(57)【要約】【課題】本発明は、使用材料を軽量とすることにより、構築物にかかる荷重を大幅に低減し、また、可動するときに要する駆動のためのエネルギー消費量を大幅に少なくすることができる繊維補強材料を使用したパネル構造体を提供することを課題とするものである。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明は、繊維補強プラスチック板間に、該繊維補強プラスチック板を構成する繊維を残存させた状態でスリットを形成し、該繊維により連続した適数個の分割パネルを形成し、該スリットに上記繊維を囲繞するようにして合成樹脂材を充填し、当該スリット部位を可動部位としたことを特徴とする繊維補強材料を使用したパネル構造体。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維補強プラスチック板間に、該繊維補強プラスチック板を構成する繊維を残存させた状態でスリットを形成し、該繊維により連続した適数個の分割パネルを形成し、該スリットに上記繊維を囲繞するようにして合成樹脂材を充填したことを特徴とする、繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項２】
合成樹脂は可撓性の合成樹脂からなり、該スリット部位を可動部位としたことを特徴とする、請求項１記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項３】
合成樹脂は硬化性の合成樹脂からなり、該スリット部位を固定部位としたことを特徴とする、請求項１記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項４】
繊維補強プラスチック板を可撓性シートを積層して構成し、該可撓性シートを残存させた状態でスリットを形成し、該可撓性シートにより連続した適数個の分割パネルを形成し、該スリットに上記可撓性シートを囲繞するようにして合成樹脂を充填したことを特徴とする、繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項５】
可撓性シートを帯状の長尺体とし、適宜間隔を有して並設してなることを特徴とする請求項４記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項６】
合成樹脂は可撓性の合成樹脂からなり、該スリット部位を可動部位としたことを特徴とする、請求項４又は５記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項７】
合成樹脂は硬化性の合成樹脂からなり、該スリット部位を固定部位としたことを特徴とする、請求項４又は請求項５記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項８】
可撓性シートを繊維補強プラスチック板の中間層、適宜位置の層又は上層や下層或いはそれらの組み合わせの積層位置に配設したことを特徴とする、請求項４〜７項の何れか１記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項９】
スリット部位の谷側折り曲げ部となる側両端部位置に、駆動台車を取着してなることを特徴とする、請求項１、２、４〜６の何れか１記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【請求項１０】
駆動台車を壁部に形成したガイドレールの軌道内を移動自在に滑動することにより分割パネルの折り曲げ状態及び平坦状態とが可能となるように構成したことを特徴とする、請求項９記載の繊維補強材料を使用したパネル構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維補強材料を使用したパネル構造体で、開閉式屋根、その他の部位の開閉手段或いは非開閉の床や壁等を対象として使用できるパネル構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、様々な開閉式屋根が採用されているが、該開閉式屋根として近年、大型のものが採用され、福岡ドームやサラゴサの闘牛場等の開閉式屋根を備えた構造体が出現している。
上記開閉式屋根構造として、図１１（ａ）、（ｂ）に示すような福岡ドーム型にあっては、該開閉する部分は鉄骨の枠体及び該枠体間の骨組部材で独立した大型部材となる骨組１０１を形成し、該骨組１０１に膜やステンレス等の外装材１０２を取着する方法を採用している（例えば、非特許文献１参照。）。
また、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなサラゴサの闘牛場型にあっては、可撓性のある膜材１０３を使用し、構造物の開口部に、放射状に張られたワイヤー等１０４の下方に沿って、該膜材１０３を折り畳んだり広げたりすることにより、屋根面を開閉するようにした大型構造物が構築されている（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
