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技術 押出成形セメント板の外装部材取付構造、及び押出成形セメント板

出願人 株式会社ノザワ
発明者 細田吉大
出願日 2015年6月8日 (5年6ヶ月経過) 出願番号 2015-116007
公開日 2017年1月5日 (3年11ヶ月経過) 公開番号 2017-002523
状態 特許登録済
技術分野 建築構造用パネル
主要キーワード 貫通孔形成前 図心位置 断面視矩形状 有効断面 ダボピン 溝底幅 配管口 外表面部分
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

押出成形セメント板欠損部分が存在しても押出成形セメント板の高い耐力を維持することのできる押出成形セメント板の外装部材取付構造、及び押出成形セメント板を提供する。

解決手段

複数の中空部21が一方向に並設されると共に、表面部分22hに中空部21に沿って略直線状に延びる溝部25が形成された押出成形セメント板22と、この押出成形セメント板22の外表面22gに設置された仕上げ材23と、溝部25内に欠損部分22aを形成して、仕上げ材23を押出成形セメント板22の外表面22gに固定する取付手段24とを備えた押出成形セメント板の外装部材取付構造20である。仕上げ材23を押出成形セメント板22に取り付けるための欠損部分22aの位置を、溝部25内の溝底25aにおける中空部21に対応する範囲内とする。

概要

背景

押出成形セメント板は軽量かつ高い強度を有していることから、建物外壁材として広く用いられている。押出成形セメント板を用いる外壁構造では、一般に建物の躯体下地材となるアングルを固定し、押出成形セメント板の背面に留め付けられたZクリップなどをアングルに係止させるようにして、押出成形セメント板を取り付けている。

押出成形セメント板の表面に、タイル石材などの表面装飾材である仕上げ材を取り付けることや、押出成形セメント板に表裏を貫通する貫通孔を設けて、これを換気口配管口とすることが行われている。押出成形セメント板の表面に仕上げ材を取り付ける場合、押出成形セメント板にボルト孔ネジ孔を開けなければならず、押出成形セメント板に、これらによる欠損部分が生じる。押出成形セメント板に換気口や配管口を設ける場合には、これらが押出成形セメント板の欠損部分となる。

例えば特許文献1では、押出成形セメント板の表面部分に凹部を形成し、この凹部の背部補強金具を配設すると共に、凹部内においてアンカーボルトを介して補強金具をファスナーに固着し、このファスナーに設けたダボピンを仕上げ材の端面に設けられた孔に嵌め入れることで、仕上げ材を取り付けている。

概要

押出成形セメント板に欠損部分が存在しても押出成形セメント板の高い耐力を維持することのできる押出成形セメント板の外装部材取付構造、及び押出成形セメント板を提供する。複数の中空部21が一方向に並設されると共に、表面部分22hに中空部21に沿って略直線状に延びる溝部25が形成された押出成形セメント板22と、この押出成形セメント板22の外表面22gに設置された仕上げ材23と、溝部25内に欠損部分22aを形成して、仕上げ材23を押出成形セメント板22の外表面22gに固定する取付手段24とを備えた押出成形セメント板の外装部材取付構造20である。仕上げ材23を押出成形セメント板22に取り付けるための欠損部分22aの位置を、溝部25内の溝底25aにおける中空部21に対応する範囲内とする。

目的

本発明は従来技術の問題点に鑑み、押出成形セメント板に欠損部分が存在しても押出成形セメント板の高い耐力を維持することのできる押出成形セメント板の外装部材取付構造、及び押出成形セメント板を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

複数の中空部が一方向に並設されると共に、表面部分に当該中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成された押出成形セメント板と、この押出成形セメント板の表面に設置された外装部材と、前記押出成形セメント板の表面部分に欠損部分を形成して、前記外装部材を前記表面に固定する取付手段と、を備え、前記欠損部分が前記溝部内溝底における前記中空部に対応する範囲内に形成されていることを特徴とする押出成形セメント板の外装部材取付構造

