JP5773788B2

JP5773788B2 - 表面仕上材のせん断変形を再現する装置

Info

Publication number: JP5773788B2
Application number: JP2011164665A
Authority: JP
Inventors: 俊夫永野
Original assignee: Panahome Corp
Current assignee: Panasonic Homes Co Ltd
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2031-07-27
Also published as: JP2013029382A

Description

本発明は、表面仕上材のせん断変形を容易に再現する装置に関する。

例えば、壁下地材の表面に、タイルや塗膜等の表面仕上材が施工された工業化住宅が提案されている（例えば、特許文献１参照）。近年、この表面仕上材及び／又はその取付手段には、地震によるせん断変形を吸収するものが用いられ、耐久性の向上が図られている。

このような優れた耐久性を一般顧客等にデモンストレーションするには、例えば、実際の表面仕上材にせん断変形を与える面内せん断試験装置等を用いて、表面仕上材のせん断変形が再現される。

特開２００６−９２７４号公報

しかしながら、上記のような方法では、面内せん断試験装置が大型であるため、デモンストレーションを行う場所が限られるとともに、大きな壁を施工するのに要する時間や費用がかかるため、容易に実施できないという問題があった。

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、一対の下地片を相対変位させて、該一対の下地片に跨って配された表面仕上材にせん断変形を与える変位手段を具えることを基本として、表面仕上材のせん断変形を容易に再現する装置を提供することを主たる目的としている。

本発明のうち請求項１記載の発明は、床面に載置される本体部と、この本体部に支持されかつ少なくとも一方の面に表面仕上材を施工可能な被施工面が設けられた下地板部と、この下地板部を本体部に対して変位させる変位手段とを含み、前記下地板部は、任意の平面に沿ってのびかつ隙間を隔てて並べて配された一対の下地片と、該一対の下地片間の前記隙間に充填された弾性を有する目地材とを含み、しかも前記一対の下地片は、相対変位可能に前記本体部に支持されるとともに、前記変位手段は、前記一対の下地片を相対変位させ、該一対の下地片に跨って配された前記表面仕上材にせん断変形を与えることを特徴とする。

また、請求項２記載の発明は、前記本体部には、前記下地片の過度の相対変位を規制するストッパーが設けられる請求項１に記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項３記載の発明は、前記本体部は、床面に載置される脚部と、前記脚部から垂直上方にのびる基部とを具え、前記基部は、垂直面内をのびる背板部を有し、前記下地板部は、前記背板部に沿って垂直面内をのびる矩形状である請求項１又は２記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項４記載の発明は、前記一対の下地片は、それぞれの下端側が前記基部に、前記垂直面と直交する水平な支持軸にて回動可能に支持されるとともに、前記変位手段は、前記一対の下地片のいずれか一方の下地片の側面を押圧し、前記目地材を介して他方の下地片を変位させる押圧具からなる請求項３記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項５記載の発明は、前記押圧具は、テコ式のレバーである請求項４記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項６記載の発明は、前記支持軸は、前記各下地片において、前記押圧具側に設けられる請求項４又は５に記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項７記載の発明は、前記本体部には、前記下地板部の面外変形を防ぐガード部材が設けられる請求項３乃至６のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項８記載の発明は、前記背板部には、前記下地片の相対変位量の大きさを示す目盛が設けられる請求項３乃至７のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項９記載の発明は、前記表面仕上材は、前記被施工面に取付手段を介して配置されるタイルである請求項１乃至８のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項１０記載の発明は、前記取付手段は、接着剤、モルタル又は取付金物である請求項９に記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

また、請求項１１記載の発明は、前記表面仕上材は、塗膜である請求項１乃至８のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置である。

本発明の表面仕上材のせん断変形を再現する装置は、床面に載置される本体部と、この本体部に支持されかつ少なくとも一方の面に表面仕上材が施工可能な被施工面が設けられた下地板部と、この下地板部を本体部に対して変位させる変位手段とを含む。

また、下地板部は、任意の平面に沿ってのびかつ隙間を隔てて並べて配された一対の下地片と、該一対の下地片間の前記隙間に充填された弾性を有する目地材とを含む。しかも一対の下地片は、相対変位可能に本体部に支持される。また、変位手段は、一対の下地片を相対変位させ、該一対の下地片に跨って配された表面仕上材にせん断変形を与える。

このような装置は、一対の下地片に跨って表面仕上材を施工するとともに、一対の下地片を相対変位させるだけで、例えば、地震時等の耐久性をデモンストレーションできるため、従来の面内せん断試験装置に比べて小型化できる。従って、本発明の装置は、可搬性があり、どこにでも持ち運べるため、実施場所を選ばない。また、本発明の装置では、大きな壁を施工する必要もないため、実施に要する時間や費用を抑えうる。従って、本発明の装置は、表面仕上材のせん断変形を容易に再現しうる。

