JP7403035B2 - パネル構造体 - Google Patents
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Description
本発明は、建築用材料または土木用材料等として使用されるパネル構造体に関する。
従来のＥＣＰ（押出成形セメント板）、またはＡＬＣパネル（オートクレーブ養生した軽量気泡コンクリートパネル）の代替え品として、第１のセラミックスおよび第１の繊維を含むコアパネルと、前記コアパネルの両面にそれぞれ配置される２枚の補強パネルと、第２のセラミックスおよび第２の繊維を含み、前記コアパネルおよび２枚の補強パネルを埋設してなる外皮とを含むパネル構造体が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
上述のパネル構造体では、コアパネルおよび外皮体中に有機繊維及び無機繊維を混入させることにより、パネル構造体の強度を確保し、かつコアパネルおよび外皮体を多孔質に形成することにより、パネル構造体の軽量化を図っている。しかしながら、パネル構造体を十分に軽量化するためには、コアパネルおよび外皮体の気泡率を大きく設定する必要がある。この反面、コアパネルおよび外皮体の気泡率が大きくなると、パネル構造体の強度が低下することが避けられないという問題があり、パネル構造体の強度確保と軽量化との両立を図ることは困難であった。
本発明の目的は、前述の状況に鑑み、パネル構造体の強度確保と軽量化との両立を図ること可能なパネル構造体を提供することである。
本発明に係るパネル構造体は、高強度コンクリートからなる外皮体と、前記外皮体内に包埋されたコアパネル体とを備え、前記コアパネル体が、その板厚方向に一定の間隔をもって相対向して配置された一対の補強板と、前記両補強板間に配設された樹脂発泡体とからなるものである。
この構成によれば、高強度コンクリートからなる外皮体によりパネル構造体の強度を十分に確保して、その損傷等を効果的に防止することができる。また、外皮体内にコアパネル体が包埋されているため、コアパネル体の補強板と外皮体との密着性が維持され、外皮体内にコアパネル体を安定して保持させることができる。そして、コアパネル体をコンクリート材等に比べて比重が極めて小さい樹脂発泡体を主体として構成するとともに、この樹脂発泡体を一対の補強板で補強することにより、パネル構造体の強度確保と軽量化との両立を図ることができる。
また、前記高強度コンクリートは、繊維補強軽量コンクリートであることが好ましい。この構成によれば、外皮体によるパネル構造体の補強効果を維持しつつ、外皮体を軽量化することができるため、パネル構造体の強度確保と軽量化とを効果的に両立させることができる。
また、前記樹脂発泡体は、難燃性合成樹脂発泡体であることが好ましい。この構成によれば、パネル構造体を建築物の壁材等として使用する場合に、優れた耐火性能が得られるという利点がある。
また、前記難燃性合成樹脂発泡体は、フェノールフォームであることが好ましい。この構成によれば、フェノールフォームからなる難燃性合成樹脂発泡体が、極めて高い断熱性及び耐熱性を有しているため、より優れた耐火性能が得られるという利点がある。
また、前記補強板は、金属板であることが好ましい。この構成によれば、比較的に強度の高い金属板からなる補強板を使用することによりパネル構造体の強度を効果的に向上させることができる。
また、前記補強板は、亜鉛メッキ鋼板であることが好ましい。この構成によれば、比較的に安価で優れた防錆効果を有する亜鉛メッキ鋼板からなる補強板を使用することにより、パネル構造体の強度を効果的に向上させることができるため、コスト面および耐久性の観点から極めて有利である。
また、前記両補強板は、連結具により互いに連結されていることが好ましい。この構成によれば、連結具の連結力に応じて一対の補強板を樹脂発泡体にそれぞれ密着させることができるため、補強板の材質を選ぶことなく、コアパネル体の補強板と樹脂発泡体との密着性を維持することができる。また、火災の発生時にパネル構造が高温に曝された場合においても、補強板の伸びが抑止されるとともに、該補強板が支持強度を維持することで、熱でひび割れ等が生じた外皮体や補強板間の樹脂発泡体が崩れてしまうこと等が抑制される。したがって、火災の発生時においてもパネル構造体の遮熱性が維持され、優れた耐火性が得られるというという利点がある。
