(57)【要約】【課題】押出成形セメント板に欠損部分が存在しても押出成形セメント板の高い耐力を維持することのできる押出成形セメント板の外装部材取付構造、及び押出成形セメント板を提供する。【解決手段】複数の中空部２１が一方向に並設されると共に、表面部分２２ｈに中空部２１に沿って略直線状に延びる溝部２５が形成された押出成形セメント板２２と、この押出成形セメント板２２の外表面２２ｇに設置された仕上げ材２３と、溝部２５内に欠損部分２２ａを形成して、仕上げ材２３を押出成形セメント板２２の外表面２２ｇに固定する取付手段２４とを備えた押出成形セメント板の外装部材取付構造２０である。仕上げ材２３を押出成形セメント板２２に取り付けるための欠損部分２２ａの位置を、溝部２５内の溝底２５ａにおける中空部２１に対応する範囲内とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空部が一方向に並設されると共に、表面部分に当該中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成された押出成形セメント板と、
この押出成形セメント板の表面に設置された外装部材と、
前記押出成形セメント板の表面部分に欠損部分を形成して、前記外装部材を前記表面に固定する取付手段と、を備え、
前記欠損部分が前記溝部内の溝底における前記中空部に対応する範囲内に形成されていることを特徴とする押出成形セメント板の外装部材取付構造。
【請求項２】
前記溝部に対応する前記押出成形セメント板の厚みは４０〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。
【請求項３】
前記押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をＷ１とし、当該溝部の幅をＷ２とした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。
Ｗ１＞Ｗ２
【請求項４】
前記押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をＡとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をＢとした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。
Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７
【請求項５】
前記外装部材は、前記押出成形セメント板の表面に設置された仕上げ材、又は前記押出成形セメント板の前記溝部内に設置された壁面装飾材或いは看板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。
【請求項６】
複数の中空部が一方向に並設されると共に、表裏を貫通する設備或いは配管を通すための貫通孔を有する押出成形セメント板において、
表面部分に前記中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成されており、前記貫通孔が当該溝部内に形成されていることを特徴とする押出成形セメント板。
【請求項７】
前記溝部に対応する当該押出成形セメント板の厚みは４０〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項６に記載の押出成形セメント板。
【請求項８】
当該押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をＷ１とし、当該溝部の幅をＷ２とした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項６又は７に記載の押出成形セメント板。
Ｗ１＞Ｗ２
【請求項９】
当該押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をＡとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をＢとした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載の押出成形セメント板。
Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７
【請求項１０】
前記溝部が当該押出成形セメント板の表側及び裏側のいずれにも形成されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載の押出成形セメント板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物の躯体に取り付けられた押出成形セメント板の表面に、外装部材或いは設備・配管などを取り付けるための取付構造、及び押出成形セメント板に関するものであり、特に押出成形セメント板の孔開けによる欠損部分への応力集中を要因とした強度低下を防ぐことのできる取付構造、及び押出成形セメント板に関する。
