【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラスを、柱や壁などの建築物の自重を支える構造体として用いた建築物と、その施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラスは窓やカーテンウォール等の建築物の内外装材として使用されており、壁や柱などのような構造体としては利用されてはいなかった。上記構造体は、壁や柱などのように建築物の自重を支え、建築物に作用する風圧力、地震力等に抵抗する部材を指し、一般には、鉄筋コンクリート、鉄骨、木材等が使用されている。したがって、ショーウィンドウやオフィスビルの外壁等に見られるように、ガラスを外壁部分に使用する場合には、構造体は鉄筋コンクリート造あるいは鉄骨造とし、その柱梁フレーム面内、あるいは、フレームの外側にガラス板を取付ける方法が採られてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、鉄筋コンクリートや鉄骨の構造体５１は不透明であるため、ガラス５２を広い面積で使用しているにもかかわらず、ショーウィンドウ内の展示物Ｓの全貌が外部から見えない場合があった。また、上記構造体５１のため、建築物５０を見透すことができないので、建築物５０が浮いた表現や、背景を見通した意匠表現ができないといった問題点があった。これは、上記ガラス５２を構造体として利用してないため、別に構造体５１を設ける必要があることに起因している。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、建築物の外壁を見通すことができ、建築物に様々な意匠表現をすることのできる建築物とその施工方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に記載の建築物は、壁や柱、あるいは、建築物の外壁を構成する壁柱など建築物の自重を支える構造体としてガラスを用いたことを特徴とするもので、これにより、建築物の背景を見通したりするなど、建築物に様々な意匠表現をすることが可能となる。
請求項２に記載の建築物は、ガラスを建築物の壁柱に用いたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の建築物は、１階または２階以上の建築物の１階部分を、ガラスから成る壁柱で支持したことを特徴とするもので、これにより、外部からショーウィンドウ内の展示物の全貌を見ることが可能となるとともに、建築物が浮いたような意匠表現をすることが可能となる。
請求項４に記載の建築物は、地震時の建築物への入力、特に、上記壁柱及び接合部に作用する応力を低減するため、上記建築物を免震装置あるいは免震手段を備えた免震基礎により支持したものである。
【０００６】
また、請求項５に記載の建築物は、上記壁柱を開口した箱型に配置したことを特徴とするもので、これにより、地震時の上記壁柱に発生する平面的なねじれを確実に低減することが可能となる。
請求項６に記載の建築物は、ガラスと上下構造物との境界面での平滑度の不完全性に起因する、上記境界面での応力伝達の不均一性を低減するため、上記壁柱と上下構造物とを充填材を介して接合し、上部構造物から上記壁柱、及び、上記壁柱から下部構造物への応力伝達を上記充填材を介して行うようにしたものである。
請求項７に記載の建築物は、上記壁柱の上下にある梁または床スラブ間に線材を配置して、上記壁柱を上下方向に拘束するようにしたもので、これにより、上記壁柱の回転による浮き上がりを防止することが可能となる。
請求項８に記載の建築物は、上記建築物を耐火構造とするため、上記構造体に用いたガラスを耐火ガラスで被覆するようにしたものである。
【０００７】
また、請求項９に記載の建築物の施工方法は、ガラスから成る壁柱の上部の梁を先行して仮設柱にて支持して、上，下の梁間、あるいは、上部梁と基礎スラブとの間、あるいは、上，下のスラブ間に上記壁柱を取付けた後上部構造を組み立て、この上部構造から上記壁柱に作用する圧縮力が所定の圧縮力以上となった時点で上記仮設柱を撤去するようにしたことを特徴とするもので、これにより、ガラスから成る壁柱を安定させた状態で上部構造を構築することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の一実施の形態を示す図で、本例では２階以上の建築物１０の各階１Ｆ〜３Ｆまたは、建築物１０の１階部分１Ｆの壁柱として、板状のガラスから成る壁柱（以下、ガラス壁柱という）１１を用い、このガラス壁柱１１により、建物上部（ここでは、２Ｆ，３Ｆ、あるいは、上部構造物１０Ｇ）の重量等の鉛直荷重（自重、積載荷重など）を支持するとともに、地震力、風外力等の水平力に抵抗するようにした。上記ガラス壁柱１１に用いられるガラス材料は、フロートガラスや強化ガラス等のいわゆる構造ガラスで、通常使用されるコンクリートの５〜１０倍程度の強度を有するので、ある程度の厚み（例えば、３０ｍｍ以上）があれば、建築物１０の構造体としては十分に使用することが可能である。なお、上記壁柱１１の配置は、上，下階の床スラブと床スラブとの間でもよいし、梁と床スラブとの間、あるいは、梁と梁との間でもよい。また、梁を設けない無梁版（フラットスラブ）にも適用可能である。
これにより、図１（ａ）に示すような、建築物１０の背景を見通すことのできるような意匠表現をすることができるだけでなく、ショーウィンドウ内の展示物Ｓの全貌を外部から見ることができるので、展示場を有する建築物に適用することで、その機能を十分に発揮することができる。
また、図１（ｂ）に示すように、建築物１０の１階部分１Ｆをガラス壁柱１１で支持する構成とすれば、建築物１０が浮いたような今までにない意匠表現をすることができるので、建築物に様々な意匠表現をすることが可能となる。
【０００９】
上記のような板状のガラスであるガラス壁柱１１は、壁面に対する衝撃力には強いが、上部構造物１０Ｇとの接合部などのような、側面方向（切り口方向）からの衝撃に対しては割れやすい性質を持っていることから、図２に示すように、地震時の建築物１０への入力、特に、上記ガラス壁柱１１及び接合部に作用する応力を低減するため、地盤１２に構築される上記建築物１０の基礎に、積層ゴムなどの免震装置１３を配置するなど、上記建築物１０の基礎を上記のような免震装置１３あるいは、滑り支承等の周知の免震手段を備えた免震基礎１４により支持することが好ましい。
