JP3788531B2 - 固定式防煙壁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物内に設置される固定式防煙壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、建築基準法で規定される劇場やホテルなどの特定建築物では、延べ床面積５００ｍ２毎に防煙区画を設け、排煙口を設けなければならない。室内を間仕切りなどの壁面で区画できる場合には必要ないが、室内を連続した大空間とする場合には、一般的には、天井壁面より下方に５０ｃｍ以上突き出した防煙壁（防煙垂れ壁ともいう）で区画する必要がある。
【０００３】
防煙壁としては、空間の連続性及び不燃材である必要性の観点から板ガラス製の固定式防煙壁（以下、単に防煙壁ともいう）が多用されている。現在は、煙感知器と連動した可動式防煙壁も商品化されているが、経済性の点から敬遠され、特殊な用途以外は用いられていないのが実状である。
【０００４】
板ガラス製の固定式防煙壁の一般的な構成は、天井下地工事直後に、天井下地をなす野縁に金属製のハンガーを用いて金属製のフレームを取り付けるものである。金属製のフレームにはアルミニウム合金製押出し品又は金属製曲げ加工品を用いることが多い。金属製のフレームの取り付け後、天井ボード工事が行われ、パネル材としての板ガラスの取り付け工事となる。
【０００５】
板ガラスの取り付け工事は、まず、金属製のフレームに吊り金具をセットすることから始まる。取り付け方法はメーカーによって若干の差が認められる。タップ加工された部品をフレーム内の溝にセットし、その部品にネジ加工された吊り金物を装着する方法や、上部の吊り元を施工時に９０度回転することで固定する方法も知られている。
【０００６】
板ガラスは、こうして取り付けられた吊り金具に自重で支持される。例えば、吊り金具の下端部は板ガラスを保持するための溝部を有する略Ｕ字形状をしており、上枠と下枠に溝を有する枠を用い、板ガラスなどのパネル材の上側をまず上枠の溝に嵌め込み、次にパネル材の下側を下枠の溝に嵌め落として建て込むケンドン方式で取り付けられている。
【０００７】
上部のフレームと板ガラスとの隙間には、煙が逃げないように、防煙ゴム又はシーリング材が施工される。同様に板ガラスと板ガラスの間の目地部にもシーリング材が施工される。
【０００８】
こうした防煙壁は端部では必ず建築壁面と接することになるが、一般部（中央部）と同様に吊り金具を設け、板ガラスと吊り金具の間隙部及び吊り金具と壁面との隙間部にはシーリングをすることが一般的であった。
【０００９】
図９〜１３は従来例を示す。断面略コ字状の野縁１０と呼ばれる部材が格子状に組み合わされて天井下地が構成されている。野縁１０に対して、ハンガー９２と蝶ネジ９３で吊りボルト９を固定する。この吊りボルト９と固定ナット９１でフレーム４を取り付ける。フレーム４の寸法が不足する場合は、フレーム繋ぎ材４１と繋ぎ用ビス４２でフレームを連結する。次に、吊り金具２をフレーム４の下部から挿入し、９０度回転させることで吊り金具２をフレーム４に固定する。
【００１０】
パネル材としての板ガラス１を吊る吊り金具２は、フレーム４に取り付けられる吊り元２５と、板ガラス１を保持するために断面が略Ｕ字形状をしている受け金具としてのガラス受け金具２１と、両者をつなぐ金属製の棒状連結部２７の３部品で構成されている。棒状連結部２７は下端部に雄ネジ部２９を有し、また雄ネジ部２９にネジ止めされている袋ナット状部材２８を有する。ガラス受け金具２１は袋ナット状部材２８に取り付けられている。
【００１１】
ケンドン方式で、板ガラス１を吊り金具２の下部のガラス受け金具２１に乗せてセットする。フレーム４と板ガラス１との間には、防煙ゴム５又はシーリング材が施工される。同様に、板ガラス１と板ガラス１との間の目地も弾性のシーリング材１１が施工される。板ガラスがセットされた後、化粧カバー６をはめ込んで工事完了となる。
【００１２】
壁面端部には、一方向のみにガラス受け金具を有する端部吊り金具３がセットされ、板ガラス１と端部吊り金具３との間隙及び端部吊り金具３と壁面（図示を省略）との目地部にも弾性のシーリング材（図示を省略）が施工される。
【００１３】
図１４に示すように、壁面端部においては施工を容易にするためにガラス自重を支持するための吊り金具を用いず、壁面取り付け型である端部Ｌ型金物１２を壁８の壁面側にビスなどを用いて取り付けて、端部Ｌ型金物１２により板ガラス１の下部を支持し、間隙部を弾性のシーリング材で施工する構法が採用されている。
【００１４】
かかる固定式防煙壁は、火災時の煙の流れを一時的に遮り避難するための時間を作るためのものであり、その地震時の耐震性に関してはあまり検討されていなかった。
【００１５】
阪神大震災を契機としてその耐震性の見直しを実施したところ、地震時に最も破損しやすいのは壁面と接する防煙壁の端部であることがわかったが、その理由は、板ガラスが壁面と接する部分では、地震時に建築物が変形して生じる層間変位の影響が顕著であるためと推測される。
【００１６】
防煙壁を設置するにあたり、従来は面外方向の地震力に対しては全く配慮していなかったが、防煙壁は、天井面のフレームを取り付けフレームから吊り金具で板ガラスを支持するものなので、面外方向の地震力を受けると板ガラスは吊り金具の吊り元を中心として振り子状の回転運動を起こす。
【００１７】
