以下、本発明に係る枠体固定構造について、その取付方法との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る枠体固定構造10を適用した建具12の仮固定状態を示す要部断面平面図であり、図2は、図1に示す枠体固定構造10を適用した建具12の仮固定状態を示す概念図である。本実施形態に係る枠体固定構造10は、RC(鉄筋コンクリート)造の建物躯体14に形成した開口部14aに窓枠(枠体)20を固定する構造である。具体的には、当該枠体固定構造10は、建物躯体14と窓枠20との間をモルタル等の充填材によって完全に固定する前に、建物躯体14に対して窓枠20を仮固定するためのものである(図2参照)。
窓枠20は、上枠部材21、下枠部材22、左右一対の縦枠部材23,23を四周枠組みすることによって構成した矩形の枠状を成すものである。建物躯体14の開口部14aは、窓枠20を収容するのに十分な大きさの矩形状に形成されている。窓枠20は、この開口部14aに対して躯体アンカー部材(第1固定部材)30、枠体アンカー部材40、型部材50及び連結材60を備えた複数の固定構造ユニットによって固定されている。型部材50及び連結材60が、躯体アンカー部材30と枠体アンカー部材40との間を連結する連結部材として機能する。
図1に示すように、躯体アンカー部材30は、先端が尖った軸部31の基端部に太径の頭部32を有した釘状の部材である。躯体アンカー部材30は、軸部31の先端部を建物躯体14に埋設した状態で開口部14aの内周面から突設されている。軸部31の建物躯体14から突出した部分には、樹脂製のカラー部材33が装着してある。カラー部材33は、軸方向の中央部外周面が窪んだ異形の円柱状部材である。
図3は、枠体アンカー部材40の構成図であり、図3(A)は正面図、図3(B)は斜視図である。図4は、図1中のIV−IV線に沿う断面図である。
図1及び図3に示すように、枠体アンカー部材40は、略矩形の平板状を成す基板部41と、基板部41において一方の長辺側縁部から基板部41の面外方向に屈曲して延在した支持部(第2固定部材)42とを一体に成形したものである。支持部42は、その基端部が基板部41の長辺に沿って延在する部分のみを有する一方、先端部が基板部41の短辺に沿って延在する部分と長辺に沿って延在する部分とを有した略L字状の横断面形状を有する。
基板部41には、その中心部にネジ孔41aが形成され、短辺側縁部の各中央部に係合片43が形成されている。ネジ孔41aは、内周面にネジ溝を有した貫通孔であり、例えば支持部42よりも長尺のボルト部材140を着脱可能に装着することができる。係合片43は、基板部41から一旦支持部42とは反対側に向けて屈曲した後、互いに離隔する方向に向けて延在した部分である。係合片43は、基板部41との間に窓枠20の突片20aを挟持することのできる間隙を構成している。
図1に示すように、窓枠20の突片20aは、各枠部材21〜23の室内側及び室外側にそれぞれ対向する見付け面から外周方向に向けて延在した後、互いに近接する方向に屈曲された略L字の断面形状を有する部分である。突片20aは、各枠部材21〜23の全周に亘って形成されている。対向する突片20a,20aの先端相互間隔は、基板部41の長辺よりも短い距離に構成されている。図3に示すように、基板部41及び係合片43には、個々の延在端部に互いに平行し、且つ基板部41の長辺に対して傾斜する切欠傾斜面41b,43aが形成されている。これらの切欠傾斜面41b,43aは、相互間の距離が窓枠20に形成した突片20aの相互間隔よりもわずかに短い寸法に構成されている。
このような枠体アンカー部材40を窓枠20に取り付ける際は、切欠傾斜面41b,43aをそれぞれ突片20aの先端縁に平行となる姿勢とし、基板部41を突片20aの先端間に挿通させた後、図3(A)中で時計回りに回転させる。これにより、枠体アンカー部材40は、基板部41と係合片43との間にそれぞれ突片20aを挟持した状態で窓枠20の外周面に取り付けられている。図1及び図4に示すように、支持部42は、窓枠20に取り付けられた状態で躯体アンカー部材30の先端部とオーバーラップするようにその長さが設定してある。
