特開 2023-92879 建物外壁構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023092879

(43)【公開日】2023-07-04

(54)【発明の名称】建物外壁構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 2/02 20060101AFI20230627BHJP

   E04C 1/00 20060101ALI20230627BHJP

   E04B 2/06 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

E04B2/02 140

E04C1/00 Z

E04B2/06

E04B2/02 130

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021208152

(22)【出願日】2021-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100154726

【弁理士】

【氏名又は名称】宮地 正浩

(72)【発明者】

【氏名】中曽根 義之

(72)【発明者】

【氏名】福本 晃治

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 淳一

(72)【発明者】

【氏名】山本 拓治

(72)【発明者】

【氏名】天野 直紀

(72)【発明者】

【氏名】片桐 卓也

(72)【発明者】

【氏名】馬場 俊樹

(57)【要約】

【課題】外壁としての構造安全性を確保しながら外壁の薄型化を図ることができる建物外壁構造を提供する。
【解決手段】複数の蛇籠１を使用して建築物２の外壁３を構築する建物外壁構造において、複数の蛇籠１を、スラブ４上で所定高さＨまで鉛直方向Ｚに沿って積み上げた状態で建築物２の外周に沿って敷設され、鉛直方向Ｚに沿って積み上げた蛇籠１の夫々を、建築物２の外周部に建て込まれた柱５に水平方向への移動を規制する状態で連結し、蛇籠１を、籠厚さ寸法が籠高さ寸法よりも短い薄厚の直方体に形成する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の蛇籠を使用して建築物の外壁を構築する建物外壁構造であって、
前記複数の蛇籠は、スラブ上で所定高さまで鉛直方向に沿って積み上げた状態で前記建築物の外周に沿って敷設され、
鉛直方向に沿って積み上げた前記蛇籠の夫々は、前記建築物の外周部に建て込まれた柱に水平方向への移動が規制される状態で連結され、
前記柱と前記蛇籠とが並ぶ方向を壁厚方向とし、前記蛇籠の前記壁厚方向の寸法を籠厚さ寸法とし、前記蛇籠の鉛直方向の寸法を籠高さ寸法として、
前記蛇籠は、前記籠厚さ寸法が前記籠高さ寸法よりも短い薄厚の直方体に形成されている建物外壁構造。

【請求項2】

前記複数の蛇籠の夫々は、締結ユニットを介して前記柱に接続され、
前記締結ユニットは、前記蛇籠に備えられた蛇籠ブラケットと前記柱に固定された柱ブラケットとを前記水平方向及び鉛直方向に位置調節可能な状態で緊結するように構成されている請求項１に記載の建物外壁構造。

【請求項3】

前記複数の蛇籠の少なくとも一部は、前記蛇籠が前記壁厚方向に座屈することを防止する座屈止め部材を備えている請求項１又は２に記載の建物外壁構造。

【請求項4】

鉛直方向及び前記外周に沿う方向で隣り合う前記蛇籠を連結する連結部材を備えている請求項１から３の何れか一項に記載の建物外壁構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、複数の蛇籠を使用して建築物の外壁を構築する建物外壁構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の蛇籠４８をコンクリート基礎２８上に垂直に積み上げた状態で敷設して防護面を構築する防護面構造が示されている。
このような防護面構造を、建築物の外壁構造として用いる場合、防護面を構築する場合に比べて多い数の蛇籠を垂直に積み上げる必要があるが、多数の蛇籠を垂直に積み上げることで、下側の蛇籠に作用する鉛直荷重が大きくなり、且つ地震や強風などが生じた場合には不安定になるため、外壁としての構造安全性を確保し難いものとなる。

【0003】

特許文献１の防護面構造では、蛇籠を積み上げることで生じる長期荷重は、直下のコンクリート基礎３１で安定的に支持することができるようになっている。また、複数の蛇籠を扁平形状とすると共にこれらの複数の蛇籠を柱（支柱３）に連結することで、地震や強風などによる水平力が蛇籠に作用した際の蛇籠の崩落が防止されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４８９０６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献１の防護面構造では、複数の蛇籠が扁平形状であるため、このような防護面構造を建物外壁構造として採用した場合、建物の外壁が厚くなるという問題が生じる。

