(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
請求項1に記載の外壁構造において、上記建物基礎上の基礎上部材に水平に設けられたボルトは1本のボルトであり、上記隣り合うボルトが貫通する孔の中間垂直線上の位置に設けられていることを特徴とする外壁構造。
請求項1または請求項2に記載の外壁構造において、上記外壁パネルの一部は、上記建物基礎と柱との間に位置する上記基礎上部材に設けられた上記接続プレートに接続されていることを特徴とする外壁構造。
請求項3に記載の外壁構造において、上記外壁パネルの他の一部は上記柱が存在しない箇所に位置する上記基礎上部材に設けられた上記接続プレートに接続されていることを特徴とする外壁構造。
請求項3または請求項4に記載の外壁構造において、上記の頭部を下にして配置されたボルトにおける上記頭部と上記建物基礎との間に、上記頭部よりも面積が大であるボルト受けプレートが設けられていることを特徴とする外壁構造。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記特許文献1の外壁構造では、躯体が層間変形した際に、外壁パネルに力がかかり、場合によっては外壁パネルが損傷することがある。また、パネル高さが制限されるため、プラン上の制約が多くなる。
【0005】
この発明は、上記の事情に鑑み、外壁パネルを建物の構造躯体の屋外側に位置させることで上記欠点を解消するとともに、隣り合う外壁パネルの高さ調節が簡単に行えるカーテンウォール形式の外壁構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明の外壁構造は、上記の課題を解決するために、柱梁で構成される構造躯体の屋外側に外壁パネルが固定されるカーテンウォール形式の外壁構造であって、上記外壁パネルは、縦フレームと横フレームとを備えるフレームと、上記フレームの底部に形成された上下方向に貫通するフレーム挿通孔とを有しており、隣り合う外壁パネルの近接する上記フレーム挿通孔には、隣り合うように位置するボルトが頭部を下にして挿通されており、上記フレームの底部に接するとともに上記隣り合うボルトが貫通する孔を有した接続プレートが、建物基礎上の基礎上部材に水平に設けられたボルトによって支持されており、上記隣り合うボルトには上記接続プレートの下側でナットが螺合されていることを特徴とする。
【0007】
上記の構成であれば、上記接続プレートの下側のナットを回して当該接続プレートの姿勢を調節することができ、この姿勢調節によって隣り合う外壁パネルの高さ調節を同時的に行うことができる。また、上記外壁パネルの自重を建物基礎に伝達する一方で、上記外壁パネルに加わった風圧力を上記接続プレートを介して上記部材に伝達することが可能となる。
【0008】
上記建物基礎上の基礎上部材に水平に設けられたボルトは、1本のボルトであり、上記隣り合うボルトが貫通する孔の中間垂直線上の位置に設けられていてもよい。これによれば、上記1本のボルトによって、上記接続プレートが上記隣り合うボルトの中間垂直線上の位置で水平軸回りに回動できるので、上記接続プレートの姿勢調節が容易になる。
【0009】
上記外壁パネルの一部は、上記建物基礎と柱との間に位置する上記基礎上部材に設けられた上記接続プレートに接続されていてもよい。これによれば、柱が長スパン間隔で配置される構造においても適切に外壁パネルを躯体に固定することができる。また、上記外壁パネルの他の一部は上記柱が存在しない箇所に位置する上記基礎上部材に設けられた上記接続プレートに接続されていてもよい。これによれば、柱配置箇所と柱が無い箇所での外壁パネルの取付作業は、上記接続プレートに接続するという同質の作業で行えるようになる。
【0010】
上記の頭部を下にして配置されたボルトにおける上記頭部と上記建物基礎との間に、上記頭部よりも面積が大であるボルト受けプレートが設けられていてもよい。これによれば、上記頭部で上記建物基礎に集中的に荷重が加わるのを防止することができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明の外壁構造であれば、外壁パネルが建物の構造躯体の屋外側に位置するとともに、隣り合う外壁パネルの高さ調節が簡単に行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本発明の実施形態の外壁構造の概略構造を示した外壁の横断面図である。
