JP7040755B2

JP7040755B2 - 外壁構造

Info

Publication number: JP7040755B2
Application number: JP2017233199A
Authority: JP
Inventors: 正次大塚
Original assignee: 大塚鈑金工業株式会社
Priority date: 2017-12-05
Filing date: 2017-12-05
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2037-12-05
Also published as: JP2019100112A

Description

本発明は、外壁構造に関する。

特許文献１には、従来の外壁の施工方法が開示されている。この特許文献１記載の外壁の施工方法は、左右方向に並んだ複数の縦長のパネルを定規材で仮固定し、これに吊具を取り付け、吊具をワイヤーで吊ることでパネルを起立させて、躯体にパネルを設置する。そして、パネルを設置した後、定規材をパネルから取り外す。

この定規材は、左右方向に延びたアングル材により構成されており、左右方向に並んだ複数のパネルを連結することで、ユニットパネルを形成することができる。これによって、複数のパネルをユニットパネルとして吊り上げて施工することができ、一つずつパネルを吊り上げる手間を簡略化することができる。

特開２００４－３４６６０１号公報

ところで、従来の外壁の施工方法では、複数のパネルをユニットパネルとしてまとめて吊り上げるが、躯体に取り付ける作業は、各パネルに対して行う必要がある。このため、従来の外壁の施工方法では、各々のパネルを躯体に取り付ける作業が面倒であるという課題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外壁材を複数の柱に取り付けるに当たり、複数の外壁板の各々を躯体に取り付ける作業を簡略化することができる外壁構造を提供することにある。

本発明の外壁構造は、複数の柱と、前記複数の柱に架設される複数の横架材と、前記複数の横架材に固定される外壁ユニットとを備え、前記外壁ユニットは、前記横架材に固定され、矩形枠状に形成されたフレームと、前記フレームに固定された複数の外壁板とを備え、前記フレームは、矩形状に形成された屋内側の枠体と、前記屋内側の枠体の屋外方向に重ねられ、正面視における前記屋内側の枠体と同一形状に形成された屋外側の枠体と、を有し、前記屋外側の枠体は、前記屋内側の枠体に対して上下方向にずれた状態で相互に固定されていることを特徴とする。

本発明の外壁構造は、複数の柱と、前記複数の柱に架設される複数の横架材と、前記複数の横架材に固定される外壁ユニットとを備え、前記外壁ユニットは、前記横架材に固定され、矩形枠状に形成されたフレームと、前記フレームに固定された複数の外壁板とを備え、前記フレームは、矩形状に形成された屋内側の枠体と、前記屋内側の枠体の屋外方向に重ねられ、正面視における前記屋内側の枠体と同一形状に形成された屋外側の枠体と、を有し、前記屋外側の枠体は、前記屋内側の枠体に対して左右方向にずれた状態で相互に固定されていることを特徴とする。

本発明の外壁構造によれば、外壁材を複数の柱に取り付けるに当たり、フレームを横架材に固定すればよいので、複数の外壁板の各々を躯体に取り付ける作業を簡略化することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る外壁構造の斜視図である。図２Ａは、同上のフレームの正面図である。図２Ｂは、同上のフレームの平面図である。図２Ｃは、同上のフレームの側面図である。図３は、壁部材の一部破断した斜視図である。図４は、同上の壁部材において、外壁板を省略した要部斜視図である。図５は、壁部材の中間部を省略した断面図である。図６Ａは、土台とフレームの下端部との関係を示した側面図である。図６Ｂは、土台とフレームの下端部の関係を示した斜視図である。図７Ａ，図７Ｂは、フレームの接続を説明する側面図である。図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃは、外壁構造の施工方法を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面に基づいて説明する。

本実施形態の外壁構造は、主に店舗や工場の壁に適用される外壁構造である。本実施形態の外壁構造は、図１に示すように、土台１と、複数の柱２と、複数の柱２に架設された複数の横架材３と、外壁ユニット４とを備えている。

