JP2005036639A - ガラスリブ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リブガラスを用いたガラススクリーン構造において、シリコーン系シーリング材を用いず、機械的な接合によりリブガラスとフェイスガラスとを接合でき、かつ、強化ガラスを適用することなく、孔明け加工を要しない非強化ガラスを用いたガラスリブ構造を提供する。
【解決手段】リブガラス２０は、金属製の連結部材２２を介して目地部１８に取り付けられる。連結部材２２は、一対の爪部２４、２４と一対のサッシフレーム部２６、２６とから構成される。爪部２４、２４は、連結部材２２の長手方向に沿って形成され、リブガラス２０の両面に長手方向に沿って形成されている溝部２８、２８に嵌合される。サッシフレーム部２６は、断面コ字状の凹部２７、２７に、隣接するフェイスガラス１４、１４の左右辺を挿入し、その隙間にシーリング材３０を充填することによりフェイスガラス１４、１４に固定される。
【選択図】図３

Description

本発明はガラスリブ構造に係り、特に隣接する複数枚のフェイスガラスの突き合わせ部（目地部）にリブガラスを取り付けてフェイスガラスを支持するガラスリブ構造に関する。

近年、建築物では、サッシを用いることなく多数枚のフェイスガラスを支持し、これらのフェイスガラスによって外壁を構築する例が増えている。隣接するフェイスガラスの目地部にフェイスガラスと直交する方向にリブガラスを取り付けたガラススクリーン構造（例えば、特許文献１）等がその例である。

リブガラスを用いた従来のガラススクリーン構造では、フェイスガラスとリブガラスとをシリコーン系シーリング材で接着固定している。このシリコーン系シーリング材としては、フェイスガラスの面外方向に働く風圧力等の力に対し充分な引張強度、剪断強度、及び接着強度を持つ高モジュラスのシーリング材が用いられている。
特開平９−６７８８３号公報

しかしながら、フェイスガラスにリブガラスを取り付ける従来のガラスリブ構造は、フェイスガラスとリブガラスとを有機材料であるシリコーン系シーリング材で構造的に接着しているため、経年によるシーリング材の劣化は否めないという問題があった。

また、シーリング材による接着構法では、シリコーン系シーリング材が硬化するまでの間、フェイスガラスとリブガラスとを専用治具にて仮固定しなければならないため、施工に時間がかかるとともに施工費増加の一因となっていた。

更に、シリコーン系シーリング材を施工する際の、温湿度条件もその施工品質に重要な影響を及ぼすため、接着面の埃、汚れ、及び水分の除去等の手間のかかる管理が必要であった。

一方、強化ガラスの点支持構法（ＤＰＧ（Dot-Point-Glazing ）構法、例えば旭硝子株式会社商品名：テンポイント）によって、リブガラスを用いたガラススクリーンを施工することも考えられる。この構法は、フェイスガラスとリブガラスとに孔を明け、これらの孔に機械的な支持部品を装着して双方を固定するものなので、リブガラスはその構造上の要求から強化ガラスを使用せざるを得ないという問題がある。リブガラスに強化ガラスを使用することは、コストの点から得策ではなく、よって、リブガラスとしては、フロート法等によって製造される通常の板ガラス（非強化ガラス）を用いることが要求されていた。

本発明は、前述の従来構法の有していた問題を解決するためのものであり、リブガラスを用いたガラススクリーン構造において、シリコーン系シーリング材を用いず、機械的な接合によりリブガラスとフェイスガラスとを接合でき、かつ、強化ガラスを適用することなく、孔明け加工を要しない非強化ガラスを利用可能なガラスリブ構造を提供することを目的とする。

本発明は、前記目的を達成するために、支持枠によってその上下辺が支持されたフェイスガラスが、隣接するフェイスガラスとの目地部において、該フェイスガラスと直交方向に配置されたリブガラスによって支持されたガラススクリーン構造において、前記リブガラスは、金属製の連結部材を介して前記目地部に取り付けられ、前記連結部材には、前記リブガラスに形成された溝部に嵌合される爪部と、前記目地部を形成する左右のフェイスガラスを取り付ける取付部とが形成されていることを特徴とするガラスリブ構造を提供する。

