JPH11514061A - 軽いゲージの鋼壁パネルを用いた高層建築物システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 冷間圧延鋼セクション（２４）と熱間圧延鋼セクション（３８）とを種々の形態で組み合わせることにより、種々の垂直力抵抗性および水平力抵抗性をもつ種々の軽いゲージの鋼壁パネル（７）を使用する高層建築物システム。平坦面設計により、壁クラッド材（３４）、床および天井の取付けを容易にでき、かつ迅速で安価な建造を可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】 軽いゲージの鋼壁パネルを用いた高層建築物システム 本発明は、軽いゲージの鋼壁パネルに関し、より詳しくは、垂直力および水平 力の両方に耐え得る軽いゲージの鋼壁パネルを用いた高層建築物システムに関す る。発明の背景 米国特許第4,235,054 号に示すように、間柱（スタッド）が、例えば２０ゲー ジの厚さの冷間圧延鋼材で作られたプレハブ壁は、木造構造または石造構造に比 べ多くの長所を有している。これらの長所は、品質の不変性、精度、不燃性、建 造速度および軽量性の点にある。例えば、上記米国特許に開示されているように 、鋼材間柱で構成されている壁セクションの重量は約４４キログラム（約９７ポ ンド）であるのに対し、木材からなる同様な壁セクションの重量は約６０．８キ ログラム（約１３４ポンド）である。更に、この米国特許は、２０ゲージの薄い 鋼材を用いた一層軽量のものが説明されている。しかしながら、重要な問題は、 例えば３階以上の多層建築物用のこれらの板金間柱壁パネルの垂直力および水平 力に対する抵抗性が欠如していることである。更に、上記米国特許により指摘さ れているように、木材間柱に比べ、鋼材間柱の使用に付随する依然として多くの 構造的問題が存在する。発明の目的および要約 本発明の一般的な目的は、高層建築物の環境における改善された軽いゲージの 鋼プレハブ壁パネルおよび改善された関連構造技術を提供することにある。 上記目的に従って、頂チャンネルと底チャンネルとの間で、互いに間隔を隔て て保持される複数の垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板間柱を有し、前記間柱およ びチャンネルには１対の傾斜引張り筋交い板が連結され、前記頂チャンネルおよ び底チャンネルおよび傾斜筋交い板を備えた前記パネルの左右の端部には、１対 の熱間圧延鋼部材が垂直に取り付けられていることを特徴とする、３階以上の多 層建築物の壁として使用されかつ垂直力および水平力の両方に耐え得る軽量プレ ハブ壁パネルが提供される。 上記壁パネルは、高層建築物用の床パネルおよび屋根パネルおよび熱間圧延鋼 形構造物との容易な相互関係をなし、かつまた、キッチンおよび浴室等のような ボックス形一体部屋構造をなす多くの異なるモードで使用でき、一般的には、軽 いゲージの鋼のコンポーネンツを使用する高層建築物にフレキシビリティを与え る。図面の簡単な説明 第１図は、本発明の壁パネルを使用した共同住宅を示す断面図である。 第２図は、本発明の壁パネルを使用した４階積層形ロフトユニットを示す簡単 化した断面図である。 第３図は、本発明の壁パネルを使用した一般的な５階建築物を示す断面図であ る。 第４図は、本発明の壁パネルを使用した一般的な６階建築物を示す断面図であ る。 第５図は、他の形式の壁パネルを使用した７階建築物を示す断面図である。 第６図は、同じ形式の別の壁パネルを使用した１２階建築物を示す断面図であ る。 第７図は、本発明の壁パネルを使用した２寝室共同住宅（２寝室付きフラット ）の典型的な床レイアウトおよび一体形キッチンおよび浴室構造を示す図面であ る。 第８図は、本発明の壁パネルと組み合わせて使用される床組立体を示す断面図 である。 第９図は、第８図の別の実施形態を示す断面図である。 第１０図は、第９図の線１０−１０における断面図であり、床建造技術の詳細 を示すものである。 第１１図は、本発明の壁パネルを使用する床建造技術の他の実施形態を示す断 面図である。 第１１Ａ図は、第１１図の一部を示す簡単化した詳細断面図である。 第１２図は、本発明を具体化する壁パネルを示す側面図である。 第１２Ａ図は、第１２図の線１２Ａ−１２Ａにおける断面図である。 第１３Ａ図および第１３Ｂ図は、第１２図の垂直に積み重ねられた２つの壁パ ネルの連結部を示す拡大詳細図である。 第１４図は、熱間圧延鋼の管状部材を使用する他の形式の壁パネルを示す側面 図である。 第１５図は、第１２図のパネルの屋根継手を示す断面図である。 第１６図は、第１５図のＵ形のキャップ状部分を示す拡大断面図である。 第１７図は、第１２図に関連して使用される下方のトラックセクションを示す 断面図である。 第１８図は、建造技術を示す第１７図の一部の断面図である。 第１９図は、第１２図とは別の形式の壁パネルを示す側面図である。 第２０図は、第１９図の線２０−２０における断面図である。 第２１図は、第１９図と同様な軽いゲージの金属を用いた他の壁パネルの別の 実施形態を示す側面図である。 