また、上記ガラス壁柱１１を配置する際には、図３（ａ）に示すように、複数のガラス壁柱１１を、例えば、基礎スラブ１５上に一方向に並行に配置するのではなく、図３（ｂ），（ｃ）に示すように箱型状、あるいは、開口部１１Ｓを有する箱型状に配置することが好ましい。これにより、地震時の上記ガラス壁柱１１に発生する平面的なねじれを効率的に低減することができ、建築物１０を更に安定化することができる。
【００１０】
ところで、ガラスを構造体（ここでは、ガラス壁柱１１）として使用する場合には、上部構造物１０Ｇ等の上部構造からガラスへの応力伝達部である接合部の構造が重要である。すなわち、極端な集中荷重がガラスに作用すると、この作用点から上記ガラスに亀裂が発生し、ガラス板が破損する場合がある。一方、ガラス壁柱１１を構成するガラス板の上，下面は一般に切断面となるため、完全な平滑度を確保することが困難である。また、ガラス壁柱１１として複数のガラス板を積層したものを用いた場合、複数枚のガラス板の端面を同じ平滑面に揃えることも困難である。したがって、ガラス壁柱１１の上，下面に直接コンクリートや鉄骨が接触すると、その境界面での応力伝達は不均一になり易く、ガラス壁柱１１に集中応力が作用する可能性がある。
そこで、本例では、図４（ａ）に示すように、ガラス壁柱１１と上部構造物１０Ｇの下端の部材（ここでは、鉄骨梁１６）との間に、例えば、エポキシ系樹脂等のガラス壁柱１１の弾性に近い弾性を有する充填材１７を介在させて、上部構造物１０Ｇから上記ガラス壁柱１１への応力伝達を上記充填材１７を介して行うように構成することにより、上記境界面での応力伝達の不均一性を低減するようにしている。具体的には、鉄骨梁１６の下端部とガラス壁柱１１の上端部との間に、上記ガラス壁柱１１の上端部側に開口する開口部１８ａを有する、充填材１７を収納するための収納部材１８を介挿し、ガラス壁柱１１の上端部を収納部材１８内の充填材１７中に埋設する。
これにより、図４（ｂ）に示すように、ガラス壁柱１１の上端面が切断面１１ｋのままであったり、図４（ｃ）に示すように、複数枚のガラス板１１ａ，１１ｂ，１１ｃの上端面が揃っていない場合でも、上部構造物１０Ｇからガラス壁柱１１への応力伝達は上記充填材１７を介して行われるので、上部構造物１０Ｇから上記ガラス壁柱１１への応力伝達の不均一性を低減することができ、接合部に集中応力が作用することを回避することができる。
なお、ガラス壁柱１１と図示しない下部構造物との間にも、上記と同様に、上記充填材１７を介在させ、ガラス壁柱１１から下部構造物への応力伝達を上記充填材１７を介して行い、接合部への応力集中を回避する。
【００１１】
本例では、上記のように、免震基礎１４を構築して建築物１０に作用する水平力を低減してガラス壁柱１１の上下面に作用する応力を低減するようにしているが、地震の大きさや上，下動によっては、ガラス壁柱１１の上下面に引張り応力が作用する場合がある。このとき、上記充填材１７は圧縮応力しか伝達できないので、引張り応力が作用するとガラス壁柱１１と上部構造との間に隙間ができ、構造体としての一体性が損なわれる恐れがある。
そこで、本例では、図５（ａ）に示すように、ガラス壁柱１１の上部梁１９と下部梁２０との間に高張力鋼から成るＰＣ鋼線２１を配設し、このＰＣ鋼線２１を緊張させて上記ガラス壁柱１１を上，下から挟み込むようにして堅結し、上記ガラス壁柱１１を上，下方向に拘束するようにしている。すなわち、上記ＰＣ鋼線２１によりガラス壁柱１１に圧縮力（プレストレス）を作用させることにより、上記ガラス壁柱１１に水平力が作用した場合に発生する引張り応力が低減される。したがって、上記ガラス壁柱１１の回転による浮き上がりを防止することができ、建築物１０を更に安定化することができる。
上記ＰＣ鋼線２１は、具体的には、図５（ｂ）に示すように、後述する耐火被覆ガラス２２の構造ガラス２２Ａと耐火ガラス２２Ｂとの間の空間を通したり、図５（ｃ）に示すように、ガラス壁柱１１，１１間に設けられたシール材１１ｚを貫通するように、上部梁１９と下部梁２０との間に渡され、その上下でナット等で堅結される。また、片側は定着プレート等で部材内に埋め込んでもよい。
なお、上記ＰＣ鋼線２１は、上記のように上部梁１９と下部梁２０との間でもよいし、上，下階の床スラブと床スラブとの間、あるいは、梁と床スラブとの間でもよい。また、梁を設けない無梁版（フラットスラブ）にも適用可能である。
なお、プレストレスは必ずしも与える必要はなく、与える場合には、ガラス壁柱１１に作用する鉛直応力と水平応力から必要なプレストレスを算出して与えるようにする。
なお、上記ＰＣ鋼線２１に代えて、炭素繊維やアラミド繊維、ガラス繊維等長繊維を棒状に成形した補強材などの他の線材を用いてもよい。ＰＣ鋼線２１を用いても建築物１０の透明性が損なわれることはないが、線材としては透明あるいは半透明の材料から成るものを用いる方が好ましい。
【００１２】
ところで、上記ガラス壁柱１１に用いられるガラスとしては、フロートガラスや強化ガラス等のいわゆる構造ガラスが用いられるが、これらの構造ガラス自体は耐火性を持たないので、耐火処理を確保する必要がある。一般に鉄骨造に用いられるような耐火被覆材は不透明であるので、ガラス壁柱１１に上記耐火被覆材を使用すると、構造体にガラスを使ったメリットが失われる。そこで、本例では、ガラス壁柱１１を構成するガラスとして、構造ガラスと耐火ガラスとから成る耐火被覆ガラスを用いた。具体的には、図６（ａ）に示すような、構造ガラス２２Ａの両面側を耐火ガラス２２Ｂで覆い、更に、構造ガラス２２Ａと耐火ガラス２２Ｂとの間に、耐火ガラス２２Ｂから構造ガラス２２Ａへの熱の伝導を防ぐための空隙２２Ｓを設けた構成の耐火被覆ガラス２２を壁柱として用い、これを、例えば、図６（ｂ）に示すように、箱状に配置することにより、建築物１０の耐火性と透明性とを同時に確保する。なお、上記空隙２２Ｓの大きさは、構造ガラス２２Ａと耐火ガラス２２Ｂとを連結するリブガラス２２Ｒの長さにより適宜調整する。
また、上記耐火ガラス２２Ｂは、図７（ａ）に示すように、ガラス２２ｍの断面中に珪酸ソーダ２２ｎを多層積み重ねた周知のもので、図７（ｂ）に示すように、火災等の熱により上記珪酸ソーダ２２ｎが発泡し、珪酸ソーダ２２ｎの結晶水が蒸発することにより耐火性を発揮する。したがって、耐火ガラス２２Ｂ自身は火災等の熱により劣化するが、耐火ガラス２２Ｂは構造ガラス２２Ａの外側にあるので、火災後に容易に交換可能である。
【００１３】
次に、本発明による建築物の施工方法について説明する。
はじめに、図８（ａ）に示すように、ガラス壁柱１１の上部に配置される上部梁３１の両端側を仮設柱３２，３２にて所定の高さに支持して、レベルを確保した後、図８（ｂ）に示すように、上記上部梁３１と基礎スラブ１５との間（２階以上の場合には、上，下の梁間）にガラス壁柱１１を取付ける。これにより、ガラス壁柱１１の高さが不揃いによる偏荷重を防ぐことができる。