請求項2

前記溝部に対応する前記押出成形セメント板の厚みは40〜100mmであることを特徴とする請求項1に記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。

請求項3

前記押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をW1とし、当該溝部の幅をW2とした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。W1>W2

請求項4

前記押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をAとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をBとした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。A/B=0.4〜0.7

請求項5

前記外装部材は、前記押出成形セメント板の表面に設置された仕上げ材、又は前記押出成形セメント板の前記溝部内に設置された壁面装飾材或いは看板であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の押出成形セメント板の外装部材取付構造。

請求項6

複数の中空部が一方向に並設されると共に、表裏を貫通する設備或いは配管を通すための貫通孔を有する押出成形セメント板において、表面部分に前記中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成されており、前記貫通孔が当該溝部内に形成されていることを特徴とする押出成形セメント板。

請求項7

前記溝部に対応する当該押出成形セメント板の厚みは40〜100mmであることを特徴とする請求項6に記載の押出成形セメント板。

請求項8

当該押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をW1とし、当該溝部の幅をW2とした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項6又は7に記載の押出成形セメント板。W1>W2

請求項9

当該押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をAとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をBとした場合に下記式を満たすことを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の押出成形セメント板。A/B=0.4〜0.7

請求項10

前記溝部が当該押出成形セメント板の表側及び裏側のいずれにも形成されていることを特徴とする請求項6〜9のいずれかに記載の押出成形セメント板。

技術分野

0001

本発明は建物躯体に取り付けられた押出成形セメント板の表面に、外装部材或いは設備配管などを取り付けるための取付構造、及び押出成形セメント板に関するものであり、特に押出成形セメント板の孔開けによる欠損部分への応力集中を要因とした強度低下を防ぐことのできる取付構造、及び押出成形セメント板に関する。

背景技術

0002

押出成形セメント板は軽量かつ高い強度を有していることから、建物の外壁材として広く用いられている。押出成形セメント板を用いる外壁構造では、一般に建物の躯体に下地材となるアングルを固定し、押出成形セメント板の背面に留め付けられたZクリップなどをアングルに係止させるようにして、押出成形セメント板を取り付けている。

0003

押出成形セメント板の表面に、タイル石材などの表面装飾材である仕上げ材を取り付けることや、押出成形セメント板に表裏を貫通する貫通孔を設けて、これを換気口配管口とすることが行われている。押出成形セメント板の表面に仕上げ材を取り付ける場合、押出成形セメント板にボルト孔ネジ孔を開けなければならず、押出成形セメント板に、これらによる欠損部分が生じる。押出成形セメント板に換気口や配管口を設ける場合には、これらが押出成形セメント板の欠損部分となる。

0004

例えば特許文献1では、押出成形セメント板の表面部分に凹部を形成し、この凹部の背部補強金具を配設すると共に、凹部内においてアンカーボルトを介して補強金具をファスナーに固着し、このファスナーに設けたダボピンを仕上げ材の端面に設けられた孔に嵌め入れることで、仕上げ材を取り付けている。

先行技術

0005

実開昭63−51039号公報

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1のように表面に仕上げ材を取り付けることや、換気口などを形成することによる欠損部分が存在する状態で、押出成形セメント板の外側に引張応力が作用して曲げ変形が生じると、欠損部分に応力が集中する。欠損部分に応力が集中すると、押出成形セメント板の曲げ耐力が、欠損部分が存在しない場合に比べて約30%程度低くなり、本来有する曲げ耐力よりも小さい力で破壊が起こってしまうおそれがある。そのため許容応力度を本来の応力度よりも下げて設計することとなる。許容応力度を下げて設計することは、押出成形セメント板の支持スパンを小さくすることに繋がり、例えば階高の大きい建物に縦張り施工する際、梁間で支持スパンが足りなくなるといった問題が生じていた。

0007

そこで本発明は従来技術の問題点に鑑み、押出成形セメント板に欠損部分が存在しても押出成形セメント板の高い耐力を維持することのできる押出成形セメント板の外装部材取付構造、及び押出成形セメント板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