本発明によれば、金属製の連結部材の爪部を、リブガラスに設けた溝部に嵌合させて連結部材とリブガラスとを固定し、連結部材の取付部に、前記目地部を形成する左右のフェイスガラスを取り付ける。これにより、リブガラスが金属製の連結部材を介してフェイスガラスに取り付けられる。よって、本発明は、リブガラスとフェイスガラスとを、シーリング材を用いて直接的に接着固定する必要がないので、構造の自由度が増し、フェイスガラスと連結部材との連結には低モジュラスのウェザーシールを適用できる。また、孔明け加工を施した強化ガラスをリブガラスとして用いる機械的支持ではなく、通常の板ガラスである非強化ガラスをリブガラスとして用いることができる。また、本発明は、非強化ガラスに限定されるものではなく、特に風圧力が大きい場合では、強化ガラスを用いることが有効となる。

また、前記連結部材の取付部としては、前記目地部を形成する左右のフェイスガラスの左右の縦辺を支持するサッシフレーム部、又はフェイスガラスを強化ガラスで構成し、該強化ガラスに形成された孔に取り付けられるＤＰＧ構法用の腕状部材、或いはフェイスガラスを点支持するための弾性体を介してフェイスガラスを挟持する挟持部材を適用できる。取付部がサッシフレーム部である場合は、フェイスガラスを支持する上下の支持枠と接することなく、その手前の位置まで取付部を配設することで、上下の支持枠との取り合いを簡素化できる。この場合、強度上の問題は、ほとんど生じない。

また、本発明のリブガラスは、溝が片面のみに形成されたものであっても、また、溝が両面に形成された合わせガラスであっても良い。

溝が両面に形成された合わせガラスをリブガラスとして用いる場合、片面のみに溝が形成されたガラス板を中間膜を介して接着して合わせガラスを構成することで、両面に溝を有する合わせガラスが得られる。よって、単板のガラス板の両面に溝を設けるよりも溝加工が容易である。

ガラススクリーン構造において、フェイスガラスの上下辺に配置される支持枠は、通常フェイスガラスの全幅であるが、隅部等の一部分であることもあり、強度上、意匠上の要件に応じて決定される。また、溝部に装着される爪部は、分割された押し縁形状であっても全く差し支えない。

更に、リブガラスに加工された溝は、リブガラスの全長であっても、又はその一部分でもよい。同じく連結部材の長さは、溝部の全長であっても一部分であってもよい。これらは、要求強度条件によって都度設計されるものである。

また、加工された溝部の形状については、断面が略円弧状の形状であり、リブガラス表面との境界部は、ゆるやかな面取り加工をされていることが、溝加工上及び溝部の強度上の理由から好ましい。

本発明に係るガラスリブ構造によれば、金属製の連結部材の爪部をリブガラスの溝部に嵌合させ、連結部材の取付部を目地部を形成する左右のフェイスガラスに取り付けることにより、リブガラスを金属製の連結部材を介してフェイスガラスに取り付けたので、機械的な接合によりリブガラスとフェイスガラスとを接合でき、かつ、リブガラスに強化ガラスを適用することなく、孔明け加工を要しない非強化ガラスを用いたガラスリブ構造を提供できる。

以下、添付図面に従って本発明に係るガラスリブ構造の好ましい実施の形態について詳説する。

図１は、実施の形態のガラスリブ構造１０が適用されたガラススクリーン構造１２を室内から見た要部斜視図である。同図に示すガラススクリーン構造１２は、複数枚の矩形状フェイスガラス１４、１４…を面一になるように隣接して配置するとともに、フェイスガラス１４、１４…の上下辺を支持枠であるサッシ１６、１６に支持させ、隣接するフェイスガラス１４、１４間の目地部１８に長尺状のリブガラス２０をフェイスガラス１４の直交方向に配置することにより構成される。