また、前記外皮体内には、複数の前記コアパネル体が、前記パネル構造体の板厚方向に一定の間隙を隔てて配設されたものであってもよい。この構成によれば、高強度コンクリートからなる外皮体と、一対の補強板および樹脂発泡体からなる複数のコアパネル体とにより、パネル構造体の強度を確保しつつ、その板厚を大きく形成することができる。そして、外皮体内に包埋された複数のコアパネル体を、コンクリート等に比べて比重が極めて小さいフェノールフォーム等からなる樹脂発泡体を主体として構成したため、パネル構造体を効果的に軽量化することができ、建設現場等におけるパネル構造体の運搬および設置作業等の作業性を向上させることができる。
また、相隣接する前記コアパネル体の間には、繊維補強発泡セラミック体が配設されていることが好ましい。この構成によれば、高強度コンクリートからなる外皮体と、複数のコアパネル体と、相隣接するコアパネル体の間に配設された繊維補強発泡セラミックとが複合的に組み合わされて、各素材の特性が生かされることにより、優れた耐久性及び強度を有するパネル構造体を成形できるというという利点がある。
また、前記複数のコアパネル体は、連結具により互いに連結されていることが好ましい。この構成によれば、連結具の連結力に応じて複数のコアパネル体と、その間に配設された繊維補強発泡セラミック体等との密着性を安定して維持することができる。また、火災の発生時にパネル構造体が高温に曝された場合においても、各コアパネル体の補強板の伸びが抑制されるとともに、該補強板および繊維補強発泡セラミック体が支持強度を維持し、熱でひび割れ等が生じた外皮体や各コアパネル体の樹脂発泡体が崩れてしまうこと等が抑制されるため、パネル構造体の耐火性を効果的に向上させることができる。
また、前記外皮体内には、複数の前記コアパネル体が、前記パネル構造体の板厚方向と直交する方向に一定の間隙を隔てて配列され、かつ相隣接する前記コアパネル体の間には、外皮体を構成する高強度コンクリートと同一の素材からなるリブ部が形成されたものであってもよい。この構成によれば、相隣接するコアパネル体の間に、外皮体を構成する高強度コンクリートと同一の素材からなるリブ部が形成されるため、このリブ部の補強作用により外皮体の変形を抑制して、パネル構造体の耐久性を効果的に向上させることができる。
また、前記構成を有するパネル構造体が、建築物の壁材として使用されるものであってもよい。この構成によれば、軽量で高い強度を有するパネル構造体を、建築現場に搬入してコンクリート基礎上に設置することで、建築物の壁を効率よく構成することができる。しかも、前記パネル構造体を、工場等で予め製造した後に、建築現場に搬入することにより、パネル構造体の品質を容易かつ適正に確保できるという利点もある。
また、前記フェノールフォーム等の難燃性合成樹脂発泡体からなる樹脂発泡体を有する
パネル構造体が、建築物の耐火壁材として使用されるものであってもよい。この構成によれば、フェノールフォーム等からなる難燃性合成樹脂発泡体が、極めて高い断熱性及び耐熱性を有しているため、パネル構造体を建築物の耐火壁材として使用する場合に、より優れた耐火性能が得られるという利点がある。
パネル構造体が、建築物の耐火壁材として使用されるものであってもよい。この構成によれば、フェノールフォーム等からなる難燃性合成樹脂発泡体が、極めて高い断熱性及び耐熱性を有しているため、パネル構造体を建築物の耐火壁材として使用する場合に、より優れた耐火性能が得られるという利点がある。
また、前記構成を有するパネル構造体が、横断歩道橋の床版として使用されるものであってもよい。この構成によれば、軽量で高い強度を有する複数枚のパネル構造体を、横断歩道橋の桁材（特に横桁）上に並べて敷設することにより床版を形成できる。このため、桁材に設置されたデッキプレート上にコンクリート材を現場打ちする一般的な施工作業に比べて、前記床版を形成する作業等を人力で極めて容易に行うことができる。さらに、前記パネル構造体を、工場等で予め製造した後に、横断歩道橋の施工現場に搬入して敷設することができるため、パネル構造体の品質を容易かつ適正に確保できるという利点もある。
本発明に係るパネル構造体によれば、パネル構造体の強度確保と軽量化との両立を図ること可能であるという効果を奏する。
以下、本発明に係るパネル構造体の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その説明を省略する。
（第一実施形態）
図１は、本発明の第一実施形態に係るパネル構造体１の構成を示す断面図である。パネル構造体１は、高強度コンクリートからなる外皮体２と、この外皮体２内に包埋されたコアパネル体３とを備えている。
