JP6921520B2 - 外壁パネルの固定構造及び建物 - Google Patents

Description

本発明は、外壁パネルの固定構造、及びこの外壁パネルの固定構造を有する建物に関する。

従来から、外壁パネルを鉛直方向に積層して建物躯体に取り付けていき、建物の外壁を形成する外壁パネルの固定構造が知られている。特許文献１には、この種の外壁パネルの固定構造が記載されている。

特開平６−１４６４４９号公報

ところで、特許文献１に記載されている外壁パネルの固定構造では、外壁パネルの自重を鉛直方向下側で受ける自重受け金具が設けられ、この自重受け金具は、建物の梁部材に対して位置が固定される。このような自重受け金具により外壁パネルの自重を受ける場合には、鉛直方向において梁部材が設けられている位置の近傍で、外壁パネルを上下に分けて設置することが必要になり、外壁パネルを上下に分ける位置の自由度が制限されてしまうという問題がある。

特に、例えば軒天部分など、梁部材に対して鉛直方向の一方側で必要となる外壁パネルの鉛直方向長さが比較的小さい場合であっても梁部材の位置近傍で上下に外壁パネルを分けざるを得ないことは、施工性の観点からも問題となる。

本発明は、上記問題に鑑み、梁部材の位置近傍で上下に分けずに通しで外壁パネルを設置することを可能にする外壁パネルの固定構造及びこの固定構造を備える建物を提供することを目的とするものである。

本発明の第１の態様としての外壁パネルの固定構造は、外壁パネルと、前記外壁パネルの屋内側に位置する建物の梁部材と、前記外壁パネルの自重を前記外壁パネルの鉛直方向下方から受ける受け部を有し、前記梁部材に対して位置が固定された自重受け具と、を備え、前記外壁パネルの屋内面には凹部が形成されており、前記受け部は、前記凹部内で前記外壁パネルの自重を受けることを特徴とするものである。

本発明の１つの実施形態として、前記自重受け具は、前記受け部から鉛直方向上方に向かって突設された起立部を備え、前記起立部は、前記外壁パネルの前記屋内面に当接していることが好ましい。

本発明の１つの実施形態としての外壁パネルの固定構造は、前記梁部材に取り付けられた連結部材を備え、前記自重受け具は、前記起立部が前記連結部材に対して取り付けられることにより、前記梁部材に対して位置が固定されていることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記凹部を区画する凹部内壁には、前記受け部と係合し、前記受け部の水平方向の移動を規制する係合部が設けられていることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記凹部内壁は、鉛直方向上方に位置し、屋内側から屋外側へと向かうにつれて、水平方向に対して鉛直方向上方に向かうように傾斜して延在する上側内壁を備え、前記受け部は、前記上側内壁に沿って配置されており、前記係合部は、前記上側内壁により構成されていることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記凹部内壁と前記受け部との間に介在し、前記凹部内壁に対する前記受け部の変位を規制する変位規制部材を備えることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記外壁パネルの鉛直方向の下端は、前記梁部材の鉛直方向の下端よりも下方に位置すると共に、前記外壁パネルの鉛直方向の上端は、前記梁部材の鉛直方向の上端よりも上方に位置することが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記外壁パネルは、木質系パネルであることが好ましい。

本発明の１つの実施形態として、前記木質系パネルは、板材又は角材を複数張り合わせて形成されていることが好ましい。

本発明の第２の態様としての建物は、上記外壁パネルの固定構造を有する建物である

本発明によれば、梁部材の位置近傍で上下に分けずに通しで外壁パネルを設置することを可能にする外壁パネルの固定構造及びこの固定構造を備える建物を提供することができる。

本発明の一実施形態としての外壁パネルの固定構造を示す図である。 図１に示す外壁パネル単体を屋内面側から見た図である。 図１に示す自重受け具の単体を示す斜視図である。 本発明の一実施形態としての外壁パネルの固定構造を示す図である。 図１に示す外壁パネルの固定手順を示す概要図である。

