特許 7194451 パネル部材および建物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-14

(45)【発行日】2022-12-22

(54)【発明の名称】パネル部材および建物

(51)【国際特許分類】

   E04C 2/26 20060101AFI20221215BHJP

   E04C 2/24 20060101ALI20221215BHJP

   E04H 9/14 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

E04C2/26 U

E04C2/24 R

E04H9/14 E

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020077378

(22)【出願日】2020-04-24

(65)【公開番号】P2021173045

(43)【公開日】2021-11-01

【審査請求日】2022-10-03

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】394013943

【氏名又は名称】福助工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大河内 四朗

【審査官】伊藤 昭治

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１２１７７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７３０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１８３４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０９２０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００９５７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２９７７８１５（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｃ ２／００ － ２／５４

Ｅ０４Ｈ ９／００ － ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

パネル面を構成するパネル面部と上記パネル面部の外周に設けられたパネル脚部とを備えるパネル本体と、
補強繊維より形成された織布または不織布から構成されており、上記パネル面部の一方面側から上記パネル本体を覆い、上記パネル本体に固定される補強シートと、を有しており、
上記パネル脚部の先端縁に複数の突起が形成されており、
複数の上記突起が上記補強シートの外周部に食い込んでいる、
パネル部材。

【請求項2】

上記補強シートを間に挟んだ状態で複数の上記突起の先端部を押さえ付け可能に構成された第１押さえ具を有する、請求項１に記載のパネル部材。

【請求項3】

上記パネル脚部の先端縁に沿って複数の上記突起が並んで配置されることにより、上記パネル脚部の先端縁がギザギザ状に形成されている、請求項１または請求項２に記載のパネル部材。

【請求項4】

上記補強シートは、コーキング材または接着剤を介して上記パネル脚部に接着されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパネル部材。

【請求項5】

上記パネル面部に上記補強シートが接触する接触領域と、上記パネル面部に上記補強シートが接触しない非接触領域とを有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のパネル部材。

【請求項6】

上記パネル本体は、金属材料より構成されており、
上記補強シートは、アラミド繊維織物より構成されている、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のパネル部材。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のパネル部材を有する建物。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、パネル部材および建物に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、小屋、防災備蓄倉庫等の倉庫、シェルターなどの建物では、構成部材としてパネル部材が用いられている。また、これらの建物では、飛散してきた物体が壁等を貫通しないことが求められる場合がある。飛散してきた物体に対する耐性を向上させる簡単な手法としては、例えば、パネル部材の厚みを厚くする方法がある。

【0003】

なお、先行する非特許文献１は、パネル部材を用いた建物に関するものではないが、この非特許文献１には、噴石の衝突に対する耐性を向上させるため、垂木に配置した野地板上にアラミド繊維織物からなる補強シートを木材用ステープラーにより張り付け固定した後、これを屋根葺き材にて覆ってなる木造の山小屋等における屋根構造が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】「活火山における退避壕等の充実に向けた手引き－概要－」,平成２７年１２月内閣府（防災担当）、図６

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、パネル部材の厚みを厚くすると、パネル部材、これを用いた建物の重量が増加する。特に、パネル部材が金属材料からなる場合には、重量増加が著しい。そのため、パネル部材、建物の運搬性が低下する。なお、非特許文献１の技術は、パネル部材に関するものではないため、パネル部材にそのまま適用することができない。特に、パネル部材が金属材料からなる場合には、木材用ステープラーを使用した補強シートの固定は困難である。

【0006】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、衝突した物体の貫通を抑制することができ、軽量化を図ることが可能なパネル部材、また、これを用いた建物を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、パネル面を構成するパネル面部と上記パネル面部の外周に設けられたパネル脚部とを備えるパネル本体と、
補強繊維より形成された織布または不織布から構成されており、上記パネル面部の一方面側から上記パネル本体を覆い、上記パネル本体に固定される補強シートと、を有しており、
上記パネル脚部の先端縁に複数の突起が形成されており、
複数の上記突起が上記補強シートの外周部に食い込んでいる、
パネル部材にある。

【0008】

本発明の他の態様は、上記パネル部材を有する建物にある。

【発明の効果】

【0009】

上記パネル部材は、上記構成を有する。特に、パネル脚部の先端縁に形成された複数の突起が、補強繊維より形成された織布または不織布から構成される補強シートの外周部に食い込んだ状態とされている。そのため、上記パネル部材は、ステープラーを使用しなくてもパネル本体へ補強シートを固定することができる。そして、上記パネル部材は、パネル面部の一方面側から飛来物等の物体が衝突し、パネル本体が変形した場合でも、複数の突起の補強シートへの食い込みにより、補強シートがパネル本体から外れ難い。そのため、上記パネル部材は、パネル本体の変形と補強シートとによって物体の衝突エネルギーを吸収することができる。そのため、上記パネル部材は、衝突した物体の貫通を抑制することができる。また、上記パネル部材は、パネル本体の厚みを厚くすることによって衝突した物体の貫通を防ぐ必要がないため、パネル本体の厚みを薄くして軽量化を図ることができる。

【0010】

上記建物は、上記パネル部材を有する。そのため、上記建物は、衝突した物体の貫通を抑制することができ、軽量化を図ることができる。また、上記建物は、軽量化を図ることができるため、上記建物が予め組み立てて運搬されるものである場合に、上記建物の運搬性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、実施形態１に係るパネル部材を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は背面図である。

