(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出窓付壁面パネル体の面内方向に配設されたパネル部と、パネル部から面外方向に跳ね出した出窓部とを備えた出窓付壁面パネル体であって、
パネル部は、枠組状に形成されたパネル骨組部と、腰壁パネル部とを備え、
出窓部は、パネル骨組部から片持ち構造で構成された出窓骨組部を備え、
パネル骨組部は、上下の取付部材によって上下階の横方向構造部材に複数個所固定され、
上下の取付部材のいずれかを、最初はピン接合部であるが、層間変形の変化に応じて水平方向へスライドするスライド接合部に変化することのできる可変性接合部とすることにより、地震時における壁面開口部の面内方向の上下の層間水平変位への追従能を有する、
ことを特徴とする出窓付壁面パネル体。
【請求項２】
請求項１に記載の出窓付壁面パネル体において、
出窓骨組部は、線状構造部材を組み合わせて形成された、平面骨組または立体骨組によって片持ち構造を構成している、
ことを特徴とする出窓付壁面パネル体。
【請求項３】
請求項１に記載の出窓付壁面パネル体において、
出窓骨組部は、出窓側部の面状部材によって片持ち構造を構成している、
ことを特徴とする出窓付壁面パネル体。
【請求項４】
請求項１に記載の出窓付壁面パネル体において、
出窓骨組部は、片持ち梁によって片持ち構造を構成している、
ことを特徴とする出窓付壁面パネル体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、集合住宅、または一戸建ての住宅の外壁として利用される出窓を有する出窓付壁面パネル体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、集合住宅では、外壁面に配置されたラーメン骨組と、そのラーメン骨組内に組み込まれたサッシ部材である一般パネル体によって、外壁は形成される。
ラーメン骨組は、所定のスパン長で立設された複数の縦方向構造部材（例えば柱）と、所定の階高で架設された横方向構造部材（例えば梁）とによって構成されている。
また、縦方向構造部材、横方向構造部材を鉄筋コンクリート造（以下、「ＲＣ造」と記す。）、または鉄骨鉄筋コンクリート造（以下、「ＳＲＣ造」と記す。）のラーメン骨組とした場合、外壁をＲＣ造壁体とする場合が多い。
【０００３】
図１５は従来の１住戸分（１スパン、１階分）のバルコニー側の外壁面の正面図、図１６は図１５の出窓部分の縦断面図である。この壁面開口部Ｏは、所定の間隔で対向させて配設されている２本の縦方向構造部材Ｐと、上下階の横方向構造部材Ｃとによって区画される面で構成される。
【０００４】
壁面開口部Ｏ内には、複数（図１５では３個）のサッシ部材である一般パネル体１０が、スパン方向の左側から直列的に配置されていて（連窓配置）、一般パネル体１０と右端の縦方向構造部材Ｐの間に、出窓Ｗが介在的に配置されている。出窓Ｗは、横方向構造部材Ｃと一体的に構築された腰壁Ａの上辺と、上階の横方向構造部材Ｃの下辺との間の空間に取り付けられている。出窓Ｗと腰壁Ａは、１個の矩形状の壁体を形成している。
【０００５】
横方向構造部材Ｃ（梁）をＲＣ造で構築する場合、外壁である腰壁Ａは現場打ち、またはプレキャストコンクリート板（ＰＣ板）などのＲＣ造の非耐力壁として構築されることが多い。非耐力壁とは、長期鉛直荷重、地震力などの外力に対し、骨組構造体の耐力に構造設計上有効とされない壁を言い、室内と屋外を遮断する外壁面の機能上から構築されるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
出窓Ｗの下部にある腰壁Ａは、横方向構造部材Ｃと一体化して構築された骨組構造体（躯体）の一部を構成するものである。したがって、出窓Ｗと腰壁Ａを組み合わせた壁体は下記の問題点を有する。
【０００７】
（１）腰壁Ａは建築計画上の住戸内の間取りに制約を与える。
腰壁Ａは、出窓Ｗの構造、形状、配置及び住戸内の居室の間取りと密接な関係を有するので、各住戸プランの多様性に合わせて腰壁Ａの配置、形状を変えざるを得ない。腰壁Ａには、建築計画上の住戸計画から多様性、融通性が要請される。
更に、居住者のライフサイクルの変化に対応して自由に間取りを変更できないかとの要請もある。
しかし、腰壁Ａを現場打ちのＲＣ造、またはＰＣ板とする場合、その構造上から腰壁Ａを取り替えて、自由に間取りを変更することは難しい。
【０００８】
（２）出窓Ｗは、地震時における壁面開口部Ｏの上下の層間水平変位に追従する機能を充分に発揮し得ない。
出窓Ｗと腰壁Ａを組み合わせた壁体は、地震時における骨組構造体の上下階の層間水平変位（壁の面内方向）に追従することができる構造でなければならない。
【０００９】
ラーメン骨組は、地震には大きな層間水平変位が生じる。しかも、出窓Ｗは、下方の腰壁Ａ、上方の梁と一体化した接合を取らざるを得ない（図１６参照）。出窓Ｗは、地震時に腰壁Ａと一体化した骨組構造体と略同一の水平変形を生じ、窓ガラスなどの破損を生じ易い。
腰壁Ａは、接続している一般パネル体１０にも損傷を与え、ドアー、窓の開閉に支障を来たし、防災避難上の難点となることもあり得る。腰壁Ａは縦方向構造部材Ｐと一体化して構築された場合、縦方向構造部材Ｐの水平変形を拘束して、コンクリートのせん断破壊を生じさせ易い。