日本建築学会「開閉式屋根構造設計指針・同解説および設計資料集」
社団法人日本建築学会  １９９３年１月２５日発行  第１３２頁
【非特許文献２】
「構造芸術：ヨルグシュライヒとチームの仕事（Ｔｈｅ  ａｒｔ  ｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ：ｔｈｅ  ｗｏｒｋｏｆ  Ｊｏｒｇ  Ｓｃｈｌａｉｃｈ  ａｎｄ  ｈｉｓ  ｔｅａｍ）」
著者名：アランホルゲイト（Ａｌａｎ  Ｈｏｌｇａｔｅ）
発行国：イギリス  発行所：Ｍｅｎｇｅｓ
発行年：１９９７年  １３８頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
大型パネル部分が骨組によって独立形成されているタイプは、当該大型パネル部分を一枚の独立したパネルとして可動するように形成しなくてはならず、当該大型パネルの収納手段をどうするかの問題及び該パネルが重くなり移動上の問題等、上記のように一枚の大型パネルで形成することは困難であり、通常の場合、上記図１１に示すように、該大型パネルを分割し、その分割されたパネル部材が開閉するような開閉構造を採用している。
【０００５】
上記の場合、当該分割パネル部材毎に枠体及び該枠体間の骨組部材とで独立したパネル部材の骨組を形成し、該骨組に取り付けた外装材との組み合わせにより分割パネルを形成しなくてはならず、全体として開閉不可の通常の屋根部材と比較して骨組の量が増加し、全体として重量がかさみ、当該重量物を支持するための強度のある構造材が必要となり、非経済的であった。更に、当該重量物を移動させるための駆動機構として、その開閉のために大きな駆動エネルギーを必要とした。従って、可動時のコストが高く、常時気軽に開閉を行うことが出来ない欠点があった。
【０００６】
他方、図１２に示すような外装材は、主として可撓性のある膜材のみを使用しているが、該膜材を折り畳んだり広げたりすることにより屋根面を開閉するようにした構築物は、該構築物の閉鎖時において該膜材に張力を付与する必要があり、その張力導入のための部材や装置を必要とし、且つその配置が複雑であり、当該開閉手段としては汎用性がなかった。また、風雨等の外力に対して弱い欠点があった。
本発明は、上記従来の構築物の欠点を解決するために創案されたもので、繊維補強材料を使用したパネル構造体を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、繊維補強プラスチック板間に、該繊維補強プラスチック板を構成する繊維を残存させた状態でスリットを形成し、該繊維により連続した適数個の分割パネルを形成し、該スリットに上記繊維を囲繞するようにして合成樹脂材を充填し、当該スリット部位に可撓性の合成樹脂材を使用することにより可動部位としたり、或いは、当該スリット部位に硬化性の合成樹脂材を使用することにより固定部位とする、繊維補強材料を使用したパネル構造体を特徴とする。
【０００８】
また、上記繊維補強プラスチック板を可撓性シートを積層して構成し、該可撓性シートを残存させた状態でスリットを形成し、該可撓性シートにより連続した適数個の分割パネルを形成し、該スリットに上記可撓性シートを囲繞するようにして合成樹脂材を充填し、当該スリット部位に可撓性の合成樹脂材を使用することにより可動部位としたり、或いは、当該スリット部位に硬化性の合成樹脂材を使用することにより固定部位とする、繊維補強材料を使用したパネル構造体を特徴とする。
【０００９】
更に、上記可撓性シートを帯状の長尺体とし、適宜間隔を有して並設してなる繊維補強材料を使用したパネル構造体を特徴とする。
【００１０】
また、上記可撓性シートを繊維補強プラスチック板の中間層、適宜位置の層又は上層や下層或いはそれらの組み合わせの積層位置に配設した繊維補強材料を使用したパネル構造体を特徴とする。
【００１１】
更に、スリット部位の谷側折り曲げ部となる側両端部位置に、駆動台車を取着してなる繊維補強材料を使用したパネル構造体を特徴とする。
【００１２】
また、駆動台車を壁部に形成したガイドレールの軌道内を移動自在に滑動することにより分割パネルの折り曲げ状態及び平坦状態とが可能となるように構成した繊維補強材料を使用したパネル構造体を特徴とする。
【００１３】
【実施例１】
図１は、本発明の繊維補強材料を使用したパネル構造体におけるパネルの分割部分の拡大斜視図を示すものである。パネル１は、繊維補強材料として繊維補強プラスチック板（ＦＲＰ板）を採用し、従来のパネル構造体の材料と比較して軽量で且つ断熱性及び遮音性に優れ、更に、繊維により補強されているので強度的にも優れている。
具体的なプラスチック樹脂としてはポリエステル樹脂やフェノール樹脂等が使用される。