【図2】図２は、実施形態１に係るパネル部材のパネル本体を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は背面図、（ｅ）は上面図、（ｆ）は底面図である。

【図3】図３は、図１（ａ）に示したＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面図である。

【図4】図４は、図１（ａ）に示したＩＩＩ－ＩＩＩ線矢視断面の変形例である。

【図5】図５（ａ）は、図３に示したＶａ－Ｖａ線矢視断面図であり、図５（ｂ）～図５（ｄ）は、図３に示したＶａ－Ｖａ線矢視断面の変形例である。

【図6】図６は、実施形態１に係るパネル部材の第１押さえ具の一部を示した斜視図である。

【図7】図７は、図１（ａ）に示したＶＩＩ－ＶＩＩ線矢視断面図である。

【図8】図８は、実施形態２に係るパネル部材を示した図である。

【図9】図９は、実施形態３に係るパネル部材を示した図であり、（ａ）は背面図、（ｂ）は右側面図である。

【図10】図１０は、実施形態３に係るパネル部材のパネル本体の背面側を示した図である。

【図11】図１１は、図１０（ａ）に示したＸＩ－ＸＩ線矢視断面図である。

【図12】図１２は、実施形態４に係る建物を示した図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は左側面図、（ｄ）は背面図である。

【図13】図１３は、実施形態４に係る建物の本体枠組を示した図であり、（ａ）は本体枠組の組図、（ｂ）は本体枠組の分解図である。

【図14】図１４は、実施形態４に係る建物において、柱間にパネル部材を組み込んだ一例を示した説明図である。

【図15】図１５は、図１４に示したＸＶ－ＸＶ線矢視断面図である。

【図16】実験例１における試験体の強度試験についての説明図である。

【図17】実験例１における試験体の強度試験の結果をまとめた図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施形態１）
実施形態１のパネル部材について、図１～図７を用いて説明する。図１に例示されるように、本実施形態のパネル部材１は、パネル本体２と、補強シート３と、を少なくとも有している。以下、これについて詳説する。

【0013】

図２に例示されるように、パネル本体２は、パネル面部２１と、パネル脚部２２と、を備えている。

【0014】

パネル面部２１は、パネル面を構成する。パネル面部２１は、例えば、長方形状、正方形状等の四角形状などに形成されることができるがこれに限定されない。本実施形態では、パネル面部２１が長方形状に形成されている例が示されている。

【0015】

パネル脚部２２は、パネル面部２１の外周に設けられる。パネル脚部２２は、例えば、後述の実施形態４で説明する建物７を構成する柱体７００などに取り付ける際の取り付け部位、パネル本体２の剛性を向上させる部位などとして機能することができる。パネル脚部２２は、パネル面部２１の外周を構成する四辺のうち、互いに対向する二辺に形成されることができる。図２では、パネル面部２１の長辺にパネル脚部２２が設けられている例が示されている。このように、パネル脚部２２は、パネル面部２１の外周の一部に設けられることができる。

【0016】

パネル脚部２２は、パネル面部２１と一体的に形成されることができる。具体的には、パネル脚部２２は、板状のパネル本体形成材料が折れ曲がった状態とされることによって形成されることができる。この構成によれば、板材加工によりパネル部材１の剛性が向上し、比較的簡単にパネル部材１の強度を向上させることができる。

【0017】

本実施形態では、パネル面部２１の一方面側をおもて面とし、パネル面部２１の他方面側をうら面とする。なお、パネル面部２１のおもて面は、飛来物等の物体が衝突する側の面となる。また、図２（ａ）において、パネル面部２１に沿うパネル面内方向のうち、パネル面部２１を長手方向に沿って二等分する中央線Ｌへ向かう方向を内方、パネル面部２１の中央線Ｌへ向かう方向とは逆方向を外方とする。

【0018】

パネル脚部２２は、より具体的には、図２、図３、図４（ａ）に例示されるように、パネル面部２１の外周端縁からパネル面部２１の他方面側にパネル面部２１に対して垂直に延びる第１脚部２２１と、第１脚部２２１の先端部からパネル面部２１に沿って内方に延びる第２脚部２２２とを有する構成とすることができる。

【0019】

本実施形態は、第１脚部２２１と第２脚部２２２とによってパネル脚部２２を構成した例を示したものである。パネル脚部２２は、他の構成を有していてもよい。例えば、図４（ｂ）に示されるように、パネル脚部２２は、さらに、第２脚部２２２の先端部からパネル面部２１に向かって延びる第３脚部２２３を有する構成とされていてもよい。また、例えば、図４（ｃ）、（ｄ）に示されるように、パネル脚部２２は、第１脚部２２１を有しており、第２脚部２２２を有していない構成とされていてもよい。パネル脚部２２の形状は、パネル本体２に付与する強度、パネル本体２の製造性、パネル部材１の取り付け性などを考慮して適宜選択することができる。パネル脚部２２に屈曲部が多くなるほど、パネル本体２の製造性は低下するが、パネル本体２の強度は向上する。

【0020】

パネル脚部２２は、補強シート３の固定に用いられる複数の貫通孔２２０ａを有することができる。図２、図３では、第１脚部２２１に複数の貫通孔２２０ａが形成されている例が示されている。また、パネル脚部２２は、建物７の柱体７００などへの取り付けに用いられる単数または複数の取り付け孔２２０ｂを有することができる。図２では、第２脚部２２２に複数の取り付け孔２２０ｂが形成されている例が示されている。

