JP3623223B2 - リブガラススクリーンの仕口構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リブガラス工法によるガラススクリーンの耐震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の外壁として大板ガラスを用いて大開口部を構成するガラススクリーン工法のうちリブガラス（ガラス方立）を用いる工法としては、ガラススタビライザー工法、吊り下げスタビライザー工法が良く知られている。
【０００３】
ガラススタビライザー工法はガラス方立付き自立工法とも呼ばれ、リブガラス（方立ガラス、ガラススタビライザーとも云う）を用いて、面板ガラスの自重による撓みと面板ガラスに加わる風荷重とを支持する工法であり、
また、吊り下げスタビライザー工法はガラス板の上辺部を吊り下げると共にリブガラスを用いてガラス板の自重による撓みを防ぐ工法であり、開口部のガラス板の高さが高い場合に用いられる工法である。
【０００４】
上記工法のリブガラスの構成として、立設する複数枚の面板ガラスの縦辺を突き合わせし、突き合わせ部分に直角に室内側又は室外側にリブガラスを立設させ、各ガラス板間の突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させた片リブ工法、
あるいは立設する複数枚の面板ガラスの縦辺の突き合わせ部分に直角に室内側及び室外側の両側にそれぞれリブガラスを立設させ、各ガラス板間の突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させた両リブ工法、
さらに複数枚の面板ガラスの縦辺の突き合わせた目地間を貫通させて、該面板ガラスに直角に室内側及び室外側の両側にまたがった１枚のリブガラスを立設させ、面板ガラスとリブガラス間の隙間の目地部分に構造用シーリング材を充填させた貫通リブ工法の三種類が従来より使用されており、いずれも面板ガラスとリブガラスとの突き合わせ部には高モジュラスな弾性シーリング材によりシールされ、面板ガラスやリブガラス等のガラス板と上部枠間のシールは低モジュラスな弾性シーリング材が使われていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
リブガラスを用いた工法ではいずれも地震等による層間変位が起きたときに上部枠は構造体と連結し移動するために図７（イ）から（ロ）に示すようにリブガラスには強制的に傾きが生じるのに対し、面板ガラスは上部枠とのシーリング材として低モジュラスなシーリング材を使用しているため、シーリング材の変形により、面板ガラスはロッキングできない状態となり、リブガラスが面外方向にＳ字変形を起こすことにより、リブガラスが破損するケースがあり、リブガラスを破損させないように面板ガラスをロッキングさせるためには上部枠と面板ガラス間のシーリング材に発生した反力がリブガラスと面板ガラス間のシーリング材の反発力に打ち勝たなければならなかった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、リブガラスで面板ガラスにかかる正と負の風荷重を確実に受け止め、地震等により層間変位を受けた時にリブガラスの変形と共に面板ガラスをロッキングさせてリブガラスの変形による破損を防止することを目的とするものである。
【０００７】
すなわち、本発明は、建物の外壁として立設する複数の面板ガラスの突き合わせ部の片側若しくは両側に面板ガラスの縦辺と直角にリブガラスを設け、面板ガラスおよびリブガラスを上部枠と下部枠で支持し、上部枠と面板ガラス間に上部枠シール、下部枠と面板ガラス間に下部枠シール、リブガラスと面板ガラスとの突合せ部にリブガラスシールをそれぞれ設けたガラススクリーンにおいて、上部枠シール及び下部枠シールのシーリング材を高モジュラスなシリコーン系シーリング材とし、リブガラスのシーリング材を中モジュラスなシリコーン系シーリング材とすることによって、上部枠シール及び下部枠シールのシーリング材の弾性係数をリブガラスシールのシーリング材の弾性係数よりも大とし、層間変位により面板