(57)【要約】【課題】構造が簡単かつ組み立てが容易でコスト負担の低減と工期短縮が可能であり、地震時に壁材が損傷しにくい、鉄骨構造物の外壁下地構造を提供する。【解決手段】複数の薄板軽量形鋼による下地スタッドを各フロア単位で配設してなり、この下地スタッドの下端部を固定金具を介して床スラブにアンカーピンで支持固定し、上部を鉄骨梁下に嵌合式の固定金具で固定したランナーを介してスライド自在に支持し、この下地スタッドに外壁材をタッピンねじやビスに代表される軽微なファスニング材により直接または固定金具を介して固定するようにした。【選択図】　　　　図１
2004143829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄骨構造物の外壁下地構造であって、複数の薄板軽量形鋼による下地スタッドを各フロア単位で配設してなり、該下地スタッドの下部を床スラブにピン支持固定し、上部を鉄骨梁下に固定したランナーを介してスライド自在に支持し、この下地スタッドに外壁材をファスニング材により直接、または固定金具を介して固定するようにしたことを特徴とする鉄骨構造物の外壁下地構造。
【請求項２】
下地スタッドを床スラブに固定するピンが、打ち込み式のアンカーピンであり、鉄骨梁下へ固定するランナーが、嵌合式の固定金具により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の鉄骨構造物の外壁下地構造。
【請求項３】
下地スタッドの側部に、配線や配管の付設孔が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の鉄骨構造物の外壁下地構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨構造物の外壁を構築する場合の外壁下地構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄骨構造物の外壁取り付け構法としては、中高層ビルから超高層ビルまでを主な対象としたカーテンウオール形式と、低層住宅、事務所、工場、倉庫などを主な対象とした胴縁形式とに大別でき、このうちの胴縁形式には、例えば図７に示すように、支柱１に接合された屋根梁部材２と床梁部材（図示省略）間に固定した複数の下地柱３に複数の胴縁４を取り付け、この胴縁４に複数の外壁材５をタッピンねじ６により固定する下地構造が一般に用いられる。この胴縁形式の下地構造においては、下地柱３として一般に軽量形鋼（リップ溝形鋼）が用いられることが多い。
この下地柱３は、長期における壁重量や短期における風圧力による曲げ、地震時の慣性力によって生じる軸力を支持できるように設計する必要があり、特に壁面内方向への撓みが問題になることから、例えば、下地柱３相互を壁内方向に連結する、撓み防止部材（リップ溝形鋼・・・図示省略）を付設するなどの対策を施している。
しかしながら、下地柱３相互の撓み防止を行う場合、下地柱と撓み防止部材との結合のデティールが複雑であり、組み立て（結合）工数が増大するという問題がある。また、複数の下地柱３の外壁面側が平面的に不揃いとなる場合が多く、この不揃いによる不都合を解消した外壁材の取り付作業が必要であり、この作業工数が増大するという問題もある。
【０００３】
上記の要求に応えるため、下地柱としての複数の中空の金属製四角柱と、この金属製四角柱に貫通固定された撓み部材（溝形鋼）と、さらに特定の金属製四角柱の上下方向の中間部位を所定の支柱（鉄骨柱）に対して固定する中間固定金具とで構成することにより、壁面内方向と直交する方向への撓みを防止する、構造が簡単かつ簡素な組み立て工数で平面的な外壁材取り付け面が得られ、外壁材取り付け作業が容易となる外壁用下地構造が開示されている（特許文献１参照）。