【0021】

補強シート３は、補強繊維より形成された織布（織物）または不織布から構成されている。織布および不織布は、通常、隙間を有している。織布の隙間は、織目である。不織布の隙間は、絡み合った補強繊維間に生じる空間である。補強シート３は、１枚の布から構成されていてもよいし、複数枚の布から構成されていてもよい。補強シート３は、パネル面部２１の一方面側からパネル本体２を覆い、パネル本体２に固定される。補強シート３は、パネル面部２１を中心にしてパネル本体２を平面に展開してなる展開形状の外形よりも大きく形成されることができる。図３、図４に例示されるように、補強シート３は、パネル面部２１の一方面、パネル脚部２２の外側面を覆うとともに、パネル脚部２２の先端縁を巻き込むように配置されることができる。つまり、補強シート３の先端縁は、パネル脚部２２の先端縁を跨いでパネル脚部２２の内側面にまで達するように配置されることができる。

【0022】

なお、本実施形態では、図１（ｄ）に例示されるように、補強シート３は、パネル脚部２２が形成されていないパネル面部２１の二つの短辺側の端縁を巻き込むように配置されることもできる。つまり、補強シート３の先端縁は、パネル面部２１の端縁を跨いでパネル面部２１の他方面の外周部にまで達するように配置されることができる。

【0023】

補強シート３は、図３等に例示されるように、パネル脚部２２の貫通孔２２０ａに挿通された接合部材２２４にてパネル脚部２２に固定されることができる。なお、補強シート３は、図１、図２に例示されるように、パネル面部２１の短辺部分に形成された複数の貫通孔２１０ａに挿通された接合部材２２４にてパネル面部２１にも固定されることができる。接合部材２２４としては、例えば、ブラインドリベット等のリベット、ネジ、ボルト・ナットなどを用いることができる。このうち、好ましくは、固定の確実性、作業性などの観点から、接合部材２２４としてブラインドリベットを用いることができる。

【0024】

ここで、パネル部材１において、パネル脚部２２の先端縁には、図２～図５に例示されるように、複数の突起２２５が形成されている。複数の突起２２５は、補強シート３の外周部に食い込んでいる。

【0025】

複数の突起２２５は、パネル脚部２２の先端縁の全体にわたって形成されていてもよいし、パネル脚部２２の先端縁の一部に形成されていてもよい。図２、図５（ａ）では、複数の突起２２５がパネル脚部２２の先端縁の全体にわたって形成されている例が示されている。また、複数の突起２２５は、互いに接して配置されていてもよいし、互いに離れて配置されていてもよいし、これらを組み合わせて配置されていてもよい。図２、図５（ａ）では、複数の突起２２５が互いに接して配置されている例が示されている。図２、図５（ａ）に例示されるように、複数の突起２２５がパネル脚部２２の先端縁の全体にわたって形成されており、かつ、互いに接して配置されている場合には、補強シート３の外周部への突起２２５の食い込み箇所が増える。そのため、パネル面部２１の一方面側から飛来物等の物体が衝突し、パネル本体２が変形した場合でも、補強シート３がパネル本体２からより外れ難くなる。なお、補強シート３への突起２２５の食い込みは、少なくとも補強シート３の外周部に突起２２５が引っ掛かった状態となっておればよい。つまり、突起２２５の一部が補強シート３に食い込んでいてもよいし、突起２２５の全体が補強シート３に食い込んでいてもよい。

【0026】

突起２２５の形状は、補強シート３における織目等の隙間に食い込むことができれば、特に限定されない。突起２２５の形状は、例えば、図２、図５（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に例示されるように、先端が尖った形状（三角形状等）とすることができる。他にも、突起２２５の形状は、例えば、図５（ｃ）に例示されるように、四角形状（矩形状）等とすることもできる。突起２２５の形状は、補強シート３における織目等の隙間に食い込ませやすい、四角形状の突起２２５に比べてレーザー加工等による加工時間を短縮できるなどの観点から、好ましくは、先端が尖った形状であるといよい。

【0027】

また、複数の突起２２５は、図２、図５（ａ）～（ｃ）に例示されるように、同じ形状とされていてもよいし、図５（ｄ）に例示されるように、異なる形状を含んでいてもよい。複数の突起２２５が同じ形状とされている場合には、レーザー加工等による突起２２５の形成性を向上させることができる。

【0028】

パネル部材１は、図２、図５（ａ）に例示されるように、パネル脚部２２の先端縁に沿って複数の突起２２５が並んで配置されることにより、パネル脚部２２の先端縁がギザギザ状に形成されることができる。つまり、パネル部材１は、複数の突起２２５による凹凸によってパネル脚部２２の先端縁がギザギザ状に形成されることができる。この構成によれば、複数の突起２２５の先端が補強シート３の織目等の隙間を捉えやすくなり、補強シート３の外周部への複数の突起２２５の食い込みを確実なものとすることができる。なお、ギザギザ状に形成された部分は、パネル脚部２２の先端縁の全体にわたって存在していてもよいし、パネル脚部２２の先端縁に部分的に存在していてもよい。図２では、前者の例が示されている。また、ギザギザ状とは、少なくとも先端が補強シート３の隙間に食い込み可能に形成された突起２２５が複数並んで配置されることによって凹凸が形成された状態をいい、先端が尖った突起２２５が複数並んで配置されることによって凹凸が形成された状態が少なくとも含まれる。