なお、以下において、外壁ユニット４から柱２に向かう方向を屋内方向とし、柱２から外壁ユニット４に向かう方向を屋外方向として定義する。また、屋内方向及び屋外方向（これらに平行な方向を屋内外方向という）に直交しかつ水平面に沿う方向を左右方向と定義する。

土台１は、基礎の上端に配置される水平材であり、その長手方向は左右方向に平行である。土台１は、例えば、Ｈ型鋼１０により構成される。Ｈ型鋼１０は、一対のフランジ片１１と、一対のフランジ片１１の中央同士を連結するウェブ片１２とで構成されており、一対のフランジ片１１のうちの一方のフランジ片１１の主面が土台１の上面を構成し、他方のフランジ片１１の主面が土台１の下面を構成する。この土台１の上面には、複数の柱２が立ち上げられている。

各柱２は、上下方向に延びている。各柱２は、例えば、一般構造用角型鋼管（角パイプ）により構成されている。複数の柱２は、左右方向に間隔をおいて配置されており、その長手方向は互いに平行である。これら複数の柱２には、複数の横架材３が架設されている。

横架材３は、外壁ユニット４を柱２に取り付けるための水平材であり、その長手方向は左右方向に平行である。本実施形態の横架材３は、胴縁により構成される。横架材３は、例えば、一般構造用角型鋼管により構成されている。複数の横架材３は、上下方向に間隔をおいて、複数の柱２に溶接やボルト留め等により固定されている。これら複数の横架材３には複数の外壁ユニット４が取り付けられる。

外壁ユニット４は、ユニット化された外壁であり、少なくとも複数の外壁板６３を有する。外壁ユニット４は、地面等で予め組み立てられ、横架材３に取り付けられる。つまり、外壁ユニット４を横架材３に取り付けるだけで、複数の外壁板６３をまとめて柱２に取り付けることができる。外壁ユニット４は、フレーム５と、フレーム５に取り付けられる壁部材６とを備えている。

フレーム５は、図２Ａに示すように、正面視矩形枠状に形成されており、壁部材６を支持可能に構成されている。フレーム５は格子状に形成されており、正面視において、その外形が壁部材６の外形に沿っている。フレーム５は、２つの枠体５１を屋内外方向に重ね、且つ互いに上下方向及び左右方向にずらした状態で固定することで構成されている。フレーム５は、例えば、一般構造用炭素鋼鋼管、一般構造用角型鋼管，又はＺＡＭ（登録商標）製鋼管等の金属パイプにより構成される。なお、本実施形態の金属パイプは角パイプであるが、丸パイプにより構成されてもよい。

各枠体５１は、外枠５１１と、縦桟５１２と、複数の横桟５１３とを備えている。外枠５１１は、上枠５１１ａと、下枠５１１ｂと、上枠５１１ａの左右方向の両端部と下枠５１１ｂの左右方向の両端部とを連結する一対の縦枠５１１ｃとを備えている。上枠５１１ａと一対の縦枠５１１ｃは溶接により接続されており、また、一対の縦枠５１１ｃと下枠５１１ｂも溶接により接続されている。

縦桟５１２は、上下方向に延びており、上枠５１１ａの左右方向の中央と、下枠５１１ｂの左右方向の中央とに架け渡されている。横桟５１３は、左右方向に延びており、縦桟５１２と一対の縦枠５１１ｃのいずれかとを連結する。複数の横桟５１３は、上下方向に一定の間隔をおいて配置されている。

フレーム５は、上記構成の２つの枠体５１を、屋内外方向に重ね、且つ互いに上下方向及び左右方向にずらした状態で、相互に溶接することで構成されている。本実施形態において屋外側の枠体５１は、屋内側の枠体５１に対し、左右方向のいずれか一方にずれると共に下方にずれている。これにより、フレーム５の左右方向の端縁部及び上下方向の端縁部は段状に形成される。なお、２つの枠体５１の左右方向のズレ寸法は、縦枠５１１ｃ及び縦桟５１２の幅と同じ寸法であり、２つの枠体５１の上下方向のズレ寸法は、上枠５１１ａ及び下枠５１１ｂの幅と同じ寸法である。

