せざるを得す、このた
めにメタルフレームの強度ヲＦ　ＲＣパネルに直接的に
作用させることが困難であった。

本発明はこのような問題の解決を目的としだものであり
、繊維補強コンクリートパネルからなるカーテンウオー
ルをオートクレーブ養生することなく製造する技術を確
立し、またカーテンウオール造の工夫によって、高強度
且つ低収縮の石材仕上可能なＦＲＣカーテンウオールを
提供しようとするものである。

〔問題点を解決する手段〕

本発明によれば、低収縮・低アルカリセメントを用いて
硬化した繊維補強コンクリートパネルの裏面に、枠組み
したスチールフレームを、アンカを用いて直続してなる
スチームフレーム式カーテンウォールが提供される。本
発明に従うスチームフＩ／−ム式カーテンウオールは、
予めアンカーを取りつｉノたスチールフレームをパネル
用型枠に七ソトシたうえ２低収縮・低アルカリセメント
を用いた未だ固まらない繊維補強コンクリートを該アン
カーがコンクリ−１・内に埋設されるように該型枠内に
打設し、オートクレーブ養生を行なうことなく硬化させ
ることによって存利に製造される。そのさい、アンカー
としては、パネル側に埋設されるインサートと、このイ
ンサートに螺合するボルトとからなるものを使用し、パ
ネルに埋設されたインサートに該ボルトをスチールフレ
ームのボルト孔を介して螺着するのがよい。

とくに本発明は石材装飾仕上をしたスチールフレーム型
ＦＲＣカーテンウオールを提供できる。

この場合には、予めアンカーを取りつけたスチールフレ
ームと石材をパネル用型枠に七ソトしたうえ　低収縮　
低アルカリセメントを用いた未だ固まらない繊維補強コ
ンクリートを、該アンカーがコンクリート内に埋設され
るよ・うに核型枠内に打設し、オートクレーブ養生を行
なうことなく硬化させる。これによって１表面に石材装
飾仕−１−げがなされた繊維補強コンクリートパネルの
裏面に枠組みしたスチールフレームがアンカーを用いて
直続された高強度の装飾カーテンウオールが提供される
。なお、ＦＲＣパネル内にはメソシュ筋をパネル面に実
質上平行に配し、このメンシュ筋にアンカーを係止さセ
ることによって一層の強度を確保することができる。

本発明で使用する補強繊維としては炭素繊維金属繊維例
えばステンレスファイバー、合成繊維例えばアラミント
繊維やビニロン繊維等が好適である。また１本発明で使
用する低収縮・低アルカリセメントは、その化学成分の
一例を挙げると５ｉＯｚ　：　２２〜２４％、　Ａ　１
．　ｚｏｓ　：　１０〜１２％、　ＦｅｚＯ３：０．５
〜２％、　ＣａＯ：　４５−５２％、　ｓｏ□：　７〜
１０％のものがある。配合する骨材としては、粉末珪石
やシラスバーンを使用するとよい。また必要に応して増
粘剤や消泡剤、凝結調節剤を使用して４０°Ｃ付近での
萎気養生を行なうとよい。

更に、特に導電性の繊維で補強したコンクリ−１・を使
用する場合には、この導電性繊維とコンクリートに埋設
される金属の表面とが接する部分で局部電池を形成し７
　この局部電池作用によって金属の腐食を速めることが
あるので、導電性繊維と金属との直接的な接触を断つ絶
縁層を設けるのがよい。実際には電気抵抗が１００Ω以
上の絶縁層を金属表面に被覆するのがよい。

以下に図面の実施例について説明する。

〔実施例］ 第１図は本発明のスチールフレーム型ＦＲＣカーテンウ
オールの例について２その全体を裏面から見た図、第２
図は第１図のＡ部の拡大切欠図である。図において、１
は方形のＦＲＣパネル、２は枠Ｍ　ｉｔしたスチールフ
レームを示している。ＦＲＣパネル１は裏面側に同じ高
さで突出する側縁部３をその周縁に有しており、この側
縁部３で囲われるパネル裏面にスチールフレーム２が直
続されている。図示の例ではスチールフレーム２は断面
口型の型鋼が使用されているが、この口型に変えて上型
やＬ型巣には口型のものを使用してもよい。いずれにし
ても、スチールフレーム２はＦＲＣパネル１の裏面にア
ンカ一部材４を用いて直接的に（すなわち２両者を離し
て取付けるのではなく両者が接触するように）直続され
、且つ所定形状に枠組みされている。この枠組みは図示
の例では、方形の主枠とこの主枠内に張り渡された複数
本（回倒では縦方向に２本）の補助桟とからなっており
、方形の主枠は側縁部３から若干の距離をもってその内
側に収まるような大きさをもっている。