【0029】

パネル部材１は、パネル面部２１に補強シート３が接触する接触領域（不図示）と、パネル面部に補強シートが接触しない非接触領域（不図示）とを有する構成とすることができる。この構成によれば、パネル面部２１の全体に補強シート３が接触するように強く張られている場合に比べ、パネル面部２１の一方面側から飛来物等の物体が衝突した際の衝突エネルギーを吸収しやすくなる。なお、非接触領域は、パネル面部２１に張られた補強シート３がパネル面部２１から浮いた状態にある領域ということもできる。また、接触領域および非接触領域は、パネル面部２１上に単数または複数存在することができる。

【0030】

パネル部材１は、図１、図３～図６に例示されるように、補強シート３を間に挟んだ状態で、パネル脚部２２の先端縁に形成された複数の突起２２５の先端部を押さえ付け可能に構成された第１押さえ具４を有する構成とすることができる。この構成によれば、補強シート３に食い込んだ突起２２５の先端部が第１押さえ具４によって押され付けられることにより、補強シート３の外周部に突起２２５が食い込んだ状態を確実に保持することができる。そのため、この構成によれば、パネル本体２への補強シート３の固定を確実なものとすることができる。また、この構成によれば、パネル面部２１の一方面側から飛来物等の物体が衝突した際にパネル本体２が変形した場合でも、補強シート３が突起２２５からより外れ難くなる。そのため、この構成によれば、パネル本体２と補強シート３との接合強度を向上させることができる。

【0031】

第１押さえ具４は、図３、図４に例示されるように、パネル脚部２２に固定されることができる。なお、図４では、固定位置を矢印Ｙにて示している。第１押さえ具４は、図３、図６に例示されるように、パネル脚部２２に形成された各貫通孔２２０ａに対応する複数の貫通孔４００ａを有することができる。第１押さえ具４は、複数の貫通孔４００ａおよびパネル脚部２２の対応する各貫通孔２２０ａに挿通された接合部材２２４にて、補強シート３を間に挟んだ状態でパネル脚部２２に固定されることができる。図３では、第１押さえ具４と補強シート３とが同じ接合部材２２４によってパネル脚部２２に固定されている例が示されている。

【0032】

第１押さえ具４の形状は、パネル脚部２２の先端縁の位置、パネル脚部２２の外形、パネル脚部２２への取り付け性などを考慮して決定することができる。第１押さえ具４は、具体的には、図３、図４、図６に例示されるように、パネル脚部２２に取り付け可能であり、突起２２５の先端に対向配置される突起押さえ部４０４を有する構成とすることができる。より具体的には、例えば、パネル脚部２２が図３に示される形態の場合、第１押さえ具４は、パネル脚部２２における第１脚部２２１の外面を覆う第１被覆部４０１と、第１被覆部４０１の先端部から延びており、第２脚部２２２の外面を覆う第２被覆部４０２と、第２被覆部４０２の先端部から延びており、突起２２５の先端に対向配置される突起押さえ部４０４とを有する構成とすることができる。

【0033】

また、第１押さえ具４は、図４（ａ）に例示されるように、第１被覆部４０１を有さず、パネル脚部２２における第２脚部２２２の外面を覆う第２被覆部４０２と、第２被覆部４０２の先端部から延びており、突起２２５の先端に対向配置される突起押さえ部４０４とを有する構成とすることができる。なお、図４（ａ）に例示されるように、第１押さえ具４では、突起押さえ部４０４の先端部に、パネル本体２の変形による補強シート３の外れを抑制しやすくするため、パネル脚部２２の内側面に向けて折り返し部４０５を設けることができる。また、例えば、パネル脚部２２が図４（ｂ）に示される形態の場合、第１押さえ具４は、パネル脚部２２における第２脚部２２２の外面を覆う第２被覆部４０２と、第２被覆部４０２の先端部から延びており、第３脚部２２３の外面を覆う第３被覆部４０３と、第３被覆部４０３の先端部から延びており、突起２２５の先端に対向配置される突起押さえ部４０４とを有する構成とすることができる。また、例えば、パネル脚部２２が図４（ｃ）に示される形態の場合、第１押さえ具４は、パネル脚部２２における第１脚部２２１の外面を覆う第１被覆部４０１と、第１被覆部４０１の先端部から延びており、突起２２５の先端に対向配置される突起押さえ部４０４と、突起押さえ部４０４の先端部から第１脚部２２１に沿って延びる折り返し部４０５とを有する構成とすることができる。また、例えば、パネル脚部２２が図４（ｄ）に示される形態の場合、第１押さえ具４は、パネル面部２１の外周部を覆うパネル面被覆部４００と、パネル面被覆部４００の先端部から延びており、第１脚部２２１の外面を覆う第１被覆部４０１と、第１被覆部４０１の先端部から延びており、突起２２５の先端に対向配置される突起押さえ部４０４とを有する構成とすることができる。なお、パネル脚部２２への第１押さえ具４の取り付けには、いずれかの被覆部を利用することができる。また、第１押さえ具４は、図６に例示されるように、パネル脚部２２の取り付け孔２２０ｂに対応する位置に取り付け孔４００ｂを有することができる。