図5(A)は、型部材50を開いた状態(装着前状態)での斜視図であり、図5(B)は、図5(A)に示す型部材50を異なる角度から見た斜視図である。図6(A)は、図5に示す型部材50を閉じた状態(装着状態)での斜視図であり、図6(B)は、図6(A)に示す型部材50を異なる角度から見た斜視図である。また、図7(A)は、型部材50を開いた状態での正面図であり、図7(B)は、図7(A)に示す型部材50の平面図であり、図7(C)は、図7(B)に示す型部材50を閉じた状態での平面図である。
図5〜図7に示すように、型部材50は、一端に底壁部51が設けられ、他端が開口した筒状部材である基部52を軸方向に沿う面で2分割したような形状を有し、互いに開閉可能に連接された2つの分割体50a,50bで構成されている。2つの分割体50a,50bの分割面に相当する端面が互いの合わせ面50c,50dとなる。型部材50を構成する分割体50a,50bは、半透明若しくは透明の合成樹脂によって一体に成形されている。
一方の分割体50aは、基部52の一部となる半円筒状の外周板52aの一端に底壁部51の一部となる底板(底壁)51aを設けた形状である。外周板52aの一部には、注入孔(注入口)53を形成した平坦面54が設けられている。注入孔53は、外周板52a(基部52)を貫通する円形の開口である。なお、注入孔53は外周板52aの代わりに外周板52bにあってもよく、その形成部は平坦面でも曲面でもどちらでもよい。底板51aには、合わせ面50cから垂直方向に延出されたスリット状の第1孔部55aが形成されている。第1孔部55aの一内面には押圧突起55cが突設されている。さらに底板51aには、合わせ面50cから第1孔部55aの奥部に向かう傾斜線から突出した平面視略三角形状の折曲片56が形成されている。第1孔部55aは、他方の分割体50bに形成された第2孔部55bと共に枠体アンカー部材40の支持部42が挿通保持される装着孔55を形成する。折曲片56は、外力によって折り曲げられた場合に第1孔部55aと第2孔部55bとの間にボルト部材140を挿通保持可能な大径の孔部を形成する部分であり、底板51aよりも薄い板で形成されている。つまり、支持部42に代えてボルト部材140を第2固定部材として利用する際に折曲片56は利用される。
他方の分割体50bは、基部52の他部となる半円筒状の外周板52bの一端に底壁部51の他部となる底板(底壁)51bを設けた形状である。底板51bには、合わせ面50dから該合わせ面50dと平行する方向に延出された凹状の第2孔部55bが形成されている。
型部材50は、一方の分割体50aの一側部と他方の分割体50bの一側部とが薄い樹脂ヒンジ57を介して互いに折り曲げ可能に連接されている。具体的には、一方の分割体50aの一側部となる外周板52aの両側の合わせ面50cのうちの一方の合わせ面50cと、他方の分割体50bの一側部となる外周板52bの両側の合わせ面50dのうちの一方の合わせ面50dとの間に樹脂ヒンジ57が設けられている。
型部材50は、一方の分割体50aの他側部と他方の分割体50bの他側部とが、係合部58を介して互いに係合可能とされている。具体的には、一方の分割体50aの他側部となる外周板52aの両側の合わせ面50cのうちの他方の合わせ面50cには、該合わせ面50cから外径方向に突出した係止片58aが形成されている。係止片58aは、外周板52aの底板51aに近接する一端側を除く略全長に亘って形成されている。また、他方の分割体50bの他側部となる外周板52bの両側の合わせ面50dのうちの他方の合わせ面50dには、フック部58bが形成されている。フック部58bは、他方の合わせ面50dから外径方向に突出した後、一方の分割体50a側に屈曲した平面視略L字状を有し、そのL字の内側に係止片58aを収容して係止する係合凹部58cを有する。係合凹部58cを形成するフック部58bの先端面には、当該型部材50の底壁部51側から反対側の開口端59側に向かって次第に係止片58aに対する係合幅(かかり量)が狭くなるように傾斜した傾斜形状部58dが形成されている。