【背景技術】
【０００２】
押出成形セメント板は軽量かつ高い強度を有していることから、建物の外壁材として広く用いられている。押出成形セメント板を用いる外壁構造では、一般に建物の躯体に下地材となるアングルを固定し、押出成形セメント板の背面に留め付けられたＺクリップなどをアングルに係止させるようにして、押出成形セメント板を取り付けている。
【０００３】
押出成形セメント板の表面に、タイル、石材などの表面装飾材である仕上げ材を取り付けることや、押出成形セメント板に表裏を貫通する貫通孔を設けて、これを換気口や配管口とすることが行われている。押出成形セメント板の表面に仕上げ材を取り付ける場合、押出成形セメント板にボルト孔やネジ孔を開けなければならず、押出成形セメント板に、これらによる欠損部分が生じる。押出成形セメント板に換気口や配管口を設ける場合には、これらが押出成形セメント板の欠損部分となる。
【０００４】
例えば特許文献１では、押出成形セメント板の表面部分に凹部を形成し、この凹部の背部に補強金具を配設すると共に、凹部内においてアンカーボルトを介して補強金具をファスナーに固着し、このファスナーに設けたダボピンを仕上げ材の端面に設けられた孔に嵌め入れることで、仕上げ材を取り付けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−５１０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のように表面に仕上げ材を取り付けることや、換気口などを形成することによる欠損部分が存在する状態で、押出成形セメント板の外側に引張応力が作用して曲げ変形が生じると、欠損部分に応力が集中する。欠損部分に応力が集中すると、押出成形セメント板の曲げ耐力が、欠損部分が存在しない場合に比べて約３０％程度低くなり、本来有する曲げ耐力よりも小さい力で破壊が起こってしまうおそれがある。そのため許容応力度を本来の応力度よりも下げて設計することとなる。許容応力度を下げて設計することは、押出成形セメント板の支持スパンを小さくすることに繋がり、例えば階高の大きい建物に縦張りで施工する際、梁間で支持スパンが足りなくなるといった問題が生じていた。
【０００７】
そこで本発明は従来技術の問題点に鑑み、押出成形セメント板に欠損部分が存在しても押出成形セメント板の高い耐力を維持することのできる押出成形セメント板の外装部材取付構造、及び押出成形セメント板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の押出成形セメント板の外装部材取付構造は、複数の中空部が一方向に並設されると共に、表面部分に当該中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成された押出成形セメント板と、この押出成形セメント板の表面に設置された外装部材と、前記押出成形セメント板の表面部分に欠損部分を形成して、前記外装部材を前記表面に固定する取付手段と、を備え、前記欠損部分が前記溝部内の溝底における前記中空部に対応する範囲内に形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明の押出成形セメント板の外装部材取付構造によれば、押出成形セメント板の表面部分に中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成されて、外装部材を取り付けるため欠損部分が溝部内の溝底における中空部に対応する範囲内に形成されているため、欠損部分への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板の許容応力度を下げることなく設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板の施工の自由度を維持することができる。
【００１０】
前記溝部に対応する前記押出成形セメント板の厚みは４０〜１００ｍｍであることが好ましい。溝部に対応する押出成形セメント板の厚みを４０〜１００ｍｍとすれば、押出成形セメント板の高い強度を維持することができる。
【００１１】
前記押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をＷ１とし、当該溝部の幅をＷ２とした場合に、Ｗ１＞Ｗ２を満たすことが好ましい。押出成形セメント板の溝部を除いた幅が、溝部の幅を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。
【００１２】
前記押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をＡとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をＢとした場合に、Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７を満たすことが好ましい。この場合、欠損部分への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。
