JP2978365B2 - 構造部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築物等の柱や梁等に
用いられる長尺な構造部材に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、建築物の外壁としてカーテンウ
ォールを用いる方式が知られている。このカーテンウォ
ールは、建築物の上下床間に方立を取付け、この方立に
パネルを固定することなどで、建築物に取付けられてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、カーテンウ
ォールの方立は、通常Ｈ型鋼等で製作されているが、Ｈ
型鋼等を用いると施工性が悪くなり、必要な強度を得る
ためには比較的大きな断面のＨ型鋼を用いるため、専有
スペースが大きくなるという問題があった。

【０００４】このため、本出願人は、実願平3-52672 号
(実開平4-137115号) に開示されているように、小断面
の部材を用いても剛性を大きくできる方立を開発してい
る。すなわち、この方立は、図１４に示すように、１階
床９０から３階床９１までの吹き抜け部９２の開口部分
にカーテンウォール９３を設ける場合に、そのパネル９
４を支持する方立９５等に用いられるものである。尚、
この方立９５は、パネル９４の内側に配置されて外面に
露出されていない。これにより、特にパネル９４がガラ
スサッシ等の場合に、外観を向上させることができる。
方立９５は、アルミ押出し型材からなる室外側縦材９６
及び室内側縦材９７間に、アルミ製のラチス材９８を斜
めに連結したトラス構造で形成され、室外側縦材９６の
上下端を１階床９０、３階床９１に固定している。この
ような方立９５によれば、各縦材９６，９７を小断面の
アルミ押出し型材で形成しても、ラチス材９８を加えて
トラス構造とすることで、方立９５の剛性を大きくでき
るとともに、小断面の部材を用いることで専有スペース
を小さくでき、見栄えも良好にできるという効果があ
る。

【０００５】しかしながら、カーテンウォールを取付け
る開口部分が比較的小さい場合、すなわち方立９５ほど
の剛性が必要無い場合もあり、方立９５や従来のＨ型鋼
に比べてより専有スペースを小さくできる方立が求めら
れていた。また、カーテンウォールの方立に限らず、建
築物の柱や梁、あるいはカーテンウォール等の製品を展
示する架台の柱、梁等の構造部材としても、小断面でか
つ必要十分な剛性を有する構造部材が求められていた。

【０００６】本発明の目的は、小断面で専有スペースを
小さくできるとともに、その断面積に比べて比較的大き
な剛性が得られる構造部材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の構造部材は、長
尺な主構造材の中間部に、少なくとも１つ以上の中間部
側補強用プレートを突設し、かつ前記主構造材の両端部
に前記中間部側補強用プレートよりも小さい端部側補強
用プレートを設け、前記中間部側補強用プレートと主構
造材端部の端部側補強用プレート間、又は各中間部側補
強用プレート間にテンション材を各プレートに対して回
動自在に張設して構成されたものである。

【０００８】この際、前記テンション材は、その張力が
調整可能に設けられていることが好ましい。また、構造
部材は、中間部側補強用プレート及び端部側補強用プレ
ート間に張設されるテンション材と、２つ以上の中間部
側補強用プレートが設けられる場合に中間部側補強用プ
レート間に張設されるテンション材との両方を含むもの
でもよい。更に、前記中間部側補強用プレート及び端部
側補強用プレートは、主構造材の片側のみに突設される
ものでもよいし、主構造材の両側に突設されるものでも
よい。

【０００９】

【作用】このような本発明の構造部材においては、主構
造材に突設された中間部側補強用プレート及び端部側補
強用プレート間や、主構造材に２つ以上突設された中間
部側補強用プレート間にテンション材を張設する。この
テンション材を適宜な張力で張設することにより、主構
造材は適度に圧縮されて剛性が向上するとともに、テン
ション材が伸びる方向、つまりテンション材が設けられ
た側とは反対側に、主構造材が曲げられるように力が加
わっても、テンション材の引張力でその力を打ち消すこ
とができ、主構造材が折り曲がることが防止される。こ
のため、本発明の構造部材は、主構造材のみからなる構
造部材に比べて剛性が向上し、主構造材に小断面の部材
を用いても、構造部材は必要十分な剛性が得られる。ま
た、テンション材の張力を調整すれば、構造部材の剛性
も調整され、構造部材の用途に応じた最適な剛性が設定
可能となる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて
説明する。図１には、本実施例の構造部材１が示されて
いる。この構造部材１は、カーテンウォール２のパネル
３を支持する方立として用いられるものである。構造部
材１は、図２にも示すように、略円筒状でかつ長尺のア
ルミ押出し型材で構成された主構造材５と、補強用の鋼
棒からなるテンション材６と、主構造材５の中間部にお
いて、主構造材５を長手方向に略３等分する２か所にそ
れぞれ取付けられた中間部側補強用プレート７と、主構
造材５の上下両端部に設けられた端部側補強用プレート
８とで構成されている。また、主構造材５には、図３〜
６にも示すように、長手方向に連続した２本の凹条溝９
が、主構造材５の径方向に相対向してつまり１８０度位
置に形成されている。