第２２図は、第２１図の線２２−２２における断面図である。 第２３図は、第１９図と同様な更に別の壁パネルの他の実施形態を示す図面で ある。 第２４図は、第２３図の線２４−２４における断面図である。 第２４Ａ図は、第２４図の一部を示す拡大断面図である。 第２５図は、第１９図の更に別の実施形態を示す側面図である。 第２６図は、第２５図の線２６−２６における断面図である。 第２７図は、第２５図の線２７−２７における断面図である。 第２８図は、第１９図の更に別の実施形態を示す他の側面図である。 第２９図は、第２８図の２９−２９線における拡大断面図である。 第３０図は、冷間圧延鋼部材を使用する床パネルを示す平面図である。 第３１図は、第３０図の線３１−３１における拡大断面図である。 第３２図は、第３０図の線３２−３２における拡大断面図である。 第３３図は、第３０図の線３３−３３における拡大断面図である。 第３４図は、第１２図および第１４図の壁パネルの使用を示す５つの積み重ね られた階をもつ建築物を示す断面図である。 第３５図は、第１４図の壁パネルを用いた７階建築物を示す断面図である。 第３６図は、第１９図、第２１図、第２３図、第２５図および第２８図の種々 の壁パネルを用いた多層建築物を示す図面である。 第３７図は、本発明の方法を示す斜視図である。好ましい実施形態の詳細な説明 第１図〜第４図は、第１２図に詳細に示す壁パネルを有効に使用できる種々の 建築物構造を示す。第１２図のパネル７は、主として、互いに間隔を隔てた複数 の垂直な冷間圧延した軽いゲージの鋼の間柱２４からなり、垂直力および水平力 の両方に耐えることができる。間柱（スタッド）２４は、１８〜１２ゲージのＣ 形断面をもつ鋼材で構成できる。間柱２４は、上方のチャンネル形トラック２６ および下方のチャンネル形トラック２５により、初期構造組立ての見地から所定 位置に保持される。左端の間柱２４と右端の間柱２４との間、および、上のチャ ンネルトラック２６と下のチャンネルトラック２５との間には、筋交い板３６が 延びている。垂直力抵抗性および水平力抵抗性を大きくするために、筋交い板３ ６および上下のチャンネルトラック２５、２６には、１対の熱間圧延鋼管状部材 ３８（その断面形状は第１２Ａ図参照）が、例えば、ねじで固定されている（第 １３Ｂ図参照）。この構造は、例えば地震および風等の事象により引き起こされ る大きなすなわち集中転倒荷重に対する抵抗性を与える。かくして、本発明で使 用するものとして、垂直力としては重量支持荷重があり、水平力としては風力、 剪断力および地震力がある。 後述のようなクラッド材（外装仕上げ用被覆材）の取付けのための平らな表面 を形成するため、鋼管３８の第１２Ａ図に示す断面形状は、幅の点で間柱２４と 同じである。図示されていないが、パネル７の裏面にも、他の１対の筋交い板が 設けられている。これらの筋交い板３６は一般に１６〜１４ゲージである。 所望ならば、図示のように水平な中間間柱筋交い３７（これもＣ形断面を有す る）を使用でき、該中間間柱筋交い３７は、山形鋼クリップ（クリップアングル ）６６（第３２図参照）により所定位置に保持される。最後に、床または屋根パ ネル組立体を支持するための熱間圧延した山形鋼のレッジ（横桟）２２が、壁パ ネルの少なくとも一方の側面で間柱２４に取り付けられている。最後に、各パネ ル組立体および部材３８の頂部には１対の平行連結板３９が設けられており、該 連結板３９により、１つの壁パネル７を他の壁パネル上に積み重ね、多層建築物 のかなめ（キーストーン）を形成できる。第１３Ａ図および第１３Ｂ図にはこの ような積重ねが示されており、この場合、もちろん、下方のパネルの頂チャンネ ルトラック２６が、上方のパネルの底チャンネルトラック２５に当接される。孔 ４０により、現場での溶接を行なう場合に、下方の壁組立体の連結板３９へのア クセスを容易にする。 第３７図について簡単に説明すると、ここにはパネル７の製造方法が示されて いる。間柱２４の垂直間隔を整合させるためのガイド７２が設けられたテーブル ７１を使用する。次に、テーブル７１の一端に設けられた拘束板７３が、間柱２ ４をガイド７２内に置きかつ拘束板７３に当接できるようにする。次に、間柱２ ４の他端上に底チャンネル２５を置き、油圧クランプ７４により底チャンネル２ ５を間柱２４の端部に押し付ける。次に、これと逆のことを頂チャンネル２６に ついて行なう。 再び第１図〜第４図に戻って説明すると、これらの全図面には、積み重ねられ た壁パネル７が示されている。要約すれば、本発明は、地震地域および他の多く の場所に、４８．７７メートル（１６０フィート）までの高さの建築物を建造す ることにある。本発明は、多家族用住宅、寄宿舎、ホテル等に見られるような多 数の隔壁および反復床をもつ平面レイアウトを有する建築形式に適している。幾 つかのコンポーネンツは、オフィスビル、校舎、病院等の他の建築物のプログラ ムのタイプに用途を見出すことができる。 第１図には、駐車ガレージ２（これは、例えば、強化コンクリート構造で建造 できる）により支持された２列の２レベル集合住宅ユニット（two-level apartm ent units）１が示されている。