図１は、本発明の第一実施形態に係るパネル構造体１の構成を示す断面図である。パネル構造体１は、高強度コンクリートからなる外皮体２と、この外皮体２内に包埋されたコアパネル体３とを備えている。
外皮体２を構成する高強度コンクリートは、セメント材中に補強繊維と気泡とが分散状態で混入された繊維補強軽量コンクリート等からなっている。この繊維補強軽量コンクリートは、例えば、セメント、水、補強繊維及び起泡剤を混練した混練物を成形型内に充填して、養生固化することで得られる。
前記セメントの材質は、特に限定されず、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等、各種セメントを使用できる。これらのなかでも、生産性、強度等の点から早強ポルトランドセメントを使用することが好ましい。セメントに対する水の配合割合が多すぎると強度が低下する傾向にあり、逆に水の配合割合が少なすぎると成形時にセメント混練物の流動性が低下して成形性を阻害する傾向にある。このため、セメントと水との配合割合は、セメント１００重量部に対して水が２０～１００重量部、さらには２０～５０重量部の範囲内であることが好ましい。
前記補強繊維としては、ポリビニルアルコール繊維（ビニロン）、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、アラミド繊維、炭素繊維、鋼繊維、ガラス繊維等が挙げられる。補強繊維の繊維長は特に限定されないが、４～３５ｍｍの範囲が好ましい。補強繊維の繊維長が４ｍｍ未満では補強効果が不足する傾向がみられる。補強繊維の繊維長が長い方が補強効果の点では有利であるが、その一方で、繊維長が長くなるほど分散性が低下し、成形体内で補強繊維が偏在して、かえってパネル強度を低下させる場合もある。また、補強繊維の太さにも特に限定はないが、通常、１０μｍ～１００μｍのものが用いられる。
外皮体２は、セメント混練時にビニロン等の補強繊維を均一に分散させるだけで、この補強繊維の絡み合いによる補強効果が得られる。したがって、パネル構造体１の製造に際して、網状補強材等の補強材を埋設する場合の位置決め操作等の煩雑な作業も不要で、強度にバラツキのない外皮体２を容易に成形できる。
補強繊維の配合量は、セメント１００重量部に対して０．５～５重量部とすることが好ましい。補強繊維の配合量が少ないと、補強効果も低く、パネル強度も低くなる。補強繊維の配合量が多いほどパネル補強効果においては有利である。しかし、補強繊維の配合量が過剰であるとセメント混練物中での分散性が悪くなり、補強繊維が偏在して、外皮体２の強度が不均一になり、かえってパネルの強度を低下させるおそれがある。このような観点から、補強繊維の配合量のより好ましい範囲は、セメント１００重量部に対して０．５～３重量部である。
外皮体２の比重は、好ましくは１．０～２．０であり、さらに好ましくは１．２～１．８、特に好ましくは１．５～１．６である。
また、外皮体２の両端部、具体的には外皮体２の長手方向両端部および外皮体２の幅方向両端部の一方、またはその両方には、相対応する段部２１がそれぞれ設けられている。そして、後述のように複数のパネル構造体１，１を並べて設置する際に、相隣接するパネル構造体１，１の段部２１が互いに係合されるとともに、この係合部に耐火目地用シーリング材が配設されることにより、相隣接するパネル構造体１，１の間が効果的に防水処理されるようになっている。さらに、外皮体２内には、コンクリートアンカーとなるインサート金具２２と、これを支持する補強筋２３とが、コアパネル体３の長手方向両端部等に近接した位置に包埋されている。
コアパネル体３は、その板厚方向に一定の間隔をもって相対向して配置された一対の補強板３１，３１と、両補強板３１，３１間に配設された樹脂発泡体３２とからなっている。そして、両補強板３１，３１は、ボルト、ナットおよびワッシャー等からなる連結具３４により、互いに連結されている。コアパネル体３は、外皮体２から露出することなく外皮体２内に包埋されている。
補強板３１，３１としては、例えば、金属板または非金属板等を使用することができる。金属板の例としては、鉄、アルミニウム、銅、チタン、モリブデン、クロム等の金属、もしくはそれらの合金、例えば、鋼、ステンレス鋼等が挙げられる。また、非金属板の例としては、炭素繊維補強プラスチック（ＣＦＲＰ）、ガラス繊維補強プラスチック（ＧＦＲＰ）、プルトルージョン繊維補強プラスチック（ＰＦＲＰ）、ケプラ繊維補強プラスチック（ＫＦＲＰ）、アラミド繊維補強プラスチック（ＡＦＲＰ）等からなる繊維補強プラスチック（ＦＲＰ）製のものが挙げられる。