【００１３】
前記外装部材として、例えば前記押出成形セメント板の表面に設置された仕上げ材、又は前記押出成形セメント板の前記溝部内に設置された壁面装飾材或いは看板が挙げられる。
【００１４】
本発明の押出成形セメント板は、複数の中空部が一方向に並設されると共に、表裏を貫通する設備或いは配管を通すための貫通孔を有する押出成形セメント板において、表面部分に前記中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成されており、前記貫通孔が当該溝部内に形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の押出成形セメント板とすれば、押出成形セメント板の表面部分に中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成され、貫通孔が当該溝部内に形成されているため、貫通孔への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板の許容応力度を下げることなく設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板の施工の自由度を維持することができる。
【００１６】
前記押出成形セメント板において、前記溝部に対応する当該押出成形セメント板の厚みは４０〜１００ｍｍであることが好ましい。溝部に対応する押出成形セメント板の厚みを４０〜１００ｍｍとすれば、押出成形セメント板の高い強度を維持することができる。
【００１７】
押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をＷ１とし、当該溝部の幅をＷ２とした場合に、Ｗ１＞Ｗ２を満たすことが好ましい。押出成形セメント板の溝部を除いた幅が、溝部の幅を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。
【００１８】
前記押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をＡとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をＢとした場合に、Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７を満たすことが好ましい。この場合、貫通孔への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。
【００１９】
前記溝部を押出成形セメント板の表側及び裏側の双方に形成してもよい。この場合、押出成形セメント板の高い耐力を確実に維持することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、欠損部分、又は貫通孔への応力集中を要因とした強度低下が生じないため、許容応力度を下げることなく設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板の施工の自由度を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る押出成形セメント板を示す断面図である。
【図２】図１の押出成形セメント板の端面図、平面図及び側面図である。
【図３】図心からの距離と応力度との関係を説明するための説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る押出成形セメント板を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る押出成形セメント板を示す断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造を示す断面図と要部拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造を示す断面図及び正面図である。
【図８】従来の押出成形セメント板を示す断面図である。
【図９】図８の押出成形セメント板の端面図、平面図及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る押出成形セメント板１を示す断面図であり、図２は図１の押出成形セメント板１の端面図、平面図及び側面図である。押出成形セメント板１は、縦張り工法又は横張り工法で建物の躯体に取り付けられる外装材である。押出成形セメント板１は、水、セメント、骨材、繊維などを混練した混合物を押出成形機で押し出し、養生硬化後、所定寸法に切断して製作される。押出成形セメント板１には、断面矩形状の複数の中空部２が押出方向である長手方向に互いに平行して構成されている。これら複数の中空部２が構成されていることで、押出成形セメント板１の表面側基材１ａと背面側基材１ｂを繋ぐ複数の隔壁３が形成されている。以下の説明において、図中における押出成形セメント板１の上側を建物に取り付けた状態の外側とし、下側を取り付けた状態の内側とする。