しかし、この場合でも、撓み防止のための溝形鋼や中間固定金具の付設が必要という問題がある。外壁下地構造としては、壁重量や風圧による曲げ、地震時の慣性力によって生じる軸力を支持できるような構造とし、かつ、地震時の外壁材の損傷を回避するための明確な変形追従機構を有することが必要である。さらに、構造が簡単かつ部材数が少なく組み立て容易な外壁下地構造とするためには、下地柱の撓み防止のための部材や金具が不要となることが望ましい。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１２４９８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の外壁下地構造においては、例えば２階建ての鉄骨構造物であれば、基礎コンクリート立上がり部（床梁）から、２階屋根の梁まで１本の下地柱で施工するのが一般的である。このため、下地柱の上下支持スパンが長くなることから、撓み防止のための部材や金具が不可欠になっていた。また、支持柱の変形に対する明確な変形追従機構を有しないため、下地柱および下地柱に支持された外壁材が地震時に損傷する恐れがあった。
本発明は、これら従来の問題を有利に解消できる鉄骨構造物の外壁下地構造、より具体的には、構造が簡単かつ組み立てが容易でコスト負担の低減と工期短縮が可能であり、地震時に支持柱および壁材が損傷しにくい、鉄骨構造物の外壁下地構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために以下の（１）〜（３）を要旨とするものである。
（１）　鉄骨構造物の外壁下地構造であって、複数の薄板軽量形鋼による下地スタッドを各フロア単位で配設してなり、該下地スタッドの下部を床スラブにピン支持固定し、上部を鉄骨梁下に固定したランナーを介してスライド自在に支持し、この下地スタッドに外壁材をファスニング材により直接、または固定金具を介して固定するようにしたことを特徴とする鉄骨構造物の外壁下地構造。
（２）　（１）において、下地スタッドを床スラブに固定するピンが、打ち込み式のアンカーピンであり、鉄骨梁下へ固定するランナーが、嵌合式の固定金具により固定されていることを特徴とする鉄骨構造物の外壁下地構造。
（３）　（１）または（２）において、下地スタッドの側部に、配線や配管の付設孔が形成されていることを特徴とする鉄骨構造物の外壁下地構造。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は、鉄骨構造物の外壁下地構造であって、複数の下地柱（以下「下地スタッド」という。）を、薄板軽量形鋼によって形成し、この下地スタッドの下部を床スラブにピン支持固定し、上部を、例えば軽量溝形鋼によって形成したランナーでガイドするスライド方式により鉄骨梁下にピン支持固定してなる外壁下地構造であり、壁材を下地スタッドに直接取り付けて外壁を構築することができる。
本発明で下地スタッドを形成する薄板軽量形鋼は、平成１３年１１月１５日国土交通省告示第１６４１号「薄板軽量形鋼造の建築物または建築物の構造部分の製造方法に関する安全上必要な技術的基準を定める等の件」により、構造材として使用可能になった板厚２．３ｍｍ未満の薄板軽量形鋼（亜鉛メッキ鋼板を角形や溝形、Ｚ形などに成形したもの）である。
本発明では、下地スタッドとして角形に代表される薄板軽量形鋼を複数配設するものであり、下地スタッドに外壁材を固定する場合には、下地スタッドが隣接する外壁材を跨ぐように配置する場合と跨がないように配置する場合とがある。
また、下地スタッドに内壁材を固定する場合は、下地スタッドが隣接する内壁材を跨ぐように配置する場合と跨がないように配置する場合とがあり、さらに下地スタッドを等ピッチで複数配置する場合と、内壁材単独の継目（相対する外壁材の位置に継目がない場合）に下地スタッドに替えて内壁材取り付け専用のリップ溝形鋼に代表される下地柱を配する場合とがある。これらの配置は、例えば内・外壁材のサイズ、下地スタッドのサイズなどに応じて適宜選択することができる。
また、下地スタッドの下部には床スラブにピン支持・固定する嵌め込み方式の固定金物を取り付けて、この固定金物を介して床スラブにピン支持固定し、この固定金物の作用により変形追従機能をより効果的に付与することが有効である。
この固定金物としては、下地スタッドが角形の薄板軽量形鋼の場合では例えば特開２０００−１７７２８号公報の図１に開示されるような固定金物が適性が高い。