【００１４】
該パネル１を所定幅毎に等間隔をもって分割し、該分割パネル１ａ、１ｂ間にスリット２を形成する。パネル厚が比較的薄い本実施例１のパネル１の場合、プラスチック樹脂中に繊維が全体にわたってほぼ均等に分散されているので、該スリット２部位において、繊維を残すようにしてプラスチック樹脂を除去する。従って、該スリット２部位には繊維のみが露出し、該分割パネル１ａ、１ｂ相互は該繊維によって連結されていることになる。
【００１５】
該スリット２の繊維が露出している空間には、図２に示すように、変形追従性のある可撓性の合成樹脂や、或いは、硬化性の合成樹脂３を充填することにより、該スリット２を介して隣接する分割パネル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・相互が連続形成されることになる。
従って、一例として、該スリット部位に可撓性の合成樹脂３を充填することにより、図３に示すように、当該部位において折り畳み自在な構造体が形成されることになる。  また、該スリット２が形成されている間隙に、上記可撓性の合成樹脂や硬化性の合成樹脂３が充填されることによって当該部位の防水性が良好となる。
【００１６】
該分割パネル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・は、図３に示すように、スリット２部位で折り曲げられることになるが、当該折り曲げ部は山側折り曲げ部４と谷側折り曲げ部５とが交互に形成されるように構成されている。該谷側折り曲げ部５の側両端部位置には、駆動台車６が形成され、該駆動台車６の転動体７が、壁部８の上端部等に形成されたガイドレール９の軌道溝内に沿って移動自在に滑動することにより駆動台車６が移動する。該駆動台車６は電動で移動するように構成されている。
【００１７】
上記駆動台車６の構築物の側部側への移動により、分割パネル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・が重なるようにして折り曲げられ、当該屋根部分は開放状態となる。また、同様にして、該分割パネル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・の構築物の中央部側への移動により、当該屋根部分は閉鎖状態となる。上記分割パネル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・の移動は、構築物の一方向側或いは両方向側等、適宜選択することが可能である。
【００１８】
【実施例２】
図４に示すパネルは、比較的厚手のパネルの場合の分割パネル１０ａ、１０ｂ・・・とスリット１１部位の構成を示している。図４に示すものは、パネルの厚さ方向におけるその中間層に可撓性シート１２を積層して形成している。該可撓性シート１２は、ビニロンや炭素繊維製のシートによって構成され、分割パネル１０ａ、１０ｂ相互を連結する役割をしている。
【００１９】
上記実施例１と同様、スリット１１部位において、該可撓性シート１２のみを残すようにしてプラスチック樹脂を除去する。
該可撓性シート１２の形成位置は、パネル厚内の上記中間層の他、適宜位置での配設、或いは該パネルの上面部分、下面部分又はその両者等、適宜な位置での配設が選択できる。
【００２０】
また、上記可撓性シートは、図５に示すように、帯状の可撓性長尺シート１３を適宜間隔毎に埋設配置してもよい。該長尺シートの配設位置及び材料は、上記可撓性シート１２と同様とすることができる。
いずれにしてもスリット１１部位は、可撓性シート１２、１３のみが露出することになり、該可撓性シート１２、１３により分割パネル１０ａ、１０ｂ・・・相互を連結することになる。該可撓性シート１２、１３部分を被覆するようにして、上記実施例１と同様に変形追従性のある可撓性の合成樹脂材１４を充填或いは被覆する。
【００２１】
上記分割パネル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・及び１０ａ、１０ｂ・・・等は、上記のようにスリット部位で折り曲げることが可能であると同時に、折り重ねることも可能であり、当該分割パネルの運搬時には折り畳むことによって効率良い運搬が可能となり、且つ施工時には当該分割パネルを広げるだけで良いので、極めて効率の良い施工が可能となる。
【００２２】
上記実施例では、パネル構造体として、スリット部位に可撓性の合成樹脂材を充填した可動構造の移動体として使用することを主に述べたが、スリット部位を、硬化性の合成樹脂材で充填或いは被覆することにより、屋根や床或いは壁面を構成する通常の大型のパネル部材として、上記のような分割パネルを使用することも可能である。
