(57)【要約】特に床パネルとしての使用に適合させた構造用サンドイッチプレート部材は、構造用サンドイッチパネル（１０ａ，１０ｂ）から成り、当該構造用サンドイッチパネルは、第１及び第２の外側金属プレート（１１，１２）と、当該パネル（１０ａ，１０ｂ）の縁部において当該外側金属プレート（１１，１２）の間に固定される縁部材（２０）と、当該外側金属プレート（１１，１２）に接合されるとともにせん断力を外側金属プレートの間で伝達するために配置されたコア（１３）とを備え、当該縁部材（２０）が、当該外側金属プレート（１１，１２）の間に固定される内側部と、当該外側金属プレート（１１，１２）の外に突出するとともに、当該パネル（１０ａ，１０ｂ）を別の構造体（４０）に固定するための各ボルト（３４）を受けるように配置された複数の挿通穴（２２）を有する外側部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１及び第２の外側金属プレートと、構造用サンドイッチパネルの縁部において前記外側金属プレートの間に固定される縁部材と、前記外側金属プレートに接合されるとともに前記外側金属プレート間でせん断力を伝達するために配置されたコアとを備える構造用サンドイッチパネルであって、前記縁部材が：
前記外側金属プレートの間に固定されている内側部と；
前記外側金属プレートの外に突出するとともに、前記パネルを他の構造体に固定するための各ボルトを受けるためにその内部に配置された複数の挿通穴を有する外側部と、
を備える構造用サンドイッチパネル。
【請求項２】
前記縁部材の前記外側部は、前記外側金属プレートのうち第１の外側プレートの外面と略面一の第１面を有する、
請求項１に記載のパネル。
【請求項３】
前記縁部材の前記外側部は、前記外側金属プレートのうち第２の外側プレートの外面と略面一の第２面を有する、
請求項２に記載のパネル。
【請求項４】
前記縁部材の前記外側部の一面が、前記縁部材を二等分する、前記パネルと平行な平面上に実質的に位置する、
請求項１又は２に記載の部材。
【請求項５】
前記縁部材の前記外側部は各挿通穴を囲む凹部を有し、前記凹部がボルトのヘッドとそのボルトの締付けに必要な工具を受ける大きさである、
請求項１、２、３又は４に記載のパネル。
【請求項６】
数箇所が直角であり、その短辺が画定されている縁部材を有する、
前記請求項のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項７】
第１及び第２の外側金属プレートと、前記外側金属プレートに接合されるとともに前記外側金属プレート間でせん断力を伝達するために配置されたコアとを備える構造用サンドイッチパネルであって、前記パネルが更に：
前記外側金属プレートの間に嵌装され、前記パネルを別の構造体に固定するためのボルトを受けるように配置された挿通穴と、前記ボルトのヘッドとそのボルトの締付けに必要な工具を受けるために配置された凹部とを有するインサートを備える、
パネル。
【請求項８】
前記インサートは前記外側金属プレートに溶接される、
請求項７に記載のパネル。
【請求項９】
前記コアが、プラスチック又はポリマー材料、好ましくはポリウレタンなどの高密度の熱硬化性エラストマーから成る主コア層を備える、
前記請求項のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１０】
前記主コア層が前記外側金属プレート間のスペースのほぼ全体を占める、
請求項９に記載のパネル。
【請求項１１】
前記コアが更に、前記主コア層より密度が低い複数の形状体を備えた、
請求項９に記載のパネル。
【請求項１２】
前記形状体は中空である、
請求項９に記載のパネル。
【請求項１３】
前記形状体同士は密着せずに、主要寸法が前記外側金属プレート間の間隔の２０〜２００％の範囲である、
請求項１２に記載のパネル。
【請求項１４】
前記外側金属プレートの少なくとも一方が、凹部、溝又はトレンチを画定するよう成形加工されている、
前記請求項のいずれか一項に記載の部材。
【請求項１５】
前記部材を通過して延在する少なくとも１つの通路が設けられている、
前記請求項のいずれか一項に記載の部材。
【請求項１６】
１．４ｋＰａ〜７．２ｋＰａの範囲内の荷重に耐えるように適合させた、
前記請求項のいずれか一項に記載のパネル。
【請求項１７】
構造用サンドイッチパネルの製造方法であって、
第１及び第２の金属プレートを相隔たる関係に設け、少なくとも一つの縁部材を前記第１及び第２の金属プレートの縁部の間に介在させてキャビティを画定する工程と、
