(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属で形成されていて、おのおのが外側フランジと該外側フランジから内側に離間した内側フランジとを有する箱形取付フランジを備えた相隔たるフレーム部材で支持フレームを組み立てる工程と、前記フレームの少なくとも一方の側に１層の堅固なシート材を取り付ける工程と、前記シート材の層を、前記シート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する二叉の自己穿孔式ステープルにより前記フレームに固定する工程とを含み、前記フレーム部材は４００ＭＰａ〜７００ＭＰａの降伏強度を有する間仕切の建築方法。
【請求項２】
前記フレーム部材はスタッドを含み、各スタッドは中間ウェブ部により結合されかつ相隔たる閉鎖箱形取付フランジを有する請求項１記載の間仕切の建築方法。
【請求項３】
前記外側フランジと該外側フランジから内側に離間した内側フランジとを有する箱形取付フランジを備えたフレーム部材を構成するために、１層または２層以上の金属層を含むようにされた標準的な正方形、長方形、または他の中空部などの簡単な箱部でつくられたスタッドを含む請求項１記載の間仕切の建築方法。
【請求項４】
前記フレーム部材の外側フランジは前記自己穿孔式ステープルの貫入方向に対して横方向に延びるよう形成され、前記内側フランジが前記貫入方向に対して傾斜している請求項１、２または３記載の間仕切の建築方法。
【請求項５】
前記フレーム部材はいわゆるドッグボーン部を有する請求項１、２または４記載の間仕切の建築方法。
【請求項６】
前記フレーム部材は傾斜したウェブ部材によって対向する端縁に沿って結合されている２つの平行な取付面を有する標準的なｚ形断面部材に類似した断面を有し、閉じた箱形取付フランジを形成する前記傾斜したウェブ部材に向けられた前記取付面から延びているフランジを含む請求項１、２または４記載の間仕切の建築方法。
【請求項７】
前記フレーム部材は５０ｍｍ〜２００ｍｍの幅を有する請求項１、２、３、４、５または６記載の間仕切の建築方法。
【請求項８】
前記フレーム部材は７０ｍｍ〜９０ｍｍの幅を有する請求項７記載の間仕切の建築方法。
【請求項９】
前記フレーム部材は垂直方向に伸び、略水平または傾斜した結合部材により結合される請求項１、２、３、４、５、６、７または８記載の間仕切の建築方法。
【請求項１０】
前記結合部材は略溝形の天板および底板を含む請求項９記載の間仕切の建築方法。
【請求項１１】
前記フレーム部材の中心間隔は３００ｍｍ〜６００ｍｍである請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の間仕切の建築方法。
【請求項１２】
前記フレーム部材の間隔は約４００ｍｍである請求項１１記載の間仕切の建築方法。
【請求項１３】
前記ステープルは貫入の際に開くよう形成された請求項１記載の間仕切の建築方法。
【請求項１４】
前記自己穿孔式ステープルは電動式のガンまたはドライバを用いて取り付けられる請求項１３記載の間仕切の建築方法。
【請求項１５】
金属で形成されていて、おのおのが外側フランジと該外側フランジから内側に離間した内側フランジとを有する箱形取付フランジを備えた相隔たるフレーム部材で支持フレームを組み立てる工程と、堅固な内層のシート材を前記フレームの内側に取り付ける工程と、外層のシート材を前記フレームの外側に取り付ける工程と、前記内層のシート材と前記外層のシート材とを、前記シート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する二叉の自己穿孔式ステープルを使って前記フレームに固定する工程と、セメント質材を壁空洞に充填する工程とを含み、前記フレーム部材は４００ＭＰａ〜７００ＭＰａの降伏強度を有する中実充填間仕切の建築方法。
【請求項１６】
請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２にしたがって前記フレーム部材が形成される請求項１５記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項１７】
前記フレーム部材は０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの厚さを有する高張力薄鋼板で形成される請求項１５または１６記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項１８】
前記フレーム部材は０．３５ｍｍ〜１ｍｍの厚さを有する高張力薄鋼板で形成される請求項１７記載の中実充填間仕切の建築方法。 