なお、パネル構造体１の強度を効果的に向上させるためには、非金属板に比べて強度の高い金属板からなる補強板３１，３１を使用することが好ましい。また、比較的に安価で優れた防錆効果を有する亜鉛メッキ鋼板からなる補強板３１，３１を使用することが、コスト面および耐久性の観点から極めて有利である。
補強板３１，３１間には、例えば、フェノールフォーム、または硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタンフォーム、硬質塩化ビニルフォーム、ユリアフォーム等からなる樹脂発泡体３２が配設されている。前記フェノールフォームは、優れた断熱性と耐熱性とを有しているため、後述するようにパネル構造体１を建築物の耐火壁材等として使用する際には、フェノールフォームからなる樹脂発泡体３２を使用することが好ましい。
本発明のパネル構造体１を製造するには、まず、コアパネル体３用の樹脂発泡体３２を成形する（図２（ａ））。次に、樹脂発泡体３２の表面および裏面からなる両主面に補強板３１をそれぞれ配置し、両補強板３１，３１を連結具３４により互いに連結することにより、図２（ｂ）に示すように、樹脂発泡体３２の両主面に補強板３１，３１が接合されてなるコアパネル体３を成形する。
なお、連結具３４を用いて両補強板３１，３１を連結することにより樹脂発泡体３２の主面に補強板３１，３１を接合した構成に代え、あるいはこの構成とともに、樹脂発泡体３２の両主面に補強板３１，３１を接着するようにしてもよい。この場合、例えば、酢酸ビニル－アクリル系、スチレン－アクリル系、エチレン－酢酸ビニル系、スチレン－ブタジエン系、ニトリルゴム系、クロロプレンゴム系、変性シリコーン系、シアノアクリル系、ウレタン系、エポキシ系、フェノール系、メラミン系、ユリア系、ポリアミド系、ニトロセルロース系、ポリビニルアルコール系、ポリエステル系等の接着剤を使用することが好ましい。
次いで、パネル成形用型枠内の適切な位置にコアパネル体３を配置するとともに、必要に応じてインサート金具２２および補強筋２３を所定位置に配置した状態で、セメント混合物を型枠内に注入する。そして、従来既知の方法に従って、例えば、焼成、加熱、養生、乾燥させて固化させることにより、図２（ｃ）に示すように、外皮体２を成形する。このようにして、高強度コンクリートからなる外皮体２と、この外皮体２内に包埋されたコアパネル体３とを備えパネル構造体１を製造することができる。
なお、養生は、通常の養生でもよいし、蒸気養生でもよいし、両者を組み合わせてもよい。また、養生はパネル成形用型枠内で完了させるのではなく、パネル成形用型枠内で蒸気養生し、ある程度固化した段階、通常は数時間後、パネル成形用型枠から取り出して、さらに養生するようにしてもよい。これにより、パネル成形用型枠枠における成形サイクルが短くなるため、生産性を向上させることが可能となる。
本発明に係るパネル構造体１の用途は、特に限定されるものではないが、土木または建築等の各分野で使用可能であり、例えば、建築物の外壁材、区画壁材、屋根材、床材や、横断歩道橋の床版等として使用することができる。
具体的には、図３および図４に示すように、コンクリート基礎４上に複数枚のパネル構造体１を並べて立設するとともに、図３および図５に示すように、複数枚のパネル構造体１を上下に並べて設置することにより、所定寸法を有する建築物の外壁材を形成することができる。
なお、図４において、符号４１は、耐火目地用シーリング材を示し、符号４２は、バックアップ材を示し、符号４３は、通しアングル材を示している。また、図４において、符号４４は、インサート金具２２にボルト止めされるイナズマ金物を示し、符号４５は、ブラケット材を示し、符号４６は、埋め込みアングル材を示している。
図５において、符号４７は、耐火目地用シーリング材を示し、符号４８は、バックアップ材を示し、符号４９は、Ｉ形鋼等からなる梁材を示している。また、図５において、符号５０は、インサート金具２２にボルト止めされるイナズマ金物を示し、符号５１は、ブラケット材を示している。
上述のように本発明に係るパネル構造体１は、高強度コンクリートからなる外皮体２と、外皮体２内に包埋されたコアパネル体３とを備え、コアパネル体３が、その板厚方向に一定の間隔をもって相対向して配置された一対の補強板３１，３１と、両補強板３１，３１間に配設された樹脂発泡体３２とにより構成されている。この構成によれば、パネル構造体１の強度確保と軽量化との両立を図ることができるという利点がある。