この下地スタッドは、基本的には複数並設するものであり、下地スタッドの上端部がランナーに対して円滑にスライド可能なように複数の下地スタッドを並設する場合、並設方向に連結することが望ましい。下地スタッドの上端部をスライド自在にガイドするランナーは、下地スタッド単位で配置してもよいし、複数の下地スタッド単位で配置してもよい。
【０００８】
本発明では、各下地スタッドの下部を床スラブにピン支持固定し、上部を梁下にランナーを介してスライド自在に支持固定し、この下地スタッドに壁材をタッピンねじにより直接取り付ける構造にして下地スタッドに変形追従機能を付与しており、この下地スタッドにより壁重量や風圧による曲げ、地震時の慣性力によって生じる軸力を支持でき、また、地震による変形に対して追従できることから、下地スタッドおよびこの下地スタッドに取り付けた壁材の損傷を回避することができる。
また、下地スタッドを、各フロア単位の長さにして上部梁下と床スラブ間に配設することにより、下地スタッドの支持スパンを短くし、下地スタッドの撓み防止のための部材や金具などによる補強構造を不要にして、部材数が少なく組み立てが容易でコスト低減および工期の短縮を可能にする。
下地スタッドの支持スパンを短かくした場合には、下地スタッドを、板厚２．３ｍｍ未満（１ｍｍ以下のものを使用する場合が多い）の薄板軽量形鋼によって形成しても、壁重量や風圧による曲げ、地震時の慣性力によって生じる軸力を支持できる構造とすることが容易であり、また、下地スタッドの板厚が薄いため、壁材はタッピンねじやビスに代表される軽微なファスニング材により下地スタッドに直接に固定することができる。または、下地スタッドに固定した固定金具を介して係合・固定することができる。
この固定金具は、基本的には、壁材が所定位置に配置されるとき壁材の端部に食い込む係合部を有するものであり、この係合部に壁材を係合することによって壁材を下地スタッドに固定できる構造を有するものである。この固定金具としては、例えば、公知のものでは特開２００２−６１３７２号公報の図５に開示されるような固定金具などが適性がある。
本発明の外壁下地構造は、内・外壁材兼用の下地構造にすることができ、施工コストを大幅に低減することができる。また、平面性の良好な壁材取り付け面が形成できることから、壁材の取り付け作業を容易にできる。
【０００９】
なお、この外壁下地構造においては、下地スタッドの下部は床スラブへピン支持固定するが、このピンとしては、施工が容易な打ち込み式のアンカーピン（ここでは、予め床スラブに開けたピン孔に外部側から打ち込み、先端部をピン孔内で変形させてアンカー部を形成して固定する打ち込み式のピンをいう、以下「アンカーピン」という。）を用いることが有効である。また、鉄骨梁下へのランナー固定には、溶接などの固定手段より施工が容易で、かつ変形に対する追従性もよい嵌合式の固定具を用いることが有効である。
このことにより、地震時に外壁材が損傷する恐れがなくなるために、外壁材を下地スタッドに直接取り付けることが可能になり、施工コストを大幅に低減できる。これに加えて、下地スタッドの鉄骨梁への取り付けが無溶接のため接合デティールが現場溶接などで汚れず、かつプレメッキ材である薄板軽量形鋼を用いるから、現場での防錆塗装が不要になるため、塗装による汚れが生じず、美観に優れた外壁下地構造を提供可能である。
さらに、一般に外壁下地構造においては、各種の配線や各種の配管等を必要とする場合が多いことから、下地スタッドの側部に、各種の配線や各種の配管等の付設孔を形成しておくことが有効である。この付設孔は、下地スタッドとしての構造的な機能を著しく低下させないような、例えばφ５０ｍｍ未満の孔を穿設することによって形成することができる。この付設孔は不可欠ではなく、選択的に単数または複数形成するものである。
【００１０】
【実施例】
以下に本発明の実施例について図１〜図６に基づいて説明する。この実施例は、２階建ての鉄骨構造物の外壁下地構造に適用した場合のものであるが、ここでは２階部分での外壁下地構造を示す。