なお、各枠体５１において、縦枠５１１ｃと上枠５１１ａとの間や、縦枠５１１ｃと下枠５１１ｂとの間には筋交いを設けてもよい。これによって、フレーム５の強度を向上することができる。

壁部材６は、フレーム５において屋外側の枠体５１に取り付けられており、つまり、フレーム５の屋外側の面に接触した状態で直接取り付けられる。本実施形態の壁部材６は、図３に示すように、耐火材６１と、断熱材６２と、複数の胴縁６４と、複数の外壁板６３とを備え、これらが屋内外方向に積層されている。これによって、壁部材６は、断熱性と耐火性とを有する。本実施形態の外壁の施工方法は、柱２の屋外側に壁部材６を取り付ける工法であるため、いわゆる外断熱工法に該当する。

耐火材６１は、外壁板６３よりも耐火性の高い部材であり、石膏ボードやセメント板等により構成される。耐火材６１は、正面視矩形状の板状体により構成されており、屋外側の枠体５１に直接重ねられる。耐火材６１は、フレーム５における屋外側の枠体５１の全面にわたって設けられている。

断熱材６２は、外壁板６３よりも断熱性の高い部材であり、例えば、フェノールフォーム，発泡ポリエチレンフォーム又はウレタンフォーム等の樹脂発泡体により構成される。断熱材６２は、正面視矩形状の板状体により構成されており、耐火材６１の屋外側の面に直接重ねられる。断熱材６２は、正面視において耐火材６１と同じサイズに形成される。

耐火材６１及び断熱材６２は、図４に示すように、複数の胴縁６４（横胴縁）と共に、フレーム５にねじ留めされる。胴縁６４は、水平方向に延びている。複数の胴縁６４は、上下方向に間隔をおいて配置されている。

複数の胴縁６４には、図３に示すように、複数の外壁板６３が取り付けられる。各外壁板６３は、長手方向が上下方向に平行である。外壁板６３は、上下方向に長い複数の溝６３１を有するいわゆる金属角波サイディングにより構成される。複数の外壁板６３は、左右方向に並設されており、耐火材６１の表面全面にわたって配置される。複数の外壁板６３は、複数の胴縁６４に対し、溝６３１内においてねじ留めされる。

本実施形態の壁部材６には、図５に示すように、胴縁６４によって、断熱材６２と外壁板６３との間に空気層６５が形成される。空気層６５は断熱層として機能するため、壁部材６は、断熱材６２による断熱効果に加えて空気層６５による断熱効果を発揮することができる。また、空気層６５が外壁板６３の直ぐ屋内側に形成されているため、外壁板６３に結露が発生し難くできる上に、万が一、外壁板６３の裏面に結露が発生しても、結露を下方に流通させることができる。

壁部材６は、外壁板６３の下縁部を覆うスタータ部材７を有する。スタータ部材７は、上方に開口した断面Ｕ字状に形成されており、外壁板６３，断熱材６２及び耐火材６１の下端部が挿入された状態でフレーム５に固定される。また、スタータ部材７の下方には水切り材を設置してもよい。

壁部材６は、外壁板６３の上縁部を覆う上側水切り材８を有する。上側水切り材８は、下方に開口した断面逆Ｕ字状に形成されており、外壁板６３，断熱材６２及び耐火材６１の上端部が挿入された状態でフレーム５に固定される。

このような構成の外壁ユニット４は、複数の柱２に架け渡された複数の横架材３に対し、複数取り付けられる。複数の外壁ユニット４は、左右方向に複数設けられると共に、上下方向に複数設けられる。

最も下方に配置される外壁ユニット４は、図６Ａ，６Ｂに示すように、屋外側の枠体５１が土台１の屋外側に位置すると共に、屋内側の枠体５１が土台１に載置される。これにより、最下方に位置する外壁ユニット４のフレーム５は、土台１に載置される上に、土台１に対して位置決めされる。また、最下方に位置する外壁ユニット４に対し、上方に隣接する外壁ユニット４は、最下方に位置する外壁ユニット４のフレーム５に載置される。従って、上方の外壁ユニット４は、その荷重が、下方に隣接する外壁ユニット４を介して土台１によって支持される。このため、本実施形態の外壁構造によれば、設置状態における安定性が向上する。

