JP3905002B2 - ガラス壁構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、溝型ガラスを組付けて大きな壁を形成し、この大きな壁の一方の壁面を室外に臨ませることにより、一方の壁面で風圧(風荷重)を受けるガラス壁構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
建物のガラス壁を溝型ガラスで形成する方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特公昭51−20810号公報(第1頁、第3図)
【0004】
以上の特許文献1を図面を参照の上、詳しく説明する。
ここで、溝型ガラスはウエブの両端からフランジを延ばすことにより、断面略コ字形に形成したガラスである。この溝型ガラスは「プロフィリット」とも言われ、ウエブは「面」、フランジは「そで」とも言われるが、ここでは溝型ガラス、ウエブ、フランジの用語を採用する。
【0005】
図9は従来のガラス壁構造を示す断面図であり、上記公報の第3図を再載したものであるが、符号は振り直した。
ガラス壁構造100を組付ける際には、先ず一対の溝型ガラス101,101を互にウエブ102,102を向い合せた状態でそれぞれのフランジ103・・・の端部をガスケット104の溝104a,104aに嵌め込むことによりガラス筒体105を形成する。
【0006】
次に、得られたガラス筒体105・・・を図示のように密接状態で並べることで大きなガラス壁を組付け、この大きなガラス壁を建物の溝で支える。
この大きなガラス壁を、例えば建物の外壁として使用する際には、外側の溝型ガラス101・・・が室外に位置し、外側の溝型ガラス101・・・のウエブ102・・・で風荷重(風圧)を受ける。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、溝型ガラス101はウエブ102の幅に対してフランジ103の幅が狭い。このため、溝型ガラス101のウエブ102に矢印aの如く風荷重が作用した際に、従来の溝型ガラス101では風荷重に対する強度を十分に確保することは難しい。
【0008】
よって、風荷重に対する強度を確保するために、例えば溝型ガラス101の長さを比較的短くして使用するという制約や、風荷重が比較的小さい箇所で使用するという制約を受けていた。
このため、風荷重に対する強度を十分に確保することで、溝型ガラスの長さや、溝型ガラスの使用箇所に制約を受けずに、ガラス長さやガラス使用箇所を比較的自由に決めることができる溝型ガラスの実用化が望まれていた。
【0009】
そこで、本発明の目的は、風荷重に対する強度を十分に確保することにより、溝型ガラスの長さや、溝型ガラスの使用箇所を比較的自由に決めることができるガラス壁構造を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の請求項1は、ウエブと一対のフランジからなる溝型ガラスの一方のフランジ端部のウエブ寄り位置に小片の支持ブロックを付設し、このような溝型ガラスを複数本、前記一方のフランジが室外に臨む様に並べ、これらの溝型ガラスの端部にサッシを嵌め込み、このサッシと一方のフランジ端部との間に支持ブロックを介在させたことを特徴とする。
【0011】
溝型ガラスはウエブの幅に対してフランジの幅を狭く形成したガラスであり、この溝型ガラスをフランジの一方で風圧を受けるように配置することにした。これにより、風圧に対する溝型ガラスの断面係数を大きくすることができ、風圧に対する溝型ガラスの強度を高めることができる。
【0012】
ここで、溝型ガラスはフランジの先端が自由端であり、フランジの基端がウエブに連結した支持端である。よって、フランジの基端を支えることにより、溝型ガラスの変形を抑えて溝型ガラスの強度を高めることができる。
さらに、ガラス壁構造を、サッシとフランジ基部との間に支持ブロックを介在させ、この支持ブロックで溝型ガラスを支える簡単な構成としたので、ガラス壁構造の部品点数を減らすことができる。
【0013】
請求項2において、支持ブロックはゴム材で構成したものであることを特徴とする。
【0014】
支持ブロックをゴム材で構成することで、支持ブロックに柔軟性を持たせることができる。よって施工の際には、支持ブロックを圧縮変形させて、サッシとフランジとの間に挟み込ませることができるので、支持ブロックをサッシやフランジに接着剤で接着する必要はない。
【0015】
請求項3において、支持ブロックは樹脂材で構成したものであることを特徴とする。