第３図はスチールフレーム２をＦＲＣパネル１にアンカ
一部材４を用いて直続するための本発明の接続構造を示
したものである。このアンカ一部材４は、ＦＲＣパネル
１側に埋設されたインサト５と　このインサート５に螺
合されるアンカーボルト８とからなっている。インサー
　ト５は第４図に示したように、雌ネジを内壁にもつ筒
体６とこの筒体６からその軸と直行する方向に張り出し
た突出部材７とからなり１図示の例では突出部材７とし
て所定長さのロンドが使用され、この口・ンドを筒体６
の底部にそのほぼ中央で溶接で接合して逆Ｔ型のインサ
ートとしである。このインサー１−５を第３図のように
、ＦＲＣパネル１内にその筒体６の上縁がパネル１の表
面と整合するように埋設し、アンカーポルト８をスチー
ルフレーム２に設けたボルト孔９を通して、またワッシ
ャー１０を介して、筒体６の雌ネジに螺合させ、これに
よってスチールフレーム２をＦＲＣパネル１に直接的に
接合する。そのさい、ＦＲＣパネル１にはメンシュ筋１
１をパネル面に平行に埋設しておき、このメソシュ筋１
１にインサート５の突出部材７を係止させるようにする
。また、スチールフレーム２に設けるボルト孔９をボル
ト８の径よりも若干大きくしてパネルｌの不可避的な収
縮を許容するようにするとよい。

このスチールフレーム２とＦＲＣパネル１との接合にあ
たっては、パネル内に埋設するインサート５を予めスチ
ールフレーム２に取付けておきこのインサート５付きの
スチールフレーム２を型枠にセン１〜してから未だ固ま
らないＦＲＣを打設するという処方を採用するのが有利
である。以下に、この製造法を第５図および第６図に従
って説明する。

先ず第５図に示すように、型枠基台１３の上に上面およ
び下面が開口した方形の外型１４とこれより小径の内型
１５をセットする。内型１５はパネル厚み相当する隙間
を基台１３との間にあけて浮かしてセットされ、外型１
４と内型１５との間隙がパネルの周縁の側縁部３（第１
〜２図参照）を形成する打設空間となる。一方、予め組
立てたスチールフレーム２を内型１５内にセットする。

そのさい、アンカ一部材４をスチールフレーム２に予め
取付けておく。すなわち、第３〜４図で説明したように
スチールフレーム２のボルト孔９にアンカーボルト８を
ワッシャ１０を介して差し込み、このポルト８にインサ
ー１−５の筒体の雌ネジを螺合させることによって　イ
ンサート５をスチールフレーム２に予め取付けた状態で
、このインサート５が打設するＦＲＣ内に埋設される位
置にスチールフレーム２を型枠に対してセントする。こ
のセットが完了したら、第６図に示したように未だ固ま
らないＦＲＣ１６を打設する。これによって、インサー
トが埋設された状態でスチールフレーム２とＦＲＣとが
接合される。養生はスチールフレーム２と一体的な状態
で行い、そのさいオートクレーブ養生は行わないでスヂ
ーム養生を行なう。

第７図は２石材１７を基台１３の上に敷きつめてからＦ
ＲＣを打設した以外は第６図と同様の状態を示している
。石材１７は第８〜９図に示すように薄板に加工したも
のであり、その裏面にコイルハネ状のアンカー１８を取
（Ｊけた例を示ず。ずなわち石材１７の裏面に設けた傾
斜孔１９１こ二重ハネ型のアンカー１８の端を挿入して
弾力を利用して係止させたものである。そのさい傾斜孔
１９（、こ接着剤を充填しておくとよい。Ｆ゛ＲＣとし
てＣＦＲＣ（炭素繊維補強コンクリート）を用いる場合
には、絶縁シートを石材１７の裏面に介在させるのがよ
い。この絶縁シートとじてはビニールシー１−が好適で
ある。