このとき、図７Ａに示すように、下方に位置する外壁ユニット４の屋内側の枠体５１の上枠５１１ａは、上方に隣接する外壁ユニット４の屋外側の枠体５１の下枠５１１ｂに対し、屋内外方向に重なる。また、特に図示しないが、左右方向に隣り合うフレーム５のうち、一方のフレーム５の縦枠５１１ｃと他方のフレーム５の縦枠５１１ｃとは屋内外方向に重なる。従って、上下方向及び左右方向に隣り合う外壁ユニット４の間に隙間が生じても入り組んだ形状となるため、耐火性が向上する。なお、隣り合う外壁ユニット４のフレーム５の間に、耐震ゴムを介在させてもよいし、膨張黒鉛からなるパッキンを配置してもよい。

また、下方のフレーム５と上方のフレーム５とは、ボルト等の固着具で互いに連結してもよい。これにより、フレーム５の取付強度が向上する上に、耐火性も向上する。固着具での連結は、例えば、下方のフレーム５における屋内側の枠体５１の上枠５１１ａと、上方のフレーム５における屋外側の枠体５１の下枠５１１ａとを固着具で連結してもよい。また、下方のフレーム５における屋内側の枠体５１の上枠５１１ａと、上方のフレーム５における屋内側の枠体５１の下枠５１１ａとを固着具で連結してもよい。また、また、下方のフレーム５における屋外側の枠体５１の上枠５１１ａと、上方のフレーム５における屋外側の枠体５１の下枠５１１ａとを固着具で連結してもよい。

次に本実施形態の外壁の施工方法を説明する。本実施形態の外壁の施工方法は、外壁ユニット形成工程と、外壁ユニット設置工程とを備えている。

外壁ユニット形成工程は、作業者が、フレーム５と壁部材６とを組み立てて外壁ユニット４を形成する工程である。図８Ａに示すように、作業者は、フレーム５を地面に倒した状態で、フレーム５に対して壁部材６を取り付け、外壁ユニット４を形成する。作業者は、フレーム５に対して壁部材６を取り付ける作業を地面で行うことができるため作業性がよい。

次いで、外壁ユニット設置工程が行われる。外壁ユニット設置工程は、外壁ユニット形成工程の後、外壁ユニット４を複数の柱２に取り付ける工程である。外壁ユニット設置工程は、図８Ｂに示すように、外壁ユニット形成工程で形成された外壁ユニット４をクレーン等によって起立させ、起立した状態の外壁ユニット４について、フレーム５と横架材３とを固定する。フレーム５と横架材３との固定は、図８Ｃに示すように、断面ハット状の固定部材９を介して行われる。固定部材９は、横架材３を保持する保持部９１と、保持部９１から互いに離れる方向に延出した一対の固定片９２とを有している。固定部材９は、保持部９１に横架材３を嵌め込んだ状態で、固定片９２とフレーム５とをねじ留めすることで、横架材３とフレーム５とを固定する。

ここで、外壁ユニット４を起立させるにはクレーン等が用いられるが、例えば、図８Ｂに示すように、フレーム５の上端に複数のアイボルト９３を取り付け、このアイボルト９３とクレーンとの間に吊り上げ用のワイヤーを引っ掛ければよい。

外壁ユニット４は、土台１の位置から上方に向かって順に設置される。すなわち、土台１上に最下段の外壁ユニット４を載置し、この状態で横架材３とフレーム５とを固定する。次いで、上方に隣り合う外壁ユニット４を、下方のフレーム５に載置するようにして設置し、横架材３とフレーム５とを固定する。これを柱２の長手方向の全長にわたって繰り返すことで外壁が形成される。

このように、本実施形態の外壁の施工方法は、複数の外壁板６３を、予めフレーム５に取り付け、この後、フレーム５を柱２に取り付けるだけでよいので、複数の外壁板６３を横架材３に取り付ける作業を簡略化することができる。また、フレーム５は、矩形枠状に形成されているため、剛性が高く、強固な取付強度を確保することができる。

