JP6386855B2 - 外壁材の取付構造 - Google Patents
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Description
外壁材としては、例えばALCパネル等のように、厚みがあって重量はあるものの、耐久性や断熱性に優れたものを用いることがある。このような外壁材は、建物の骨組みを構成する上梁と下梁とに対し、外壁材取り付け用のブラケットを介して取り付けられている。また、このブラケットには、外壁材を上梁と下梁のそれぞれに取り付けるためのボルトが挿通される水平方向に延びた長孔が設けられている。これによって、例えば地震等による水平方向の外力が建物を構成する柱や梁等の骨組みに加わって当該骨組みが変位しても、ブラケットの長孔により、水平方向の外力が外壁材に伝達されずに済む。すなわち、重量のある外壁材が、建物の水平方向の変位に伴って変位することがないので、上下の梁とブラケットとの接続部分や、外壁材とブラケットとの接続部分等に強い荷重がかかりにくくなる。
このような開口部用フレームは、例えば地震等による水平方向の外力が建物を構成する柱や梁等の骨組みに加わって当該骨組みが変位した際に、これに伴って変位するため、当該開口部用フレームに取り付けられた外壁材も同様に変位することになる。
ところが、このような場合には、例えば地震等による水平方向の外力が加わると、開口部用フレームに取り付けられた変位する方の外壁材が、変位しない方の外壁材に対して接触することが考えられる。建物の変位の大きさによっては、これら外壁材同士が強く接触することも考えられ、好ましくない。そのため、開口部用フレームに取り付けられた外壁材を、変位しない方の外壁に合わせて、建物の変位に伴って変位しないようにしたいという要望があった。
前記開口部Aがない箇所4bでは、前記複数の外壁材5,6のうちの第一外壁材5が、建物における梁・基礎等の上下の水平構造部(例えば上梁1、下梁2、基礎7)のそれぞれに対して第一ブラケット8を介して取付具(例えばボルトB)で取り付けられ、
上側の前記水平構造部に設けられる前記第一ブラケット8には、前記取付具が挿通されるとともに水平方向に長い長孔8aが形成されており、
下側の前記水平構造部に設けられる前記第一ブラケット8には、前記取付具が挿通される円孔8bが形成されており、
前記開口部Aがある箇所4aでは、前記複数の外壁材5,6のうち前記開口部Aの上方および/または下方に設けられる第二外壁材6が、前記上下の水平構造部間に設けられた枠状の開口部用フレーム10に対して第二ブラケット9を介して取付具(例えばボルトB)で取り付けられ、
前記開口部用フレーム10の中央付近から上端部にかけての間に設けられる前記第二ブラケット9には、前記取付具が挿通されるとともに水平方向に長い長孔9aが形成されており、
前記開口部用フレーム10の下端部に設けられる前記第二ブラケット9には、前記取付具が挿通される円孔9bが形成されており、
前記第一ブラケット8及び前記第二ブラケット9における前記円孔8b,9bの直径は、前記第一ブラケット8及び前記第二ブラケット9における前記長孔8a,9aの長さ寸法よりも短く設定されており、
前記第一外壁材5と前記第二外壁材6は幅方向に隣り合って配置されていることを特徴とする。
開口部Aがない箇所4bにおいては、少なくとも、上側の水平構造部に設けられる第一ブラケット8に、取付具(例えばボルトB)が挿通されるとともに水平方向に長い長孔8aが形成されているので、当該長孔8aによって、上下の水平構造部、特に上側の水平構造部に加わった水平方向の外力が第一外壁材5に伝達されにくくなる。これによって第一外壁材5は、上下の水平構造部、特に上側の水平構造部が水平方向に変位したとしても、これに伴って変位することがない。
一方、開口部Aがある箇所4aにおいては、少なくとも、開口部用フレーム10の中央付近から上端部にかけての間に設けられる第二ブラケット9に、取付具(例えばボルトB)が挿通されるとともに水平方向に長い長孔9aが形成されているので、当該長孔9aによって、開口部用フレーム10に加わった水平方向の外力が第二外壁材6に伝達されにくくなる。さらに、第二外壁材6は、変位しない第一外壁材5と幅方向に隣り合って配置されているので、第一外壁材5と共に、上下の水平構造部や開口部用フレーム10が水平方向に変位したとしても、これに伴って変位することがない。