【００１１】中間部側補強用プレート７は、図３，５に
示すように、主構造材５を挟んで配置された２枚の板材
１０で構成されている。板材１０は、図３に示すよう
に、鉄板等の所定材質の板をレーザーカッター、プレス
等で切断することで、正面略Ｈ字状に形成され、また軽
量化及び意匠性を高めるために孔が明けられている。

【００１２】これら２枚の板材１０の両端部側は、図５
に示すようにボルト、ナットによって一体化されてい
る。また、主構造材５を挟んで配置される板材１０の中
心部側は、主構造材５の凹条溝９内に設けられた第１の
固定部材１２と、主構造材５と、主構造材５の中空部内
に設けられた第２の固定部材１３とを通してボルト止め
されることで、主構造材５に固定されている。従って、
補強用プレート７は、主構造材５を挟んで両側に突設さ
れ、その両端部には、上下方向に突出した突出部１１が
形成されている。

【００１３】板材１０の両端の突出部１１には、一体化
された突出部１１を挟んで配置されたテンション材接続
具１４が、ピン１５によって回動自在に取付けられてい
る。尚、このピン１５は、Ｅリング、ストップリング等
の適宜な止め具１６によって抜け止めされている。

【００１４】主構造材５の上下両端部に設けられた端部
側補強用プレート８は、図４，６に示すように、主構造
材５に嵌められた固定リング２０と、固定リング２０か
ら主構造材５の径方向に相対向して、つまり主構造材を
挟んで１８０度位置（両方向）に溶接により突設された
略三角形状のプレート２１とで構成されている。固定リ
ング２０は、前記補強用プレート７の板材１０と同様
に、主構造材５の凹条溝９内に設けられた第１の固定部
材２２と、主構造材５と、主構造材５の中空部内に設け
られた角柱状の第２の固定部材２３とを通してボルト止
めされることで、主構造材５に固定されている。

【００１５】補強用プレート８のプレート２１には、前
記補強用プレート７と同様に、プレート２１を挟んで配
置されたテンション材接続具２４が、止め具１６によっ
て抜け止めされたピン１５によって回動自在に取付けら
れている。

【００１６】補強用プレート７，８の各テンション材接
続具１４，２４には、ねじ孔やナットが設けられてお
り、これらのねじ孔等にテンション材６の両端の雄ねじ
をねじ込むことで、テンション材６は、２つの補強用プ
レート７間と、補強用プレート７及び８間とにそれぞれ
張設されている。このテンション材６の両端の雄ねじ
は、互いに逆方向にねじが切られており、テンション材
６を適切な方向に回すことで、テンション材６による張
力を調整できるように構成されている。

【００１７】構造部材１の主構造材５の上下両端には、
図４にも示すように、ピンプレート２５が設けられてい
る。このピンプレート２５は、前記第２の固定部材２３
の端部に一体に固定され、主構造材５の開口端を閉塞す
る板状体２５Ａと、この板状体２５Ａの外側に突設され
た三角形状のブラケット２５Ｂとを備え、前記固定部材
２３を主構造材５内に嵌挿し、ボルト止めすることで、
主構造材５の端部に取付けられている。ピンプレート２
５のブラケット２５Ｂは、前記第２の固定構造部材１が
設けられる建築物の床や天井に固定されたピンプレート
２６に、ボルト、ナットによりピン接合されている。