図１、図２において、２は支柱（図示省略）に接合された上部のＨ形鋼梁で、このＨ形鋼梁２の下フランジ２ｆの下面側にはランナー固定具７が嵌合されている。このランナー固定具７は、図３に示すように、鞘部分８とこの鞘部分の両端部に内嵌するフック部分９からなる。
鞘部分８は、Ｈ形鋼梁２の下フランジ２ｆの下面に当接するフランジ８ｆとランナー取付面８ｐを有しフック部分９との嵌合部８ｋを有するものであり、フック部分９はＨ形鋼梁２の下フランジ２ｆの上面に当接する当接板９ｐを有し鞘部分８の嵌合部８ｋに嵌合する嵌合部９ｋを有するものである。
Ｈ形鋼梁２の下フランジ２ｆの両側端部において、鞘部分８にフック部分９を嵌合してフック部分９の当接板９ｐの下面をＨ形鋼梁２の下フランジ２ｆの上面に当接して押し込むことによって、フック部分９と鞘部分８をＨ形鋼梁２の下フランジ２ｆに固定することができる。
【００１１】
１１は溝形鋼からなるランナーであり、ウエブ１１ｕの外面を鞘部分８の外壁側におけるランナー取付面８ｐに当接してファスニング材であるタッピンねじ１２で固定する。１３は下地スタッドであり、例えば、図４（ａ）に示すように、各フロア単位で上部Ｈ形鋼梁２と床スラブ１６間に固定できる長さで、角形に形成した厚さが１ｍｍ以下の薄板軽量形鋼よりなり、上端部側はランナー１１に嵌合され、このランナー１１の内面側にガイドされ、ランナー１１の長さ方向にスライド自在である。ここでは、ランナー１１は、複数の下地スタッド１３単位で配置されている。この場合、下地スタッドの上端部が円滑にスライド可能なように複数の下地スタッドを並設方向に連結することが望ましい。
一方、各下地スタッド１３の下端部には、図４（ｂ）に示すように、嵌め込み方式の固定金物１４を嵌入して取り付け、この固定金物１４のフランジ１４ａ、１４ｂの下面をピン孔を有する床スラブ１６の上面に当接して、フランジ１４ａ、１４ｂのピン孔１４ｐを床スラブ１６のピン孔に合わせ、フランジ１４ａ、１４ｂを、それぞれ１本のアンカーピン１７で固定する。ここで、用いた固定金物１４は、特開２０００−１７７２８号公報の図１に開示されるような固定金物である。
【００１２】
下地スタッド１３を、固定金物１４を介して床スラブ１６にピン支持固定により支持することにより、支圧力を確保し床スラブ１６に下地スタッド１３を安定支持し支圧力を確保する。２０は外壁材で、上部側は下地スタッド１３の外面側に当接しタッピンねじ１２で固定するものである。
図中２１はＨ形鋼梁２のフランジ２ｆに固定金具７を介して取り付けられた外壁受け金具であり、ここでは外壁材２０の下部側を当接してタッピンねじ１２で固定する。２２は内壁材（一般に石膏ボードが多用されている）であり、下地スタッド１３のフランジ部にタッピンねじ１２により固定される。図中２５はシーリング材である。
なお、下地スタッド１３に対する外壁材２０の配置については、図５（ａ）に示すように、下地スタッド１３が隣接する外壁材２０を跨ぐように配置する場合と、図５（ｂ）に示すように跨がないように配置する場合とがある。
また、下地スタッド１３に対する内壁材２２の配置については、図６（ａ）に示すように、下地スタッド１３が隣接する内壁材を跨ぐように配置する場合と、図６（ｂ）に示すように跨がないように配置する場合とがあり、内壁材２２単独の継目（相対する外壁材の位置に継目がない場合）に下地スタッド１３に替えて内壁材２２取り付け専用のリップ溝形鋼に代表される下地柱２３を配置する場合とがある。
これらの配置については、例えば内・外壁材のサイズ、下地スタッドのサイズ、配置になどに応じて適宜選択するものである。
この実施例の外壁材下地構造では、各下地スタッド１３の下端部を固定金具１４を介して床スラブ１６にアンカーピン１７で支持固定し、上部をＨ形鋼梁２の下フランジ２ｆにランナー１１を介してスライド自在に支持固定し、この下地スタッド１３に外壁材２０をタッピンねじ１２により取り付ける構造にして、下地スタッド１３に変形追従機能を付与しており、この下地スタッド１３により壁重量や風圧による曲げ、地震時の慣性力によって生じる軸力を支持でき、また、地震による変形に対して柔軟に追従できることから、下地スタッド１３およびこの下地スタッド１３に取り付けた外壁材２０の損傷を回避することができる。