すなわち、例えば地震等による水平方向の外力が建物に加わったとしても、隣り合う第一外壁材5と第二外壁材6が共に変位しない状態となるので、互いに強く接触することを防ぐことができる。
前記開口部用フレーム10は、
前記上下の水平構造部間に架け渡されるようにして設けられるとともに間隔を空けて配置される左右一対の縦フレーム材11と、
前記第二外壁材6が取り付けられる位置において前記左右の縦フレーム材11間に水平に架け渡されるようにして設けられる複数の横フレーム材12と、を備えており、
前記第二ブラケット9は、前記複数の横フレーム材12に対して固定されていることを特徴とする。
さらに、第二ブラケット9は、複数の横フレーム材12に対して固定されているので、上下の水平構造部に関わりなく、開口部用フレーム10のある位置に第二外壁材6を取り付けることができる。
前記第二外壁材6は、前記開口部用フレーム10に対して予め取り付けられてパネル化されていることを特徴とする。
前記第二外壁材6は、前記第二ブラケット9を介して前記上下の水平構造部および前記開口部用フレーム10よりも前記第二ブラケット9の厚み分、外側に配置されており、
前記開口部用フレーム10は、前記上側の水平構造部1に対して上端接続部材14を介して接続されており、
前記上端接続部材14は、前記上側の水平構造部1に接続される部位と、前記開口部用フレーム10に接続されるとともに垂直面を形成する部位と、を有しており、
前記垂直面を形成する部位は、前記開口部用フレーム10に対してボルト留めされ、当該ボルトは、前記垂直面を形成する部位と前記開口部用フレーム10とを接続した状態で屋外側に突出しており、
前記第二ブラケット9の厚み寸法は、前記ボルトの屋外側への突出寸法よりも長く設定されていることを特徴とする。
前記開口部用フレーム10及び前記上端接続部材14は、前記上側の水平構造部1の直下に設けられており、
前記開口部用フレーム10における前記横フレーム材12は断面L字状に形成され、垂直面を形成する部位を有しており、
前記上端接続部材14は断面L字状に形成され、前記垂直面を形成する部位を有しており、
前記横フレーム材12の前記垂直面を形成する部位と前記上端接続部材14の前記垂直面を形成する部位とが前記ボルト留めされており、
前記第二ブラケット9は、前記横フレーム材12の前記垂直面を形成する部位に対して固定されていることを特徴とする。
本実施の形態の外壁材の取付構造が採用される建物は複数階建てであり、少なくとも屋根よりも下の建物本体に対して、柱および梁等を建築現場で接合する鉄骨軸組構造が採用されている。すなわち、この建物本体は、基礎や梁を含む水平構造部(後述する梁1,2、基礎7)と、各階層において上下に離間して配置された水平構造部間に設けられる垂直構造部(後述する柱3)と、その他、ブレース等の補強材や各種接続部材などにより構成されている。そして、このような建物本体に外壁材(後述する第一外壁材5、第二外壁材6)や内壁材、建具(後述するサッシ枠13)等が取り付けられる。
なお、本実施の形態においては建物本体を構築するための工法として鉄骨軸組構造を採用したが、これに限られるものではない。例えば直方体フレーム状に形成された建物ユニットを複数組み合わせてユニット式建物を構築するユニット工法を採用してもよい。
また、外壁4は、窓や出入口のような開口部Aがある箇所4aと、開口部Aがない箇所4bとを含んでおり、当該外壁4は、上下梁1,2と、柱3と、複数の外壁材5,6と、枠状の開口部用フレーム10と、によって概略構成されている。
なお、建物の下階における外壁4の場合は、図4〜図6等に示すように、上階における外壁4と比較すると、下側の水平構造部が梁2ではなく、基礎7が採用されている。また、下階において柱3は基礎7の上に立設固定されている。
また、本実施の形態において第一外壁材5および第二外壁材6には、例えばALC(Autoclaved Lightweight Concrete)パネル等のように、厚みがあって重量はあるものの、耐久性や断熱性に優れたものが用いられている。