【0016】
支持ブロックを樹脂材で構成することで、支持ブロックの硬度を高めることができる。この硬度の高い支持ブロックでフランジを支えることで、溝型ガラスの変形を支持ブロックで抑えて、溝型ガラスの耐風圧性能を高めることができる。
【0017】
請求項4において、支持ブロックは、縦寸法が10〜20mm、横寸法が5〜10mm、高さ寸法が5〜15mmの直方体であり、溝型ガラスの端縁から5〜10mm離れた位置に配置したものであることを特徴とする。
【0018】
支持ブロックの縦寸法を10〜20mmに設定した理由は、以下の通りである。
縦寸法が10mm未満になると、支持ブロックの縦寸法が小さくなり過ぎて支持ブロックの強度を確保することが難しい。そこで、縦寸法を10mm以上に設定して支持ブロックの強度を確保することとした。
【0019】
一方、支持ブロックはサッシで支える必要があるので、サッシは支持ブロックの高さ寸法に合わせる必要がある。このため、縦寸法が20mmを超えるとサッシが大きくなりすぎて好ましくない。そこで、縦寸法を20mm以下に設定してサッシを好適な大きさにした。
【0020】
支持ブロックの横寸法を5〜10mmに設定した理由は、以下の通りである。横寸法が5mm未満になると、支持ブロックの横寸法が小さくなり過ぎて支持ブロックの強度を確保することが難しい。そこで、横寸法を5mm以上に設定して支持ブロックの強度を確保することとした。
【0021】
一方、横寸法が10mmを超えると、支持ブロックがフランジの自由端に近い部位を支えることになる。よって、溝型ガラスが変形しやすくなり耐風圧性能を確保することが難しい。そこで、横寸法を10mm以下に設定して溝型ガラスの耐風圧性能を確保することとした。
【0022】
支持ブロックの高さ寸法を5〜15mmに設定した理由は、以下の通りである。
高さ寸法が5mm未満になると、支持ブロックの高さ寸法が小さくなり過ぎて溝型ガラスを好適に支えることが難しい。そこで、高さ寸法を5mm以上に設定して溝型ガラスを好適に支えることとした。
【0023】
一方、高さ寸法が15mmを超えると、支持ブロックの高さが大きくなり過ぎて、上部サッシの側壁と外側フランジとの間隔が大きくなる虞がある。そこで、高さ寸法を15mm以下に設定して上部サッシの側壁と外側フランジとの間隔を好適に保つこととした。
【0024】
支持ブロックを溝型ガラスの端縁から5〜10mm離れた位置に配置した理由は、以下の通りである。
支持ブロックが溝型ガラスの端縁から5mm未満しか離れないと、溝型ガラスの端縁に大きな応力が発生し、耐風圧性能を確保することが難しい。また、支持ブロックが溝型ガラスの端縁に近すぎて支持ブロックが溝型ガラスから外れる虞がある。
そこで、支持ブロックの位置を溝型ガラスの端縁から5mm以上離し、溝型ガラスの耐風圧性能を確保すると同時に、支持ブロックが溝型ガラスから外れることを防止することとした。
【0025】
一方、支持ブロックが溝型ガラスの端縁から10mmを超えて離れると、サッシが大きくなりすぎて好ましくない。そこで、支持ブロックの位置を溝型ガラスの端縁から10mm以内に設定してサッシを好適な大きさ保つようにした。
請求項5は、ウエブと一対のフランジからなる溝型ガラスにおいて、この溝型ガラスの他方のフランジ端部のウエブ寄り位置にも小片の支持ブロックを付設させたことを特徴とする。
フランジの基端を支えることにより、溝型ガラスの変形を抑えて溝型ガラスの強度を高めることができる。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)の分解斜視図である。
ガラス壁構造10は、矩形状のガラス筒体11・・・を複数本並べ、これらのガラス筒体11・・・の下端11a・・・をそれぞれサッシ(下部サッシ)12に嵌め込み、下部サッシ12とガラス筒体11との間に支持ブロック13・・・を介在させ、これらのガラス筒体11・・・の上端11b・・・をそれぞれサッシ(上部サッシ)14に嵌め込み、上部サッシ14とガラス筒体11との間に支持ブロック13・・・を介在させたものである。
【0027】
ガラス筒体11は、一対の溝型ガラス15,15を組み合わせて筒状に形成した部材である。
溝型ガラス15は、ウエブ16の一端から一方のフランジ(外側フランジ)17を延ばすとともに、ウエブ16の他端から他方のフランジ(内側フランジ)18を延ばしてなる略コ字型のガラスである。
ガラス壁構造10は、外側フランジ17・・・を室外22側に向けるとともに、内側フランジ18・・・を室内23側に向けた状態に配置することで外壁として使用する壁構造体である。