さらに、フック部58bが形成された分割体50bの他方の合わせ面50dには、外周板52bの開口端59側から底壁部51側に向かってその全長の半分程度まで延出され、一方の分割体50a側に突出したガイド片58eが形成されている。
従って、型部材50は、分割体50a,50bを開いた非装着状態(図5、図7(A)及び図7(B)参照)と、分割体50a,50bを閉じた装着状態(図6及び図7(C)参照)とに樹脂ヒンジ57を介して開閉可能である。分割体50a,50bを閉じた装着状態では、分割体50aの係止片58aが分割体50bのフック部58b(係合凹部58c)に係合保持されるため図6に示す筒状が維持される。この際、フック部58bは、係合凹部58cに収容された係止片58aを抜け止め係止するその先端面に傾斜形状部58dが形成されている。このため、係止片58aを円滑に傾斜形状部58dを乗り越えさせて係合凹部58c内に収容することができ、高い操作性が得られる。しかも、装着状態では、フック部58bの開口端59側の位置でガイド片58eが係止片58aの裏面側に当接配置される(図7(C)参照)。このため、フック部58bは、傾斜形状部58dを設けたことによって開口端59側で係止片58aの係止幅(かかり量)が小さくなっているが、この部分で係止片58aが意図せず脱落することを防止できる。
このような型部材50は、窓枠20に取り付けた枠体アンカー部材40の支持部42を挟み込むように分割体50a,50bを閉じることで支持部42に対して装着される。その結果、型部材50は、装着孔55に支持部42を挿通させた状態で該支持部42に装着され、基部52が支持部42及び躯体アンカー部材30の周囲を覆う状態で配置される(図1参照)。型部材50は、支持部42に対して該支持部42の延在方向にスライド可能であり、基部52の開口した端面である開口端59を建物躯体14の開口部14aの内周面に当接させた位置に配設される。
図1及び図4に示すように、連結材60は、型部材50の内部に充填された固体状の部材である。連結材60は、型部材50の内部で躯体アンカー部材30と枠体アンカー部材40の支持部42とを連結した状態に維持するものである。連結材60は、経時硬化性、熱硬化性又は熱可塑性を有した合成樹脂を材料とするもので、非硬化状態においては流動性を有すると共に型部材50の内部に注入した際に型部材50の内部に留まるだけの粘度を有した不定形状を呈する。一方、硬化状態の連結材60は、躯体アンカー部材30と枠体アンカー部材40の支持部42とを連結した状態に維持するための強度を発現する。
次に、本実施形態に係る枠体固定構造10を用いて建物躯体14の開口部14aに窓枠20を仮固定する手順の一例を説明する。
図8〜図11は、枠体固定構造10によって建物躯体14の開口部14aに窓枠20を仮固定する手順を示す図である。また、図12は、型部材50の設置手順を示す図である。
当該枠体固定構造10では、先ず、図8に示すように建物躯体14の開口部14aの内周面における所望の複数位置にそれぞれ躯体アンカー部材30を突設する。各躯体アンカー部材30は、例えば図示しない施工用治具や打ち込み機を用いて施工されることにより、開口部14aの内周面からの突出量が均一化される。
次いで、図9に示すように躯体アンカー部材30を突設させた建物躯体14の開口部14aに窓枠20を建て込む。開口部14aに建て込む窓枠20は、上枠部材21、下枠部材22、左右一対の縦枠部材23,23を四周枠組みした状態のものである。
さらに図9に示すように、建物躯体14の開口部14aに建て込んだ窓枠20において各躯体アンカー部材30に対応する部位にそれぞれ枠体アンカー部材40を取り付ける。この際、枠体アンカー部材40は、支持部42に型部材50が装着されていないため、開口部14aの内周面と窓枠20の外周面との間のクリアランスCが小さい場合であっても窓枠20に対する取付作業を円滑に行うことができる。なお、クリアランスCが十分に確保されている場合等には、型部材50を支持部42に予め装着しておいてもよい。
