(57)【要約】【課題】  高い取付強度が得られるＡＬＣパネルの取付金具及びこれを用いた壁構造を提供する。【解決手段】  ＡＬＣパネルＰ１１、Ｐ１２内に埋設されるアンカー金具１１と、梁Ｂなどの建築物の躯体に固着される自重受け金具１２やイナズマ型金具１３などの固定金具と、アンカー金具１１を該固定金具に対して回動自在に結合するボルト１４とを備えたＡＬＣパネルＰ１１、Ｐ１２の取付金具であって、ボルト１４は軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、該軸部はアンカー金具１１に螺合する先端部側の小径部１４ａと頭部側の大径部１４ｂとからなる。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＡＬＣパネル内に埋設されるアンカー金具と、建築物の躯体に固着される固定金具と、該アンカー金具を該固定金具に対して回動自在に結合するボルトとを備えたＡＬＣパネルの取付金具であって、該ボルトは軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、該軸部は該アンカー金具に螺合する先端部側の小径部と頭部側の大径部とからなることを特徴とするＡＬＣパネルの取付金具。
【請求項２】
請求項１に記載の取付金具を用いたことを特徴とするＡＬＣパネルの壁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は軽量気泡コンクリート（ＡＬＣ）パネル等を建築物の躯体に取り付けて壁を構成する場合に使用する壁パネルの取付金具及びこれを用いた壁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＬＣパネル等の壁パネルを建築物の躯体に取り付けて壁を構成する壁構造には、従来から様々なものが提案されている。例えば耐震性に優れた壁構造として、特許文献１に示すようないわゆるロッキング構造が知られている。ロッキング構造は、各壁パネルをその上下両端部にそれぞれ設けた取付金具を介して躯体の梁に揺動可能に取り付けるものである。かかる構造により、地震で躯体が変形したときに当該取付金具を支点として壁面方向に壁パネルを揺動させることが可能となり、壁パネルの破損や落下を防ぐことができる。
【０００３】
上記取付金具は、例えば図１及び図２に示すようなアンカー金具１、自重受け金具２又はイナズマ型金具３、及びボルト４から構成される。具体的には、下段の縦壁パネルＰ１には、その上端部の裏面側に、断面Ｔ字を横にした形状の自重受け金具２が設けられている。自重受け金具２の下側の垂直部にはボルト挿通孔が設けられており、このボルト挿通孔を挿通させたボルト４が、縦壁パネルＰ１の上端部に埋設されているアンカー金具１の雌ネジ部に螺合している。
【０００４】
一方、上段の縦壁パネルＰ２は、上記自重受け金具２の水平部に載置されると共に、その下端部の裏面側にイナズマ型金具３が設けられている。このイナズマ型金具３は、２段構造の垂直部とこれらをつなぐ傾斜部とからなる断面イナズマ形状を有している。イナズマ型金具３の上側垂直部には、ボルト挿通孔が設けられており、このボルト挿通孔を挿通させたボルト４が、縦壁パネルＰ２の下端部に埋設されているアンカー金具１の雌ネジ部に螺合している。
【０００５】