前記キャビティに、未硬化プラスチック又はポリマー材料を充填する工程と、
前記プラスチック又はポリマー材料を硬化させて、せん断力を外側プレートの間に伝達するのに十分な強度で前記外側プレートに接合するコアを形成する工程と、
を含み、
構造用サンドイッチパネルは、第１及び第２の外側金属プレートと、前記パネルの縁部において前記外側金属プレートの間に固定される縁部材と、前記外側金属プレートに接合されるとともに外側金属プレートの間でせん断力を伝達するために配置されたコアとを備え、前記縁部材が、
前記外側金属プレートの間に固定される内側部と、
前記外側金属プレートの外に突出するとともに、前記パネルを他の構造体に固定するために各ボルトを受けるように配置された複数の挿通穴を有する外側部と、
を備えることを特徴とする製造方法。
【請求項１８】
建造物又は海洋構造物の建設方法であって、
前記請求項１７の方法に従ってパネルを製造する工程と、
骨組みを組み立てる工程と、
前記パネルを前記骨組みにボルトで固定する工程と、
を含む建設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は床張りパネル、特に建造物用の床張りパネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の多くの建造物は、各床の高さにおいて水平梁を支持する鉄骨柱や鉄筋コンクリート柱の骨組みを用いて建設される。梁の上に、床パネルを設置するか、又は梁との複合構造を形成することで、各床が形成される。床パネルは、約１０ｍ×２．５ｍ程度の大きさであってよく、そのため、４枚のパネルで、骨組みの中の１０ｍ×１０ｍの柱間がふさがれ、該床パネルは互いに連結されるか、又は、その縁部や端部で梁に連結される。
【０００３】
従来、このような床パネルは、鉄筋コンクリートやプレストレストコンクリートでできているが、引抜成形された繊維強化複合材料の使用も提案されている。床は、コンクリートを現場打ちしたものでもよいし、コンクリートの完成スラブを有する予備成形された金属デッキなどの複合構造でできていてもよい。
【０００４】
この種のコンクリート製床パネルは重く、骨組みにかかるべき荷重が増加し、厚さが最大３０ｃｍであるため、建造物の所定の高さにおいて実現可能な床の数が減少し、そのために有効面積が減少する。
【０００５】
米国特許第５，７７８，８１３号公報及び第６，０５０，２０８号公報（これらの文献は、参照により本明細書に援用される）に構造用サンドイッチプレート部材が記載されており、これら構造用サンドイッチプレート部材は、未発泡ポリウレタンなどの中間エラストマーコアで互いに接合された外側の金属、例えば、鋼製のプレートを含む。これらのサンドイッチプレートシステムは、補剛鋼板、成形鋼板、鉄筋コンクリート、又は鋼コンクリート複合構造にとって代わる、多くの形態の構造物に使用可能であり、結果として得られる構造を大幅に簡素化し、重量を抑えつつ強度や構造の性能（例えば剛性、減衰特性）を改善する。
【０００６】
これら構造用サンドイッチプレート部材のさらなる発展が国際公開第０１／３２４１４号パンフレットに記載されており、これも又参照により本明細書に援用される。この文献の説明では、中空又は中実の形状体をコア層に組込んで重量を軽減することができ、横方向の金属製シアプレートを追加して剛性を改善することができる。中空の形状体は中実の形状体よりも大幅に軽量化が可能なので、有利となる場合が多い。この形状体は、軽量発泡材や、木製又はスチール製のボックスやプラスチック押出形材や中空プラスチック球等の他の材料でできていてもよい。
【０００７】
床パネル、特にコンクリート製床パネルを現場打ちする場合、床パネルが固まるまで構造強度はない。従って、先ず構築される骨組みは、床張りシステムと、曲がらないうちにコンクリートを支持するための別の骨組みや型枠の死荷重を支持できるように設計しなければならない。従って場合によっては、建造物の骨組みは、完成時の最終要求強度よりも高い強度を有するように構築する必要がある。勿論、これによってコストが嵩み、建設が遅れることになる。このため、取付け直後に全強度を取り込む建造物用床張りシステムを提供することが望まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、特に建造物の床への使用に適した構造用サンドイッチプレート部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、第１及び第２の外側金属プレートと、構造用サンドイッチパネルの縁部において前記外側金属プレートの間に固定される縁部材と、前記外側金属プレートに接合されるとともに前記外側金属プレート間にせん断力を伝達するために配置されたコアとを備える構造用サンドイッチパネルであって、前記縁部材が、前記外側金属プレートの間に固定される内側部と、前記外側金属プレートの外に突出するとともに、前記パネルを他の構造体に固定するためにボルトをそれぞれ受けるように配置された複数の挿通穴を有する外側部とを備えることを特徴とする構造用サンドイッチパネルが提供される。