基礎7は下端部が地盤に埋設されているため、地盤と共に変位するが、建物本体における基礎7よりも上の部分は、高さ方向の上方に向かうに連れて水平方向の外力の影響を受けやすくなる。
すなわち、建物本体の上端部は、基礎7に対して振れ幅が大きくなる。したがって、下階において上梁1は基礎7に対して大きく振れ、上階において上梁1は下梁2に対して大きく振れることになる。柱3も、水平方向の外力が加わった際に斜めに傾いた状態となる。
図1に示すように、第一ブラケット8は、第一外壁材5の四隅に位置するようにして配置されている。すなわち、開口部がない箇所4bにおける上梁1の長さ方向両端部と、下梁2の長さ方向両端部とに取り付けられている。また、第一ブラケット8は、上梁1の下面と下梁2の上面のそれぞれに固定されている。
なお、本実施の形態においては、上梁1に設けられる第一ブラケット8に長孔8aが形成され、下梁2に設けられる第一ブラケット8に円孔8bが形成されているが、下梁2側の第一ブラケット8に長孔8aを形成してもよいものとする。
第一外壁材5の裏面側には取付具であるボルトに対応してナット(図示せず)が埋設されており、ボルトを当該ナットに捩じ込んで設けることによって、第一外壁材5を第一ブラケット8に対して取り付けることができる。また、ボルトの頭部と第一ブラケット8との間にはワッシャー(図示せず)が設けられているものとする。
さらに、第一外壁材5は、第一ブラケット8を介して上下梁1,2および開口部用フレーム10よりも外側に配置されている。すなわち、第一外壁材5は、基礎7を含む外壁4の軸組(上下梁1,2・柱3)に対して、より前方に出た位置に設けられている。
なお、上梁1側の第一ブラケット8だけでなく、下梁2側の第一ブラケット8に長孔8aを形成した場合も同様に、上梁1および下梁2に加わった水平方向の外力が第一外壁材5に伝達されにくくなる。
より詳細には、枠状の開口部用フレーム10が上下梁1,2間に設けられており、第二外壁材6は、当該開口部用フレーム10に対し、第二ブラケット9(9A,9B)を介してボルトB等の取付具で取り付けられている。
また、開口部用フレーム10は、図2に示すように開口部Aの形態に応じて、その構成が適宜変更されてもよいものとする。
左右一対の縦フレーム材11は、上下の水平構造部間(上階では上梁1と下梁2との間、下階では上梁1と基礎7との間)に架け渡されるようにして設けられるとともに間隔を空けて配置される。
複数の横フレーム材12は、第二外壁材6が取り付けられる位置、すなわち開口部Aの上方および/または下方において、左右の縦フレーム材11間に水平に架け渡されるようにして設けられる。横フレーム材12は、左右の縦フレーム材11間に一本だけで設けられる場合と、二本以上が近接平行して設けられる場合とがある。
これら縦フレーム材11および横フレーム材12は、図4〜図8に示すように、断面略L字状に形成されており、いずれも垂直面を外側に向けて配置されている。
さらに、枠状の開口部用フレーム10も、上下梁1,2に伴って変位することになる。すなわち、水平方向の外力が加わった際に、左右一対の縦フレーム材11が斜めに傾き、複数の横フレーム材12が水平方向に変位する。特に上梁1に近い位置にある横フレーム材12ほど振れ幅は大きくなる。
また、第二外壁材6は、その面積・重量に応じて、上下方向および水平方向に間隔を空けて設けられた複数の第二ブラケット9(9A,9B)に対して取り付けられる場合がある。図5は、縦連窓の形態の開口部用フレーム10(10c)を示す側断面図であるが、当該開口部用フレーム10(10c)の上端部に設けられる第二外壁材6は、つまり、上下方向および水平方向に間隔を空けて設けられた複数の第二ブラケット9(9A,9B)に取り付ける必要のある面積・重量に設定されていることになる。換言すれば、一定以上の面積・重量に設定された第二外壁材6は、上下方向および水平方向に間隔を空けて設けられた複数の第二ブラケット9(9A,9B)で支持する必要がある。