第２図は、メザニン（中二階）４を備えた積層 ロフトからなる４階建築物を示す。第３図は、中央回廊６の両側に配置さ れた平ユニット５を備えた一般的な５階建築物を示す。もちろん、これらの３図 面の全てにおいて、積み重ねられた水平／垂直（剪断／支持）力抵抗性をもつ壁 パネル７が、各床において概略的に示されている。 第４図は、中央回廊６の両側に配置された平ユニット５を備えた上方の５つの 床に壁パネル７が設けられた一般的な６階建築物を示す。しかしながら、建築法 規、荷重支持限度および／または剪断抵抗限度のため、建築物の最下床は、異な る形式の剪断／支持壁８を有している。これは、本質的に熱間圧延鋼で作られか つ逆「Ｖ」形支持構造を有している。 第１４図には、この変形形態の壁パネル８が詳細に示されている。この壁パネ ル８は、垂直柱として機能する熱間圧延鋼の管状部材３８に加え、逆「Ｖ」形の 傾斜筋交い板４１ａ、４１ｂを有している。端柱３８並びに傾斜支柱４１ａ、４ １ｂの底部には、冷間圧延鋼の連結板４３が取り付けられている。これらの連結 板４３は、端柱３８に全体的に溶接されており、水平力並びに従属する垂直荷重 の分力(share of tributary vertical loads)を受ける連続垂直トラスを形成す る。頂梁４２も熱間圧延した管状の鋼で作り、傾斜支柱４１ａ、４１ｂおよび端 柱３８に溶接することができる。後述のように、パネル８の頂梁４２上には、逆 Ｕ形キャップ４６が配置される。両梁４１、４２には、必要な壁クラッド材を支 持するのに必要な非荷重支持組立体を連結することができる。これらの組立体は 、熱間圧延鋼の垂直梁３８に加え、上下の水平トラック４５および傾斜トラック ４５（傾斜支柱 ４１に当接される）を有している。これらの全ての部材の幅は 同一であり、クラッド材を受けるのに適した平らな面を形成する。 ここで第４図に戻って説明すると、１階には、大きな荷重支持能力をもつもの で、剪断／支持パネル８が設けられている。 第５図は、中央回廊６の両側にメザニン４を備えた積重ね形ロフトユニット３ を含む７階建築物を示す。この建築物には、壁パネル８のみを使用できる。第６ 図は１２階の同様な建築物であるが、パネル８のみを使用して、中央回廊６の両 側に配置された平ユニット５のみを含むものである。 第１図〜第６図は、本発明の構造システムの使用により可能な多くの構成のう ちの数例を示したに過ぎない。外観は、壁／床組立体と同様に建造される凹部、 出窓、バルコニおよび他の要素により高められる。かくして、比較的軽量の壁パ ネル７を建築物の上層に使用し、下層には、重いけれども荷重支持能力および剪 断力すなわち水平力抵抗性の大きいパネル８を使用できる。 第７図は、第３図、第４図および第６図に示す構造と同様な中央回廊６および 床構造であるが、モジュラ一体形キッチンユニット１４および浴室ユニット１２ を備えた多層建築物の典型的な２寝室フラット（２寝室付き共同住宅）を示す。 より濃密なハッチング断面で示すように、剪断／支持壁７または８は、集合住宅 の、より粗いハッチング断面で示す支持壁９および非荷重支持外壁１０の数箇所 の部分に使用できる。また、種々の梁１１、床パネル１２および内部隔壁１３が 設けられている。床パネル組立体は、床パネル組立体１２と同様に建造できる。 キッチン１４および浴室１２は両方とも、一体形ボックスユニットを形成するた めの荷重支持能力および剪断抵抗性を有する壁、すなわち壁パネル７または８を 有している。これらのボックスユニットは、単なる構造／囲い要素として非仕上 げ状態に残すか、機械要素、電気要素、キャビネット、固定具、器具、アクセサ リおよび内装品が設けられた完成品として構成できる。この場合には、ボックス ユニットは、その内装空間をシールして作業現場に搬入できる。 外部の非荷重支持壁１０は軽いゲージの冷間圧延鋼で作られ、かつ耐火性およ び耐候性に対する要求に応じて外装仕上げ（被覆）される。他の任意の形式の適 当な外壁システムを使用することもできる。 第８図、第９図および第１１図は、典型的な壁／床継手の異なる３つの形式を 示す。概略的にいえば、第８図は、コンクリート床表面１６が全体として壁組立 体により遮断されている状態を示し、第９図は、コンクリートが壁間柱２４の間 に延びている状態を示し、第１１図は、連続コンクリートの表面１６が内壁によ り遮断されない状態を示す。 先ず第８図を参照すると、壁組立体は、全てを冷間圧延鋼タイプ７にするか、 逆「Ｖ」形熱間圧延鋼タイプ８にするか、実際に支持壁９のみで構成できる。し かしながら、これらの全ての壁がＣ形冷間圧延鋼の間柱２４を有すると考えると 、これは第８図、第９図および第１１図に示したものである。 一般に、コンクリート表面１６は鋼メッシュ１７で補強されかつ軽いゲージの 波形鋼デッキ１８により支持される。この場合、鋼板の縁デッキトリム１９が、 コンクリートストッパおよびスクリーンとして機能する。全床チャンネル１２は 軽いゲージの冷間圧延鋼のＣ形ジョイスト２０で作られる。