【００１０】
突出する縁部材に予備成形された穴にボルトを通して、既製の床パネルを建造物の骨組みの適切な箇所に固定することにより、その構造に大きな死荷重をかけることなく、又構造用サンドイッチパネルやプレート部材の機能を生かしつつ、床張りシステムは直ちにその構造機能を利用することができる。このため、建設が迅速に進行し、かつ床張りシステムを取付ける前に大きな死荷重を負担できるような骨組みを構築する必要がなくなる。この床パネルは現場で組立てることができ、もしくは、工場組立てができることが望ましい。後者の場合精度が向上し、骨組みの組立てと並行して床パネルの製造を進めることができる。
【００１１】
本発明の構造用サンドイッチプレート部材の外側プレートの材料、寸法、及び一般的性質は、構造用サンドイッチプレート部材の特定の用途に合わせて適宜選択することができ、概ね、米国特許第５，７７８，８１３号公報及び米国特許第６，０５０，２０８号公報に記載されている通りであってよい。厚さ０．５〜２０ｍｍの鋼鉄又はステンレス鋼が一般に使用されるが、軽量が望ましい場合は、アルミニウムを使用してもよい。同様に、プラスチック又はポリマーコアは、米国特許第５，７７８，８１３号公報や米国特許第６，０５０，２０８号公報に記載されているような、例えばポリウレタンなどのエラストマーなど、任意の適切な材料であってよく、好ましくは、高密度であり、すなわち、発泡材ではない。コアは、熱可塑性より熱硬化性材料が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
以下、例示的な実施形態と添付された概略図を参照しながら、本発明について説明する。
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態による構造用サンドイッチプレート部材の梁への連結を示す断面図である。
【図２】本発明の別の実施形態による構造用サンドイッチプレート部材の梁への連結を示す断面図である。
【図３】本発明の別の実施形態による構造用サンドイッチプレート部材が梁に取付けられるとともにカーテンウォールを支持する様子を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による2枚の構造用サンドイッチプレート部材の別の連結を示す断面図である。
【図５】本発明による建造物製造方法のフローチャートである。
【００１４】
各種図面において、同じ参照番号は同様の部材を表す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の実施形態による２枚の床パネル１０ａ，１０ｂが、縁部材２０を介して建造物の骨組みの一部を形成する梁４０にボルトで固定されている状態を示している。この建造物は、床張りシステムとカーテンウォールを支持する構造骨組みを使用して構成された建造物であれば、どのような形態でもよい。本発明は特に、オフィスビル、マンション、ショッピングセンター（モール）等の建造物に適用可能であるが、海洋構造物にも使用できる。床パネルとして、プレートは略平坦な上面を呈するのが好適であるが、下面は平坦にする必要はない。又、これらの面のどちらか一方或いはその両方には、公共設備の導管と排出口を収容するための凹部、トレンチ、溝、又は開口部を設けることができる。床パネル内部には、公共設備の導管のための垂直路と水平路のいずれも設けることができる。
【００１６】
図１に示す各床パネル１０ａ，１０ｂは、上部及び下部外側プレート（面板）１１，１２を備える構造用サンドイッチプレート部材である。これらの外側プレートは、スチール製又はアルミニウム製であってよく、例えば３〜８ｍｍの厚さ、より好ましくは３〜５ｍｍの範囲内の厚さであってよい。さらに以下で説明される縁部材２０は、面板１１，１２の外周にそれらの間に設けられ、閉キャビティを形成する。さらに、面板１１，１２の間のキャビティには、以下でさらに説明するコア１３が形成される。このコアの厚さは、１５〜２００ｍｍの範囲でよいが、多くの用途では２５〜５５ｍｍの厚さが好ましい。平面図におけるプレート部材の全体寸法は、幅２〜４ｍ、長さ８〜１０ｍであるが、３ｍｘ９ｍが好ましいサイズである。プレート部材は、標準サイズに作製することも、特定の形状及び／又は寸法に合わせて作製することも可能である。