以下、本発明に係る外壁パネルの固定構造及び建物の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。各図において共通する構成には同一の符号を付している。

図１は、本発明に係る外壁パネルの固定構造の一実施形態としての外壁パネル１０の固定構造１を示す図である。図１に示すように、固定構造１は、外壁パネル１０と、梁部材２０と、自重受け具３０と、連結部材４０と、変位規制部材５０と、を備えている。

まず、固定構造１を備える建物１００の一例の全体構成を説明する。建物１００は、例えば、鉄骨造の軸組みを有する２階建ての工業化住宅とすることができる。このような建物は、例えば、地盤に固定された鉄筋コンクリート造の基礎構造体と、柱部材や梁部材２０などの軸組部材で構成された軸組架構を有し、基礎構造体に固定された上部構造体と、で構成される。なお、軸組架構を構成する軸組部材は、予め規格化（標準化）されたものであり、予め工場にて製造されたのち建築現場に搬入されて組み立てられる。

基礎構造体は、軸組架構の鉛直方向下方に位置し、軸組架構を支持する。基礎構造体は、例えば、鉄筋コンクリート造の断面Ｔ字状の布基礎である。

上部構造体は、複数の柱部材及び柱部材間に架設された複数の梁部材２０から構成される軸組架構と、この軸組架構の外周部に配置される外壁と、軸組架構の梁部材２０上に固定される各階の床と、を備える。

外壁は、外装材としての外壁パネル１０、断熱材及び内装材を備える。なお、図１では、説明の便宜上、断熱材及び内装材を省略して描いている。

外壁パネル１０としては、例えば、軽量気泡コンクリート（以下、「ＡＬＣ」と記載する。「ＡＬＣ」とは「autoclaved light weight concrete」の略である。）のパネル、耐火性を有する金属系や窯業系のサイディング、押出成形セメント板、木質系パネルなどを用いることができる。この外壁パネル１０を軸組架構の外周部の周囲に連接することにより、外壁の外皮層を形成することができる。

また、断熱材としては、例えば、フェノールフォーム、ポリスチレンフォーム、ウレタンフォーム等の発泡樹脂系のものを用いることができ、断熱材を外皮層の屋内側に、外皮層に沿って配置することにより断熱層を形成することができる。内装材としては、例えば、石膏ボードを用いることができ、内装材を軸組架構の外周部の屋内側に連接することにより、内皮層を形成することができる。

以下、建物１００における外壁パネル１０の固定構造１について詳細に説明する。図１は、建物１００の軒天部分近傍の梁部材２０に対する外壁パネル１０の固定構造１を例示するものである。

本実施形態の外壁パネル１０は、板材又は角材を複数張り合わせて形成されている矩形板状の木質系パネルである。木質系パネルとしては、例えば、張り合わせる板材又は角材の繊維方向が並行する集成材や、張り合わせる板材の繊維方向が直交するように交互に張り合わされた直交集成板（ＣＬＴ（Cross Laminated Timberの略））などが挙げられる。

図２は、外壁パネル１０単体を屋内面側から見た図である。図１、図２に示すように、外壁パネル１０の屋内面には、後述する自重受け具３０の受け部３１が入り込む凹部１１が形成されている。図１、図２に示すように、本実施形態の凹部１１を区画する凹部内壁は、略鉛直方向に延在する溝底部１１ａと、この溝底部１１ａの鉛直方向上端と連続し、略水平方向に延在する上側内壁としての上側溝壁部１１ｂと、溝底部１１ａの鉛直方向下端と連続し、略水平方向に延在する下側内壁としての下側溝壁部１１ｃと、を備えている。また、図２に示すように、凹部１１は、後述する自重受け具３０の受け部３１を収容可能な大きさに形成されており、凹部１１の水平方向の両側は、上述した上側溝壁部１１ｂと下側溝壁部１１ｃとを繋ぐ２つの溝終端壁部１１ｄ、１１ｅにより終端している。