リブガラス２０は、ガラスリブ構造１０を構成する金属製の連結部材２２を介して目地部１８に取り付けられている。リブガラス２０の高さ方向（長手方向）長さは、フェイスガラス１４の高さ方向長さと略同長に形成され、上下端部で構造躯体に支持されている。連結部材２２は、その上下端部２２Ａ、２２Ａで、上下辺のサッシ１６、１６とは接しない長さに形成されている。このような長さの連結部材２２を、目地部１８の上下端部を除く位置に取り付けたとしても、風圧力等はフェイスガラス１４、１４…の中間部分で受けるため強度的に十分であり、また、上下辺のサッシ１６、１６に接しないことから、サッシ１６、１６との取り合いも簡略化する。なお、連結部材２２も、フェイスガラス１４の高さ方向長さと略同長に形成してもよい。また、連結部材としては、図１に示したような１本の長尺物ではなく、図２の如く短尺状の連結部材２３、２３を目地部１８に沿って所定の間隔をもって複数（図２では２個）配置する構成を採用してもよい。

連結部材２２は図３に示すように、一対の爪部２４、２４と取付部である一対のサッシフレーム部２６、２６とから構成される。

爪部２４、２４は、連結部材２２の長手方向に沿って連続的或いは部分的に形成され、リブガラス２０の両面に長手方向に沿って連続的或いは部分的に形成されている溝部２８、２８に嵌合される。これにより、リブガラス２０の長辺に沿って連結部材２２が固定される。また、爪部２４と溝部２８との間にゴム等の緩衝材やシーリング材を介在させれば、爪部２４の接触による応力集中を緩和し、溝部２８の傷付きを防止できる。爪部２４、２４は、図３のように一体的に形成してもよいが、左右の爪部２４、２４をそれぞれ別体として分割可能に形成してもよい。爪部２４、２４を分割可能とすれば、リブガラス２０に設けた溝部２８、２８のそれぞれに分割状態にある爪部２４、２４を別々に嵌合して位置決めした後に、爪部２４、２４をボルト等で固定して結合できるので、連結部材２２のリブガラス２０への固定が容易である。

なお、強度上の要件にもよるが、リブガラス２０に加工される溝部２８は図４の如く、片面側のみであってもよい。この場合、溝部２８のないフラットな面に対向する部分には爪部２４に代えて固定用ビス２５を設け、このビス２５をリブガラス２０に押圧し、爪部２４と協働して連結部材２２をリブガラス２０に固定すればよい。なお、ビス２５の先端に緩衝材等を配して、この緩衝材を介してリブガラス２０を押圧してもよい。また、安全上の配慮から、図５の如くリブガラス２０を合わせガラスとする場合には、双方のガラス板１９、１９の片側面にそれぞれ溝部２８、２８を加工し、この後に双方のガラス板１９、１９を中間膜２１を介して接着し、リブガラスとなる合わせガラスを構成すればよい。これにより、１枚のガラス板の両面に溝加工するリブガラス２０と比較して、溝加工が容易になる。

溝部２８の断面形状としては、図６（Ａ）の如くコ字形状、図６（Ｂ）の如くＶ字形状、図６（Ｃ）の如く半円形状、図６（Ｄ）の如く浅い半円形状（円弧形状）、図６（Ｅ）の如くＵ字形状等を例示できる。これらの溝部２８とリブガラス２０の表面との境界部は、ゆるやかな面取り加工が施されていることが、溝加工上及び強度上の理由から好ましい（図示せず）。また、これらの溝部２８に嵌合される爪部２４においても、溝部２８の（Ａ）〜（Ｅ）の形状に対応した形状に形成されていることはいうまでもない。特に図６（Ａ）、（Ｂ）の断面形状の場合は、ガラスに生じる応力集中を緩和させる目的で、溝部２８の入り隅部には、小さなＲを有している。また、図６（Ｄ）の断面形状の溝加工（溝部２８の開口幅１０ｍｍ、深さ４ｍｍ）を用いて、実大の引張実験を行ったところ、両面溝加工を施した１９ｍｍ厚のリブガラス２０に、幅１０ｃｍの支持部品をセットし、単純引張試験を実施した結果、１０本の試験体の平均破壊荷重は、約２１．５６ｋＮであり、片面加工の場合の平均破壊荷重は、１１．７６ｋＮとなった。同様に、図６（Ｅ）の断面形状の溝加工（溝部２８の開口幅１０ｍｍ、深さ４ｍｍ）で、片面加工の場合の平均破壊荷重は、１２．７４ｋＮであった。なお、いずれの場合も、リブガラス２０のフェイスガラス１４側の端面から２０ｍｍの距離に溝部２８の中心線が位置するように溝部２８を設けた。