本実施形態の表面仕上材のせん断変形を再現する装置を示す斜視図である。図１の正面図である。図１の側面図である。相対変位した一対の下地片を示す正面図である。目盛を拡大して示す正面図である。

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図１に示されるように、本実施形態の装置１は、例えば、壁下地に施工される表面仕上材のせん断変形を再現し、例えば、表面仕上材の地震時等の耐久性を、施主等を始めとする一般顧客等にデモンストレーションするために用いられる。

この装置１は、図１及び図２に示されるように、床面ＦＬに載置される本体部２と、この本体部２に支持される下地板部３と、この下地板部３を本体部２に対して変位させる変位手段４とを有する。

前記本体部２は、床面ＦＬに載置される脚部２Ａと、該脚部２Ａから垂直上方にのびる基部２Ｂとを具える。

前記脚部２Ａは、床面ＦＬに沿って水平面内をのびる板状に形成され、平面視横長矩形に形成される。この脚部２Ａには、床面ＦＬに安定して載置する観点より、例えば、強度や質量の大きな鉄等の金属材料から形成されるのが望ましい。また、脚部２Ａの下面には、例えば、滑り止め用のゴムシート（図示省略）が配されても良い。

前記基部２Ｂは、例えば、脚部２Ａ側から垂直面内を上方へのびる背板部６、該背板部６の前方で、該脚部２Ａ側から垂直面内を上方へのびる前板部７、及び該背板部６の下端と該前板部７の下端とを連結しかつ脚部２Ａの上面に沿ってのびる連結板部８を有する。これらの背板部６、前板部７及び連結板部８は、例えば、１枚の金属板等がプレス加工等で、側面視略コ字状に折り曲げられて形成され、脚部２Ａの上面に例えば溶接等で固着される。

前記背板部６は、正面視において、水平方向の長さが垂直方向の長さよりもやや大きい横長矩形状に形成される。この背板部６には、図３に示されるように、脚部２Ａ側に、水平方向に貫通する一対の孔部１１、１１が設けられる。

一方、前記前板部７は、図２に示されるように、背板部６よりも小高さで連結板部８から垂直面内を上方へのび、正面視横長矩形状に形成される。この前板部７には、前記背板部６の孔部１１、１１と水平方向で連通する一対の孔部１２、１２が設けられる。

前記下地板部３は、図１及び図２に示されるように、任意の平面、本実施形態では垂直面に沿ってのび、かつ上下にのびる隙間１５を隔てて左右に並べて配された一対の下地片３Ａ、３Ｂと、各下地片３Ａ、３Ｂ間の隙間１５に充填された弾性を有する目地材３Ｃとを含む。この下地板部３は、基部２Ｂの背板部６と前板部７との間に配置され、少なくとも一方の面、本実施形態では基部２Ｂの前板部７から露出する該前板部７側の面に、表面仕上材１６が施工可能な被施工面３Ｓが設けられる。

本実施形態の各下地片３Ａ、３Ｂは、図２及び図３に示されるように、基部２Ｂの背板部６に沿って垂直面内をのび、かつ正面視において、垂直方向の長さが水平方向の長さよりも大きい縦長矩形状にそれぞれ形成される。また、各下地片３Ａ、３Ｂは、建築物の壁下地材からなり、例えば、パルプ混入セメントけい酸カルシウム板等によって形成される。さらに、各下地片３Ａ、３Ｂの各下端側には、水平方向に貫通する孔部１８、１８がそれぞれ設けられる。

また、前記各下地片３Ａ、３Ｂの孔部１８、１８には、垂直面と直交する水平な支持軸２１ａ、２１ｂが、背板部６及び前板部７の各孔部１１、１２とともに、それぞれ挿通される。これらの各下地片３Ａ、３Ｂは、それぞれの下端部が、本体部２の基部２Ｂに、支持軸２１ａ、２１ｂを中心とする水平軸回りで回動可能に支持される。このように、下地片３Ａ、３Ｂは、それぞれ独立して回動しうるため、本体部２に相対変位可能に支持される。

本実施形態の支持軸２１ａ、２１ｂは、ボルト及びナットからなり、各下地片３Ａ、３Ｂを基部２Ｂから容易に取り外しうる。

前記目地材３Ｃは、前記隙間１５の上端から下端にかけて連続して配される。この目地材３Ｃは、各下地片３Ａ、３Ｂの相対変位により圧縮及び／引張変形し、該相対変位を許容しうる。また、本実施形態の目地材３Ｃには、建築物の壁下地材間に配される目地材からなり、例えば、アクリル系、ウレタン系等のシーリング材や、ゴムやウレタンからなる乾式目地等が用いられるのが望ましい。