【請求項１９】
前記フレーム部材は約５５０ＭＰａの降伏強度を有する請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７または１８記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２０】
前記セメント質材は２００ｋｇ／ｍ3〜１２００ｋｇ／ｍ3の全体コア密度が得られるように選択された混和材を含む請求項１５、１６、１７、１８または１９記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２１】
前記セメント質材は約５５０ｋｇ／ｍ3のコア密度を有する請求項２０記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２２】
前記セメント質材はコンクリート配合の形態である請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０または２１記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２３】
前記コンクリート配合は以下の組成である請求項２２記載の中実充填間仕切の建築方法。
セメント３０〜６０重量％
砂１０〜３０重量％
水２０〜４０重量％
膨張ポリスチレンビーズ１〜１０重量％
コンクリート混和材１〜５重量％
【請求項２４】
前記セメント質材はポンピングまたは吹付けにより塗布される請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２または２３記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２５】
前記シート材は比較的低い浸透性を有する繊維補強セメントシートである請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３または２４記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２６】
前記シート材はセメント接合のパーティクルボードである請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３または２４記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２７】
接合部を隠蔽するために、接合コンパウンドが隣接するシート材の突合せ端縁に施される請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５または２６記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２８】
前記ステープルは亜鉛めっき鋼製である請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６または２７記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項２９】
前記ステープルの最高部は幅が５ｍｍ〜２０ｍｍ、厚さすなわちゲージが０．８ｍｍ〜２ｍｍ、ステープルの叉または突がった叉の長さが２５ｍｍ〜５０ｍｍである請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７または２８記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項３０】
前記ステープルは中心間距離を１００ｍｍ〜３００ｍｍとして固定される請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８または２９記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項３１】
前記ステープルは中心間距離を約１５０ｍｍとして固定される請求項３０記載の中実充填間仕切の建築方法。
【請求項３２】
金属で形成され、おのおのが外側フランジと該外側フランジから内側に離間した内側フランジとを有する箱形取付フランジを備えた相隔たるフレーム部材で、支持フレームを組み立てる工程と、１層の堅固なシート材を前記フレームの少なくとも一方の側に取り付ける工程と、前記１層のシート材の層を、前記シート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する二叉のステープルにより前記フレームに固定する工程とを含み、前記フレーム部材は４００ＭＰａ〜７００ＭＰａの降伏強度を有する乾燥壁の建築方法。