壁面と接する部分では、壁面側に固定された略Ｌ字型の板ガラス取り付け部品にガラスを支持する場合もあるが、この場合は、通常の部分は天井から吊り下げられているため天井と同じ動きとなり、一方、略Ｌ字型の板ガラス取り付け部品は、壁面に固定されているので壁面と同じ動きとなる。天井は床スラブから吊り下げられた構造であるため、壁面部との動きは当然異なる。したがって、端部の板ガラスでは、天井の動きと壁面の動きの違いを直接受け、かつ、振り子状運動を拘束されるので、応力が発生し、板ガラスの許容応力を超えた場合、板ガラスが破損する危険性が大きかった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の板ガラスが破損しやすい問題を回避するためには、壁面端部のディテールの修正が必要であり、壁面端部においても必ず天井側から吊り下げる施工方法をとり、弾性緩衝材を介して端部と壁面との縁を切ることが重要となる。
【００１９】
壁面と板ガラス端面との界面を直接シーリング材で施工することは、壁面の影響を少なからず受けることになり、振り子状運動を拘束することにもなるので、避ける方がよい。
【００２０】
面外方向に地震力・加速度により板ガラスにどの程度の応力が発生するのかについては、建築物の固有特性、地盤特性や、支持方法などの影響もあり明確ではないが、板ガラスと壁面とが接する部分に強い力が加わることが想定されるので、受け金具部も面外力に対して機能するように弾性体を設置し、板ガラスに与える応力の低減を図ることが必要である。
【００２１】
以上述べたように、本発明は、耐震性能に優れた固定式防煙壁の提供を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚のパネル材が天井面の下方に連続して突出するようにして取り付けられて防煙壁が形成されてなる固定式防煙壁において、固定式防煙壁がその平面形状において、略Ｌ字型、略Ｔ字型、又は略十字型のコーナー部を形成し、防煙壁面の側端部に配されたパネル材は、建築物の壁面に固定せずに前記パネル材と建築物の壁面との間隙に弾性緩衝材を介在させて前記パネル材と建築物の壁面とを当接状態となし、パネル材はパネル材の上端部に設けられたフレームにより支持されていて、かつ、側端部に配されたパネル材はパネル材の側端面部と壁面との間の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｌ字型の端部吊り金具によりパネル材の下端部が支持され、中央部に配されたパネル材は隣り合うパネル材の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｔ字型の中央部吊り金具によりパネル材の下端部が支持されてなり、前記コーナー部をなす板ガラス製パネル材とこれに隣接する板ガラス製パネル材との間には、中央部吊り金具のかわりに、左右一対の片側吊り支持方式吊り金具からなる二股構造吊り金具が設けられ、片側吊り支持方式吊り金具はそれぞれ面外方向への回転が可能であることを特徴とする固定式防煙壁を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
パネル材はパネル材の上端部に設けられたフレームにより支持されていて、かつ、側端部に配されたパネル材はパネル材の側端面部と壁面との間の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｌ字型の端部吊り金具によりパネル材の下端部が支持され、中央部に配されたパネル材は隣り合うパネル材の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｔ字型の中央部吊り金具によりパネル材の下端部が支持されていることが好ましい。パネル材としては、線入り板ガラスや網入り板ガラスなどの板ガラスが好適に用いられる。以下、パネル材として板ガラスを例にとって説明する。
【００２４】
弾性緩衝材は、例えば、単なるゴム成形体、発泡部を有するゴム成形体、芯部もしくは周辺内部に中空部を有するゴム成形体、又はこれらを組合せてなるゴム成形体が最適である。
【００２５】
端部吊り金具及び中央部吊り金具は、例えば、吊り元と棒状連結部と受け金具よりなっていて、受け金具はパネル材を支持するための溝部を有しており、溝部がパネル材と接する部分には敷きゴムと側端部保護ゴムとが設けられ、棒状連結部は袋ナット状部材を有しており、袋ナット状部材がパネル材と接する部分には側部保護ゴムが設けられている。
【００２６】
固定式防煙壁がその平面形状において、略Ｌ字型、略Ｔ字型、又は略十字型のコーナー部を形成するとき、該コーナー部をなす板ガラス製パネル材とこれに隣接する板ガラス製パネル材との間には、中央部吊り金具のかわりに、左右一対の片側吊り支持方式吊り金具からなる二股構造吊り金具が設けられ、片側吊り支持方式吊り金具はそれぞれ面外方向への回転が可能であることが好ましい。
【００２７】
前述の面外方向の加速度の影響により生じる板ガラスの発生応力を軽減するために、前記吊り金具は、その板ガラス受け金具に板ガラスを支持するための溝部を有しており、板ガラスと接する前記溝部の下部及び両側面部に弾性ゴム部を有していることがより好ましい。
【００２８】
防煙壁面の側端部に配された板ガラスは、直接建築物の壁面に固定せずに前記板ガラスと建築物の壁面との間隙に弾性緩衝材を介在させ、前記板ガラスと建築物の壁面とを弾性緩衝材を介し当接状態とされているので、建築物の壁面と当接する板ガラスの端部に設けられた弾性緩衝材は、層間変位を吸収するとともに、建築物の壁面に生じた面外力が板ガラスに伝達されるのを防止できる。
【００２９】
板ガラス間に設けられた吊り金具の板ガラスを支持する略Ｕ字型の溝内部側面に設けられる弾性緩衝材は、面外力によって板ガラスが振り子状の回転運動をした際、受け金具と板ガラスが直接的に接触することを防止し、板ガラスが破損することを防ぐ。
【００３０】
また、板ガラスが連続して防煙壁を構成する場合、建築物の平面計画に応じて、防煙壁が平面形状で略Ｌ字型、略Ｔ字型、略十字型を形成する場合もあるが、こうしたコーナー部では、それぞれの方向からの板ガラスの面外方向の振り子状運動を可能とはできない。