次に、型部材50を枠体アンカー部材40の支持部42に装着すると共に、この型部材50で支持部42及び躯体アンカー部材30を囲繞する型部材50の装着作業を実施する。
先ず、図10に示すように分割体50a,50bを開いて非装着状態とした型部材50を手で把持し、底壁部51が基板部41に対向する向きで一方の分割体50aを枠体アンカー部材40の支持部42に装着する。すなわち、図12(A)及び図12(B)に示すように一方の分割体50aの合わせ面50cに連通した第1孔部55aを支持部42のL字の一辺に圧入することで、非装着状態にある型部材50を支持部42に装着する。この際、本実施形態では、第1孔部55aの内面に押圧突起55cを設けている。このため、第1孔部55aを支持部42に対して一層確実に圧入することができ、支持部42に装着した型部材50の脱落をより確実に防止することができる。また、先に支持部42に装着される分割体50aに平坦面54及び注入孔53を設けている。このため、分割体50aを支持部42に装着する際、例えば人差し指と親指で分割体50aを把持すると同時に親指を平坦面54に当てた状態で、第1孔部55aを支持部42に押し込むことができ、作業性がよい。しかも、この平坦面54に注入孔53が形成されているため、注入孔53を容易に手前側に配置しておくことができる。
続いで、図11に示すように、支持部42に装着されている分割体50aに対して分割体50bを閉じる。すなわち、図12(C)に示すように、他方の分割体50bを樹脂ヒンジ57を介して折り曲げ移動させ、分割体50a,50bを互いの合わせ面50c,50d同士が対面するように閉じ合わせた装着状態とする。そうすると、分割体50bの合わせ面50dに連通した第2孔部55bが、一方の分割体50aの合わせ面50cとの間に支持部42のL字の他片を挟み込むように閉じられる。同時に係止片58aがフック部58bに係止され、係合部58が係合状態に保持される。
その結果、型部材50の底壁部51の装着孔55に支持部42が挿通保持され、型部材50の基部52及び底壁部51で囲まれた内部空間に支持部42及び躯体アンカー部材30を収容した状態で該型部材50が配設される(図11参照)。この際、型部材50の注入孔53は手前側に配置される。換言すれば、適正に窓枠20に取り付けた枠体アンカー部材40の支持部42に適正に型部材50を装着した場合、常に注入孔53が手前側となるように設定されている(図10及び図11参照)。なお、型部材50を支持部42に装着した状態で、その開口端59が建物躯体14の開口部14aの内周面から離間している場合は、型部材50を支持部42に対してスライドさせ、図11に示すように開口端59を建物躯体14に当接させる。
次いで、各型部材50に対して注入孔53から非硬化状態の連結材60を注入して型部材50の内部に充填させる。このとき、型部材50が半透明若しくは透明であるため、型部材50に対する連結材60の注入状態を外部から容易に視認することができる。従って、型部材50に対して連結材60を過不足なく注入することが可能となり、型部材50に充填される連結材60の注入量を複数の箇所で容易に均一化することができる。
その後、連結材60を硬化させる。これにより、連結材60に所定の強度が発現し、躯体アンカー部材30と枠体アンカー部材40の支持部42とが該連結材60によって連結された状態に維持される。つまり、硬化した連結材60によって互いに連結された躯体アンカー部材30と枠体アンカー部材40の支持部42とを介して窓枠20が建物躯体14の開口部14aに仮固定され、当該枠体固定構造10が構築される。この際、当該枠体固定構造10では、型部材50の内部において枠体アンカー部材40の支持部42と躯体アンカー部材30の先端部とがオーバーラップしているため、これらがオーバーラップしない場合に比べて高い連結強度が得られる。