【0006】

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、外壁としての構造安全性を確保しながら外壁の薄型化を図ることができる建物外壁構造を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１特徴構成は、複数の蛇籠を使用して建築物の外壁を構築する建物外壁構造であって、
前記複数の蛇籠は、スラブ上で所定高さまで鉛直方向に沿って積み上げた状態で前記建築物の外周に沿って敷設され、
鉛直方向に沿って積み上げた前記蛇籠の夫々は、前記建築物の外周部に建て込まれた柱に水平方向への移動が規制される状態で連結され、
前記柱と前記蛇籠とが並ぶ方向を壁厚方向とし、前記蛇籠の前記壁厚方向の寸法を籠厚さ寸法とし、前記蛇籠の鉛直方向の寸法を籠高さ寸法として、
前記蛇籠は、前記籠厚さ寸法が前記籠高さ寸法よりも短い薄厚の直方体に形成されている点にある。

【0008】

本構成によれば、蛇籠を積み上げることで生じる長期荷重は、直下のスラブで安定的に支持することができる。また、蛇籠を薄厚の直方体に形成することで、外壁に蛇籠を使用しながらも外壁を薄くすることができ、外壁の軽量化を図ることができる。そして、地震や強風などによる水平力は、蛇籠に連結した柱で処理することができる。よって、建築物の外壁を薄厚の蛇籠で構築して外壁の薄型化を図りながらも、地震や強風などによる蛇籠の崩落を防止することができ、外壁としての構造安全性を確保することができる。

【0009】

本発明の第２特徴構成は、前記複数の蛇籠の夫々は、締結ユニットを介して前記柱に接続され、
前記締結ユニットは、前記蛇籠に備えられた蛇籠ブラケットと前記柱に固定された柱ブラケットとを前記水平方向及び鉛直方向に位置調節可能な状態で緊結するように構成されている点にある。

【0010】

本構成によれば、外壁に蛇籠を使用することで生じ易くなる柱との施工誤差を締結ユニットにおいて容易に吸収することができ、施工性を向上させることができる。

【0011】

本発明の第３特徴構成は、前記複数の蛇籠の少なくとも一部は、前記蛇籠が前記壁厚方向に座屈することを防止する座屈止め部材を備えている点にある。

【0012】

本構成によれば、例えば、蛇籠を積み上げることで大きな鉛直力が作用する下側の蛇籠に座屈止め部材を備えることで、その下側の蛇籠が壁厚方向に座屈するのを防止することができるというように、蛇籠が壁厚方向で座屈するのを防止することができ、外壁としての構造安全性をより確実に確保することができる。

【0013】

本発明の第４特徴構成は、鉛直方向及び前記外周に沿う方向で隣り合う前記蛇籠を連結する連結部材を備えている点にある。

【0014】

本構成によれば、地震や強風などによる水平力の作用時には、複数の蛇籠が一体的に挙動するようになり、蛇籠の崩落をより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】建物外壁構造の正面図

【図2】建物外壁構造の背面図

【図3】建物外壁構造の側面図

【図4】蛇籠の背面側斜視図

【図5】締結ユニットの斜視図

【図6】締結ユニットの平面図

【図7】締結ユニットの側面図

【図8】締結ユニットの底面図

【発明を実施するための形態】

【0016】

本発明に係る建物外壁構造の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、建物外壁構造は、複数の蛇籠１を使用して建築物２の外壁３を構築している。図１は、建物外壁構造を建築物２の外側から見た正面図、図２は、建物外壁構造を建築物２の内側から見た背面図、図３は、建物外壁構造の側面図である。図４は、蛇籠１の背面側から見た斜視図である。尚、図１から図３では、図１の一部を除いて石材の図示を省略している。