【００１０】
（３）腰壁Ａ、出窓Ｗの施工性、経済性が悪い。
腰壁Ａは、壁厚が薄い複雑な形状を成し、縦方向構造部材Ｐ、横方向構造部材Ｃと一体化して構築されるので、型枠の製作、コンクリートの打設（躯対工事）の施工性、経済性が悪くなる。
出窓Ｗは、その形状の複雑性から施工現場にてサッシ枠、窓ガラスを組み立てて腰壁Ａに取り付けられる。その作業能率は熟練したサッシ職人でも極端に悪い。
したがって、腰壁Ａ、出窓Ｗの施工は手間がかかり、工期の長期化や低品質化に繋がる虞がある。
【００１１】
この発明は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、骨組構造体（躯体）と一体化した非耐力壁によって腰壁を構築することなく、出窓を有する壁体を形成するので、住宅の自由な間取りの変更に対応することができる建築計画上の融通性に優れ、地震時の層間水平変位追従性能、施工性、経済性に優れた出窓を有する出窓付壁面パネル体を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明の出窓付壁面パネル体は、出窓付壁面パネル体の面内方向に配設されたパネル部と、パネル部から面外方向に跳ね出した出窓部とを備えている。そして、パネル部は、枠組状に形成されたパネル骨組部と、腰壁パネル部とを備え、出窓部は、パネル骨組部から片持ち構造で構成された出窓骨組部を備え、パネル骨組部は、上下の取付部材によって上下階の横方向構造部材に複数個所固定される。
そして、上下の取付部材のいずれかを、最初はピン接合部であるが、層間変形の変化に応じて水平方向へスライドするスライド接合部に変化することのできる可変性接合部とすることにより、地震時における壁面開口部の面内方向の上下の層間水平変位への追従能を有する（請求項１）。
【００１５】
出窓骨組部は、線状構造部材を組み合わせて形成された、平面骨組または立体骨組によって片持ち構造を構成している（請求項２）。
【００１６】
出窓骨組部は、出窓側部の面状部材によって片持ち構造を構成している（請求項３）。
【００１７】
出窓骨組部は、片持ち梁によって片持ち構造を構成している（請求項４）。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を、複数階を有する集合住宅のバルコニー側の外壁に適用するものについて説明する。
【００２２】
通常、集合住宅の基準階の平面形式は片廊下方式が用いられ、１つの共用廊下に接して複数の住戸を配置し、各住戸を戸境壁で区画し、さらに各住戸にバルコニーを付設する。
この平面形式の骨組構造体は、桁行方向の住戸と共用廊下またはバルコニーとの境界面に２つのラーメン骨組が対向して配置されている。
ラーメン骨組は、所定のスパン長で立設された複数の縦方向構造部材（柱）と、所定の階高で架設された横方向構造部材（梁）とによって構成されている。
【００２３】
縦方向構造部材とは、壁面開口部の左右端で、縦方向を接続している構造部材を言い、柱、壁（耐力壁）などの構造部材の他に、柱と一体化された非耐力壁（袖壁）、スパン中間部で梁に立設されている非耐力壁（小壁）などをも含むものである。
次に、横方向構造部材とは、壁面開口部の上下端で、横方向を接続している構造部材を言い、梁、床スラブの構造部材の他に、梁と一体化された非耐力壁（腰壁、たれ壁）をも含むものである。
すなわち、壁面開口部の周囲に設けられている構造部材のうち、壁面開口部と縦方向に接続面を有するものを縦方向構造部材、横方向に接続面を有するものを横方向構造部材と呼称するもので、縦方向構造部材と横方向構造部材とは必ずしも独立した構造部材である必要はなく、縦方向構造部材と横方向構造部材とが一体化されたものでもよい。骨組構造体の耐力に有効な耐力構造部材である必要もない。
【００２４】
図１は１住戸分（１スパン、１階分）のバルコニー側の外壁の正面図である。壁面開口部Ｏは、所定の間隔で対向させて配設されている２本の縦方向構造部材Ｐと、上下階の横方向構造部材Ｃとによって区画される面で構成される。図１に示すように、壁面開口部Ｏは、横長矩形の正面形状（横方向の幅はＯｓ、縦方向の高さはＯｈ）である。
ここで、縦方向構造部材Ｐは柱で、横方向構造部材Ｃは梁であって、壁面開口部Ｏは、柱、梁によって囲まれた１スパンで、１階分に相当する開口面を構成する。
【００２５】
壁面開口部Ｏ内には、図１の左側から、複数（図１では３個）の一般パネル体１０、出窓付壁面パネル体１が直列的に配置されている（連窓配置）。
出窓付壁面パネル体１は、一般パネル体１０と右側の縦方向構造部材Ｐの間に配置されている。出窓付壁面パネル体１と一般パネル体１０の高さは、ほぼ壁面開口部Ｏの高さ（Ｏｈ）と同一である。したがって、壁面開口部Ｏには、横方向構造部材Ｃと一体的に構築されたＲＣ造の腰壁（非耐力壁）は設けられていない。
一般パネル体１０と出窓付壁面パネル体１を組み合わせて、全体で１個の壁面構造体を形成する。壁面構造体は、壁面開口部Ｏの正面形状に合わせて形成した１つの壁ユニットとして構成される。
【００２６】
次に、一般パネル体１０は、壁面を構成する部材であればよく、サッシ部材の他に、中空パネル部材、パネル部材、ＰＣ部材、その他のものでもよいが、少なくともサッシ部材を備えているものが望ましい。