【００３１】
本発明では、コーナー部の板ガラスは振り子状回転運動を起こさないが、コーナー部と隣接する板ガラスとの目地部で、それぞれの板ガラスを別々に吊り、かつ、両者を弾性ゴム成形体又は非接着の弾性シーリング材等の弾性緩衝材で施工することで、直線状の防煙壁部分は振り子状運動を可能としている。
【００３２】
【実施例】
［第１実施例］
図１、図２及び図４により、本発明の固定式防煙壁の第１実施例の側端部を説明する。天井下地の部分の施工から吊りボルトの部分の施工までの構成は従来技術と同様である。
【００３３】
本実施例においては端部吊り金具３に、弾性緩衝材としての端部ガスケット７を嵌合させて壁面と縁を切る構成となっている。ガラス受け金具２１の内部には敷きゴム２２と側部保護ゴム２４とを、袋ナット状部材２８には側端部保護ゴム２３を、設けている。
【００３４】
端部ガスケット７の幅寸法Ｄは、設計条件の層間変位量によるが、大きければ、性能上好ましいが意匠性が低下するので、１０〜３０ｃｍ程度が好適である。
【００３５】
端部ガスケット７は、壁面の不陸や地震による層間変位を容易に吸収するため、壁面側に発泡部７３を、中央部に中空部７２を、板ガラス側にソリッド部７１を有する構造のゴム成形体となっている。
【００３６】
ソリッド部７１には、ソリッド部の端面に板ガラス１の側部を挟持するための断面略コ字形状部７５が、ソリッド部７１の中央部には棒状連結部２７が貫通する貫通孔形成部７７が、また断面略コ字形状部７５と貫通孔形成部７７の間にはスリット７６が施され、端部吊り金具３が嵌合されている。中空部７２の下端部はシーリング材７４で塞がれている。
【００３７】
端部吊り金具３は、ガラス受け金具２１の端部に棒状連結部２７の下端が接続されていて、棒状連結部２７の片側で板ガラス１を吊り支持しており、片側吊り支持方式である。
【００３８】
図３及び図４により、本発明の固定式防煙壁の第１実施例の中央部を説明する。天井下地の部分の施工から吊りボルトの部分の施工までの構成は従来技術と同様である。
【００３９】
本実施例においては、ガラス受け金具２１の内部には、板ガラス１とガラス受け金具２１とが直接ぶつかることを防止するための敷きゴム２２と、板ガラス１の面内方向に板ガラス１と袋ナット状部材２８とが直接ぶつかることを防止するために、棒状連結部２７の袋ナット状部材２８を巻いている側端部保護ゴム２３と、板ガラス１の面外方向に板ガラス１とガラス受け金具２１とが直接ぶつかることを防止するための側部保護ゴム２４とを設けている。
【００４０】
吊り金具（中央部吊り金具）２は、ガラス受け金具２１の中央に棒状連結部２７の下端が接続されていて、棒状連結部２７の両側で板ガラス１、１を吊り支持しており、両側吊り支持方式である。
【００４１】
［第２実施例］
図５〜図８により、本発明の固定式防煙壁をコーナー部に用いてある第２実施例を説明する。天井下地の部分の施工から吊りボルトの部分の施工までの構成は、第１実施例と同じく従来技術と同様である。
【００４２】
建築物の平面計画によっては、防煙壁が一直線状になるとは限らず、略Ｌ字型に折れ曲がったり、略Ｔ字型、略十字型に交差したりする場合も多い。こうした部分は、一般にコーナー部と呼ばれている。
【００４３】
コーナー部では、板ガラスが、それぞれの面外方向に動きが異なるため、振り子状運動を可能とすれば、相互がぶつかって破損する心配もある。逆に、板ガラスを全て拘束してしまえば、拘束による応力が発生する心配がある。
【００４４】
本発明では、こうした点を考慮し、コーナー部の板ガラス１と隣接する板ガラス１との間を二股構造吊り金具１４で施工することとしている。図７、８で地震時の動きを概念的に示してある。
【００４５】
二股構造吊り金具１４は、左右一対の吊り金具１３、１３よりなる。吊り金具１３は、ガラス受け金具２１の端部に棒状連結部２７の下端が接続されていて、棒状連結部２７の片側で板ガラス１を吊り支持しており、片側吊り支持方式である。棒状連結部２７のほぼ全長部分を被覆するように中間ガスケット２６が設けられている。中間ガスケット２６は、その断面のほぼ中央に棒状連結部２７が貫通する貫通孔形成部２６１と、棒状連結部２７を嵌め込むためのスリット２６２とを有する。
【００４６】
地震力を受けた際、二股構造吊り金具１４は、左右の吊り金具１３、１３が独立して回転が可能である。板ガラス目地部は、それぞれ別々のゴム製の中間ガスケット２６、２６からなる弾性緩衝材でカバーしているが、非接着の弾性シーリング材からなる弾性緩衝材を棒状連結部にそれぞれ被覆するようにしてもよい。
【００４７】
また、左右の吊り金具１３、１３の周囲を一体的に弾性シーリング材で施工して、弾性シーリング材が硬化後に、左右の吊り金具１３、１３の中央部で弾性シーリング材を切断することにより、左右の吊り金具１３、１３が独立して回転可能なようにしてもよい。
【００４８】
二股構造吊り金具１４を用いることで、コーナー部１６と一般直線部１７との縁を切ることが可能となる。
【００４９】
コーナー部１６の板ガラス１と隣接する板ガラス１との間を二股構造吊り金具１４を用い、壁面部に端部ガスケット７を用いることにより、一般直線部１７については、両端部の拘束がないので面外力を受けた際振り子状の運動を起こす。一方、コーナー部１６は独立しているので、一般直線部１７の影響は受けない。コーナー部１６の板ガラス１だけでは複雑な変形モードは生じないので、板ガラス１が破損することはない。
【００５０】
実大での層間変形の実験を行ったところ、従来の構成では、層間変形角１／１５０での板ガラス下端発生応力は９６ｋｇ／ｃｍ２の許容応力が測定され、層間変形角１／１００での板ガラス下端発生応力は１８６ｋｇ／ｃｍ２であり、線入り板ガラスのエッジ許容応力１００ｋｇ／ｃｍ２を大きく上回る応力が測定されている。