【００２３】
押出成形セメント板１を用いる外壁構造では、一般に建物の躯体に下地材となるアングルを固定し、押出成形セメント板１の背面に留め付けられたＺクリップなどをアングルに係止させるようにして、押出成形セメント板１を取り付けている。
【００２４】
本実施形態の押出成形セメント板１には、幅方向中央部に表裏を貫通する平面視円形状の貫通孔４が形成されている。この貫通孔４は、表裏を貫通する設備或いは配管を通すための換気口や配管口となるものであり、直径ＤはＷｍ＞Ｄとなるように形成されている。本実施形態の貫通孔４は平面視円形状であるが、他の形状であってもよい。押出成形セメント板１の外側の表面部分１ｈには、中空部２に沿って略直線状に延びる１つの溝部５が形成されている。この溝部５は、図１のように溝底５ａに向かって内側に傾斜する左右の両側端５ｂ、５ｂを有しており、断面視逆台形状に形成されている。本実施形態では溝部５の数を１つとしているが、複数の溝部を押出成形セメント板１の表面部分１ｈに形成してもよい。
【００２５】
図１及び図２のように貫通孔４は溝部５内の幅方向略央部に形成されている。貫通孔４は溝部５内に収まっており、従って貫通孔４の直径Ｄは溝部５の溝底幅Ｗｍよりも小さい。本実施形態が適用される押出成形セメント板１の厚みＳ１は５０〜１２０ｍｍ程度であり、溝部５に対応する押出成形セメント板１の厚みＳ２は４０〜１００ｍｍである。
【００２６】
押出成形セメント板１に外力による曲げ変形が生じた場合、図心Ｎから遠い部分ほど応力度は大きくなる。ここで図心とは、押出成形セメント板１の厚み方向における図心位置のことをいう。従って本実施形態のように表面部分１ｈに溝部５を設けた押出成形セメント板１に、溝部５のある外側が引張応力となるように曲げ変形を与えた場合、押出成形セメント板１における溝底５ａでない表面部分１ｈａ（以下、これを外表面部分という）が最大応力度を生じる部分となる。溝底５ａは外表面部分１ｈａよりも小さい応力度を生じる部分となる。
【００２７】
そのため押出成形セメント板１における外表面部分１ｈａから破壊が始まることになり、押出成形セメント板１の強度は、外表面部分１ｈａの性状を基準に決定される。押出成形セメント板に強度低下の要因となり得る貫通孔を設ける場合であっても、貫通孔４を本実施形態のように溝部５内に存在させれば、押出成形セメント板１の外表面部分１ｈａに発生応力を負担させることができる。これにより貫通孔４への応力集中を要因とした強度低下を防ぐことができる。この効果は、押出成形セメント板の溝部を形成した面に、引張応力による曲げ変形が生じる場合において特に有効である。
【００２８】
上述のように押出成形セメント板１の外表面部分１ｈａが最大応力度を生じる部分となる。表面部分１ｈにおける溝部５の割合が増すと、貫通孔がない場合での断面係数値が小さくなってしまい、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性が低減する。そのため押出成形セメント板１の全幅Ｗのうち、溝部５を除いた外表面部分１ｈａの幅をＷ１とし、溝部５の幅をＷ２としたときに下記式を満たしている。
Ｗ１＞Ｗ２
なお溝部５を除いた外表面部分１ｈａの幅Ｗ１は、図１の通り溝部５によって複数に区分けされた部分の幅の合計である。複数の溝部が形成されている場合の幅Ｗ２は、全ての溝部の幅の合計である。本実施形態では図１のように、押出成形セメント板１の左右両端に斜めに傾斜している２つの傾斜部６が存在している。全ての溝部の幅Ｗ２の合計には、このような押出成形セメント板１の外表面１ｇから内方へ窪む全ての部分の幅が含まれる。
【００２９】
押出成形セメント板１の外表面部分１ｈａと溝底５ａとの応力度の差異は、図３の説明図を参照して、押出成形セメント板１の図心Ｎからの距離の比に対応していることを見出した。応力度の関係は、（図心Ｎから溝底までの距離）／（図心Ｎから外表面までの距離）＝（溝底に発生する曲げ応力度）／（外表面部分に発生する曲げ応力度）で表される。従って押出成形セメント板１の断面形状と、その寸法及び図心Ｎに基づいて、押出成形セメント板１の曲げ応力度を算出することができる。
【００３０】
押出成形セメント板１の図心Ｎから溝底５ａまでの距離をＡとし、図心Ｎから外表面１ｇまでの距離をＢとした場合に下記式を満たしている。
Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７
Ａ／Ｂ＝０．７程度が貫通孔４への応力集中を回避する境界点であり、Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７とすることで、貫通孔４への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。Ａ／Ｂが０．７以下であれば、溝部５内の応力は、最表面の７割以下となるため応力集中が発生しないが、Ａ／Ｂが０．７以上では応力集中を回避できない。しかし、０．４以下では溝部５の残りの厚みが薄くなり、巾方向の強度に影響が出る恐れがある。