【0034】

パネル部材１において、パネル面部２１の外周のうち、パネル脚部２２が設けられていない部分における端縁には、図２に例示されるように、パネル脚部２２に設けられる突起２２５と同様の突起２２６を形成することができる。この構成によれば、パネル面部２１の端縁に形成された複数の突起２２６に補強シート３の外周部を食い込ませることが可能になる。そのため、この構成によれば、パネル本体２と補強シート３との接合強度を向上させることができる。なお、図２では、図５（ａ）に示されるパネル脚部２２に形成された複数の突起２２５と同様の突起２２６が、パネル面部２１の短辺側の端縁に形成されている例が示されている。

【0035】

またこの場合、パネル部材１は、図１に例示されるように、補強シート３を間に挟んだ状態で、パネル面部２１の端縁に形成された複数の突起２２６の先端部を押さえ付け可能に構成された第２押さえ具５を有する構成とすることができる。この構成によれば、補強シート３に食い込んだ突起２２６の先端部が第２押さえ具５によって押され付けられることにより、補強シート３の外周部に突起２２６が食い込んだ状態を確実に保持することができる。そのため、この構成によれば、第１押さえ具４との相乗効果により、パネル本体２への補強シート３の固定をより確実なものとすることができる。また、この構成によれば、パネル面部２１の一方面側から飛来物等の物体が衝突した際にパネル本体２が変形した場合でも、第１押さえ具４との相乗効果により、突起２２５および突起２２６から補強シート３がより外れ難くなる。そのため、この構成によれば、パネル本体２と補強シート３との接合強度をより向上させることができる。

【0036】

第２押さえ具５は、パネル面部２１に固定されることができる。第２押さえ具５は、図１および図７に例示されるように、パネル面部２１の外周部に形成された各貫通孔２１０ａに対応する複数の貫通孔５０ａを有することができる。第２押さえ具５は、複数の貫通孔５０ａおよびパネル面部２１の対応する各貫通孔２１０ａに挿通された接合部材２２４にて、補強シート３を間に挟んだ状態でパネル面部２１に固定されることができる。

【0037】

第２押さえ具５は、具体的には、図７に例示されるように、パネル面部２１に取り付け可能であり、突起２２６の先端に対向配置される突起押さえ部５２を有する構成とすることができる。より具体的には、第２押さえ具５は、図７に示されるように、パネル面部２１の外周部を覆うパネル面被覆部５１と、パネル面被覆部５１の先端部から延びており、突起２２６の先端に対向配置される突起押さえ部５２とを有する構成とすることができる。なお、パネル面部２１への第２押さえ具５の取り付けには、パネル面被覆部５１を利用することができる。

【0038】

パネル本体２、第１押さえ具４、および、第２押さえ具５の材料としては、例えば、金属材料、プラスチック材料、複合材料などを例示することができる。また、補強シート３を形成する補強繊維としては、例えば、アラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、高強力ポリアリレート繊維、ＰＢＯ繊維、炭素繊維などを例示することができる。これら材料は、パネル部材１が用いられる用途に合わせて任意に組み合わせることができる。また、パネル本体２、第１押さえ具４、および、第２押さえ具５は、例えば、板状材料を折り曲げ加工したり、型成形したりすることなどによって形成することができる。

【0039】

上述したパネル部材１は、上記構成を有する。特に、パネル脚部２２の先端縁に形成された複数の突起２２５が、補強繊維より形成された織布または不織布から構成される補強シート３の外周部に食い込んだ状態とされている。そのため、パネル部材１は、ステープラーを使用しなくてもパネル本体２へ補強シート３を固定することができる。そして、パネル部材１は、パネル面部２１の一方面側から飛来物等の物体が衝突し、パネル本体２が変形した場合でも、複数の突起２２５の補強シート３への食い込みにより、補強シート３がパネル本体２から外れ難い。そのため、パネル部材１は、パネル本体２の変形と補強シート３とによって物体の衝突エネルギーを吸収することができる。そのため、パネル部材１は、衝突した物体の貫通を抑制することができる。また、パネル部材１は、パネル本体２の厚みを厚くすることによって衝突した物体の貫通を防ぐ必要がないため、パネル本体２の厚みを薄くして軽量化を図ることができる。

【0040】

パネル部材１において、パネル本体２は、金属材料より構成されることができ、補強シート３は、アラミド繊維織物より構成されることができる。この際、パネル部材１が第１押さえ具４を有する場合、パネル部材１が第１押さえ具４および第２押さえ具５を有する場合には、第１押さえ具４、第２押さえ具５は、金属材料より構成されることができる。以下、これについて詳述する。

【0041】

上述した非特許文献１によれば、木材用ステープラーを用いて木材にアラミド繊維織物を張り付け固定することにより、飛来した噴石が木板を破損した場合でも、噴石がアラミド繊維織物を貫通しないことが実証されている。しかし、パネル本体２が金属材料からなる場合には、木材用ステープラーは使用することができない。そのため、この場合には、パネル本体２と補強シート３としてのアラミド繊維織物とを接合するための新規な構造が必要になる。なお、リベットやネジなどを用いて、アラミド繊維織物を金属製のパネル本体２に直接固定する方法も考えられる。しかし、この方法のみでは、パネル部材に力が掛かったときに織目が緩み、アラミド繊維織物が外れてしまう。これに対して、上述したパネル部材１の構造によれば、パネル面部２１の一方面側から噴石が衝突し金属製のパネル本体２が変形した場合でも、複数の突起２２５のアラミド繊維織物への食い込みにより、アラミド繊維織物がパネル本体２から外れ難い。そのため、パネル部材１は、金属製のパネル本体２の変形とアラミド繊維織物とにより、ある程度の大きさの噴石の衝突エネルギーを吸収することができる。そのため、パネル部材１は、衝突した噴石の貫通を抑制することができる。パネル部材１が金属製の第１押さえ具４、金属製の第２押さえ具５を有する場合には、アラミド繊維織物の外れ抑制を確実なものとすることができる。また、パネル部材１は、アラミド繊維織物を用いずに金属製のパネル本体２の厚みを厚くしたパネル部材１に比べ、金属製のパネル本体２の厚みを薄くして軽量化を図ることができる。そのため、パネル部材１は、パネル部材１自体の軽量化、このパネル部材１を用いた建物の軽量化を図ることができる。また、パネル部材１は、建物が予め組み立てて運搬されるものである場合に、建物の運搬性を向上させることができる。