図３の如く連結部材２２のサッシフレーム部２６、２６は、断面コ字状に形成されている。このコ字状の凹部２７、２７に、隣接するフェイスガラス１４、１４の左右の縦辺を挿入し、その隙間にシーリング材３０を充填することによりサッシフレーム部２６、２６にフェイスガラス１４、１４が固定される。また、シーリング材３０に代えてガスケットによりフェイスガラス１４をサッシフレーム部２６に固定してもよい。

このように構成されたガラスリブ構造１０によれば、まず、図３の如く金属製の連結部材２２の爪部２４、２４を、リブガラス２０の溝部２８、２８に嵌合させて連結部材２２をリブガラス２０に固定する。次に、連結部材２２のサッシフレーム部２６、２６の凹部２７、２７に、目地部１８を形成する左右のフェイスガラス１４、１４の左右の縦辺を挿入する。この挿入作業は、例えば図１上で左側のフェイスガラス１４がサッシ１６、１６に既設されている場合には、そのフェイスガラス１４の右辺を左側のサッシフレーム部２６にまず挿入し、次に、右側のサッシフレーム部２６に右側のフェイスガラス１４の左辺を挿入しながら右側のフェイスガラス１４をサッシ１６、１６に支持させていく。すなわち、この場合の施工方法は、フェイスガラス１４を一枚ずつ施工しながらリブガラス２０を目地部１８に順に取り付けていく工法になる。

サッシフレーム部２６、２６にフェイスガラス１４、１４の左右の縦辺が挿入されると、凹部２７内のサッシフレーム部２６とフェイスガラス１４との間の隙間にシーリング材３０を充填し、フェイスガラス１４、１４を連結部材２２に固定する。以上により、リブガラス２０を金属製の連結部材２２を介してフェイスガラス１４、１４に取り付けることができる。また、実施の形態のガラスリブ構造１０は、リブガラス２０に孔明け加工が不要なので、リブガラス２０として、通常の板ガラスである非強化ガラス（例えば、フロートガラス）を用いることができる。

図７は、連結部材１２２の他の実施の形態を示す断面図である。同図に示す連結部材１２２は、サッシフレーム部１２６が二分割されており、そのサッシフレーム部１２６は、室外側から目地部１８に装着される金属板１２８と、室内側から目地部１８に装着される金属板１３０とから構成される。また、金属板１２８、１３０には、係合部１２９、１３１がその長手方向に沿って突出形成され、これらの係合部１２９、１３１を目地部１８の隙間を利用して互いに係合させることにより一体化される。これにより、結果的に図３に示したサッシフレーム部２６、２６と同様のサッシフレーム部１２６が構成される。図７の例の如くサッシフレーム部１２６を室外側と室内側とに二分割することにより、複数枚のフェイスガラス１４、１４…を壁面に沿って面一に配設施工した後においても、サッシフレーム部１２６を目地部１８に装着できるので、ガラススクリーンの施工が容易になる。

図８、図９に示すガラスリブ構造２００は、フェイスガラス２１４を強化ガラスで構成し、そのフェイスガラス２１４の４隅に孔明け加工したものを複数枚揃え、これらのフェイスガラス２１４、２１４…を面一となるように隣接して配設し、４枚のフェイスガラス２１４、２１４…が突き合わされる垂直方向及び水平方向の目地部２１８、２１８が直交する付近に連結部材２２２を介してリブガラス２０を取り付けたものである。

連結部材２２２の取付部は、ＤＰＧ構法に使用される周知の金属製腕状部材２２６である。この腕状部材２２６は、爪部２２４のブラケット２２５に軸受２２８を介して取り付けられたアーム２３０と、４本のブランチ２３２、２３２…を有している。これらのブランチ２３２、２３２…の各先端部には、フェイスガラス２１４に形成された孔２１５に嵌入固定される支持部材２３４が取り付けられている。例えば、支持部材２３４は、その内部にボールジョイントを有し、フェイスガラス２１４の面内方向の変位を回動することで吸収する。