次に、図８（ｃ）に示すように、上部梁３１を仮設柱３２，３２にて支持したまま、上部構造物３３の組立を開始する。そして、この上部構造物３３から上記ガラス壁柱１１に所定の圧縮力が作用するまで上部構造物３３を組み立てた時点で上記仮設柱３２，３２を撤去し、図９に示すように、上記ガラス壁柱１１の上部構造物３３を完成させる。
すなわち、ガラス壁柱１１には、できるだけ均等の荷重をかけ、集中荷重を防ぐ必要があるため、上部構造物３３の組立初期のように、荷重が小さく、かつ、安定しない時期には、本例のように、上部構造物３３の荷重がガラス壁柱１１に作用しない状態で上部構造物３３を組み立てる必要がある。
また、ガラス壁柱１１を水平力に対して安定させるためには、ある程度の圧縮力を必要とするので、上記のように、上部構造物３３からの圧縮力がある程度以上になってから仮設柱３２，３２を撤去するようにすれば、ガラス壁柱１１を更に安定させた状態で上部構造物３３を構築することができる。
【００１４】
このように、本実施の形態では、２階以上の建築物１０の各階１Ｆ〜３Ｆまたは、建築物１０の１階部分１Ｆをガラス壁柱１１で支持するようにしたので、建築物１０の背景を見通すことのできるような意匠表現をすることができる。また、ショーウィンドウ内の展示物Ｓの全貌を外部から見ることができるようにしたり、建築物１０が浮いたような今までにない意匠表現をすることができるので、建築物に様々な意匠表現をすることができる。
また、地盤１２に構築される上記建築物１０の基礎に、積層ゴムなどの免震装置１３を配置するなど、上記建築物１０の基礎を免震基礎１４により支持するようにしたので、上記ガラス壁柱１１と上部構造物１０Ｇとの接合部への応力集中を低減することができる。
更に、ガラス壁柱１１と上部構造物１０Ｇの下端の鉄骨梁１６との間に、ガラス壁柱１１の弾性に近い弾性を有する充填材１７を介在させ、上部構造物１０Ｇから上記ガラス壁柱１１への応力伝達を上記充填材１７を介して行うようにしたので、上記境界面での応力伝達の不均一性を低減することができる。
また、ガラス壁柱１１を構成するガラスとして、構造ガラス２２Ａを耐火ガラス２２Ｂで被覆した耐火被覆ガラス２２を用いたので、建築物１０の耐火性と透明性とを同時に確保することができる。
【００１５】
なお、上記実施の形態では、２階以上の建築物１０の各階１Ｆ〜３Ｆまたは、建築物１０の１階部分１Ｆの全部をガラス壁柱１１で支持するようにしたが、図１０に示すように、ガラス壁柱１１と通常のコンクリート製の壁柱３５とを併用してもよい。これにより、外側から内部がよく見えるショーウィンドウ部１Ｐと、オフィス部１Ｑとを分離した実用的な意匠表現をすることができる。
また、上記例では、ガラスを壁柱に用いた場合について説明したが、ガラスを建築物内部の壁や柱などに用いてもよい。これにより、建築物内部についても意匠表現の幅を広げることができる。また、図１１に示すように、ガラスを建築物１０Ａと建築物１０Ｂとを連絡する渡り廊下１０Ｄの壁面部や屋根部、あるいは、床部に用いたり、渡り廊下１０Ｄ全体をガラスで構成してもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、壁や柱、あるいは、建築物の外壁を構成する壁柱などの構造体としてガラスを用いたので、建築物の背景を見通したりするなど、建築物に様々な意匠表現をすることができる。
また、上記建築物を免震装置あるいは免震手段を備えた免震基礎により支持するようにしたので、地震時の壁柱及び接合部に作用する応力を低減することができる。
また、上記壁柱と上下構造物とを充填材を介して接合し、上部構造物から上記壁柱、上記壁柱から下部構造物への応力伝達を上記充填材を介して行うようにしたので、ガラスと上下構造物との境界面での応力伝達の不均一性を低減することができる。
更に、上記壁柱の上，下にある梁または床スラブ間に線材を配置して、上記壁柱に作用する引張り応力を低減するようにしたので、上記壁柱の回転による浮き上がりを防止することができる。
また、上記構造体に用いたガラスを耐火ガラスで被覆するようにしたので、ガラスを耐火構造とすることができる。
【００１７】
また、ガラス壁柱を用いた建築物を施工する際に、ガラス壁柱の上部の梁を先行して仮設柱にて支持して、上，下の梁間、あるいは、上部梁と基礎スラブとの間、あるいは、上下のスラブ間に上記壁柱を取付けた後上部構造を組み立て、この上部構造から上記壁柱に所定の圧縮力が作用した時点で上記仮設柱を撤去するようにしたので、ガラスから成る壁柱を安定させた状態で上部構造を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る免震装置を備えた建築物の模式図である。
【図３】本実施の形態に係るガラス壁柱の配置例を示す図である。
【図４】本実施の形態に係るガラス壁柱と上部構造物との接合状態を示す図である。
【図５】本実施の形態に係るガラス壁柱の安定化方法を示す図である。
【図６】本実施の形態に係る耐火被覆ガラスの構成を示す図である。
【図７】耐火ガラスの構成を示す図である。
【図８】本実施の形態に係る建築物の施工方法を示す図である。
【図９】本実施の形態に係る建築物の施工方法を示す図である。
【図１０】本発明による建築物の他の例を示す図である。
【図１１】本発明による建築物の他の例を示す図である。
【図１２】従来の建築物の外観を示す図である。
【符号の説明】
１０ 建築物、１０Ｇ，３３ 上部構造物、１０Ｄ 渡り廊下、１１ ガラス壁柱、１２ 地盤、１３ 免震装置、１４ 免震基礎、１５ 基礎スラブ、１６ 鉄骨梁、１７ 充填材、１８ 収納部材、１９，３１ 上部梁、２０ 下部梁、２１ ＰＣ鋼線、２２ 耐火被覆ガラス、２２Ａ 構造ガラス、２２Ｂ 耐火ガラス、２２Ｓ 空隙、２２Ｒ リブガラス、３２ 仮設柱、３５ コンクリート製の壁柱。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a building using glass as a structure that supports the weight of the building, such as columns and walls, and a method of constructing the building.