(57)【要約】【課題】  大地震などによって大きな外荷重が作用した後も、壁パネルによる建物ユニットの変形抑制機能が低下しない壁パネルの取付構造を提供することを目的としている。【解決手段】  柱と梁とを有する骨組み構造体１に締結材を介して壁パネル５を取り付ける壁パネルの取付構造である。  そして、壁パネル５を骨組み構造体１に取り付けるための間柱４または壁パネル５の少なくとも一方にリベット７を挿通する締結孔１０と、締結孔１０に並列する緩衝孔１１とを設ける。  締結孔１０は、リベット７を固定する固定部１０ａと、固定部１０ａの両側に連続するリベット７の径よりも幅が狭い狭隘部１０ｂとを有し、緩衝孔１１は締結孔１０と同じ方向に延伸する長尺形状であることを特徴とする。 【選択図】  図１
2005350964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱と梁とを有する骨組み構造体に締結材を介して壁パネルを取り付ける壁パネルの取付
構造であって、
前記壁パネルを前記骨組み構造体に取り付けるための取付部または前記壁パネルの少な
くとも一方に、前記締結材を挿通する締結孔と、該締結孔に並列する緩衝孔とを設け、
前記締結孔は、前記締結材を固定する固定部と、該固定部の両側に連続する前記締結材
の径よりも幅が狭い狭隘部とを有し、前記緩衝孔は前記締結孔と同じ方向に延伸する長尺
形状であることを特徴とする壁パネルの取付構造。
【請求項２】
前記締結孔と前記緩衝孔の間には、前記締結材が前記狭隘部を移動するときに孔幅を押
し広げると弾性変形して前記緩衝孔側に膨らむ架橋部が存在することを特徴とする請求項
１に記載の壁パネルの取付構造。
【請求項３】
前記緩衝孔を前記締結孔の両側に設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記
載の壁パネルの取付構造。
【請求項４】
前記取付部として前記柱間に配置する間柱を使用し、該間柱に前記締結孔及び前記緩衝
孔を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の壁パネルの取付構
造。
【請求項５】
前記緩衝孔は、前記狭隘部と対向する部分が狭隘部側に突出し、前記固定部と対向する
部分が窪んだ凹凸形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
壁パネルの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、柱と梁とを有する骨組み構造体に締結材を介して壁パネルを取り付ける壁パ
ネルの取付構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の建物ユニットの構造には、図５に示したように、柱と梁を有する骨組み構造体１
に壁パネル５を取り付けて構築する建物ユニットがある（特許文献１及び特許文献２参照
）。
【０００３】
図５に示した構造では、四隅に配置する主柱２と天井梁３及び床梁６によって、鉄骨ラ
ーメン構造の骨組み構造体１を形成し、壁パネル５を骨組み構造体１に取り付けるための
取付部として間柱４を配置する。
【０００４】
間柱４は、天井梁３と床梁６の間を繋ぐように主柱間２，２に配置する。間柱４には、
図６に示すようにリベット７やボルト等の締結材によって壁パネル５を固定する。
【０００５】
ここで図６は、壁パネル５を取り付けた骨組み構造体１を図５のＢ−Ｂ方向から見た背
面図と、側面に配置した壁パネル５の断面図（図６左端）である。また、間柱４Ａは中間
部の間柱４を、間柱４Ｂは主柱２の近傍の入り隅用の間柱４を示す。
【０００６】
このような骨組み構造体１と壁パネル５を組み合わせた構造では、外荷重に対しては骨
組み構造体１で主に対抗するが、柱や梁を連結する壁パネル５の存在によって建物ユニッ
トの剛性が向上し、変位を抑えることができる。
【０００７】
壁パネル５の取り付けに際しては、壁パネル５と間柱４にリベット７を挿通するための
