JP3597209B2 - 板材の固定装置 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、一般建築物の壁面又は屋根等の面部へ複数枚の板材を構造的に配設させるための固定装置に関するものであり、詳しくは、主に硝子等の建築用の板材を建物の構造体に固定装置を用いて固定させることにより、外観意匠を向上させた建築構造において、その板材を固定するための固定装置とその固定装置を用いる際のエッジ部分における取付孔を工夫した新規な板材に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来より、一般的な建築物においては、建築物の壁面の一部に開口部を形成し、その開口部へサッシ等の枠体を介して硝子板を配設しているが、最近では、室内空間により多くの自然光を採光させたり、アイソメ等の美的な外観意匠を得るために、この種の建築構造において枠体部分を少なくさせて開口面積をより拡大するための工夫がなされている。
【0003】
これ等の事情に対して、ヨーロッパ特許公開第24857号には、硝子板を構造的に組み立てる固定装置が開示されている。この固定装置は、方形の硝子板を面状に接合し、且つ、夫々の硝子板のエッジ部分を建物の構造体に直接固定させる機能を有したものであり、この固定装置によって壁面を形成させた建物は、夫々の硝子板の外周にサッシ等の枠体部分を持たないために優れた外観意匠を提供するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述の固定装置によって形成された壁面においては、板材の自重は勿論のこと、地震等の振動荷重や、風圧等の水平荷重が外力として加わるために、取付孔の周辺部に支持側に対して引張応力等が生じるが、特に、板材が硝子製である場合には、硝子破損を防止するためにこれ等の応力の発生を防ぐ必要がある。ヨーロッパ特許公開第24857号に開示された固定装置においては、これ等の応力を緩和するために、垂直面内に回動可能なヒンジ部や折り曲げ可能な取付板を採用し、外力を板材の層間変位や取付板の曲げ応力とさせて、取付孔の周辺には絶えず許容範囲内の応力しか発生しないように工夫されている。
【0005】
然し乍ら、この種の構造の固定装置では、ヒンジ部や取付板を設けるために構造が複雑となってコスト高となるだけでなく、建物の外部から壁面を観察した場合には、板材である硝子板を通して固定装置等が見えるため、複雑な装置部品は意匠性を損ねる要因となっていた。
【0006】
【課題を解決する手段】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、第1の手段として、応力解析によって得られた支持アームを採用することにより、構造の複雑化を招くヒンジ部等を設けることなく、板材の取付孔の周辺に生じる応力を緩和させ、その結果、固定装置を単純化して意匠性を向上させる。又、好ましくは、板材を積層体で形成すると共に、その板材の取付孔を改良することにより、締着用のボルトの頭部を板材の表面から埋没された状態とさせて、同様に、意匠性を向上させるものである。
【0007】
【発明の目的】
本発明の主たる目的は、前述の固定装置と板材を採用することにより、外観意匠に優れた建築物の構築を可能とさせ、同時に、固定装置を単純化させることにより、この種の建築物におけるイニシャルコストの低減と、それ等の併用により施工の容易化を図ることを目的とする。
【0008】
【発明の構成】
本発明の固定装置は、一般建物の壁面又は屋根等の面部へ複数枚の板材を構造的に配設させるための固定装置において、前記固定装置は基部へ建物の構造体に固定させる固定手段を設けた支持部材と、該支持部材の先端部を基端とし且つ略周方向へ放射状にアーチ型に湾曲させて延設させた複数本の支持アームと、該夫々の支持アームの端部へ突設させると共に先端面に板材のエッジ部分の取付孔を挿通させたボルトを締着させる受部材とで形成されると共に、前記支持アームは固定荷重の支持体であると共に変動荷重により前記板材の取付孔の周辺部に発生する応力を支持アーム自体で緩和させる適宜な弾性復元力を有した弾性体であることを構成としている。
【0009】
【作用】
本発明の特許請求の範囲の請求項1に記載の固定装置は、基部へ建物の構造体に固定させる固定手段を設けた支持部材と、支持部材の先端部の略周方向へ放射状に延設させた複数本の支持アームと、夫々の支持アームの端部へ突設させると共に先端面に板材のエッジ部分の取付孔を挿通させたボルトを締着させる受部材とで形成されており、従って、本発明の固定装置は、自重等による水平荷重と風圧等の垂直荷重の両方を建物の構造体に伝達する役割を備えている。
【0010】