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, glass has been used as interior and exterior materials of buildings such as windows and curtain walls, and has not been used as structures such as walls and columns. The above-mentioned structure refers to members that support the weight of the building, such as walls and columns, and resist wind pressure acting on the building, seismic force, and the like.Generally, reinforced concrete, steel frames, wood, and the like are used. I have. Therefore, when glass is used for the outer wall part, as seen on the outer walls of shop windows and office buildings, the structure should be made of reinforced concrete or steel, and the structure should be inside the column or beam frame or outside the frame. A method of attaching a glass plate has been adopted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), the reinforced concrete or steel structure 51 is opaque. There was a case where the whole picture of S could not be seen from the outside. Further, since the structure 50 cannot be seen through because of the structure 51, there is a problem that the expression of the building 50 cannot be floated or the design cannot be expressed in view of the background. This is because the glass 52 is not used as a structure, and thus it is necessary to separately provide the structure 51.
[0004]
The present invention has been made in view of the conventional problems, and an object of the present invention is to provide a building capable of seeing through the outer wall of the building and capable of expressing various designs on the building, and a method of constructing the building. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The building according to claim 1 of the present invention is characterized in that glass is used as a structure that supports the weight of the building, such as a wall or a pillar, or a wall pillar that constitutes an outer wall of the building, As a result, various design expressions can be made on the building, for example, by looking into the background of the building.
The building according to claim 2 is characterized in that glass is used for a wall pillar of the building.
The building according to claim 3 is characterized in that the first floor of the first or second or higher building is supported by wall pillars made of glass, whereby the inside of the show window is externally provided. In addition to being able to see the whole picture of the exhibits, it is also possible to express the design as if the buildings were floating.
The building according to claim 4 is provided with a seismic isolation device or seismic isolation means for reducing the input to the building during an earthquake, in particular, the stress acting on the wall columns and the joints. It was supported by seismic isolation foundations.
[0006]
Further, the building according to claim 5 is characterized in that the wall columns are arranged in a box shape with an opening, whereby a planar torsion occurring in the wall columns during an earthquake is reliably prevented. It becomes possible to reduce.