ガラスの面に平行な方向に上部枠が移動した時、上部枠と面板ガラスの上部枠シールに発生した反力がリブガラスシールの反発に打ち勝つようにし、さらにリブガラスの縦辺の上部の１／８〜１／５付近と下部の１／８〜１／５を中モジュラスな弾性シーリング材、残る中央部を高モジュラスなシリコーン系シーリング材とし、あるいは、リブガラスの縦辺の上部の１／８〜１／５と下部の１／８〜１／５を低モジュラスなシリコーン系シーリング材、残る中央部を中モジュラスなシリコーン系シーリング材として、リブガラスシールの縦辺の上部と下部のシーリング材の弾性係数を、中央部のそれよりも相対的に小とした耐震構造からなることを特徴とするリブガラススクリーンの仕口構造である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、大面積の面板ガラスの上辺を吊り下げ、又は上部枠にはめ込み、下辺を下部枠で支持し、さらにリブガラスを立設する面板ガラスと面板ガラスの突き合わせ部、かつ該面板ガラスに直角にリブガラスを片側若しくは両側に立設させ、面板ガラスの縦辺突き合わせ辺とリブガラス縦辺間に構造用シーリング材を充填したもので、上部枠及び下部枠と面板ガラス及びリブガラス間に充填したシーリング材を、リブガラスと面板ガラスとの突き合わせ部分のシーリング材よりも弾性係数が大であるシーリング材を充填し接着させた。
【０００９】
つまり面板ガラスと上部枠あるいは下部枠には高モジュラスな弾性シーリング材を充填し、リブガラスと面板ガラスとの突き合わせ部に中モジュラスなシーリング材を充填したことにより、地震等による層間変位により面板ガラスの面に平行方向に上部枠が移動し、リブガラスが強制的にリブガラスの上部枠によって左右にＳ字状に傾こうとする力が働くが、面板ガラスと上部枠とのシーリング材をリブガラスシールよりも硬い材質としたため、上部枠の変位移動と共に面板ガラスの上辺も移動し、面板ガラスがロッキングすることとなり、リブガラスはＳ字状に変形しなくなるためリブガラスは破損しなくなる。
【００１０】
つぎに、面板ガラスとリブガラス間のシーリング材としてリブガラスの縦辺の上部付近と下部付近を中モジュラスな弾性シーリング材、中央部付近を高モジュラスな弾性シーリング材とし、
あるいは、リブガラスの縦辺の上部付近と下部付近を低モジュラスな弾性シーリング材、中央部付近を中モジュラスな弾性シーリング材とする等、縦辺の上部付近と下部付近の弾性シーリング材の弾性係数を、中央部付近のそれよりも相対的に小となるようにした。
【００１１】
これは地震等による層間変位により面板ガラスの面に平行な方向に上部枠が移動した時、リブガラスは強制的にリブガラスの上部枠によって面外方向にＳ字変形を起こそうとするが、リブガラスと面板ガラスとの突き合わせ部の上部付近と下部付近が中央部付近よりも柔らかなシーリング材としたことによって、リブガラスの上部枠の移動に伴いリブガラスは強制的に傾けられ、かつ面板ガラスのロッキングが不充分であるために起こるリブガラスのＳ字変形が、リブガラスシールの上部付近および下部付近のシーリング材を中央部付近よりも低いものとすればシーリング材が引き伸ばされて変形し、リブガラスが極端にＳ字変形することなく、リブガラスが破損することはない。
【００１２】
あるいは又、面板ガラスの上辺を支持する上部枠の下部かつ面板ガラス間の突き合わせ上端部に面板ガラスを強制的にロッキングさせる突起部材を上部枠に固着連結させたことにより、シーリング材の状態にかかわらず、地震等による層間変位により面板ガラスの面に平行な方向に上部枠が移動した時、上部枠に連結固着の突起部材が強制的に外力を面板ガラスの上辺側に伝え、面板ガラスのロッキングを生じ易くさせ、リブガラスの上部枠によって強制的に傾けられたリブガラスとの動きのずれが少なくなることにより、層間変位に追従し易くなる。
【００１３】