これら自重受け金具２及びイナズマ型金具３が定規アングルＡを介して建築物の躯体に取り付けられている。具体的には、建築物の躯体の梁Ｂの上面Ｂａに、その長手方向に沿って断面Ｌ字形状の定規アングルＡが固着されている。この定規アングルＡの垂直部は、梁Ｂの端部から僅かにはみ出しており、その屋外側に上記自重受け金具２の上側の垂直部が、屋内側に上記イナズマ型金具３の下側垂直部が固着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−０８８９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したアンカー金具１は、一般的には図３に示すような略中央部に雌ネジ部１ａを備えた管状部材で構成されており、例えば長さ１５０ｍｍ、外径１８ｍｍの大きさを有している。このアンカー金具１は縦壁パネルの上下端部の小口面からそれぞれ縦壁パネルの長さ方向に延在する有底孔Ｈに挿入されており、これら有底孔Ｈは、縦壁パネルの厚さ方向の略中央部に設けられている。縦壁パネルの裏面からこの有底孔までの厚みＫは一般にカブリと称されており、このカブリＫはできるだけ厚いほうが取付強度を向上させることができるので壁構造の安全性を高めることができる。
【０００８】
カブリＫを厚くするには、アンカー金具１の位置を縦壁パネルの表面側に偏芯させることが考えられる。しかしながら、ＡＬＣパネルの内部には、表裏面の近傍にそれぞれ補強鉄筋Ｓが埋設されているため、一定の距離を超えてアンカー金具１を偏芯させることができない。特に、アンカー金具１の径が大きくなると、偏芯させることがほとんどできなくなるので、取付強度を高める場合は、ＡＬＣパネルの厚さを増してカブリＫを厚くするか、あるいは予め補強鉄筋Ｓにアンカー金具１を溶接固定することが必要になる。しかしながら、このような特殊構造のパネルはコストがかかるため、あまり広範囲に適用されることはなかった。
【０００９】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、ＡＬＣパネルなどを建築物の躯体に取り付けて壁を構成するロッキング構造において、高い取付強度が得られるＡＬＣパネルの取付金具及びこれを用いた壁構造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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明が提供するＡＬＣパネルの取付金具は、ＡＬＣパネル内に埋設されるアンカー金具と、建築物の躯体に固着される固定金具と、該アンカー金具を該固定金具に対して回動自在に結合するボルトとを備え、該ボルトは軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、該軸部は該アンカー金具に螺合する先端部側の小径部と頭部側の大径部とからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、施工性や寸法精度を損なうことなく従来のＡＬＣパネルの取付金具に比べてロッキング構造での取付け強度を高めることができる。よって、ロッキング構造のＡＬＣパネルの適用範囲を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の取付金具を用いたＡＬＣパネルの壁構造を示す部分斜視図である。
【図２】図１の壁構造をＩＩ−ＩＩ方向から見たときの部分断面図である。
【図３】図１に示す取付金具に使用されているアンカー金具の斜視図である。
【図４】本発明の一具体例の取付金具を用いたＡＬＣパネルの壁構造を示す部分断面図である。
【図５】本発明の取付金具に使用される段差ボルトの一具体例を示す平面図である。
【図６】本発明の取付金具に使用されるアンカー金具の具体例を示す斜視図である。
【図７】実施例の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明に係るＡＬＣパネルの取付金具を説明する。図４には、ロッキング構造により建築物の躯体に取り付けられたＡＬＣパネルが断面図で示されており、この取り付けには本発明に係るＡＬＣパネルの取付金具の一具体例が用いられている。この本発明の一具体例の取付金具は、ＡＬＣパネル内に埋設されるアンカー金具と、建築物の躯体に固着される固定金具と、該アンカー金具を該固定金具に対して回動自在に結合するボルトとを備えている。