上述したように、外壁パネル１０としては木質系パネルに限らずＡＬＣパネル等を用いることも可能であるが、本実施形態のように木質系パネルを用いれば、内部に鉄筋等の補強材を有さないため、補強材の位置を考慮することなく凹部１１の位置を設定することができ、設計自由度を向上させることができる。また、本実施形態のように木質系パネルとすれば、平板状のパネルを形成後に、後加工としてその一面を掘り込むことにより凹部１１を形成することができるため、例えば掘り込み加工が難しいＡＬＣパネルのように、パネル形成と同時に凹部１１を形成する必要がなく、凹部１１を設けるためにパネル形成時の生産性が低下することを抑制することができる。

梁部材２０は、図１に示すように、外壁パネル１０の屋内側に位置しており、外壁パネル１０は、後述する自重受け具３０及び連結部材４０を介して、梁部材２０に対して固定されている。なお、本実施形態の梁部材２０はウェブ及びフランジを有するＨ形鋼で構成されているが、梁部材の形状は適宜設定することができ、この形状に限られるものではない。

自重受け具３０は、外壁パネル１０の自重を外壁パネル１０の鉛直方向下方から受ける受け部３１を有し、梁部材２０に対して位置が固定されている。より具体的に、自重受け具３０の受け部３１は、外壁パネル１０に形成された凹部１１内で、凹部内壁の上側内壁としての上側溝壁部１１ｂに当接した状態で、外壁パネル１０の自重を受けている。このように、外壁パネル１０の屋内面に凹部１１を形成し、外壁パネル１０の自重を、凹部１１内に設置した自重受け具３０の受け部３１により受けるようにすれば、梁部材２０の位置近傍で上下に分けずに通しで外壁パネル１０を設置することが可能になるため、外壁パネルを上下に分ける位置の設計自由度を向上させることができる。

そして、図１に示す建物１００の軒天部分のような、梁部材２０に対して鉛直方向の一方側で必要となる外壁パネルの鉛直方向長さ（高さ）が、他方側で必要となる外壁パネルの鉛直方向長さよりも非常に小さい場合に、梁部材２０の位置近傍で上下に分けずに通しで外壁パネル１０を設置する構成、すなわち、外壁パネル１０の鉛直方向の下端が、梁部材２０の鉛直方向の下端よりも下方に位置すると共に、外壁パネル１０の鉛直方向の上端が、梁部材２０の鉛直方向の上端よりも上方に位置する構成とすれば、現場での施工性をも向上させることができる。

以下、本実施形態の自重受け具３０の更なる詳細について説明する。図３は、自重受け具３０単体を示す斜視図である。本実施形態の自重受け具３０は、上述した受け部３１に加えて、この受け部３１から鉛直方向上方に向かって突設された起立部３２を備えている。具体的に、本実施形態の自重受け具３０は、受け部３１としての受け板と、起立部３２としての起立板と、で構成された略Ｌ字形の金具であり、自重受け具３０は、受け部３１としての受け板が外壁パネル１０の凹部１１に入り込んだ状態、かつ、起立部３２としての起立板が外壁パネル１０の屋内面に当接した状態で、締結部材６０としてのコーチボルトにより外壁パネル１０に対して固定されている。

図１、図３に示すように、自重受け具３０の起立部３２としての起立板は、外壁パネル１０の屋内面に沿って鉛直方向に延在し、上述したコーチボルトが挿通可能な挿通孔３５を区画する平板状の本体部３２ａと、この本体部３２ａから屋内側に向かって突設されたフック部３２ｂと、を備えている。そして、本体部３２ａとフック部３２ｂとの間に区画された間隙に、連結部材４０の後述する起立片４２が配置される。換言すれば、自重受け具３０は、起立部３２が連結部材４０に対して取り付けられることにより、梁部材２０に対して位置が固定された状態となっている。なお、本体部３２ａとフック部３２ｂとの間で連結部材４０の起立片４２を挟んでいるため、自重受け具３０は、連結部材４０に対して外壁パネル１０の厚み方向（屋内外方向と同じ方向）には移動しないが、連結部材４０に対して外壁パネル１０の面内方向（厚み方向と直交する方向）には移動することができる。そのため、自重受け具３０及びこの自重受け具３０に固定された外壁パネル１０は、例えば地震時等において建物１００に層間変位が生じた場合、連結部材４０に対して外壁パネル１０の厚み方向と直交する面内で回動可能である（ロッキング構造）。これにより、建物１００に層間変位が生じた場合であっても、外壁パネル１０の破壊や損傷を抑制することができる。