【請求項３３】
請求項２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１または１２にしたがって前記フレーム部材が形成される請求項３２記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項３４】
前記フレーム部材は０．２ｍｍ〜１．２ｍｍの厚さを有する高張力薄鋼板で形成される請求項３２または３３記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項３５】
前記フレーム部材は０．３５ｍｍ〜１ｍｍの厚さを有する高張力薄鋼板で形成される請求項３４記載の乾燥壁の建築方法。 
【請求項３６】
前記フレーム部材は約５５０ＭＰａの降伏強度を有する請求項３２、３３、３４または３５記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項３７】
前記ステープルは貫入の際に開くように形成された鋭角の叉を有する請求項３２、３３、３４、３５または３６記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項３８】
前記建築方法は前記ステープルの前記シート材の前記外面への貫入深さを制御する工程を含む請求項３２、３３、３４、３５、３６または３７記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項３９】
前記ステープルの前記シート材の前記外面への前記貫入深さは、前記ステープルが前記シート材の中に入り込むことで、後に続く必要な仕上げ工程が簡素化される請求項３８記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項４０】
１層のシート材を前記フレームの反対側に固定する工程をさらに含む請求項３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８または３９記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項４１】
石膏ボード、繊維補強シートなどの１またはそれ以上の外層のシート材を同時に固定する工程をさらに含み、それによって前記自己穿孔式ステープルが前記外層のシート材および前記堅固なシート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する請求項３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９または４０記載の乾燥壁の建築方法。
【請求項４２】
前記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０または４１記載の方法により建築される間仕切。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［技術分野］
本発明は、全体として建築方法に関し、とくに壁、天井など、建築物の間仕切の建築方法に関する。本発明は主に壁の建築用として開発されたもので、ここではその利用法について記述する。ただし、本発明は床、天井、フェンスなどの他の類似の構造物にも適用できる。
【０００２】
［背景技術］
比較的最近の住宅建築では、壁は一般に構造フレームを最初に組み立てることにより製作され、フレームは木材で構成されるのが普通である。フレームには、石膏ボードや繊維補強セメントシートなどの適当な内張り材を用いて内面に内張りを施し、その後、接合部を隠蔽するための仕上げと仕上げ塗りを施す。従来、外壁は、費用効果から見て強度、耐久性、耐候性の点で有利な化粧煉瓦または石積みで形成されている。石積み建築のとくに有利な点は堅固な見栄えや感じであり、これは多くの住宅所有者が望ましいと考える要素である。
【０００３】
従来、これに代わる外部合板材も利用されている。こうした材料として、表面組織および表面仕上げが様々な繊維補強セメントシート、厚板、ボードだけでなく、木製の羽目板、ロール成形アルミニウムパネルが挙げられる。これらの材料は、一般にコスト面で化粧煉瓦建築と比べて遜色のないことが分かっている。ただし、重大な欠点は、こうした合板材には石積みほどの強度、耐衝撃性、堅固感がないことである。とくに、これらは、叩いたときに空洞のような「響き」を発生し、客観的には充分な構造的完全さがあるにもかかわらず、空虚な感じやもろい感じという主観的な知覚を受け易い。
【０００４】