The building according to claim 6, wherein the wall column is used to reduce non-uniformity of stress transmission at the boundary surface due to imperfect smoothness at the boundary surface between the glass and the upper and lower structures. And the upper and lower structures are joined via a filler, and stress transmission from the upper structure to the wall column and from the wall column to the lower structure are performed via the filler.
The building according to claim 7, wherein a wire is arranged between beams or floor slabs above and below the wall column to restrain the wall column in the vertical direction. It is possible to prevent the floating due to the rotation of.
In the building according to claim 8, the glass used for the structure is covered with fire-resistant glass so that the building has a fire-resistant structure.
[0007]
In the construction method of a building according to the ninth aspect, the upper beam of the wall column made of glass is first supported by the temporary column, and the upper beam and the lower beam or the upper beam and the foundation slab are connected to each other. After the above-mentioned wall column is attached between the upper and lower slabs, the upper structure is assembled, and when the compressive force acting on the wall column from the upper structure becomes equal to or greater than a predetermined compressive force, the temporary column is assembled. Is removed, thereby making it possible to construct the upper structure in a state where the wall columns made of glass are stabilized.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
FIGS. 1A and 1B are views showing an embodiment of the present invention. In this example, the walls of each floor 1F to 3F of the building 10 having two or more floors or the wall of the first floor 1F of the building 10 are shown. As the pillar, a wall pillar (hereinafter, referred to as a glass wall pillar) 11 made of a plate-like glass is used, and the weight of the upper part of the building (here, 2F, 3F, or the upper structure 10G) is used by the glass wall pillar 11. In addition to supporting vertical loads (self-weight, loading load, etc.), it is designed to resist horizontal forces such as seismic force and external wind force. The glass material used for the glass wall column 11 is a so-called structural glass such as a float glass or a tempered glass, and has a strength about 5 to 10 times that of a commonly used concrete, and thus has a certain thickness (for example, 30 mm or more). If there is, the structure of the building 10 can be sufficiently used. The arrangement of the wall columns 11 may be between floor slabs on the upper and lower floors, between beams and floor slabs, or between beams. Further, the present invention is also applicable to a non-beam version (flat slab) without a beam.