また前記リブガラスを合わせガラスとすれば、リブガラスの強度が増し、さらに板厚も厚くすればリブガラスの面板ガラスの縦端縁部とのかかり代幅も増し、充填した構造用シーリング材と併せてリブガラスで確実に正と負の両方の風荷重を受け止めることができるものとなる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明に係わるリブガラススクリーンの免震構造について、図面に基づき詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施例であるリブガラススクリーンの免震構造の一部を切欠省略した横断面図を示し、図２（イ）は、層間変位の発生時、シール反力のつり合いと面板ガラスのロッキングを説明する略正面図を示し、図２（ロ）は、層間変位の発生時、面板ガラスのロッキングが小でリブガラスがＳ字変形した状態を説明する略正面図を示し、図３、図４は、本発明の別の実施例を説明するリブガラススクリーンの免震構造の一部を切欠省略した斜視図を示し、図５は本発明のさらに別の実施例により層間変位が発生時のガラスの状況を説明する一部を切欠省略した略正面図を示し、図６は図５のＡ部を拡大したリブガラススクリーンの免震構造の一部を切欠省略した横断面図を示し、図７（イ）、（ロ）は、それぞれ従来のリブ工法により層間変位の発生前と発生後のガラス板の状況を説明する一部を切欠省略した略正面図を示す。
【００１６】
図１に示すように、建物の開口部となる面板ガラス１を複数枚並列にして立設し、リブガラス２を前記面板ガラス１の突き合わせ部分で面板ガラス１に直角方向に片面側あるいは両面側（図示省略）に立設した。面板ガラス１及びリブガラス２はそれぞれ図示しない構造躯体と連結の下部枠４、および上部枠３内にて支持固定されている。
【００１７】
本発明の実施例としては、図１に示すように上部枠３あるいは下部枠４と面板ガラス１における上部枠シール６、下部枠シール８を従来工法の低モジュラスなシリコーン系シーリング材からなる弾性シーリング材に代えて弾性係数が高モジュラスのシリコーン系シーリング材とし、さらに面板ガラス１の縦辺同志の突き合わせ部およびリブガラス２と面板ガラス１との突き合わせ部のリブガラスシール７として高モジュラスのシリコーン系シーリング材に代えて弾性係数が前記上部枠シール６、下部枠シール８よりも小である中モジュラスのシリコーン系シーリング材とした。
【００１８】
このリブガラスシール７を上部枠シール６、下部枠シール８よりも弾性係数を小にしたことにより、図２および図７に示すように地震等による層間変位９により面板ガラス１の面に平行な方向に上部枠３が移動した時、リブガラス２はリブガラス２の上部枠３および下部枠が互いに反対方向に移動することによって強制的に傾こうとする力が働くが、面板ガラス１についても上部枠シールがリブガラスシール７より硬い材質としたため、上部枠あるいは下部枠の移動に引きずられて面板ガラスの上辺あるいは下辺が移動し、つまり面板ガラス１について上部枠３と面板ガラス１の上部枠シール６に発生した反力がリブガラスシール７の反発に打ち勝つため、１／１００から１／１５０程度のロッキング１０が容易となりリブガラス３の破損を防ぐことができる。
【００１９】
次ぎに本発明の別の実施例について説明する。
【００２０】
図３、図４に示すように、前記構造用シーリング材として、例えばリブガラス２の縦辺の上部の約１／８〜約１／５付近と下部の約１／８〜約１／５付近を低モジュラスまたは中モジュラスな弾性シーリング材とし、残る中央部を中モジュラスまたは高モジュラスな弾性シーリング材とした。つまり、上部および下部の弾性シーリング材を中央部の弾性シーリング材よりも相対的に弾性係数が小である柔らかいシーリング材とした。
【００２１】
これは、地震等による層間変位により面板ガラス１の面に平行に上枠が移動した時、リブガラス２には強制的にリブガラス２の上部枠３によって左右に傾こうとする力が生じ、また面板ガラスはロッキングが不充分な場合には、リブガラス２と面板ガラス１の突き合わせ部の前記構造用シーリング材の上部および下部がずれて、リブガラス２は図２（ロ）に示すようにＳ字状の変形を起こし、破損しやすい状態となる。
【００２２】
一方リブガラスシール７は正および負の風圧荷重に耐える必要があるため、リブガラスシールは高めが望ましく、このためリブガラスシール７の上部および下部が低モジュラスの時は中央部のリブガラスシール７’は中モジュラスのシーリング材とし、また上部および下部が中モジュラスの時は中央部のリブガラスシール７’は高モジュラスのシーリング材とした。