【００１７】
コア１３は、様々な形状をとることができるが、その主な構成要素は、プラスチック材料又はポリマー材料（好ましくは、上述したポリウレタンなどの熱硬化性で高密度のエラストマー）から成る主コア層１４である。この主コア層は、十分な強度で面板１１，１２に接合され、使用時に予想されるせん断力を伝達できるのに十分な機械性質を有する。主コア層１４と面板１１，１２との間の接合強度は３ＭＰａを超え、好ましくは６ＭＰａを超えるべきであり、コア材料の弾性率は２００ＭＰａを超え、好ましくは２５０ＭＰａを超えるべきである。典型的な使用及び占有荷重が１．４ｋＰａ〜７．２ｋＰａ程度の低荷重用途においては、接合強度は例えば約１．０ＭＰａのようにより低い値でもよいが、使用及び占有荷重、施工荷重、風・地震・温度負荷などの予期されるあらゆる負荷のための建造に関する安全指標に基づき、所要の耐性を与えるに十分な接合強度にすることができる。
【００１８】
本実施形態では、コア１３は、空洞部１６を閉じる複数の中空の箱型形状体１５も具備している。この形状体１５の寸法と材料は、これらの形状体１５の総合密度が、主コアの材料密度よりも低くなるように選択し、好ましくはコア層１４の材料密度の５０％未満、或いは好ましくは２５％未満、最も好ましくは１０％未満になるように選択する。この形状体１５の目的は、基本的に、コア内にスペースを取ることで主コア材料の必要量を低減すると同時に、面板１１，１２の間を所望の間隔に維持したり更にはそれを拡げたりすることにある。これによって、次の二つの理由からコスト削減となる。先ず、形状体はその体積の分だけ主コア材料より安価である。第二に、パネルの重量が減少するので、建造物の骨組みを節減できる。形状体１５は、床パネル１０ａ，１０ｂの総合構造強度に寄与する必要はないが、床パネル１０ａ，１０ｂを主コア層１４の注入により形成する場合、形状体１５は主コア層１４の鋳造・硬化中の圧力上昇と温度上昇に十分耐えうるだけの物理的性質を持たねばならない。主コア層材料から成る十分な数のリブ及び／又はカラムが、面板１１，１２の間に延びてそれらに結合し、パネル１０ａ，１０ｂの隅から隅まで一定間隔で並ぶように、コア内部における形状体１５の寸法、形状及び分布を選択する。形状体１５がプレート部材に沿って、或いは横断して連続的に延びている場合、それらを公共設備の導管やエアダクト用として使用することも可能である。形状体１５は、例えば発泡材のような適切な軽量材料でできているのであれば、中空にする必要はなく、又、絶縁性及び／又は耐火性の軽量材料で充填することも可能である。形状体に特に有用な材料は、密度が２０〜４０ｇ／ｌで例えば球体やリブとして提供されているような発泡ポリエチレンである。
【００１９】
別の実施形態（図示せず）では、コア１３の内側部を、波型の金属（例えば、スチール）プレートとし、波形の少なくとも一部に発泡材や他の軽量充填材を充填する。波形プレートと充填材から成る内部コアが実質的には平坦な外面を呈するように、波形部に実質的に完全に充填されるのが好ましい。波形プレートには、エンボス加工を施したり、開口を設けたりすることにより、それに接合した発泡材やエラストマーとの複合作用を高めることができる。充填材はパネル強度に大きく寄与する必要はないことから、多くの材料が適している。だが充填材の密度は主コア層１４の材料密度よりも低くすべきであり、好ましくは、主コア層１４の材料密度の５０％未満、より好ましくは２５％未満、最も好ましくは１０％未満となるべきである。オープンセルフォームもクローズドセルフォームも両方使用可能であるが、パネルが注入（下記参照）によって製造される場合は、主コア層１４の材料の進入を制限するために、クローズドセルフォームを使用することが好ましい。この場合、鋳造工程中に充填材がその形状を実質的に維持するだけの十分な強度を有することが望ましい。適切な充填材料のひとつは、密度が４０〜５０ｋｇ／ｍ３の発泡ポリプロピレンである。充填材を波形鋼板に流し込むのが好ましい。又、予備成形された発泡材部分を波形金属プレートに接合してもよい。関連する建築基準法に規定される火災条件下で発火しないように、充填材が難燃剤を含有することが好ましい。セラミックコーティングなどの他の材料を、コア内に挿入するか、又は、波形金属プレートに接合し、断熱層として機能させることによって、プレート部材の耐火性を増加させる。
