(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝形鋼の片側フランジおよびウエブに切り込みを入れて該切り込み部にて他側フランジを折り曲げて湾曲させると共に、ウェブの内面に曲面壁の曲率に合わせた形状の帯板を重ねて取り付けて枠材が構成され、かつ前記湾曲が該曲率に維持されることを特徴とする枠材の曲線化構造。
【請求項２】
前記溝形鋼のウエブと帯板をカシメ、ファスナー、スポット溶接のいずれかの接合手段を用いて接合することを特徴とする請求項１に記載の枠材の曲線化構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の枠材を横枠材として用い、該枠材に接合する壁板の接合部の出っ張りを抑制することを特徴とする曲面壁。
【請求項４】
溝形鋼の片側フランジおよびウエブに切り込みを入れて該切り込み部にて他側フランジを折り曲げて湾曲させると共に、ウェブの内面に曲面壁の曲率に合わせた形状の帯板を重ねて取り付けたことを特徴とする枠材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溝形鋼を用いた枠材の曲線化構造とそれを横枠材として用いた曲面壁および枠材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築構造物内に設けられる曲線状通路や部屋の仕切りなどを構成する曲面壁の上下の横枠材を簡易に構成する手段として、従来技術にResidential steel framing handbook[Robert Scharff and the editors of Walls & ceilings magazine(1996)]のＰ２７８に開示される横枠材がある（図７および図８参照）。
【０００３】
上記従来技術の横枠材１１は、溝形鋼１２と縦帯板１４とからなる。溝形鋼１２は、その外側フランジ１２ａからウエブ１２ｃに及ぶ切り込み１３が所要の間隔をおいて入れられ、その切り込み部１３にて内側フランジ１２ｂが折り曲げられて、平面視で多角形の湾曲溝状に形成されている。
【０００４】
つぎに、縦帯板１４が、その湾曲溝の外縁を構成する外側フランジ１２ａの内側面にあてがわれて、カシメ・ファスナーなどにより接合されている。つまり、縦帯板１４は、横枠材１１の外側フランジ１２ａの多角形状に合わせて折り曲げられており、外側フランジ１２ａの切り込み１３部が開いて形成される三角形の底辺のすきまに配置されて間隔を保持している（図８または図９参照）。
【０００５】
そして、横枠材１１の湾曲した溝内には、リップ付溝形鋼の縦枠材１５が嵌め込まれた後、さらに壁板１６が横枠材１１の外側フランジ１２ａにあてがわれ、ドリルねじ１７などにより共締め接合されて曲面壁が構成される。なお、図１０に上記従来技術による曲面壁の縦断面図を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ここで上記従来技術の構成によると、次のような問題点がある。
まず、横枠材１１の組立時においては、溝形鋼１２を湾曲させて縦帯板１４を取付けなければならないが、組立時に湾曲の形状を正確に維持するためには、治具または型が必要であり、作業が煩雑となる。
【０００７】
また、横枠材１１の外側フランジ１２ａ部（曲面壁の外側上下端部）では、曲面壁の内側から外側へ向かって、縦枠材１５（リップ付溝形鋼）のフランジ１５ａ、縦帯板１４、横枠材１１の外側フランジ１２ａ、壁板１６の４つの板材が重なることになる（図１０参照）。
【０００８】
したがって、壁板１６の外面は、曲面壁の上下端部のみ縦帯板１４と外側フランジ１２ａの２枚の板厚分だけ外側に出っ張ることになり、仕上げ後の曲面壁の美観が著しく損なわれる。しかも、曲面壁の上下端部が出っ張ることにより、接合時に面材や仕上げ材が変形または破壊されることも生じる。
【０００９】
本発明は、上記従来技術の欠点を除くためになされたものであり、曲面壁板の外面の出っ張りを抑制すると共に、曲面の形状を維持するための治具または型を不要とする枠材の曲線化構造とそれを用いた曲面壁および枠材の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明の枠材の曲線化構造では、溝形鋼３の片側フランジ３ａおよびウエブ３ｃに切り込みを入れて該切り込み部にて他側フランジ３ｂを折り曲げて湾曲させると共に、ウェブ３ｃの内面に曲面壁の曲率に合わせた形状の帯板４を重ねて取り付けることにより前記湾曲が該曲率に維持されることを特徴とする。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明において、前記溝形鋼３のウエブと帯板４とをカシメ、ファスナー、スポット溶接のいずれかの接合手段を用いて接合することを特徴とする。