〔応用〕
土台１とフレーム５との間には、補強材を介在させてもよい。補強材は、例えば、土台１とフレーム５との接触部分に介在させるアングル材により構成される。

上記実施形態の壁部材６は、断熱材６２及び耐火材６１を有していたが、断熱材６２及び耐火材６１は無くてもよく、少なくとも複数の外壁板６３を有していればよい。また、壁部材６は、断熱材６２及び耐火材６１のいずれかを有するものであってもよい。

上記実施形態の外壁構造は、店舗や工場の外壁に適用されるが、例えば、住宅家屋に適用してもよい。

また、上記実施形態において、外壁ユニット形成工程では、フレーム５を地面に沿って水平に倒した状態で壁部材６を取り付けたが、例えば、フレーム５を倒して、何らかの部材に立てかけた状態で壁部材６を取り付けてもよい。すなわち、「フレーム５を倒した状態」には、フレーム５が水平な状態になることだけでなく、傾斜した状態も含まれるものとする。

その他、上記実施形態の構成は、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、適宜設計変更を行うことができる。

〔効果〕
以上説明したように、上記実施形態の外壁の施工方法は、以下に示す特徴を有している。すなわち、外壁の施工方法は、複数の柱２に架け渡された複数の横架材３に、複数の外壁板６３を取り付ける工法である。外壁の施工方法は、矩形枠状に形成されたフレーム５を倒した状態で、複数の外壁板６３を含む壁部材６をフレーム５に取り付けて外壁ユニット４を形成する外壁ユニット形成工程と、外壁ユニット形成工程の後、外壁ユニット４を起立させ、起立した状態のフレーム５を横架材３に固定する外壁ユニット設置工程とを備えている。以下、この特徴を有する外壁の施工方法を第１の態様の外壁の施工方法という。

第１の態様の外壁の施工方法によれば、複数の外壁板６３を設置する作業を作業しやすい場所で行うことができる上に、外壁ユニット４の設置作業については、フレーム５を横架材３に固定すればよい。このため、第１の態様の外壁の施工方法によれば、複数の外壁板６３の各々を躯体に取り付ける作業を簡略化することができる。また、フレーム５を横架材３に固定する作業については、建物の屋内側から行うことができるため、高所作業を行う場合にも屋内側から作業することができ、いわゆる無足場での作業が可能となる。

また、上記実施形態の外壁構造は、以下に示す特徴を有している。すなわち、上記実施形態の外壁構造は、複数の柱２と、複数の柱２に架設される複数の横架材３と、複数の横架材３に固定される外壁ユニット４とを備える。外壁ユニット４は、横架材３に固定され、矩形枠状に形成されたフレーム５と、フレーム５に固定された複数の外壁板６３とを備えている。以下、この特徴を有する外壁構造を第２の態様の外壁構造という。

第２の態様の外壁構造によれば、外壁ユニット４を構成する作業については、作業を行いやすい場所で実施し、外壁ユニット４を柱２に取り付ける作業については、横架材３に対し外壁ユニット４を取り付けるだけでよい。この結果、複数の外壁板６３の各々を躯体に取り付ける作業を簡略化することができる。また、外壁ユニット４を横架材３に固定する作業については、建物の屋内側から行うことができるため、高所作業を行う場合にも屋内側から作業することができ、いわゆる無足場での作業が可能となる。

また、上記実施形態の外壁構造は、第２の態様の外壁構造の特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。すなわち、上記実施形態のフレーム５は、矩形状に形成された一対の枠体５１が、屋内外方向に重ねられると共に、上下方向にずれた状態で相互に固定されている。以下、この外壁構造を第３の態様の外壁構造という。

第３の態様の外壁構造によれば、枠体５１単体に比べて、フレーム５の剛性を向上させることができる上に、上下方向の端部が段状に形成されるため、上下方向に隣接する枠体５１同士について相決り継ぎにより接合できる。