なお、本実施形態の自重受け具３０の起立部３２におけるフック部３２ｂは２つ設けられているが、フック部の数はこの個数に限られるものではなく、例えば、１つのみのフック部を有する構成としてもよく、３つ以上のフック部を有する構成としてもよい。また、本実施形態のフック部３２ｂは、本体部３２ａの幅方向両側に設けられているが、この位置についても特に限定されるものではなく適宜設計することができる。更に、本実施形態の自重受け具３０の受け部３１は平板状に形成されているが、外壁パネル１０の凹部１１に入り込んで外壁パネル１０の自重を受けるものであればよく、平板形状に限られるものではない。但し、本実施形態の受け部３１のように、受け部３１の上面全域が、凹部内壁の上側内壁（本実施形態では上側溝壁部１１ｂ）に当接する形状とすることが好ましい。このような構成とすれば、外壁パネル１０の自重を受け部３１全体で分散して受けることができ、受け部３１の一部のみに局所的な力が作用することを抑制することができる。

また更に、本実施形態の起立部３２の本体部３２ａは、上述した受け部３１と同様、平板状に形成されているが、受け部３１が凹部内壁の上側内壁に当接した状態で外壁パネル１０の屋内面に当接可能な形状あればよく、平板形状に限られるものではない。

連結部材４０は、締結部材６０としてのボルト及びナット（不図示）により、梁部材２０に対して固定されている。具体的に、本実施形態の連結部材４０は略Ｌ字形の断面形状を有するものであり、梁部材２０の上側フランジ上に載置された状態で締結部材６０により上側フランジに締結される平板状の底板片４１と、この底板片４１の屋外側の一端から鉛直方向上方に向かって延在する平板状の起立片４２と、を備えている。

なお、本実施形態の連結部材４０は、不図示の締結部材６０により梁部材２０に対して取り付けられているが、連結部材４０を溶接等により梁部材２０に固定することも可能である。また、本実施形態の連結部材４０は、略Ｌ字形の断面形状を有するものであるが、連結部材４０の形状はこの形状に限られるものではなく、梁部材２０や自重受け具３０の形状に応じて適宜設計することができる。

更に、本実施形態では、自重受け具３０が連結部材４０を介して梁部材２０に対して固定されているが、自重受け具３０を梁部材２０に対して直接固定可能な形状にすると共に、自重受け具３０を梁部材２０に対して直接固定するようにしてもよい。ただし、自重受け具３０を梁部材２０に対して直接固定する場合であっても、上述したロッキング構造を採用することが好ましい。

変位規制部材５０は、凹部内壁と受け部３１との間に介在し、凹部内壁に対する受け部３１の変位を規制する。換言すれば、変位規制部材５０は、凹部内壁と受け部３１との間の隙間に充填された充填部材であり、変位規制部材５０を設けることにより、受け部３１と、凹部内壁の上側内壁としての上側溝壁部１１ｂと、の当接状態をより安定させることができる。これにより、外壁パネル１０の自重を、受け部３１でより確実に受けることが可能となる。

なお、凹部内壁と受け部３１との間に隙間がない場合には、変位規制部材５０を設けない構成とすることができる。変位規制部材５０の材料は特に限定されるものではなく、例えば木材や鋼材等により形成可能である。