【００５１】
一方、幅２５ｃｍの端部ガスケットを用いた実験では、層間変形角１／１５０で最大発生応力５ｋｇ／ｃｍ２であり、層間変形角１／１００においても最大発生応力１０ｋｇ／ｃｍ２であった。
【００５２】
面外変形の試験に関しては、幅１２００ｍｍ×高さ５００ｍｍの板ガラス４枚を施工し、中央部の吊り金具をロープを用いて面外方向に強制的に変形させた。
【００５３】
従来の板ガラス端部をシーリングした仕様では、２５０ｍｍ程度変形させた時点で板ガラスにクラックが発生した。一方、本発明のガスケットを用いたものでは、約４００ｍｍまで変形させても板ガラスのクラックなどは生じなかった。
【００５４】
コンピュータを用いた過渡応答解析では、本発明の効果は顕著であった。まず、固有振動数に関しては、従来技術が３．５４Ｈｚ、本発明による場合１．８１Ｈｚであり、周期が長くなっている。
【００５５】
また、本発明では、面外方向への振り子状運動による変位は、従来技術と比較して大きいが、板ガラスに発生する応力は小さいことが確認されている。
【００５６】
鉄筋コンクリート構造７階建てのビルに防煙壁が施工されている状態をモデル化し、米国のカリフォルニアで発生した”ＥＬ ＣＥＮＴＲＯ”の地震波を水平方向に入力した解析を行った。入力地震波は２５５ガルであるが、７階部の防煙壁が施工される屋上階床の応答加速度は７３１ガルとなっている。
【００５７】
この加速度を、従来仕様と本発明仕様とにそれぞれ入力して、過渡応答解析を実施した。最大変位は、従来仕様で１９ｃｍ、本発明の仕様で２１ｃｍであった。最大発生応力は、従来仕様で５８０ｋｇ／ｃｍ２、本発明の仕様で３５ｋｇ／ｃｍ２であった。このように本発明の効果は顕著である。
【００５８】
また、二股構造吊り金具により、平面形状が様々な場合においても耐震性を大幅に向上させることが可能となった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、固定式防煙壁の耐震性を大幅に向上させうる。特に、壁面と接する端部には端部ガスケットからなる弾性緩衝材を用いることにより、壁面の不陸を吸収するとともに、地震時の層間変位を吸収して板ガラスの破損を防止できる。
【００６０】
また、固定式防煙壁がコーナー部を有する場合においても、二股構造吊り金具を用いることにより、地震時の層間変位を吸収して板ガラスの破損を防止できる。
【００６１】
また、ガラス受け金具に敷きゴムと側端部保護ゴムと側部保護ゴムとを用いることにより、地震時に板ガラスとそれを吊り支持する吊り金具とのぶつかりによる板ガラスの破損をより大きく防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固定式防煙壁の第１実施例において側端部の正面図。
【図２】図１の固定式防煙壁の断面図であって、（ａ）はＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図３】本発明の固定式防煙壁の第１実施例において一部を切り欠いた中央部の正面図。
【図４】本発明の固定式防煙壁の第１実施例に用いられる主要部品の分解斜視図。
【図５】図７の固定式防煙壁の一部を切り欠いた要部正面図。
【図６】図５の固定式防煙壁においてＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図７】本発明の固定式防煙壁の第２実施例の斜視図。
【図８】図７の固定式防煙壁の平面図。
【図９】固定式防煙壁の第１従来例の一部を切り欠いた斜視図。
【図１０】図９の固定式防煙壁の化粧カバーを省略した要部断面図。
【図１１】図９の固定式防煙壁の要部断面図。
【図１２】図９の固定式防煙壁の主要部の斜視図。
【図１３】図９の固定式防煙壁の一部を切り欠いた中央部の正面図。
【図１４】固定式防煙壁の第２従来例の一部を切り欠いた側壁部の正面図。
【符号の説明】
１：板ガラス（パネル材）
２、１３、１５：吊り金具
３：端部吊り金具
４：フレーム
５：防煙ゴム
６：化粧カバー
７：端部ガスケット（弾性緩衝材）
８：壁
９：吊りボルト
１０：野縁
１１、７４：シーリング材
１２：端部Ｌ字型金物
１４：二股構造吊り金具
１６：コーナー部
１７：一般直線部
１８：天井面
２１：ガラス受け金具（受け金具）
２２：敷きゴム
２３：側端部保護ゴム
２４：側部保護ゴム
２５：吊り元
２６：中間ガスケット
２７：棒状連結部
２８：袋ナット状部材
２９：雄ネジ部
４１：フレーム繋ぎ材
４２：繋ぎ用ビス
６１：化粧カバー繋ぎ材
６２：繋ぎ用ビス
７１：ソリッド部
７２：中空部
７３：発泡部
７５：断面略コ字形状部
７６、２６２：スリット
７７、２５１：貫通孔形成部
９１：固定ナット
９２：ハンガー
９３：蝶ネジ
Ｄ：端部ガスケットの幅寸法
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物内に設置される固定式防煙壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、建築基準法で規定される劇場やホテルなどの特定建築物では、延べ床面積５００ｍ２毎に防煙区画を設け、排煙口を設けなければならない。室内を間仕切りなどの壁面で区画できる場合には必要ないが、室内を連続した大空間とする場合には、一般的には、天井壁面より下方に５０ｃｍ以上突き出した防煙壁（防煙垂れ壁ともいう）で区画する必要がある。
【０００３】
防煙壁としては、空間の連続性及び不燃材である必要性の観点から板ガラス製の固定式防煙壁（以下、単に防煙壁ともいう）が多用されている。現在は、煙感知器と連動した可動式防煙壁も商品化されているが、経済性の点から敬遠され、特殊な用途以外は用いられていないのが実状である。