当該分割パネルは、施工現場において広げるだけで良いので、個々のパネルを組み立てる必要がなく、また、その後における分割パネル１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ・・・及び１０ａ、１０ｂ・・・等のスリット部位に硬化性の合成樹脂材を充填或いは被覆することにより、大型パネルのものを直ちに屋根、壁、床等に施工することが可能となった。
【００２３】
【実施例３】
図６に示すパネルは、上記実施例２と同様、比較的厚手のパネルからなる分割パネル１０ａ、１０ｂ・・・とスリット１１部位の構成を示している。
図６に示すものは、パネルの厚さ方向におけるその中間層に可撓性シート１２を積層して形成されており、該可撓性シート１２は、ビニロンや炭素繊維製のシートによって構成され、分割パネル１０ａ、１０ｂ相互を連結する役割をしている。
【００２４】
図６ａは、上記構成からなるパネルを、スリット１１部位において、該可撓性シート１２のみを残すようにしてプラスチック樹脂を除去する。次いで、図６ｂ、図６ｃに示すように、分割パネル１０ａ、１０ｂを近接させることにより、分割パネル１０ａ、１０ｂ間のスリット部の可撓性シート１２を下方へＵ字状に折り曲げた後、該Ｕ字状の可撓性シート１２を、硬化性の合成樹脂材で被覆することにより、リブ付きパネル１０が形成される。
【００２５】
【実施例４】
図７は円形パネル１５からなるパネル構造体で、図７ａに示す円形パネル１５に同心円状及び放射状にスリット１１が設けられている。上記実施例３と同様、比較的厚手の扇形分割パネル１５ａ、１５ｂ・・・とスリット１１部位から構成され、パネル１５の厚さ方向におけるその中間層に可撓性シート１２が積層されており、分割パネル１５ａ、１５ｂ・・・相互を連結する役割をしている。そして、中央部には穴１６が穿設されている。
該円形パネル１５を現場に搬送した後、図７ｂに示すように、中央部を上方へ持ち上げる様にしてパネル自体を撓ませることによって円錐形状のパネル構造体を形成し、スリット１１部位に硬化性の合成樹脂材を充填或いは被覆することにより、円錐形の構造体が形成される。
【００２６】
【実施例５】
図８は方形のパネル１７からなるパネル構造体で、図８ａに示す方形パネル１７の対向する側辺の両隅部から円弧状にスリット１１を設け、分割されたパネルは、実施例２〜４と同様、方形パネル１５の中間層に積層された可撓性シートにより、分割パネル１７ａ、１７ｂ・・・相互が連結されている。
該方形パネル１７を現場に搬送した後、図８ｂ、図８ｃに示すように、中央部を上方へ持ち上げて方形パネル１７自体を撓ませることによって半円形断面を持つ立体形状のパネル構造体を形成し、スリット１１部位に硬化性の合成樹脂材を充填或いは被覆することにより、半円形断面形状のパネル構造体が形成される。
【００２７】
図９は、工場から出荷される分割パネルの折り畳み方を示す実施例で、図９ａは、分割された方形パネル１８ａ、１８ｂ・・・を、左図面で示す状態に折り畳んで工場から出荷され、現場において展開することにより大型のパネル構造体１８が形成される。
上記実施例と同様、中間層に積層された可撓性シートにより、分割パネル１８ａ、１８ｂ・・・相互が連結されており、現場に搬送した後、図９ａ右側で示すように、分割パネル１８ａ、１８ｂ・・を展開することにより大型パネル１８が形成される。
また、図９ｂは、分割された三角形状パネル１９ａ、１９ｂ・・・を、左図面で示す円筒形状態に折り畳んで工場から出荷され、現場で展開することにより、中央に穴を設けた折板状のパネル構造体１９が形成される。
【００２８】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、屋根及び壁面に分割パネルを使用した実施例を示している。
個々の分割パネルは、長方形形状、変形長方形形状、三角形形状、変形三角形形状、台形形状、変形台形形状及び多角形形状等の様々な形状を有しており、それらを適宜組み合わせて上記で説明したように分割パネル相互を連結状態として予め工場等で形成しておくことにより、施工現場においては広げる作業を行うことで図１０（ａ）〜（ｃ）に示すような折板形状やシェル形状等の様々な形状の屋根や壁を一気に構築することが可能となる。
【００２９】
また、工場等のパネル製造場所においては、上記スリット部位に充填材を充填することなく空隙状態とし、当該分割パネルを施工現場において展開した後、当該スリット部に適宜防水性充填材を充填することも可能である。また、当該部位に上記と同様、可撓性の合成樹脂材を充填することによって分割パネル間の目地部分とすることが可能である。
【００３０】
これまでの実施例では、分割パネルにＦＲＰ材を使用し、スリットへポリエステル樹脂やフェノール樹脂等で充填、或いは被覆したが、分割パネルにＦＲＣ材を使用し、スリットへモルタル等で充填、或いは被覆したパネル構造体であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