【００２３】
このように層間変位によって強制的に変形したリブガラス２に対し、面板ガラス１のロッキングが不充分で、リブガラス２と面板ガラス１の突き合わせ部の上部付近、下部付近が大きくずれても、リブガラスシール７の上部、下部を中央部よりも低く柔らかいシーリング材７としたことにより、シーリング材７が引き伸ばされて変形し、リブガラス１が極端にＳ字変形することなく、リブガラス２の破損を防ぐことができる。
【００２４】
次ぎに本発明のさらに別の実施例として、図５、図６に示すように面板ガラス１の上辺を支持する上部枠３の下部かつ複数の面板ガラス１、１、・・間の突き合わせ上端部に硬度が８０〜９０度程度の硬質のクロロプレンゴムからなる突起部材５を上部枠に固着連結させた。この突起部材５は面板ガラス１、１、・・間の突き合わせ部の目地内に納まる程度の大きさとし、リブガラス２と面板ガラス１、１、・・間に充填のリブガラスシール７で覆われることとなり、上部枠シール６、下部枠シール８、リブガラスシール７等のシーリング材の状態にかかわらず、図５に示すように地震等による層間変位９により面板ガラス１の面に平行な方向に上部枠３が移動した時、上部枠３に連結固定した突起部材５が強制的に層間変位による外力を面板ガラス１の上辺に伝え、リブガラスの傾きに伴って、面板ガラス１のロッキング１０を生じ易くさせ、リブガラス２との動きのずれを少なくし、層間変位９に追従し易くさせ、リブガラスの破損をなくすものである。
【００２５】
また、リブガラス２を合わせガラスとすればリブガラス２の強度が増し、板厚も厚くなるのでリブガラス２と面板ガラス１の縦端縁部とのかかり代幅が増し、充填したリブガラスシール７と併せてリブガラス２で確実に正負の両方の風荷重を受け止めることができるようになる。
【００２６】
以上好適な実施例について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えられるものである。
【００２７】
前記した本発明の実施例として説明した上部枠３、下部枠４、およびリブガラスシール７として、上部枠３及び下部枠４と面板ガラス１及びリブガラス２間にシーリング材として高モジュラスなシーリング材、リブガラス２と面板ガラス１との突き合わせ部分のシーリング材として上部枠３や下部枠４に充填したシーリング材よりも弾性係数が小である中モジュラスなシーリング材を充填し接着させるようにすれば、従来工法の片リブ、両リブ、貫通リブ等のいずれの場合にも応用できるもので、前記実施例に限るものではない。
【００２８】
前記のリブガラス２と面板ガラス１間に充填するリブガラスシール７としてはシリコーン系シーリング材に限らずポリサルファイド系シーリング材等の低モジュラスなシーリング材を使用することができ、面板ガラス１およびリブガラス２と上部枠３間に充填する上部枠シール６、および下部枠４に充填の下部枠シール８もシリコーン系シーリング材に限らず酢酸型シリコーン系シーリング材等の中モジュラスなシーリング材とすることができる。
【００２９】
また、前記本発明の別の実施例として説明した面板ガラス１とリブガラス２間のシーリング材としてリブガラス２の縦辺の上部付近と下部付近を中モジュラスな弾性シーリング材７、中央部付近を高モジュラスな弾性シーリング材７’とし、あるいは、リブガラスの縦辺の上部付近と下部付近を低モジュラスな弾性シーリング材、中央部付近を中モジュラスな弾性シーリング材とする等、縦辺の上部付近と下部付近の弾性シーリング材の弾性係数を、中央部付近のそれよりも相対的に小となるようにしたリブガラスのシーリング構造は、従来工法の片リブ、両リブ、貫通リブ等のいずれの場合にも応用でき、前記実施例に限るものではない。
【００３０】
つぎに、本発明のさらに別の実施例として説明した上部枠に固着連結の突起部材５としては前記クロロプレンゴム等の耐候性の硬質ゴムに限らず、アルミ材等の金属部材の表面にゴムシートを貼着したもの、ポリカーボネート等の硬質樹脂としたものでも良い。
【００３１】