【００３１】
従来の押出成形セメント板に貫通孔を形成すると、貫通孔への応力集中によって３０％程度の強度低下が生じるが、押出成形セメント板１の表面部分１ｈよりも応力が３０％以上小さくなる溝部５内に貫通孔４を形成することで、応力集中の影響による押出成形セメント板１の強度低下を防ぐことが可能となっている。
【００３２】
本実施形態の押出成形セメント板１とすれば、押出成形セメント板１の表面部分１ｈに、中空部２に沿って略直線状に延びる溝部５が形成されて、表裏を貫通する貫通孔４が溝部５内に形成されているため、貫通孔４への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板１の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持することができる。これにより押出成形セメント板１の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板１の施工の自由度を維持することができる。
【００３３】
溝部５に対応する押出成形セメント板１の厚みＳ２を４０〜１００ｍｍとしているため、押出成形セメント板１の高い強度を維持することができる。押出成形セメント板１の全幅Ｗのうち、溝部５を除いた外表面部分１ｈａの幅Ｗ１が、溝部の幅Ｗ２を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。
【００３４】
押出成形セメント板１の図心Ｎから溝底５ａまでの距離Ａと、図心Ｎから外表面１ｇまでの距離Ｂが、Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７を満たしているため、貫通孔４への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。
【００３５】
従来、押出成形セメント板の支持スパンを大きくするために、押出成形セメント板の厚みを増して対応していた。そのため断面が大きくなり、重量の増大による作業現場の負担増などによってコストアップを招いていた。本実施形態の押出成形セメント板１では、厚みを増やすことなく高い強度が維持されるため、重量が増大せず、コストアップを招くことがない。
【実施例】
【００３６】
本発明の実施例について説明する。本発明はこの実施例に限定されるものではない。図８及び図９に示す比較例としての従来の押出成形セメント板４０（貫通孔あり）と、実施例としての上記実施形態の押出成形セメント板１（貫通孔あり）の限界荷重を算出する。比較例の押出成形セメント板４０、実施例の押出成形セメント板１とも、厚みＳ１：８０ｍｍ、全幅Ｗ：５９０ｍｍ、長さＬ（支持スパン）２０００ｍｍ、貫通孔４、４１の直径Ｄ：１００ｍｍ、貫通孔４、４１の位置は支持間の中央としたものを用いた。
【００３７】
押出成形セメント板の支持スパンをＬ、押出成形セメント板の強度をσ、有効断面部分の断面係数をＺとし、押出成形セメント板の支持スパンＬの中央に荷重Ｋが作用したとき、曲げ応力の計算式より限界荷重Ｐは下記式で表される。
Ｐ×Ｌ／（４×Ｚ）≦σ×０．７
（０．７は断面欠損による応力集中の影響を考慮した低減率）
Ｐ≦（σ×０．７×４×Ｚ）／Ｌ
【００３８】
（比較例）
比較例の限界荷重Ｐ１を算出する。貫通孔形成前の断面積、有効断面部分の断面係数Ｚ、押出成形セメント板の強度σは次の通りである。
貫通孔形成前の断面積：２４１ｃｍ２
有効断面部分の断面係数Ｚ：４１６ｃｍ３
押出成形セメント板の強度σ：１７．６Ｎ／ｍｍ２
【００３９】
Ｐ１≦（σ×０．７×４×Ｚ）／Ｌ
Ｐ１≦（１７．６×０．７×４×４１６０００）／２０００
Ｐ１≦１０２５０Ｎ
【００４０】
（実施例）
実施例の限界荷重Ｐ２を算出する。貫通孔形成前の断面積、有効断面部分の断面係数Ｚ、押出成形セメント板の強度σは次の通りである。
貫通孔形成前の断面積：２３７ｃｍ２
有効断面部分の断面係数Ｚ：３５０ｃｍ３
押出成形セメント板の強度σ：１７．６Ｎ／ｍｍ２
【００４１】
Ｐ２≦（σ×４×Ｚ）／Ｌ
Ｐ２≦（１７．６×４×３５００００）／２０００
Ｐ２≦１２３２０Ｎ
【００４２】
算出結果より、貫通孔４を溝部５内に形成した実施例では、溝部のない比較例の限界荷重Ｐ１の約１．２倍の限界荷重Ｐ２を有することが認められる。即ち、厚みを増して断面積を増やすことなく、限界荷重を約１．２倍にすることができる。これにより貫通孔４が存在しても、厚みを増やさずに押出成形セメント板１の支持スパンＬを維持することができる。
【００４３】
図４は本発明の第２実施形態に係る押出成形セメント板１０を示す断面図である。本実施形態が第１実施形態と異なる点は、溝部が押出成形セメント板１０の表側及び裏側のいずれにも形成されている点である。押出成形セメント板１０の外側の表面部分１ｈに、第１実施形態と同じ溝部である第１溝部１１が形成されると共に、押出成形セメント板１０の内側の表面部分１ｈにも第１溝部１１と同形状、同寸法の第２溝部１２が形成されている。第２溝部１２が形成されている点以外の構成は第１実施形態と同様であり、共通する各構成に同符号を付す。本実施形態の押出成形セメント板１０によれば、押出成形セメント板１０の表裏の強度を確実に維持することができる。