【００１２】
第３の発明は、第１または第２の発明における枠材を横枠材１として用い、該枠材に接合する壁板８の接合部の出っ張りを抑制することを特徴とする曲面壁である。
【００１３】
第４の発明は、溝形鋼の片側フランジおよびウエブに切り込みを入れて該切り込み部にて他側フランジを折り曲げて湾曲させると共に、ウェブの内面に曲面壁の曲率に合わせた形状の帯板を重ねて取り付けたことを特徴とする枠材である。
【００１４】
＜作用＞
本発明によると、湾曲形成した溝形鋼３のウエブ３ｃの内面に曲面壁２の曲率に合わせた帯板４を重ねて接合するため、容易かつ正確に所定の曲率を有する横枠材１を組み立てることができる。
【００１５】
また、帯板４によって溝形鋼３の曲率が維持されるため、曲率を維持するための新たな治具が不要となり、作業の能率化を図ることができる。
【００１６】
また、曲面壁２の上下端部において、縦枠材７と壁板８の間には、フランジ３ａが１枚挟まるだけであり、壁板８の出っ張りは、従来技術に比べて抑制される（図５参照）。すなわち、仕上げ後の曲面壁２は、美観に優れ、かつ接合時に面材や仕上げ材が変形または破壊されることも抑制される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図１〜図６を参照して説明する。図１、図２は本実施形態の曲面壁に用いられる横枠材の構成を示す斜視図である。図３、図４はそれぞれ縦枠材との組立状態を示す斜視図、平面図である。図５は曲面壁の縦断面図である。図６は変曲点を有する曲面壁に適用する場合の横枠材を示す説明図である。
【００１８】
横枠材１は、曲面壁２（図５参照）の上下端に用いられ、図１に示すように溝形鋼３と帯板４とから構成される。
【００１９】
溝形鋼３は、０．５〜２．３ｍｍ程度の薄鋼板に折り曲げ加工が施されて溝状に形成されると共に、一方のフランジに切り込み５が施されて形成され、平面視で多角形の湾曲溝状に形成され、湾曲溝の外縁を構成する外側フランジ３ａからウエブ３ｃの全幅に及ぶ切り込み５が、間隔をおいて平行に入れられる。この切り込み５の間隔は、多角形状等の曲面壁の曲率に対応して定まる。そして、内側フランジ３ｂが切り込み端において折り曲げられて、所定の曲率壁面に接する多角形の湾曲溝状に形成される。なお、直線壁に移行するに伴い、切り込み５は不要となる。
【００２０】
帯板４は、内周側面または外周側面の一方または両方の曲率が、所定の壁面曲率と同じ曲率に形成されている。帯板４の材質としては、特に限定するものではないが、例えば０．５〜２．３ｍｍ程度の厚さを有する薄鋼板・プラスチック板などが挙げられる。
【００２１】
帯板４は、ウエブ３ｃ（湾曲溝の底部）内面に重ね合わせるようにして溝形鋼３の内側に挿入され、湾曲溝の所定の曲率を保持するための治具（すなわち定規）の役割を果たす。つまり、帯板４を溝形鋼３に挿入すると、外側フランジ３ａの内側面の中間部と帯板４の外周面が点接触するか、内側フランジ３ｂの切り込み端と帯板４の内周面が点接触するか、あるいは帯板４の外周面と内周面の両方がそれぞれフランジ３ａ、３ｂに点接触することで、横枠材１の湾曲溝の曲率は所定の曲率に矯正維持される。
【００２２】
そして、溝形鋼３と帯板４が、例えばカシメ、スポット溶接、リベット等のファスナー６などにより接合され、横枠材１が構成される。曲面壁の上下端用としては、線対称形状の横枠材１が一対必要となるが、帯板４は同一形状のものを使用すればよい。
【００２３】
次に、図３に示すように、横枠材１に、薄鋼板を折り曲げ加工して形成したリップ付溝形鋼を用いた縦枠材７を立設する。ここで、図４は横枠材１の湾曲溝内に帯板４を接合し、さらに縦枠材７を立設した状態を示した拡大平面図である。なお、図４では多角形の各辺毎に縦枠材７を立設している。
【００２４】
図３、図４のいずれの場合も、縦枠材７は所定の間隔で湾曲溝に挿入され、縦枠材７は後述する壁板８と共に、ドリルねじなどのファスナー６（図５）で横枠材１の両側フランジ３ａ、３ｂに接合されている。
【００２５】
なお、曲面壁にかかる応力は、内側フランジ３ｂと帯板４により壁全体が負担するため、曲面壁の強度は十分担保される。
【００２６】
図５は壁板８を取付けた状態の曲面壁２の縦断面を示す。なお、曲面壁２の内側面の壁板８は図示を省略している。