【００１４】
具体的に説明すると、ロッキング構造により建築物の躯体に取り付けられる縦壁パネル（ＡＬＣパネル）Ｐ１１、Ｐ１２は、例えば幅６００ｍｍ、厚さ１００ｍｍ、長さ３３００ｍｍのサイズを有しており、その内部に２枚の補強鉄筋Ｓが互いに平行に埋設されている。各補強鉄筋Ｓは、縦壁パネルの長手方向に延在する主筋Ｓ１と、これに直交して延在する横筋Ｓ２とが、それぞれ縦壁パネルＰ１１、Ｐ１２の表裏面に沿って複数本配設された構造になっている。
【００１５】
これら縦壁パネルＰ１１、Ｐ１２の上下両端部の短辺小口面には、それぞれ縦壁パネルＰ１１、Ｐ１２の幅方向の略中央部に、アンカー金具１１が埋設される有底孔Ｈが穿孔されている。この有底孔Ｈ内に埋設されるアンカー金具１１は、後述するように従来のアンカー金具よりも外径が小さいため、有底孔Ｈの内径を従来のアンカー金具用の有底孔よりも小さい例えば１４ｍｍ程度に抑えることができる。これにより、有底孔Ｈの位置を、短辺小口面の厚さ方向の中心から縦壁パネルＰ１１、Ｐ１２の表面側に偏芯させることができるので、カブリＫの距離を従来のものより大きくすることができる。
【００１６】
上記したように縦壁パネルＰ１１、Ｐ１２の内部で好適にはその長手方向に延在する有底孔Ｈは、縦壁パネルＰ１１、Ｐ１２の裏面中心線上であって且つ短辺小口面から約７０〜１００ｍｍの位置、好ましくは７０ｍｍの位置に、縦壁パネルＰ１１、Ｐ１２の裏面側に開口する開口部Ｈａを有している。この開口部Ｈａからアンカー金具１１に螺合するボルト１４の軸部が挿通される。このため、開口部Ｈａはボルト１４の軸部が挿通できる例えばＭ１２程度の大きさを有している。
【００１７】
本発明においては、このボルト１４はいわゆる段差ボルトで構成されている。すなわち、図５に示すように、ボルト１４は軸部とその一端部に位置する頭部とからなり、更にボルト１４の軸部は、アンカー金具１１に螺合する先端部側の小径部１４ａと頭部側の大径部１４ｂとからなる。例えば、頭部及び頭部側の大径部１４ｂはＭ１２で構成されており、先端部側の小径部１４ａはＭ８で構成されている。そして、この小径部１４ａに、アンカー金具１１の雌ネジ部に螺合する雄ネジが螺刻されている。
【００１８】
これにより、建築物の躯体に固着される固定金具と有底孔Ｈ内に埋設されるアンカー金具１１とを回動可能に結合することが可能となる。ボルト１４とアンカー金具１１との結合は、前述したように段差を有するボルト１４の小径部１４ａの螺合によるものであるため、アンカー金具１１の雌ネジ部を従来のものに比べて小さくすることができ、結果的にアンカー金具１１を細くすることができる。例えば、前述したようにボルト１４にＭ１２×Ｍ８の段差ボルトを使用する場合は、アンカー金具１１を直径１２ｍｍ、長さ１５０ｍｍ程度の細い丸鋼で形成することができる。
【００１９】
固定金具には自重受け金具１２及びイナズマ型金具１３を用いることができる。自重受け金具１２は、下段側の縦壁パネルＰ１１の裏面上端部の幅方向中心部に設けられている。自重受け金具１２は断面Ｔ字を横にした形状を有しており、その下側の垂直部にボルト挿通孔が設けられている。このボルト挿通孔に、上記した段差を有するボルト１４の軸部が挿通せしめられる。
【００２０】
そして、縦壁パネＰ１１、Ｐ１２が取り付けられる躯体の水平な梁Ｂの上面Ｂａには、その長手方向に沿って断面Ｌ字形状の例えば５０×５０ｍｍの定規アングルＡが溶接などによって固着されている。この定規アングルＡの垂直部は、梁Ｂの端部から僅かにはみ出しており、この垂直部の屋外側に、上記自重受け金具１２の上側の垂直部が溶接などによって固着される。
【００２１】