【0042】

なお、パネル本体２を構成する金属材料としては、ステンレス鋼などを好適に用いることができる。ステンレス鋼としては、具体的には、高強度、高耐食性、薄肉化などの観点から、二相ステンレス鋼などを好適に用いることができる。

【0043】

したがって、上記の場合には、火山の噴火時に飛来する噴石に対する対策が要求される、小屋、シェルター、防災備蓄倉庫等の倉庫、物置などの建物に用いて好適なパネル部材１が得られる。

【0044】

（実施形態２）
実施形態２のパネル部材について、図８を用いて説明する。なお、実施形態２以降において用いられる符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0045】

図８に例示されるように、本実施形態のパネル部材１では、補強シート３は、コーキング材６ａまたは接着剤６ｂを介してパネル脚部２２に接着されることができる。この構成によれば、コーキング材６ａまたは接着剤６ｂによる接着力により、補強シート３の位置ずれや外れを抑制しつつ補強シート３をパネル脚部２２に固定することができる。つまり、この構成によれば、補強シート３の位置ずれや外れに対する補強効果を付与することが可能になる。また、パネル部材１が上述した第１押さえ具４を有するとともに、コーキング材６ａまたは接着剤６ｂを介してパネル脚部２２に補強シート３が接着されている場合には、両者の作用効果が相まって、パネル面部２１の一方面側から飛来物等の物体が衝突した際に、補強シート３がパネル本体２からより外れ難くなる。なお、コーキング材６ａおよび接着剤６ｂの材質は、補強シート３およびパネル脚部２２に接着可能な材質を適宜選択することができる。また、コーキング材６ａおよび接着剤６ｂは、パネル脚部２２の全体にわたって設けられていてもよいし、パネル脚部２２に部分的に設けられていてもよい。

【0046】

その他の構成および作用効果は、実施形態１のパネル部材１と同様である。

【0047】

（実施形態３）
実施形態３のパネル部材について、図９～図１１を用いて説明する。図９～図１１に例示されるように、本実施形態のパネル部材１では、パネル面部２１は、正方形状に形成されている。また、パネル脚部２２は、長方形状に形成されたパネル面部２１の外周を構成する四辺のそれぞれに形成されている。つまり、パネル脚部２２は、パネル面部２１の外周全体にわたって設けられている。

【0048】

この構成によれば、パネル脚部２２がパネル面部２１の外周の一部に設けられている場合に比べ、パネル部材１の剛性が向上し、パネル部材１の強度を向上させることができる。なお、パネル脚部２２同士の間には、パネル脚部２２同士が干渉しないように適宜間隔２２７を設けることができる。また、パネル脚部２２の両端部は、間隔２２７を設けることができるように適宜形状を調節することができる。

【0049】

その他の構成および作用効果は、実施形態１のパネル部材１、実施形態２のパネル部材１と同様である。

【0050】

（実施形態４）
実施形態４の建物７について、図１２～図１５を用いて説明する。図１２～図１５に例示されるように、本実施形態の建物７は、実施形態１または実施形態２のパネル部材１を有している。本実施形態では、パネル部材１は、パネル本体２と、補強シート３と、第１押さえ具４と、第２押さえ具５とを有する構成とすることができる。パネル本体２、第１押さえ具４、および、第２押さえ具５は、例えば、二相ステンレス鋼などの金属材料より構成されており、補強シート３は、アラミド繊維織物から構成されている。

【0051】

本実施形態の建物７としては、例えば、小屋、シェルター、防災備蓄倉庫等の倉庫、物置などを例示することができる。なお、建物７は、予め工場等において組み立てられる形態のものであってもよいし、建物７が設置される現場にて組み立てられるものであってもよい。以下では、火山の噴火時に飛来する噴石に対する対策が要求される、防災備蓄倉庫、シェルター、シェルター兼用防災備蓄倉庫などに適用可能な建物７の例について説明する。

【0052】

本実施形態の建物７は、例えば、図１２に例示されるように、床面部７１と、建物の前面に配置される前面壁７２と、建物７の左右側面に配置される一対の側面壁７３と、建物７の背面に配置される背面壁７４と、建物の屋根に配置される屋根部７５と、前面壁７２に設けられ、建物７の出入り口となる扉体７６と、を有する構成とすることができる。

【0053】

本実施形態の建物７は、図１３に例示されるように、複数の柱体７００を備える本体枠組７０と、柱体７００間に取り付けられた複数のパネル部材１と、を有する構成とすることができる。なお、柱体７００は、垂直方向に設けられる柱部材のみならず、水平方向に設けられる土台、梁等も含むものとする。