【００４４】
図５は本発明の第３実施形態に係る押出成形セメント板１５を示す断面図である。本実施形態では、溝部１６内に第１実施形態よりも大きな貫通孔１７を形成している。溝部１６の側端は厚み方向に沿って形成されており、当該溝部１６は断面視矩形状となっている。溝部１６及び貫通孔１７以外の主要構成は第１実施形態と共通しており、共通する各構成に同符号を付す。押出成形セメント板１５に、より大きな貫通孔１７を形成した場合であっても、貫通孔１７への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板１５の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持することができる。溝部１６の寸法と貫通孔１７の寸法の関係に関し、溝部１６の幅をＷｍとし、貫通孔１７の直径をＤとしたときに、Ｗｍ＞Ｄの関係式を満たしていることで、強度低下を確実に防止することができる。
【００４５】
図６は本発明の第１実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造２０を示す断面図である。本実施形態の押出成形セメント板の外装部材取付構造２０は、複数の中空部２１が一方向に並設された押出成形セメント板２２と、この押出成形セメント板２２の外表面（表面）２２ｇに設置された外装部材である仕上げ材２３と、仕上げ材２３を押出成形セメント板２２の外表面２２ｇに固定する取付手段２４とを備えている。
【００４６】
仕上げ材２３は、押出成形セメント板２２の外表面２２ｇに接着剤で固定されている。押出成形セメント板２２の外側の表面部分２２ｈに中空部２１に沿って略直線状に延びる断面矩形状の２つの溝部２５が形成されている。各溝部２５内には、タッピングビス２６によって脱落防止鉄線２７の一端が固定されており、各溝部２５の溝底２５ａには、タッピングビス２６による欠損部分２２ａが形成されている。脱落防止鉄線２７の他端は、仕上げ材２３の裏面に固定されている。このように押出成形セメント板２２の溝底２５ａに欠損部分２２ａを形成することで、仕上げ材２３が押出成形セメント板２２に固定されている。なお仕上げ材を固定できれば、溝部及び取付手段の数は限定されない。また欠損部分２２ａの位置は、溝部２５内の溝底２５ａにおける中空部２１に対応する範囲内となっている。これにより欠損部分２２ａへ応力をより集中し難くすることができる。
【００４７】
押出成形セメント板の外装部材取付構造２０に使用する押出成形セメント板２２では、上記第１実施形態の押出成形セメント板１と同様の効果を得ることができる。この点について説明する。
【００４８】
本実施形態が適用される押出成形セメント板２２の厚みＳ１は５０〜１２０ｍｍ程度であり、溝部２５に対応する押出成形セメント板２２の厚みＳ２は４０〜１００ｍｍである。押出成形セメント板１に外力による曲げ変形が生じた場合、図心Ｎから遠い部分ほど応力度は大きくなる。従って本実施形態のように表面部分２２ｈに複数の溝部２５を設けた押出成形セメント板２２に、溝部２５のある外側が引張応力となるように曲げ変形を与えた場合、外表面部分２２ｈａが最大応力度を生じる部分となる。これに対し溝底２５ａは外表面部分２２ｈａよりも小さい応力度を生じる部分となる。
【００４９】
そのため押出成形セメント板２２の外表面部分２２ｈａから破壊が始まることになり、押出成形セメント板２２の強度は、外表面部分２２ｈａの性状を基準に決定される。押出成形セメント板２２に強度低下の要因となる欠損部分２２ａが形成される場合であっても、欠損部分２２ａを本実施形態のように溝部２５内に存在させれば、押出成形セメント板２２の外表面部分２２ｈａに発生応力を負担させることができる。これにより欠損部分２２ａへの応力集中を要因とした強度低下を防ぐことができる。特に欠損部分２２ａは溝部２５内の溝底２５ａにおける中空部２１に対応する範囲内に形成されているため、欠損部分２２ａへの応力集中を確実に防ぐことができる。これらの効果は、押出成形セメント板の溝部を形成した面に、引張応力による曲げ変形が生じる場合において特に有効である。
【００５０】
上述のように押出成形セメント板２２における外表面部分２２ｈａが最大応力度を生じる部分となる。表面部分２２ｈにおける溝部２５の割合が増すと、断面係数値が小さくなってしまい、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性が低減する。そのため押出成形セメント板２２の全幅Ｗのうち、溝部２５を除いた外表面部分２２ｈａの幅をＷ１とし、溝部２５の幅をＷ２としたときに下記式を満たしている。
Ｗ１＞Ｗ２
なお溝部２５を除いた外表面部分２２ｈａの幅Ｗ１は、図６の通り溝部２５によって複数に区分けされた部分の幅の合計である。溝部の幅Ｗ２は、全ての溝部の幅の合計であり、本実施形態の場合、２つの溝部２５の幅の合計である。