自重受け金具１２の水平部には、上段側の縦壁パネルＰ１２が載置されている。この上段側の縦壁パネルＰ１２の裏面下端部の幅方向中心部に、２段の垂直部とこれらをつなぐ傾斜部とからなる断面イナズマ形状のいわゆるイナズマ型金具１３が設けられている。イナズマ型金具１３の上側垂直部には、ボルト挿通孔が設けられており、このボルト挿通孔に上記した段差を有するボルト１４の軸部が挿通せしめられる。そして、このイナズマ型金具１３の下側垂直部が、前述した定規アングルＡの垂直部の屋内側に溶接などによって固着される。
【００２２】
このように、本発明の取付金具を用いることによってカブリＫを最大限に確保することが可能となり、よって高い取付強度を得ることが可能となる。また、本発明の取付金具及びこれを用いた壁構造は、製作や取り付けに特殊な工具や機材を使用する必要が特にないので、従来の取付金具や壁構造と比較しても施工性や寸法精度を損なうことがない。
【００２３】
次に、上記した本発明の一具体例の取付金具を使用して縦壁パネルを建築物の躯体に取り付ける方法について説明する。先ず、建築物の躯体の壁側の梁Ｂの上面Ｂａに、梁Ｂの長手方向に沿って定規アングルＡを設置し、その垂直部が梁Ｂの端部から僅かにはみ出る位置に位置決めして溶接などで固着する。
【００２４】
次に、縦壁パネルの上下端に位置する短辺小口面において、それぞれ縦壁パネルの幅方向中央部にアンカー金具１１用の有底孔Ｈを穿孔する。この有底孔Ｈには、更に縦壁パネルの裏面側に開口するボルト１４挿通用の開口部Ｈａを設ける。そしてこの有底孔Ｈに雌ネジ部を有するアンカー金具１１を挿入する。縦壁パネルの上端部及び下端部の裏面に、それぞれ自重受け金具１２及びイナズマ型金具１３を当接させた上で、それらのボルト挿通孔に座金を介してボルト１４の軸部を挿通し、ボルト１４の小径部１４ａをアンカー金具１１の雌ネジ部に仮にネジ止めしておく。
【００２５】
次に、この縦壁パネルを図示しないクレーンなどで吊り下げて、建築物の所定の位置に順次移動させ、自重受け金具１２及びイナズマ型金具１３を定規アングルＡに固定する。下段側の縦壁パネルＰ１１を取り付けた後に上段側の縦壁パネルＰ１２を取り付ける場合を例にとって具体的に説明する。
【００２６】
先ず、下段側の縦壁パネルＰ１１を既設の自重受け金具１２の上に載置し、左右の位置を調整する。調整後、下端部に仮にネジ止めしたイナズマ型金具１３の下側垂直部を定規アングルＡの垂直面に係止した状態で、上端部にボルト１４で固定されている自重受け金具１２の上下左右の位置を微調整し定規アングルＡの屋外側垂直面に溶接固定する。その後、下端部のイナズマ型金具１３のボルト１４を本締めし、定規アングルＡの屋内側垂直面に溶接固定する。次に、上段側の縦壁パネルＰ１２を下段側の縦壁パネルＰ１１の上端部に位置する前記自重受け金具１２の水平部に載置する。以降は同様にして上段側の縦壁パネルＰ１２を取り付ける。
【００２７】
このようにして、所定の数の縦壁パネルを並列して建築物の躯体に取り付けた後、互いに隣接する縦壁パネル同士の表面目地部に、必要に応じてシーリング材を充填する。これにより、ＡＬＣパネルのロッキング構造の取付け作業が完了する。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明の取付金具を用いたＡＬＣパネルの壁構造の取付強度について試験を行った。ＡＬＣパネル（縦壁パネル）には、内部に２枚の補強鉄筋が互いに平行に埋設された幅６００ｍｍ、厚さ１００ｍｍ、長さ２０００ｍｍの縦壁パネルを使用した。各補強鉄筋は、長手方向に延在する主筋と、これに直交して延在する横筋とがパネルの表裏面に沿って複数本配設されたものを使用した。
【００２９】
この縦壁パネルを５枚用意し、そのうちの２枚には上下端の両小口面にアンカー金具用の内径２０ｍｍの有底孔を設けた。その際、これら２枚の縦壁パネルのうち、１枚目にはパネルの厚み方向の中心部に有底孔を設け、２枚目にはパネルの厚み方向の中心部からパネル表面側に５ｍｍ偏芯させた位置に有底孔を設けた。なお、内径２０ｍｍの有底孔の場合は、５ｍｍを超えて有底孔を偏芯させることは困難であった。
【００３０】