リベット孔を設ける。このリベット孔は誤差を吸収できる範囲で、リベット７の軸部の径
より僅かに大きい径に形成されている。
【０００８】
ここで、四隅に配置する柱と梁によって鉄骨ラーメン構造を形成し、外力に対してはこ
の鉄骨ラーメン構造で対抗し、壁パネルはカーテンウォールとして外力を作用させない構
造となっている。
【特許文献１】特開平８−６０７６５号公報（図４，５、０００２段落）
【特許文献２】特開平１０−８８７０５号公報（図１、０００２段落及び０００３段落）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、鉄骨ラーメン構造のみで外荷重に対抗させるカーテンウォール構造では
、設計時に壁パネルを耐震構造部材として考慮しないため、梁や主柱に耐力の大きな部材
を使用する必要がある。
【００１０】
しかし、壁パネルは、耐震構造部材として荷重を負担できる剛性を少なからず備えてい
るため、その性能をまったく活用せずに梁や主柱のみで外荷重に抵抗させるように設計す
るのは不経済である。
【００１１】
さらに、間柱４を介して壁パネル５を取り付ける構造では、図７に示すように、地震力
は骨組み構造体１だけでなく壁パネル５にも作用する。すなわち、地震によって大きな外
荷重を受けたときに、壁パネル５と骨組み構造体１の接合部に大きな力が作用する。
【００１２】
法令上想定される程度の地震では問題ないが、これを超えるような大地震では、リベッ
ト７より僅かに大きく形成されたリベット孔が、過大な支圧力によって塑性変形して拡大
し、両者の接合が緩くなる。接合が緩くなれば、壁パネル５によって高められていた建物
ユニットの剛性も低下するので、その後は比較的小さな外荷重によっても設計値以上の変
位が発生するおそれがある。
【００１３】
反対に塑性変形を避けるためにリベット孔を予め大きめに形成しておくと、大地震時に
はリベット７が孔内をスライドして過度の応力の発生を抑えることができるので、リベッ
ト孔は塑性変形しない。しかし、大地震が起きなくとも小さな外荷重が作用しただけで壁
パネル５がずれてしまうため、壁パネル５によって建物ユニットの変形を抑えるという目
的を達成することはできない。
【００１４】
そこで、本発明は、大地震などによって大きな外荷重が作用した後も、壁パネルによる
建物ユニットの変形抑制機能が低下しない壁パネルの取付構造を提供することを目的とし
ている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、柱と梁とを有する骨組み構造体に締結
材を介して壁パネルを取り付ける壁パネルの取付構造であって、前記壁パネルを前記骨組
み構造体に取り付けるための取付部または前記壁パネルの少なくとも一方に、前記締結材
を挿通する締結孔と、該締結孔に並列する緩衝孔とを設け、前記締結孔は、前記締結材を
固定する固定部と、該固定部の両側に連続する前記締結材の径よりも幅が狭い狭隘部とを
有し、前記緩衝孔は前記締結孔と同じ方向に延伸する長尺形状である壁パネルの取付構造
であることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項２に記載されたものは、前記締結孔と前記緩衝孔の間には、前記締結材が
前記狭隘部を移動するときに孔幅を押し広げると弾性変形して前記緩衝孔側に膨らむ架橋
部が存在する請求項１に記載の壁パネルの取付構造であることを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に記載されたものは、前記緩衝孔を前記締結孔の両側に設けた請求項１
または請求項２に記載の壁パネルの取付構造であることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項４に記載されたものは、前記取付部として前記柱間に配置する間柱を使用