【０００４】
板ガラス製の固定式防煙壁の一般的な構成は、天井下地工事直後に、天井下地をなす野縁に金属製のハンガーを用いて金属製のフレームを取り付けるものである。金属製のフレームにはアルミニウム合金製押出し品又は金属製曲げ加工品を用いることが多い。金属製のフレームの取り付け後、天井ボード工事が行われ、パネル材としての板ガラスの取り付け工事となる。
【０００５】
板ガラスの取り付け工事は、まず、金属製のフレームに吊り金具をセットすることから始まる。取り付け方法はメーカーによって若干の差が認められる。タップ加工された部品をフレーム内の溝にセットし、その部品にネジ加工された吊り金物を装着する方法や、上部の吊り元を施工時に９０度回転することで固定する方法も知られている。
【０００６】
板ガラスは、こうして取り付けられた吊り金具に自重で支持される。例えば、吊り金具の下端部は板ガラスを保持するための溝部を有する略Ｕ字形状をしており、上枠と下枠に溝を有する枠を用い、板ガラスなどのパネル材の上側をまず上枠の溝に嵌め込み、次にパネル材の下側を下枠の溝に嵌め落として建て込むケンドン方式で取り付けられている。
【０００７】
上部のフレームと板ガラスとの隙間には、煙が逃げないように、防煙ゴム又はシーリング材が施工される。同様に板ガラスと板ガラスの間の目地部にもシーリング材が施工される。
【０００８】
こうした防煙壁は端部では必ず建築壁面と接することになるが、一般部（中央部）と同様に吊り金具を設け、板ガラスと吊り金具の間隙部及び吊り金具と壁面との隙間部にはシーリングをすることが一般的であった。
【０００９】
図９〜１３は従来例を示す。断面略コ字状の野縁１０と呼ばれる部材が格子状に組み合わされて天井下地が構成されている。野縁１０に対して、ハンガー９２と蝶ネジ９３で吊りボルト９を固定する。この吊りボルト９と固定ナット９１でフレーム４を取り付ける。フレーム４の寸法が不足する場合は、フレーム繋ぎ材４１と繋ぎ用ビス４２でフレームを連結する。次に、吊り金具２をフレーム４の下部から挿入し、９０度回転させることで吊り金具２をフレーム４に固定する。
【００１０】
パネル材としての板ガラス１を吊る吊り金具２は、フレーム４に取り付けられる吊り元２５と、板ガラス１を保持するために断面が略Ｕ字形状をしている受け金具としてのガラス受け金具２１と、両者をつなぐ金属製の棒状連結部２７の３部品で構成されている。棒状連結部２７は下端部に雄ネジ部２９を有し、また雄ネジ部２９にネジ止めされている袋ナット状部材２８を有する。ガラス受け金具２１は袋ナット状部材２８に取り付けられている。
【００１１】
ケンドン方式で、板ガラス１を吊り金具２の下部のガラス受け金具２１に乗せてセットする。フレーム４と板ガラス１との間には、防煙ゴム５又はシーリング材が施工される。同様に、板ガラス１と板ガラス１との間の目地も弾性のシーリング材１１が施工される。板ガラスがセットされた後、化粧カバー６をはめ込んで工事完了となる。
【００１２】
壁面端部には、一方向のみにガラス受け金具を有する端部吊り金具３がセットされ、板ガラス１と端部吊り金具３との間隙及び端部吊り金具３と壁面（図示を省略）との目地部にも弾性のシーリング材（図示を省略）が施工される。
【００１３】
図１４に示すように、壁面端部においては施工を容易にするためにガラス自重を支持するための吊り金具を用いず、壁面取り付け型である端部Ｌ型金物１２を壁８の壁面側にビスなどを用いて取り付けて、端部Ｌ型金物１２により板ガラス１の下部を支持し、間隙部を弾性のシーリング材で施工する構法が採用されている。
【００１４】
かかる固定式防煙壁は、火災時の煙の流れを一時的に遮り避難するための時間を作るためのものであり、その地震時の耐震性に関してはあまり検討されていなかった。
【００１５】
阪神大震災を契機としてその耐震性の見直しを実施したところ、地震時に最も破損しやすいのは壁面と接する防煙壁の端部であることがわかったが、その理由は、板ガラスが壁面と接する部分では、地震時に建築物が変形して生じる層間変位の影響が顕著であるためと推測される。
【００１６】
防煙壁を設置するにあたり、従来は面外方向の地震力に対しては全く配慮していなかったが、防煙壁は、天井面のフレームを取り付けフレームから吊り金具で板ガラスを支持するものなので、面外方向の地震力を受けると板ガラスは吊り金具の吊り元を中心として振り子状の回転運動を起こす。
【００１７】
壁面と接する部分では、壁面側に固定された略Ｌ字型の板ガラス取り付け部品にガラスを支持する場合もあるが、この場合は、通常の部分は天井から吊り下げられているため天井と同じ動きとなり、一方、略Ｌ字型の板ガラス取り付け部品は、壁面に固定されているので壁面と同じ動きとなる。天井は床スラブから吊り下げられた構造であるため、壁面部との動きは当然異なる。したがって、端部の板ガラスでは、天井の動きと壁面の動きの違いを直接受け、かつ、振り子状運動を拘束されるので、応力が発生し、板ガラスの許容応力を超えた場合、板ガラスが破損する危険性が大きかった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
前述の板ガラスが破損しやすい問題を回避するためには、壁面端部のディテールの修正が必要であり、壁面端部においても必ず天井側から吊り下げる施工方法をとり、弾性緩衝材を介して端部と壁面との縁を切ることが重要となる。
【００１９】
壁面と板ガラス端面との界面を直接シーリング材で施工することは、壁面の影響を少なからず受けることになり、振り子状運動を拘束することにもなるので、避ける方がよい。
【００２０】