すなわち、パネル構造体１の外皮体２を、高強度コンクリートにより構成したため、この外皮体２によりパネル構造体１を高強度に形成して、その損傷等を防止することができる。そして、外皮体２内に包埋されたコアパネル体３を、コンクリート等に比べて比重が小さいフェノールフォーム等からなる樹脂発泡体３２を主体として形成するとともに、この樹脂発泡体３２を一対の補強板３１，３１で補強するように構成したため、パネル構造体１の強度を維持しつつ、これを効果的に軽量化することができる。
したがって、建設現場等におけるパネル構造体１の運搬および設置作業等の作業性を向上させることができる。また、上述の構成によりパネル構造体１の強度を十分に確保できる点は、本発明者等が行った静的強度試験、疲労曲げ強度試験、圧縮クリープ試験等においても確認された。
さらに、亜鉛メッキ鋼板等からなる補強板３１，３１を備えたコアパネル体３を、高強度コンクリートからなる外皮体２内に包埋させたため、補強板３１と外皮体２との密着性を維持することにより、外皮体２内にコアパネル体３を安定して保持させることことができる。また、補強板３１，３１が腐食すること等を効果的に防止することにより、優れた耐久性が得られるという利点がある。この点は、本発明者等が行った凍結融解試験および促進中性化試験等においても確認された。
上述の第一実施形態では、外皮体２を、センメント材中に補強繊維と気泡とが分散状態で混入された繊維補強軽量コンクリートにより構成したため、パネル構造体１の強度確保と軽量化とを効果的に両立させることができる。
なお、コアパネル体３の補強板３１，３１間に配設される樹脂発泡体３２は、フェノールフォーム等からなる難燃性合成樹脂発泡体に限られず、硬質ポリウレタンフォーム、軟質ポリウレタンフォーム、硬質塩化ビニルフォーム、ユリアフォーム等により構成することもできる。しかし、パネル構造体１を建築物の耐火壁材として使用する場合には、難燃性合成樹脂発泡体からなる樹脂発泡体３２を用いることが好ましい。特に、フェノールフォームからなる難燃性合成樹脂発泡体は、極めて高い断熱性及び耐熱性を有するとともに、安価に製造することができるため、パネル構造体１を建築物の耐火壁材として使用する場合に、コアパネル体３の樹脂発泡体３２を、フェノールフォームで構成することが、より好ましい。
コアパネル体３の補強板３１，３１は、亜鉛メッキ鋼板に限られず、種々の金属板または非金属板を使用することができるが、パネル構造体１の強度を効果的に向上させるためには、金属板からなる補強板３１，３１を使用することが好ましい。また、コスト面および耐久性の観点からは、比較的に安価で優れた防錆効果を有する亜鉛メッキ鋼板からなる補強板３１，３１を使用することが、より好ましい。
さらに、金属板からなる補強板３１，３１と、高強度コンクリートからなる外皮体２とは、膨張率が顕著に相違しているため、これらを有するパネル構造体１を寒暖差が激しい場所に使用すると、補強板３１，３１と外皮体２との間に層間変位が生じて両者が剥離する可能性がある。そこで、弾性変性エポキシ系接着剤が表面に塗布された金属板からなる補強板３１，３１を用いれば、補強板３１，３１と外皮体２との剥離を防止して、パネル構造体１の耐久性を効果的に向上させることができる。
第一実施形態では、樹脂発泡体３２を挟むように相対向して配置された一対の補強板３１，３１を、連結具３４により互いに連結したため、コアパネル体３を構成する補強板３１，３１の材質を選ぶことなく、この補強板３１，３１と樹脂発泡体３２とを密着させた状態で一体的に連結することができる。また、上述の構成により、パネル構造体１の耐火性を効果的に向上させることができるため、パネル構造体１を建築物の耐火壁材として好適に使用できるという利点がある。
すなわち、火災の発生時にパネル構造体１が高温に曝されると、コアパネル体３の樹脂発泡体３２が炭化したり外皮体２がひび割れする可能性がある。この場合に、補強板３１，３１が連結具３４により互いに連結されていないと、補強板３１，３１が熱により伸び、樹脂発泡体３２や外皮体２が崩れ落ちてしまう可能性がある。樹脂発泡体３２が崩れると、パネル構造体１の遮熱性がなくなってしまう。これに対して第一実施形態のように、前記補強板３１，３１を連結具３４により互いに連結した構成によれば、補強板３１，３１が大きく伸びて変形することことが防止される。この結果、樹脂発泡体３２や外皮体２の崩れ落ちが抑制され、火災の発生時においても、パネル構造体１の遮熱性が維持されて、優れた耐火性が得られるというという利点がある。