【
図2】上記外壁構造にかかる1階部分を示した斜視図である。
【
図3】同図(A)は、
図2の外壁構造にかかる柱配置の基礎側部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は同正面視の説明図である。
【
図4】同図(A)は、
図2の外壁構造にかかる柱が無い箇所の基礎側部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は同正面視の説明図である。
【
図5】同図(A)は、上記外壁構造の外壁パネルで用いられる金具を立体的に示した説明図であり、同図(B)は上記金具が配置された箇所の内側を立体的に示した説明図であり、同図(C)は上記金具が配置された箇所の外側を立体的に示した説明図である。
【
図6】同図(A)は、
図2の外壁構造にかかる柱配置の梁側部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は同正面視の説明図である。
【
図7】同図(A)は、
図2の外壁構造にかかる柱が無い箇所の梁側部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は第2取付部材を立体的に示した説明図である。
【
図8】上記外壁構造にかかる2階部分を示した斜視図である。
【
図9】同図(A)は、
図8の外壁構造にかかる柱配置の下側部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は同正面視の説明図である。
【
図10】同図(A)は、
図8の外壁構造にかかる柱が無い箇所の下側部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は同正面視の説明図である。
【
図11】上記外壁構造にかかる2階部分の開口部が在る箇所を示した斜視図である。
【
図12】同図(A)は、
図11の外壁構造にかかる開口部分の柱との連結部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は同正面視の説明図である。
【
図13】同図(A)は、
図11の外壁構造にかかる出隅部分の開口部分の柱との連結部分を示した平面視の説明図であり、同図(B)は同側面視の説明図であり、同図(C)は同正面視の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示す外壁構造例では、例えば、柱2は2P(P=910mm)間隔で配置されている。外壁パネル1は横幅が2Pのものもあればそうでないものもある。また、この外壁構造例では、外壁の出隅部101や入隅部102も示されている。上記外壁パネル1は、上記柱2および梁3(
図2等参照)で構成される構造躯体の屋外側に配置される。
【0014】
上記外壁パネル1においては、そのフレーム11内に繊維系断熱材1aが配置されており、上記フレーム11の室内側に上記繊維系断熱材1aを覆うようにシート1bが設けられており、上記フレーム11の屋外側に外張断熱材1cが設けられており、上記外張断熱材1cと外壁面材1dとの間に通気層1eを形成するように下地桟1fが配置されている。また、上記通気層1eに面する上記外張断熱材1cの面に透湿防水シートが設けられている。もちろん、上記外壁パネル1は上記のような構造に限られるものではない。
【0015】
図2に示しているように、上記フレーム11は、対向する左右の縦フレーム11a・11aと上下の横フレーム11b・11bとを備えた四角枠形状を有する。上記縦フレーム11aおよび上記横フレーム11bは、フランジとフランジを繋ぐウェブで構成される溝型鋼から成る。
【0016】
また、上記外壁パネル1は、その上部において、上記フレーム11の背面側のフランジから水平方向に突出する両切りのボルト部12を有しており、その下部において上記フレーム11のウェブに形成された上下方向に貫通するフレーム挿通孔13を有している。なお、
図2は1階側で上記外壁パネル1の下側が建物基礎4に支持される構造例を示している。
