(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建築物の外壁として使用される外壁パネルであって、
縦横に配設した複数のフレーム部材と、
該フレーム部材同士を、それぞれの端部を嵌入または挿入することで接合する接合金物と、
金属壁材と、を有し、 Ｌ字型、Ｔ字型、十字型の接合金物を組み合わせてフレーム部材同士を接合することにより形成されるフレーム構造体に前記金属壁材を固設してなることを特徴とする建築用の外壁パネル。
【請求項２】
請求項１記載の外壁パネルの組立方法であって、フレーム部材同士を、それぞれの端部を接合金物に嵌入または挿入することで接合し、フレーム構造体を形成する工程と、 該フレーム構造体に、金属壁材を固設する工程と、 を有することを特徴とする外壁パネルの組立方法。
【請求項３】
建築現場において、建築物の柱と耐風梁を構築するとともに、
該建築現場の近傍で、 フレーム部材同士を、それぞれの端部を接合金物に嵌入または挿入することで接合してフレーム構造体を形成し、該フレーム構造体に、金属壁材を固設することで、請求項１記載の外壁パネルを組立て、
組立てた当該外壁パネルを、前記建築物の柱と耐風梁に取り付けて外壁を形成することを特徴とする建築物の外壁施工方法。
【請求項４】
フレーム部材の少なくとも一部がリップ溝形鋼である請求項１記載の外壁パネルを、フランジを有する耐風梁に固設するためのクリップであって、
溝形の３面の形鋼材からなり、
リップ溝形鋼であるフレーム部材のリップ部と噛み合わせて固定するために、前記形鋼材の平行する２面のいずれか一方の端部に形成してなる爪部と、
該２面の対向位置に切り込んで形成し、前記フランジに跨座して嵌合するための嵌合スリット部と、
残りの１面に設けてなり、 前記フランジをボルトで押し付けるとともに、該フランジを介して前記フレーム部材を押し付けることで前記のリップ部と爪部を噛み合わせ、フレーム部材と耐風梁を接合するためのボルト孔と、
を有してなることを特徴とするクリップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低層の一般建築物の外壁構築に好適な技術に関し、特に、事務所、倉庫、工場等の外壁として一般に用いられる金属外壁を構築する技術に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来、事務所、倉庫、工場等の低層の建築物を建てて金属外壁を施工する際には、本体鉄骨に、外壁用下地鉄骨（以下、「フレーム部材」、または、「胴縁」と呼ぶ）との取り合い用の金物( 以下「ネコ」と呼ぶ) を取り付けて、そのネコに胴縁を取り付け、その胴縁に金属外壁を１枚づつ直接ねじ止め等して固定していた。
【０００３】
この、従来の工法では、胴縁側にはネコ取付用のボルト孔を加工する必要があり、また、建物の外側から金属壁材を胴縁にビス止めするため、建築物の外周を覆う足場を組んで、これらの作業を行う必要があった。
しかしながら、上記の金属外壁の施工方法では、高所となる足場上への資材の搬入が煩瑣となることや、作業上の取り合いから、一度に作業する人数に制約があることから、壁面全体の施工を完了するまでに時間が掛かるという問題があった。また、高い足場上での作業のため、資材の落下等の事故も考えられ、安全上からも多大の注意を必要とする作業であった。
【０００４】
ところで、大型の高層建築の場合には、建物外周を覆う足場を簡単には形成できないという事情もあり、現実的には、カーテンウォール工法と呼ばれるパネル工法が利用されている。
この工法は、 鋼材を溶接で組んでフレーム構造体（単に、フレームとも言う）とし、 該フレーム構造体に、金属、石材、コンクリート等の材料をボルト止め（ビス止めとも言う）して形成したカーテンウォールを製作して、建築現場で組み上げた鉄骨骨組へ溶接やボルト止め等の接合手段を適用して取り付けるものである。
【０００５】