面外方向に地震力・加速度により板ガラスにどの程度の応力が発生するのかについては、建築物の固有特性、地盤特性や、支持方法などの影響もあり明確ではないが、板ガラスと壁面とが接する部分に強い力が加わることが想定されるので、受け金具部も面外力に対して機能するように弾性体を設置し、板ガラスに与える応力の低減を図ることが必要である。
【００２１】
以上述べたように、本発明は、耐震性能に優れた固定式防煙壁の提供を目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数枚のパネル材が天井面の下方に連続して突出するようにして取り付けられて防煙壁が形成されてなる固定式防煙壁において、固定式防煙壁がその平面形状において、略Ｌ字型、略Ｔ字型、又は略十字型のコーナー部を形成し、防煙壁面の側端部に配されたパネル材は、建築物の壁面に固定せずに前記パネル材と建築物の壁面との間隙に弾性緩衝材を介在させて前記パネル材と建築物の壁面とを当接状態となし、パネル材はパネル材の上端部に設けられたフレームにより支持されていて、かつ、側端部に配されたパネル材はパネル材の側端面部と壁面との間の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｌ字型の端部吊り金具によりパネル材の下端部が支持され、中央部に配されたパネル材は隣り合うパネル材の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｔ字型の中央部吊り金具によりパネル材の下端部が支持されてなり、前記コーナー部をなす板ガラス製パネル材とこれに隣接する板ガラス製パネル材との間には、中央部吊り金具のかわりに、左右一対の片側吊り支持方式吊り金具からなる二股構造吊り金具が設けられ、片側吊り支持方式吊り金具はそれぞれ面外方向への回転が可能であることを特徴とする固定式防煙壁を提供する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
パネル材はパネル材の上端部に設けられたフレームにより支持されていて、かつ、側端部に配されたパネル材はパネル材の側端面部と壁面との間の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｌ字型の端部吊り金具によりパネル材の下端部が支持され、中央部に配されたパネル材は隣り合うパネル材の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｔ字型の中央部吊り金具によりパネル材の下端部が支持されていることが好ましい。パネル材としては、線入り板ガラスや網入り板ガラスなどの板ガラスが好適に用いられる。以下、パネル材として板ガラスを例にとって説明する。
【００２４】
弾性緩衝材は、例えば、単なるゴム成形体、発泡部を有するゴム成形体、芯部もしくは周辺内部に中空部を有するゴム成形体、又はこれらを組合せてなるゴム成形体が最適である。
【００２５】
端部吊り金具及び中央部吊り金具は、例えば、吊り元と棒状連結部と受け金具よりなっていて、受け金具はパネル材を支持するための溝部を有しており、溝部がパネル材と接する部分には敷きゴムと側端部保護ゴムとが設けられ、棒状連結部は袋ナット状部材を有しており、袋ナット状部材がパネル材と接する部分には側部保護ゴムが設けられている。
【００２６】
固定式防煙壁がその平面形状において、略Ｌ字型、略Ｔ字型、又は略十字型のコーナー部を形成するとき、該コーナー部をなす板ガラス製パネル材とこれに隣接する板ガラス製パネル材との間には、中央部吊り金具のかわりに、左右一対の片側吊り支持方式吊り金具からなる二股構造吊り金具が設けられ、片側吊り支持方式吊り金具はそれぞれ面外方向への回転が可能であることが好ましい。
【００２７】
前述の面外方向の加速度の影響により生じる板ガラスの発生応力を軽減するために、前記吊り金具は、その板ガラス受け金具に板ガラスを支持するための溝部を有しており、板ガラスと接する前記溝部の下部及び両側面部に弾性ゴム部を有していることがより好ましい。
【００２８】
防煙壁面の側端部に配された板ガラスは、直接建築物の壁面に固定せずに前記板ガラスと建築物の壁面との間隙に弾性緩衝材を介在させ、前記板ガラスと建築物の壁面とを弾性緩衝材を介し当接状態とされているので、建築物の壁面と当接する板ガラスの端部に設けられた弾性緩衝材は、層間変位を吸収するとともに、建築物の壁面に生じた面外力が板ガラスに伝達されるのを防止できる。
【００２９】
板ガラス間に設けられた吊り金具の板ガラスを支持する略Ｕ字型の溝内部側面に設けられる弾性緩衝材は、面外力によって板ガラスが振り子状の回転運動をした際、受け金具と板ガラスが直接的に接触することを防止し、板ガラスが破損することを防ぐ。
【００３０】
また、板ガラスが連続して防煙壁を構成する場合、建築物の平面計画に応じて、防煙壁が平面形状で略Ｌ字型、略Ｔ字型、略十字型を形成する場合もあるが、こうしたコーナー部では、それぞれの方向からの板ガラスの面外方向の振り子状運動を可能とはできない。
【００３１】
本発明では、コーナー部の板ガラスは振り子状回転運動を起こさないが、コーナー部と隣接する板ガラスとの目地部で、それぞれの板ガラスを別々に吊り、かつ、両者を弾性ゴム成形体又は非接着の弾性シーリング材等の弾性緩衝材で施工することで、直線状の防煙壁部分は振り子状運動を可能としている。
【００３２】
【実施例】
［第１実施例］
図１、図２及び図４により、本発明の固定式防煙壁の第１実施例の側端部を説明する。天井下地の部分の施工から吊りボルトの部分の施工までの構成は従来技術と同様である。
【００３３】
本実施例においては端部吊り金具３に、弾性緩衝材としての端部ガスケット７を嵌合させて壁面と縁を切る構成となっている。ガラス受け金具２１の内部には敷きゴム２２と側部保護ゴム２４とを、袋ナット状部材２８には側端部保護ゴム２３を、設けている。
【００３４】