【0054】

本体枠組７０は、床面部７１を構成するためのベース枠組７０１と、前面壁７２を構成するための前面枠組７０２と、左右の側面壁７３を構成するための一対の側面枠組７０３と、背面壁７４を構成するための背面枠組７０４と、屋根部７５を構成するための屋根枠組７０５と、前面枠組７０２に設けられ、扉体７６を設けるための扉枠組７０６と、を有する構成とすることができる。

【0055】

本実施形態では、前面枠組７０２、各側面枠組７０３、背面枠組７０４、および、屋根枠組７０５における柱体７００間にパネル部材１が取り付けられている。また、扉体７６内にもパネル部材１が取り付けられている。また、前面枠組７０２、各側面枠組７０３、背面枠組７０４、および、扉体７６では、アラミド繊維織物を１枚使用したパネル部材１が用いられ、屋根枠組７０５では、アラミド繊維織物を２枚使用したパネル部材１が用いられる。

【0056】

柱体７００間へのパネル部材１の取り付け構造の一例について図１５を用いて説明する。図１５に例示されるように、柱体７００は、金属材料より中空に形成されており、互いに隣り合った柱体７００の間にある空間に突出する板状の突出部７００ａを有している。図１５では、突出部７００ａが壁厚み方向の中央部から突出している例が示されている。柱体７００を構成する金属材料としては、例えば、二相ステンレス鋼などを用いることができる。

【0057】

パネル部材１は、パネル面部２１の一方面を外側にした状態で柱体７００の間の空間に配置され、柱体７００の突出部７００ａに接合部材（不図示）を用いて取り付けられる。本実施形態では、パネル脚部２２の第２脚部２２２の外側を覆う第２被覆部４０２が突出部７００ａに当接した状態で、パネル部材１が突出部７００ａに取り付けられる。接合部材としては、例えば、ブラインドリベット等のリベット、ネジなどを例示することできる。

【0058】

建物７は、例えば、以下のようにして組み立てることができる。先ず、ベース枠組７０１に、前面枠組７０２と、一対の側面枠組７０３と、背面枠組７０４と、扉枠組７０６とを組み付ける。次いで、組み付けられた前面枠組７０２と、一対の側面枠組７０３と、背面枠組７０４とにおける各柱体７００間にパネル部材１を取り付ける。パネル部材１の取り付け後、柱体７００の外側から外装材７７１を取り付ける。外装材７７１としては、例えば、二相ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。次いで、各柱体７００間（各梁間）にパネル部材１が取り付けられた屋根枠組７０５と、内部にパネル部材１が取り付けられた扉体７６とを組み付ける。なお、屋根枠組７０５の上には屋根材７７４が取り付けられている。屋根材７７４としては、例えば、二相ステンレス鋼などの金属材料を用いることができる。次いで、室内側から柱体７００間に必要に応じて断熱材７７２を配置した後、床面、内壁面、天井面に内装材７７３を取り付ける。床面および天井面に取り付ける内装材７７３としては、合板などを用いることができ、内壁面に取り付ける内装材７７３としては、カラー鋼板、塩ビ鋼板などを用いることができる。以上により、火山の噴火時に飛来する噴石に対する対策が要求される、防災備蓄倉庫、シェルター、シェルター兼用防災備蓄倉庫などに適用可能な建物７を得ることができる。

【0059】

（実験例１）
パネル本体に補強シートを固定した複数のパネル部材について、強度試験を実施した。なお、噴石の衝突試験は、特殊な試験設備がなければ実施することができない。上記強度試験は、噴石の衝突によってパネル本体に変形が生じた場合でも補強シートの外れが起きないかどうかを検証するための試験である。

【0060】

本実験例では、具体的には、火山の噴火時に飛来する噴石に対する対策が要求される、小屋、シェルター、防災備蓄倉庫等の倉庫、物置などの建物に適用するパネル部材を模擬した複数の試験体を作製した。

【0061】

試験体は、概略、図９に示されるような形状を呈している。具体的には、板金製の４３０ｍｍ角の正方形状のパネル本体と、パネル本体を覆い、パネル本体の四辺に設けられたパネル脚部に固定されたアラミド繊維織物（帝人フロンティア社製、Ｔｗａｒｏｎ＜登録商標＞、ＴＮＦ－３００２）と、各パネル脚部に取り付けられる板金製の第１押さえ具と、を有している。各試験体は、パネル本体の材料、補強シートの枚数、補強シートのパネル脚部への接着の有無、第１押さえ具の形状などの条件がそれぞれ異なっている。

【0062】

パネル本体の材料は、１．２ｍｍ厚の鋼板、１．６ｍｍ厚の鋼板、または、１．５ｍｍ厚の二相ステンレス鋼板とした。パネル脚部の形状は、図３の形状とした。補強シートの枚数は、１枚または２枚とした。補強シートの接着にはシリコーン系のコーキング材を用いた。コーキング材による接着は、４つのパネル脚部の全てに補強シートを接着した状態と、４つのパネル脚部のうち、２つのパネル脚部に接着し、残りの２つのパネル脚部には接着しない状態の２種類とした。なお、コーキングによる接着は、パネル脚部の第２脚部の位置にて実施した。第１押さえ具は、図３の形状、または、図３の形状における突起押さえ部の先端部に折り返し部を設けた形状とした。この際、折り返し部は、補強シート側に折り返されており、突起押さえ部に対して４５度傾斜させた。また、折り返し部の形成は、４つの第１押さえ具の全てに形成した場合と、４つの第１押さえ具のうち、２つの第１押さえ具に形成した場合の２種類とした。なお、各試験体は、いずれも、パネル脚部の先端縁に形成されたギザギザ状の複数の突起の先端が補強シートに食い込んだ状態とした。また、各突起の基端部の幅は、６ｍｍとし、各突起の基端部から先端部までの高さは、３ｍｍとした。また、各試験体は、パネル面部に補強シートが接触する接触領域と、パネル面部に補強シートが接触しない非接触領域とが形成されるように、補強シートにかかる張力を調整した。