そして、サッシ部材とは、金属製のサッシ窓枠、このサッシ窓枠内のガラス（金属製、木造のパネルでもよい。）を備えたパネル状の部材であり、サッシ外枠に囲まれた開口部に挿入されものであり、可動サッシ（ドアー、窓）、固定サッシ（はめ殺し窓）のいずれでもよい。
【００２７】
（実施形態１）
図２〜図１０に基づいて実施形態１を説明する。
出窓付壁面パネル体１は、出窓付壁面パネル体１の面内方向に配設されたパネル部２と、パネル部２から面外方向に跳ね出した出窓部３から成る（図２、図３参照）。
ここで、面内方向（スパン方向）とは、壁面開口部Ｏを構成する壁面内の鉛直面で、面外方向とは、面内方向に直交する鉛直面を言う。
【００２８】
パネル部２は、枠組状に形成されたパネル骨組部４と、腰壁パネル部２１を備えている（図３、図４参照）。
パネル部２は、矩形状の正面形状を成す面部材（パネル）で、高さ（図４のＰｈ）は、ほぼ壁面開口部Ｏの高さ（図１、図４のＯｈ）と略同一である。パネル部２の横幅（図４のＰｗ）は任意に設定することができる。
パネル部２は、腰壁パネル部２１の上部に、出窓部３と連通するパネル開口部２２を積層的に配置した形状を成す。腰壁パネル部２１とパネル開口部２２は、横幅が略同一な矩形の正面形状をなす。
【００２９】
パネル骨組部４は、相対向する縦枠４１Ｒ，４１Ｌと、この縦枠４１Ｒ，４１Ｌ間の上辺および下辺に横架された上枠４２、下枠４３とで形成されている（図３、図４参照）。
パネル骨組部４は、矩形の正面形状を成すパネル部２の外周部に沿って、枠状の骨組（枠組）に形成されている。腰壁パネル部２１の上辺には、中枠４４が縦枠４１Ｒ，４１Ｌ間に横架されていて、パネル骨組部４の、正面形は、「日の字」状を成す。中枠４４は、腰壁パネル部２１、出窓部３を取り付けるために設けられるが、パネル骨組部４の力学的骨組という観点からは任意的要素である。
パネル骨組部４は平面（二次元）骨組を構成する。骨組とは、線状構造部材を組み合わせて構成された架構（フレーム）を言う。
縦枠４１Ｒ，４１Ｌ、上枠４２、下枠４３、中枠４４は、任意断面形の線状構造部材で、材質は、骨組として所要の強度、剛性を有する、アルミニウム、鉄などの金属製で構成するのが一般的である。
【００３０】
腰壁パネル部２１は、従来技術でＲＣ造の非耐力壁として構築されていたものを、面部材（パネル）として形成して、パネル部２に組み込んだものである（図２〜図４参照）。
腰壁パネル部２１は、矩形状の正面形状を成し、その外周部は、パネル骨組部４の、縦枠４１Ｒ，４１Ｌ、下枠４３、中枠４４に接合されている。
腰壁パネル部２１は、壁面開口部Ｏ内で壁面を構成するように配置されていて、面内方向には、所定の壁厚を有する直線状の水平断面形を成している。
図６に示すように、腰壁パネル部２１は、中空パネル部材として構成されているが、その壁厚は、任意に設定することができる。腰壁パネル部２１の中空部（内部の空隙）内に、給排水、電気、空調機などの設備装置の配管、配線類などを組み込んでも良い。
腰壁パネル部２１は、中空パネル部材の他に、サッシ部材、平板パネル部材にしてもよい。腰壁パネル部２１に、掃き出し窓、扉、収納部などを設けることもできる。
【００３１】
出窓部３は、パネル部２から屋外方向に跳ね出した凸部空間で、室内側はパネル部２のパネル開口部２２と連通する（図３〜図６参照）。
出窓部３の外面は、出窓前部３４、出窓側部３１Ｒ，３１Ｌ、出窓底部３２、出窓頂部３３を形成する（図２参照）。
出窓前部３４の正面形状は、矩形（図５で、横幅はＰｗ、高さはＷｈ）を成す。出窓側部３１Ｒ，３１Ｌは、左右辺は鉛直方向に直線状、下辺は水平方向に直線状であるが、上辺は屋外方向に向かって斜め下方に傾斜している縦置き台形の外観を成す。出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの上辺に傾斜面を設けたのは、雨仕舞のためである。
出窓前部３４、出窓側部３１Ｒ，３１Ｌ、出窓頂部３３には、窓ガラスが組み込まれている。
出窓底部３２は、室内側から物を置くことができる底板が取り付けられている。
出窓頂部３３には換気ダクトなどの設備配管類を貫通するように設けることができる（図示省略）。
【００３２】
出窓部３は、パネル骨組部４から片持ち構造で形成された出窓骨組部５を備えている（図３、図７参照）。
出窓骨組部５は、出窓部３の凸部空間を形成すると共に、出窓部３の自重（鉛直力）をパネル骨組部４の縦枠４１Ｒ，４１Ｌに伝達することができる片持ち構造で構成されている。片持ち構造とは、一端が固定支持され、他端が自由な構造部材（一種の梁状部材）の構造を言う。
出窓骨組部５は片持ち構造に構成されているので、出窓部３の自重を支持するために上下の横方向構造部材Ｃと直接に接合する必要が無い。
【００３３】
出窓骨組部５は、出窓側部３１Ｒ，３１Ｌと出窓前部３４の骨組によって構成される。
出窓側部３１Ｒ，３１Ｌは、その外周部に沿って、屋外側の側辺の縦桟５１Ｒ，５１Ｌ、上辺の側部上桟５５Ｒ，５５Ｌ、下辺の側部下桟５４Ｒ，５４Ｌから成る、略「逆コの字状」の平面骨組を形成している（図３、図７参照）。側部上桟５５Ｒ，５５Ｌ、側部下桟５４Ｒ，５４Ｌの室内側端部はパネル骨組部４の縦枠４１Ｒ，４１Ｌと接合されている。