最終的には、図1に示すように、建物躯体14の開口部14aと窓枠20との間に適宜バックアップ材Bを設置した状態でモルタル等の充填材を充填すれば、建物躯体14の開口部14aに窓枠20を完全に固定することができる。
以上のように、本実施形態に係る枠体固定構造10では、建物躯体14の開口部14aに設けた第1固定部材となる躯体アンカー部材30と、枠体である窓枠20に設けた第2固定部材となる枠体アンカー部材40の支持部42と、これら躯体アンカー部材30及び枠体アンカー部材40を連結する連結部材とを備える。ここで連結部材は、2つの分割体50a,50bが互いに装着されて筒状を成し、躯体アンカー部材30及び枠体アンカー部材40の支持部42を囲繞した型部材50と、型部材50の内部に充填された連結材60とを備える。
このように、当該枠体固定構造10では、躯体アンカー部材30及び枠体アンカー部材40の支持部42を連結する連結部材として、2つの分割体50a,50bが互いに装着されて筒状を成す型部材50を用いている。従って、型部材50は、建物躯体14と窓枠20との間のクリアランスCの部分に躯体アンカー部材30及び枠体アンカー部材40の支持部42を配設した後、後付けで容易にこれら躯体アンカー部材30及び枠体アンカー部材40の支持部42を囲むように配置することができる。このため、このクリアランスCが相当に小さい場合であっても、建物躯体14に対して窓枠20を容易に仮固定することができ、窓枠20の固定作業の作業性が向上する。また、当該枠体固定構造10は型部材50の内部に連結材60を設ける構成であるため、型部材50の内部に連結材60を注入しさえすれば、煩雑な作業を要することなく注入量を複数の箇所で均一化することが可能となる。この結果、窓枠20の全周に渡って建物躯体14との連結強度が等しい状態で建物躯体14の開口部14aに窓枠20を固定することができ、窓枠20の内部にガラス窓等の障子(図示せず)を配設すれば、建物躯体14に所望の建具12を設置することができる。
当該枠体固定構造10では、型部材50は、一端に底壁部51を設けた筒状部材である基部52を軸方向に沿う面で分割したような形状を有する2つの分割体50a,50bを有する。そして、型部材50は、2つの分割体50a,50bが互いに装着されて形成された底壁部51に、躯体アンカー部材30及び枠体アンカー部材40の支持部42のいずれか一方、本実施形態では枠体アンカー部材40の支持部42が挿通保持される装着孔55を有する。このため、型部材50を一層容易に枠体アンカー部材40の支持部42に対して装着することができる。また、型部材50の内部に注入した不定形状の連結材60が外部に漏れることをより確実に防止できる。
この際、装着孔55を構成する第1孔部55a及び第2孔部55bは、分割体50a,50bを互いに装着した状態での合わせ面50c,50dに連通している。このため、枠体アンカー部材40の支持部42に対して後付け作業であっても容易に型部材50を装着し、その装着孔55に支持部42を挿通保持させることができる。
当該枠体固定構造10では、分割体50a,50bは、一方の分割体50aの一側部と他方の分割体50bの一側部とが互いに折り曲げ可能に連接され、一方の分割体50aの他側部と他方の分割体50bの他側部とに互いに係合可能な係合部58が設けられている。このため、例えば片手による簡単な作業で型部材50を枠体アンカー部材40の支持部42に対して装着することができる。
この場合、装着孔55は、略L字の断面形状を有する枠体アンカー部材40の支持部42が挿通保持される略L字の形状を有しており、一方の分割体50aの合わせ面50cから直交する方向に沿って形成された第1孔部55aと、他方の分割体50bの合わせ面50dに沿って形成された第2孔部55bとを有する。これにより、枠体アンカー部材40の支持部42に対して型部材50を装着する際は、一方の分割体50aの第1孔部55aを支持部42のL字の一辺に対して圧入することで、型部材50を支持部42に対して仮保持させることができる。そして、この仮保持した型部材50の他方の分割体50bを閉じることで、今度は第2孔部55bに支持部42のL字の他辺を挿通させた状態とすることができ、作業効率が向上する。