【００２０】
コアの内側部の主面において波形プレートの各部分が露出し、主コア層と面板との接合と同程度の強度で主コア層１４に接合されるように、波形プレートと充填材が配置される。各主面における波形プレートの露出部分の総面積は、せん断力をいずれかの面板からエラストマーを介して波形金属プレートまで伝達し且つ局所座屈を防止するため面板を安定させるのに十分なものである。この総面積は、好ましくは主面の総面積の１０〜４５％の範囲内であり、より好ましくは２０〜４０％の範囲内であり、最も好ましくは２５〜３５％の範囲内である。パネルが長細い場合、波形プレートの波形は、好ましくはパネルの最長寸法と実質的に平行に延在する。その場合、露出部部分は細長い領域であり、パネルの主面と平行な面において５０ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内の幅を有する。
【００２１】
波形プレートは、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内の厚さを有し、特に腹部ｂにせん孔を施して、充填材を波形プレートへ流し込みやすくする。接着剤、粗面化、クリーニング、エンボス加工などの表面処理を波形金属プレートに施して、波形金属プレートと主コア層１３及び／又は充填材との接合を強化する。主コア層、つまり内部コアの各側は、１０ｍｍ以上の厚さを有することが好ましく、コア総厚さの１０〜２５％の厚さを有することもある。
【００２２】
縁部材２０は、床パネル１０ａ，１０ｂの少なくとも１縁部、好ましくはその２縁部に設けられる。床パネルの対向する端部を骨組みの各ガーダーに取り付ける場合、例えば、床パネルが柱間の中央にある場合、縁部材２０は、そのパネルの対向する短辺に設けられる。パネルの３辺又は４辺を骨組みの各ガーダーに取付ける場合、例えばパネルが柱間の縁に位置する場合やそれだけで柱間を塞ぐ場合、縁部材２０はそのパネルの３辺又は４辺に設けられる。柱間の中央に位置する床パネルには、ボルト締め等による床パネル同士の相互連結を容易にするような異なる設計の縁部材をその長い縁部に設ける。そのような縁部材の例を以下に説明する。
【００２３】
縁部材２０は、長方形の断面を有する中実の金属バーである。縁部材２０の一方の縁部を薄くして、この縁部をプレート部材１０ａ，１０ｂの面板１１，１２の間に嵌め込むと面板１１，１２の各外面と縁部材２０が実質的に面一になるようにしてある。但し図１においては、サンドイッチプレート部材１０ａ，１０ｂの主要部分の厚さは縁部材２０の厚さよりもかなり大きいが、下面板１２までの延長部を形成するアングルプレート１２ａによって、サンドイッチプレート部材１０ａ，１０ｂの縁部の有効厚さが縁部材２０の厚さと略同程度まで低減されている。
【００２４】
複数の凹部２１と挿通穴２２が、縁部材２０の全長に沿って間隔を設けて配置される。この凹部と挿通穴により、サンドイッチプレート部材１０ａ，１０ｂは、建造物の骨組みの一部を形成するガーダー４０のフランジ４１の対応する穴にボルト３４とナット３５を用いて固定される。縁部材とフランジの挿通穴は、組立誤差の調整のために若干大きめにしてもよい。ある好適な実施形態では、縁部材２０の挿通穴２２は第１方向に長く、フランジ４１の挿通穴４２は直交する方向に長くなっている。凹部２１は、ボルト３４のヘッドとその締付けに必要な工具を受けるのに十分な大きさである。又凹部２１には十分な深さを持たせて、ボルト３４のヘッド全高を収容できるようにすべきである。パネル取付け後、凹部２１に適切な充填材を充填するか、或いはプレートか建造物に使用される建築用床仕上材で凹部をカバーする。サンドイッチプレート部材の床パネル１０ａを固定するのに必要なボルトの間隔と、数と、寸法とは、予想される負荷によって決定される。標準ボルトや張力調整ボルトを使用してもよい。
【００２５】
図１に示すように、２枚のサンドイッチプレート床パネル１０ａ，１０ｂがガーダー４０の両側に１枚ずつ固定される。２枚のパネルの縁部材２０の間に生じる隙間は、従来の伸縮継手充填材３７で塞いでもよい。必要に応じ、従来の方法で、山形鋼４２を建造物の骨組みの垂直柱に取付けて、床パネル１０ａ，１０ｂの追加支持とする。
【００２６】