こうした問題を解決するため、まず木製の構造フレームを形成し、フレームに型枠を組み付け、フレーム部材周辺の空洞にモルタルまたはコンクリートを充填して壁部を構築する方法が知られている。コンクリートが充分に固まって自らを支える状態になったら型枠を取り外すと、実質的にコンクリートで形成された自立構造の耐力壁ができ上がる。繊維補強セメント合板を採用することで、必ずしも内部を鋼補強する必要はない。この方法の変形として、繊維補強セメントシートから恒久的な型枠を直接製作することが可能である。
【０００５】
こうした方法によれば所望の堅固感や実体感が得られるが、これらに特有の欠点もある。最も重要な問題は、材料コストが高いこと、比較的大きな工数が必要なこと、時間がかかることなどから、この方法は従来の石積み建築に比べて費用効果が高くないことである。
【０００６】
材料コストを削減すると同時に構造枠組の組立に要する時間を最小限に抑えるために、国内の住宅建築には一般にＣ形鋼を基本とする鋼製フレーム要素が使用されることは周知である。ただし、従来のＣ形鋼のフレーム部は、ねじり剛性が比較的小さいことが分かっている。さらに、内部の内張り材と外部の合板材とをこの種の鋼製フレーム要素に固着させることには問題のあることが分かっている。とくに、インパクト駆動ファスナを使用する場合、鋼製フレーム要素のフランジが対向するシートとは反対に内側に湾曲する傾向がある。このため、貫入と確実な係合が妨げられる。その結果、座屈とそりによりフレーム構造物の構造強度と寸法精度も低下する。それゆえ、こうしたシステムでは自己穿孔式タッピングねじを使用する必要があり、これにより取付の際フレーム要素に加わる横方向の力が小さくなる。ただし、この係合法は時間がかかり、インパクト駆動ファスナ釘に比べて高価である。
【０００７】
こうした問題のいくつかを解決するために、箱形端部フランジを備えた鋼製フレーム部材の製作が周知である。これらは横方向の力に対する曲げ強さが、通常、比較的大きく、ねじり剛性が高い。しかし、こうした従来の箱形フランジ型鋼製スタッドは、釘などの自己穿孔式インパクトファスナによる合板シートの係合に耐えるだけの理論的に充分な強度と剛性を備えているものの、ファスナにより開いた孔の径はファスナ自身と少なくとも同じか、僅かに大きい場合が多い。そのため、接合部の引抜き強度が足りないのが普通である。したがって、建築工程の中でねじによる合板シートまたは合板ボードの係合には、やはり比較的長い時間と大きな工数を必要とする。
【０００８】
同様のことが、主に商業ビルの建築において間仕切壁の製作に採用される鋼製のスタッドフレーム乾燥壁方式にも当てはまる。こうした壁構造物では、シート合板材は、一般に自己穿孔式タッピングねじを用いて内部の鋼製スタッド壁フレームに固定される。断熱材および／または防音材を空洞内に入れる場合もあり、各種用途に必要な性能特性に応じて外部に単層または多層の様々なシート材が用いられる。たとえば、耐火性が必要な場合は石膏壁ボード製品を採用することが多く、硬質で耐摩耗性の材料が必要な場合には出願人である企業が製造するビラボード（Ｖｉｌｌａｂｏａｒｄ、（登録商標））製品などの繊維補強セメントシートを合板材に含めることがある。
【０００９】
前記の中実の複合材からなる壁構造物の場合のように、合板材を金属製のスタッドにねじで固定すると、自己穿孔式タッピングねじの材料費とこうしたファスナを用いた構造物の組立に要する時間との両方により建築工程が非常に高価なものになる。
【００１０】
［発明の開示］
本発明の目的は、先行技術の少なくとも一部の欠点を解決し実質的に改良すること、または有用な代替法を提供することにある。
【００１１】
したがって、本発明は、最も適用範囲が広い方式の間仕切の建築方法を提供するもので、前記方法は、金属で形成されていて、おのおのが外側フランジと該外側フランジから内側に離間した内側フランジとで構成される箱形取付フランジを有する相隔たるフレーム部材で支持フレームを組み立てる工程と、前記フレームの少なくとも一方の側に１層の堅固なシート材を取り付ける工程と、前記シート材の層を、前記シート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する二叉の自己穿孔式ステープルにより固定する工程とを含み、前記フレーム部材は４００ＭＰａ〜７００ＭＰａの降伏強度を有する。
【００１２】
本明細書で用いる「間仕切」という用語は、壁、床、天井などを含む構造荷重間仕切または構造非荷重間仕切という意味を含む。
【００１３】
好ましい実施例では、フレーム部材は複数のスタッドを含み、各スタッドが相隔たる閉鎖箱形取付フランジを有し、該箱形取付フランジは中間ウェブ（web）部により接合される。他の実施例では、スタッドを中間ウェブ部のない単純な箱部で構成することができ、さらにそれ自体が標準的な正方形、長方形、またはその他の中空部を含んでおり、取付フランジの隣接する層が２層以上を含むのが好ましい。