0008

本発明の押出成形セメント板の外装部材取付構造は、複数の中空部が一方向に並設されると共に、表面部分に当該中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成された押出成形セメント板と、この押出成形セメント板の表面に設置された外装部材と、前記押出成形セメント板の表面部分に欠損部分を形成して、前記外装部材を前記表面に固定する取付手段と、を備え、前記欠損部分が前記溝部内溝底における前記中空部に対応する範囲内に形成されていることを特徴とするものである。

0009

本発明の押出成形セメント板の外装部材取付構造によれば、押出成形セメント板の表面部分に中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成されて、外装部材を取り付けるため欠損部分が溝部内の溝底における中空部に対応する範囲内に形成されているため、欠損部分への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板の許容応力度を下げることなく設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板の施工の自由度を維持することができる。

0010

前記溝部に対応する前記押出成形セメント板の厚みは40〜100mmであることが好ましい。溝部に対応する押出成形セメント板の厚みを40〜100mmとすれば、押出成形セメント板の高い強度を維持することができる。

0011

前記押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をW1とし、当該溝部の幅をW2とした場合に、W1>W2を満たすことが好ましい。押出成形セメント板の溝部を除いた幅が、溝部の幅を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。

0012

前記押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をAとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をBとした場合に、A/B=0.4〜0.7を満たすことが好ましい。この場合、欠損部分への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。

0013

前記外装部材として、例えば前記押出成形セメント板の表面に設置された仕上げ材、又は前記押出成形セメント板の前記溝部内に設置された壁面装飾材或いは看板が挙げられる。

0014

本発明の押出成形セメント板は、複数の中空部が一方向に並設されると共に、表裏を貫通する設備或いは配管を通すための貫通孔を有する押出成形セメント板において、表面部分に前記中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成されており、前記貫通孔が当該溝部内に形成されていることを特徴とするものである。

0015

本発明の押出成形セメント板とすれば、押出成形セメント板の表面部分に中空部に沿って略直線状に延びる溝部が形成され、貫通孔が当該溝部内に形成されているため、貫通孔への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板の許容応力度を下げることなく設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板の施工の自由度を維持することができる。

0016

前記押出成形セメント板において、前記溝部に対応する当該押出成形セメント板の厚みは40〜100mmであることが好ましい。溝部に対応する押出成形セメント板の厚みを40〜100mmとすれば、押出成形セメント板の高い強度を維持することができる。

0017

押出成形セメント板の全幅のうち、前記溝部を除いた幅をW1とし、当該溝部の幅をW2とした場合に、W1>W2を満たすことが好ましい。押出成形セメント板の溝部を除いた幅が、溝部の幅を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。

0018

前記押出成形セメント板の図心から前記溝部の溝底までの距離をAとし、図心から当該押出成形セメント板の表面までの距離をBとした場合に、A/B=0.4〜0.7を満たすことが好ましい。この場合、貫通孔への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。

0019

前記溝部を押出成形セメント板の表側及び裏側の双方に形成してもよい。この場合、押出成形セメント板の高い耐力を確実に維持することができる。

発明の効果

0020

本発明によれば、欠損部分、又は貫通孔への応力集中を要因とした強度低下が生じないため、許容応力度を下げることなく設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板の施工の自由度を維持することができる。

図面の簡単な説明

0021

本発明の第1実施形態に係る押出成形セメント板を示す断面図である。
図1の押出成形セメント板の端面図、平面図及び側面図である。
図心からの距離と応力度との関係を説明するための説明図である。
本発明の第2実施形態に係る押出成形セメント板を示す断面図である。
本発明の第3実施形態に係る押出成形セメント板を示す断面図である。
本発明の第1実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造を示す断面図と要部拡大図である。
本発明の第2実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造を示す断面図及び正面図である。
従来の押出成形セメント板を示す断面図である。
図8の押出成形セメント板の端面図、平面図及び側面図である。