【0017】
上記建物基礎4上には上記柱2を上記建物基礎4に連結する第1基礎上部材(部材)21が設けられている。そして、上記第1基礎上部材21よりも外側の位置にボルト41がその頭部を下に向けて配置されている。
【0018】
図3(A),(B),(C)にも示しているように、上記建物基礎4上にはアンカーボルト4aの上端部が突出しており、このアンカーボルト4aを用いて上記第1基礎上部材21が上記建物基礎4に固定される。上記第1基礎上部材21の柱状部分は横断面コ字形状を有している。そして、ボルト受けプレート42が上記ボルト41の頭部と上記建物基礎4との間に設けられている。上記ボルト受けプレート42は断面コ字形状を有しており、下側片部は上記ボルト41の頭部よりも面積が大になっている。また、上記ボルト受けプレート42の上側片部に形成された切欠き部に上記ボルト41の胴部が位置している。
【0019】
そして、上記建物基礎4上に配置された上記ボルト41が上記フレーム11の上記フレーム挿通孔13に通されており、上記ボルト41に螺合されたナット43が上記フレーム11の下側に位置している。また、上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に接続プレート44が設けられている。この接続プレート44は断面L字形状を有しており、その水平片部を上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に位置させている。上記水平片部には、2個のボルト挿通用の孔44aが形成されている。また、上記接続プレート44は、その垂直片部を上に向けた状態で上記第1基礎上部材21の上記柱状部分に対面させている。上記垂直片部には、上記2個のボルト挿通用の孔44aの間(隣り合うボルト41の間)の中間垂直線上に位置するように、1個の貫通孔44bが形成されており、この貫通孔44bに通されたボルト45によって上記接続プレート44が上記第1基礎上部材21の柱状部分に固定されている。
【0020】
すなわち、上記のように、隣り合う外壁パネル1の近接する上記フレーム挿通孔13には、隣り合うように位置する上記ボルト41が頭部を下にして挿通されており、上記フレーム11の底部を受け止めるとともに上記隣り合うボルト41が貫通する孔44aを有した上記接続プレート44が、建物基礎4上の上記第1基礎上部材21に水平に設けられた1本のボルト45を中心に水平軸回りに回動可能に設けられており、上記隣り合うボルト41には上記接続プレート44の下側でナット43が螺合されている。なお、上記外壁パネル1は、その下部において上記建物基礎4に固定されているわけではない。
【0021】
上記フレーム11の下側の左右位置には断面L字形状で縁に補強リブが設けられた補強金物11cが設けられており、この補強金物11cには上記フレーム挿通孔13が形成される位置に貫通孔が形成されている。また、上記補強金物11cにはナット15が溶接されており、上記縦フレーム11aの外側から上記ナット15にスペーサボルト14が螺合されることで上記縦フレーム11aに上記補強金物11cが固定されている。また、上記スペーサボルト14の頭部によって、隣り合う外壁パネル1の間隔が一定に形成される。
【0022】
図4(A),(B),(C)にも示しているように、柱2が無い箇所にも、上記建物基礎4上にアンカーボルト4aの上端部が突出しており、このアンカーボルト4aを用いて第2基礎上部材(部材)47が上記建物基礎4に固定される。そして、上記ボルト受けプレート42が上記ボルト41の頭部と上記建物基礎4との間に設けられている。また、上記ボルト受けプレート42の上側片部に形成された切欠き部に上記ボルト41の螺子部が位置している。
【0023】
そして、この
図4に示した柱2が無い箇所においても、上記建物基礎4上に配置された上記ボルト41が上記フレーム11の上記フレーム挿通孔13に通されており、上記ボルト41に螺合されたナット43が上記フレーム11の下側に位置している。また、上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に接続プレート44が設けられている。この接続プレート44は断面L字形状を有しており、その水平片部を上記フレーム11の下面と上記ナット43との間に位置させている。上記水平片部には、2個のボルト挿通用の孔44aが形成されている。また、上記接続プレート44は、その垂直片部を下に向けた状態で上記第2基礎上部材47の垂直部分に対面させている。上記垂直片部には、上記2個のボルト挿通用の孔44aの間の中間垂直線上に位置するように、1個の貫通孔44bが形成されており、この貫通孔44bに通されたボルト45によって上記接続プレート44が上記第2基礎上部材47の柱状部分に固定されている。