【0028】
溝型ガラス15でガラス筒体11を形成する際には、一対の溝型ガラス15,15の一方と他方をのそれぞれの溝型ガラス15を構成する外側フランジ17及び内側フランジ18のそれぞれの先端17a,18aに、他方の溝型ガラス15を構成する外側フランジ17及び内側フランジ18のそれぞれの先端17a,18aを互いに対向させる。
この状態で、対向させた外側の先端17a,17a同士をシーリング材19で接合するとともに、対向させた内側の先端18a,18a同士をシーリング材19で接合することによりガラス筒体11を形成する。
【0029】
このガラス筒体11・・・をウエブ16・・・が対向するように所定間隔をおいて複数本並べ、隣接するウエブ16とウエブ16との間に、外側フランジ17より所定寸法内側にバックアップ材20を配置し、バックアップ材20の表面にシーリング材21を外側フランジ17と略面一になるように塗布するとともに、内側フランジ18より所定寸法内側にバックアップ材20を配置し、バックアップ材20の表面にシーリング材21を外側フランジ17と略面一になるように塗布することにより、隣接するガラス筒体11,11をシーリング材21で接合する。
【0030】
この状態で、複数本のガラス筒体11・・・を、各溝型ガラス15・・・を構成する外側フランジ17・・・が室外22に臨み、内側フランジ18が室内23に臨む様に並べる。
【0031】
ガラス筒体11の下端11aに嵌め込む下部サッシ12は、底部25の両端から室外22側の側壁26及び室内23側の側壁27をそれぞれ上方に延ばすことで略コ字形に形成し、室外側凹部28と室内側凹部29とに一定間隔をおいてセッティングブロック30・・・を配置し、それぞれのセッティングブロック30・・・に溝型ガラス15の室外側コーナ部(コーナ部)15a及び室内側コーナ部(コーナ部)15bを載せる。
【0032】
室外側凹部28は、室外22側の側壁26と底部25とが交差する部位であり、室内側凹部29は、室内側の側壁27と底部25とが交差する部位である。
また、室外側コーナ部15aは、ウエブ16と外側フランジ17とが交差する部位であり、室内側コーナ部15bは、ウエブ16と内側フランジ18とが交差する部位である。
セッティングブロック30は、例えばゴム材や樹脂材で略直方体に形成することで、溝型ガラス15下部の室外側コーナ部15a及び室内側コーナ部15bを載せる部材である。
【0033】
溝型ガラス15の下端部において、外側フランジ17と下部サッシ12の室外22側の側壁26との間に支持ブロック13を介在させるとともに、内側フランジ18と下部サッシ12の室内23側の側壁27との間に支持ブロック13(図3参照)を介在させる。
【0034】
この支持ブロック13は、一例として硬度50以上のゴム材で構成したものや、樹脂材で構成したものが該当するがこれに限定するものではない。なお、第1実施形態ではゴム製の支持ブロック13を例に説明し、第2実施形態で樹脂製の支持ブロック43(図7参照)を例に説明する。
【0035】
なお、硬度50以上のゴム材としてはヤング率E=5MPaのものが該当するが、これに限定するものではない。
ヤング率E=5MPaのゴム材を使用する理由は、ヤング率Eが5MPaより小さいと、支持ブロック13が柔らかすぎて、溝型ガラス15を支えることが難しくなるからである。
【0036】
下部サッシ12とガラス筒体11との間の隙間にシーリング材34を充填することで、それぞれの隙間から下部サッシ12内に水が侵入することを防止できる。
【0037】
ガラス筒体11の上端11bに嵌め込む上部サッシ14は、天井部31の両端から室外22側の側壁32及び室内23側の側壁33をそれぞれ下方に延ばすことで略コ字形に形成したものである。
【0038】
溝型ガラス15の上端部において、外側フランジ17と上部サッシ14の室外22側の側壁32との間に支持ブロック13を介在させるとともに、内側フランジ18と上部サッシ14の室内23側の側壁33との間に支持ブロック13(図3参照)を介在させる。
上部サッシ14とガラス筒体11との間の隙間にシーリング材34を充填することで、それぞれの隙間から下部サッシ12内や上部サッシ14内に水が侵入することを防ぐことができる。
【0039】
上述したように、溝型ガラス15はウエブ16の幅に対してフランジ17,18の幅を狭く形成したガラスであり、この溝型ガラス15を外側フランジ17で風圧を受けるように配置することにした。
