JP2001303702A - 板ガラスの支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】板ガラスの貫通孔への応力の緩和を図れる支持
構造を提供する。 【解決手段】貫通孔の厚さ中央部は直孔状に、板ガラス
表面部は皿孔状に形成され、皿孔状部分には緩衝リング
１５が配設され、緩衝リングの内径側には、直孔状部分
では貫通孔と接触しない位置保持用リング１６が配設さ
れ、前記各部材を貫通するボルト状部材が貫挿され、孔
あき板ガラスが支持されている板ガラスの支持構造とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、板ガラスの支持構
造に関し、特に板ガラスを建築物の躯体に支持させる外
壁構法等の孔あき板ガラスの支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、カーテンウォール構法等の外壁構
法において、孔あき板ガラスを建築物の躯体に支持させ
てガラス壁面を構築する構法が、採光、視界の良好さ等
の点で増えている。

【０００３】図３は従来の板ガラスの支持構造の一例を
示す斜視図である。ここでは、直立した複数のフェイス
板ガラス１、１…の側端を突き合わせて、建築物の室内
（Ａ面）と室外（Ｂ面）とを仕切るガラス壁面が構築さ
れる。また、フェイス板ガラス１に対して直交するリブ
板ガラス２が、フェイス板ガラス１の室内（Ａ面）側に
おいて、隣接するフェイス板ガラス１、１の突き合わせ
部の上部において、該突き合わせ部に沿うように配置さ
れる。

【０００４】隣接するフェイス板ガラス１、１の突き合
わせ部、およびフェイス板ガラス１とリブ板ガラス２と
の間には、シーリング材３が充填され、シーリング材３
によって、フェイス板ガラス１、１同士、およびフェイ
ス板ガラス１、１とリブ板ガラス２とが接着される。

【０００５】リブ板ガラス２の上縁部近傍には、ガラス
板厚方向に貫通する複数のガラス孔４、４…が、フェイ
ス板ガラス１に対して直交する方向へほぼ水平に並ぶよ
うに穿設されている。

【０００６】リブ板ガラス２の上縁部近傍の両側には、
建築物の躯体に固定される山型鋼（アングル材）よりな
る支持部材５、５が、リブ板ガラス２を挟んで対向して
いる。リブ板ガラス２と支持部材５との間には緩衝材６
が配設される。

【０００７】リブ板ガラス２のガラス孔４に対応するよ
うに支持部材５に穿設された貫通孔７には取付ボルト
（図示せず）が貫通され、該取付ボルト、該取付ボルト
に螺合されるナット（図示せず）および支持部材５を介
してリブ板ガラス２が建築物の躯体に支持される。ま
た、フェイス板ガラス１の上下縁部は、躯体に固定され
た固定枠８、８により支持される。

【０００８】前記板ガラスの支持構造では、取付ボルト
およびナットの締結力でリブ板ガラス２に対する支持部
材の支持力を高く保ち、また、リブ板ガラス２の上縁部
近傍に複数個の貫通孔７を穿設することで、フェイス板
ガラス１が風圧力を受けた時に、リブ板ガラス２の各貫
通孔４、４…に作用する応力の分散を図っている。

【０００９】図４は従来の板ガラスの支持構造の他の例
を示す斜視図である。この例では、直立した複数のフェ
イス板ガラス１、１…の両側端および上下端を突き合わ
せ、上下に隣接するフェイス板ガラス１、１…の四隅部
分を固定部材９、９…で相互に締結して、建築物の室内
（Ａ側）と室外（Ｂ側）とを仕切るガラス壁面を構成す
る。

【００１０】また、フェイス板ガラス１、１…に対して
直交する複数の小板ガラス１０、１０…の上下端を突き
合わせて上下方向に連続するリブ板ガラス２を構成し、
該リブ板ガラス２を、フェイス板ガラス１の室内側にお
いて、フェイス板ガラス１の上下方向に連続する突き合
わせ部（左右に連続するフェイス板ガラス１、１の突き
合わせ部）に全長にわたって沿うように配置している。