【００１４】
フレーム部材の外側フランジは二叉の自己穿孔式ステープルの貫入方向と直角に延びるようにし、内側フランジは前記貫入方向に対して傾斜するように構成することが好ましい。このように、ファスナを２つの層に貫入させることで、引張り強度の大きい材料の弾性エネルギーを増強してステープルを一層緊密に把持できる効果が得られる。
【００１５】
本発明の１つの好ましい態様においては、フレーム部材が後述する例に示すようないわゆる「ドッグボーン（dog bone）」部を備えている。他の好ましい態様においては、フレーム部材が標準的なＺ形断面部材に類似しているが、以下にさらに説明する閉鎖型の外箱部を含む。
【００１６】
壁の好ましい用途では、フレーム部材またはスタッドは垂直方向に伸びていて、略水平または傾斜した接続部材により接合される。接続部材は略溝状の天板および底板を含むことが好ましい。
【００１７】
フレーム部材は、幅を５０ｍｍ〜約２００ｍｍとすることが好ましく、理想的にはフランジ間の距離、したがって壁空洞の厚さに対応させて幅を約７０ｍｍ〜９０ｍｍとすることが好ましい。スタッドの間隔は、中心間で３００ｍｍ〜６００ｍｍとすることが好ましく、理想的には中心間で約４００ｍｍとすることが好ましい。
【００１８】
本発明の好ましい１態様において、自己穿孔式インパクトファスナは、好ましくは電動式のネイルガンまたはネイルドライバを利用する釘を有する。他の好ましい態様においては、ステープルなどの橋渡し部材を備えた二叉の自己穿孔式インパクトファスナが使用される。ステープルは一層または多層のフレーム部材に貫入するように構成してもよい。また、ステープルは、橋渡し部材に対して横方向に延びる平行な叉を備えていてもよく、また貫入の際に開くように構成することもできる。さらに、ステープルは電動式のガンまたはドライバを使用して施工されることが好ましい。
【００１９】
本発明の第１の適用は中実の充填間仕切の建築方法を提供するもので、該建築方法は金属で形成されていて、おのおのが外側フランジと該外側フランジから内側に離間した内側フランジとで構成される箱形取付フランジを有する相隔たるフレーム部材で支持部材を構成する工程と、前記フレーム部材の内側に堅固な内層のシート材を取り付ける工程と、前記フレーム部材の外側に外層のシート材を取り付ける工程と、二叉の自己穿孔式ステープルを用いて前記内層のシート材と前記外層のシート材とを、前記シート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する前記フレーム部材に固定する工程と、壁空洞をセメント質材で充填する工程とを含み、前記フレーム部材は４００ＭＰａ〜７００ＭＰａの降伏強度を有する。
【００２０】
前記フレーム部材は、前記の好ましい態様のいずれか１つによる構造のものであることが好ましい。
【００２１】
さらに、前記フレーム部材は厚さが０．２ｍｍ〜１．２ｍｍで、理想的には０．３５ｍｍ〜１ｍｍの高張力薄鋼板で形成されることが好ましい。また、前記フレーム部材は降伏強度が理想的には約５５０ＭＰａであることが好ましい。
【００２２】
前記セメント質材は、全体コア密度が２００ｋｇ／ｃｍ3〜１２００ｋｇｃｍ3で、理想的には約５５０ｋｇ／ｃｍ3となるよう選択された混和材を含むことが好ましい。さらに、前記セメント質材はコンクリート配合の形態であることが好ましい。
【００２３】
好ましい１配合例として下記があげられる。
【００２４】
セメント３０〜６０重量％
砂１０〜３０重量％
水２０〜４０重量％
膨張ポリスチレンビーズ１〜１０重量％
コンクリート混和材１〜５重量％
ポンパビリティ（pumpability）、所要の粘着性と密度、および受容コストの点で、この組成により所望の特性が得られることがわかった。
【００２５】
前記セメント質材は、ポンピングまたは吹付けにより塗布することが好ましい。
【００２６】
好ましい実施例では、前記シート材は浸透性が比較的小さい繊維補強セメントシートである。代わりに、前記シート材はセメント接合のパーティクルボードであってもよい。好ましい実施例では、接合部を隠蔽するために隣接するシートの突合せ端部全体ににコンパウンドを塗布する。
【００２７】
好ましい１態様では、理想的には亜鉛めっきが施され、軸部がローレット加工され、好ましくは電動式のネイルガンまたはネールドライバが適用される焼入れ釘からなる自己穿孔式ファスナにより、前記フレーム部材に前記シート材を固定する。空洞寸法、シート、釘、および釘間隔配置に関する壁仕様の例を以下に示す。