【0024】
すなわち、上記のように、隣り合う外壁パネル1の近接する上記フレーム挿通孔13には、隣り合うように位置する上記ボルト41が頭部を下にして挿通されており、上記フレーム11の底部を受け止めるとともに上記隣り合うボルト41が貫通する孔44aを有した上記接続プレート44が、建物基礎4上の上記第2基礎上部材47に水平に設けられた1本のボルト45を中心に水平軸回りに回動可能に設けられており、上記隣り合うボルト41には上記接続プレート44の下側でナット43が螺合されている。
【0025】
さらに、この
図4に示した柱2が無い箇所においても、上記フレーム11の下側の左右位置には断面L字形状で縁に補強リブが設けられた補強金物11cが設けられており、この補強金物11cには上記フレーム挿通孔13が形成される位置に貫通孔が形成されている。また、上記補強金物11cにはナット15が溶接されており、上記縦フレーム11aの外側から上記ナット15にスペーサボルト14が螺合されることで上記縦フレーム11aに上記補強金物11cが固定される。また、上記スペーサボルト14の頭部によって、隣り合う外壁パネル1の間隔が一定に形成される。
【0026】
また、
図2に示したように、例えば、上記フレーム11の上部右角部は上記ボルト部12を用いて上記構造躯体に固定されている。具体的には、上記柱2と上記梁3とを接合する接合部材22に設けられた第1取付部材23には挿通孔23aが形成されており、この挿通孔23aに通した上記ボルト部12を用いて上記フレーム11が上記構造躯体に固定されている。そして、上記フレーム11の上部左角部は上記ボルト部12を用いて上記構造躯体に固定されている。具体的には、上記外壁パネル1の上部左角部は、上記柱2が存在しない箇所の上記梁3に設けられた第2取付部材31には挿通孔31aが形成されており、この挿通孔31aに通した上記ボルト部12を用いて上記フレーム11が上記構造躯体に固定されている。
【0027】
図5(A),(B),(C)に示すように、上記フレーム11の上部角部には、内挿金物11dが配置されている。上記内挿金物11dは断面L字形状を有しており、その側縁に補強リブを有する。そして、上記内挿金物11dの各面部には貫通孔が互いに位置をずらして形成されており、上記内挿金物11dの各面部の内側には上記貫通孔に合わせて第1ナット11eと第2ナット11fが溶接されている。上記第1ナット11eは上記フレーム11のフランジに対面しており、上記ボルト部12が螺合される。また、上記第2ナット11fは上記フレーム11のウェブに対面しており、スペーサボルト14が螺合される。なお、上記フレーム11の上面箇所には外壁パネル1を吊るときに用いるリングボルトが螺合されるナット11gが溶接されている。
【0028】
上記内挿金物11dは上記補強リブが無い構成でもよい。また、上記内挿金物11dを省いた構造としてもよい。この場合、例えば、上記ナット11e、11fを上記フレーム11のフランジやウェブに溶接等で直接固定することができる。
【0029】
図6(A),(B),(C)にも示しているように、上記柱2が存在する箇所では、上記接合部材22は上記梁3の下面側にボルト32とナット33によって固定されている。上記第1取付部材23は上記接合部材22に溶接固定されている。また、上記第1取付部材23は上記外壁パネル1側に突出する凸面部23bを有しており、この凸面部に上記挿通孔23aが形成されている。上記挿通孔23aに挿通された上記ボルト部12にナット231を螺合させて締結することで上記外壁パネル1の上部側が上記第1取付部材23に固定される。
【0030】
一方、