したがって、このガラスリブ構造２００においても、リブガラス２０を金属製の連結部材２２２を介してフェイスガラス２１４、２１４…に固定できる。また、ガラスリブ構造２００は、強化ガラスであるフェイスガラス２１４に孔明け加工はするものの、リブガラス２０には孔明け加工が不要なので、リブガラス２０として、通常の板ガラスである非強化ガラス（例えば、フロートガラス）を用いることができる。なお、目地部２１８には、シーリング材２３６が充填されている。ガラスリブ構造２００はフェイスガラス２１４にかかる風圧力等をリブガラス２０で受ける構造なので、シーリング材２３６としては高強度なシーリング材ではなく、中又は低モジュラスのシーリング材が適用されている。また、フェイスガラス２１４、２１４…の自重は、吊りロッド２３５によって支持されている。

図１０、図１１に示すガラスリブ構造３００は、連結部材３２２の取付部として、フェイスガラスを点支持するための弾性体を介してフェイスガラスを挟持する金属製円盤状部材（挟持部材）３０２、３０２を適用したものである。

図１０及び図１１に示すフェイスガラス１４は、孔明け加工されておらず、特に強化ガラスを用いることもなく通常の非強化ガラスが適用されている。連結部材３２２は、円盤状部材３０２、３０２を支持するロッド３０４の先端を、図１０の例では垂直方向及び水平方向の目地部３１８、３１８の交差部に挿入し、また、図１１では垂直方向の１本の目地部３１８の所定の位置に挿入し、隣接するフェイスガラス１４（図１０の例では４枚のフェイスガラス１４、図１１では２枚のフェイスガラス１４）の縁部を円盤状部材３０２、３０２によって挟み込み支持することによりフェイスガラス１４に固定される。更に、ロッド３０４は、軸受３０８を介して爪部３２４のブラケット３２５に取り付けられている。

したがって、このガラスリブ構造３００においても、リブガラス２０を金属製の連結部材３２２を介してフェイスガラス１４、１４に固定できる。また、ガラスリブ構造３００は、リブガラス２０に孔明け加工を施して機械的に支持する構造ではないので、リブガラス２０として、通常の板ガラスである非強化ガラス（例えば、フロートガラス）を用いることができる。なお、目地部３１８には、シーリング材３３６が充填されている。ガラスリブ構造３００は、フェイスガラス１４、１４…にかかる風圧力等をリブガラス２０で支持し、フェイスガラス１４、１４…の自重を吊りロッド３３５によって支持している。

なお、ガラススクリーン構造において、フェイスガラス１４の上下辺に配置されるサッシ１６、１６は、通常フェイスガラス１４の全幅であるが、隅部等の一部分であることもあり、強度上、意匠上の要件に応じて決定される。また、連結部材２２のサッシフレーム部２６は、分割された押し縁形状であっても全く差し支えない。

また、フェイスガラスとして、薄い板状体、例えば天然石を薄くスライスした板状体を接着等により板ガラスと一体化したものを適用してもよい。更に、上記実施の形態ではリブガラスを室内側に配置した例について述べたが、リブガラスを室外側に配置してもよい。

図１２は、ガラススクリーン構造のコーナ部におけるフェイスガラス１４、１４の連結構造を示した断面図である。同図に示す連結部材４２２は、図３に示した連結部材２２を応用したもので、形状的には連結部材２２の一方側のサッシフレーム部２６を削除したものである。この連結部材４２２は、爪部２４、２４によってフェイスガラス１４を保持させるために、フェイスガラス１４に溝部４２８、４２８が加工されている。図１２に示した連結構造によれば、爪部２４、２４によって保持されているフェイスガラス１４が、地震時に、爪部２４と溝部２８との嵌合作用によりロッキングされるので、耐震性も確保できる。