係合部58は、一方の分割体50aに設けられた係止片58aと、他方の分割体50bに設けられ、係止片58aを保持するフック部58bとを有し、フック部58bの係止片58aを保持する部分となる係合凹部58cに、該フック部58bに対する係止片58aの係止幅(かかり量)を底壁部51側よりも開口端59側で小さくする傾斜形状部58dを設けている。このため、図5及び図6に示すように、一端に底壁部51が設けられ、他端に開口端59が設けられた筒状の型部材50の分割体50a,50b同士を閉じて係合部58を係合させる際、開口端59側は底壁部51側よりも剛性が低い。このため、係止片58aをフック部58bに係合させる際、係合作業は底壁部51側よりも開口端59側で難しくなるが、この開口端59側での係止幅を傾斜形状部58dによって小さくしているため、この係合作業の作業性が向上する。
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
例えば上記実施形態では、2つの分割体50a,50bを樹脂ヒンジ57で連接した型部材50を例示したが、図13(A)〜図13(C)に示す型部材70のように2つの分割体70a,70bが互いに完全に分離した状態にある構成のものを用いてもよい。但し、この型部材70では2つの分割体70a,70bを開いた(分離させた)非装着状態から、閉じた(合体させた)装着状態へと円滑に作業できるようにするため、分割体70a,70b同士を互いにスライド可能に連結している。例えば、分割体70a,70bは、底壁部51部分での合わせ面50c,50dにそれぞれ設けたガイド72aとスライダ72bとで構成されたスライド機構72を有する。また、この型部材70では、一方の分割体70aに装着孔55を構成する第1孔部55a及び第2孔部55bを両方とも設けている。従って、型部材70を枠体アンカー部材40の支持部42に装着する際は、互いに位置ずれした非装着状態にある分割体70a,70bを用い、分割体70aの装着孔55に支持部42を挿入する。そして、スライド機構72を介して分割体70bをスライドさせ、互いのストッパ片74a,74bを相手側の外周板52b,52aに当接させる。これにより、型部材70が装着状態となり、躯体アンカー部材30及び枠体アンカー部材40の支持部42を囲繞することができる。また、例えば完全に分離した構成の2つの分割体50a,50bの両側部にそれぞれ係合部58を設けて互いに着脱可能に構成してもよい。
また、例えば型部材50,70は3つ以上の分割体で構成されてもよい。
なお、上記実施形態では、建物躯体14としてRC造のものを例示しているが、建物躯体14はRC造のものに限らず、木造のもの、あるいはセメント成形板、ALC(Autoclaved Lightweight Aerated Concrete)板等、その他のものにも適用することが可能である。
上記実施形態では、型部材50,70として横断面が円形の筒状のものを例示しているが、筒状であれば、その他の横断面形状のものであってもよいし、横断面形状が軸方向で変化する形状のものを用いてもよい。
上記実施形態では、型部材50を第2固定部材である枠体アンカー部材40に保持させるようにしているが、第1固定部材に保持させてもよい。
上記実施形態では、係合片43を介して枠体アンカー部材40を窓枠20の突片20aに取り付けるようにしているが、枠体に第2固定部材を設ける方法としては必ずしもこれに限らない。
上記実施形態では、躯体アンカー部材30を建物躯体14に打ち込むことによって設けるようにしているが、必ずしもこれに限定されず、建物躯体から外部に突出した突起物であれば、躯体アンカー部材として適用することが可能である。例えば建物躯体に埋設された鉄筋もしくは鋼棒の一部を外部に露出させれば、これを躯体アンカー部材として適用することができる。この場合、躯体アンカー部材30の建物躯体14への打ち込み作業を省略することができ、作業を一層容易化することが可能となる。