通常、これらは、３ ０４．８ミリメートル（１２インチ）、４０６．４ミリメートル(１６インチ)、 または、６０９．６ミリメートル（２４インチ）の間隔を隔てている。ジョイス トと同じ公称深さをもつチャンネル形トラック２１が設けられている。 床組立体１２は、参照番号２３で示す下方の壁組立体の両側に連結された熱間 圧延鋼のアングル付きレッジに載る。上記のように、参照番号２７で示す上方の 壁組立体は、壁パネル７、８または９のうちの１つを有している。上下の壁パネ ル組立体は、垂直間柱２４のうちの１つの側面図を示す。 各床パネルは、高密度耐火ブランケット３２および石膏ボード懸架形天井３３ を備えた適当な耐火構造を有している。遮音および断熱は、間柱とジョイストと の間に配置されたバット３５を使用することにより達成される。バット３５は又 、間柱２４の間に配置される。もちろん、床組立体１２の主支持体は、山形鋼レ ッジ２２（これは、第１２図にも示されている）である。上の壁組立体２３、下 の壁組立体２７は、上のキャップ２５、下のキャップ２６および適当なねじによ り一体に連結される。もちろん、主連結部材は、板３９である（第１３Ａ図およ び第１３Ｂ図参照）。 第９図は第８図の変形態様であり、継手（すなわち、上のキャップ２５、下の キャップ２６の継手）が鋼デッキ１８の下に配置されている。ここでは、対向す る床パネル１２の鋼デッキが、壁間柱２４間に配置された板２８により結合され る。間柱と同じ高さ（約１０１．６ミリメートル：約４インチ）のシュー２９が 、間柱それ自体に設けられている。これらのシュー２９は、コンクリートが、間 柱のＣ形断面部の内部に流入することを防止する。第１０図の詳細図を参照する と、板２９が、Ｃ形間柱２４のほかの開放部分を覆っている。 最後に、第１１図は壁／床継手の他の変形形態を示し、この変形形態では、コ ンクリートの上面１６が、上方の壁組立体２７と下方の壁組立体２３との間に連 続的に設けられる。上方の壁の下方のトラック２５はコンクリート表面の仕上げ 面上に直接載置され、下方の壁組立体２３の上方のトラック２６は、鋼デッキ １８上に載置される。特殊な仮締めボルト３１（第１１Ａ図）が、上下の壁組立 体の間に間隔を与え、該仮締めボルト３１上端部に溶接ワッシャ３２を有し、ト ラック２６の下端部に溶接ボルト３２ａを有している。 かくして、要約すれば、第１２図および第１４図に示すように、変形態様の任 意の壁パネルに取り付けられる熱間圧延山形鋼の縁部２２を使用することにより 、床構造が簡単化されかつクラッド材３４が壁パネル上に容易に配置されかつコ ンクリート床１６に当接される。壁パネルは、均一な支持フレーム表面および同 じ高さの同一組立体を設けることにより、連続仕上げ面を形成する。石膏ボード クラッド材３４の１つ以上の層により、耐火床が形成される（２つの耐火床が示 されている）。 第１２図および第１４図の両実施形態を外装仕上げ（被覆）する目的のため、 冷間圧延鋼の傾斜筋交い板３６は一般的に１６ゲージであるので、それらは充分 に薄く、例えば、小さいスペーサまたは弾性Ｚ形チャンネルを用いるだけで、石 膏クラッド材またはシートロックを容易に取り付けることができる。もちろん、 石膏クラッド材またはシートロック自体は、金属の交差筋交い板３６および間柱 ２４に取り付けるか、ねじで固定して、熱間圧延鋼の垂直柱３８に直接取り付け られる。パネル８（第１４図）の場合には冷間圧延鋼トラック４５が理想的であ り、実際にこの目的で取り付けられている。 冷間圧延鋼トラック４５は、熱間圧延鋼の垂直支持体３８の端部とほぼ平面を なすため、クラッド材の取付けに使用できる。 特殊な逆「Ｕ」形の上方キャップ４６は、屋根または床支持体用の熱間圧延山 形鋼の縁部２２よりも、むしろ熱間圧延鋼のＶ形剪断力支持壁パネル８に使用で きる。ここで第１５図および第１６図を参照すると、ここには、典型的な壁／床 継手すなわち屋根継手が示されており、下方の壁パネル組立体２３は、上方のチ ャンネル形トラック２６の代わりに、特殊な逆Ｕ形キャップ４６を有している。 第１６図に示すこの特殊形状部材４６は、上方のトラック（保持間柱２４）の機 能を与えるとともに、床パネル組立体または屋根パネル組立体を支持するための レッジ４７としても機能する。レッジ４７は側方フランジすなわちラグ５０の端 部から水平方向に延びている。ここで、間柱２４の全端部がウェブ４８の全幅上 にぴったりと嵌合されかつ支持されるようにすることを曲げ半径４９が妨げない ようにするため、Ｕ形の上方ウェブ４８は幅広になっている。逆Ｕ形トラックの 側方フランジ５０は、間柱２４とぴったり連結されるように、傾斜される。 第１７図および第１８図は、端キャップまたはチャンネル２５、２６に適用で きる同じ形式の形状を示す。ここで、下方のトラック５１の形状は、第１５図お よび第１６図の場合における干渉を防止するために、拡幅されており、かつ干渉 を防止するための大きな曲げ半径５２を有している。 