【００５１】
押出成形セメント板２２の外表面部分２２ｈａと溝底２５ａとの応力度の差異は、押出成形セメント板２２の図心Ｎからの距離の比に対応していることを見出している。応力度の関係は、（図心Ｎから溝底までの距離）／（図心Ｎから外表面までの距離）＝（溝底に発生する曲げ応力度）／（外表面部分に発生する曲げ応力度）で表される。従って押出成形セメント板２２の断面形状と、その寸法及び図心Ｎに基づいて、押出成形セメント板２２の曲げ応力度を算出することができる。
【００５２】
押出成形セメント板２２の図心Ｎから溝底２５ａまでの距離をＡとし、図心Ｎから外表面２２ｇまでの距離をＢとした場合に下記式を満たしている。
Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７
Ａ／Ｂ＝０．７程度が欠損部分２２ａへの応力集中を回避する境界点であり、Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７とすることで、欠損部分２２ａへの応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。
【００５３】
従来の押出成形セメント板にタッピングビスなどによる欠損部分を形成すると、欠損部分への応力集中によって３０％程度の強度低下が生じるが、表面部分２２ｈよりも応力が３０％以上小さくなる溝部２５内に欠損部分２２ａを形成することで、応力集中の影響による押出成形セメント板２２の破壊を防ぐことが可能となっている。
【００５４】
本実施形態の押出成形セメント板の外装部材取付構造２０とすれば、押出成形セメント板２２の表面部分２２ｈに、中空部２１に沿って略直線状に延びる複数の溝部２５が形成されて、仕上げ材２３を取り付けるため欠損部分２２ａが溝部２５内の溝底２５ａにおける中空部２１に対応する範囲内に形成されているため、欠損部分２２ａへの応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板２２の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持することができる。これにより押出成形セメント板２２の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板２２の施工の自由度を維持することができる。
【００５５】
溝部２５に対応する押出成形セメント板２２の厚みＳ２を４０〜１００ｍｍとしているため、押出成形セメント板２２の高い強度を維持することができる。押出成形セメント板２２の全幅Ｗのうち、複数の溝部２５を除いた外表面部分２２ｈａの幅Ｗ１が、複数の溝部２５の幅Ｗ２を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。
【００５６】
押出成形セメント板２２の図心Ｎから溝底２５ａまでの距離Ａと、図心Ｎから外表面２２ｇまでの距離Ｂが、Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７を満たしているため、欠損部分２２ａへの応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。
【００５７】
従来、押出成形セメント板の支持スパンを大きくするために、押出成形セメント板の厚みを増して対応していた。そのため断面が大きくなり、重量の増大による作業現場の負担増などによってコストアップを招いていた。本実施形態の押出成形セメント板２２では、厚みを増やすことなく高い強度が維持されるため、重量が増大せず、コストアップを招くことがない。
【００５８】
図７は本発明の第２実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造３０を示す断面図及び正面図である。本実施形態の押出成形セメント板３１の溝部３２は、幅広に形成されている。外装部材である看板３３は、複数の取付ボルト３４などからなる取付手段３５によって押出成形セメント板３１の溝部３２内に固定されている。溝部３２の溝底３２ａには、取付ボルト３４のボルト孔である複数の欠損部分３１ａが形成されている。欠損部分３１ａは溝部３２内の溝底３２ａにおける中空部に対応する範囲内に形成されている。
【００５９】
溝部３２内に外装部材である看板３３を取り付ける場合であっても、溝部３２内に欠損部分３１ａを形成し、欠損部分３１ａの位置を、溝部３２内の溝底３２ａにおける中空部に対応する範囲内とすることで、欠損部分３１ａへの応力集中を要因とした強度低下が生じない。従って押出成形セメント板３１の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板３１の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板３１の施工の自由度を維持することができる。
【００６０】