２つの出窓側部３１Ｒ，３１Ｌは、出窓部３の横幅（図５のＰｗ）の距離を置いて配置され、パネル骨組部４の縦枠４１Ｒ，４１Ｌから面外方向に跳ね出した片持ち構造に構成する。出窓側部３１Ｒ，３１Ｌは、その室内側端部はパネル骨組部４の縦枠４１Ｒ，４１Ｌに固定支持され、屋外側の先端は自由な片持ち構造となる。
【００３４】
側部上桟５５Ｒ，５５Ｌ及び側部下桟５４Ｒ，５４Ｌの室内側端部と縦枠４１Ｒ，４１Ｌとの接合をピン接合とすると、側部上桟５５Ｒ，５５Ｌ、側部下桟５４Ｒ，５４Ｌ、縦桟５１Ｒ，５１Ｌによって略「逆コの字状」の平面骨組に構成された出窓側部３１Ｒ，３１Ｌ全体によって片持ち構造を構成する。
側部上桟５５Ｒ，５５Ｌ及び側部下桟５４Ｒ，５４Ｌと縦枠４１Ｒ，４１Ｌとの接合を剛接合とすると、側部上桟５５Ｒ，５５Ｌまたは側部下桟５４Ｒ，５４Ｌのみによって片持ち構造を構成する。
出窓骨組部５は、枠組としての全体的構成（立体骨組）のみならず、一部の構造部材（桟）によって片持ち構造を構成することができる。
【００３５】
出窓前部３４では、矩形状の正面形を成す出窓前部３４の外周部に沿って、上辺に前部上桟５３を、下辺に前部下桟５２を配置することによって、平面骨組を形成している（図３、図５参照）。
出窓骨組部５は、出窓前部３４の骨組と出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの骨組が一体化して、凸部空間を形成する立体（三次元）骨組を構成する。
【００３６】
出窓骨組部５を構成する、縦桟５１Ｒ，５１Ｌ、前部下桟５２、前部上桟５３、側部下桟５４Ｒ，５４Ｌ、側部上桟５５Ｒ，５５Ｌは、任意断面形、線状構造部材で良い。材軸線は、直線状、曲線状など自由に設定できる。その材質は、枠体として所要の強度、剛性を有する、アルミニウム、鉄などの金属製板で構成するのが一般的であるが、合成樹脂などで構成してもよい。
【００３７】
図７に基づいて、出窓部３の自重（鉛直力）をパネル骨組部４の縦枠４１Ｒ，４１Ｌに伝達する力学的機構を説明する。
出窓骨組部５は、出窓前部３４の骨組と出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの骨組が一体化して、凸部空間を形成する立体的骨組を構成する。出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの出窓骨組部５は、略「逆コの字状」の平面骨組を形成し、片持ち構造を構成する。
【００３８】
図７に示すように、出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの屋外側先端に作用する、鉛直力（図７のＶ）によって、出窓側部３１Ｒ，３１Ｌと縦枠４１Ｒ，４１Ｌとの接合部には水平力（図７のＶｈ）が作用する。この水平力はパネル骨組部４の縦枠４１Ｒ，４１Ｌには部材中間荷重として働くので、縦枠４１Ｒ，４１Ｌには、面外方向の曲げモーメント（図７のＭｙ）が生じる。鉛直力（図７のＶ）は、出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの出窓骨組部５、縦枠４１Ｒ，４１Ｌを介して、縦枠４１Ｒ，４１Ｌの上下端の取付部材６に水平反力（図７のＲｈ）として作用する。上下端の水平反力（図７のＲｈ）の作用方向は逆方向である。出窓部３の鉛直力（図７のＶ）は、最終的には、取付部材６を介して横方向構造部材Ｃに、鉛直反力（図７のＲｖ）と、水平反力（図７のＲｈ）に置換される。
【００３９】
図８に基づいて、パネル骨組部４と横方向構造部材Ｃの接合を説明する。パネル骨組部４は、上枠４２、下枠４３の位置で複数（図４では、２個づつ）の取付部材６によって横方向構造部材Ｃに接合されている。
【００４０】
図８（ａ），（ｂ）は出窓付壁面パネル体１の上側の取付状態およびスライド状態を示す説明図である。
図８において、７は鉄筋、６は鉄筋７によって横方向構造部材Ｃに取り付けられている取付部材を示す。この取付部材６には、室外側下端に横方向構造部材Ｃの方向へ溝６ａが設けられ、室内側中央部に上側へ開放した溝６ｂが横方向構造部材Ｃの方向へ設けられている。
そして、上枠４２の上端部分は、上側へ開放する形状で、室外側上端に溝６ａと相対的に移動可能に係合する係合突条４２ａが横方向構造部材Ｃの方向に室内側へ向けて設けられ、室内側上端に溝６ｂと相対的に移動可能に係合する係合突条４２ｂが横方向構造部材Ｃの方向に室外側へ向けて設けられている。
【００４１】
取付部材６と上枠４２との間の面内方向の接合は、係止片の摩擦力、図示を省略したモルタルによって、取付部材６に発生する水平力が小さい段階で外れず、ピン接合部６Ｐを形成する。
しかし、上記した水平力が大きくなると、両者は滑動し、スライド接合部６Ｓに変化する。
両者が相対的に移動できるスライド手段は、上枠４２の係合突条４２ａ，４２ｂと、取付部材６の溝６ａ，６ｂとに限定されるものでなく、両者が相対的に移動できる構成であれば、他の構成であってもよい。
なお、説明を省略するが、出窓付壁面パネル体１の下辺にも同様な取付部材６が設けられている。
【００４２】
図９、図１０に基づいて地震時における出窓付壁面パネル体１の面内方向の上下階の層間水平変位に追従する機能を構造力学的モデルで説明する。