このカーテンウォール工法は、あらかじめ、本体鉄骨側とカーテンウォール側にそれぞれ取付用の金物を設けておき、現場で双方の取付用金物を接合するものである。
カーテンウォール工法は、 大型建築に多く採用されているが、強度的に強く、かつ、意匠的にも優れ、品質の安定したものとするため、工場生産が行なわれる。そのため、工場から建築現場までの輸送が可能な程度の大きさで製作されて現場で取付施工される。
【０００６】
現場での取付施工では、クレーン等でカーテンウォールを吊上げて所定位置に位置合わせし、建築物内の作業者が固定するという手順で作業ができるため、建築物の外周に足場を構築する必要がない。
しかしながら、このカーテンウォール工法を、そのまま、低層建築の外壁施工に利用するには、以下の2 つの問題がある。
【０００７】
まず、第１に、 もともと低層建築物の外壁にはカーテンウォールのような強固なフレーム構造を有する壁体を使用する必要がないにもかかわらず、カーテンウォールを設置するために、その固定を行う建築物側の柱や梁を必要以上に強固なものとしなければならない。
第２に、 カーテンウォールの製作には、溶接等の熟練が必要であり、作業環境に大きく左右される工程があり、安定した品質のものを製作するために工場製作とされている。そして、工場から搬送するためにその大きさが限定され、結局、 低層建築で従来から使用されている工法、すなわち、胴縁に金属壁体を直接取り付ける工法と比較して、 一度に施工できる壁面の面積はあまり変らない。
【０００８】
確かに、 カーテンウォール工法では、 足場が不要となり、 建築工程上、足場を早めに撤去できる利点があるが、一方で、 カーテンウォールをクレーンで吊上げて壁面へ取り付けるという作業を頻繁に行う必要が生じ、 全体の施工期間にはそれほどの違いはない。
そのため、小型の低層建築では外周足場を利用して金属壁体を胴縁へビス止めするという前記の施工方法が依然として採用されているのが現状である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、低層建築においても、外壁を一体化して取り付けるパネル工法を利用できれば、作業を簡便化するのに大きく寄与できると考えられる。ただし、上述のように、 低層建築の建設に当たって従来のカーテンウォール工法をそのまま援用することはできない。
【００１０】
本発明は、 このような課題を解決し、 小型の低層建築においてもカーテンウォール工法に準じたパネル工法を利用可能として、外壁施工作業を簡便なものとすることで工数の削減と作業上の安全を確保することことを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の各項に記載の外壁パネル、外壁パネルの組立工法、外壁施工方法、および、建築物への外壁パネル接合用のクリップによって上記課題を解決した。
（１）  建築物の外壁として使用される外壁パネルであって、縦横に配設した複数のフレーム部材と、該フレーム部材同士を、それぞれの端部を嵌入または挿入することで接合する接合金物と、金属壁材と、を有し、 Ｌ字型、Ｔ字型、十字型の接合金物を組み合わせてフレーム部材同士を接合することにより形成されるフレーム構造体に前記金属壁材を固設してなることを特徴とする建築用の外壁パネル。
（２）  請求項１記載の外壁パネルの組立方法であって、フレーム部材同士を、それぞれの端部を接合金物に嵌入または挿入することで接合し、フレーム構造体を形成する工程と、 該フレーム構造体に、金属壁材を固設する工程と、 を有することを特徴とする外壁パネルの組立方法。
（３）  建築現場において、建築物の柱と耐風梁を構築するとともに、該建築現場の近傍で、 フレーム部材同士を、それぞれの端部を接合金物に嵌入または挿入することで接合してフレーム構造体を形成し、該フレーム構造体に、金属壁材を固設することで、請求項１記載の外壁パネルを組立て、 組立てた当該外壁パネルを、前記建築物の柱と耐風梁に取り付けて外壁を形成することを特徴とする建築物の外壁施工方法。