図２は、本発明の別の実施形態による代替床パネル１０’ａ，１０’ｂを、本質的に同じ方法でガーダー４０に連結するのに使用される縁部材２０を示している。床パネル１０’ａ，１０’ｂは、以下の点を除けば上述のパネルと同様である。この代替床パネル１０’ａ，１０’ｂはパネル１０ａ，１０ｂと比べてかなり薄く、例えば主コア層１４だけで構成されるコアや、或いは例えばポリプロピレン球体のような中空形状体１７を一部充填したコアを有する。このような形態のコアは、場合によっては、バブルコアとして知られており、国際公開ＷＯ２００５／０５１６４号公報に更に記載され、その文書全体が参照により本明細書に援用されている。
【００２７】
一実施形態において、この形状体１７は、直径が外側プレート１１，１２間の距離Ｄに実質的に等しい固体膜を有する中空のポリプロピレンボールから成る。ボール１７は、間に十分な間隙が空くように直交行列状に配置されてもよい。このような形状体の配列は、使用時の大荷重が横方向と縦方向にかかる場合に特に適している。これらの間隙には、外側金属プレート同士を結合するコア材料が充填される。ボールが湾曲しているために、コア材料は柱状の構造体を形成し、これらの構造体は外側プレートの間に延びて広い範囲に亘って外側プレートに接合する。中実のコアと比較すると、接合強度はわずか約５％だけ低下するが、せん断伝達能力は維持される。
【００２８】
ボール１７を六角形配列で、密に詰めてもよい。この場合、主コア層１４が占めるコアキャビティの割合が減るので、密度の高い床パネルとなる。この配列は又、大荷重が斜め方向にかかるアプリケーションに特に適している。ボール１７はこの形状に自然に整列するので、製造コストが削減される。
【００２９】
２層以上のボール配列を使用してもよい。これにより、コアから成る柱状構造の間隔を拡げなくても、より厚い床パネルを作ることが可能になる。一つのボール層を他のボール層の上に重ねるのが好ましいが、荷重が低いアプリケーションにおいては、ボールを垂直方向と水平方向に緊密に詰めてもよい。各形状体層は必ずしも同じにする必要はないが、５層以下にするのが好適である。
【００３０】
一般に、上記の外側金属層に平行な面において、形状体１７同士は隙間なく互いに密着してはならず、主要寸法は上記外側金属層間隔の２０〜２００％の範囲にすべきである。「主要寸法」とは、球形の直径、卵形の大径と小径、立方体の長さと奥行と幅、等を意味している。不規則な形状の場合、その主要寸法は、その形状がはまる最小の長方形の箱の寸法とされる。
【００３１】
寸法が前記金属層間の間隔に相当する形状体、従ってプレート部材の横寸法（全長及び／又は幅）と比べると小さい形状体を使用することにより、どんな形状のプレートであっても、規格大量生産の形状体を使って製造することができ、手作業で調整する必要もない。特殊な形状とすることで付加的な利点が得られることもあるが、ほとんどの場合、形状体の精密な形状は重要ではない。形状体の間には外側プレートに接合するコア材料のためのスペースができるように、形状体同士が密着しないように形成することが必要である。又、形状体の形状と配列を変えて、コア材料が占める外側プレート間の容積の割合を変えることができる。
【００３２】
形状体は、単層に配列しても複層に配列してもよい。複層の場合、一部の用途においては、外側金属層間を垂直に延びるコア材料部分ができるように、一つの層の形状体を下の層の形状体に直接重ねるのが好ましい。形状体の層が複数ある場合、形状体層の間に中間層を設けてもよい。プレート部材の耐爆性及び／又は耐衝撃性を高めるために、この層は、金属等の高抗張力材料、ケブラー（商標）やスペクトラ（商標）等の高抗張力繊維、繊維強化プラスチック、その他の適切な繊維、メッシュシートやセラミックシート等でできていてもよい。この層にせん孔を施したり成形加工したりして、製造時にコア材料をコア全体に流し込めるようにするとともに、層間のせん断強度を増進してもよい。この層を利用して、例えば層間隔や各層における形状体の相対位置を決定するなどの、形状体の配置支援を行うこともでき、これによりプレート部材の性能を高めることができる。
【００３３】
特に好適な形状体は、上記外側金属層間の間隔の１／Ｎに実質的に等しい直径を有する中空の球状ボールである（Ｎは１から５までの自然数）。このボールは例えば、２０〜１００ｍｍの範囲の直径を有し、コア厚さが２０〜１００ｍｍの範囲のプレート部材において単層又は複層において使用可能である。ポリプロピレン製のボールが特に適しており、このボールは中実であってもよく、好ましくは、固体膜を有する中空であってもよい。中実のボールは軽量化では劣るが、主コア材料として好適なエラストマーより安価であることから依然有利である。このようなボールは入手が容易で製造コストが低い。
【００３４】