As a result, not only can a design expression allowing the background of the building 10 to be seen as shown in FIG. 1A, but also the entire picture of the exhibit S in the shop window can be seen from the outside. Since it can be applied to a building having an exhibition hall, its function can be sufficiently exhibited.
Further, as shown in FIG. 1B, if the first floor portion 1F of the building 10 is supported by the glass wall pillars 11, an unprecedented design expression as if the building 10 was floating can be obtained. Therefore, it is possible to express various designs on buildings.
[0009]
The glass wall column 11, which is a plate-like glass as described above, is strong against an impact force against the wall surface, but is resistant to an impact from the side direction (cut direction) such as a joint with the upper structure 10G. As shown in FIG. 2, the ground 12 has a property of easily breaking, so as to reduce the input to the building 10 at the time of the earthquake, in particular, the stress acting on the glass wall columns 11 and the joints. For example, a seismic isolation device 13 such as a laminated rubber is disposed on the foundation of the building 10 to be constructed. For example, a known seismic isolation device such as the above-described seismic isolation device 13 or a sliding bearing is used. It is preferable that the base is supported by the seismic isolation base 14 provided with.
When arranging the glass wall pillars 11, as shown in FIG. 3A, instead of arranging a plurality of glass wall pillars 11 in one direction on the base slab 15, for example, As shown in FIGS. 3B and 3C, it is preferable to arrange them in a box shape or a box shape having an opening 11S. This makes it possible to efficiently reduce the planar twist generated in the glass wall column 11 during an earthquake, and to further stabilize the building 10.
[0010]
By the way, when glass is used as the structure (here, the glass wall column 11), the structure of the joint, which is a stress transmission part from the upper structure such as the upper structure 10G to the glass, is important. That is, when an extreme concentrated load acts on the glass, a crack is generated in the glass from this point of action, and the glass plate may be damaged. On the other hand, since the upper and lower surfaces of the glass plate constituting the glass wall column 11 are generally cut surfaces, it is difficult to secure perfect smoothness. Moreover, when using what laminated | stacked several glass plates as the glass wall pillar 11, it is also difficult to make the end surface of several glass plates the same smooth surface. Therefore, when concrete or steel frame directly contacts the upper and lower surfaces of the glass wall column 11, the stress transmission at the boundary surface tends to be nonuniform, and concentrated stress may act on the glass wall column 11.
Therefore, in this example, as shown in FIG. 4A, for example, a glass such as an epoxy resin is provided between the glass wall column 11 and the lower end member (the steel beam 16 here) of the upper structure 10G. By interposing a filler 17 having elasticity close to the elasticity of the wall column 11 to transmit the stress from the upper structure 10G to the glass wall column 11 through the filler 17, the boundary is formed. The non-uniformity of stress transmission on the surface is reduced. Specifically, between the lower end of the steel beam 16 and the upper end of the glass wall column 11, there is provided an opening 18 a that opens to the upper end side of the glass wall column 11, for storing the filler 17. The storage member 18 is inserted, and the upper end of the glass wall pillar 11 is embedded in the filler 17 in the storage member 18.
Thereby, as shown in FIG. 4 (b), the upper end surface of the glass wall column 11 remains the cut surface 11k, or as shown in FIG. 4 (c), a plurality of glass plates 11a, 11b, 11c. Even if the upper end surfaces of the upper structures are not aligned, the stress transmission from the upper structure 10G to the glass wall column 11 is performed via the filler 17 so that the stress transmission from the upper structure 10G to the glass wall column 11 is not performed. Non-uniformity can be reduced, and it can be avoided that concentrated stress acts on the joint.
In the same manner as described above, the filler 17 is also interposed between the glass wall column 11 and the lower structure (not shown), and stress transmission from the glass wall column 11 to the lower structure is performed via the filler 17. To avoid stress concentration on the joint.