（４）  フレーム部材の少なくとも一部がリップ溝形鋼である請求項１記載の外壁パネルを、フランジを有する耐風梁に固設するためのクリップであって、溝形の３面の形鋼材からなり、リップ溝形鋼であるフレーム部材のリップ部と噛み合わせて固定するために、前記形鋼材の平行する２面のいずれか一方の端部に形成してなる爪部と、 該２面の対向位置に切り込んで形成し、前記フランジに跨座して嵌合するための嵌合スリット部と、残りの１面に設けてなり、 前記フランジをボルトで押し付けるとともに、該フランジを介して前記フレーム部材を押し付けることで前記のリップ部と爪部を噛み合わせ、フレーム部材と耐風梁を接合するためのボルト孔と、 を有してなることを特徴とするクリップ。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の好適な実施の形態を、 図１〜８に基づいて順次説明する。
本発明の外壁パネルに適用するフレーム構造体の１例を図１に示す。このフレーム構造体５は、所定の長さに調整した鋼製のフレーム部材1a、1b、1c等を接合金物２、３、４を使って接合し組立てたものである。
【００１３】
鋼製のフレーム部材1a、1b、1cは、リップ溝形鋼あるいは角形鋼管等の鋼材を所定の長さに切り、所用の塗装をした部材である。また、接合金物２、３、４は、鋼製のフレーム部材1a、1b、1c同士の接合に使用するものであり、それらの接合部の形状によってＬ字、Ｔ字、十字の３種類の接合金物がある。なお、接合金物２、３、４の詳細については後述する。
【００１４】
フレーム部材1a、1b、1cと接合金物２、３、４は互いに嵌め込むことができ、寸法精度を確認の上、適宜ビスで仮固定し、フレーム構造体５を形成する。そして、このフレーム構造体５に金属壁材を、適宜、ビス止め等により固設し、外壁パネルを完成させる。 なお、金属壁材としては、ロールフォーミング等で種々の断面形状に成形加工した金属材等を使用することが可能である。このように、フレーム構造体５を金属壁材に固設して一体とすることから、 仮固定した接合金物２、３、４が外れることはなく、一体となって強固な外壁パネルを形成できるのである。
【００１５】
また、図１の高さ方向のフレーム部材1b、1cに相当するフレーム部材として、両者を一体とした長尺のフレーム部材を用いて、接合金物３、４の内部に通してフレーム構造体を構成することもできる。この構成の方が用意するフレーム部材数を削減できる上、 高さ方向にフレーム部材を繋ぐことによる歪みを排除することができ、 好適である。
【００１６】
更に、 図２に示すように、所要のフレーム部材1a、1b、1cと接合金物２、３、４を組み合わせてフレーム５を組立てることで、 出入り口となる開口部６を簡単に形成することができる。 なお、図２では、 出入り口用の開口部を形成する例を示したが、 窓、 扉等の開口部も自在に形成できることは明らかである。
次に、 本発明の特徴である接合金物について、図３〜５に基づき説明する。 それぞれ、図３はＬ字型、図４はＴ字型、図５は十字型の接合金物の好適例を示している。
【００１７】
まず、図３（ａ）のＬ字接合金物２は、所要長さの鉄板をリップ溝形に曲げ加工したリップ溝形部材10を所定の長さに切断し、 直角に組んで溶接等を行い製作したものである。 Ｌ字接合金物２は、フレームの外周角部等に使用する（図１参照）。ここで、Ｌ字接合金物２の内寸とフレーム部材1a、1b、1cの外寸を調整し、 互いに嵌め込んで接合できるように寸法調整を行っておく。
【００１８】
なお、図３（ｂ）に示すように、 １枚の鉄板を切断、曲げ変形し、、これを90°折り曲げて溶接し、Ｌ字接合金物２を形成するようにしても良い。
次に、 図４（ａ）は、リップ溝形部材10をＴ字型に組み合わせたＴ字接合金物３の好適例を示している。 このＴ字型の場合は、 ３方からそれぞれフレーム部材1a、1b、1cを嵌め込んで固定することで、フレームの外周において縦胴縁と横胴縁との交点となる部分に適用することが可能である。