本発明は各実施形態及び実施例に限定するものではない。これらの実施形態及び実施例は本発明に係る押出成形セメント板、及び押出成形セメント板の外装部材取付構造の例示であり制限的なものではない。本発明に係る押出成形セメント板、及び押出成形セメント板の外装部材取付構造の適用対象となる、押出成形セメント板の躯体への取付構造は限定されない。溝部の数及び形状、貫通孔の数及び形状、取付手段による欠損部分の形状などは限定されない。外装部材の種類は限定されず、例えば外装部材を壁面装飾材としてもよい。上記の実施形態を組み合わせて用いてもよい。押出成形セメント板を取り付けるための角ナット、クリップなど必要に応じて設けられる各種の部材は、本発明の効果を損なわない限りにおいてどのような形態のものであってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１、１０、１５  押出成形セメント板
１ｈ  表面部分
１ｈａ  外表面部分
１ｇ  外表面
２、２１  中空部
３  隔壁
４、１７  貫通孔
５、１６  溝部
５ａ  溝底
５ｂ  側端
６  傾斜部
１１  第１溝部
１２  第２溝部
２０、３０  押出成形セメント板の外装部材取付構造
２２、３１  押出成形セメント板
２２ｈ  表面部分
２２ｈａ  外表面部分
２２ｇ  外表面
２２ａ  欠損部分
２３  仕上げ材
２４、３５  取付手段
２５、３２  溝部
２５ａ  溝底
２５ｂ  側端
２６  タッピングビス
２７  脱落防止鉄線
３３  看板
３４  取付ボルト
４０  従来の押出成形セメント板
４１  貫通孔
Ｄ  貫通孔の直径
Ｗｍ  溝底幅
Ｗ  全幅
Ｗ１  外表面部分の幅
Ｗ２  溝底の幅
Ｓ１  押出成形セメント板の厚み
Ｓ２  溝部に対応する押出成形セメント板の厚み
Ｎ  図心
Ａ  図心から溝底までの距離
Ｂ  図心から外表面までの距離
Ｋ  荷重
【図１】
2019152095.tif 000003
【図２】
2019152095.tif 000004
【図３】
2019152095.tif 000005
【図４】
2019152095.tif 000006
【図５】
2019152095.tif 000007
【図６】
2019152095.tif 000008
【図７】
2019152095.tif 000009
【図８】
2019152095.tif 000010
【図９】
2019152095.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月19日(2019.5.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空部が一方向に並設されると共に、表裏を貫通する設備或いは配管を通すための貫通孔を有する押出成形セメント板において、
表面部分に前記中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成されており、前記貫通孔が当該溝部内に形成されていることを特徴とする押出成形セメント板。
【請求項２】
前記溝部に対応する当該押出成形セメント板の厚みは４０〜１００ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の押出成形セメント板。
【請求項３】
当該押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をＷ１とし、当該溝部の幅をＷ２とした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の押出成形セメント板。
Ｗ１＞Ｗ２
【請求項４】
当該押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をＡとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をＢとした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の押出成形セメント板。
Ａ／Ｂ＝０．４〜０．７
【請求項５】
前記溝部が当該押出成形セメント板の表側及び裏側のいずれにも形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の押出成形セメント板。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は建物の躯体に取り付けられた押出成形セメント板の表面に、外装部材或いは設備・配管などを取り付けるための押出成形セメント板に関するものであり、特に押出成形セメント板の孔開けによる欠損部分への応力集中を要因とした強度低下を防ぐことのできる押出成形セメント板に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
そこで本発明は従来技術の問題点に鑑み、押出成形セメント板に欠損部分が存在しても押出成形セメント板の高い耐力を維持することのできる押出成形セメント板を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】