出窓付壁面パネル体１の面内方向での変形は、鉛直変形、水平変形、回転変形の３種類に分類される。
ここで、水平変形および鉛直変形が拘束され、回転変形が自由な接合部をピン接合部６Ｐ、水平変形および回転変形が自由で鉛直変形が拘束された接合部をスライド接合部（ローラー接合部）６Ｓと言う。
このピン接合部６Ｐ、スライド接合部６Ｓは、力、変形という構造力学的モデルの概念であり、接合部の具体的な構造を捨象したものである。
そして、出窓付壁面パネル体１は正面視矩形であるので、横方向が水平方向、縦方向が鉛直方向と同意義である。
【００４３】
出窓付壁面パネル体１と横方向構造部材Ｃとの接合部について説明する。
出窓付壁面パネル体１は取付部材６によって上下階の横方向構造部材Ｃ（梁）に複数個所、例えば上下辺でそれぞれ２個所ずつで固定されている。接合個所および数は任意に選定することができる。
【００４４】
出窓付壁面パネル体１の上辺に、最初はピン接合部６Ｐであるが層間変形の変化に応じてスライド接合部６Ｓに変化することができる、２個の可変性接合部を配置する。
下辺では全ステップに亘ってピン接合部６Ｐである２個の不変性接合部を配置する。
この可変性接合部、不変性接合部は構造力学的なモデルでの分類であり、取付部材６を機能からみたものである。なお、上辺を不変性接合部、下辺を可変性接合部としてもよい。
【００４５】
出窓付壁面パネル体１と縦方向構造部材Ｐ、一般パネル体１０との接合部について説明する。
なお、出窓付壁面パネル体１と縦方向構造部材Ｐ（柱）との間、出窓付壁面パネル体１と一般パネル体１０との間では、縦方向に構造力学的な接合部が設けられていない。
出窓付壁面パネル体１と一般パネル体１０、または出窓付壁面パネル体１と縦方向構造部材Ｐ相互間では、縦方向で自由に変形することができるので、出窓付壁面パネル体１、一般パネル体１０は個別にせん断変形、回転変形をすることができる。
【００４６】
出窓付壁面パネル体１の層間水平変位追従機能は、下記の２つの水平変形能力で構成される。
第１水平変形能力は、パネル部２に生じる弾性水平変形による水平変形能力である。
第２水平変形能力は、パネル部２の両側端で縦方向に設けられたパネル間クリアランス８による壁面内水平変形能力である。
【００４７】
第１水平変形能力について説明する。
図９は層間水平変位が少ない第１水平変形能力における出窓付壁面パネル体１の変形状態を示し、出窓付壁面パネル体１の上下辺に複数のピン接合部６Ｐが形成されている。
パネル骨組部４の水平剛性は低く、しかも、パネル部２は、腰壁パネル部２１の上部にパネル開口部２２を積層的に配置した形状を成しているので、パネル部２の全体の弾性水平剛性は低い。パネル骨組部４の上枠４２、下枠４３が横方向構造部材Ｃ（骨組構造体）に固定されているので、パネル部２は、パネル開口部２２の正面形状が矩形から平行四辺形になるせん断変形を起こす。腰壁パネル部２１のせん断変形量はパネル開口部２２の水平変形量より小さくなるので、パネル部２は、腰壁パネル部２１とパネル開口部２２の境界面で屈曲した平行四辺形に変形する。
第１水平変形能力は、パネル部２の弾性水平変形によって、上下階の層間水平変位に追従することができる能力である。
【００４８】
第２水平変形能力について説明する。
図１０は第２水平変形能力における出窓付壁面パネル体１の変形状態を示す。
第１水平変形能力を越えて層間水平変位が漸増すると、上辺のピン接合部６Ｐに生じている水平力が大きくなる。取付部材６を介して横方向構造部材Ｃとパネル骨組部４の上枠４２との間が、図８（ｂ）に示すように滑動する。上辺のピン接合部６Ｐがスライド接合部６Ｓに変化するので、出窓付壁面パネル体１にはそれ以上の水平力が伝達されず、水平変形も増加することがない。出窓付壁面パネル体１は、両端のパネル間クリアランス８が閉塞するまで滑動する。
第２水平変形能力は、出窓付壁面パネル体１と縦方向構造部材Ｐ、または出窓付壁面パネル体１と一般パネル体１０との接合部で、縦方向に設けたパネル間クリアランス８により、面内方向の上下階の層間水平変位に追従する能力であり、上辺のスライド接合部６Ｓによる機構である。
【００４９】
この発明の第１実施形態によれば、出窓付壁面パネル体１の面内方向水平変形能力は第１水平変形能力、第２水平変形能力を総計したものであり、優れた面内方向の水平変形能力を有するものとなる。
【００５０】
なお、第１水平変形能力、第２水平変形能力を必ずしも全て備える必要はなく、設計上必要とされる層間変形角（＝層間変形／階高）に応じて２つの水平変形能力から適宜、選択して組み合わせることができる。
また、必ずしも第１水平変形能力の後に第２水平変形能力のステップに移行する機構とする必要はなく、第１水平変形能力と第２水平変形能力とが混在して同時に存在する機構として捉えてもよい。
【００５１】
面内方向の水平変形能力を層間変形角で表現すると、通常の設計では、層間変形角が１／３００までサッシ部材としての性能低下がないこと、１／１５０までサッシ部材が破損しないことが要求されることがある。
取付部材６にスライド接合部機能を付加した簡単な構成にも拘わらず、例えば性能低下の限界を１／１００、破損限界を１／５０にすることが容易に可能であり、面内方向水平変形能力を飛躍的に向上させることができる。