図7(A),(B),(C)にも示しているように、上記柱2が存在しない箇所では、上記第2取付部材31は上記梁3の下面側にボルト32とナット33とによって固定されている。上記第2取付部材31は上記外壁パネル1側に突出する凸面部31bを有しており、この凸面部31bに上記挿通孔31aが形成されている。上記挿通孔31aに挿通された上記ボルト部12にナット34を螺合させて締結することで上記外壁パネル1の上部左側が上記第2取付部材31に固定される。
【0031】
上記第2取付部材31は、例えば、
図7(C)に示すように、断面略L字状部位とその側縁に形成された略三角形状の補強リブ部とからなる形状を有している。この第2取付部材31は、プレス加工による金物であるが、上記断面略L字状部位に上記略三角形状の補強リブ部を溶接した溶接金物としてもよい。
【0032】
上記挿通孔23aと上記挿通孔31aの各々の中心位置に上記ボルト部12が位置するように、上記外壁パネル1の高さ調節を行うと、上記挿通孔23aおよび上記挿通孔31aの各々と上記ボルト部12との間に隙間ができ、上記外壁パネル1の自重は上記ボルト41を介して上記建物基礎4に伝達されることになる。
【0033】
図8は建物の2階において外壁パネル1Aが柱2と梁3に支持される構造例を示している。上記外壁パネル1Aは上記外壁パネル1と同様の構造を有するが、上記フレーム11の背面側のフランジから水平方向に突出する両切りのボルト部12を下側の左右位置にも有している。
図8に示した2階構造のパネル上部側の接続構造は、
図6および
図7と同様の構造を有しており、また、上記挿通孔23aおよび上記挿通孔31aの各々と上記ボルト部12との間に隙間ができる。
【0034】
図9(A),(B),(C)は、建物の2階側の下部のボルト部12が用いられる柱箇所を示している。また、上記外壁パネル1Aにおいては上記内挿金物11dが省かれた構造例が示されている。上記柱2が存在する箇所では、上記接合部材22は上記梁3の上面側にボルト32とナット33によって固定されている。上記第1取付部材23は上記接合部材22に溶接固定されている。また、上記第1取付部材23は上記外壁パネル1側に突出する凸面部23bを有しており、この凸面部に上記挿通孔23aが形成されている。上記挿通孔23aに挿通された上記ボルト部12にナット231を螺合させて締結することで上記外壁パネル1Aの下側が上記第1取付部材23に固定される。
【0035】
図10(A),(B),(C)は、建物の2階側の下部のボルト部12が用いられる柱の無い箇所を示している。また、上記外壁パネル1Aにおいては上記内挿金物11dが省かれた構造例が示されている。上記柱2が存在しない箇所では、上記第2取付部材31は上記梁3の上面側にボルト32とナット33とによって固定されている。上記第2取付部材31は上記外壁パネル1A側に突出する凸面部31bを有しており、この凸面部31bに上記挿通孔31aが形成されている。上記挿通孔31aに挿通された上記ボルト部12にナット34を螺合させて締結することで上記外壁パネル1Aの上部左側が上記第2取付部材31に固定される。
【0036】
上記建物の2階側の下部においては、上記ボルト部12の下面は上記挿通孔23aおよび上記挿通孔31aに当たる一方で、当該建物の2階側の上部側において、上記挿通孔23aおよび上記挿通孔31aの各々と上記ボルト部12との間に隙間が形成されると、上記外壁パネル1の自重は下側の上記ボルト部12を介して上記柱梁に伝達されることになる。
【0037】
図11は建物の2階側で開口部1h付きの外壁パネル1Bが柱2と梁3に支持される構造例を示している。なお、一部の部材は仮想線で表している。上記外壁パネル1Bは上記外壁パネル1Aと同様の構造を有するが、幅が2Pであり、例えば、上側の横フレーム1bの中央側、および中段に位置する横フレーム1bの中央側においても上記ボルト部12を用いて構造躯体に固定される。さらに、上記開口部1hを形成する左右の縦フレーム1aにおいて、上下に2カ所ずつ、上記縦フレーム1aの背面側のフランジから水平方向に突出するフックボルト16が設けられている。上記フックボルト16は係止部材25によって上記柱2に連結される。上記係止部材25は上記外壁パネル1Bに加わる風圧力を上記柱2に伝達する。
【0038】