【0063】

強度試験では、図１６に示されるように、パネル面部２１の一方面側を上向きにして、高さ２００ｍｍの架台９にパネル部材１を載せ、パネル部材１の中央に荷重Ｐをかけてパネル本体２を大きく変形させた。具体的には、パネル面部２１が１００ｍｍ以上変形するようにパネル面部２１の中央部に荷重Ｐをかけた。なお、パネル部材１は、架台９に固定されていない。また、強度試験は、図１６に示されるように、屋根材７７４を模擬した厚み１．５ｍｍの板材７７４ａをパネル部材１の表面にのせた場合と、のせない場合のいずれかにて行った。そして、パネル面部２１を変形させた後、補強シート３の外れの有無、補強シート３の破損の有無を確認した。

【0064】

表１に試験体および試験条件をまとめて示す。図１７に試験結果をまとめて示す。

【0065】

【表1】

【0066】

上記強度試験結果によれば、いずれの試験体も、補強シートの外れ、破損が見られなかった。これらの結果から、本開示のパネル部材の構造によれば、パネル本体が大きく変形した場合でも、パネル本体に補強シートを十分な強度で接合できることが確認された。また、補強シートをコーキング材にてパネル脚部に接着した試験体では、荷重によるパネル本体の変形によって第１押さえ具が一部外れた場合でも、補強シートの外周部にパネル脚部の先端縁に形成した複数の突起が食い込んだ状態が保持されており、補強シートの外れや破損は見られなかった。また、屋根板を模擬した板材が有る場合、無い場合のいずれの場合も、補強シートの外れや破損は見られなかった。また、荷重に対する強度については、１．２ｍｍ厚の鋼板を用いた試験体の強度＜１．６ｍｍ厚の鋼板を用いた試験体の強度＜１．５ｍｍ厚の二相ステンレス鋼板を用いた試験体の強度の関係が見られた。

【0067】

上述した内閣府にて行われた検証結果では、アラミド繊維織物を張った木板が破損しても、木板に固定されたアラミド繊維織物により、こぶし大の噴石の貫通を防ぐことができている。本実験例では、上述のように、板金製のパネル本体にアラミド繊維織物を十分な強度で接合できている。この結果から、噴石の衝突によって板金製のパネル本体自体が大きく変形しても、パネル本体から外れないアラミド繊維織物により噴石の貫通を防ぐことができる。つまり、パネル部材は、パネル本体によって噴石の衝突に耐えるのではなく、パネル本体の変形と、パネル本体から外れないアラミド繊維織物とによって噴石の衝突エネルギーを吸収することができる。また、パネル本体の薄肉化により、パネル部材の軽量化を図ることもできる。よって、このようなパネル部材を用いた、小屋、シェルター、防災備蓄倉庫等の倉庫、物置などの建物は、こぶし大の噴石に対する耐性があり、軽量化を図ることができるといえる。

【0068】

（実験例２）
実施形態４に従って、防災備蓄倉庫、シェルター、シェルター兼用防災備蓄倉庫などに適用可能な建物を試作した。試作した建物は、概略以下の通りである。

【0069】

建物の外形寸法は、幅４１６８ｍｍ×奥行２３５８ｍｍ×高さ２４００ｍｍとした。各枠組の柱体を構成する金属材料としては、厚み３ｍｍの二相ステンレス鋼を用いた。建物の壁、天井、扉体内には、厚み１．２～１．６ｍｍの電気亜鉛メッキ鋼板製のパネル本体とアラミド繊維織物とを備えるパネル部材を組み込んだ。屋根材としては、厚み１．５ｍｍの二相ステンレス鋼を用いた。扉体は、扉厚み６５ｍｍであり、厚み２ｍｍの二相ステンレス鋼を用いた。なお、扉枠組としては、厚み２ｍｍの二相ステンレス鋼を用いた。外装材としては、厚み１ｍｍの二相ステンレス鋼を用いた。内壁面に取り付ける内装材としては、カラー鋼板、塩ビ鋼板を用いた。床面に取り付ける内装材としては、厚み１２ｍｍの耐水合板を用いた。天井面に取り付ける内装材としては、厚み４ｍｍの化粧合板を用いた。

【0070】

試作した建物の重量は、約２ｔであった。したがって、試作した建物は、トラック輸送、輸送用の大型ヘリコプターにて吊り上げて運搬可能なサイズ、重量であるといえる。

【0071】

本発明は、上記各実施形態、各実験例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。また、各実施形態、各実験例に示される各構成は、それぞれ任意に組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0072】

１ パネル部材
２ パネル本体
２１ パネル面部
２２ パネル脚部
３ 補強シート
２２５ 突起

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】