なお、本実施の形態においては、開口部用フレーム10の中央付近から上端部にかけての間に設けられる第二ブラケット9として、長孔9aが形成された第二ブラケット9Aを採用している。また、開口部用フレーム10の下端部付近に設けられる第二ブラケット9として、円孔9bが形成された第二ブラケット9Bを採用している。ただし、長孔9aが形成された第二ブラケット9Aを、開口部用フレーム10の下端部付近に設けられる第二ブラケット9として採用してもよいものとする。
円孔9bが形成される第二ブラケット9Bは、横フレーム材12に対して固定される固定部9cと、当該固定部9cの正面に一体的に設けられるとともに第二外壁材6の下端部を支持する支持部9dと、を有する。図6に示すように、支持部9dは側面視においてL字状に形成されており、水平面を構成する部分が第二外壁材6の下面に当接し、第二外壁材6が、垂直面を構成する部分に取付具で取り付けられる。
より詳細に説明すると、第二外壁材6の裏面側には取付具であるボルトBに対応してナット(図示せず)が埋設されており、ボルトBを当該ナットに捩じ込んで設けることによって、第二外壁材6を第二ブラケット9A,9Bに対して取り付けることができる。また、ボルトBの頭部と第二ブラケット9A,9Bの垂直面部分との間にはワッシャーWが設けられている。
また、第二外壁材6は、第二ブラケット9A,9Bを介して上下梁1,2および開口部用フレーム10よりも外側に配置されている。すなわち、第二外壁材6は、基礎7を含む外壁4の軸組(上下梁1,2・柱3)に対して、より前方に出た位置に設けられている。
なお、第二ブラケット9Aを、開口部用フレーム10の中央付近から上端部にかけての間だけでなく、開口部用フレーム10の下端部付近にも設けた場合も同様に、開口部用フレーム10に加わった水平方向の外力が第二外壁材6に伝達されにくくなる。
また、パネル化したものを現場に輸送する際は、輸送車両の荷台に立てた状態または寝かせた状態で輸送する。
すなわち、開口部用フレーム10aは、左右一対の縦フレーム材11と、当該左右の縦フレーム材11の上端部間および下端部間に架け渡される横フレーム材12と、開口部Aの上下端部において左右の縦フレーム材11間に架け渡される横フレーム材12と、を有する。
この場合、開口部Aの上方および下方に二本ずつの横フレーム材12があり、これらの位置に第二ブラケット9が適宜設けられ、さらに当該第二ブラケット9に対して第二外壁材6が取り付けられる。
また、サッシ枠13は、開口部Aの周囲にあって当該開口部Aを形成する縦フレーム材11および横フレーム材12に対して取り付けられる。
さらに、サッシ枠13の上方には、シャッター装置20が設けられる場合がある。このような場合には、第二外壁材6を開口部用フレーム10に取り付ける代わりに、図11に示すようにシャッター装置20を開口部用フレーム10に設置固定する。図示はしないが、シャッター装置20の他にも、第二外壁材6の代わりに、バルコニーの床や庇等のように外壁4から張り出して設けられるものを開口部用フレーム10に取り付けるようにしてもよい。
すなわち、開口部用フレーム10bは、左右一対の縦フレーム材11と、当該左右の縦フレーム材11の上端部間および下端部間に架け渡される横フレーム材12と、開口部Aの上下端部において左右の縦フレーム材11間に架け渡される横フレーム材12と、を有する。
この場合、開口部Aの上方および下方に二本ずつの横フレーム材12があり、これらの位置に第二ブラケット9が適宜設けられ、さらに当該第二ブラケット9に対して第二外壁材6が取り付けられる。特に、開口部Aの上方および下方における二本の横フレーム材12同士の間隔が広い場合には、面積の広い第二外壁材6が設けられるため、当該二本の横フレーム材12のそれぞれに第二ブラケット9が設けられるものとする。
また、サッシ枠13は、開口部Aの周囲にあって当該開口部Aを形成する縦フレーム材11および横フレーム材12に対して取り付けられる。
すなわち、開口部用フレーム10cは、二つの開口部Aがあり、左右一対の縦フレーム材11と、当該左右の縦フレーム材11の上端部間および下端部間に架け渡される横フレーム材12と、二つの開口部Aそれぞれの上下端部において左右の縦フレーム材11間に架け渡される横フレーム材12と、を有する。
この場合、開口部用フレーム10cの上端部と、下端部と、中央部のそれぞれに二本ずつの横フレーム材12があり、これらの位置に第二ブラケット9が適宜設けられ、さらに当該第二ブラケット9に対して第二外壁材6が取り付けられる。