前記被施工面３Ｓには、表面仕上材１６が一対の下地片３Ａ、３Ｂを跨って配置される。本実施形態の表面仕上材１６には、少なくとも一つの横長矩形状のタイルからなり、取付手段１７を介して被施工面３Ｓに配置される。

前記取付手段１７としては、例えば、接着剤、モルタル又は取付金物等が用いられる。また、接着材には、例えば、タイルのせん断変形を吸収しうる弾性接着剤の他、性能比較のために、弾性を有さない硬質の接着剤が用いられてもよい。

本実施形態の変位手段４は、図１及び図２に示されるように、一対の下地片３Ａ、３Ｂのうち、一方の下地片（図において、右側の下地片）３Ａの側面３Ａｓを押圧する押圧具４Ａからなる。

前記押圧具４Ａは、一方の下地片３Ａの側面３Ａｓに沿って上下にのびる押部２５と、この押部２５の上端で屈曲して上方へ傾斜してのびるハンドル部２６とを有し、テコ式のレバーとして形成される。また、押圧具４Ａには、押部２５とハンドル部２６との間に、水平方向に貫通する孔部２８（図３に示す）が設けられる。この孔部２８には、垂直面と直交する水平な支軸２９が挿通され、基部２Ｂの背板部６に、水平軸回りに回動可能に固着される。

この押圧具４Ａは、図４に示されるように、ハンドル部２６が下方に押し下げられることにより、押部２５が回動（本実施形態では、時計回り）し、一方の下地片３Ａの側面３Ａｓが押圧される。

この押圧具４Ａの押圧により、一方の下地片３Ａは、支持軸２１ａを中心に回動変位（本実施形態では、反時計回り）する。また、他方の下地片（図において、左側の下地片）３Ｂは、一方の下地片３Ａの回動変位によって目地材３Ｃを介して押圧され、支持軸２１ｂを中心に回動（本実施形態では、反時計回り）する。これらの各下地片３Ａ、３Ｂは、各支持軸２１ａ、２１ｂの位置の相違により、それぞれ異なった角度で回動しうる。これにより、一対の下地片３Ａ、３Ｂが相対変位し、表面仕上材１６に、せん断変形が与えられる。

また、押圧具４Ａのハンドル部２６の位置が元に戻されると、目地材３Ｃの復元力により、一対の下地片３Ａ、３Ｂの相対変位が無くなり、表面仕上材１６のせん断変形が解除される。

このように、本実施形態の装置１は、一対の下地片３Ａ、３Ｂに跨って表面仕上材１６を施工するとともに、一対の下地片３Ａ、３Ｂを相対変位させるだけで、表面仕上材１６にせん断変形を与えることができ、例えば、地震時等の耐久性をデモンストレーションできる。このため、装置１は、従来の面内せん断試験装置に比べて小型化でき、どこにでも持ち運んで、デモンストレーションしうる。また、装置１では、大きな壁を施工する必要がないため、実施に要する時間や費用を抑えうる。従って、装置１は、表面仕上材１６のせん断変形を容易に再現しうる。

また、本実施形態の各下地片３Ａ、３Ｂは、ボルト及びナットからなる各支持軸２１ａ、２１ｂによって、本体部２に取り外し可能に支持されるため、様々な表面仕上材１６が施工された複数の下地板部３に取り替えて、デモンストレーションを行いうる。

前記各支持軸２１ａ、２１ｂは、前記各下地片３Ａ、３Ｂにおいて、押圧具４Ａ側に設けられるのが望ましい。これにより、支持軸２１ａ、２１ｂと押圧具４Ａの押部２５との距離が小さくなるため、各下地片３Ａ、３Ｂの回動半径を小さくでき、押圧具４Ａのハンドル部２６の押し下げ量に対する該下地片３Ａ、３Ｂの相対変位の量を大きくしうる。

また、各下地片３Ａ、３Ｂの相対変位が過度に大きくなると、目地材３Ｃに生じる歪みが過大となり、該目地材３Ｃが剥離又は破壊するおそれがある。このため、本体部２には、各下地片３Ａ、３Ｂの過度の相対変位を抑制するストッパー３１が設けられるのが望ましい。

本実施形態のストッパー３１は、下地板部３に対して押圧具４Ａの水平方向の反対側で、本体部２の背板部６から前板部７側へ突出する棒状体３１Ａからなる。このようなストッパー３１は、他方の下地片３Ｂの側面３Ｂｓと当接して、過度の相対変位を抑制しうる。

また、前記下地板部３の過度の面外変形を防ぐために、本体部２には、ガード部材３２が設けられるのが望ましい。本実施形態のガード部材３２は、図１及び図２に示されるように、本体部２の背板部６から前板部７側へ突出する突出部３２ａと、該突出部３２ａから直角に屈曲して、下地板部３の一部を覆う覆い部３２ｂとを含み、略Ｌ字状に形成される。このようなガード部材３２は、覆い部３２ｂが下地板部３の被施工面３Ｓと当接して、過度の面外変形を抑えうる。