【００２８】
【表１】
0003692038.tif 000002
【００２９】
他の好ましい態様では、好ましくは亜鉛めっき鋼製で、好ましくは電動式のネールガンまたはネールドライバが適用されるステープルにより、前記シート材を前記フレーム部材に固定する。空洞寸法、シート、ステープル、およびステープル間隔配置に関する壁仕様の例を以下に示す。
【００３０】
【表２】
0003692038.tif 000003
【００３１】
本発明の第２の好ましい適用は、乾燥壁の建築方法を提供するもので、該建築方法は、金属で形成されていて、おのおのが外側フランジと該外側フランジから内側に離間した内側フランジとで構成される箱形取付フランジを有する相隔たるフレーム部材で支持部材を組み立てる工程と、前記フレームの少なくとも一方の側に１層の堅固なシート材を取り付ける工程と、二叉のインパクト駆動ステープルにより前記１層のシート材の層を、前記シート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する前記フレームに固定する工程とを含み、前記フレーム部材は４００ＭＰａ〜７００ＭＰａの降伏強度を有する。
【００３２】
前記フレーム部材は、前記の好ましいフレーム構造物の１つにより構成されることが好ましい。
【００３３】
さらに、前記フレーム部材は厚さが０．２ｍｍ〜１．２ｍｍで、理想的には０．３５ｍｍ〜１ｍｍの高張力薄鋼板で形成されることが好ましい。また、前記フレーム部材は降伏強度が理想的には約５５０ＭＰａであることが好ましい。
【００３４】
１実施態様として、真っ直ぐで平行に分かれたステープルを使用することができる。他の実施態様として、拡開した叉または突がった叉ステープルを使用して、結合部の引抜き強度を高めることができる。
【００３５】
この方法は、場合によって必要な後の仕上げ工程を簡素化するため前記シート材の外面からのステープルの貫入深さを制御する工程を含む。たとえば、結合部全体にわたる仕上げが必要な繊維補強ボードの場合、ステープルを外面下方に引っ込めて固定すると、充填作業と仕上げ作業が比較的容易になり熟練を要しない。
【００３６】
用途に応じて、前記建築方法は、前記フレームの反対側にさらに別の層のシート材を固定する工程を含んでいてもよい。必要であれば、この方法は、用途に応じて紙製合板の石膏ボードや繊維補強シートなどのシート材の層をさらに追加して固定する工程を含んでいてもよく、それによって前記自己穿孔式ステープルが前記外層のシート材および前記堅固なシート材と、前記フレーム部材の隣接する箱型取付フランジの前記外側フランジおよび離間した内側フランジの両方とを貫通する。代表的な仕様例を以下に示す。
【００３７】
【表３】
0003692038.tif 000004
【００３８】
本発明は、さらに他の態様においても、これまで説明した様々な方法のいずれか１つにより建築される間仕切を提供することができる。
【００３９】
本発明の好ましい実施態様を添付図を参照して例示により説明する。
【００４０】
［発明の好ましい実施態様］
まず図１を参照すると、本発明は、住宅または商業ビル内の中実の充填壁１の形状からなる間仕切を製作するのにとくに適した建築方法を提供する。初めに、相隔たるフレーム部材２を用いて準備の整った基礎の上で構造フレームを組み立てる。
【００４１】
このフレーム部材は、降伏強度が４００ＭＰａ〜約７００ＭＰａで、理想的には約５５０ＭＰａの引張り強さの比較的大きい鋼で形成される。各フレーム要素は、厚さが０．２ｍｍ〜約１．２ｍｍで、理想的には０．３５ｍｍ〜約１ｍｍの板金で製作される。
【００４２】
図２および図３からわかるように、フレーム材は、中間ウェブ部５により結合された相隔たる端部フランジ４を備える、略Ｕ形またはＨ形の垂直方向に伸びたスタッド３からなる。好ましい実施態様では、端部フランジ４は閉鎖型の箱部６で規定され、これにより釘またはねじを取り付ける際に横方向の変形が生じにくくなり、全体的なねじり剛性が向上する。図に示した特定構造物がいわゆる「ドッグボーン」スタッドである。
【００４３】
垂直方向に伸びるスタッドは、天板７および底板８からなる略水平な結合部材により結合される。フレーム部材は、５０ｍｍ〜１２０ｍｍの幅が好ましく、フランジ４間の距離に応じて約７０ｍｍの幅が理想的である。スタッド間の間隔は約４００ｍｍが理想的である。だが、この構成に代えて、様々な断面構成のフレーム部材を採用することもできる。とくに、正方形、すなわち箱形が考えられる。また、スタッドの寸法と間隔の範囲は用途に適合させることが可能なことも認識される。
【００４４】