上述の第一実施形態では、図５に示すように、外皮体２の端部に段部２１が設けられた構成とし、複数のパネル構造体１，１を連続して設置する際に、相隣接するパネル構造体１の段部２１を相係合するとともに、両者の間に耐火目地用シーリング材４７を配設したため、パネル構造体１，１間の防水性を十分に確保することが可能である。
なお、前記段部２１を省略し、複数のパネル構造体１，１を連続して設置する際に、外皮体２の平坦面同士を互いに突き合わせるように構成してもよい。また、パネル構造体１の下端部に設けられた図４の段部２１およびコンクリート基礎４上のバックアップ材４２を省略し、図６に示すように、平坦面に形成されたパネル構造体１の下端部１ａを、コンクリート基礎４上に設置するようにしてもよい。
さらに、図７に示すように、相隣接するパネル構造体１，１の両端部に、相対応する凸部５２および凹部５３が設けられている。そして、凸部５２と凹部５３とを相係合するとともに、相対向するパネル構造体１，１の端部間に、耐火目地シール材５４、バックアップ材５５および建築用ガスケット材５６を配設することにより、パネル構造体１，１間の優れた耐火性能を確保している。
図８～図１０は、本発明に係るパネル構造体１１を、横断歩道橋の床版として使用した例を示している。歩道橋等の横断歩道橋は、例えば、鋼骨格体からなる主桁７１及び横桁７２からなる桁材７を有し、この桁材７上に複数枚のパネル構造体１１が並べて敷設されるとともに、その上にゴムチップ等の歩道用舗装材（図示せず）が必要に応じて敷設されるように構成されている。
前記パネル構造体１１は、図８に示すように、高強度コンクリートからなる外皮体２と、この外皮体２内に包埋されたコアパネル体３とを備えている。コアパネル体３は、その板厚方向に一定の間隔をもって相対向して配置された一対の補強板３１，３１と、両補強板３１，３１間に配設された樹脂発泡体３２とからなり、両補強板３１，３１が連結具３４により互いに連結されている。
また、パネル構造体１１の長手方向両端部には、桁材７の横桁７２に一定の間隔で植設されたジベル６１に外嵌される透孔３６が形成されている。そして、図９および図１０に示すように、パネル構造体１１の透孔３６をジベル６１に外嵌するとともに、横桁７２上に複数枚のパネル構造体１１を並べて敷設することにより、歩道橋等の床版が形成される。なお、図９において、符号６２，６３は、相対向するパネル構造体１１の幅方向両端部に形成された相対応する凹部および凸部であり、図９および図１０において、符号６４は、防水シール材である。
横桁７２上にパネル構造体１１を敷設した後に、パネル構造体１１の透孔３６とジベル６１との間に弾性ゴム材を注入して間隙を埋めるようにする。なお、このゴム材に代え、透孔３６とジベル６１との間にモルタルからなるグラウト材を注入してもよいが、この場合には、横桁７２上のパネル構造体１１が振動した際に、この振動を吸収することが困難である。このため、パネル構造体１１の透孔３６とジベル６１との間に、振動の吸収機能を有する弾性ゴム材を注入することが好ましい。
上述のように本発明に係るパネル構造体１１を、横断歩道橋の床版として使用した場合、外皮体２に包埋されるコアパネル体３が、コンクリート材に比べて比重の小さい樹脂発泡体３２を主体として構成されているため、パネル構造体１１を軽量化して作業性の向上を図ることができる。したがって、桁材に設置されたデッキプレート６上にコンクリート材を現場打ちする一般的な施工作業に比べて、床版を形成する作業や、この床版の点検作業および交換作業を容易化することができる。さらに、前記パネル構造体１を、工場等で予め製造した後に施工現場に搬入して敷設することができるため、パネル構造体１の品質を容易かつ適正に確保できるという利点がある。
そして、高強度コンクリートからなる外皮体２にコアパネル体３を包埋させ、かつコアパネル体３の主体となる樹脂発泡体３２を亜鉛メッキ鋼板等からなる一対の補強板３１，３１で補強した構成としたため、パネル構造体１の強度を十分に確保することができる。したがって、優れた静的強度特性、疲労曲げ強度特性および圧縮クリープ特性等と、高い耐久性とを有する床版を形成することできる。
（第二実施形態）
図１１は、本発明に係るパネル構造体の第二実施形態を示している。この第二実施形態に係るパネル構造体１２の外皮体２内には、複数のコアパネル体、図例では一対のコアパネル体３，３が、パネル構造体１２の板厚方向に一定の間隙を隔てて配設されている。また、相隣接するコアパネル体３，３の間には、繊維補強発泡セラミック体３７が配設されるとともに、各コアパネル体３，３が、ボルト、ナットおよびワッシャー等からなる連結具３４により互いに連結されている。