また、サッシ枠13は、二つの開口部Aの周囲にあって当該二つの開口部Aを形成する縦フレーム材11および横フレーム材12に対して取り付けられる。
すなわち、開口部用フレーム10dは、略門型に形成されており、左右一対の縦フレーム材11と、当該左右の縦フレーム材11の上端部間に架け渡される横フレーム材12と、開口部Aの上端部において左右の縦フレーム材11間に架け渡される横フレーム材12と、を有する。
この場合、開口部用フレーム10dの上端部に二本の横フレーム材12があり、この位置に第二ブラケット9が適宜設けられ、さらに当該第二ブラケット9に対して第二外壁材6が取り付けられる。
また、ドア枠は、開口部Aの周囲にあって当該開口部Aを形成する縦フレーム材11および横フレーム材12に対して取り付けられる。
また、開口部用フレーム10(10d)は、玄関の出入口に用いられる他、玄関の出入口付近において水道メーターやガスメーターが収納されるスペースであるチャンバーの開口部等にも採用される。
本実施の形態の上端接続部材14は、図8に示すように、断面略L字状に形成された接続用金物であり、水平面を形成する部分がH形鋼である上梁1のフランジ下面にボルトで接続されている。また、垂直面を形成する部分が、開口部用フレーム10の上端部に位置する横フレーム材12にボルトで接続されている。
開口部用フレーム10を基礎7に接続する場合の下端接続部材15は、図6,図7に示すように、ベースプレート15aと、第一アンカーボルト15bと、第二アンカーボルト15cと、を有する。
第一アンカーボルト15bおよび第二アンカーボルト15cは基礎7に埋設され、上端部が上方に突出した状態となっている。ベースプレート15aには、第一アンカーボルト15bおよび第二アンカーボルト15cが挿通される貫通孔が形成されている。なお、ベースプレート15aに設置される横フレーム材12にも、第二アンカーボルト15c用の貫通孔が形成されているものとする。
すなわち、開口部用フレーム10は基礎7に対し、まずベースプレート15aを第一アンカーボルト15bで固定しておき、第二アンカーボルト15cを、ベースプレート15aの貫通孔と横フレーム材12の貫通孔に挿通させてナットを螺合させることで接続される。
開口部用フレーム10を下梁2に接続する場合は、上端接続部材14と同様の接続用金物を採用し、下梁2のフランジ上面にボルト接合すればよい。
また、第一外壁材5と第二外壁材6との間に形成される目地18に対しては、図10に示すように、当該目地18を塞ぐための目地材19が充填されている。本実施の形態の目地材19は乾式のものを採用したが、湿式の目地材を採用してもよいものとする。
開口部Aがない箇所4bにおいては、少なくとも、上側の水平構造部に設けられる第一ブラケット8に、ボルトB等の取付具が挿通されるとともに水平方向に長い長孔8aが形成されているので、当該長孔8aによって、上下の水平構造部、特に上側の水平構造部に加わった水平方向の外力が第一外壁材5に伝達されにくくなる。これによって第一外壁材5は、上下の水平構造部、特に上側の水平構造部が水平方向に変位したとしても、これに伴って変位することがない。
一方、開口部Aがある箇所4aにおいては、少なくとも、開口部用フレーム10の中央付近から上端部にかけての間に設けられる第二ブラケット9に、ボルトB等の取付具が挿通されるとともに水平方向に長い長孔9aが形成されているので、当該長孔9aによって、開口部用フレーム10に加わった水平方向の外力が第二外壁材6に伝達されにくくなる。さらに、第二外壁材6は、変位しない第一外壁材5と幅方向に隣り合って配置されているので、第一外壁材5と共に、上下の水平構造部や開口部用フレーム10が水平方向に変位したとしても、これに伴って変位することがない。
すなわち、例えば地震等による水平方向の外力が建物に加わったとしても、隣り合う第一外壁材5と第二外壁材6が共に変位しない状態となるので、互いに強く接触することを防ぐことができる。
さらに、第二ブラケット9は、複数の横フレーム材12に対して固定されているので、上下の水平構造部に関わりなく、開口部用フレーム10のある位置に第二外壁材6を取り付けることができる。