本発明ではオートクレーブ養生なしでＦＲＣパネルを硬
化させるので石材１７として本石（花崗岩）やラスター
タイルを使用しても強度劣化や変色を起こすことは避け
られる。また、インサートやファスナー更にはスチール
フレームがＣＦＲＣと接する部分には絶縁性樹脂コート
例えばエポキシ樹脂コー１〜を施すのがよい。

以下に、ＣＦＲＣを用いた製作例を挙げる。

第１表〜第３表に、使用した炭素繊維、セメンＩ・およ
び骨材の性質を示した。また第４表にＣＦＲＣの調合を
示した。ＣＦＲＣの混練はオムニミキザーを用いて行っ
た。第８図に示したように石材１７（花崗岩：厚み２５
ｍｍ、表面ば磨き仕上）に−重バネ式アンカー１８を取
付けたうえ、第７図に示したように型枠内にしきつめ、
裏面処理としてハマタイト（Ｙ　−１７００）　　と珪
砂３号を使用した。また石目地充填材としてハマタイｌ
−（ＮＡ−１４）を使用した。そして、第７図に示すよ
うにアンカ一部材４を取付けたスチールフレーム２をセ
ントし、ＣＦＲＣを打設した。スチールフレームは３３
４１鋼を使用した。なお、パネル内に直径５ｍｍでピン
チが１００　ｘｉｏｏ　ｍｍのメツシュ筋を配し、第３
図に示したようにアンカー５の突出部材７をこのメンシ
ュ筋の下側に潜らせて係止した。ＣＦＲＣの打設はポツ
パーを用いて行い、養生は最高温度４０°Ｃでの蒸気養
生を１７時間１次いで二次養生として材令７　Ｂまで屋
外でシートを掛りて静置することによって行った。

得られたカーテンウォールを垂直にして南向き状態で屋
夕１に暴露し１反りの１測と外観の観測を行った。１２
力月後において、変形率＝カーテンウオールの全長さ　
（ｐ、）に対する中央部分の変形量（δ）の割合−δ／
β、を反りの尺度として計測したが、変形率は１　／１
５９３若しくはそれ以下であった。また、この１２力月
の暴露後においても、クランクの発生１本石のじみや汚
れは全く見られなかった。

また、この本石打ち込みＣＦＲＣカーテンウォル（パイ
、ル面積　２７４４ｍｍ　Ｘ　１７２３ｍｍ、木石厚み
５２５ｍｍ、　　ＣＦ　ＲＣ厚み：　６０ｍｍ）の面外
変形実験を行った。試験は材令が４５日のときの水圧に
よる等分布荷重を力用Ｊた。荷重はスチールフレームを
除いた供試体の自重１７０ｋｇｆ／ｍ”が常時供試体に
載荷された形で付与し１供試体中央部の変位を調べた。