【００１１】隣接するフェイス板ガラス１、１の間、お
よび、フェイス板ガラス１、１と小板ガラス１０との間
には、シーリング材３が充填され、シーリング材３によ
って、フェイス板ガラス１とリブ板ガラス２とが接着さ
れている。

【００１２】小板ガラス１０、１０同士の突き合わせ部
の上下縁部近傍には、ガラス板厚方向に貫通する複数の
貫通孔４、４…が突き合わせ部に沿って並ぶように穿設
されている。小板ガラス１０、１０の突き合わせ部近傍
の両側には、板状の連結部材１１、１１が小板ガラス１
０、１０を挟んで対向しており、小板ガラス１０と連結
部材１１との間には緩衝材６が配設されている。

【００１３】小板ガラス１０の貫通孔４に相対するよう
に両連結部材１１、１１に穿設された貫通孔７、７、お
よび小板ガラス１０の貫通孔４には、取付ボルト（図示
せず）が貫通され、取付ボルト、該取付ボルトに螺合さ
れるナット（図示せず）、および連結部材１１を介し
て、上下に隣接する小板ガラス１０、１０が相互に連結
されてリブ板ガラス２を形成している。連結部材１１に
は先に述べた固定部材９、９が取付けられている。ま
た、フェイス板ガラス１およびリブ板ガラス２の下縁部
は、躯体に固定された固定枠８により支持されている。

【００１４】前記板ガラスの支持構造では、取付ボルト
およびナットの締結力で小板ガラス１０に対する連結部
材の支持力を高く保ち、また、小板ガラス１０の上下縁
部近傍に複数個の貫通孔４、４…を穿設することで、フ
ェイス板ガラス１が風圧力を受けたときに各小板ガラス
１０、１０…の貫通孔４に作用する応力の分散を図って
いる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の板ガラ
スの支持構造では、風圧力等の外力を受けた場合に、フ
ェイス板ガラス１とともにリブ板ガラス２が変形しよう
として、リブ板ガラス２を構成する小板ガラス１０の貫
通孔に大きな応力が作用することになる。これにより、
リブ板ガラス２、またはリブ板ガラス２を構成する小板
ガラス１０に損傷が生じる不具合がある。本発明は、上
述した実状を鑑みてなされたもので、板ガラスの貫通孔
への応力緩和を図れる板ガラスの支持構造を提供するこ
とを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、板ガラスには
貫通孔が形成されており、該貫通孔の厚さ方向中央部近
傍は孔径が均一な直孔状に形成されており、該貫通孔の
板ガラスの両表面または片表面に位置する部分は、孔径
が板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されて
おり、前記皿孔状部分には、該皿孔状部分でのみガラス
と接触する緩衝リングが配設され、前記緩衝リングの内
径側には、貫通孔の直孔状部分では該貫通孔と接触しな
い形状の位置保持用リングが配設され、前記緩衝リン
グ、位置保持用リングおよび貫通孔を貫通するボルト状
部材が貫挿され、孔あき板ガラスが支持されていること
を特徴とする板ガラスの支持構造を提供する。このよう
に、板ガラスの各貫通孔を所定の断面形状とし、かつ、
各貫通孔に緩衝リングと位置保持用リングとを配するこ
とで、板ガラスの貫通孔への応力緩和が図れる。