0022

本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る押出成形セメント板1を示す断面図であり、図2図1の押出成形セメント板1の端面図、平面図及び側面図である。押出成形セメント板1は、縦張り工法又は横張り工法で建物の躯体に取り付けられる外装材である。押出成形セメント板1は、水、セメント骨材、繊維などを混練した混合物押出成形機で押し出し、養生硬化後、所定寸法に切断して製作される。押出成形セメント板1には、断面矩形状の複数の中空部2が押出方向である長手方向に互いに平行して構成されている。これら複数の中空部2が構成されていることで、押出成形セメント板1の表面側基材1aと背面側基材1bを繋ぐ複数の隔壁3が形成されている。以下の説明において、図中における押出成形セメント板1の上側を建物に取り付けた状態の外側とし、下側を取り付けた状態の内側とする。

0023

押出成形セメント板1を用いる外壁構造では、一般に建物の躯体に下地材となるアングルを固定し、押出成形セメント板1の背面に留め付けられたZクリップなどをアングルに係止させるようにして、押出成形セメント板1を取り付けている。

0024

本実施形態の押出成形セメント板1には、幅方向中央部に表裏を貫通する平面視円形状の貫通孔4が形成されている。この貫通孔4は、表裏を貫通する設備或いは配管を通すための換気口や配管口となるものであり、直径DはWm>Dとなるように形成されている。本実施形態の貫通孔4は平面視円形状であるが、他の形状であってもよい。押出成形セメント板1の外側の表面部分1hには、中空部2に沿って略直線状に延びる1つの溝部5が形成されている。この溝部5は、図1のように溝底5aに向かって内側に傾斜する左右の両側端5b、5bを有しており、断面視逆台形状に形成されている。本実施形態では溝部5の数を1つとしているが、複数の溝部を押出成形セメント板1の表面部分1hに形成してもよい。

0025

図1及び図2のように貫通孔4は溝部5内の幅方向略央部に形成されている。貫通孔4は溝部5内に収まっており、従って貫通孔4の直径Dは溝部5の溝底幅Wmよりも小さい。本実施形態が適用される押出成形セメント板1の厚みS1は50〜120mm程度であり、溝部5に対応する押出成形セメント板1の厚みS2は40〜100mmである。

0026

押出成形セメント板1に外力による曲げ変形が生じた場合、図心Nから遠い部分ほど応力度は大きくなる。ここで図心とは、押出成形セメント板1の厚み方向における図心位置のことをいう。従って本実施形態のように表面部分1hに溝部5を設けた押出成形セメント板1に、溝部5のある外側が引張応力となるように曲げ変形を与えた場合、押出成形セメント板1における溝底5aでない表面部分1ha(以下、これを外表面部分という)が最大応力度を生じる部分となる。溝底5aは外表面部分1haよりも小さい応力度を生じる部分となる。

0027

そのため押出成形セメント板1における外表面部分1haから破壊が始まることになり、押出成形セメント板1の強度は、外表面部分1haの性状を基準に決定される。押出成形セメント板に強度低下の要因となり得る貫通孔を設ける場合であっても、貫通孔4を本実施形態のように溝部5内に存在させれば、押出成形セメント板1の外表面部分1haに発生応力を負担させることができる。これにより貫通孔4への応力集中を要因とした強度低下を防ぐことができる。この効果は、押出成形セメント板の溝部を形成した面に、引張応力による曲げ変形が生じる場合において特に有効である。

0028

上述のように押出成形セメント板1の外表面部分1haが最大応力度を生じる部分となる。表面部分1hにおける溝部5の割合が増すと、貫通孔がない場合での断面係数値が小さくなってしまい、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性が低減する。そのため押出成形セメント板1の全幅Wのうち、溝部5を除いた外表面部分1haの幅をW1とし、溝部5の幅をW2としたときに下記式を満たしている。
W1>W2
なお溝部5を除いた外表面部分1haの幅W1は、図1の通り溝部5によって複数に区分けされた部分の幅の合計である。複数の溝部が形成されている場合の幅W2は、全ての溝部の幅の合計である。本実施形態では図1のように、押出成形セメント板1の左右両端に斜めに傾斜している2つの傾斜部6が存在している。全ての溝部の幅W2の合計には、このような押出成形セメント板1の外表面1gから内方へ窪む全ての部分の幅が含まれる。