その結果を第１０図の荷重−変位曲線に示した。本カー
テンウオールが想定高さ３５．７Ｉ１１で使用されたと
して設計風圧荷重Ｐい一４４０ｋｇｆ／ｍ”に対して供
試体の中央部の変位は１．３１ｍｍ、　３．ＯＸ　Ｐ　
ｗでは４．９８ｍｍ、　３．４　Ｘ　Ｐ　ｌ、ｌでは５
．７２ｍｍであり、実験後の残留変位は０．４２ｍｍで
あった。したがって、この供試体は非常に弾性に冨み且
つ復元力が大きいという髄性を示した。第１１図は該試
験による荷重−ひずの曲線を示したものであり、第５表
に各材料のひずみ度を示した。これらの結果に見られる
ように　最大荷重（３，４ｘＰ、Ａ）の載荷時において
も各材料のひずみ度はその降伏（比例限界）時のひずみ
度に比較して十分に小さかった。また、この試験におい
て木石面（表面）およびＣＦＲＣ面（裏面）ともにひび
割れはなく２石と目地材、および木石とＣＦＲＣ界面で
の縁切れによるクランクの発生も見られず、さらにスチ
ールフレーム並びにアンカ一部材にも全く異常は見られ
なかった。したがってこのスチールフレーム型カーテン
ウオールはビル用の材料として十分に安全であることが
確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従うスチールフレーム型カーテンウォ
ール例の全体を裏面から見た斜視図、第２図は第１図の
Ａ部の拡大した切欠斜視図、第３図はスチールフレーム
とＦＲＣパネルとの接合を本発明に従うアンカーを用い
て行なう状態を示ず略断血図、第４図は該アンカーのイ
ンサート部分の斜視図、第５図は本発明に従うスチール
フレーム型カーテンウオールを製造するさいのＦＲＣ打
設前の型枠およびスチールフレームのセット状態を示す
断面図、第６図は第５図のセット状態からＦ　ＲＣを打
設した状態を示す断面図、第７図は石材仕」二を行った
本発明に従うスチールフレーム型カーテンウォールを製
造する場合の第６図同様の断面図、第８図は第７図で使
用する石材の例を示す断面図、第９図は第８図の石材の
平面図、第１０図は本発明に従って製造したカーテンウ
オールを試験した場合の荷重−変位曲線図、第１１図は
本発明に従って製造したカーテンウオールを試験した場
合の荷重−ひずみ曲線図である。 １　・　・ ３　・　・ 部材。 筒体 ト １０・ ＦＲＣパネル　　２・・スチールフレームＦＲＣパネル
の側縁部、　　４・・アンカ５・　インサート、　　６
　　・雌不ジイ寸き７・・突出部材、　　８・・アンカ
ーポル９・・スチールフレームに設けたポル１〜孔ワン
シヤ、１１・　・メ・ンシフー筋。 （、？ｆｆ／、ロイ）車堝 墨（”ｊｃＴイ） （２１Ｊｌ／丁２イ）車胡Ｊ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）繊維補強コンクリートパネルの裏面に、枠組みし
   たスチールフレームを、アンカーを用いて直続してなる
   スチールフレーム型カーテンウォール。
2. （２）繊維補強コンクリートは、低収縮・低アルカリセ
   メントを用いて硬化したものである請求項１に記載のカ
   ーテンウォール。
3. （３）アンカーは、パネル側に埋設されるインサートと
   、このインサートに螺合するボルトとからなり、パネル
   に埋設されたインサートに該ボルトがスチールフレーム
   のボルト孔を介して螺着される請求項１または２に記載
   のカーテンウォール。
4. （４）繊維補強コンクリートに埋設または接している金
   属類は、少なくとも１００Ω以上の電気抵抗をもつ絶縁
   層が該コンクリートに接する側の表面に被覆されている
   請求項１、２または３に記載のカーテンウォール。
5. （５）表面に装飾仕上がなされた繊維補強コンクリート
   パネルの裏面に、枠組みしたスチールフレームを、アン
   カーを用いて直続してなるスチールフレーム型カーテン
   ウォール。
6. （６）装飾仕上は、タイル仕上げ、石材仕上げまたは擬
   石仕上げのいずれか一種である請求項５に記載のカーテ
   ンウォール。
7. （７）予めアンカーを取付けたスチールフレームをパネ
   ル用型枠にセットしたうえ、低収縮・低アルカリセメン
   トを用いて未だ固まらない繊維補強コンクリートを、該
   アンカーがコンクリート内に埋設されるように該型枠内
   に打設し、オートクレーブ養生を行うことなく硬化させ
   ることを特徴とするスチールフレーム型カーテンウォー
   ルの製造法。
8. （８）予めアンカーを取付けたスチールフレームと装飾
   材料をパネル用型枠にセットしたうえ、低収縮・低アル
   カリセメントを用いて未だ固まらない繊維補強コンクリ
   ートを、該アンカーがコンクリート内に埋設されるよう
   に該型枠内に打設し、オートクレーブ養生を行うことな
   く硬化させることを特徴とするスチールフレーム型カー
   テンウォールの製造法。
9. （９）打設するコンクリート内にはメッシュ筋がパネル
   面に実質上平行に配される請求項７または８に記載の製
   造法。
10. （１０）打設するコンクリートに埋設または接すること
    になる金属類は、その表面に少なくとも１００Ω以上の
    電気抵抗を有する絶縁層で打設前に被覆される請求項７
    、８または９に記載の製造法。