また、上記実施形態の外壁構造は、第２の態様又は第３の態様の外壁構造の特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。すなわち、上記実施形態のフレーム５は、矩形状に形成された一対の枠体５１が、屋内外方向に重ねられると共に、左右方向にずれた状態で相互に固定されている。以下、この外壁構造を第４の態様の外壁構造という。

第４の態様の外壁構造によれば、枠体５１単体に比べて、フレーム５の剛性を向上させることができる上に、左右方向の端部が段状に形成されるため、左右方向に隣接する枠体５１同士について相決り継ぎにより接合できる。

また、上記実施形態の外壁構造は、第２～第４のいずれかの態様の外壁構造の特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。すなわち、上記実施形態の外壁ユニット４は上下方向に複数設けられる。上方の外壁ユニット４のフレーム５は、下方に隣接する外壁ユニット４のフレーム５に載置される。下方に隣接する外壁ユニット４のフレーム５は土台１に載置されている。以下、この外壁構造を第５の態様の外壁構造という。

第５の態様の外壁構造によれば、上方に配置される外壁ユニット４の自重を、下方に配置される外壁ユニット４のフレーム５を介して土台１で支持することができるため、外壁ユニット４を上下方向に複数並設することができる。

また、上記実施形態の外壁構造は、第２～第５のいずれかの態様の外壁構造の特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。すなわち、上記実施形態の外壁ユニット４は、フレーム５と複数の外壁板６３との間に配置された耐火材６１を備えている。以下、この外壁構造を第６の態様の外壁構造という。

第６の態様の外壁構造によれば、耐火性を有する外壁ユニット４とすることができる。

また、上記実施形態の外壁構造は、第２～第６のいずれかの態様の外壁構造の特徴に加えて、以下に示す付加的な特徴を有する。すなわち、上記実施形態の外壁ユニット４は、フレーム５と複数の外壁板６３との間に配置された断熱材６２を備えている。以下、この外壁構造を第７の態様の外壁構造という。

第７の態様の外壁構造によれば、断熱性を有する外壁ユニット４とすることができる。

２柱
３横架材
４外壁ユニット
５フレーム
５１枠体
６壁部材
６１耐火材
６２断熱材
６３外壁板

Claims

複数の柱と、
前記複数の柱に架設される複数の横架材と、
前記複数の横架材に固定される外壁ユニットと
を備え、
前記外壁ユニットは、
前記横架材に固定され、矩形枠状に形成されたフレームと、
前記フレームに固定された複数の外壁板と
を備え、
前記フレームは、矩形状に形成された屋内側の枠体と、
前記屋内側の枠体の屋外方向に重ねられ、正面視における前記屋内側の枠体と同一形状に形成された屋外側の枠体と、を有し、
前記屋外側の枠体は、前記屋内側の枠体に対して上下方向にずれた状態で相互に固定されている
ことを特徴とする外壁構造。
複数の柱と、
前記複数の柱に架設される複数の横架材と、
前記複数の横架材に固定される外壁ユニットと
を備え、
前記外壁ユニットは、
前記横架材に固定され、矩形枠状に形成されたフレームと、
前記フレームに固定された複数の外壁板と
を備え、
前記フレームは、矩形状に形成された屋内側の枠体と、
前記屋内側の枠体の屋外方向に重ねられ、正面視における前記屋内側の枠体と同一形状に形成された屋外側の枠体と、を有し、
前記屋外側の枠体は、前記屋内側の枠体に対して左右方向にずれた状態で相互に固定されている
ことを特徴とする外壁構造。
前記屋外側の枠体は、前記屋内側の枠体に対して左右方向にずれた状態で相互に固定されている
ことを特徴とする請求項１記載の外壁構造。
前記外壁ユニットが上下方向に複数設けられ、
上方の外壁ユニットの前記フレームは、下方に隣接する外壁ユニットの前記フレームに載置され、
前記下方に隣接する外壁ユニットの前記フレームは土台に載置されている
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の外壁構造。
前記外壁ユニットは、前記フレームと前記複数の外壁板との間に配置された耐火材を備えている
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の外壁構造。
前記外壁ユニットは、前記フレームと前記複数の外壁板との間に配置された断熱材を備えている
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の外壁構造。