【００１９】
なお、図４（ｂ）に示すように、 Ｔ字接合金物３を、鉄板を曲げ加工したリップ溝形部材10と溝形部材11で形成し、 溝形部材11を横胴縁との接合に用いるようにすれば、 横胴縁のフレーム部材を差し込むのではなく、溝形部材11の溝に落とし込むだけで、 簡便に嵌め込み接合することも可能である。 そのため、作業性を格段に向上可能である。
【００２０】
以上のＴ字型の場合は、２方から差し込んで嵌め込む代わりに、1本のフレーム部材を挿通して接合することも可能である。 また、逆に、 差し込んだフレーム部材が突き抜けないように、接合金物の内面側に突起部等のストッパを設けるようにしても良い（図示せず）。
次に、 図５は、十字型とした十字接合金物４の好適例を示す。 図５に示す十字接合金物４は、 リップ溝形部材10のリップ側とその反対側の両方に溝形部材11を、溝が同じ向きになるように直角に組んで溶接している。この十字接合金物４は、リップ溝形部材10の両端からフレーム部材を嵌め込んで固定するともに、それぞれの溝形部材11へもフレーム部材を嵌め込むことで十字型の接合を可能とする。なお、図５の溝形部材11のかわりに、リップ溝形部材を使用しても良いことは言うまでもない。
【００２１】
この十字接合金物４は、 フレームの外周以外で縦胴縁と横胴縁の交差する位置に適用される（図１参照）。なお、縦胴縁のフレーム部材をリップ溝形部材に挿通させること、横胴縁のフレーム部材を溝形部材に落とし込んで接合すること等についての特徴は、すでに図４のＴ字接合金物３において説明したと同様であり、ここでの説明を省略する。
【００２２】
ところで、以上の説明においては、 接合金物の内側にフレーム部材を差し込んで嵌め込む例を好適例として説明した。 例えば、 図６（ａ）に示すように、Ｌ字接合金物２にフレーム部材1a、1cを差し込んで接合する例である。
ただし、 図６（ｂ）に示すように、Ｌ字接合金物２の外側にフレーム部材1a、1cを嵌入させて接合しても同様の効果が得られることは明らかである。
【００２３】
本発明の外壁パネル組立工法を採用し、上述した各接合金物を用いて外壁パネルを組立てるようにすることで、 フレーム構造体を建築現場敷地内で極めて容易に組立てることが可能となり、 また、その組立てたフレームに金属壁材を適宜ビス止めすることで、極めて強固な外壁パネルを容易に作製できる。
そして、完成した外壁パネルは、そのまま、クレーン等で吊上げて、建築物の柱や耐風梁に取り付けて直ちに外壁を完成させることができる。
【００２４】
なお、以上の説明では、 作業の簡便性を優先し、 フレーム部材と接合金物の接合を、単に嵌め込むだけの接合によるものとしたが、 それらをビス止めすることで、 更に補強することもでき、 より強固なフレーム構造体とすることも可能である。
また、工場からの搬送が不要であることから、 現場で製作する外壁パネルを大きくすることができ、パネル取り付け作業を軽減できる。 場合によっては、 建築物の壁面の大きさに合わせた外壁パネルを現場製作し、 建築物の１壁面に１つの外壁パネルとして設置することも可能である。
【００２５】
本発明の外壁パネルを建物の柱や耐風梁に取り付けるにあたっては、 溶接、あるいは、ボルト接合しても良いが、 特に、 外壁パネルを構成するフレーム部材の少なくとも一部がリップ溝形鋼であり、フランジを有する耐風梁に固設する場合には、 図７に示すクリップ15L 、15R を適用して取り付けることを好適とする。 このクリップ15L 、15R は、溝形の３面の形鋼材からなり、ここでは図示しないリップ溝形鋼であるフレーム部材のリップ部と噛み合わせて固定するため、前記形鋼材の平行する２面のいずれか一方の端部に形成してなる爪部18と、 該２面の対向位置に切り込んで形成され、前記フランジに跨座して嵌合させる嵌合スリット部17と、残りの１面に設けられ、 前記フランジをボルト16a （図８参照）で押し付けるとともに、該フランジを介して前記フレーム部材を押し付けることで前記のリップ部と爪部を噛み合わせ、フレーム部材と耐風梁を接合するためのボルト孔16b と、 を有することを特徴とする。なお、フレーム部材のリップのある向きに応じ、 右用（Ｒ）と左用（Ｌ）を準備する。