上記の構成において、本発明の支持アームは、板材の取付孔の周辺部に発生する応力を緩和させる適宜な弾性復元力を有した弾性体であって、応力解析によって得られた適宜な材質と単純化された外観意匠を有し、板材に加わる外力をその形状及び材質により、支持アーム自体の曲げモーメント又はねじりモーメントとして緩衝する。尚、本発明の実施例の固定装置では、建物の構造体はステンレス製等のワイヤーケーブルトラスであり、風圧等の水平荷重を構造体自体が支えている。支持アームは、アーチ型の湾曲した支持アームとして形成され、複雑な回動機構を用いることなく、地震等による板材の層間変位、風圧等による板材のたわみを可能とさせ、取付孔の周辺部分における許容範囲外の応力の発生を効果的に防止している。
【0011】
尚、本発明に係わる板材は、少なくとも二枚の板材、好ましくは、強化硝子から成る板材とフロート硝子から成る板材とをレジン等の中間層を介して合着させた積層体から構成され、板材の外層となるフロート硝子へはボルトの頭部と略同形状の大径の第1取付孔を形成し、内層となる強化硝子へはボルトの軸部と略同形状の小径の第2取付孔を形成する。径の異なる二つの取付孔は、ボルトの頭部を板材の外面から埋没した状態で締着させるので、施工後の外観意匠を向上させると共に、応力解析によって得られた適宜なパッキンとの組合せにより、板材と固定装置の受部材とを許容応力内で強固に締着させることが可能である。
【0012】
【実施例】
斯る目的を達成した本発明を以下の実施例の図面により説明する。
【0013】
図1は、本発明の特許請求の範囲の請求項1の固定装置の第1実施例の概要断面図であり、図2は本発明の特許請求の範囲の請求項1の固定装置の図1におけるA−A’線の概要断面図であり、図3は、本発明の特許請求の範囲の請求項1の固定装置の第2実施例の概要断面図であり、図4は本発明に係わる板材の概要断面図である。
【0014】
本発明の板材1は、一般建築物の壁面は勿論のこと、床、屋根等のあらゆる面部へ構造的に配設させることが可能であり、主として許容応力度の低い硝子製の板材1を対象とするものであるが、広義にはコンクリート、木材、金属等のその他の軽量パネル等も包含するものである。又、前記板材1を固定する構造体6は、鋼管等の方立であっても、ワイヤーケーブル、金属、コンクリート、木等の混構造であっても構わない。
【0015】
本発明の特許請求の範囲の請求項1に記載のものは、図1乃至図3に図示の如く、一般建物の壁面、床、屋根等の面部へ複数枚の板材1を構造的に配設させるための固定装置2において、前記固定装置2は、基部へ建物の構造体6に固定させる固定手段5を設けた支持部材2aと、該支持部材2aの先端部の略周方向へ放射状に延設させた複数本の支持アーム2bと、該夫々の支持アーム2bの端部へ突設させると共に先端面に板材1のエッジ部分の取付孔1aを挿通させたボルト3を締着させる受部材2cとで形成されると共に、前記支持アーム2bは固定荷重の支持体であると共に変動荷重により前記板材1の取付孔1aの周辺部に発生する応力を緩和させる適宜な弾性復元力を有した弾性体であることを要旨とするものである。
【0016】
前記固定装置2は、図1及び図3に図示の如く、精密鋳造物等から成る円筒状の基部を有した支持部材2aから成り、該支持部材2aの基部には建物のトラス等の構造体6に固定させる適宜な固定手段5を設けたものであり、図1に図示の第1実施例においては、後端部に貫通孔を形成し、該貫通孔に挿通させたワイヤーケーブルから成る構造体6をボルト及びナット等から成る固定手段5で強固に固定させたものである。
【0017】
前記固定手段5は、柱、梁、梁等の各種の構造体6の種類に応じて、別の手段を用いても構わなく、例えば、図2に図示の第2実施例の如く、支持部材2aの後端部に板状体を挿入することができる凹溝を形成し、該凹溝に挿入させた鋼材等から成る構造体6のエッジ部分をボルト及びナット等から成る固定手段5で固定させても良い。
【0018】
一方、前記支持部材2aの先端部へは精密鋳造物等から成る複数本の支持アーム2bを該支持部材2aの略周方向に放射状に延設させたものであり、図示の例では、四枚の板材1を構造的に組立るために一対のアーチ型の部材の頂点部分を支持部材2aの先端部へ溶接により固着して、支持部材2aの先端部の軸方向と垂直に交差する平面内へ四本の支持アーム2bが延設された状態としているが、例えば、二枚の板材1を固定させるために二本の支持アーム2bを延設させた実施態様等も考慮され得る。
【0019】
前記夫々の支持アーム2bの端部へは先端面にボルト3を締着させるための螺溝又はボルト挿通孔等と、環状の平坦面を有するフランジを設けた精密鋳造物等から成る受部材2cを夫々突設させるものである。
【0020】