し、該間柱に前記締結孔及び前記緩衝孔を設けた請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の壁パネルの取付構造であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項５に記載されたものは、前記緩衝孔は、前記狭隘部と対向する部分が狭
隘部側に突出し、前記固定部と対向する部分が窪んだ凹凸形状である請求項１乃至請求項
４のいずれかに記載の壁パネルの取付構造であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
このように構成された請求項１の発明は、通常の固定状態において前記締結材を固定す
る固定部の両側に、締結材の径よりも幅が狭い狭隘部を連続した締結孔を使用する。
【００２１】
このため、小さな外荷重が作用しても締結材は固定部から狭隘部へ移動することができ
ず、壁パネルと骨組み構造体の結合部が緩まない。また、大きな外荷重が作用した場合は
、締結材が狭隘部に移動することによって固定部の塑性変形を防ぐことができる。さらに
、狭隘部の幅は締結材より狭いため、締結材は挟持されて結合部が緩むことがない。
【００２２】
壁パネルと骨組み構造体の結合部が緩まなければ、壁パネルを耐震構造部材としてその
まま活用できるので、建物ユニットの変形を抑えることができる。
【００２３】
また、請求項２に記載されたものは、前記締結材が前記狭隘部を移動するときに孔幅を
押し広げると弾性変形して前記緩衝孔側に膨らむ架橋部が存在する。架橋部は、間柱など
の板部に締結孔と緩衝孔を設けるだけで形成でき、架橋部の弾性変形によって支圧力を吸
収して塑性変形を抑えることができる。
【００２４】
このため、締結孔が塑性変形して壁パネルと骨組み構造体の結合部が緩むことがなく、
地震後も壁パネルによって建物ユニットの変形を抑えることができる。
【００２５】
また、請求項３に記載されたものは、前記締結孔の両側に前記緩衝孔を設ける。このた
め、締結孔の両側を弾性変形させることができ、片側が過度な支圧によって塑性変形した
り、架橋部が過剰な変形によって損傷したりすることがない。
【００２６】
さらに、請求項４に記載されたものは、前記間柱に前記締結孔と前記緩衝孔を設ける。
間柱は前記柱間に配置され、間柱によって柱間を区分けすることができる。
【００２７】
このため、壁パネルと骨組み構造体からなる耐震構造を、柱間に複数形成することがで
きる。
【００２８】
また、請求項５に記載されたものは、前記緩衝孔の前記狭隘部と対向する部分が狭隘部
側に突出し、前記固定部と対向する部分が窪んだ凹凸形状の緩衝孔を有する。狭隘部と緩
衝孔の距離が一定の場合、固定部の近傍に比べて中央部の方が変形は制限されて弾性変形
がし難くなる。
【００２９】
これに対して、固定部から離れるに従って緩衝孔と狭隘部の間隔が狭くなれば、締結材
が狭隘部内を移動して固定部から離れていっても固定部近傍と同様の弾性変形が可能にな
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
なお、前記従来例と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。
【００３２】
まず、全体の構成から説明すると、本実施の形態の壁パネルの取付構造は、図２に示し
たような柱と梁とを有する骨組み構造体１に締結材を介して壁パネル５を取り付ける際の
取付構造である。
【００３３】
ここで、柱としてはラーメン構造を構成する主柱２、梁としては天井梁３と床梁６等が
ある。例えば鋼製の４本の主柱２，２，２，２に、鋼製の天井梁３及び床梁６を固定して
骨組み構造体１を製作することができる。
【００３４】
骨組み構造体１に壁パネル５を取り付けるための取付部として、間柱４、胴縁等の下地
躯体、主柱２に設けた取付孔、梁（３，６）に設けた取付孔等が利用できる。
【００３５】
本実施の形態では、間柱４に壁パネル５を取り付ける。間柱４は、壁パネル５を取り付
けるために主柱２，２の間に配置する柱である。間柱４を介して壁パネル５と骨組み構造
体１とを結合する。
【００３６】