上記構成よりなる本発明の繊維補強材料を使用したパネル構造体は、使用材料が軽量なため、構築物にかかる荷重を大幅に低減することが可能となった。  また、可動するパネル構造体においては、可動するときに要する駆動のためのエネルギー消費量を大幅に少なくすることができ、コストの低減が図れる。更に、該繊維補強材料を使用したパネルを受ける走行装置に負担が少なくて済み、該走行装置が簡単なもので済む。
【００３２】
また、パネルの材料が繊維補強材料であり、該材料の強度に影響する繊維を切断することなく、分割されたパネルのスリット間に該繊維を残存させることによりパネル相互を連結し、更に、該繊維を被覆するようにして可撓性の合成樹脂材でスリットを充填形成し、当該部位を折り曲げ部としているので、当該パネルの構造強度を弱めることなく、且つ該折り曲げ部を簡単な構造とすることが可能となった。
【００３３】
また、上記パネル間のスリットに、該パネル相互を連結するように可撓性シートを配設することにより、上記と同様の効果を奏することができる。
【００３４】
更に、該パネルの搬送に際し、折り曲げて重ねた状態で運搬が可能となるため、効率の良い搬送が得られる。更に、施工現場においては、重ねた状態のパネルを広げるだけで大面積の施工面を形成することもできるので、極めて効率の良い施工を行うことが可能となった。
【００３５】
また、単なる平面形状の屋根や壁の構造体よりも、多くの互いに傾いた分割パネルがその側縁部において相互に連結された構造体を形成することにより、該分割パネルがその変形を相互に拘束するように作用することになるので、力学的に極めて有利な構造体を形成することが可能となった。
更に、様々な形状の分割パネルが相互に組み合わされた特異な形状の構造体が得られることになり、外観上に優れ、意匠的にも美しい形状の構造体を得ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の繊維補強材料を使用したパネル分割部の拡大斜視図である。
【図２】本発明の繊維補強材料を使用したパネルの分割状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の繊維補強材料を使用したパネルを屋根の開閉構造に採用した実施例の斜視図である。
【図４】本発明の繊維補強材料を使用したパネル分割部の他の実施例の拡大斜視図である。
【図５】本発明の繊維補強材料を使用したパネル分割部の他の実施例の平面図である。
【図６】本発明の繊維補強材料を使用した分割パネルによる他の実施例のリブ付きパネル構造体の成形工程を示す側面図である。
【図７】本発明の繊維補強材料を使用した分割パネルによる他の実施例の円錐形パネル構造体を示す平面図及び斜視図である。
【図８】本発明の繊維補強材料を使用した分割パネルによる他の実施例の半円形断面のパネル構造体を示す平面図、斜視図及び側面図である。
【図９】本発明の繊維補強材料を使用した折り畳まれた分割パネルと展開された分割パネルを示す斜視図及び平面図である。
【図１０】本発明の繊維補強材料を使用した分割パネルを屋根および壁に利用した他の実施例を示す斜視図である。
【図１１】（ａ）従来の鉄骨フレームと膜とを使用した屋根の開閉構造の閉鎖時の状態を示した斜視図である。
（ｂ）同屋根の開閉構造の開放時の状態を示した斜視図である。
【図１２】（ａ）従来の膜を使用した屋根の開閉構造の開放時の状態を示した斜視図である。
（ｂ）同屋根の開閉構造の閉鎖途中の状態を示した斜視図である。
（ｃ）同屋根の開閉構造のほぼ閉鎖した状態を示した斜視図である。
【符号の説明】
１・・パネル
１ａ・分割パネル
１ｂ・分割パネル
１ｃ・分割パネル
１ｄ・分割パネル
２・・スリット
３・・合成樹脂材
４・・山側折り曲げ部
５・・谷側折り曲げ部
６・・駆動台車
７・・転動体
８・・壁部
９・・ガイドレール
１０・・リブ付きパネル
１０ａ・分割パネル
１０ｂ・分割パネル
１１・・スリット
１２・・シート
１３・・長尺シート
１４・・合成樹脂材
１５・・円形パネル
１５ａ・分割パネル
１５ｂ・分割パネル
１５ｃ・分割パネル
１６・・穴
１７・・方形パネル
１７ａ・分割パネル
１７ｂ・分割パネル
１８・・大型のパネル構造体
１８ａ・方形パネル
１８ｂ・方形パネル
１８ｃ・方形パネル
１９・・折板状のパネル構造体
１９ａ・三角形状パネル
１９ｂ・三角形状パネル
１９ｃ・三角形状パネル
１０１・骨組
１０２・外装材
１０３・膜材
１０４・ワイヤー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004353354.tif 000010
【図９】
2004353354.tif 000011
【図１０】
2004353354.tif 000012
【図１１】
2004353354.tif 000013
【図１２】
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