形状体間の間隔を拡げ、従ってコア材料が占めるコアキャビティの割合が増すように、形状体に複数の突出部を設けてもよい。隣合う形状体同士の相対的形状と位置を決定し、従ってコア材料を充填する間隙の形状を決定するように、例えば、コア材料が必ず連続塊状となるように、突出部を構成してもよい。又、金網等を使用して、形状体の配置を支援したり、形状体を相互に、及び／又は、金属層から離間させたりしてもよい。
【００３５】
建造物の縁に沿って位置する、本発明の一実施形態による床パネルは、支持梁から突出してカーテンウォールを支持するように構成することができる。これは、オーダーメードの形状を持つ床パネルを使用して建造物の外側を所望の外形にする便利な方法である。これを実施するための構成を図３に示す。
【００３６】
床パネル１０ｃは、上下面板１１，１２とコア１３を備え、コア１３は中実であってもよいし、上述の実施形態の何れかのような形状体が設けられていてもよい。床パネルはガーダー４０に取付けられてガーダー４０の外側（図３では左側）に延在し、カーテンウォール５０を支持する片持ち梁部を形成する。当然のことながら、異なる構造要件を満たすために、片持ち梁部と内側部とではコア１３が異なっていてもよい。例えば床パネルの内側部ではコア１３に形状体が設けられるのに対し、片持ち梁部ではコア１３を中実にして剛性を追加してもよい。
【００３７】
床パネル１０ｃをガーダー４０に固定するために、複数の円筒状のインサート２６がパネル１０ｃ内部に設けられ、上下面板１１，１２間に延在する。各インサート２６は、ボルト３４を受けるための挿通穴と、その上側に、ボルト３４のヘッドとその締付けに必要な工具を受ける凹部２７とを有する。ボルト３４はガーダー４０のフランジ４１の対応する挿通穴を貫通し、パネル１０ｃを固定する。前述同様に、インサート２６と腹部４１の挿通穴は製造誤差を調整するために、例えば垂直方向に長くすることにより、大きめにしてもよい。一実施形態において、床パネル１０ｃ内の一連のインサート２６をジグザグに配列し、インサートが一つおきにガーダー４０の腹部の両側に位置するようにする。インサート２７は、好ましくは、主コア層を注入する前に面板１１，１２に溶接固定し、これにより、主コア層１４の注入・硬化中に面板を支持・拘束するスペーサーとしての機能も果たすことができる。状況によっては、主コア層１４の鋳造後にインサート２６を嵌装することも可能であるが、その場合、ドリル工程や溶接工程のような熱を出す工程でコア１３が損傷しないように注意する必要がある。
【００３８】
床パネル１０ｃの自由端はカーテンウォール５０を支持する。見た目に美しい配置とするために、カーテンウォール５０にニッチ５１を設け、カーテンウォールを床パネル１０ｃに固定しているボルト３８を隠すことができる。ボルト３８は、パネル１０ｃの別の挿通穴を画定する金属スリーブ１９を介して係合する。インサート２６と同様に、この挿通穴とスリーブ１９は、主コア層１４の注入・硬化前に設置するのが好ましいが、後で設置することも可能である。図示される縁部材２５は、パネルに対して何もない縁を画定するシンプルなバーである。しかし、別の実施形態では、カーテンウォール１５が縁部材２５に固定されるように、エッジパネルを突出部と挿通穴を有するタイプとしてもよい。カーテンウォール５０の断面の間にシール５２を設けることもできる。
【００３９】
図４は、本発明の一実施形態による２枚の床パネル１０ａ，１０ｂ同士を連結するとともに梁に連結するための別の構成の断面を示している。同図において、明確にするためにパネル１０ａ，１０ｂのコアを省略している。
【００４０】
この配置では、２枚の床パネル１０ａ，１０ｂは少なくとも一つの縁部に外周バー３０ａ，３０ｂを有し、これらは、コアのキャビティの画定と、隣接パネル又は建造物構造への連結手段の提供との両方の機能を果たす。外周バー３０ａ，３０ｂはそれぞれ、主要部分３１を含み、主要部分は、パネル１０ａ，１０ｂの面板１１，１２の間隔に等しい厚さと、これに溶接される面板の封止及び取り付けに十分な幅とを有する。主要部分３１の断面はほぼ正方形であってよい。
【００４１】