0029

押出成形セメント板1の外表面部分1haと溝底5aとの応力度の差異は、図3の説明図を参照して、押出成形セメント板1の図心Nからの距離の比に対応していることを見出した。応力度の関係は、(図心Nから溝底までの距離)/(図心Nから外表面までの距離)=(溝底に発生する曲げ応力度)/(外表面部分に発生する曲げ応力度)で表される。従って押出成形セメント板1の断面形状と、その寸法及び図心Nに基づいて、押出成形セメント板1の曲げ応力度を算出することができる。

0030

押出成形セメント板1の図心Nから溝底5aまでの距離をAとし、図心Nから外表面1gまでの距離をBとした場合に下記式を満たしている。
A/B=0.4〜0.7
A/B=0.7程度が貫通孔4への応力集中を回避する境界点であり、A/B=0.4〜0.7とすることで、貫通孔4への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。A/Bが0.7以下であれば、溝部5内の応力は、最表面の7割以下となるため応力集中が発生しないが、A/Bが0.7以上では応力集中を回避できない。しかし、0.4以下では溝部5の残りの厚みが薄くなり、方向の強度に影響が出る恐れがある。

0031

従来の押出成形セメント板に貫通孔を形成すると、貫通孔への応力集中によって30%程度の強度低下が生じるが、押出成形セメント板1の表面部分1hよりも応力が30%以上小さくなる溝部5内に貫通孔4を形成することで、応力集中の影響による押出成形セメント板1の強度低下を防ぐことが可能となっている。

0032

本実施形態の押出成形セメント板1とすれば、押出成形セメント板1の表面部分1hに、中空部2に沿って略直線状に延びる溝部5が形成されて、表裏を貫通する貫通孔4が溝部5内に形成されているため、貫通孔4への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板1の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持することができる。これにより押出成形セメント板1の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板1の施工の自由度を維持することができる。

0033

溝部5に対応する押出成形セメント板1の厚みS2を40〜100mmとしているため、押出成形セメント板1の高い強度を維持することができる。押出成形セメント板1の全幅Wのうち、溝部5を除いた外表面部分1haの幅W1が、溝部の幅W2を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。

0034

押出成形セメント板1の図心Nから溝底5aまでの距離Aと、図心Nから外表面1gまでの距離Bが、A/B=0.4〜0.7を満たしているため、貫通孔4への応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。

0035

従来、押出成形セメント板の支持スパンを大きくするために、押出成形セメント板の厚みを増して対応していた。そのため断面が大きくなり、重量の増大による作業現場の負担増などによってコストアップを招いていた。本実施形態の押出成形セメント板1では、厚みを増やすことなく高い強度が維持されるため、重量が増大せず、コストアップを招くことがない。

0036

本発明の実施例について説明する。本発明はこの実施例に限定されるものではない。図8及び図9に示す比較例としての従来の押出成形セメント板40(貫通孔あり)と、実施例としての上記実施形態の押出成形セメント板1(貫通孔あり)の限界荷重を算出する。比較例の押出成形セメント板40、実施例の押出成形セメント板1とも、厚みS1:80mm、全幅W:590mm、長さL(支持スパン)2000mm、貫通孔4、41の直径D:100mm、貫通孔4、41の位置は支持間の中央としたものを用いた。

0037

押出成形セメント板の支持スパンをL、押出成形セメント板の強度をσ、有効断面部分の断面係数をZとし、押出成形セメント板の支持スパンLの中央に荷重Kが作用したとき、曲げ応力計算式より限界荷重Pは下記式で表される。
P×L/(4×Z)≦σ×0.7
(0.7は断面欠損による応力集中の影響を考慮した低減率
P≦(σ×0.7×4×Z)/L