【0017】

図１から図３に示すように、複数の蛇籠１は、１階のスラブ４上で所定高さＨまで鉛直方向Ｚに沿って積み上げた状態で建築物２の外周に沿って敷設され、鉛直方向Ｚに沿って積み上げた蛇籠１の夫々は、建築物２の外周部に建て込まれた柱５に水平方向（幅方向Ｘ及び壁厚方向Ｙ）への移動が規制される状態で連結されている。
尚、建物の外周に沿う方向を幅方向Ｘとし、柱５と蛇籠１とが並ぶ方向を壁厚方向Ｙとしている。また、壁厚方向Ｙにおいて柱５に対して蛇籠１が存在する側を外側Ｙ１、その反対側を内側Ｙ２と称する。

【0018】

図４に示すように、蛇籠１は、前網パネル７、後網パネル８、右網パネル９、左網パネル１０、下網パネル１１、及び上網パネル１２によって直方体形状に形成された箱状の籠内に石材を詰めて構成されている。そして、蛇籠１における前網パネル７、後網パネル８、右網パネル９、左網パネル１０、下網パネル１１、及び上網パネル１２の夫々は、金属製又は合成樹脂製の網材に構成されており、蛇籠１内に収容した石材が蛇籠１の外部から視認可能となっている。本実施形態では、上網パネル１２を除く、前網パネル７、後網パネル８、右網パネル９、左網パネル１０、及び下網パネル１１は一体に構成されており、上網パネル１２は、鉄線等を用いて前網パネル７、後網パネル８、右網パネル９、及び左網パネル１０に接続されている。

【0019】

図４に示すように、蛇籠１には、蛇籠１を柱５に接続する際に用いるフレーム１３が備えられている。フレーム１３は、蛇籠１内に設置されている。詳しくは、フレーム１３は、蛇籠１内における壁厚方向Ｙの内側Ｙ２端部で且つ幅方向Ｘ及び鉛直方向Ｚの中央部に設置されており、外側Ｙ１や幅方向Ｘの両側からは石材によって隠れる位置に設置されている。フレーム１３には、締結ユニット２０の蛇籠ブラケット２１が接合されており、蛇籠ブラケット２１は、後網パネル８から内側Ｙ２に突出している。

【0020】

蛇籠１の壁厚方向Ｙの寸法を籠厚さ寸法Ｄ１とし、蛇籠１の鉛直方向Ｚの寸法を籠高さ寸法Ｄ２として、蛇籠１は、籠厚さ寸法Ｄ１が籠高さ寸法Ｄ２よりも短い薄厚の直方体に形成されている。籠高さ寸法Ｄ２は籠厚さ寸法Ｄ１の１．５～３倍としており、本実施形態では、籠高さ寸法Ｄ２を籠厚さ寸法Ｄ１の２倍以上、具体的には２．５倍としている。
また、蛇籠１の幅方向Ｘの寸法を籠幅寸法Ｄ３として、蛇籠１は、籠幅寸法Ｄ３が籠厚さ寸法Ｄ１や籠高さ寸法Ｄ２よりも長い横長の直方体に形成されている。籠幅寸法Ｄ３は籠高さ寸法Ｄ２の２～４倍としており、本実施形態では３倍としている。

【0021】

図１から図３に示すように、蛇籠１は、スラブ４上で所定高さＨまで鉛直方向Ｚに沿って一直線状に積み上げることで蛇籠列１４が構成されている。そして、蛇籠列１４を幅方向Ｘに沿って（建築物２の外周に沿って）複数列敷設することで建築物２の外壁３が構築されている。本実施形態では、蛇籠列１４は、１０以上の蛇籠１を一直線状に積み上げて構成されている。

【0022】

蛇籠１の少なくとも一部は、図４に示すように、蛇籠１の座屈を防止するための座屈止め部材１５が備えられている。本実施形態では、外壁３を構成する複数の蛇籠１の全てに座屈止め部材１５が備えられている。