突出フランジ３２は、外周バー３０の主要部分３１と一体であり、これによってパネル同士又はパネルと他の構造とが補正される。一実施形態において、図に示すように、突出フランジ３２は、厚さが主要部分３１の約半分であり、パネルの面に対して平行である。パネル間で位置を合わせて連結可能にするために、すべての突出フランジ３２は、外周バーを二等分するプレートの一方の面上にあり、そのパネルに対して平行であり、好ましくは、突出フランジ３２の一方の面３２ａが二等分面上に位置している。一方の側で突出フランジが二等分面より上にあり、他方の側で突出フランジが二等分面より下にあるように、外周バー３０がパネル上に取付けられる。次に、一つのパネルの突出フランジ３２をその隣のパネルの突出フランジの上に載せることによって、パネル設置を迅速に行うことができる。スペーサーをフランジの間に使用して一方のパネルの高さを調節することができるが、各突出フランジ３２の一方の面３２ａを正確に二等分面上に位置させることにより、スペーサーの使用を回避するのが好ましい。さらに別の代案では、２本の異なってはいるが相補的な断面を有する外周バーを作製することにより、連結面を所望の位置に配置する。
【００４２】
パネル同士を固定するために、穴３３を介してナット３４とボルト３５と座金３６により、突出フランジを互いに連結することができ、穴３３は、特定の場所で予め形成したり、現場でドリルを使って開けたりしてもよい。リベットや溶接や接着剤などの、フランジ同士を固定させる他の手段も使用できる。
【００４３】
図４に示すように、垂直プレート４０、例えばガーダーの腹部を外周バーに溶接してもよい。必要であれば、これを収容するために、一方の面板を短くすることができる。
【００４４】
本発明による床パネルを含む建造物の好適な建設方法を図５に示す。ＳＰＳパネルや部材の製造（ステップＳ１）は、好ましくは、現場から離れて行われ、
外側金属層１１，１２と、縁部材と、任意の形状体又はスペーサーを、キャビティを画定する型に入れ、
ポリマー材料の液体プラスチックを注入口からキャビティ内に注入し、
ポリマー材料のプラスチックを硬化させて、主コア層１４を形成することを含む。
【００４５】
硬化後、例えば、ネジ付きプラグ等で注入口と通気口を塞ぎ、外側金属プレートの表面と面一になるよう研磨する。注入前に単一の連続したキャビティがある場合でも、確実に完全に充填するために注入口と通気口を複数設けることができる点に留意されたい。
【００４６】
例えば公共設備の導管と排出口のための凹部、溝、又は開口部、或いは固定箇所や持上げ箇所等の他の表面特徴部を床パネルに設ける場合、これらは、コアの注入前に外側金属プレート内又は外側金属プレート上に形成するのが好ましい。溝や他の窪みは、板の厚さと形成する特徴部の寸法に応じて、フライス加工、切削、曲げ加工、圧延及び型打ち加工などの公知の技法によって形成することができる。細部は溶接によって取り付けることができる。公共設備の導管用などの、床パネルを通過する通路を画定する管類は、主コア層１４を形成する材料を注入する前に設置することができる。主コア層１４の注入・硬化後に、このような特徴部を例えばコアリングにより形成することも可能であるが、その場合、溶接作業等で発生する熱によるコア１３への悪影響がないことを確実にする方策を講じる必要がある。
【００４７】
状況によっては、パネルがそのまま型となるようにエッジプレートや外周バーを外側金属プレートに溶接することにより、型の使用を回避することも可能である。内部コアの圧縮率や復元力に応じて、主コア層１４の注入・硬化中に受ける内圧により外側金属プレートが変形するのを防止する拘束具が必要になる場合がある。
【００４８】
コアが硬化した後、そのコア１３により面板と外周バーが互いに接合され、場合によっては、必ずしも床パネル１０の使用中に生じる負荷ではなく、注入・硬化工程中の負荷に耐えるためのみに十分となるように外周バーを面板に固定することが必要になることに留意されたい。キャビティの封止を改善するために、ガスケット又はシーリングストリップをエッジプレート又は外周バーと面板の間に設けることができる。
【００４９】
パネルの製造とは無関係に、建造物の建設と構造骨組みの組立て（ステップＳ２）を現場で進めることができる。骨組みの建設が適当な所まで進んだら、床パネルを搬入してボルトで所定位置に取付けるだけでよい。この時点で、床パネルは構造強度に直接寄与することになる。床パネルを所定位置に取付けたら、必要とされる耐火処理、公共設備、建築塗装などを施し（ステップＳ４）、建造物を完成する。
【００５０】
以上の説明は限定を意図したものではなく、その他の修正及び変形が添付の特許請求の範囲により規定される本発明の範囲内となることは明らかであろう。
【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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【国際調査報告】
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