【００２７】
曲面壁２の外側面（曲率大側面）には、６ｍｍ厚程度の石膏ボード、木質合板などの壁板８がドリルねじ６により縦枠材７および上下端の横枠材１に接合されている。このとき、外側面の上下端における板材の重ね合わせは、内部側から外側へ向かって、縦枠材フランジ７ａ、横枠材１の外側フランジ３ａ、壁板８の３枚である。つまり、壁板８の外面は横枠材１のフランジ１枚分のみ出っ張ることになり、従来技術に比べて仕上げ後の美観に優れ、また面材や仕上げ材が変形または破壊するおそれも抑制される。
【００２８】
図６は、実施形態の１変形例として、曲面壁２（横枠材１）が変曲点９を有する場合の横枠材１の平面形状を示す。変曲点９を境に横枠材１の外側面（曲率大側面）が内側面に切り替わるだけで曲面壁２の連続性が維持される。また、変曲点９を境に曲面壁２の曲率が変わる場合には帯板４の曲率を調整し、溝形鋼３に入れる切り込み５の間隔を調整することにより対応可能である。
【００２９】
なお、このように曲面壁２の曲率の変化に対応するためにも、切り込み５部にて溝形鋼３を分離して個々に独立した溝形ブロック（図示を省略する）とすることもできる。この場合、帯板４の曲率を調整し、溝形ブロックに組み合わせることにより曲面壁２の曲率の変化に対応した横枠材１を形成することも容易である。
【００３０】
以上、実施形態にもとづき本発明における枠材の曲線化構造と曲面壁を説明したが、上記横枠材１の用途は建物の曲面壁に限定されるものではない。例えば、容易かつ正確に所定の曲率を有する横枠材が組み立てることができる特性を生かして、博覧会などで用いられる組立式仮設曲面壁の部材に横枠材１を用いることもできる。さらに別の用途として、曲面天井の構成材に横枠材１を縦向きあるいは傾斜した状態で用いることもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、湾曲形成した溝形鋼のウエブ内面に重ね合わせて接合される帯板が溝形鋼の曲率を維持する治具の役割を兼ねる。したがって、曲率を維持するための新たな治具が不要となることから施工能率が上がり、かつ設計通りの施工ができるため施工精度が向上する。
【００３２】
また、曲面壁の上下端部において、縦枠材と壁板の間にはフランジが１枚挟まるだけであり、壁板の出っ張りは従来技術に比べて抑制される。すなわち、仕上げ後の曲面壁は美観に優れ、かつ接合時に面材や仕上げ材が変形または破壊されることも抑制される。
【００３３】
さらに、接合される鋼板の枚数の減少によりドリルねじ等による接合作業が容易化され、施工能率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の曲面壁に用いられる横枠材の構成を示す斜視図である。
【図２】一実施形態の曲面壁に用いられる横枠材の接合状態を示す斜視図である。
【図３】一実施形態の縦枠材との組立状態を示す斜視図である。
【図４】一実施形態の縦枠材との組立状態を示す平面図である。
【図５】（ａ）は一実施形態の曲面壁の縦断面図であり、（ｂ）は溝形鋼のウエブと帯板とのカシメ接合の例を示す縦断面図である。
【図６】一実施形態の変曲点を有する曲面壁に適用する場合の横枠材の平面形状を示す説明図である。
【図７】従来例の曲面壁に用いられる横枠材の構成を示す斜視図である。
【図８】従来例の曲面壁に用いられる横枠材の組立状態を示す斜視図である。
【図９】従来例の縦枠材との組立状態を示す平面図である。
【図１０】従来技術の曲面壁の縦断面図である。
【符号の説明】
１      横枠材
２      曲面壁
３      溝形鋼
３ａ    外側フランジ
３ｂ    内側フランジ
３ｃ    ウエブ
４      帯板
５      切り込み
６      ファスナー、ドリルねじ
７      縦枠材
７ａ    縦枠材フランジ
８      壁板
９      変曲点
１１    横枠材
１２    溝形鋼
１２ａ  外側フランジ
１２ｂ  内側フランジ
１２ｃ  ウェブ
１３    切り込み
１４    縦帯板
１５    縦枠材（リップ付溝形鋼）
１５ａ  フランジ
１６    壁材
１７    ドリルねじ
【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】
0004152582.tif 000009
【図９】
0004152582.tif 000010
【図１０】
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