【００１８】このような本実施例においては、構造部材
１を建設現場に搬送し、主構造材５の上下両端を建築物
の床や天井等に取付ける。この際、通常は、主構造材５
に予め補強用プレート７，８を固定しておき、更にテン
ション材６を各テンション材接続具１４，２４に緩めに
ねじ込んだ状態にしてから、建築物の床等に主構造材５
を取付ける。その後、テンション材６を所定方向に回し
て各テンション材接続具１４，２４へのねじ込み量を変
えて、張力を調整する。尚、テンション材６を外した状
態で、主構造材５を床等に取付け、その後、テンション
材６を取付けてもよい。次いで、構造部材１に適宜なフ
ァスナー等を介してカーテンウォール２のパネル３を取
付ける。この取付構造は、パネル３の種類等に応じて適
宜設定すればよく、例えば、前記実願平3-52672 号 (実
開平4-137115号) に記載された構造等が適用できる。

【００１９】このような本実施例の構造部材１によれ
ば、次のような効果がある。すなわち、構造部材１は、
小断面のアルミ押出し型材からなる主構造材５と、テン
ション材６、補強用プレート７，８とで構成されている
ので、従来のＨ型鋼からなる方立や、図１４に示す室外
側縦材９６、室内側縦材９７、ラチス材９８からなる方
立９５と比べても、断面積が小さく、専有スペースの小
さな構造部材１とすることができる。このため、本実施
例の構造部材１をカーテンウォール２の方立として用い
れば、専有スペースが小さいから、カーテンウォール２
をガラスサッシとして室内外を見通せるようにした場
合、方立によって視界が妨げられることが殆どなく、見
通しの良い建築物にすることができる。

【００２０】構造部材１は、小断面の主構造材５等で構
成されているので、室内等に露出する場合でも、室内の
意匠性を損なうことがなく、見栄えのよいものにするこ
とができる。また、構造部材１は、小断面の主構造材５
を用いても、テンション材６を張設して補強しているの
で、その断面積に比べて構造部材１全体の剛性を高くす
ることができる。従って、構造部材１は、従来の方立９
５ほどの剛性は必要がない場合、例えば、吹き抜け部９
２ではなく、一般的な１階毎にカーテンウォールを取付
ける場合の方立として十分利用することができる。

【００２１】端部側補強用プレート８は、中間部側補強
用プレート７に比べて小さく形成され、主構造材５の上
下両端部分では、テンション材６は主構造材５に近づく
ように構成されている。このため、主構造材５の上下両
端のピンプレート２５を床や天井のピンプレート２６に
接続する作業時に、補強用プレート８やテンション材６
が作業の妨げになることがなく、構造部材１の設置作業
を容易に行うことができる。また、構造部材１は、アル
ミ製の主構造材５等で構成されて軽量であり、かつ建築
物の床等への取付けもピン接合であるため、構造部材１
の移動や取付作業を簡単に行うことができ、設置時の作
業性をより向上することができる。

【００２２】更に、中間部側補強用プレート７を平面略
Ｈ字状に形成したので、テンション材６によって加わる
力の伝達が円滑になり、各テンション材６の取付作業も
容易かつ同時に行うこともでき、更に、意匠的にも優れ
たプレート７とすることができる。

【００２３】図７には、本発明の第２実施例の構造部材
３０が示されている。構造部材３０は、カーテンウォー
ル２のパネル３を支持する方立として用いられている点
では、前記第１実施例の構造部材１と同じである。しか
しながら、前記構造部材１では、主構造材５の両側に補
強用プレート７，８を突設し、各プレート７，８間にテ
ンション材６を張設しているのに対し、本実施例の構造
部材３０は、主構造材３１の片側のみに、中間部側補強
用プレート３３、端部側補強用プレート３４を突設し、
これらの補強用プレート３３，３４間にテンション材３
２を張設している点で相違する。

【００２４】主構造材３１には、第１実施例の主構造材
５と同様の凹条溝が形成され、平面略Ｔ字状の中間部側
補強用プレート３３と、平面略三角形状の端部側補強用
プレート３４とは、この溝に嵌合した状態でボルト等で
固定され、主構造材３１の片側のみに突設されている。