【0023】

座屈止め部材１５は、蛇籠１における対向する２つのパネルの夫々に接続してこれら対向する２つのパネルが互いに接近離間することを防止するように構成されている。本実施形態では、座屈止め部材１５は、壁厚方向Ｙに沿って設置された棒状の部材によって構成されており、座屈止め部材１５の外側Ｙ１の端部が前網パネル７に接続され、座屈止め部材１５の内側Ｙ２の端部が後網パネル８に接続されている。また、蛇籠１には複数の座屈止め部材１５が備えられており、座屈止め部材１５として、蛇籠１の幅方向Ｘの中間位置で且つ鉛直方向Ｚの中間位置に設置された中間部用座屈止め部材１５Ａや、蛇籠１の上端部に設置された上端部用座屈止め部材１５Ｂ等が備えられている。
このように、座屈止め部材１５を前網パネル７と後網パネル８とに接続することで前網パネル７と後網パネル８とが互いに接近離間することが防止され、これによって蛇籠１の座屈が防止されている。

【0024】

図１及び図２に示すように、蛇籠１は、鉛直方向Ｚ及び幅方向Ｘで隣り合う蛇籠１を連結する連結部材１６を備えている。本実施形態では、連結部材１６は、鉄線によって構成されている。そして、鉛直方向Ｚに隣り合う蛇籠１の双方に連結部材１６を巻き付けて鉛直方向Ｚに隣り合う蛇籠１を連結しており、鉛直方向Ｚに隣り合う蛇籠１が互いに壁厚方向Ｙにずれることが防止されている。また、幅方向Ｘで隣り合う蛇籠１の双方に連結部材１６を巻き付けて幅方向Ｘに隣り合う蛇籠１を連結しており、幅方向Ｘに隣り合う蛇籠１が互いに壁厚方向Ｙにずれることが防止されている。

【0025】

柱５は、スラブ４上に立設されており、建築物２の外周部に沿って複数の柱５が建て込まれている。本実施形態では、図３に示すように、柱５は梁１７を介して建築物２の躯体（図示せず）に接続されており、柱５は建築物２の間柱として設けられている。梁１７として、図３に図示した建築物２の上部の梁１７に加えて、建築物２の上下中間部の梁１７（図示省略）とが備えられており、柱５はその上部と上下中間部とにおいて梁１７を介して建築物２の躯体に接続されている。柱５はＨ形鋼によって構成されておりウェブが壁厚方向Ｙに沿う姿勢で立設されている。
柱５は、蛇籠列１４に対して１本備えられており、蛇籠列１４を構成する蛇籠１の幅方向Ｘの中央に位置するように立設されている。換言すれば、蛇籠列１４は、蛇籠１の幅方向Ｘの中央に柱５が位置するように蛇籠１を積み上げて構成されている。そして、積み上げられた蛇籠１の夫々は、幅方向Ｘの中央部において柱５に接続されている。また、図示は省略するが、柱５同士も梁で連結されている。

【0026】

図３に示すように、複数の蛇籠１の夫々は、締結ユニット２０を介して柱５に接続されている。
図５から図８に示すように、締結ユニット２０は、蛇籠１に備えられた蛇籠ブラケット２１と柱５に固定された柱ブラケット２２とを水平方向（幅方向Ｘや壁厚方向Ｙ）及び鉛直方向Ｚに位置調整可能な状態で緊結するように構成されている。図５は、締結ユニット２０の背面側の斜視図であり、図６は、締結ユニット２０の平面図であり、図７は、締結ユニット２０の側面図であり、図８は、締結ユニット２０の底面図である。尚、図５から図８では、蛇籠１の後網パネル８や石材を省略して図示している。

【0027】

図４及び図５に示すように、締結ユニット２０は、１つの蛇籠１に対して柱５の幅方向Ｘの両側に位置するように一対備えられており、蛇籠１は、一対の締結ユニット２０によって柱５に対して幅方向Ｘの両側から接続している。図５に示すように、締結ユニット２０は、蛇籠ブラケット２１と、柱ブラケット２２と、これら蛇籠ブラケット２１及び柱ブラケット２２に締結固定する中継ブラケット２３とを備えている。