[0011]
In this example, as described above, the seismic isolation base 14 is constructed to reduce the horizontal force acting on the building 10 to reduce the stress acting on the upper and lower surfaces of the glass wall column 11. Depending on the size and the upward and downward movements, tensile stress may act on the upper and lower surfaces of the glass wall column 11. At this time, since only the compressive stress can be transmitted from the filler 17, when a tensile stress is applied, a gap is formed between the glass wall column 11 and the upper structure, and there is a possibility that the integrity of the structure is impaired.
Therefore, in this example, as shown in FIG. 5A, a PC steel wire 21 made of high-strength steel is disposed between the upper beam 19 and the lower beam 20 of the glass wall column 11, and this PC steel wire is provided. The glass wall column 11 is tightly clamped by clamping the glass wall column 11 from above and below, thereby restraining the glass wall column 11 in the upward and downward directions. That is, by applying a compressive force (prestress) to the glass wall column 11 by the PC steel wire 21, a tensile stress generated when a horizontal force is applied to the glass wall column 11 is reduced. Therefore, it is possible to prevent the glass wall column 11 from being lifted up due to rotation, and to further stabilize the building 10.
Specifically, as shown in FIG. 5B, the PC steel wire 21 passes through a space between a structural glass 22A and a fire-resistant glass 22B of a fire-resistant coated glass 22, which will be described later, and FIG. As shown in the figure, the sheet is passed between the upper beam 19 and the lower beam 20 so as to penetrate the sealing material 11z provided between the glass wall pillars 11, 11, and is tightly connected to the upper and lower portions with nuts and the like. Further, one side may be embedded in the member with a fixing plate or the like.
The PC steel wire 21 may be provided between the upper beam 19 and the lower beam 20 as described above, or between the upper and lower floor slabs, or between the beam and the floor slab. May be. Further, the present invention is also applicable to a non-beam version (flat slab) without a beam.
It should be noted that the prestress is not necessarily required to be applied, and if so, the required prestress is calculated and applied from the vertical stress and the horizontal stress acting on the glass wall column 11.
Note that, instead of the PC steel wire 21, another wire such as a reinforcing material obtained by forming a long fiber such as carbon fiber, aramid fiber, or glass fiber into a rod shape may be used. Even if the PC steel wire 21 is used, the transparency of the building 10 is not impaired, but it is preferable to use a wire made of a transparent or translucent material.
[0012]
By the way, so-called structural glass such as float glass and tempered glass is used as the glass used for the glass wall column 11, but since these structural glasses themselves do not have fire resistance, it is necessary to ensure fire resistance treatment. . In general, since the refractory coating material used for steel frames is opaque, if the above-mentioned refractory coating material is used for the glass wall column 11, the advantage of using glass for the structure is lost. Therefore, in this example, as the glass constituting the glass wall pillar 11, a fire-resistant coated glass made of a structural glass and a fire-resistant glass was used. Specifically, as shown in FIG. 6A, both sides of the structural glass 22A are covered with the fire-resistant glass 22B, and further, between the structural glass 22A and the fire-resistant glass 22B, from the fire-resistant glass 22B to the structural glass 22A. By using a fire-resistant coated glass 22 having a configuration in which a gap 22S for preventing heat conduction is provided as a wall pillar and disposing it in a box shape, for example, as shown in FIG. 10 to ensure fire resistance and transparency at the same time. The size of the space 22S is appropriately adjusted according to the length of the rib glass 22R connecting the structural glass 22A and the refractory glass 22B.
Further, the refractory glass 22B is a well-known one in which sodium silicate 22n is stacked in multiple layers in a cross section of the glass 22m as shown in FIG. 7 (a), and as shown in FIG. As a result, the sodium silicate 22n foams, and the water of crystallization of the sodium silicate 22n evaporates, thereby exhibiting fire resistance. Therefore, the fire-resistant glass 22B itself is deteriorated by heat such as a fire, but the fire-resistant glass 22B is outside the structural glass 22A, so that it can be easily replaced after the fire.
[0013]
Next, a construction method of a building according to the present invention will be described.
First, as shown in FIG. 8 (a), both ends of an upper beam 31 disposed above the glass wall column 11 are supported at predetermined heights by temporary columns 32, 32 to secure a level. As shown in FIG. 8B, the glass wall column 11 is attached between the upper beam 31 and the foundation slab 15 (in the case of the second floor or more, between the upper and lower beams). Thereby, it is possible to prevent an uneven load due to uneven heights of the glass wall columns 11.
Next, as shown in FIG. 8C, the assembling of the upper structure 33 is started while the upper beams 31 are supported by the temporary columns 32, 32. Then, when the upper structure 33 is assembled until a predetermined compressive force acts on the glass wall column 11 from the upper structure 33, the temporary columns 32, 32 are removed, and as shown in FIG. The upper structure 33 of the wall column 11 is completed.