0038

(比較例)
比較例の限界荷重P1を算出する。貫通孔形成前断面積、有効断面部分の断面係数Z、押出成形セメント板の強度σは次の通りである。
貫通孔形成前の断面積:241cm2
有効断面部分の断面係数Z:416cm3
押出成形セメント板の強度σ:17.6N/mm2

0039

P1≦(σ×0.7×4×Z)/L
P1≦(17.6×0.7×4×416000)/2000
P1≦10250N

0040

(実施例)
実施例の限界荷重P2を算出する。貫通孔形成前の断面積、有効断面部分の断面係数Z、押出成形セメント板の強度σは次の通りである。
貫通孔形成前の断面積:237cm2
有効断面部分の断面係数Z:350cm3
押出成形セメント板の強度σ:17.6N/mm2

0041

P2≦(σ×4×Z)/L
P2≦(17.6×4×350000)/2000
P2≦12320N

0042

算出結果より、貫通孔4を溝部5内に形成した実施例では、溝部のない比較例の限界荷重P1の約1.2倍の限界荷重P2を有することが認められる。即ち、厚みを増して断面積を増やすことなく、限界荷重を約1.2倍にすることができる。これにより貫通孔4が存在しても、厚みを増やさずに押出成形セメント板1の支持スパンLを維持することができる。

0043

図4は本発明の第2実施形態に係る押出成形セメント板10を示す断面図である。本実施形態が第1実施形態と異なる点は、溝部が押出成形セメント板10の表側及び裏側のいずれにも形成されている点である。押出成形セメント板10の外側の表面部分1hに、第1実施形態と同じ溝部である第1溝部11が形成されると共に、押出成形セメント板10の内側の表面部分1hにも第1溝部11と同形状、同寸法の第2溝部12が形成されている。第2溝部12が形成されている点以外の構成は第1実施形態と同様であり、共通する各構成に同符号を付す。本実施形態の押出成形セメント板10によれば、押出成形セメント板10の表裏の強度を確実に維持することができる。

0044

図5は本発明の第3実施形態に係る押出成形セメント板15を示す断面図である。本実施形態では、溝部16内に第1実施形態よりも大きな貫通孔17を形成している。溝部16の側端は厚み方向に沿って形成されており、当該溝部16は断面視矩形状となっている。溝部16及び貫通孔17以外の主要構成は第1実施形態と共通しており、共通する各構成に同符号を付す。押出成形セメント板15に、より大きな貫通孔17を形成した場合であっても、貫通孔17への応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板15の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持することができる。溝部16の寸法と貫通孔17の寸法の関係に関し、溝部16の幅をWmとし、貫通孔17の直径をDとしたときに、Wm>Dの関係式を満たしていることで、強度低下を確実に防止することができる。

0045

図6は本発明の第1実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造20を示す断面図である。本実施形態の押出成形セメント板の外装部材取付構造20は、複数の中空部21が一方向に並設された押出成形セメント板22と、この押出成形セメント板22の外表面(表面)22gに設置された外装部材である仕上げ材23と、仕上げ材23を押出成形セメント板22の外表面22gに固定する取付手段24とを備えている。

0046

仕上げ材23は、押出成形セメント板22の外表面22gに接着剤で固定されている。押出成形セメント板22の外側の表面部分22hに中空部21に沿って略直線状に延びる断面矩形状の2つの溝部25が形成されている。各溝部25内には、タッピングビス26によって脱落防止鉄線27の一端が固定されており、各溝部25の溝底25aには、タッピングビス26による欠損部分22aが形成されている。脱落防止鉄線27の他端は、仕上げ材23の裏面に固定されている。このように押出成形セメント板22の溝底25aに欠損部分22aを形成することで、仕上げ材23が押出成形セメント板22に固定されている。なお仕上げ材を固定できれば、溝部及び取付手段の数は限定されない。また欠損部分22aの位置は、溝部25内の溝底25aにおける中空部21に対応する範囲内となっている。これにより欠損部分22aへ応力をより集中し難くすることができる。