【0028】

図５から図８に示すように、蛇籠ブラケット２１は、壁厚方向Ｙの外側Ｙ１の端部がフレーム１３に固定され、壁厚方向Ｙの内側Ｙ２の端部が中継ブラケット２３に固定されている。説明を加えると、蛇籠ブラケット２１は、壁厚方向Ｙに延在する板状の蛇籠ブラケット本体２１Ａと、蛇籠ブラケット本体２１Ａにおける内側Ｙ２の端部に立設された板状の第１締結固定部２１Ｂとを備えている。そして、蛇籠ブラケット本体２１Ａの外側Ｙ１の端部がフレーム１３に締結固定されており、第１締結固定部２１Ｂが中継ブラケット２３に締結固定されている。図５及び図７に示すように、第１締結固定部２１Ｂには、ボルト２５を挿通するための第１ボルト孔２１Ｃが備えられており、第１ボルト孔２１Ｃは、鉛直方向Ｚに長い長孔に形成されている。

【0029】

図５から図８に示すように、柱ブラケット２２は、幅方向Ｘの一方側（柱５が存在する側）の端部が柱５に固定され、幅方向Ｘの他方側の端部が中継ブラケット２３に固定されている。説明を加えると、柱ブラケット２２は、板状に形成されて幅方向Ｘに沿って設置されており、柱ブラケット２２の幅方向Ｘの一方側端部が柱５に溶接によって固定されている。また、図５及び図８に示すように、柱ブラケット２２の幅方向Ｘの他方側端部にある第２締結固定部２２Ａが中継ブラケット２３に締結固定されている。図８に示すように、第２締結固定部２２Ａには、ボルト２５を挿通するための第２ボルト孔２２Ｂが備えられており、第２ボルト孔２２Ｂは、幅方向Ｘに長い長孔に形成されている。

【0030】

図５、図６及び図８に示すように、中継ブラケット２３は、柱ブラケット２２に締結固定される板状の第３締結固定部２３Ａと、蛇籠ブラケット２１に締結固定される板状の第４締結固定部２３Ｂとを備えている。
図６に示すように、第３締結固定部２３Ａは、ボルト２５を挿通するための第３ボルト孔２３Ｃを備えている。第３ボルト孔２３Ｃは、壁厚方向Ｙに長い長孔に形成されている。図５に示すように、第４締結固定部２３Ｂは、ボルト２５を挿通するための第４ボルト孔２３Ｄが備えられている。第４ボルト孔２３Ｄは、鉛直方向Ｚに長い長孔に形成されている。

【0031】

上述の如く、第１ボルト孔２１Ｃ及び第４ボルト孔２３Ｄが鉛直方向Ｚに長い長孔に形成されている。そのため、第１ボルト孔２１Ｃと第４ボルト孔２３Ｄとにボルト２５を挿通して蛇籠ブラケット２１と中継ブラケット２３とを締結固定する場合に、蛇籠ブラケット２１と中継ブラケット２３との鉛直方向Ｚの位置調整が可能となっている。
また、第２ボルト孔２２Ｂが幅方向Ｘに長い長孔に形成されると共に第３ボルト孔２３Ｃが壁厚方向Ｙに長い長孔に形成されている。そのため、第２ボルト孔２２Ｂ及び第３ボルト孔２３Ｃにボルト２５を挿通して柱ブラケット２２と中継ブラケット２３とを締結固定する際に、柱ブラケット２２と中継ブラケット２３との水平方向（幅方向Ｘ及び壁厚方向Ｙ）の位置調整が可能となっている。