【００１７】本発明において、前記緩衝リングは縦弾性
係数が２．０×１０⁴Ｎ／ｍｍ²以下の材料で形成されて
いることが好ましい。緩衝リングが、縦弾性係数が２．
０×１０⁴Ｎ／ｍｍ²以下の材料（すなわち、縦弾性係数
が板ガラスに比べ著しく小さい材料）で形成されてお
り、位置保持用リングが、縦弾性係数が２．０×１０⁴
〜２．０×１０⁵Ｎ／ｍｍ²の材料（すなわち、縦弾性係
数が緩衝リングより大きく取付けボルトより小さい材
料）で形成されていれば、一層板ガラスの貫通孔への応
力緩和が図れる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の板ガラスの支持構造の実施例を
示す要部断面図であり、図２は図１で使用される部材
（緩衝リング、取付ボルト、等）の組立て方法を説明す
る分解斜視図である。該支持構造は、図３、図４に示さ
れる板ガラスの支持構造等に適用しうるものである。

【００１９】図１および図２における板ガラスの支持構
造では、リブ板ガラス２の貫通孔４は、貫通孔４の厚さ
方向中央部近傍は孔径が均一な直孔状に形成されてお
り、貫通孔４の板ガラスの両表面に位置する部分は、孔
径が板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成され
ている。

【００２０】貫通孔４の前記皿孔状部分１２には、皿孔
状部分１２でのみリブ板ガラス２と接触する（直孔状部
分１３ではリブ板ガラス２の貫通孔４に接触しない）緩
衝リング１５、１５が配設される。緩衝リング１５は、
リブ板ガラス２の貫通孔４の皿孔状部分１２に倣う形
状、すなわち、所定厚さの無端輪状部材であり、内径、
外径とも同一方向に拡開する形状である。緩衝リング１
５は、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し両側
よりそれぞれ配される。

【００２１】緩衝リング１５と、ボルト状部材である取
付ボルト１４との間には位置保持用リング１６が配設さ
れる。位置保持用リング１６は、２以上の部材で構成さ
れることが、緩衝リング１５と取付ボルト１４との空間
に漏れなく填装されるので好ましい。本実施例では、リ
ブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し２個の位置保
持用リング１６ａと１個の位置保持用リング１６ｂが配
設される。

【００２２】取付ボルト１４の外周に接して配設される
位置保持用リング１６ｂは、単純な円筒形状であり、内
径は取付ボルト１４の外径に略等しく、厚さはリブ板ガ
ラス２の板厚に略等しい。

【００２３】位置保持用リング１６ｂと緩衝リング１５
との間に配設される位置保持用リング１６ａは無端輪状
部材であり、内周は位置保持用リング１６ｂと接する形
状、すなわち、位置保持用リング１６ａの内径は位置保
持用リング１６ｂの外径に略等しい。位置保持用リング
１６ａ外周形状は、緩衝リング１５と接する部分では緩
衝リング１５の内周に倣う形状、すなわち、外径が一方
向に拡開する形状であり、リブ板ガラス２の直孔状部分
１３に面する部分では単純な円筒形状であり、外径はリ
ブ板ガラス２の直孔状部分１３に接しない程度であれば
よい。位置保持用リング１６ａは、同一形状の一対のも
のが、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対し両側
よりそれぞれ配される。

【００２４】リブ板ガラス２の両表面には、リブ板ガラ
ス２と連結部材１１との直接の接触を避け、かつ緩衝材
としての機能を奏する目的で、緩衝用ワッシャ１７が配
設される。

【００２５】緩衝リング１５は、縦弾性係数が通常のソ
ーダライムシリケートガラスの縦弾性係数７．１６×１
０⁴Ｎ／ｍｍ²よりも著しく小さな材料で形成されてい
る。たとえば、１．００×１０²〜２．００×１０⁴Ｎ／
ｍｍ²程度の縦弾性係数を持った材料から選ばれること
が好ましい。このような材料としては、ポリアセタール
系樹脂、ポリカーボネート系樹脂等の耐久性に優れたエ
ンジニアリングプラスチックが挙げられる。

【００２６】このような条件を満たす縦弾性係数の材料
で緩衝リング１５を形成すると、緩衝リング１５が貫通
孔４の皿孔状部分１２の内周面の微小な加工傷にもなじ
み、リブ板ガラス２に変位が生じた場合、緩衝リング１
５自体が変形して貫通孔４へ作用する応力が緩和される
ことが、解析結果からわかった。