第３７図を参照して簡単に説明すると、この拡幅により、油圧クランプ７４が 、底トラック２５および頂トラック２６または第１７図および第１８図に示すよ うな間柱２４の端部のトラック５１を確実に配置することを可能にし、これによ り、トラックまたはチャンネルのウェブへの間柱の端部の全面上への完全な連結 すなわち当接が可能になる。これは、多層建築物の重い重量を支持する上で重要 である。フランジ５４は、間柱２４のフランジとのぴったりした連結が得られる ように傾斜しており、また第１７図に示すように、固定具５５を使用できる。 第１９図、第２１図、第２３図および第２５図は、荷重支持能力が小さい種々 の荷重支持壁パネル組立体（これらの組立体には傾斜筋交い板が付加されていな い）の側面図であり、これらの組立体は剪断抵抗性を殆どもたない。これらの全 ての荷重支持壁組立体は、軽いゲージの冷間圧延鋼材と、同じ高さの熱間圧延鋼 の管状部材とを組み合わせて使用し、荷重支持能力が付加された剛性フレームを 形成しかつ良く一体化されるクラッド材のための平坦面を形成する。 第３６図は、積重ね形壁パネル（この場合、いずれのパネルも剪断抵抗性をも たない）で形成された７階建築物を示す。この図面で、上方の３つのパネル５９ は低荷重支持能力を示す「Ｌ」で示され、パネル６０は中荷重支持能力の「Ｍ」 で示され、パネル６１は高荷重支持能力の「Ｈ」で示されている。パネル６２は 更に大きな荷重支持能力でありかつ遷移パネルであることを示す「Ｔ」で示され ている。また、パネル６４は非常に高い荷重支持能力の「ＸＨ」で示されている 。次に、これらのパネルを詳細に説明する。 第１９図はＬ形パネル５９を示し、該Ｌ形パネル５９は、例えば、４０６．４ ミリメートル（１６インチ）、および、６０９．６ミリメートル（２４インチ） 等の一定間隔で頂キャップ４６に取り付けられた「Ｃ」形断面の軽いゲージの鋼 間柱２４で形成されており、かつ、下方のトラック５１を有している。換言すれ ば、このパネルは第１２図のパネルに似ているが、傾斜筋交い板および熱間圧延 鋼の柱３８が設けられていない。必要に応じて、水平な間柱筋交い板３７を中間 高さに付加することができる。第２０図は、１つの間柱２４の断面図である。ね じ又はファスナ８０を示す。加えて、第１５図および第１７図には、それぞれ、 上方のキャップ４６および下方のキャップ５１の断面が示されている。かくして 、屋根支持体としては、頂キャップ４６が適している。 第２１図は、パネル５９のゲージサイズおよび間柱サイズと等しいが、パネル ５９に比べて大きい荷重支持能力をもつ「Ｍ」タイプパネル６０を示す。垂直荷 重支持部材は、第２２図に示すように、背中合わせの対をなすＣ形間柱２４で作 られている。また、中間筋交い板３７が示されており、該筋交い板３７は、各垂 直部材の細長比を小さくしかつ荷重支持能力を増大させるためのものである。こ のような中間筋交い板は、冷間圧延山形鋼クリップ６６（第３１図〜第３３図参 照）により連結される。背中合わせタイプ間柱の全体が、参照番号５５で示され ている。 第２３図は、より大きな荷重支持能力をもちかつ符号「Ｈ」で示される荷重支 持壁パネル６１の他の変形態様である。これは、背中合わせタイプの二重間柱の フランジ側にチャンネル形補強体を付加することにより得られる。第２４図およ び第 ２４Ａ図には、付加フランジ２４ａが示されている。間柱の全体が参照番 号５７で示されている。 第２５図は、第３６図でパネル６１とパネル６４との間に示された遷移パネル として使用される「Ｔ」形の荷重支持壁パネル６２を示す。この特別なタイプの パネルは、個々の間柱荷重を上方の壁組立体（すなわち、第３６図の６１）から 下方の管状垂直部材に分配させるための、第２６図に示すように熱間圧延鋼の管 状伝達梁５９に溶接された一連の熱間圧延鋼の管状垂直部材５８で形成される。 頂伝達梁の周囲を包むための一般的な底トラック５１（第１７図参照）および逆 Ｕ形キャップ４６（第２６図参照）が設けられている。壁クラッド材を支持する ため、冷間圧延鋼間柱４４のような中間の非荷重の支持間柱が付加されている。 かくして、これらの間柱は、梁５８と同じ幅を有する。第２７図は、垂直荷重支 持部材５８を通る水平断面図である。 最後に、第２８図は最大荷重支持壁パネルタイプ「ＸＨ」６４を示し、該パネ ルはパネル６２と同様であるが、水平伝達梁は備えていない。ここで、その荷重 支持能力は、壁フレーム部材の壁厚および／または全高さを増大させることによ り徐々に増大させることができる。また、垂直部材の間隔は減少できる。第２９ 図は、頂キャップを通る垂直断面図である。 以上から、多層建築物に使用されるパネルの荷重支持能力は第３６図に示すよ うに増大されると要約される。 剪断抵抗パネルを望む場合には、第３４図および第３５図の構造と第３６図の 構造とを組み合わせて使用できる。第３４図は、１階が熱間圧延鋼の逆Ｖ形壁パ ネル８で作られかつ上方階が軽いゲージの鋼パネル７で作られた多層建築物であ る。また、第３５図は、全部が逆「Ｖ」形剪断／支持壁パネル８で構成された７ 階建築物である。 第３０図は、全てのフレームに冷間圧延鋼部材を使用した典型的な床パネルま たは屋根パネルを示す。これには、３０４．