【0032】

このように、締結ユニット２０は、蛇籠ブラケット２１と中継ブラケット２３とを鉛直方向Ｚに位置調節可能な状態で締結固定して緊結し、柱ブラケット２２と中継ブラケット２３とを水平方向に位置調節可能な状態で締結固定して緊結することで、蛇籠ブラケット２１と柱ブラケット２２とを水平方向及び鉛直方向Ｚに位置調整可能な状態で緊結するように構成されている。そして、蛇籠ブラケット２１は、蛇籠１の後網パネル８から内側Ｙ２に突出しているため、蛇籠１に石材を詰める前に締結ユニット２０を用いて蛇籠１を柱５に接続することができることはもとより、蛇籠１に石材を先行して詰めた後でも締結ユニット２０を用いて蛇籠１を柱５に連結することができる。

【0033】

上述の建物外壁構造では、蛇籠１が薄厚の直方体に形成されているため、外壁３に蛇籠１を使用しながらも外壁３を壁厚方向Ｙに薄くすることができ、外壁３の軽量化を図ることができるようになっている。そして、地震や強風などによる水平力は、蛇籠１を連結した柱５で処理することができるようになっている。そのため、建築物２の外壁３を薄厚の蛇籠１で構築して外壁３の薄型化を図りながらも、地震や強風などによる蛇籠１の崩落を防止することができ、外壁３としての構造安全性を確保することができるようになっている。

【0034】

〔別実施形態〕
本発明の他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用することに限らず、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。

【0035】

（１）上記実施形態では、締結ユニット２０を蛇籠１を柱５に水平方向（幅方向Ｘ及び壁厚方向Ｙ）及び鉛直方向Ｚに位置調節可能な状態で緊結する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、蛇籠ブラケット２１を柱ブラケット２２とを幅方向Ｘ、壁厚方向Ｙ、及び鉛直方向Ｚの一部の方向でのみ調節可能な状態で接合する等、蛇籠１を柱５に連結する構成は適宜変更してもよい。

【0036】

（２）上記実施形態では、隣り合う蛇籠１を連結する連結部材１６として鉄線を用いる構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、ワイヤークリップを連結部材１６として用いる等、連結部材１６は適宜変更してもよい。

【0037】

（３）上記実施形態では、蛇籠１の籠高さ寸法Ｄ２を籠厚さ寸法Ｄ１の２．５倍とする例を説明した。しかし、このような構成に限定しない。蛇籠１の籠高さ寸法Ｄ２は籠厚さ寸法Ｄ１より大きければよく（蛇籠１の籠厚さ寸法Ｄ１が籠高さ寸法Ｄ２より小さければよく）、蛇籠１の籠高さ寸法Ｄ２を籠厚さ寸法Ｄ１の１．５倍とする等、蛇籠１の籠高さ寸法Ｄ２と籠厚さ寸法Ｄ１との関係は適宜変更してもよい。

【0038】

（４）上記実施形態では、複数の蛇籠１の全てに座屈止め部材１５を備えたが、複数の蛇籠１のうちの設定値以上の鉛直荷重が作用する蛇籠１にのみ座屈止め部材１５を備え、設定値以上の鉛直荷重が作用しない蛇籠１には座屈止め部材１５を備えない等、複数の蛇籠１の一部にのみ座屈止め部材１５を備えてもよい。

【0039】

（５）上記実施形態では、連結部材１６によって幅方向Ｘ及び鉛直方向Ｚで隣り合う蛇籠１を連結する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、連結部材１６によって幅方向Ｘで隣り合う蛇籠１のみを連結するようにしてもよく、連結部材１６によって鉛直方向Ｚで隣り合う蛇籠１のみを連結するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0040】

１ 蛇籠
２ 建築物
３ 外壁
４ スラブ
５ 柱
１５ 座屈止め部材
１６ 連結部材
２０ 締結ユニット
２１ 蛇籠ブラケット
２２ 柱ブラケット
Ｄ１ 籠厚さ寸法
Ｄ２ 籠高さ寸法
Ｈ 設定高さ
Ｘ 幅方向（外周に沿う方向）
Ｙ 壁厚方向
Ｚ 鉛直方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】