【００２７】図１の例では、緩衝リング１５の材料とし
て、縦弾性係数が２．８２×１０³Ｎ／ｍｍ²であるポリ
アセタール樹脂（たとえばポリプラスチックス社製［商
品名：ジュラコン］）が使用できる。緩衝リング１５の
肉厚が過大であると、緩衝リング１５に経時的な変形が
生じることが懸念されるので、緩衝リング１５の肉厚は
０．３〜２．０ｍｍ程度が好ましい。

【００２８】位置保持用リング１６ａ、１６ｂは、縦弾
性係数が緩衝リング１５の材料と取付ボルト１４の材料
の中間程度の値を呈する材料、または、縦弾性係数が取
付ボルト１４の材料と同等の値を呈する材料で形成され
ることが好ましい。たとえば、取付ボルト１４として高
耐久で高強度のステンレス鋼を用いた場合、該材料の縦
弾性係数が約２．０６×１０⁵Ｎ／ｍｍ²程度であるの
で、位置保持用リングとしては６．５０×１０⁴〜２．
００×１０⁵Ｎ／ｍｍ²程度の縦弾性係数を持った材料が
好ましい。たとえば、約６．８７×１０⁴Ｎ／ｍｍ²程度
の縦弾性係数を持つアルミニウムや約１．９３×１０⁵
Ｎ／ｍｍ²程度の縦弾性係数を持つ軟鋼またはステンレ
ス鋼が最適なものとして挙げられる。

【００２９】このような条件を満たす縦弾性係数の材料
で位置保持用リング１６ａ、１６ｂを形成すると、緩衝
リング１５の経時的な変形に起因したリブ板ガラス２の
変位が抑制され、また、緩衝リング１５による貫通孔４
への応力緩和も低減しないことがわかった。

【００３０】本発明を図３に示される構成に適用した例
では、位置保持用リング１６ａの材料として、縦弾性係
数が６．８７×１０⁴Ｎ／ｍｍ²であるアルミニウム合金
が、位置保持用リング１６ｂの材料として、縦弾性係数
が１．９３×１０⁵Ｎ／ｍｍ²であるステンレス鋼が使用
できる。この構成では、支持部材５の貫通孔７、緩衝用
ワッシャ１７および緩衝リング１５等に、取付ボルト１
４が貫通され、リブ板ガラス２を緩衝用ワッシャ１７を
介して一対の支持部材５、５で挟持している。

【００３１】取付ボルト１４に螺合されたナット１８を
締め付けると、緩衝リング１５と位置保持用リング１６
ａとのそれぞれのテーパ面が軸線方向に相対的に摺動し
て、緩衝リング１５の外径拡大部分が径方向に押し広げ
られ、ガラスの貫通孔４の皿孔状部分１２と緩衝リング
１５との間で微細な間隙が形成されることが防げる。こ
れにより、リブ板ガラス２が変位しにくくなり、ガラス
の貫通孔４に対する応力が効果的に緩和される。

【００３２】本発明を図４に示される構成に適用した場
合も、以上に説明した構成と同様の構成を採ることで同
様の効果が得られる。なお、本発明において、板ガラス
の貫通孔の片表面に位置する部分のみが孔径が板ガラス
表面に向かって拡開する皿孔状に形成されているもので
あっても同様の効果が得られる。

【００３３】図５は、本発明の板ガラスの支持構造の他
の実施例を示す要部断面図であり、図１、図２の構成の
部材に対応する部材には同一の符号を付して説明を省略
する。本構成においては、図１の位置保持用リング１６
ａ、１６ａの代わりに位置保持用リング１６ｃが１個、
リブ板ガラスの貫通孔の拡開する皿孔側から配される。