８ミリメートル（１２インチ）、３ ５５．６ミリメートル（１４インチ）、４０６．４ミリメートル(１６インチ)の 一般的な間隔をもつＣ形ジョイスト２０を設けることができる。また、各支持端 にチャンネル形トラック２１が設けられている。１つ以上の中間架橋ジョイスト セクション６５が設けられており、これらも冷間圧延したＣ形断面の鋼で作られ る。これらは、第３２図に示す山形鋼クリップ６６により取り付けられる。他の クリップ連結具として、第３１図および第３３図に示すものがある。床または屋 根およびそのコンクリート頂表面は、破線１６で記号的に示されている。かくし て、第３１図は床パネルの端支持側を通る断面図であり、ジョイスト２０のウェ ブに取り付けられたＣ形間柱のセクションを用いて補強するウェブを示している 。第３２図は床架橋部材を通る垂直断面図であり、第３３図は隣接床パネル間の 典型的な継手であり、金属デスク架橋部材６８を示している。本発明の壁パネル 構造によれば、全ての冷間圧延鋼部材は、電気ワイヤおよび配管の設置に適合さ せるため、工場または組立てプラントで標準孔または特注孔を穿孔できる。 かくして、要約すれば、本発明は、特に、殆どが軽いゲージの(冷間圧延した) 鋼のコンポーネンツで作られる高層構造用に設計されたプレハブパネル形組立体 を提供する。かくして、これらのパネル形組立体は、地震活動地域または強風に 曝される地域に特に適している。パネルは容易に積み重ねられて、このような水 平荷重に抵抗できる連続トラスを形成する。指定地震地域から外れた場所では、 ４８．８メートル（１６０フィート）を超える建築物も可能である。容易かつ確 実に連結して壁組立体を積み重ねることができるため、現場での建造が容易にな りかつ全設計荷重を支持できる。上方および下方の壁パネル用トラックまたはチ ャンネル用の特殊形状をもつ冷間圧延軽量鋼は、高層建築物に見られる大きな蓄 積された垂直荷重を伝達するのに必要な間柱を完全支持できる。 間柱は、大きな垂直荷重に抵抗できるようにするため、Ｃ形またはＵ形等の断 面をもつ種々の部片で作ることができる。軽いゲージの冷間圧延鋼部材と、同じ 高さの熱間圧延鋼とを組み合わせることにより、組立ておよび据付けが容易なパ ネル形壁組立体が作られる。これらの壁組立体の表面は同一面（フラッシュ）を 形成するので、石膏ボード等の耐火建材および表面材の直接取付けが容易になる 。パネル間に、間隔を隔てて配置された取付けボルト等の特殊連結具を使用する ことにより、連続コンクリート床デッキを注入できる。 他の高層建築技術と比較して、本発明は次のような長所を有している。すなわ ち、 ａ）重量が軽減され、或る建築物では、従来の通常の建築物重量の２５％に過 ぎないというほど非常に軽減される。 ｂ）非常に安価な技術であり、全見積り建造コストを２０〜２５％低減できる 。 ｃ）プレハブ技術および積重ね技術のため、建造時間を５０％短縮できる。 かくして、改善された高層物建築システムが提供される。

【手続補正書】 【提出日】１９９９年１月２６日 【補正内容】 請求の範囲 １．３階以上の多層建築物の壁として使用されかつ垂直力および水平力の両方に 耐え得る軽量プレハブ壁パネルにおいて、 頂チャンネルと底チャンネルとの間で延び、互いに間隔を隔てている複数の 垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板の間柱を有し、前記間柱は前記頂チャンネル及 び底チャンネルに保持されており、前記間柱およびチャンネルには少なくとも１ 対の傾斜引張り筋交い板が連結され、１対の熱間圧延鋼の部材が、前記頂チャン ネルおよび前記底チャンネルおよび前記傾斜筋交い板を備えた前記パネルの左右 の端部に、垂直に取り付けられていることを特徴とするプレハブ壁パネル。 ２．５階をこえる階をもつ建築物において、下方の階が、垂直力抵抗壁および水 平力抵抗壁を形成するために熱間圧延鋼管を含む積重ね形パネルを使用し、該パ ネルが、次に、上方の階で、該パネル上に積み重ねられる前記冷間圧延鋼板の間 柱を支持することを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレハブ壁パネル。 ３．前記熱間圧延鋼パネルが、該パネルの頂キャップから底部まで延びる前記熱 間圧延鋼管により形成された逆「Ｖ」形部材を有することを特徴とする請求の範 囲第２項に記載の壁パネル。 ４．モジュラ一体化キッチンおよび浴室ユニットを備えた多層集合住宅建築物に おいて、前記ユニットが、垂直力および水平力抵抗壁として、前記パネルの少な くとも１つを有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレハブ壁 パネル。 ５．多層建築物が、水平力ではなく垂直力のみに抵抗する壁パネルを有し、該壁 パネルが、荷重支持手段のみを形成する中間間柱筋交い部材と一緒に頂チャンネ ルと底チャンネルとの間に延びている、互いに間隔を隔てた軽いゲージの冷間圧 延鋼の間柱を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の壁パネル。 ６．下方の階のパネルの垂直力支持能力が、間柱を背中合わせモードで二重化す ることと、付加的な鋼板補強体とにより増大されている５階をこえる階をもつ建 築物であることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の多層建築物。 ７．前記底チャンネルまたは頂チャンネルが、前記間柱の底部または頂部の全体 に完全に適合しかつこれらを支持できる拡大幅を有することを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の壁パネル。 ８．前記パネルは、外部クラッド材の取付けを容易にするための平坦面を有して いることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の壁パネル。 ９．前記各壁パネルが、軽量コンクリート床の支持体を形成する熱間圧延山形鋼 のレッジを有し、軽量コンクリート床の設置後に、該床の下方に近接して延びる 前記クラッド材が設置されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の壁パネ ル。 10．前記軽量コンクリートが前記間柱間の空間を通って延びることを特徴とする 請求の範囲第９項に記載の壁パネル。 11．隣接する上下の床上に積み重ねられる前記壁パネルが、取付けボルトにより 、それぞれ底チャンネルと頂チャンネルとの間で間隔を隔てられ、これにより、 前記軽量コンクリート床を上下の壁パネル間で連続的に配置できることを特徴と する請求の範囲第９項に記載の壁パネル。 12．前記パネルが、次の工程、すなわち、 ａ．テーブルにガイドを設ける工程と、 ｂ．前記互いに間隔を隔てた間柱を、端部が拘束板に当接するようにして前 記テーブル上で前記ガイド内に配置する工程と、 ｃ．頂チャンネルまたは底チャンネルを、前記間柱の他端上に配置する工程 と、 ｄ．動力クランプ手段を使用して、前記チャンネルを前記間柱の端部に押し 付ける工程と、 により製造されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の軽量壁パネル。 13．前記冷間圧延鋼の間柱および熱間圧延鋼の部材が、クラッド材を取り付ける ための平坦面を形成する前記幅を有していることを特徴とする請求の範囲第１項 に記載の軽量壁パネル。 14．多層建築物の壁として使用され、互いに上下に積み重ねることができ、かつ 荷重支持能力および剪断抵抗性を有する軽量プレハブ壁パネルにおいて、 クラッド材の取付けのためのほぼ平らな表面を形成するために同じ幅をもつ 冷間圧延鋼の部材および熱間圧延鋼の部材の両方を有する鋼構造部材で本質的に 形成された剛性フレームを有し、該フレームが、１つのパネルを他方のパネル上 に積み重ねかつ連動するための手段を備え、 前記冷間圧延鋼が前記軽量を与え、前記熱間圧延鋼が大きな垂直力支持能力 を与えることを特徴とする軽量プレハブ壁パネル。 15．前記フレームには、水平力抵抗性を与えるための傾斜引張り筋交い板が取り 付けられることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の壁パネル。 16．前記連動しおよび積重ねる手段が、下方のパネルの熱間圧延鋼の部材から延 びかつ上方のパネルの同様な部材に溶接できることを特徴とする請求の範囲第１ ４項に記載の壁パネル。 17．３階以上の多層建築物の壁として使用されかつ垂直力および水平力の両方に 耐え得る左右の端部を有する軽量プレハブ壁パネルにおいて、 鋼の頂部材と鋼の底部材との間で延び、互いに間隔を隔てている複数の垂直 な軽いゲージの冷間圧延鋼板の間柱を有し、前記間柱が前記鋼の頂部材及び前記 鋼の底部材とに連結され、水平力に対する抵抗を与えるための筋交い手段が前記 間柱および前記鋼の頂部材及び前記鋼の底部材に連結され、１対の熱間圧延鋼の 部材が、前記鋼の頂部材及び前記鋼の底部材及び筋交い手段を備えた前記パネル の左右の端部に、垂直に取り付けられていることを特徴とするプレハブ壁パネル 。 18．多層建築物の壁の部分として使用される垂直なフレーム組立体において、 熱間圧延した鋼の構造部材を含み、鋼の頂部材及び鋼の底部材を有する、複 数の垂直に積み重ねられた壁パネルと、 垂直な側部材と、 水平力に抵抗するための筋交い手段とを備え、 前記壁パネルは、互いに固定されているそれぞれの前記鋼の頂部材及び前記 鋼の底部材によって、単一の剛体の垂直な組立体を形成する、 ことを特徴とするフレーム組立体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，Ｆ Ｉ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ， ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ Ｘ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．