図１１は、本発明に係るパネル構造体の第二実施形態を示している。この第二実施形態に係るパネル構造体１２の外皮体２内には、複数のコアパネル体、図例では一対のコアパネル体３，３が、パネル構造体１２の板厚方向に一定の間隙を隔てて配設されている。また、相隣接するコアパネル体３，３の間には、繊維補強発泡セラミック体３７が配設されるとともに、各コアパネル体３，３が、ボルト、ナットおよびワッシャー等からなる連結具３４により互いに連結されている。
前記繊維補強発泡セラミック体３７は、例えば、シリコーン等の半導体や、炭化物、窒化物、ホウ化物などの無機化合物、セメント等から構成されるセラミックス材中に、独立気泡や連続気泡と、補強繊維とが含有されたものである。この補強繊維としては、例えば、ポリビニルアルコール繊維（ビニロン繊維）、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、アラミド繊維等の樹脂製補強繊維、あるいは鋼繊維、ステンレス繊維などの金属製補強繊維、または炭素繊維、ガラス繊維等があげられる。
第二実施形態に係るパネル構造体１２を製造するには、まずセラミックス、気泡および補強繊維を含む多孔質の成形体を形成した後、この成形体を必要に応じてスライス加工することにより、板状の繊維補強発泡セラミック体３７を形成する。次いで、この繊維補強発泡セラミック体３７の両主面に、それぞれ別途形成された補強板３１，３１および樹脂発泡体３２等からなる複数のコアパネル体３，３を配置するとともに、このコアパネル体３，３を連結具３４により互いに連結する。ここで、図１２に示すように連結具３４を省略することもできる。
その後、パネル成形用型枠内にセメント混合物を注入して硬化させることにより、高強度コンクリートからなる外皮体２内に、複数のコアパネル体３，３が板厚方向に一定の間隙を隔てて配設されたパネル構造体１２が製造される。上述の第二実施形態では、外皮体２内に、複数のコアパネル体３，３がパネル構造体１２の板厚方向に一定の間隙を隔てて配設されることにより、パネル構造体１２が多層構造とされているため、パネル構造体１２の強度を十分に確保しつつ、その板厚を十分に確保することができる。
そして、外皮体２内に包埋されたコアパネル体３，３を、コンクリート等に比べて比重が極めて小さいフェノールフォーム等からなる樹脂発泡体３２を主体として構成したため、パネル構造体１２を効果的に軽量化することができる。したがって、パネル構造体１の運搬および設置作業等の作業性を向上させることができる。
なお、上述の繊維補強発泡セラミック体３７に代えて、外皮体２を構成する高強度コンクリートと同一の素材からなる中間層を相隣接するコアパネル体３，３の間に配設した構成とすることも可能である。しかし、相隣接するコアパネル体３，３の間に、繊維補強発泡セラミック体３７を配設した構成とした場合には、外皮体２、コアパネル体３および繊維補強発泡セラミック体３７が複合的に組み合わされて、各素材の特性が生かされることにより、優れた耐久性及び強度を有するパネル構造体１２が得られるというという利点がある。
上述のように複数のコアパネル体３，３を連結具３４により互いに連結した構成とした場合には、この連結具３４の連結力に応じて複数のコアパネル体３，３と、その間に配設された繊維補強発泡セラミック体３８等との密着性を安定して維持することができる。
また、火災の発生時にパネル構造体１２が高温に曝されると、コアパネル体３の樹脂発泡体３２が炭化したり外皮体２、繊維補強発泡セラミック体３８にひび割れする可能性がある。この場合に、補強板３１，３１が連結具３４により互いに連結されていないと、補強板３１，３１が熱により伸び、樹脂発泡体３２や外皮体２、繊維補強発泡セラミック体３８が崩れ落ちてしまう可能性がある。樹脂発泡体３２が崩れると、パネル構造体１の遮熱性がなくなってしまう。これに対して補強板３１，３１を連結具３４により互いに連結した構成によれば、補強板３１，３１が大きく伸びて変形することことが防止される結果、樹脂発泡体３２や外皮体２、繊維補強発泡セラミック体３８の崩れ落ちが抑制され、火災の発生時においても、パネル構造体１２の遮熱性が維持されて、優れた耐火性が得られるというという利点がある。
（第三実施形態）
図１３は、本発明に係るパネル構造体の第三実施形態を示している。この第三実施形態に係るパネル構造体１３の外皮体２内には、複数のコアパネル体３，３が、パネル構造体１３の板厚方向と直交する方向、具体的には、パネル構造体１３の長手方向または幅方向に一定の間隙Ｔを隔てて配列されている（図示した例では幅方向（横方向）に間隙Ｔを隔てて配列されている。）。