フレームを組み立てる場合、繊維補強シート１１からなる合板材の外層１０をフレームの外側に使用する。これらのシートの厚さは、公称４ｍｍ〜約１５ｍｍであることが好ましい。この寸法範囲のシートは、強度、中実性、重量およびコストのバランスがとれていることがわかった。繊維補強セメントシートは、釘１２により、好ましくはネイルガンを使って取り付けられる。釘はスタッド３の隣接する箱形フランジ４に貫入し延びることが理想的である。内張り材の内層１５も繊維補強シート１１からなり、この場合やはり釘によりフレームの内側に取り付けられる。把持力を増加させることで引抜き強度が増加するよう、各釘もやはり隣接する箱フランジの両側に貫入させることが好ましい。図１からわかるように、通常、各スタッドに沿って３００ｍｍ毎に２本の釘を５０ｍｍ間隔で配置する。この配置により、シート材の各層により界接され、中間フレームスタッドにより内部が仕切られた壁空洞１６が規定される。
【００４５】
第１の好ましい工程におけるつぎの工程では、壁空洞にセメント質材１７を実質的に充填することになり、コア密度は２００ｋｇ／ｍ3〜１２００ｋｇ／ｍ3であることが好ましく、約５５０ｋｇ／ｍ3であることが理想的である。好ましいセメント質材の配合物は、砂、セメント、水、と所望の密度を得て混合性を向上し結合を助長するために適した混合材との混合物からなる。とくに好ましい配合物の１つは、許容範囲が約±１０％以内の以下の成分を含むものである。
【００４６】
セメント４５重量％
砂１９重量％
水２９．５重量％
膨張ポリスチレンビーズ４重量％
コンクリート混和材０．５重量％
必要であれば、アパーチャを隔ててスタッドウェブ部を形成し、セメント質材を壁空洞内の隣接する部分間すなわち区画間に直接流すことができる。別の方法として、個々の区画を個別に充填することもできる。
【００４７】
また、壁空洞は、部分的または全体的にガラス繊維の芯、ロックウール、膨張ポリスチレンフォームなどの適当な断熱材を充填できる。これは電気配線、配管、通信線、通風ダクトやその他の用途部材の隠蔽にも使用できる。また、必要であれば、断熱材と供給ラインをこの段階で適宜設けることができる。
【００４８】
その際、図３からわかるように、隣接する繊維補強セメントシート間の結合部２１全体に結合コンパウンド２０を充填することが好ましい。この目的に適した一般的な結合コンパウンドを用いてこの種の結合部を仕上げる工程は、当業者には周知であり、したがって詳しくは触れない。
【００４９】
必要に応じて、アクリル樹脂、セメント質、またはエポキシ樹脂などをベースにした配合組織の表面仕上げ層（図示せず）を外部合板材の表面に施すこともできる。
【００５０】
空洞、シート、釘、釘間隔配置、および好ましいコア密度に関する壁仕様の他の例を以下に示す。
【００５１】
【表４】
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【００５２】
本発明には、構造フレーム要素に引張り強度が比較的大きい金属を用いることにより、釘を有効な結合手段として使って建築工程を実質的に促進できるという予想外の一面もある。本発明では、具体的な理論解析に頼るまでもなく、高張力鋼の「弾力性」が大きいことにより、各釘を挿入した際に開けられる孔は釘自身の径よりも僅かに小さくなることが予想される。径の差は、孔周辺における金属の塑性変形ではなく弾性変形によるものである。その結果生じる周辺金属の弾性復原力により、釘が効果的に「把持」される。これに対して、従来の軟鋼製フレームを使用した場合、釘の貫入により、釘の径と少なくとも同じかそれよりも僅かに大きい孔が開くことも少なくない。そのため、加えられた引抜き力に対する有効抵抗はきわめて小さく、釘は結合要素として役に立たない。
【００５３】
意外にも、ステープルは、釘に代わるはるかに有効な手段として使用できる可能性があることも明らかになっており、乾燥壁構造物に関する第２の好ましい用途を引用してその作用を以下にさらに詳しく説明する。一方、空洞寸法、シート、およびステープル間隔配置を規定する充填壁仕様の他の例を以下に示す。
【００５４】
【表５】
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【００５５】
したがって、充填間仕切構造物への本発明の第１の好ましい適用は、従来の建築方法に比べて費用効果の高い方法で諸材料を有効に利用する建築方法を提供し、石積み建築が持つ堅固感を提供するものである。同時に、釘やステープルなどの自己穿孔式インパクトファスナを利用することで、こうした用途において従来の金属フレーム要素では不可能であった短時間の合板シートの固定が可能になり、全体の建築時間ひいては労務費が大幅に削減される。こうした点および他の点で、本発明は先行技術に対して実用上重要な改良となるものである。