一方、残りの３枚には、上下端の両小口面にアンカー金具用の内径１４ｍｍの有底孔を設けた。その際、これら３枚の縦壁パネルのうち、１枚目には縦壁パネルの厚み方向の中心部に有底孔を設け、２枚目には縦壁パネルの厚み方向の中心部からパネル表面側に５ｍｍ偏芯させた位置に有底孔を設け、３枚目には縦壁パネルの厚み方向の中心部からパネル表面側に８ｍｍ偏芯させた位置に有底孔を設けた。
【００３１】
次に、内径２０ｍｍの有底孔を設けた２枚の縦壁パネルには、図３に示すような、外径１８ｍｍ、肉厚３.２ｍｍ、長さ１５０ｍｍの鋼管で構成されるアンカー金具１を挿入した。なお、この鋼管には先端から６０ｍｍの位置に軸方向に直交する内径１２ｍｍの雌ネジ部１ａを設けておいた。また、各縦壁パネルの有底孔には、雌ネジ部に対向する位置に縦壁パネルの裏面側に開口する開口部を設けておいた。そして、Ｍ１２のボルトを用いて、縦壁パネルの上端部側のアンカー金具に自重受け金具を取り付け、下端部側のアンカー金具にイナズマ型金具を取り付けた。このようにして試料１〜２の縦壁パネルを作製した。
【００３２】
一方、内径１４ｍｍの有底孔を設けた３枚の縦壁パネルには、図６（ａ）に示すような、外径１２ｍｍ、長さ１５０ｍｍの丸鋼で構成されるアンカー金具１１を挿入した。なお、この丸鋼には先端から６０ｍｍの位置に軸方向に直交する内径８ｍｍの雌ネジ部１１ａを設けておいた。また、各縦壁パネルの有底孔には、雌ネジ部に対向する位置に縦壁パネルの裏面側に開口する開口部を設けておいた。そして、Ｍ１２の大径部とＭ８の小径部とからなる段差ボルトを用いて、縦壁パネルの上端部側のアンカー金具に自重受け金具を取り付け、下端部側のアンカー金具にイナズマ型金具を取り付けた。このようにして試料３〜５の縦壁パネルを作製した。
【００３３】
更に、形状の異なるアンカー金具を使用した場合の取付強度への影響を調べるため、図６（ａ）に示す丸鋼のアンカー金具１１に代えて、図６（ｂ）に示すような断面７×１１ｍｍの角棒からなり、先端から６０ｍｍの位置に軸方向に直交する内径８ｍｍの雌ネジ部１１０ａを備えたアンカー金具１１０を使用した以外は上記の試料３〜５と同様にして試料６〜８の縦壁パネルを作製した。このようにして得られた試料１〜８の縦壁パネルの仕様をまとめたものを下記表１に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
次に、これら試料１〜８の縦壁パネルに対して、ＪＩＳＡ５４１６「軽量気泡コンクリート」に記載されている「パネル曲げ試験」に準じて４等分点２線載荷の試験を行って変位を測定し、更に破壊に至らせた。その試験結果を下記の表２に示す。
【００３６】
【表２】
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【００３７】
また、横軸がカブリ、縦軸が取付強度を示すグラフに上記表２の結果をプロットしたものを図７に示す。なお、グラフ中の数字は試料の番号を示している。これら表２及び図７の結果から、段差ボルトを使用することによってアンカー金具を細くすることが可能となり、その結果、従来の取付金具よりカブリを大きくとることができるので、高い取付強度が得られることが分かった。
【符号の説明】
【００３８】
１、１１    アンカー金具
２、１２    自重受け金具
３、１３    イナズマ型金具
４、１４    ボルト
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１１、Ｐ１２    縦壁パネル
Ｂ          梁
Ａ          定規アングル
Ｓ          補強鉄筋
Ｋ          カブリ
【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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