３階以上の多層建築物の壁として使用されかつ垂直力および水平力の両方に 耐え得る軽量プレハブ壁パネルにおいて、 頂チャンネルと底チャンネルとの間で、互いに間隔を隔てて保持される複数 の垂直な軽いゲージの冷間圧延鋼板間柱を有し、前記間柱およびチャンネルには 少なくとも１対の傾斜引張り筋交い板が連結され、前記頂チャンネルおよび底チ ャンネルおよび傾斜筋交い板を備えた前記パネルの左右の端部には、１対の熱間 圧延鋼部材が垂直に取り付けられていることを特徴とするプレハブ壁パネル。 ２．５階をこえる建築物において、下方の階が、垂直力抵抗壁および水平力抵抗 壁を形成するために熱間圧延鋼管を含む積重ね形パネルを使用し、該パネルが、 次に、上方の階で、該パネル上に積み重ねられる前記冷間圧延鋼板間柱を支持す ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレハブ壁パネル。 ３．前記熱間圧延鋼パネルが、該パネルの頂キャップから底部まで延びる前記熱 間圧延鋼管により形成された逆「Ｖ」形部材を有することを特徴とする請求の範 囲第２項に記載の壁パネル。 ４．モジュラ一体化キッチンおよび浴室ユニットを備えた多層集合住宅建築物に おいて、前記ユニットが、垂直力および水平力抵抗壁として、前記パネルの少な くとも１つを有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記載のプレハブ壁 パネル。 ５．多層建築物が、水平力ではなく垂直力のみに抵抗する壁パネルを有し、該壁 パネルが、荷重支持手段のみを形成する中間間柱筋交い部材と一緒に頂チャンネ ルと底チャンネルとの間に延びている、互いに間隔を隔てた軽いゲージの冷間圧 延鋼間柱を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の壁パネル。 ６．下方の階のパネルの垂直力支持能力が、間柱を背中合わせモードで二重化す ることと、付加的な鋼板補強体とにより増大されている５階をこえる建築物であ ることを特徴とする請求の範囲第５項に記載の多層建築物。 ７．前記底チャンネルまたは頂チャンネルが、前記間柱の底部または頂部の全体 に完全に適合しかつこれらを支持できる拡大幅を有することを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の壁パネル。 ８．前記パネルは、外部クラッド材の取付けを容易にするための平坦面を有して いることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の壁パネル。 ９．前記各壁パネルが、軽量コンクリート床の支持体を形成する熱間圧延山形鋼 レッジを有し、軽量コンクリート床の設置後に、該床の下方に近接して延びる前 記クラッド材が設置されることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の壁パネル 。 10．前記軽量コンクリートが前記間柱間の空間を通って延びることを特徴とする 請求の範囲第９項に記載の壁パネル。 11．隣接する上下の床上に積み重ねられる前記壁パネルが、取付けボルトにより 、それぞれ底チャンネルと頂チャンネルとの間で間隔を隔てられ、これにより、 前記軽量コンクリート床を上下の壁パネル間で連続的に配置できることを特徴と する請求の範囲第９項に記載の壁パネル。 12．前記パネルが、次の工程、すなわち、 ａ．テーブルにガイドを設ける工程と、 ｂ．前記互いに間隔を隔てた間柱を、端部が拘束板に当接するようにして前 記テーブル上で前記ガイド内に配置する工程と、 ｃ．頂チャンネルまたは底チャンネルを、前記間柱の他端上に配置する工程 と、 ｄ．動力クランプ手段を使用して、前記チャンネルを前記間柱の端部に押し 付ける工程と、 により製造されることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の軽量壁パネル。 13．前記冷間圧延鋼間柱および熱間圧延鋼部材が、クラッド材を取り付けるため の平坦面を形成する前記幅を有していることを特徴とする請求の範囲第１項に記 載の軽量壁パネル。 14．多層建築物の壁として使用され、互いに上下に積み重ねることができ、かつ 荷重支持能力および剪断抵抗性を有する軽量プレハブ壁パネルにおいて、 クラッド材の取付けのためのほぼ平らな表面を形成するために同じ幅をもつ 冷間圧延鋼部材および熱間圧延鋼部材の両方を有する鋼構造部材で本質的に形成 された剛性フレームを有し、該フレームが、１つのパネルを他方のパネル上に積 み重ねかつ連動するための手段を備え、 前記冷間圧延鋼が前記軽量を与え、前記熱間圧延鋼が大きな垂直力支持能力 を与えることを特徴とする軽量プレハブ壁パネル。 15．前記フレームには、水平力抵抗性を与えるための傾斜引張り筋交い板が取り 付けられることを特徴とする請求の範囲第１４項に記載の壁パネル。 16．前記連動しおよび積重ねる手段が、下方のパネルの熱間圧延鋼部材から延び かつ上方のパネルの同様な部材に溶接できることを特徴とする請求の範囲第１４ 項に記載の壁パネル。