0047

押出成形セメント板の外装部材取付構造20に使用する押出成形セメント板22では、上記第1実施形態の押出成形セメント板1と同様の効果を得ることができる。この点について説明する。

0048

本実施形態が適用される押出成形セメント板22の厚みS1は50〜120mm程度であり、溝部25に対応する押出成形セメント板22の厚みS2は40〜100mmである。押出成形セメント板1に外力による曲げ変形が生じた場合、図心Nから遠い部分ほど応力度は大きくなる。従って本実施形態のように表面部分22hに複数の溝部25を設けた押出成形セメント板22に、溝部25のある外側が引張応力となるように曲げ変形を与えた場合、外表面部分22haが最大応力度を生じる部分となる。これに対し溝底25aは外表面部分22haよりも小さい応力度を生じる部分となる。

0049

そのため押出成形セメント板22の外表面部分22haから破壊が始まることになり、押出成形セメント板22の強度は、外表面部分22haの性状を基準に決定される。押出成形セメント板22に強度低下の要因となる欠損部分22aが形成される場合であっても、欠損部分22aを本実施形態のように溝部25内に存在させれば、押出成形セメント板22の外表面部分22haに発生応力を負担させることができる。これにより欠損部分22aへの応力集中を要因とした強度低下を防ぐことができる。特に欠損部分22aは溝部25内の溝底25aにおける中空部21に対応する範囲内に形成されているため、欠損部分22aへの応力集中を確実に防ぐことができる。これらの効果は、押出成形セメント板の溝部を形成した面に、引張応力による曲げ変形が生じる場合において特に有効である。

0050

上述のように押出成形セメント板22における外表面部分22haが最大応力度を生じる部分となる。表面部分22hにおける溝部25の割合が増すと、断面係数値が小さくなってしまい、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性が低減する。そのため押出成形セメント板22の全幅Wのうち、溝部25を除いた外表面部分22haの幅をW1とし、溝部25の幅をW2としたときに下記式を満たしている。
W1>W2
なお溝部25を除いた外表面部分22haの幅W1は、図6の通り溝部25によって複数に区分けされた部分の幅の合計である。溝部の幅W2は、全ての溝部の幅の合計であり、本実施形態の場合、2つの溝部25の幅の合計である。

0051

押出成形セメント板22の外表面部分22haと溝底25aとの応力度の差異は、押出成形セメント板22の図心Nからの距離の比に対応していることを見出している。応力度の関係は、(図心Nから溝底までの距離)/(図心Nから外表面までの距離)=(溝底に発生する曲げ応力度)/(外表面部分に発生する曲げ応力度)で表される。従って押出成形セメント板22の断面形状と、その寸法及び図心Nに基づいて、押出成形セメント板22の曲げ応力度を算出することができる。

0052

押出成形セメント板22の図心Nから溝底25aまでの距離をAとし、図心Nから外表面22gまでの距離をBとした場合に下記式を満たしている。
A/B=0.4〜0.7
A/B=0.7程度が欠損部分22aへの応力集中を回避する境界点であり、A/B=0.4〜0.7とすることで、欠損部分22aへの応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。

0053

従来の押出成形セメント板にタッピングビスなどによる欠損部分を形成すると、欠損部分への応力集中によって30%程度の強度低下が生じるが、表面部分22hよりも応力が30%以上小さくなる溝部25内に欠損部分22aを形成することで、応力集中の影響による押出成形セメント板22の破壊を防ぐことが可能となっている。

0054

本実施形態の押出成形セメント板の外装部材取付構造20とすれば、押出成形セメント板22の表面部分22hに、中空部21に沿って略直線状に延びる複数の溝部25が形成されて、仕上げ材23を取り付けるため欠損部分22aが溝部25内の溝底25aにおける中空部21に対応する範囲内に形成されているため、欠損部分22aへの応力集中を要因とした強度低下が生じない。そのため押出成形セメント板22の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持することができる。これにより押出成形セメント板22の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板22の施工の自由度を維持することができる。