That is, since it is necessary to apply a load as even as possible to the glass wall column 11 to prevent a concentrated load, when the load is small and unstable, such as in the initial stage of assembling the upper structure 33, this example is used. As described above, it is necessary to assemble the upper structure 33 in a state where the load of the upper structure 33 does not act on the glass wall column 11.
Further, since a certain amount of compressive force is required to stabilize the glass wall column 11 against horizontal force, as described above, after the compressive force from the upper By removing 32, 32, the upper structure 33 can be constructed in a state where the glass wall column 11 is further stabilized.
[0014]
As described above, in the present embodiment, each floor 1F to 3F of the building 10 on the second floor or higher, or the first floor portion 1F of the building 10 is supported by the glass wall pillar 11, so that the background of the building 10 is provided. It is possible to make design expressions that can see through. In addition, since the entire appearance of the exhibit S in the shop window can be seen from the outside and an unprecedented design expression such as the floating of the building 10 can be provided, various design expressions can be applied to the building. Can be.
In addition, the base of the building 10 is supported by the base isolation base 14, such as by disposing a seismic isolation device 13 such as a laminated rubber on the base of the building 10 constructed on the ground 12. Stress concentration on the joint between the wall column 11 and the upper structure 10G can be reduced.
Further, a filler 17 having an elasticity similar to that of the glass wall column 11 is interposed between the glass wall column 11 and the steel beam 16 at the lower end of the upper structure 10G. Since the stress is transmitted through the filler 17, the non-uniformity of the stress transmission at the interface can be reduced.
Further, since the fire-resistant coated glass 22 in which the structural glass 22A is coated with the fire-resistant glass 22B is used as the glass constituting the glass wall pillar 11, the fire resistance and the transparency of the building 10 can be secured at the same time.
[0015]
In addition, in the said embodiment, although each floor 1F-3F of the building 10 of 2 or more floors, or the whole 1st floor part 1F of the building 10 was supported by the glass wall pillar 11, as shown in FIG. Alternatively, the glass wall column 11 and the ordinary concrete wall column 35 may be used in combination. Thereby, a practical design expression in which the show window portion 1P whose inside can be easily seen from the outside and the office portion 1Q can be separated.
Further, in the above example, the case where glass is used for the wall pillar is described, but the glass may be used for a wall or a pillar inside a building. As a result, it is possible to expand the range of design expression even inside the building. Further, as shown in FIG. 11, glass may be used for a wall portion, a roof portion, or a floor portion of a connecting corridor 10D that connects the building 10A and the building 10B, or the entire connecting corridor 10D may be made of glass. .
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since glass is used as a structure such as a wall or a pillar, or a wall pillar constituting an outer wall of a building, the building can be seen from the background of the building. Can make various design expressions.
In addition, since the building is supported by the seismic isolation base provided with the seismic isolation device or the seismic isolation means, it is possible to reduce the stress acting on the wall columns and the joints during an earthquake.
Also, since the wall column and the upper and lower structures are joined via a filler, stress transmission from the upper structure to the wall column, and from the wall column to the lower structure is performed through the filler. In addition, the non-uniformity of stress transmission at the interface between the glass and the upper and lower structures can be reduced.
Further, since a wire is arranged between the beams or floor slabs above and below the wall column to reduce the tensile stress acting on the wall column, it is possible to prevent the wall column from floating due to rotation. Can be.
Further, since the glass used for the structure is covered with fire-resistant glass, the glass can have a fire-resistant structure.
[0017]
In addition, when constructing a building using glass wall columns, the upper beams of the glass wall columns are supported by temporary columns in advance, and the upper beams and the lower beams, or the upper beams and the foundation slab are connected. Since the upper structure was assembled after attaching the wall column between the upper and lower slabs, and when a predetermined compressive force was applied to the wall column from the upper structure, the temporary column was removed. The upper structure can be constructed in a state in which the wall columns made of are stabilized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a building provided with the seismic isolation device according to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the arrangement of glass wall columns according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a joint state between the glass wall column and the upper structure according to the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a method of stabilizing a glass wall column according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a fire-resistant coated glass according to the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a fireproof glass.
FIG. 8 is a diagram showing a construction method of a building according to the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing a construction method for a building according to the present embodiment.
FIG. 10 is a view showing another example of a building according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing another example of a building according to the present invention.
FIG. 12 is a view showing the appearance of a conventional building.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 building, 10G, 33 superstructure, 10D crossing corridor, 11 glass wall column, 12 ground, 13 seismic isolation device, 14 seismic isolation foundation, 15 foundation slab, 16 steel beam, 17 filler, 18 storage member, 19, 31 upper beam, 20 lower beam, 21 PC steel wire, 22 fireproof coated glass, 22A structural glass, 22B fireproof glass, 22S void, 22R rib glass, 32 temporary pillar, 35 concrete wall pillar.