【００３４】位置保持用リング１６ｃは無端輪状部材で
あり、内周は位置保持用リング１６ｂと接する形状、す
なわち、位置保持用リング１６ｃの内径は位置保持用リ
ング１６ｂの外径に略等しい。位置保持用リング１６ｃ
の外周形状は、緩衝リング１５と接する部分では緩衝リ
ング１５の内周に倣う形状、すなわち、外径が一方向に
拡開する形状であり、リブ板ガラス２の直孔状部分１３
に面する部分では単純な円筒形状であり、外径はリブ板
ガラス２の直孔状部分１３に接しない程度であればよ
い。

【００３５】また、本発明において、緩衝用ワッシャ１
７、１７を使用しない構成であっても同様の効果が得ら
れる。図６、図７は、本発明の板ガラスの支持構造のさ
らに他の実施例を示す要部断面図であり、図１、図２、
図５の構成の部材に対応する部材には同一の符号を付し
て説明を省略する。図６は図１、図２の構成に対応し、
図７は図５の構成に対応する。

【００３６】図６において、位置保持用リング１６ｂの
厚さはリブ板ガラス２より大きい。位置保持用リング１
６ｄ、１６ｅは、図１の位置保持用リング１６ａ、１６
ａと同様に、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対
し両側よりそれぞれ配される。また、位置保持用リング
１６ｄ、１６ｅの、緩衝リング１５、１５と接する部分
の形状は、図１の位置保持用リング１６ａ、１６ａと同
様である。

【００３７】しかし、位置保持用リング１６ｄ、１６ｅ
の形状は対称ではなく、位置保持用リング１６ｄは位置
保持用リング１６ｂと略同一の厚さであり、内周部で位
置保持用リング１６ｂの外周部と接している。また、貫
通孔４の一側のみにおいて一の緩衝リング１５と接して
いる。位置保持用リング１６ｅは、貫通孔４の他の一側
部分においてのみ位置し、内周部が位置保持用リング１
６ｄの外周部と接する形状であり、外周部（テーパ部）
が他の一の緩衝リング１５と接する形状となっている。

【００３８】図６に示される以上の構成（位置保持用リ
ング１６ｂ、１６ｄ、１６ｅ）は、組合せた状態では、
図１、図２の構成（位置保持用リング１６ａ、１６ａ、
１６ｂ、緩衝用ワッシャ１７、１７を組合せた状態）と
略同様の断面形状となり、略同様の機能を発揮する。

【００３９】図７において、位置保持用リング１６ｂの
厚さはリブ板ガラス２より大きい。位置保持用リング１
６ｄ、１６ｆは、図１の位置保持用リング１６ａ、１６
ａと同様に、リブ板ガラス２のそれぞれの貫通孔４に対
し両側よりそれぞれ配される。また、位置保持用リング
１６ｄの、緩衝リング１５と接する部分の形状は、図１
の位置保持用リング１６ａと同様である。

【００４０】しかし、位置保持用リング１６ｄ、１６ｅ
の形状は対称ではなく、位置保持用リング１６ｄは位置
保持用リング１６ｂと略同一の厚さであり、内周部で位
置保持用リング１６ｂの外周部と接している。また、貫
通孔４の一側のみにおいて一の緩衝リング１５と接して
いる。

【００４１】位置保持用リング１６ｆは、平座金（ワッ
シャ）形状であり、貫通孔４の他の一側部分においての
み位置し、内周部が位置保持用リング１６ｄの外周部と
接する内径であり、一側面（座金面）が平座金（ワッシ
ャ）形状である他の一の緩衝リング１７を介してリブ板
ガラス２の表面と接する構成となっている。

【００４２】図７に示される以上の構成（位置保持用リ
ング１６ｂ、１６ｄ、１６ｆ）は、組合せた状態では、
図５の構成（位置保持用リング１６ｂ、１６ｃ、緩衝用
ワッシャ１７、１７を組合せた状態）と略同様の断面形
状となり、略同様の機能を発揮する。