図１３は、本発明に係るパネル構造体の第三実施形態を示している。この第三実施形態に係るパネル構造体１３の外皮体２内には、複数のコアパネル体３，３が、パネル構造体１３の板厚方向と直交する方向、具体的には、パネル構造体１３の長手方向または幅方向に一定の間隙Ｔを隔てて配列されている（図示した例では幅方向（横方向）に間隙Ｔを隔てて配列されている。）。
そして、これにより相隣接するコアパネル体３，３の間（本例では幅方向に隣接するコアパネル体３、３の間）には、外皮体２を構成する高強度コンクリートと同一の素材からなるリブ部２４（本例ではパネル構造体１３の長手方向（縦方向）に沿ったリブ部２４）が形成されている。この構成によれば、相隣接するコアパネル体３，３の間に形成されたリブ部２４の補強作用により、外皮体２の変形を抑制して、パネル構造体１３の耐久性を効果的に向上させることができる。
１，１１，１２，１３ パネル構造体
１ａ 下端部
２ 外皮体
２１ 段部
２２ インサート金具
２３ 補強筋
２４ リブ部
３ コアパネル体
３１ 補強板
３２ 樹脂発泡体
３４ 連結具
３６ 透孔
３７ 繊維補強発泡セラミック体
３８ 繊維補強発泡セラミック体
４ コンクリート基礎
４１ 耐火目地用シーリング材
４２ バックアップ材
４３ 通しアングル材
４４ イナズマ金物
４５ ブラケット材
４６ 埋め込みアングル材
４７ 耐火目地用シーリング材
４８ バックアップ材
４９ 梁材
５０ イナズマ金物
５１ ブラケット材
５２ 凸部
５３ 凹部
５４ 耐火目地シール材
５５ バックアップ材
５６ 建築用ガスケット材
６ デッキプレート
６１ ジベル
６２ 凹部，
６３ 凸部
６４ 防水シール材
１００ セメント
Ｔ 間隙
１ａ 下端部
２ 外皮体
２１ 段部
２２ インサート金具
２３ 補強筋
２４ リブ部
３ コアパネル体
３１ 補強板
３２ 樹脂発泡体
３４ 連結具
３６ 透孔
３７ 繊維補強発泡セラミック体
３８ 繊維補強発泡セラミック体
４ コンクリート基礎
４１ 耐火目地用シーリング材
４２ バックアップ材
４３ 通しアングル材
４４ イナズマ金物
４５ ブラケット材
４６ 埋め込みアングル材
４７ 耐火目地用シーリング材
４８ バックアップ材
４９ 梁材
５０ イナズマ金物
５１ ブラケット材
５２ 凸部
５３ 凹部
５４ 耐火目地シール材
５５ バックアップ材
５６ 建築用ガスケット材
６ デッキプレート
６１ ジベル
６２ 凹部，
６３ 凸部
６４ 防水シール材
１００ セメント
Ｔ 間隙
Claims (12)
- 高強度コンクリートからなる外皮体と、
前記外皮体内に包埋されたコアパネル体とを備え、
前記コアパネル体が、その板厚方向に一定の間隔をもって相対向して配置された一対の補強板と、前記両補強板間に配設された樹脂発泡体とからなり、
前記両補強板は、連結具により互いに連結されているパネル構造体。 - 前記高強度コンクリートは、繊維補強軽量コンクリートである請求項１記載のパネル構造体。
- 前記樹脂発泡体は、難燃性合成樹脂発泡体である請求項１または２記載のパネル構造体。
- 前記難燃性合成樹脂発泡体は、フェノールフォームである請求項３記載のパネル構造体。
- 前記補強板は、金属板である請求項１～４の何れか１項に記載のパネル構造体。
- 前記補強板は、亜鉛メッキ鋼板である請求項５記載のパネル構造体。
- 前記外皮体内には、複数の前記コアパネル体が、前記パネル構造体の板厚方向に一定の間隙を隔てて配設されている請求項１～６の何れか１項に記載のパネル構造体。
- 相隣接する前記コアパネル体の間には、繊維補強発泡セラミック体が配設されている請求項７記載のパネル構造体。
- 前記複数のコアパネル体は、連結具により互いに連結されている請求項７または８記載のパネル構造体。
- 前記外皮体内には、複数の前記コアパネル体が、前記パネル構造体の板厚方向と直交する方向に一定の間隙を隔てて配列され、
かつ、相隣接する前記コアパネル体の間には、外皮体を構成する高強度コンクリートと同一の素材からなるリブ部が形成されている請求項１～９の何れか１項に記載のパネル構造体。 - 建築物の壁材として使用される請求項１～１０の何れか１項に記載のパネル構造体。
- 横断歩道橋の床版として使用される請求項１～１０の何れか１項に記載のパネル構造体。
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