【００２５】このような構造部材３０を用いても、前記
第１実施例と同様の効果を奏することができる。更に、
主構造材３１の片側のみにテンション材３２、中間部側
補強用プレート３３及び端部側補強用プレート３４を設
けているから、図７に示すように、カーテンウォールパ
ネル３の室内面や室外面に直交する方向にテンション材
３２等を設けることができる。このため、特に主構造材
３１を室外方向に曲げようとする力が、つまりカーテン
ウォール２が室外側に倒れようとする力が構造部材３０
に加わっても、テンション材３２の張力でその力を打ち
消すことができるので、カーテンウォール２の倒れを防
止するのに適した構造部材３０とすることができる。ま
た、テンション材３２や各プレート３３，３４が主構造
材３１の片側のみに設けられているから、前記第１実施
例に比べても、更に専有スペース等を小さくでき、視野
の妨げ等もより少なくできるという効果もある。

【００２６】図８には、本発明の第３実施例が示されて
いる。前記各実施例では、本発明の構造部材を、カーテ
ンウォール２の方立として用いているのに対し、本実施
例では、サッシやカーテンウォール等の建材を取付けて
展示する建材取付架台４０の支柱４１や下側フレーム４
２として、本発明の構造部材を用いている。建材取付架
台４０は、所定間隔を置いて設けられ、工場等の建築物
の床及び天井梁に上下両端が固定された２本の支柱４１
と、この支柱４１間に架け渡された下側フレーム４２、
上側フレーム４３とで構成され、これら各フレーム４
２，４３間にサッシ４４等を取付けて、展示するもので
ある。

【００２７】支柱４１は、前記第１実施例の構造部材１
と同一構造とされ、主構造材４５、テンション材４６、
中間部側補強用プレート４７及び端部側補強用プレート
４８で構成されている。一方、下側フレーム４２は、図
９にも示すように、前記第２実施例の構造部材３０と同
様に、主構造材５０の片側のみにテンション材５１、中
間部側補強用プレート５２及び端部側補強用プレート５
３が設けられて構成されている。尚、補強用プレート５
２は、主構造材５０を長手方向に２等分する中間位置の
みに設けられている。また、上側フレーム４３は、下側
フレーム４２の主構造材５０と同様に、略円筒状のアル
ミ製押出し型材で構成されている。

【００２８】このような本実施例においても、建材取付
架台４０の支柱４１やフレーム４２は、小断面の主構造
材４５，５０等で構成されているので、専有スペースが
小さくなり、展示されるサッシ４４等を支柱４１やフレ
ーム４２で覆い隠してしまうことがなく、展示状態を損
なわないという効果がある。また、サッシ４４の荷重が
加わる下側フレーム４２や、架台４０自体を支持する支
柱４１は、テンション材４６，５１で補強されているの
で、主構造材４５，５０として小断面のアルミ押出し型
材等を用いても、サッシ４４等を十分支持することがで
きる。

【００２９】なお、本発明は前述の実施例に限定される
ものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変
形、改良等は本発明に含まれるものである。本発明の構
造部材としては、前記各実施例の構成に限らず、例え
ば、図１０に示すように、構造部材５４を、主構造材５
５と、主構造材５５を長手方向に２等分する中間位置に
設けられた平面略Ｈ字状の中間部側補強用プレート５７
と、主構造材５５の上下両端に設けられた端部側補強用
プレート５８と、これら各プレート５７，５８間に張設
されたテンション材５６とで構成してもよい。更に、構
造部材によっては、中間部側補強用プレートを３つ以上
設けてもよい。要するに、本発明の構造部材において
は、中間部側補強用プレートの数は、主構造材の長さ寸
法や、主構造材に加わる力の大きさ、構造部材の用途等
によって適宜設定すればよい。

【００３０】

【００３１】また、中間部側補強用プレートや端部側補
強用プレートを、例えば主構造材の凹条溝に沿ってスラ
イド移動可能にするなどして、主構造材の長手方向に沿
って位置調整可能に設けてもよい。このように構成すれ
ば、同一構成の構造部材であっても、各プレートの位置
によって各部分の剛性等が変わるため、用途等に応じて
適切な位置に各プレートを配置することで、その用途に
最適な剛性を有する構造部材とすることができる。