本発明のガラスリブ構造を、実際のガラススクリーンに当てはめ、ＦＥＭ解析を実施した。設定した条件では、リブガラスの溝部に大きな応力は発生せずに、通常のフロートガラス（非強化ガラス）でも十分実用に供し得ることが確認された。実施においては、金属製の連結部材の爪部と溝部との間に、緩衝材を設けることで、発生応力の低減を図ることができる。

溝部は円弧状でなく、矩形または楔状に加工されていてもよい。しかし、矩形、楔状の場合は、鋭角加工部に応力集中が生じるため、Ｒ加工を施すことが必要である。

ＦＥＭ解析においては、フェイスガラスのサイズを幅１８００ｍｍ×高さ４３５０ｍｍとし、リブガラスのサイズを幅４００ｍｍ、厚さ２５ｍｍとし、風圧力を３８２２Ｎ／ｍ² と設定し、リブガラスの全長に溝部が加工され、等分布荷重が作用するものとした。溝部の断面形状が半径５ｍｍの浅い円弧状（図６（Ｄ）参照）で、溝部の開口幅５ｍｍ、深さ２．５ｍｍとし、リブガラスのフェイスガラス側端面から２０ｍｍの距離に溝部の中心線が位置するように溝部を設けた場合、リブガラス溝部に発生する最大応力は４．３８ＭＰａであり、フロートガラスの一般的なエッジ許容応力１７．７ＭＰａを大きく下回った。よって、安全に使用できる。

実施の形態のガラスリブ構造が適用されたガラススクリーン構造の要部斜視図 複数の連結部材をもちいてリブガラスをフェイスガラスに取り付けた構造図 図１における３−３線にそって切断したガラスリブ構造の断面図 連結部材の他の実施の形態を示したガラスリブ構造の断面図 リブガラスとして合わせガラスを適用したガラスリブ構造の断面図 リブガラスに形成される溝の態様を示した説明図 連結部材の他の実施の形態を示したガラスリブ構造の断面図 ＤＰＧ構法に適用される腕状部材によってリブガラスをフェイスガラスに連結した実施例を示す要部斜視図 図９に示したガラスリブ構造の要部断面図 十字状目地部において点支持構造によってリブガラスをフェイスガラスに連結した実施例を示す要部斜視図 点支持構造によりリブガラスをフェイスガラスに連結した実施例を示す要部斜視図 ガラススクリーン構造のコーナ部におけるフェイスガラスの連結構造を示した断面図

符号の説明

１０、２００、３００…ガラスリブ構造、１２…ガラススクリーン構造、１４、２１４…フェイスガラス、１６…サッシ、１８、２１８、３１８…目地部、２０…リブガラス、２２、１２２、２２２、３２２、４２２…連結部材、２４、２２４、３２４…爪部、２６、１２６…サッシフレーム部、２８、４２８…溝部、３０…シーリング材、１２８、１３０…金属板、１２９、１３１…係合部、２２６…腕状部材、３０２…円盤状部材

Claims (4)

1. 支持枠によってその上下辺が支持されたフェイスガラスが、隣接するフェイスガラスとの目地部において、該フェイスガラスと直交方向に配置されたリブガラスによって支持されたガラススクリーン構造において、
   前記リブガラスは、金属製の連結部材を介して前記目地部に取り付けられ、
   前記連結部材には、前記リブガラスに形成された溝部に嵌合される爪部と、前記目地部を形成する左右のフェイスガラスを取り付ける取付部とが形成されていることを特徴とするガラスリブ構造。
2. 前記連結部材の前記取付部は、前記目地部を形成する左右のフェイスガラスの左右の縦辺が支持されるサッシフレーム部、又はフェイスガラスを強化ガラスで構成し、該強化ガラスに形成された孔に取り付けられる腕状部材、或いはフェイスガラスを点支持するための弾性体を介してフェイスガラスを挟持する挟持部材であることを特徴とする請求項１に記載のガラスリブ構造。
3. 前記リブガラスは、両面に前記溝部が形成された合わせガラスであり、該両面の溝部に前記連結部材の爪部が嵌合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラスリブ構造。
4. 前記連結部材は、前記目地部の上下端部を除く位置に取り付けられていることを特徴とする請求項１、２又は３のうちいずれか１つに記載のガラスリブ構造。

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