端部ガスケット７の幅寸法Ｄは、設計条件の層間変位量によるが、大きければ、性能上好ましいが意匠性が低下するので、１０〜３０ｃｍ程度が好適である。
【００３５】
端部ガスケット７は、壁面の不陸や地震による層間変位を容易に吸収するため、壁面側に発泡部７３を、中央部に中空部７２を、板ガラス側にソリッド部７１を有する構造のゴム成形体となっている。
【００３６】
ソリッド部７１には、ソリッド部の端面に板ガラス１の側部を挟持するための断面略コ字形状部７５が、ソリッド部７１の中央部には棒状連結部２７が貫通する貫通孔形成部７７が、また断面略コ字形状部７５と貫通孔形成部７７の間にはスリット７６が施され、端部吊り金具３が嵌合されている。中空部７２の下端部はシーリング材７４で塞がれている。
【００３７】
端部吊り金具３は、ガラス受け金具２１の端部に棒状連結部２７の下端が接続されていて、棒状連結部２７の片側で板ガラス１を吊り支持しており、片側吊り支持方式である。
【００３８】
図３及び図４により、本発明の固定式防煙壁の第１実施例の中央部を説明する。天井下地の部分の施工から吊りボルトの部分の施工までの構成は従来技術と同様である。
【００３９】
本実施例においては、ガラス受け金具２１の内部には、板ガラス１とガラス受け金具２１とが直接ぶつかることを防止するための敷きゴム２２と、板ガラス１の面内方向に板ガラス１と袋ナット状部材２８とが直接ぶつかることを防止するために、棒状連結部２７の袋ナット状部材２８を巻いている側端部保護ゴム２３と、板ガラス１の面外方向に板ガラス１とガラス受け金具２１とが直接ぶつかることを防止するための側部保護ゴム２４とを設けている。
【００４０】
吊り金具（中央部吊り金具）２は、ガラス受け金具２１の中央に棒状連結部２７の下端が接続されていて、棒状連結部２７の両側で板ガラス１、１を吊り支持しており、両側吊り支持方式である。
【００４１】
［第２実施例］
図５〜図８により、本発明の固定式防煙壁をコーナー部に用いてある第２実施例を説明する。天井下地の部分の施工から吊りボルトの部分の施工までの構成は、第１実施例と同じく従来技術と同様である。
【００４２】
建築物の平面計画によっては、防煙壁が一直線状になるとは限らず、略Ｌ字型に折れ曲がったり、略Ｔ字型、略十字型に交差したりする場合も多い。こうした部分は、一般にコーナー部と呼ばれている。
【００４３】
コーナー部では、板ガラスが、それぞれの面外方向に動きが異なるため、振り子状運動を可能とすれば、相互がぶつかって破損する心配もある。逆に、板ガラスを全て拘束してしまえば、拘束による応力が発生する心配がある。
【００４４】
本発明では、こうした点を考慮し、コーナー部の板ガラス１と隣接する板ガラス１との間を二股構造吊り金具１４で施工することとしている。図７、８で地震時の動きを概念的に示してある。
【００４５】
二股構造吊り金具１４は、左右一対の吊り金具１３、１３よりなる。吊り金具１３は、ガラス受け金具２１の端部に棒状連結部２７の下端が接続されていて、棒状連結部２７の片側で板ガラス１を吊り支持しており、片側吊り支持方式である。棒状連結部２７のほぼ全長部分を被覆するように中間ガスケット２６が設けられている。中間ガスケット２６は、その断面のほぼ中央に棒状連結部２７が貫通する貫通孔形成部２６１と、棒状連結部２７を嵌め込むためのスリット２６２とを有する。
【００４６】
地震力を受けた際、二股構造吊り金具１４は、左右の吊り金具１３、１３が独立して回転が可能である。板ガラス目地部は、それぞれ別々のゴム製の中間ガスケット２６、２６からなる弾性緩衝材でカバーしているが、非接着の弾性シーリング材からなる弾性緩衝材を棒状連結部にそれぞれ被覆するようにしてもよい。
【００４７】
また、左右の吊り金具１３、１３の周囲を一体的に弾性シーリング材で施工して、弾性シーリング材が硬化後に、左右の吊り金具１３、１３の中央部で弾性シーリング材を切断することにより、左右の吊り金具１３、１３が独立して回転可能なようにしてもよい。
【００４８】
二股構造吊り金具１４を用いることで、コーナー部１６と一般直線部１７との縁を切ることが可能となる。
【００４９】
コーナー部１６の板ガラス１と隣接する板ガラス１との間を二股構造吊り金具１４を用い、壁面部に端部ガスケット７を用いることにより、一般直線部１７については、両端部の拘束がないので面外力を受けた際振り子状の運動を起こす。一方、コーナー部１６は独立しているので、一般直線部１７の影響は受けない。コーナー部１６の板ガラス１だけでは複雑な変形モードは生じないので、板ガラス１が破損することはない。
【００５０】
実大での層間変形の実験を行ったところ、従来の構成では、層間変形角１／１５０での板ガラス下端発生応力は９６ｋｇ／ｃｍ２の許容応力が測定され、層間変形角１／１００での板ガラス下端発生応力は１８６ｋｇ／ｃｍ２であり、線入り板ガラスのエッジ許容応力１００ｋｇ／ｃｍ２を大きく上回る応力が測定されている。
【００５１】
一方、幅２５ｃｍの端部ガスケットを用いた実験では、層間変形角１／１５０で最大発生応力５ｋｇ／ｃｍ２であり、層間変形角１／１００においても最大発生応力１０ｋｇ／ｃｍ２であった。
【００５２】
面外変形の試験に関しては、幅１２００ｍｍ×高さ５００ｍｍの板ガラス４枚を施工し、中央部の吊り金具をロープを用いて面外方向に強制的に変形させた。
【００５３】
従来の板ガラス端部をシーリングした仕様では、２５０ｍｍ程度変形させた時点で板ガラスにクラックが発生した。一方、本発明のガスケットを用いたものでは、約４００ｍｍまで変形させても板ガラスのクラックなどは生じなかった。
【００５４】
コンピュータを用いた過渡応答解析では、本発明の効果は顕著であった。まず、固有振動数に関しては、従来技術が３．５４Ｈｚ、本発明による場合１．８１Ｈｚであり、周期が長くなっている。
【００５５】