次に、上述した固定構造１とは別の実施形態としての、外壁パネル１１０の固定構造１０１について説明する。図４は、固定構造１０１を示す図である。図４に示す外壁パネル１１０の固定構造１０１は、上述した固定構造１と比較して、外壁パネル及び自重受け具の構成が相違しており、その他の構成は同様である。

図４に示すように、外壁パネル１１０の固定構造１０１は、外壁パネル１１０と、梁部材２０と、自重受け具１３０と、連結部材４０と、変位規制部材５０と、を備えている。梁部材２０、連結部材４０及び変位規制部材５０の構成は上述と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図４に示す自重受け具１３０は、上述した自重受け具３０と比較して、本体部３２ａに対する受け部１３１の角度が相違している。具体的に、上述した自重受け具３０では、受け部３１が本体部３２ａに対して略直交するように延在しているのに対して、図４に示す自重受け具１３０では、受け部１３１が本体部３２ａに対して鋭角の角度で延在している。

また、図４に示す外壁パネル１１０は、上述した外壁パネル１０と比較して、凹部の形状が相違している。具体的に、外壁パネル１１０の凹部１１１を区画する凹部内壁は、溝底部１１１ａと、鉛直方向上方に位置し、屋内側から屋外側へと向かうにつれて、水平方向に対して鉛直方向上方に向かうように傾斜して延在する上側内壁としての上側溝壁部１１１ｂと、鉛直方向下方に位置し、上側溝壁部１１１ｂと略平行して延在する下側内壁としての下側溝壁部１１１ｃと、を備えている。なお、凹部１１１は、自重受け具１３０の受け部１３１を収容可能な大きさに形成されており、凹部１１１の水平方向の両側（図４の紙面に垂直な方向の両側）は、上述した上側溝壁部１１１ｂと下側溝壁部１１１ｃとを繋ぐ２つの溝終端壁部により終端している。

ここで、図４に示す外壁パネル１１０の固定構造１０１では、受け部１３１が上側内壁としての上側溝壁部１１１ｂに沿って配置されていると共に、変位規制部材５０により受け部１３１と凹部内壁との間の隙間が充填されている。そのため、受け部１３１を屋内側へと水平方向に移動させようとしても、受け部１３１は上側内壁としての上側溝壁部１１１ｂと係合するため、受け部１３１が凹部１１１から抜け落ちることを抑制することができる。換言すれば、外壁パネル１１０の凹部１１１を区画する凹部内壁には、受け部１３１と係合し、受け部１３１の水平方向の移動を規制する係合部が設けられており、本実施形態の係合部は、上側内壁としての上側溝壁部１１１ｂにより構成されている。

なお、係合部としては、受け部１３１の水平方向の移動を規制するものであればよく、その形状は図４に示す上側溝壁部１１１ｂの形状に限られるものではない。したがって、凹部内壁の一部に、受け部１３１の形状に応じた形状及び位置で係合部を設けることができる。

また、図４に示す例では、受け部１３１と凹部内壁との間の隙間に、変位規制部材５０を充填しているが、図４に示すように受け部１３１が本体部３２ａに対して鋭角の角度で屈曲すると共に、凹部１１１内に、受け部１３１の上面に沿って傾斜して延在する上側溝壁部１１１ｂが設けられた構成とする場合には、変位規制部材５０を省略することが可能である。締結部材６０としてのコーチボルトやビス等が仮に緩んだとしても、外壁パネル１１０は、上側溝壁部１１１ｂと受け部１３１との引っ掛かりによる係合により、屋外側にずれ難いためである。

最後に、図１に示す外壁パネル１０の固定構造１の固定手順について説明する。図５は、外壁パネル１０の固定手順を示す概要図である。なお、図５では外壁パネル１０の固定手順を示しているが、図４に示す外壁パネル１１０についても同様の手順により固定することができる。そのため、以下、外壁パネル１０の固定手順について例示説明する。

まず、図５（ａ）に示すように、外壁パネル１０の屋内面に凹部１１を形成する。そして、図５（ａ）に示すように、自重受け具３０の受け部３１を凹部１１内に挿入する（図５（ａ）の矢印参照）。