間柱４の上下端は、天井梁３と床梁６にボルト８によって固定する。このため、天井梁
３や床梁６を介して外荷重が伝達される。間柱４の中でも、中間部に配置される間柱４Ａ
の方が、主柱２の近傍に配置される間柱４Ｂに比べて大きな荷重を受けるので、配置場所
によって部材を使い分けることができる。間柱４は、弾性材料である鋼材等によって製作
する。
【００３７】
壁パネル５は、外壁用であっても内壁用であっても内外壁兼用であってもよい。壁パネ
ル５は、例えば壁面を構成する壁材の左右の縁部に、上下方向に延伸する長尺の管状鋼材
である縦枠９を取り付けて構成する（図６参照）。
【００３８】
壁パネル５は、リベット７、ボルトまたは釘等の締結材によって間柱４に固定する。す
なわち、壁パネル５の縦枠９と、間柱４の両側にリベット７を挿通するための孔を設け、
対面する双方の孔にリベット７を挿入して壁パネル５を固定する。
【００３９】
本実施の形態のリベット７を挿通する孔の構成を図１に示す。
【００４０】
リベット７を挿通する締結孔１０は、固定部１０ａとその両側に連続した狭隘部１０ｂ
，１０ｂによって形成される。本実施の形態では、狭隘部１０ｂの固定部１０ａと連続し
ていない側の端部に、固定部１０ａと同程度の形状の溜り部１０ｃを設けている。
【００４１】
固定部１０ａは、組み立て当初にリベット７を固定する孔である。固定部１０ａは、リ
ベット７が孔幅を広げることなく挿通可能な大きさとする。例えば組み立て誤差を吸収で
きる範囲でリベット７の軸部の径より僅かに大きな径とした形状に成形する。このため、
固定部１０ａ内ではリベット７はほとんど移動しない。
【００４２】
固定部１０ａの両側に連続する狭隘部１０ｂは、リベット７の径よりも孔幅が狭い。こ
のため、所定以上の狭隘部１０ｂの延伸方向の力がリベット７に作用した場合に、孔幅を
押し広げてリベット７は移動することができる。
【００４３】
狭隘部１０ｂは、例えば固定部１０ａから上方または下方に延びる矩形に形成する。狭
隘部１０ｂの延伸方向の長さは任意に設定することができるが、長くなればなるほど壁パ
ネル５と骨組み構造体１間に発生し得る相対変位が大きくなり、短くなればなるほど締結
孔１０が塑性変形する可能性が高くなる。
【００４４】
溜り部１０ｃは狭隘部１０ｂの端部に設ける。円弧状の溜り部１０ｃを狭隘部１０ｂの
端部に設けることによって、狭隘部１０ｂの拡幅によって締結孔１０の端部が裂けて拡大
することを防止できる。
【００４５】
また、外荷重が想定以上に大きい場合には、溜り部１０ｃまでリベット７が移動して格
納される。
【００４６】
リベット７が狭隘部１０ｂを移動する際は、狭隘部１０ｂが塑性変形によって拡大する
ことなくリベット７が移動できるようにする。すなわち、狭隘部１０ｂの周囲の材料が弾
性変形できるように締結孔１０に並列する緩衝孔１１を設ける。ここで、締結孔１０と緩
衝孔１１の間を架橋部１３とする。
【００４７】
緩衝孔１１は、締結孔１０と同方向に延伸する長尺形状の孔である。リベット７の移動
によって押し出された狭隘部１０ｂの周辺材料（架橋部１３）は、緩衝孔１１に逃げるこ
とができるので塑性変形しない。
【００４８】
緩衝孔１１は、締結孔１０の両側に設けることができる。両側に緩衝孔１１を設けるこ
とで、狭隘部１０ｂが一方の側だけ過剰に弾性変形することを避けることができる。締結
孔１０に対して同じ形状の緩衝孔１１，１１を対称に配置すれば、狭隘部１０ｂの両側を
均等に弾性変形させることができる。
【００４９】
また、弾性変形できない側の材料が塑性変形することもない。
【００５０】
緩衝孔１１の形状は、狭隘部１０ｂと対向する部分が狭隘部側に突出し、固定部１０ａ
と対向する部分が窪んだ連山のような凹凸形状にすることができる（図１参照）。
【００５１】
リベット７に作用する上下方向の力が大きくなると、固定部１０ａにあったリベット７
が狭隘部１０ｂに侵入し、狭隘部１０ｂの幅が弾性変形によって広がり始める。固定部１
０ａ近傍であれば固定部側が変形することで比較的弾性変形しやすいが、固定部１０ａか