【００１３】
また、下地スタッド１３を、各フロア単位の長さにしてＨ形鋼梁２と床スラブ１６間に配設することにより、下地スタッド１３の支持スパンを短くし、下地スタッド１３の撓み防止のための部材や金具などによる補強構造を不要にして、部材数が少なく組み立てが容易でコスト低減および工期の短縮を可能にする。
なお、本発明はこの実施例の内容に限定されるものではない。例えば下地スタッドの板厚、形状および構造（固定構造を含む）、ランナーと下地スタッドの配置単位および嵌合構造、嵌合方式の専用金具の形状および構造、下地スタッドの下端部構造、下地スタッドと内・外壁材の配置、付設孔の有無などについては、本発明の請求項の範囲を満足する範囲内で変更のあるものである。
【００１４】
【発明の効果】
本発明では、外壁下地構造としては、下地スタッドを角形の薄板軽量形鋼によって短く形成して、例えば各フロア単位で配設するものであり、この下地スタッドの下部をピン支持し、上部をランナーでガイドするスライド方式により支持する構造を有するものであることから、壁重量や風圧による曲げ、地震時の慣性力によって生じる軸力を支持し、かつ、地震時の下地スタッドおよび外壁材の変形に対して追従させることができ、地震時の下地スタッドおよび外壁材の損傷を回避することができる。
また、構造が簡単かつ部材数が少ない組み立て容易な外壁下地構造とし、下地スタッドの支持スパンが短いことから、下地スタッドの撓み防止のための部材や金具を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における外壁下地構造を示す一部切欠側断面説明図。
【図２】本発明の実施例における外壁下地構造を示す水平断面説明図。
【図３】（ａ）図は、本発明の実施例でＨ形鋼梁にランナーを固定する嵌合式の固定金具を示す一部断面正面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の嵌合式の固定金具の側断面説明図。
【図４】（ａ）図は、本発明の実施例における下地スタッドの構造例を示す立体説明図、（ｂ）図は、下地スタッドの下端部に取り付ける固定金物の構造例を示す立体説明図。
【図５】（ａ）図は、下地スタッドと外壁材の配置例を示す一部断面平面説明図、
（ｂ）図は、下地スタッドと外壁材の他の配置例を示す一部断面平面説明図。
【図６】（ａ）図は、下地スタッドと内壁材の配置例を示す一部断面平面説明図、
（ｂ）図は、下地スタッドと内壁材の他の配置例を示す一部断面平面説明図。
【図７】従来の外壁下地構造例を示す一部切欠立体説明図。
【符号の説明】
１　　支柱　　　　　　　　　　　　　　２　　梁（Ｈ形鋼梁）
２ｆ　フランジ　　　　　　　　　　　　３　　下地柱
４　　胴縁　　　　　　　　　　　　　　５　　外壁材
６　　タッピンねじ　　　　　　　　　　７　　嵌合式の固定金具
８　　鞘部分　　　　　　　　　　　　　８ｐ　取付面
８ｋ　嵌合部　　　　　　　　　　　　　９　　フック部分
９ｐ　当接板　　　　　　　　　　　　　９ｋ　嵌合部
１０　　タッピンねじ　　　　　　　　　１１　　ランナー
１１ｕ　ウエブ　　　　　　　　　　　　１２　　タッピンねじ
１３　　支持スタッド　　　　　　　　　１４　　固定金物
１４ｆ　フランジ　　　　　　　　　　　１４ｐ　ピン孔
１６　　床スラブ　　　　　　　　　　　１７　　アンカーピン
１８　　付設孔　　　　　　　　　　　　２０　　外壁材
２１　　外壁受け金具　　　　　　　　　２２　　内壁材
２３　　下地柱　　　　　　　　　　　　２５　　シーリング材
【図１】
2004143829.tif 000003
【図２】
2004143829.tif 000004
【図３】
2004143829.tif 000005
【図４】
2004143829.tif 000006
【図５】
2004143829.tif 000007
【図６】
2004143829.tif 000008
【図７】
2004143829.tif 000009