【００４３】その他、本発明の板ガラスの支持構造は、
上述した実施の形態のみに限定されず各種の構成が適用
できる。たとえば、本発明を小板ガラス１０と連結部材
１１との締結部分に適用すること、緩衝リング１５や位
置保持用リング１６を前述した種類以外の方法で形成す
ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲において
各種の改良を加えうる。

【００４４】

【発明の効果】本発明の板ガラスの支持構造では、下記
のような種々の優れた効果を奏しうる。 （１）板ガラスの貫通孔と緩衝リング、緩衝リングと位
置保持用リングとの相互接触面をテーパ状にすることに
より、取付ボルトの締め付けによって板ガラスの貫通孔
と緩衝リングとの間での微細な間隙の形成が抑制され、
リブ板ガラスが変位しにくくなり、板ガラスの貫通孔の
内周面に作用する応力の緩和を図れる。 （２）緩衝リングと取付ボルトの間に位置保持用リング
を介在させることにより、緩衝リングの経時的な変形に
起因する板ガラスの変位が抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態の例
を示す要部断面図。

【図２】図１で使用される部材の組立て方法を説明する
分解斜視図。

【図３】従来の板ガラスの支持構造の一例を示す斜視
図。

【図４】従来の板ガラスの支持構造の他の例を示す斜視
図。

【図５】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態の他
の例を示す要部断面図。

【図６】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態のさ
らに他の例を示す要部断面図。

【図７】本発明の板ガラスの支持構造の実施の形態のさ
らに他の例を示す要部断面図。

【符号の説明】

１：フェイス板ガラス ２：リブ板ガラス ３：シーリング材 ４：貫通孔 ５：支持部材 ６：緩衝材 ７：貫通孔 ８：固定枠 ９：固定部材 １０：小板ガラス １１：連結部材 １２：皿孔状部分 １３：直孔状部分 １４：取付ボルト １５：緩衝リング １６ａ〜１６ｆ：位置保持用リング １７：緩衝用ワッシャ １８：ナット １９：ワッシャ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】板ガラスには貫通孔が形成されており、 該貫通孔の厚さ方向中央部近傍は孔径が均一な直孔状に
   形成されており、 該貫通孔の板ガラスの両表面に位置する部分は、孔径が
   板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されてお
   り、 前記皿孔状部分には、該皿孔状部分でのみガラスと接触
   する緩衝リングが配設され、 前記緩衝リングの内径側には、貫通孔の直孔状部分では
   該貫通孔と接触しない形状の位置保持用リングが配設さ
   れ、 前記緩衝リング、位置保持用リングおよび貫通孔を貫通
   するボルト状部材が貫挿され、孔あき板ガラスが支持さ
   れていることを特徴とする板ガラスの支持構造。
2. 【請求項２】板ガラスには貫通孔が形成されており、 該貫通孔の厚さ方向中央部近傍は孔径が均一な直孔状に
   形成されており、 該貫通孔の板ガラスの片表面に位置する部分は、孔径が
   板ガラス表面に向かって拡開する皿孔状に形成されてお
   り、 前記皿孔状部分には、該皿孔状部分でのみガラスと接触
   する緩衝リングが配設され、 前記緩衝リングの内径側には、貫通孔の直孔状部分では
   該貫通孔と接触しない形状の位置保持用リングが配設さ
   れ、 前記緩衝リング、位置保持用リングおよび貫通孔を貫通
   するボルト状部材が貫挿され、孔あき板ガラスが支持さ
   れていることを特徴とする板ガラスの支持構造。
3. 【請求項３】前記緩衝リングは縦弾性係数が２．０×１
   ０⁴Ｎ／ｍｍ²以下の材料で形成されている請求項１に記
   載の板ガラスの支持構造。
4. 【請求項４】前記緩衝リングは縦弾性係数が２．０×１
   ０⁴Ｎ／ｍｍ²以下の材料で形成されている請求項２に記
   載の板ガラスの支持構造。