ら離れることによって狭隘部１０ｂの拘束が強くなる。
【００５２】
そこで、狭隘部１０ｂと緩衝孔１１の距離（すなわち、架橋部１３の幅）を一定とせず
に、固定部１０ａから上下方向に離れるに従って架橋部１３の幅が狭くなるような形状と
する。ただし、本実施の形態では、狭隘部１０ｂの端部に溜り部１０ｃを設けているため
、溜り部１０ｃに近づくと、再び架橋部１３の幅が広くなる形状とした。
【００５３】
また、固定部１０ａと対向する部分は、固定部１０ａが狭隘部１０ｂより出っ張ってい
る分だけ緩衝孔１１を窪ませる。
【００５４】
以上に述べた締結孔１０と緩衝孔１１は、壁パネル５側と間柱４側の両方に設けても良
いし、一方にのみに設けても良い。例えば間柱４側にのみ設けた場合は、リベット７に追
従して壁パネル５も移動する。
【００５５】
また、壁パネル５側にのみ設けた場合は、骨組み構造体１から見れば壁パネル５だけが
移動しているように見える。
【００５６】
そして両側に設けると、壁パネル５と間柱４間の相対変位は大きくなるが、一方のリベ
ット孔にのみ応力が局所的に集中することを避けることができる。
【００５７】
締結孔１０と緩衝孔１１はいずれの部材に設けることもできるが、変形後に元に戻るこ
とができる弾性材料によって架橋部１３は形成される。間柱４や壁パネル５の縦枠９に孔
を開けて締結孔１０と緩衝孔１１を形成した場合、架橋部１３は鋼製材料によって形成さ
れる。
【００５８】
特に間柱４は、主柱２に比べて薄い鋼材で製作されることが多いため、締結孔１０や緩
衝孔１１の形状が複雑であっても容易に加工することができる。
【００５９】
壁パネル５は、壁パネル５の左右の両側縁部をリベット７で固定することによって間柱
４を介して骨組み構造体１に取り付ける。このため、天井梁３及び床梁６と、間柱４と、
壁パネル５によって構成される構造を、主柱間２，２に複数形成することができる。
【００６０】
図３に示すように、壁パネル５の一側縁側に設ける孔を締結孔１０と緩衝孔１１，１１
によって構成し、壁パネル５の他側縁側に設ける孔は通常のリベット孔１２と同様に、リ
ベット７の軸部とほぼ同じ大きさの円形とする。
【００６１】
このようなパターンで締結孔１０と緩衝孔１１，１１を間柱４に設ける場合は、隣接し
て設置する壁パネル５用のリベット孔１２が通常の円形孔となるため、一本の間柱４には
リベット孔１２の列と締結孔１０及び緩衝孔１１の列がそれぞれ形成される。
【００６２】
締結孔１０は上下方向に延伸するように形成し、緩衝孔１１，１１は締結孔１０の左右
両側に長手方向が一致するように形成する。
【００６３】
次に、この実施の形態の壁パネルの取付構造の作用について図１及び図４を参照しなが
ら説明する。
【００６４】
壁パネル５を取り付けた骨組み構造体１に、地震や風圧等の外荷重が作用した場合、外
荷重が小さければリベット７は固定部１０ａに収まったままで移動しない。固定部１０ａ
とリベット７の隙間はほとんどないため、壁パネル５と骨組み構造体１の間にずれはほと
んど生じることがない。
【００６５】
すなわち、この状態では骨組み構造体１と壁パネル５の結合は保持されているため、壁
パネル５によって建物ユニットの変形を抑制することができる。
【００６６】
そして、外荷重が大きくなるに従って、リベット７は別の挙動をするようになる。
【００６７】
リベット７に作用する左右方向の力が大きくなると、固定部１０ａの両側の架橋部１３
が緩衝孔１１方向に膨らんで固定部１０ａが変形する。
【００６８】
緩衝孔１１がなければ支圧によって材料内部に過剰な応力が発生して塑性変形を起こす
ことになるが、緩衝孔１１方向に架橋部１３が撓むこの変形は弾性変形であるため、外荷
重が消滅すると元の形状に戻る。
【００６９】
また、リベット７に作用する上下方向の力が大きくなると、固定部１０ａから狭隘部１
０ｂに向けてリベット７が移動する。狭隘部１０ｂの幅は、リベット７の径よりも狭いた
め、リベット７が通過する両側の架橋部１３は押し広げられて図４に示すように変形する
。
【００７０】