【００２６】
図８は、右用（Ｒ）のクリップ15R を適用して、 リップ溝形鋼のフレーム部材1cを、フランジ19a を有する耐風梁（この場合、 Ｈ形鋼部材）19に接合した様子を示している。図示のように、 ボルト16a でフランジ19を押し付け、 同時に、 そのフランジ19を介してフレーム部材1cを押し付けることで、 フランジ19のリップ部と本発明のクリップ15R の爪を噛み合わせて固定するのである。
【００２７】
なお、嵌合スリット部17のスリット高さは、耐風梁側のフランジの高さ＋10〜20mm程度とすれば十分である。 また、クリップそのものの高さは、 該スリット高さの２倍程度を好適とする。 爪部18は、噛み合うリップ溝形鋼のリップとの引っかかりを十分に取ればよく、15mm 程度とすることを好適とする。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の外壁パネルは、 溶接等の高度の熟練を不要とし、 その組立を嵌め込み方式としたことから、 建築現場で製作することが可能となり、 また、製作可能なパネルの大きさも一切制限されない。 そのため、本発明によって、 高品質の外壁パネルを短期間に、かつ、簡便な作業で建築物に取り付けることができるようになった。
【００２９】
なお、本発明に適用するフレーム部材や接合金物は、 規格品を用いて所定の寸法に加工して塗装するだけの簡単な工程で製作でき、 外壁パネルの製造コスト削減に資するところが大きい。
さらに、建物の耐風梁への取り付けにクリップを採用したことから、 外壁パネルの取付設置もきわめて容易に行なえるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の外壁パネル用のフレーム構造体を示す模式図である。
【図２】出入口を有する外壁パネル用フレーム構造体を模式的に示す部分図である。
【図３】フレーム構造体の接合に適用するＬ字接合金物の模式的な斜視図である。
【図４】フレーム構造体の接合に適用するＴ字接合金物の模式的な斜視図である。
【図５】フレーム構造体の接合に適用する十字接合金物の模式的な斜視図である。
【図６】Ｌ字接合金物を用いたフレーム構造体の組立て方を示す模式図であり、 （ａ）はフレーム部材をＬ字接合金物の内側へ挿入して接合し、 （ｂ）は外側へ嵌入して接合する方式を示す。
【図７】本発明の外壁パネル用のフレーム構造体の縦フレーム部材（縦胴縁）と壁面の耐風梁を接合するクリップの斜視図である。
【図８】クリップを用いてフレーム構造体の縦フレーム部材（縦胴縁）と壁面の耐風梁を接合した状態を示す模式図である。
【符号の説明】
1a    （横）フレーム部材、（横）胴縁
1b、1c    （縦）フレーム部材、（縦）胴縁
２    （Ｌ字）接合金物
３    （Ｔ字）接合金物
４    （十字）接合金物
５    フレーム、フレーム構造体
６    （出入口用の）開口部
10    リップ溝形部材
11    溝形部材
15L 、15R     クリップ
16a     ボルト
16b     ボルト孔
17    嵌合スリット部
18    爪部
19    耐風梁、Ｈ形鋼部材
19a   （耐風梁の）フランジ
20    溶接接合部
【図１】
0004008220.tif 000002
【図２】
0004008220.tif 000003
【図３】
0004008220.tif 000004
【図４】
0004008220.tif 000005
【図５】
0004008220.tif 000006
【図６】
0004008220.tif 000007
【図７】
0004008220.tif 000008
【図８】
0004008220.tif 000009