【００５２】
一般パネル体１０の層間水平変位追従機能については、出窓付壁面パネル体１と同様である。
一般パネル体１０の層間水平変位追従機能は、下記の２つの水平変形能力で構成される。
第１水平変形能力は、一般パネル体１０が有する弾性変形による壁面内水平変形能力である。一般パネル体１０であるサッシ部材は、サッシ外枠とサッシ部材との間、サッシ窓枠とガラスとの間に設計上必要とされる所定の隙間によって、弾性変形を生じる。
第２水平変形能力は、一般パネル体１０の両側端に縦方向へ設けられたパネル間クリアランス８による壁面内水平変形能力である。
【００５３】
（構造的特徴）
さらに、上記実施形態１の構造的特徴について説明する。
（１）出窓付壁面パネル体１は、パネル部２と出窓部３を組み合わせて構成される（図１〜図６参照）。
（２）パネル部２は、従来技術でＲＣ造の非耐力壁として配置されていたものを面部材（パネル）として形成した腰壁パネル部２１を組み込んでいる。
【００５４】
（３）出窓部３の出窓骨組部５は、出窓部３の自重（鉛直力）をパネル骨組部４に伝達することができる片持ち構造で構成されている（図３、図７参照）。
出窓部３は、自重を支持するために上下の横方向構造部材Ｃと直接には接合されていない。上下階の横方向構造部材Ｃの水平変形、鉛直変形は、パネル部２を介して出窓部３に伝達するだけである。
出窓部３の出窓底部３２下方に、下部開放空間Ｓｄ（図６参照）を形成する。出窓部３の自重を支持する構造部材が横方向構造部材Ｃから設けられていないので、下部開放空間Ｓｄは障害物の無い空間を形成する。
下部開放空間Ｓｄに家事用シンク、収納庫などを出窓部３から吊り下げることができる。家事用シンク、収納庫などの自重も、出窓骨組部５の片持ち構造で支持される。
（４）出窓付壁面パネル体１は、パネル部２の上下辺の取付部材６によって、上下階の横方向構造部材Ｃと接合されている（図４参照）。
【００５５】
（５）出窓付壁面パネル体１は、面内方向、面外方向共、地震時の層間水平変位に追従する機能は一般パネル体１０と同一である（図９、図１０参照）。
出窓付壁面パネル体１の出窓骨組部５は片持ち構造に構成されているので、出窓部３の自重を支持するために上下の横方向構造部材Ｃと接合されていない。出窓付壁面パネル体１の面内方向は、パネル部２のみが上下の横方向構造部材Ｃと接合されている。
したがって、図１に示す、出窓付壁面パネル体１と一般パネル体１０とを組み合わせて形成した壁面構造体において、出窓を有する出窓付壁面パネル体１は、面内方向、面外方向の層間水平変位に追従する機能は、出窓が無い一般パネル体１０と同一になる特徴を有する。
【００５６】
実施形態１の構造的特徴がもたらす効果について説明する。
（１）出窓付壁面パネル体１はパネル部２と出窓部３を組み合わせて構成されるので、出窓部３の外観、構造、出窓骨組部５の骨組を自由に選択することができる。パネル部２は、出窓部３の無い一般パネル体１０と類似の構造とすることができる。パネル部２と出窓部３を工場で一体的に製作することができる。パネル部２と出窓部３を別個に工場で製作して施工現場で組み合わせても良い。
【００５７】
（２）パネル部２は腰壁パネル部２１を組み込んでいるので、従来技術で出窓を設置するために構築されたＲＣ造非耐力壁である腰壁は不要である。
従来技術の種々の問題点を解消することができる。
第一に、建築計画上の住戸内の間取りの自由性、融通性が高まる。
各住戸の平面プランの多様性、居住者のライフサイクルの変化に対応して自由に間取りを変更することができる。
第二に、地震時における上下階の層間水平変位に追従する機能を充分に発揮する。
第三に、施工現場で簡単に取り付けられる。
熟練したサッシ職人でなくても、施工現場で簡単に取り付けられるので作業能率は向上する。工期短縮、高品質化が図られる。
【００５８】
（３）出窓付壁面パネル体１と一般パネル体１０とを組み合わせて、壁面開口部Ｏを塞ぐ壁面構造体を形成することができる（図１参照）。
壁面構造体は、柱、梁によって囲まれた１スパン１階分に相当する、大きな壁面開口部Ｏの正面形状に合わせた壁体を構成することができる。
【００５９】
（実施形態２）
図１１、図１２は実施形態２を示す。実施形態１と異なるのは、パネル部２のパネル開口部２２の上にたれ壁パネル部２３を配置したこと、出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの全面に板体を取り付けて出窓骨組部５を構成したことである。
【００６０】
出窓部３の高さを小さくすることによって、パネル部２は、腰壁パネル部２１、パネル開口部２２、たれ壁パネル部２３が積層的に配置された矩形状の正面形を成す。たれ壁パネル部２３は、腰壁パネル部２１と同様に、たとえば、中空パネル部材の他に、窓ガラス部材、平板パネル部材などにすることができる。換気ダクトなどの設備配管類をたれ壁パネル部２３を貫通するように設けることができる。
出窓側部３１Ｒ，３１Ｌの板体は、薄い金属製の板体が望ましいが、繊維補強コンクリート板、木造、ガラス、合成樹脂などの板体を使用しても良い。