狭隘部１０ｂが広がると、架橋部１３が膨らんで緩衝孔１１の対向する箇所はへこむ。
このように、緩衝孔１１が変形することで支圧力を吸収できるため、狭隘部１０ｂ周辺の
架橋部１３が塑性変形することがない。
【００７１】
また、狭隘部１０ｂにリベット７が侵入した直後は、固定部１０ａが近接しているため
、狭隘部１０ｂ周辺の架橋部１３は固定部１０ａへも逃げることができる。そして、リベ
ット７が狭隘部１０ｂ中をさらに進行すると、架橋部１３の幅が狭くなって緩衝孔１１側
に架橋部１３が撓みやすくなる。
【００７２】
このため、狭隘部１０ｂの奥に進むほどリベット７が移動しにくくなって、狭隘部１０
ｂ周辺の架橋部１３が塑性変形してしまうことを防ぐことができる。
【００７３】
そして地震が止んで、リベット７を上下方向に移動させようとする力が消滅すると、架
橋部１３は元の形状に戻ろうとするため、リベット７には側方から復元力（反発力）が作
用する。この復元力に固定部１０ａ方向の力の成分が含まれていれば、リベット７は最初
の位置である固定部１０ａに戻ることができる。
【００７４】
リベット７が固定部１０ａに戻れば、壁パネル５と骨組み構造体１は当初の相対的位置
関係のままで壁パネル５の変形抑制機能が発揮される。
【００７５】
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は
、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含
まれる。
【００７６】
例えば、上記実施の形態では、間柱４に壁パネル５を固定したが、取付部を胴縁などの
下地躯体としたり、主柱２、天井梁３または床梁６に取付孔を設けて取付部としたりする
ことができる。
【００７７】
また、締結孔１０及び緩衝孔１１の延伸方向を上下方向としたが、斜めにしたり、横方
向にしたりすることもできる。
【００７８】
さらに、狭隘部１０ｂの形状を矩形としたが、固定部１０ａから離れるに従って幅が狭
くなる先細り形状とすることもできる。このように先細り形状とすれば、リベット７の移
動が大きくなるに従って拘束力が強くなり、壁パネル５と骨組み構造体１の相対変位が大
きくなりすぎることを徐々に抑えることができる。
【００７９】
また、緩衝孔１１の形状を凹凸のない矩形や長円形状にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の最良の実施の形態の壁パネルの取付構造の締結孔と緩衝孔を拡大して示した説明図である。
【図２】本発明の最良の実施の形態の壁パネルを配置する建物ユニットの説明図である。
【図３】本発明の最良の実施の形態の壁パネルの取付構造を図２のＡ−Ａ方向から見た背面図である。
【図４】締結孔と緩衝孔の変形状態を示した説明図である。
【図５】従来の壁パネルを配置する建物ユニットの説明図である。
【図６】従来の壁パネルの取付構造を示した断面図である。
【図７】従来の壁パネルを配置する建物ユニットの地震時の挙動を示した説明図である。
【符号の説明】
【００８１】
１              骨組み構造体
２              主柱（柱）
３              天井梁（梁）
４              間柱（取付部）
５              壁パネル
６              床梁（梁）
７              リベット（締結材）
１０            締結孔
１０ａ        固定部
１０ｂ        狭隘部
１１            緩衝孔
１３            架橋部
【図１】
2005350964.tif 000003
【図２】
2005350964.tif 000004
【図３】
2005350964.tif 000005
【図４】
2005350964.tif 000006
【図５】
2005350964.tif 000007
【図６】
2005350964.tif 000008
【図７】
2005350964.tif 000009