1 上梁(水平構造部)
2 下梁(水平構造部)
3 柱(垂直構造部)
4 外壁
4a 開口部Aがある箇所
4b 開口部Aがない箇所
5 第一外壁材
6 第二外壁材
7 基礎(水平構造部)
8 第一ブラケット
8a 長孔
8b 円孔
9A,9B 第二ブラケット
9a 長孔
9b 円孔
10 開口部用フレーム
Claims (5)
- 窓等の開口部がある箇所と、当該開口部がない箇所とを含む外壁を構成する複数の外壁材の取付構造において、
前記開口部がない箇所では、前記複数の外壁材のうちの第一外壁材が、建物における梁・基礎等の上下の水平構造部のそれぞれに対して第一ブラケットを介して取付具で取り付けられ、
上側の前記水平構造部に設けられる前記第一ブラケットには、前記取付具が挿通されるとともに水平方向に長い長孔が形成されており、
下側の前記水平構造部に設けられる前記第一ブラケットには、前記取付具が挿通される円孔が形成されており、
前記開口部がある箇所では、前記複数の外壁材のうち前記開口部の上方および/または下方に設けられる第二外壁材が、前記上下の水平構造部間に設けられた枠状の開口部用フレームに対して第二ブラケットを介して取付具で取り付けられ、
前記開口部用フレームの中央付近から上端部にかけての間に設けられる前記第二ブラケットには、前記取付具が挿通されるとともに水平方向に長い長孔が形成されており、
前記開口部用フレームの下端部に設けられる前記第二ブラケットには、前記取付具が挿通される円孔が形成されており、
前記第一ブラケット及び前記第二ブラケットにおける前記円孔の直径は、前記第一ブラケット及び前記第二ブラケットにおける前記長孔の長さ寸法よりも短く設定されており、
前記第一外壁材と前記第二外壁材は幅方向に隣り合って配置されていることを特徴とする外壁材の取付構造。 - 請求項1に記載の外壁材の取付構造において、
前記開口部用フレームは、
前記上下の水平構造部間に架け渡されるようにして設けられるとともに間隔を空けて配置される左右一対の縦フレーム材と、
前記第二外壁材が取り付けられる位置において前記左右の縦フレーム材間に水平に架け渡されるようにして設けられる複数の横フレーム材と、を備えており、
前記第二ブラケットは、前記複数の横フレーム材に対して固定されていることを特徴とする外壁材の取付構造。 - 請求項1または2に記載の外壁材の取付構造において、
前記第二外壁材は、前記開口部用フレームに対して予め取り付けられてパネル化されていることを特徴とする外壁材の取付構造。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の外壁材の取付構造において、
前記第二外壁材は、前記第二ブラケットを介して前記上下の水平構造部および前記開口部用フレームよりも前記第二ブラケットの厚み分、外側に配置されており、
前記開口部用フレームは、前記上側の水平構造部に対して上端接続部材を介して接続されており、
前記上端接続部材は、前記上側の水平構造部に接続される部位と、前記開口部用フレームに接続されるとともに垂直面を形成する部位と、を有しており、
前記垂直面を形成する部位は、前記開口部用フレームに対してボルト留めされ、当該ボルトは、前記垂直面を形成する部位と前記開口部用フレームとを接続した状態で屋外側に突出しており、
前記第二ブラケットの厚み寸法は、前記ボルトの屋外側への突出寸法よりも長く設定されていることを特徴とする外壁材の取付構造。 - 請求項2を引用する請求項4に記載の外壁材の取付構造において、
前記開口部用フレーム及び前記上端接続部材は、前記上側の水平構造部の直下に設けられており、
前記開口部用フレームにおける前記横フレーム材は断面L字状に形成され、垂直面を形成する部位を有しており、
前記上端接続部材は断面L字状に形成され、前記垂直面を形成する部位を有しており、
前記横フレーム材の前記垂直面を形成する部位と前記上端接続部材の前記垂直面を形成する部位とが前記ボルト留めされており、
前記第二ブラケットは、前記横フレーム材の前記垂直面を形成する部位に対して固定されていることを特徴とする外壁材の取付構造。
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