出窓側部３１Ｒ，３１Ｌは面状（パネル状）の片持ち構造になるので、線状の部材を組み合わせた、略「逆コの字状」の骨組に比べて、剛性、耐力が大きくなる利点を有する。出窓骨組部５は、その全体的構成のみならず、一部の構造部材によって片持ち構造を構成することができるので、出窓部３の外観を自由に変化させられる。
【００６１】
（実施形態３）
図１３、図１４は実施形態３を示す。実施形態１と異なるのは、パネル部２に、たれ壁パネル部２３（パネル開口部２２の上）、袖壁パネル部２４（パネル開口部２２の両側）を設けたこと、出窓底部３２の下に片持ち梁５６を設けたことである。
【００６２】
たれ壁パネル部２３、袖壁パネル部２４を設けることによって、出窓部３の正面形状を小さくし、室内から見た出窓部３の美観を変化させたり、パネル部２に設備配管類、収納スペース、凹凸部などを設けることができる。
出窓骨組部５は、単一材の片持ち梁５６のみによって出窓部３の自重を支持する片持ち構造を構成する。出窓骨組部５を立体骨組、平面骨組で構成する場合に比べて、出窓部３の外観形状、材質を選定する自由性が拡大する。たとえば、出窓部３の凸部空間を窓ガラスのみで形成することができる。
【００６３】
上記した実施形態は、複数階を有する建築物を例にして説明したが、一戸建ての住宅にも適用できる。一戸建ての住宅の構造種別は、木造、鉄骨造、ＲＣ造などでも良い。
【００６４】
上記した実施形態はいずれもこの発明を集合住宅のバルコニー側の外壁に適用した例であるが、この発明はこれに限定されるものではなく、集合住宅のその他の外壁（例えば、共用廊下側の外壁）、居住空間内の内壁に適用し得る。
そして、集合住宅の基準階の平面形式は片廊下方式に限定されず、中廊下方式、中空コアー方式、雁行方式などであってもよい。
【００６５】
また、建物の用途も集合住宅に限定されず、事務所、ホテルなどの用途の建物の構造物にも幅広く適用でき、建物の階数も低層から高層に亘る広範囲に適用することができる。
この発明は、新築の建築物のみならず、既存の建築物の改修壁面構造体にも幅広く適用できる。
【００６６】
出窓付壁面パネル体の正面形状を矩形にした例で説明したが、これに限定されるものではなく、この発明は任意の正面形状、壁厚さの出窓付壁面パネル体に適用し得る。
また、出窓付壁面パネル体と一般パネル体を組み合わせた壁面構造体について説明したが、出窓付壁面パネル体のみで構成することができる。
【００６７】
出窓付壁面パネル体は、パネル部を壁面開口部の寸法に合わせて形成され、工場で予め製作された後で施工現場に搬入され、建築物の壁面開口部にそのまま取り付けられることが一般的である。
しかし、この発明はこれに限定されず、施工現場で部材を製作しながら壁面開口部に取り付けて出窓付壁面パネル体を形成してもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明によれば、下記の効果を有する。
（１）出窓付壁面パネル体はパネル部と出窓部を組み合わせて構成されるので、出窓部の外観、構造、出窓骨組部の骨組を自由に選択することができる。パネル部は、出窓部の無い一般パネル体と類似の構造とすることができる。工場でパネル部と出窓部を一体化して製作するのが一般的であるが、パネル部と出窓部を別個に製作して施工現場で組み合わせても良い。
【００６９】
（２）パネル部は腰壁パネル部を組み込んでいるので、ＲＣ造の非耐力壁である腰壁を構築する必要が無い。
従来技術の種々の問題点を解消することができる。
第一に、建築計画上の住戸内の間取りの自由性、融通性が高まる。
各住戸の平面プランの多様性、居住者のライフサイクルの変化に対応して自由に間取りを変更することができる。
第二に、地震時における上下階の層間水平変位に追従する機能を充分に発揮する。
第三に、施工現場で簡単に取り付けられる。
熟練したサッシ職人でなくても、施工現場で簡単に取り付けられるので作業能率は向上する。工期短縮、高品質化が図られる。
【００７０】
（３）出窓部の出窓骨組部は、出窓部の自重（鉛直力）をパネル骨組部に伝達することができる片持ち構造で構成されているので、出窓部の自重を支持する構造部材が横方向構造部材から設けられていない。
出窓付壁面パネル体の面内方向は、パネル部のみが上下の横方向構造部材と接合されている。したがって、出窓付壁面パネル体は、面内方向、面外方向共、地震時の層間水平変位に追従する機能は一般パネル体と同一とすることができる。
更に、出窓部の出窓底部の下方に、下部開放空間を形成するので、下部開放空間を利用して、家事用シンク、収納庫などを出窓部から吊り下げることができる。
【００７１】
（４）地震時に、出窓付壁面パネル体が破損、脱落せず、出窓部の窓ガラスも破損することがない。
出窓付壁面パネル体の地震時の層間水平変位に追従する機能は、面内方向、面外方向共、一般パネル体と同一になる。
【００７２】
（５）出窓付壁面パネル体の面内方向水平変形能力は第１水平変形能力、第２水平変形能力を総計したものであり、優れた面内方向の水平変形能力を有するものとなる。
なお、取付部材にスライド接合部機能を付加した簡単な構成にも拘わらず、面内方向水平変形能力を飛躍的に向上させることができる。
【００７３】
請求項２の発明によれば、線状構造部材を使用して出窓部の凸部空間に合わせて、出窓骨組部の枠組を自由に構成することができる。出窓骨組部は、枠組としての全体的構成（立体骨組）のみならず、出窓側部の平面骨組によって片持ち構造を構成することができる。骨組の構成の自由性が高い。