【００３２】さらに、前記各実施例では、構造部材１，
３０，５４を、主構造材５，３１，４５，５０，５５の
長手方向の中間点を境に、略対称となるように補強用プ
レート７，３３，４７，５２，５７等を配置していた
が、図１１に示す構造部材６０のように、主構造材６１
の長手方向の中間点を境に、非対称となるように、補強
用プレート６２を設けて、テンション材６３を張設して
もよい。このように構成すれば、主構造材６１に加わる
力の分布に偏りがある場合に、その偏りに応じて補強用
プレート６２の位置を調整することで、力の分布に応じ
た剛性を有する構造部材６０とすることができる。

【００３３】また、図１２に示すように、補強用プレー
ト６７間にテンション材を設けずに、主構造材６６及び
補強用プレート６７間のみにテンション材６８を設け
て、構造部材６５を構成してもよい。このような構成の
構造部材６５は、主構造材６６の中間部分には、他の構
造材との関連や、用途によって力が殆ど加わらず、主構
造材６６の両端部側のみに力が加わる場合等に利用で
き、補強が必要な部分のみを補強できて、効率的である
という利点がある。

【００３４】更に、図１３に示すように、主構造材７１
と補強用プレート７２との間に設けるテンション材７３
の内、図中右上と左下側のテンション材７３のみを設け
て構造部材７０を構成してもよい。このような構成の構
造部材７０によれば、主構造材７１の上半分と下半分と
で力の加わる方向が異なる場合等に、その方向に応じた
補強を行えるという利点がある。

【００３５】

【００３６】更に、主構造材に２つ以上の補強用プレー
トを突設し、これらの補強用プレート間に、主構造材と
平行となるように張設されたテンション材のみを設けて
構造部材を構成してもよい。以上の各例に示したよう
に、本発明においては、構造部材を構成する補強用プレ
ートやテンション材の数、取付位置等は、その構造部材
の用途や力の加わり方等に応じて適宜設定すればよい。

【００３７】更に、本発明において、主構造材、テンシ
ョン材、補強用プレートの具体的な構造、材質等は、前
記各実施例のものに限定されず、実施にあたって適宜設
定すればよい。また、本発明の構造部材の用途は、前記
実施例のように、カーテンウォール２の方立や、建材取
付架台４０の支柱４１、フレーム４２等に限らず、建築
物の柱や梁等の各種の構造要素等として用いてもよい。

【００３８】

【発明の効果】このような本発明の構造部材によれば、
小断面で専有スペースを小さくでき、その断面積に比べ
て比較的大きな剛性が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構造部材を用いたカーテ
ンウォールの取付構造を示す斜視図である。

【図２】同上実施例における構造部材を示す正面図であ
る。

【図３】同上実施例における構造部材の中間部側補強用
プレートを示す正面図である。

【図４】同上実施例における構造部材の端部側補強用プ
レートを示す正面図である。

【図５】図３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。

【図６】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。

【図７】本発明の第２実施例の構造部材を用いたカーテ
ンウォールの取付構造を示す概略構成図である。

【図８】本発明の第３実施例の構造部材を用いた建材取
付架台を示す斜視図である。

【図９】同上実施例における下側フレームを示す正面図
である。

【図10】本発明の変形例を示す概略構成図である。

【図11】本発明の他の変形例を示す概略構成図である。

【図12】本発明の他の変形例を示す概略構成図である。

【図13】本発明の他の変形例を示す概略構成図である。

【図１４】 本発明の従来例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

1,30,54 60,65,70,75 構造部材 5,31,45,50,55,61,66,71,76 主構造材 6,32,46,51,56,63,68,73,78 テンション材 7,33,47,52,57 中間部側補強用プレート 8,34,48,53,58 端部側補強用プレート 41 支柱 42 下側プレート 62,67,72,77 補強用プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04B 2/96 E04C 5/02 F16S 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺な主構造材と、この主構造材の中間
   部に突設された少なくとも１つ以上の中間部側補強用プ
   レートと、前記主構造材の両端部に設けられかつ前記中
   間部側補強用プレートよりも小さい端部側補強用プレー
   トと、前記中間部側補強用プレートと端部側補強用プレ
   ート間又は中間部側補強用プレート間に主構造材の長手
   方向に沿ってかつ各プレートに対して回動自在に張設さ
   れたテンション材とを備えることを特徴とする構造部
   材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の構造部材において、前記
   主構造材はアルミ押出し型材で構成されていることを特
   徴とする構造部材。