また、本発明では、面外方向への振り子状運動による変位は、従来技術と比較して大きいが、板ガラスに発生する応力は小さいことが確認されている。
【００５６】
鉄筋コンクリート構造７階建てのビルに防煙壁が施工されている状態をモデル化し、米国のカリフォルニアで発生した”ＥＬ ＣＥＮＴＲＯ”の地震波を水平方向に入力した解析を行った。入力地震波は２５５ガルであるが、７階部の防煙壁が施工される屋上階床の応答加速度は７３１ガルとなっている。
【００５７】
この加速度を、従来仕様と本発明仕様とにそれぞれ入力して、過渡応答解析を実施した。最大変位は、従来仕様で１９ｃｍ、本発明の仕様で２１ｃｍであった。最大発生応力は、従来仕様で５８０ｋｇ／ｃｍ２、本発明の仕様で３５ｋｇ／ｃｍ２であった。このように本発明の効果は顕著である。
【００５８】
また、二股構造吊り金具により、平面形状が様々な場合においても耐震性を大幅に向上させることが可能となった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、固定式防煙壁の耐震性を大幅に向上させうる。特に、壁面と接する端部には端部ガスケットからなる弾性緩衝材を用いることにより、壁面の不陸を吸収するとともに、地震時の層間変位を吸収して板ガラスの破損を防止できる。
【００６０】
また、固定式防煙壁がコーナー部を有する場合においても、二股構造吊り金具を用いることにより、地震時の層間変位を吸収して板ガラスの破損を防止できる。
【００６１】
また、ガラス受け金具に敷きゴムと側端部保護ゴムと側部保護ゴムとを用いることにより、地震時に板ガラスとそれを吊り支持する吊り金具とのぶつかりによる板ガラスの破損をより大きく防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固定式防煙壁の第１実施例において側端部の正面図。
【図２】図１の固定式防煙壁の断面図であって、（ａ）はＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図。
【図３】本発明の固定式防煙壁の第１実施例において一部を切り欠いた中央部の正面図。
【図４】本発明の固定式防煙壁の第１実施例に用いられる主要部品の分解斜視図。
【図５】図７の固定式防煙壁の一部を切り欠いた要部正面図。
【図６】図５の固定式防煙壁においてＣ−Ｃ線に沿った断面図。
【図７】本発明の固定式防煙壁の第２実施例の斜視図。
【図８】図７の固定式防煙壁の平面図。
【図９】固定式防煙壁の第１従来例の一部を切り欠いた斜視図。
【図１０】図９の固定式防煙壁の化粧カバーを省略した要部断面図。
【図１１】図９の固定式防煙壁の要部断面図。
【図１２】図９の固定式防煙壁の主要部の斜視図。
【図１３】図９の固定式防煙壁の一部を切り欠いた中央部の正面図。
【図１４】固定式防煙壁の第２従来例の一部を切り欠いた側壁部の正面図。
【符号の説明】
１：板ガラス（パネル材）
２、１３、１５：吊り金具
３：端部吊り金具
４：フレーム
５：防煙ゴム
６：化粧カバー
７：端部ガスケット（弾性緩衝材）
８：壁
９：吊りボルト
１０：野縁
１１、７４：シーリング材
１２：端部Ｌ字型金物
１４：二股構造吊り金具
１６：コーナー部
１７：一般直線部
１８：天井面
２１：ガラス受け金具（受け金具）
２２：敷きゴム
２３：側端部保護ゴム
２４：側部保護ゴム
２５：吊り元
２６：中間ガスケット
２７：棒状連結部
２８：袋ナット状部材
２９：雄ネジ部
４１：フレーム繋ぎ材
４２：繋ぎ用ビス
６１：化粧カバー繋ぎ材
６２：繋ぎ用ビス
７１：ソリッド部
７２：中空部
７３：発泡部
７５：断面略コ字形状部
７６、２６２：スリット
７７、２５１：貫通孔形成部
９１：固定ナット
９２：ハンガー
９３：蝶ネジ
Ｄ：端部ガスケットの幅寸法
Claims (4)
- 複数枚のパネル材が天井面の下方に連続して突出するようにして取り付けられて防煙壁が形成されてなる固定式防煙壁において、固定式防煙壁がその平面形状において、略Ｌ字型、略Ｔ字型、又は略十字型のコーナー部を形成し、防煙壁面の側端部に配されたパネル材は、建築物の壁面に固定せずに前記パネル材と建築物の壁面との間隙に弾性緩衝材を介在させて前記パネル材と建築物の壁面とを当接状態となし、パネル材はパネル材の上端部に設けられたフレームにより支持されていて、かつ、側端部に配されたパネル材はパネル材の側端面部と壁面との間の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｌ字型の端部吊り金具によりパネル材の下端部が支持され、中央部に配されたパネル材は隣り合うパネル材の目地部に位置しフレームに固定されている略Ｔ字型の中央部吊り金具によりパネル材の下端部が支持されてなり、前記コーナー部をなす板ガラス製パネル材とこれに隣接する板ガラス製パネル材との間には、中央部吊り金具のかわりに、左右一対の片側吊り支持方式吊り金具からなる二股構造吊り金具が設けられ、片側吊り支持方式吊り金具はそれぞれ面外方向への回転が可能であることを特徴とする固定式防煙壁。
- 弾性緩衝材は、中空部及び／又は発泡部を有するゴム成形体である請求項１の固定式防煙壁。
- 端部吊り金具及び中央部吊り金具は、それぞれ吊り元と棒状連結部と受け金具よりなっていて、受け金具はパネル材を支持するための溝部を有しており、溝部がパネル材と接する部分には敷きゴムが設けられ、棒状連結部は袋ナット状部材を有しており、袋ナット状部材がパネル材と接する部分には側部保護ゴムが設けられてなる請求項２の固定式防煙壁。
- 溝部がパネル材と接する部分には敷きゴムと側端部保護ゴムとが設けられてなる請求項３の固定式防煙壁。
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