【００７４】
請求項３の発明によれば、出窓側部の全面に板体を取り付けて出窓骨組部を構成することができる。出窓側部の板体は、薄い金属製の板体が望ましいが、繊維補強コンクリート板、木造、ガラス、合成樹脂などの多種類の板体を使用しても良い。出窓部の外観特異性、使用する材料の質感などは、デザイン上の利点となる。
出窓側部は面状の片持ち構造になるので、線状の部材を組み合わせた、平面骨組に比べて、剛性、耐力が大きくなる利点を有する。
【００７８】
請求項４の発明によれば、出窓骨組部を単一材の片持ち梁のみによって片持ち構造を構成する。出窓骨組部を立体骨組、平面骨組で構成する場合に比べて、出窓部の外観形状、材質を選定する自由性が更に、拡大する。たとえば、出窓部の凸部空間を窓ガラスのみで形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施形態である出窓付壁面パネル体を配置した壁面構造体を示す正面図である。
【図２】図１に示した第１実施形態である出窓付壁面パネル体の外観斜視図である。
【図３】図２の、パネル骨組部、出窓骨組部の構成を示す分解斜視図である。
【図４】第１実施形態である出窓付壁面パネル体のパネル部を示す正面図である。
【図５】第１実施形態である出窓付壁面パネル体の出窓部を示す正面図である。
【図６】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】出窓部の自重（鉛直力）をパネル骨組部の縦枠に伝達する力学的機構を説明する縦断面図である。
【図８】（ａ），（ｂ）はパネル部上側の取付部材の取付状態およびスライド状態を示す説明図である。
【図９】地震時における出窓付壁面パネル体の上下階の層間水平変位に追従する機能（第１水平変形能力）を構造力学的に説明する説明図である。
【図１０】地震時における出窓付壁面パネル体の上下階の層間水平変位に追従する機能（第２水平変形能力）を構造力学的に説明する説明図である。
【図１１】この発明の第２実施形態である出窓付壁面パネル体を示す正面図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１３】この発明の第３実施形態である出窓付壁面パネル体を示す正面図である。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】従来技術の出窓を有する壁面構造体を示す正面図である。
【図１６】図１５のＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１              出窓付壁面パネル体
２              パネル部
２１            腰壁パネル部
２２            パネル開口部
２３            たれ壁パネル部
２４            袖壁パネル部
３              出窓部
３１Ｒ，３１Ｌ  出窓側部
３２            出窓底部
３３            出窓頂部
３４            出窓前部
４              パネル骨組部
４１Ｒ，４１Ｌ  縦枠
４２            上枠
４２ａ，４２ｂ  係合突条
４３            下枠
４４            中枠
５              出窓骨組部
５１Ｒ，５１Ｌ  縦桟
５２            前部下桟
５３            前部上桟
５４Ｒ，５４Ｌ  側部下桟
５５Ｒ，５５Ｌ  側部上桟
５６            片持ち梁
６              取付部材
６ａ，６ｂ      溝
６Ｐ            ピン接合部
６Ｓ            スライド接合部
７              鉄筋
８              パネル間クリアランス
１０            一般パネル体
Ｏ              壁面開口部
Ｐ              縦方向構造部材
Ｃ              横方向構造部材
Ａ              腰壁
【図１】
0003574043.tif 000002
【図２】
0003574043.tif 000003
【図３】
0003574043.tif 000004
【図４】
0003574043.tif 000005
【図５】
0003574043.tif 000006
【図６】
0003574043.tif 000007
【図７】
0003574043.tif 000008
【図８】
0003574043.tif 000009
【図９】
0003574043.tif 000010
【図１０】
0003574043.tif 000011
【図１１】
0003574043.tif 000012
【図１２】
0003574043.tif 000013
【図１３】
0003574043.tif 000014
【図１４】
0003574043.tif 000015
【図１５】
0003574043.tif 000016
【図１６】
0003574043.tif 000017