次いで、図５（ｂ）に示すように、締結部材６０としてのコーチボルトにより、自重受け具３０を、外壁パネル１０に対して固定する。なお、図５（ｂ）に示す状態において、受け部３１の上面は、凹部内壁の上側溝壁部１１ｂに当接した状態となっている。

そして、図５（ｂ）に示すように、受け部３１と凹部内壁との間に形成された隙間に、変位規制部材５０を充填する。これにより、受け部３１の上面と、上側内壁としての上側溝壁部１１ｂと、の当接状態をより安定させることができる。

最後に、梁部材２０に固定された連結部材４０の起立片４２が自重受け具３０の起立部３２における本体部３２ａとフック部３２ｂとの間に入るように、外壁パネル１０に固定された自重受け具３０を、連結部材４０に取り付ける。これにより、外壁パネル１０の固定構造１が形成される（図１参照）。

本発明は、外壁パネルの固定構造、及びこの外壁パネルの固定構造を有する建物に関する。

１、１０１：外壁パネルの固定構造
１０、１１０：外壁パネル
１１、１１１：凹部
１１ａ、１１１ａ：溝底部
１１ｂ：上側溝壁部（上側内壁）
１１ｃ、１１１ｃ：下側溝壁部
１１ｄ、１１ｅ：溝終端壁部
２０：梁部材
３０、１３０：自重受け具
３１、１３１：受け部
３２：起立部
３２ａ：起立部の本体部
３２ｂ：起立部のフック部
３５：挿通孔
４０：連結部材
４１：底板片
４２：起立片
５０：変位規制部材
６０：締結部材
１１１ｂ：上側溝壁部（上側内壁、係合部）
１００：建物

Claims (7)

1. 外壁パネルと、
   前記外壁パネルの屋内側に位置する建物の梁部材と、
   前記梁部材に対して位置が固定された自重受け具と、を備え、
   前記外壁パネルの屋内面には凹部が形成されており、
   前記自重受け具は、
   前記凹部内で前記外壁パネルの自重を前記外壁パネルの鉛直方向下方から受ける受け部と、
   前記受け部から鉛直方向上方に向かって突設され、前記外壁パネルの前記屋内面に当接している状態で締結部材により前記外壁パネルに対して固定されている起立部と、を備え、
   前記凹部を区画する凹部内壁には、前記受け部と係合し、前記受け部の屋内側への水平方向の移動を規制する係合部が設けられており、
   前記凹部内壁は、前記凹部の鉛直方向上方に位置し、屋内側から屋外側へと向かうにつれて、水平方向に対して鉛直方向上方に向かうように傾斜して延在する上側内壁を備え、
   前記受け部は、前記上側内壁に沿って配置されており、
   前記係合部は、前記上側内壁により構成されている、ことを特徴とする外壁パネルの固定構造。
2. 前記梁部材に取り付けられた連結部材を備え、
   前記自重受け具は、前記起立部が前記連結部材に対して取り付けられることにより、前記梁部材に対して位置が固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の外壁パネルの固定構造。
3. 前記凹部内壁と前記受け部との間に介在し、前記凹部内壁に対する前記受け部の変位を規制する変位規制部材を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の外壁パネルの固定構造。
4. 前記外壁パネルの鉛直方向の下端は、前記梁部材の鉛直方向の下端よりも下方に位置すると共に、前記外壁パネルの鉛直方向の上端は、前記梁部材の鉛直方向の上端よりも上方に位置することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１つに記載の外壁パネルの固定構造。
5. 前記外壁パネルは、木質系パネルであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の外壁パネルの固定構造。
6. 前記木質系パネルは、板材又は角材を複数張り合わせて形成されていることを特徴とする、請求項５に記載の外壁パネルの固定構造。
7. 請求項１乃至６のいずれか１つに記載された外壁パネルの固定構造を有する建物。

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