また、下地板部３の面外変形を効果的に防ぐために、前記ガード部材３２は、一方の下地片３Ａを覆う第１ガード部材３２Ａと、他方の下地片３Ｂを覆う第２ガード部材３２Ｂとを含むのが望ましい。これらの第１ガード部材３２Ａ及び第２ガード部材３２Ｂは、一方の下地片３Ａ及び他方の下地片３Ｂに独立して当接できるため、下地板部３の面外変形を確実に防ぎうる。

また、本実施形態の第１ガード部材３２Ａは、一方の下地片３Ａの押圧具４Ａ側に設けられる。さらに、第２ガード部材３２Ｂは、他方の下地片３Ｂの上方に設けられる。これらの第１ガード部材３２Ａ及び第２ガード部材３２Ｂは、下地板部３が変位するストッパー３１側に設けられないため、各下地片３Ａ、３Ｂの相対変位を阻害することなく、面外変形を効果的に抑制しうる。

また、図５に拡大して示されるように、前記本体部２の背板部６には、各下地片３Ａ、３Ｂの相対変位量の大きさを示す目盛３３が設けられるのが望ましい。このような目盛３３は、下地片３Ａ、３Ｂの相対変位量を把握するのに役立ち、表面仕上材の耐久性を定量的に評価しうる。

前記目盛３３は、各下地片３Ａ、３Ｂの相対変位前における該一方の下地片３Ａの側面３Ａｓの上端の位置を表す基準目盛３３ａと、各下地片３Ａ、３Ｂの相対変位量に応じて付された変位目盛３３ｂ、３３ｃとを含む。

また、前記変位目盛３３ｂには、例えば、各下地片３Ａ、３Ｂの相対変位量（建物の層間変位角）に対応する過去の地震名等の表示３４ｂ、３４ｃが記載されてもよい。このような表示３４ａ、３４ｂは、地震時の表面仕上材を、一般顧客等に対して具体的かつ容易に理解させうる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。例えば、本実施形態の下地片３Ａ、３Ｂは、垂直面に沿ってのびるものが示されたが、水平面に沿ってのびるものでもよい。このような装置１は、各下地片３Ａ、３Ｂが床面と平行に配置されるため、該下地片３Ａ、３Ｂを安定して相対変位させうる。

また、本実施形態では、表面仕上材１６に、タイルが用いられるものが例示されたが、被施工面３Ｓに塗装される塗膜等であっても良いのはいうまでもない。

１表面仕上材のせん断変形を再現しうる装置
２本体部
３下地板部
４変位手段
１６表面仕上材

Claims

床面に載置される本体部と、
この本体部に支持されかつ少なくとも一方の面に表面仕上材を施工可能な被施工面が設けられた下地板部と、
この下地板部を本体部に対して変位させる変位手段とを含み、
前記下地板部は、任意の平面に沿ってのびかつ隙間を隔てて並べて配された一対の下地片と、該一対の下地片間の前記隙間に充填された弾性を有する目地材とを含み、
しかも前記一対の下地片は、相対変位可能に前記本体部に支持されるとともに、
前記変位手段は、前記一対の下地片を相対変位させ、該一対の下地片に跨って配された前記表面仕上材にせん断変形を与えることを特徴とする表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記本体部には、前記下地片の過度の相対変位を規制するストッパーが設けられる請求項１に記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記本体部は、床面に載置される脚部と、前記脚部から垂直上方にのびる基部とを具え、
前記基部は、垂直面内をのびる背板部を有し、
前記下地板部は、前記背板部に沿って垂直面内をのびる矩形状である請求項１又は２記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記一対の下地片は、それぞれの下端側が前記基部に、前記垂直面と直交する水平な支持軸にて回動可能に支持されるとともに、
前記変位手段は、前記一対の下地片のいずれか一方の下地片の側面を押圧し、前記目地材を介して他方の下地片を変位させる押圧具からなる請求項３記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記押圧具は、テコ式のレバーである請求項４記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記支持軸は、前記各下地片において、前記押圧具側に設けられる請求項４又は５に記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記本体部には、前記下地板部の面外変形を防ぐガード部材が設けられる請求項３乃至６のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記背板部には、前記下地片の相対変位量の大きさを示す目盛が設けられる請求項３乃至７のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記表面仕上材は、前記被施工面に取付手段を介して配置されるタイルである請求項１乃至８のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記取付手段は、接着剤、モルタル又は取付金物である請求項９に記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。
前記表面仕上材は、塗膜である請求項１乃至８のいずれかに記載の表面仕上材のせん断変形を再現する装置。