【００５６】
図４に、本発明の第２の好ましい利用法による乾燥壁５０を示す。これは多くの点で第１の適用例に類似していることがわかる。したがって、同等のものには可能な限り同等の符号を付して表している。
【００５７】
乾燥壁５０は、中間ウェブ部５で結合された相隔たる端部フランジ４を有する複数のフレーム部材またはスタッド３を含む。図に示した実施態様では、スタッドは断面が略「Ｚ」形をしていて、閉じた箱部６を備えている。前記実施態様の「ドッグボーン」スタッドの場合と同様、箱部６は、インパクトファスナを使用するとき横方向の変形に耐え、全体的なねじり剛性を高める。前記実施態様の「ドッグボーン」スタッドや構造的に類似した全く別の他の部分が、ここに説明する乾燥壁の用途にも適用できる。
【００５８】
フレームの組立てが済んだのち、好ましくは適当な電動式ステープルガンで駆動されるステープル５１を用いて、合板を枠組に取り付ける。ここに示す実施態様は、あらかじめ定められた耐火性が得られるよう構成されたもので、一方の側に第１層の耐火性石膏壁ボード下張り５２を備える。この下張りは平行に分かれたステープル５１を使用してスタッド３に直接固定され、このステープルは図示されているようにスタッドの２つの面に貫入する。対向する単一層の材料５４による適当な手段により閉じた（電気、ガスなどの）供給用空洞５３（service cavity）も設けられていて、この材料は繊維補強セメント質ボードなどを含んでいてもよい。
【００５９】
この構造物の他方の側には、第２のシートの耐火性石膏壁ボード下張りと必要に応じてこの下張りにあらかじめ取付け可能な被覆表面層５５とが、ともにステープルを使って同時にスタッド３に固定され、このステープルはシートとスタッドの両方に貫入する。
【００６０】
この種の乾燥壁の建築に種々の周知の変更を加えることで、壁構造物の指定された性能と目的とに応じて様々な組合せの材料を利用できることがわかる。また、これには構造物の壁空洞５６内に防音材や断熱材を組み入れることも含まれる。
【００６１】
空洞寸法、シート、およびステープルを規定する乾燥壁仕様の他の例を以下に示す。
【００６２】
【表６】
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【００６３】
前記の２つの好ましい用途にステープルを使用すると、釘の場合と同様に作業が短時間で済み効果的であるが、さらに予想できないほどすぐれた利点もあることがわかった。たとえば、合板材へのステープルの貫入深さは、比較的正確に制御でき、釘を用いた通常の場合よりも均一であることがわかった。さらに、この種の用途に要求される軸部をローレット加工が施された特殊な焼入れ鋼製釘に比べると、ステープルはかなり安価である。
【００６４】
橋渡し部材として２叉ステープルを用いて結合すると、相隔たる２叉に横向き荷重がかかり、たとえば同等断面積の２本の釘に比べて引抜き抵抗が増すことが認められた。叉や突がった叉５８の先端が鋭利に加工されていて（図５参照）、スタッド材の中に貫入する際に広がるように設計された特殊なステープル５７を使用することにより、こうした効果はさらに促進される。このことから、ステープルをスタッド部材の２つの層に貫入させる必要性は同等寸法の釘の場合よりも小さいものと思われる。
【００６５】
本発明を具体的な例を参照して説明してきたが、本発明は他にも多くの態様で実施できることを当業者はわかるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の第１の好ましい利用法にしたがって形成される第１実施態様である中実の充填壁部を示す破断斜視図である。
【図２】  図２は、第１実施態様であるフレームスタッドを含む、図１の壁部の一部を示す拡大断面図である。
【図３】  図３は、フレームスタッドに隣接する隣接するシート同士の突合せと取付けを示す図２と同様の断面図である。
【図４】  図４は、第１実施態様であるステープルを用いて合板を第２実施例である箱形「２」セクションフレームスタッドに固定することを示す、本発明の第２の好ましい利用法にしたがって形成される第１実施態様の乾燥壁の断面図である。
【図５】  図５は、本発明にしたがってシート部材をフレーム部材に接続するのに適した第２実施態様である拡開ステープルの拡大断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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