面板ガラス１、リブガラス２としては生板ガラス、半強化ガラス、強化ガラス板、あるいは前記ガラス板を組み合わせＰＶＢ、ＥＶＡで接着あるいは樹脂を注入した合わせガラス板、あるいは複層ガラス板であっても良いし、もしくは前記ガラス板に飛散防止膜を貼着したものでも良い。
【００３２】
さらに、前記ガラス板として装飾模様、パターン等をプリント、塗装、またはコーティングしたガラス板であっても良い。
【００３３】
【発明の効果】
本発明により、地震等による層間変位が発生し、面板ガラスの面に平行な方向に上部枠が移動した時、弾性係数を代えた上部枠シール、下部枠シール、リブガラスシール等の弾性シーリング材を用いるだけという簡単な構成や、あるいは上部枠に連結固着の突起部材により強制的に面板ガラスに対して傾きを発生させ、層間変位発生時リブガラスだけがリブガラスの上部枠により強制的に傾きが生じるということでなく、面板ガラスに対しても層間変位への追従が容易となる。
【００３４】
また、このように層間変位によって強制的に変形したリブガラス２に対し、面板ガラス１のロッキングが不充分で、リブガラス２と面板ガラス１の突き合わせ部の上部付近、下部付近が大きくずれても、リブガラスシール７の上部、下部を中央部よりも低く柔らかいシーリング材７としたことにより、シーリング材７が引き伸ばされて変形し、リブガラス１が極端にＳ字変形することなく、リブガラス２の破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例であるリブガラス工法によるガラス板の耐震構造の一部を切欠省略した横断面図を示す。
【図２】（イ）層間変位の発生時、シール反力のつり合いと面板ガラスのロッキングを説明する略正面図を示す。
（ロ）層間変位の発生時、面板ガラスのロッキングが小で、リブガラスがＳ字変形した状態を説明する略正面図を示す。
【図３】本発明の別の実施例を説明するリブガラススクリーンの免震構造の一部を切欠省略した斜視図を示す。
【図４】本発明の別の実施例を説明するリブガラススクリーンの免震構造の一部を切欠省略した斜視図を示す。
【図５】本発明の別の実施例により層間変位が発生時のガラスの状況を説明する一部を切欠省略した略正面図を示す。
【図６】図５のＡ部を拡大したリブガラススクリーンの免震構造の一部を切欠省略した横断面図を示す。
【図７】（イ）、（ロ）は、それぞれ従来のリブ工法により層間変位の発生前と発生後のガラス板の状況を説明する一部を切欠省略した略正面図を示す。
【符号の説明】
１ 面板ガラス
２ リブガラス
３ 上部枠
４ 下部枠
５ 突起部材
６ 上部枠シール
７、７’ リブガラスシール
８ 下部枠シール
９ 層間変位
１０ ロッキング

Claims (1)

1. 建物の外壁として立設する複数の面板ガラスの突き合わせ部の片側若しくは両側に面板ガラスの縦辺と直角にリブガラスを設け、面板ガラスおよびリブガラスを上部枠と下部枠で支持し、上部枠と面板ガラス間に上部枠シール、下部枠と面板ガラス間に下部枠シール、リブガラスと面板ガラスとの突合せ部にリブガラスシールをそれぞれ設けたガラススクリーンにおいて、上部枠シール及び下部枠シールのシーリング材を高モジュラスなシリコーン系シーリング材とし、リブガラスのシーリング材を中モジュラスなシリコーン系シーリング材とすることによって、上部枠シール及び下部枠シールのシーリング材の弾性係数をリブガラスシールのシーリング材の弾性係数よりも大とし、層間変位により面板ガラスの面に平行な方向に上部枠が移動した時、上部枠と面板ガラスの上部枠シールに発生した反力がリブガラスシールの反発に打ち勝つようにし、さらにリブガラスの縦辺の上部の１／８〜１／５付近と下部の１／８〜１／５を中モジュラスな弾性シーリング材、残る中央部を高モジュラスなシリコーン系シーリング材とし、あるいは、リブガラスの縦辺の上部の１／８〜１／５と下部の１／８〜１／５を低モジュラスなシリコーン系シーリング材、残る中央部を中モジュラスなシリコーン系シーリング材として、リブガラスシールの縦辺の上部と下部のシーリング材の弾性係数を、中央部のそれよりも相対的に小とした耐震構造からなることを特徴とするリブガラススクリーンの仕口構造。

Images