本発明の固定装置2により、建物の面部へ複数枚の板材1を配設させるには、図1に図示の如く、夫々の板材1のエッジ部分に円形の取付孔1aを形成した後に、図2に図示の如く、該夫々の板材1の端縁をシール材7を介して突合せ、該夫々の板材1の外面からパッキン4を介して取付孔1aへ挿通させたボルト3を、更にパッキン4を介して固定装置2の受部材2cの螺溝へ締着させる。一方、固定装置2の支持部材2aの基部と構造体6とを固定手段5で固定することにより、複数枚の板材1と構造体6とを確りと固定するものである。
【0021】
この際、前記支持アーム2bは、板材1の自重による垂直荷重、即ち、固定荷重を支える適宜な剛性を有した支持体として機能するだけでなく、板材1に地震や風圧等の変動荷重が加わった際には、取付孔1aの周辺部に発生する引張応力等を支持アーム2b自体の曲げモーメント又はねじりモーメントとして緩衝する弾性体として機能するものである。
【0022】
図4は、この種の固定装置は、板材を取付孔に挿通させたボルトで固定するために、ボルトの頭部だけが板材の平坦な面から突出するため、同様に意匠性を損ねる要因となっていたことを考慮した実施例である。図示の如く、板材10は少なくとも二枚の板材11.12を合着させた積層体から成り、前記板材10の外層となる板材11へはボルト14の頭部14aと略同形状の大径の第1取付孔11aを形成すると共に、板材10の内層となる板材12へはボルト14の軸部14bと略同形状の小径の第2取付孔12aを形成している。
【0023】
即ち、前記板材10は、エッジ部分の取付孔の形状を改良することにより、この種の固定装置とのボルトによる締着を強固とするだけでなく、板材10の施工後における意匠性の向上に貢献している。
【0024】
前記板材10は、例えば、フロート硝子等の板材11と強化硝子等の板材12の中間に接着性、透光性を有したレジン、アクリル等の液状樹脂を充填して合着させた積層体であり、該液状樹脂は硬化した後に透光性の中間層13を形成するものである。
【0025】
本発明に係わる板材10は、外層となる板材11へボルト14の頭部14aと略同形状の大径の第1取付孔11aを形成すると共に、内層となる板材12へはボルト14の軸部14bと略同形状の小径の第2取付孔12aを形成する。
【0026】
そして、前記板材10を建物の面部へ配設させるには、請求項1に記載された固定装置2又は従来型の固定装置(図示せず)を用いる。夫々の板材20は、端縁を、前述の如く、シール材を介して突合せた後に、該夫々の板材20の外面からパッキンを介して第1取付孔11a及び第2取付孔12aへボルト14を挿通させ、該ボルト14を固定装置の受部材の螺溝へ締着させるものであり、この際、ボルト14の頭部14aは、略同形状の大径の第1取付孔11a内に配置されるため、板材20の外面から突出することがない。
【0027】
【発明の効果】
本発明は、前述の如く構成したものであり、特許請求の範囲の請求項1で開示させた固定装置は、取付孔の周辺に生じる応力を緩和する機能を有した支持アームを採用したので、ヒンジ部等の複雑な機構を用いることなく、装置本体の構造を単純化させることができ、意匠性の向上と共にこの種の建築物におけるイニシャルコストの低減を可能としたものである。また、積層構造を利して径の異なる取付孔を形成した板材を併用することにより、極めて外観意匠に優れた建築物の構築を可能とさせ、施工の容易化にも貢献する画期的で且つ有意義な発明である。
【0028】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の特許請求の範囲の請求項1の固定装置の第1実施例の概要断面図である。
【図2】本発明の特許請求の範囲の請求項1の固定装置の図1におけるA−A’線の概要断面図である。
【図3】本発明の特許請求の範囲の請求項1の固定装置の第2実施例の概要断面図である。
【図4】本発明に係わる板材の概要断面図である。
【0029】
【符号の説明】
1板材
1a取付孔
2固定装置
2a支持部材
2b支持アーム
2c受部材
3ボルト
4パッキン
5固定手段
6構造体
7シール材
10板材
11板材
12板材
11a第1取付孔
12a第2取付孔
13中間層
14ボルト
14a頭部
14b軸部
Claims (1)
- 一般建物の壁面又は屋根等の面部へ複数枚の板材を構造的に配設させるための固定装置において、前記固定装置は基部へ建物の構造体に固定させる固定手段を設けた支持部材と、該支持部材の先端部を基端とし且つ略周方向へ放射状にアーチ型に湾曲させて延設させた複数本の支持アームと、該夫々の支持アームの端部へ突設させると共に先端面に板材のエッジ部分の取付孔を挿通させたボルトを締着させる受部材とで形成されると共に、前記支持アームは固定荷重の支持体であると共に変動荷重により前記板材の取付孔の周辺部に発生する応力を支持アーム自体で緩和させる適宜な弾性復元力を有した弾性体であることを特徴とする板材の固定装置。
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