図12(A),(B),(C)は、上記外壁パネル1Bにおいて、上記フックボルト16が上記係止部材25によって上記柱2に連結されている構造部を示している。上記縦フレーム1aのフランジの内面側にナット17が溶接により固定されており、このナット17に上記フックボルト16が外側から螺合されている。上記フックボルト16は、その円柱型の大径の頭部16aと上記フランジとの間に上記係止部材25の一部が差し込まれる隙間を形成するように設けられている。また、上記頭部16aと上記縦フレーム1aのフランジの間に座金部材18が設けられている。
【0039】
上記係止部材25は板状部材の両端が折り曲げられたコ字形状をなす部材であり、一方の側の折り曲げ部には上記フックボルト16の頭部下の胴部が係止されるU字カット部25aが形成されている。上記係止部材25は、上記U字カット部25aの開口側が下に向くように上記柱2の側面に設けられる。また、上記係止部材25には、一部を切断し折り曲げてなる曲げ部25bが形成されており、この曲げ部25bと上記一方の側の折り曲げ部との間に上記頭部16aが差し込まれる。また、上記係止部材25における他方の側の折り曲げ部と上記曲げ部25bとの間隔は上記柱2に嵌まる長さになっている。
【0040】
図13(A),(B),(C)は、出隅部に配置される上記外壁パネル1Bにおいて、上記フックボルト16が上記係止部材25および係止部材25Aによって上記柱2に連結されている構造部を示している。上記係止部材25Aの配置箇所においては、上記縦フレーム1aに設けられた補強金物11mにナット17が溶接により固定されており、このナット17に上記フックボルト16が外側から螺合されている。上記補強金物11mはスペーサボルト14によって縦フレーム11aに固定されている。上記フックボルト16は、その頭部16aと上記縦フレーム11aのフランジとの間に隙間が形成するように設けられている。また、上記頭部16aと上記フランジの間に座金部材18が設けられている。
【0041】
上記係止部材25Aは、上記係止部材25と同様に、板状部材の両端が折り曲げられたコ字形状をなす部材であり、一方の側の折り曲げ部には上記フックボルト16の頭部下の胴部が係止されるU字カット部25aが形成されている。上記係止部材25は、上記U字カット部25aの開口が下に向くように上記柱2の側面に設けられる。また、上記係止部材25Aには、一部を切断し折り曲げてなる曲げ部25bが形成されており、この曲げ部25bと上記一方の側の折り曲げ部との間に上記頭部16aが差し込まれる。また、上記係止部材25Aにおける他方の側の折り曲げ部と上記曲げ部25bとの間隔は上記係止部材25が位置する上記柱2の箇所に嵌まる長さになっている。
【0042】
上記の構成であれば、上記接続プレート44の下側のナット43を回して当該接続プレート44の姿勢を調節することができ、この姿勢調節によって隣り合う外壁パネル1の高さ調節を同時的に行うことができる。また、上記外壁パネル1の自重を建物基礎4に伝達する一方で、上記外壁パネル1に加わった風圧力は上記接続プレート44を介して上記第1基礎上部材21や上記第2基礎上部材47に伝達することが可能となる。
【0043】
また、上記接続プレート44が上記基礎上部材21、47に水平に設けられた1本のボルト45によって上記隣り合うボルト41の中間垂直線上の位置で水平軸回りに回動できると、上記接続プレート44の姿勢調節が容易になる。
【0044】
上記外壁パネル1の一部が、上記建物基礎4と柱2との間に位置する上記第1基礎上部材21に設けられた上記接続プレート44に接続されていると、柱2が長スパン間隔で配置される構造においても適切に外壁パネル1を躯体に固定することができる。また、上記外壁パネル1の他の一部が、上記柱2が存在しない箇所に位置する上記第2基礎上部材47に設けられた上記接続プレート44に接続されていると、柱配置箇所と柱が無い箇所での外壁パネル1の取付作業は、上記接続プレート44等に接続するという同質の作業で行えるようになる。
【0045】
上記の頭部を下にして配置されたボルト41における上記頭部と上記建物基礎4との間に、上記頭部よりも面積が大であるボルト受けプレート42が設けられていると、上記頭部で上記建物基礎4に集中的に荷重が加わるのを防止することができる
【0046】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。