0055

溝部25に対応する押出成形セメント板22の厚みS2を40〜100mmとしているため、押出成形セメント板22の高い強度を維持することができる。押出成形セメント板22の全幅Wのうち、複数の溝部25を除いた外表面部分22haの幅W1が、複数の溝部25の幅W2を上回ることで、溝部を設けない押出成形セメント板に対する優位性を保つことができる。

0056

押出成形セメント板22の図心Nから溝底25aまでの距離Aと、図心Nから外表面22gまでの距離Bが、A/B=0.4〜0.7を満たしているため、欠損部分22aへの応力集中を要因とした強度低下を確実に防ぐことができる。

0057

従来、押出成形セメント板の支持スパンを大きくするために、押出成形セメント板の厚みを増して対応していた。そのため断面が大きくなり、重量の増大による作業現場の負担増などによってコストアップを招いていた。本実施形態の押出成形セメント板22では、厚みを増やすことなく高い強度が維持されるため、重量が増大せず、コストアップを招くことがない。

0058

図7は本発明の第2実施形態に係る押出成形セメント板の外装部材取付構造30を示す断面図及び正面図である。本実施形態の押出成形セメント板31の溝部32は、幅広に形成されている。外装部材である看板33は、複数の取付ボルト34などからなる取付手段35によって押出成形セメント板31の溝部32内に固定されている。溝部32の溝底32aには、取付ボルト34のボルト孔である複数の欠損部分31aが形成されている。欠損部分31aは溝部32内の溝底32aにおける中空部に対応する範囲内に形成されている。

0059

溝部32内に外装部材である看板33を取り付ける場合であっても、溝部32内に欠損部分31aを形成し、欠損部分31aの位置を、溝部32内の溝底32aにおける中空部に対応する範囲内とすることで、欠損部分31aへの応力集中を要因とした強度低下が生じない。従って押出成形セメント板31の許容応力度を下げずに設計でき、高い耐力を維持できる。これにより押出成形セメント板31の支持スパンを小さくする必要がなく、押出成形セメント板31の施工の自由度を維持することができる。

実施例

0060

本発明は各実施形態及び実施例に限定するものではない。これらの実施形態及び実施例は本発明に係る押出成形セメント板、及び押出成形セメント板の外装部材取付構造の例示であり制限的なものではない。本発明に係る押出成形セメント板、及び押出成形セメント板の外装部材取付構造の適用対象となる、押出成形セメント板の躯体への取付構造は限定されない。溝部の数及び形状、貫通孔の数及び形状、取付手段による欠損部分の形状などは限定されない。外装部材の種類は限定されず、例えば外装部材を壁面装飾材としてもよい。上記の実施形態を組み合わせて用いてもよい。押出成形セメント板を取り付けるための角ナット、クリップなど必要に応じて設けられる各種の部材は、本発明の効果を損なわない限りにおいてどのような形態のものであってもよい。

0061

1、10、15押出成形セメント板
1h表面部分
1ha外表面部分
1g外表面
2、21中空部
3隔壁
4、17貫通孔
5、16 溝部
5a溝底
5b側端
6 傾斜部
11 第1溝部
12 第2溝部
20、30 押出成形セメント板の外装部材取付構造
22、31 押出成形セメント板
22h 表面部分
22ha 外表面部分
22g 外表面
22a欠損部分
23仕上げ材
24、35取付手段
25、32 溝部
25a 溝底
25b 側端
26タッピングビス
27脱落防止鉄線
33看板
34取付ボルト
40 従来の押出成形セメント板
41 貫通孔
D 貫通孔の直径
Wm溝底幅
W全幅
W1 外表面部分の幅
W2 溝底の幅
S1 押出成形セメント板の厚み
S2 溝部に対応する押出成形セメント板の厚み
N図心
A 図心から溝底までの距離
B 図心から外表面までの距離
K 荷重

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