これにより、風圧に対する溝型ガラス15の断面係数を大きくすることができ、風圧に対する溝型ガラスの強度を高めることができる。
【0040】
ここで、溝型ガラス15はフランジ17,18の先端17a,18aが自由端であり、フランジ17,18の基端がウエブ16に連結した支持端である。よって、フランジ17,18の基端を支えるより、溝型ガラス15の変形を抑えて溝型ガラス15の強度を高めることができる。
【0041】
さらに、ガラス壁構造10を、サッシ12,14とフランジ17,18の基部との間に支持ブロック13・・・を介在させ、支持ブロック13・・・で溝型ガラス15を支える簡単な構成としたので、ガラス壁構造10の部品点数を減らすことができる。
【0042】
図2は本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)を室外側から見た正面図であり、溝型ガラス15,15(図1も参照)を組合せたガラス筒体11を複数本並べ、複数本のガラス筒体11・・・の各下端11a・・・に下部サッシ12を嵌め込み、複数本のガラス筒体11・・・の各上端11b・・・に上部サッシ14を嵌め込み、複数本のガラス筒体11・・・を、各溝型ガラス15・・・を構成する外側フランジ17が室外22に臨むように様に並べたガラス壁構造10を示す。
【0043】
図3は図2の3−3線断面図であり、ガラス筒体11の下端11aに下部サッシ12を嵌め込み、下部サッシ12の室外側凹部28及び室内側凹部29にそれぞれセッティングブロック30,30を配置し、各セッティングブロック30,30にガラス筒体11の下端11aを載せ、室外22側の側壁26と外側フランジ17との間に支持ブロック13を介在させた後、シーリング材34を充填し、室内23側の側壁27と内側フランジ18との間に支持ブロック13を介在させた後、シーリング材34を充填した状態を示す。
【0044】
加えて、この図は、ガラス筒体11の上端11bに上部サッシ14を嵌め込み、室外22側の側壁32と外側フランジ17との間に支持ブロック13を介在させた後、シーリング材34を充填し、室内23側の側壁33と内側フランジ18との間に支持ブロック13を介在させた後、シーリング材34を充填した状態を示す。
【0045】
ガラス筒体11の下端11aを支持ブロック13,13で支えるとともに、ガラス筒体11の上端11bを支持ブロック13,13で支えることができる。
ガラス筒体11を支える支持ブロック13をゴム材で構成することで、支持ブロック13に弾性を持たせることができる。
よって、支持ブロック13を圧縮変形させて、下部サッシ12の室外22側の側壁26と外側フランジ17との間に支持ブロック13を介在させるとともに、室内23側の側壁27と内側フランジ18との間に支持ブロック13を介在させることができる。
【0046】
同様に、支持ブロック13を圧縮変形させて、上部サッシ14の室外22側の側壁32と外側フランジ17との間に支持ブロック13を介在させるとともに、室内23側の側壁33と内側フランジ18との間に支持ブロック13を介在させることができる。
【0047】
これにより、支持ブロック13を室外22側の側壁26又は外側フランジ17に接着剤で接着する必要がなく、かつ支持ブロック13を室内23側の側壁27又は内側フランジ18に接着剤で接着する必要がない。
加えて、支持ブロック13を室外22側の側壁32又は外側フランジ17に接着剤で接着する必要がなく、かつ支持ブロック13を室内23側の側壁33又は内側フランジ18に接着剤で接着する必要がない。
従って、支持ブロック13を接着する接着剤を不要にでき、さらに支持ブロック13を接着する手間を省くことができる。
【0048】
図4は図3の4−4線断面図であり、ガラス筒体11・・・をウエブ16・・・が対向するように所定間隔をおいて複数本並べ、隣接するウエブ16とウエブ16との間に外側フランジ17,17より所定寸法内側にバックアップ材20を配置し、バックアップ材20の表面にシーリング材21を外側フランジ17,17と略面一になるように塗布し、隣接するウエブ16とウエブ16との間に内側フランジ18,18より所定寸法内側にバックアップ材20を配置し、バックアップ材20の表面にシーリング材21を内側フランジ18,18と略面一になるように塗布することで、隣接するガラス筒体11をシーリング材21で接合した状態を示す。
【0049】
また、この図は、下部サッシ12の室外側凹部28及び室内側凹部29に一定間隔をおいてセッティングブロック30・・・を配置し、それぞれのセッティングブロック30・・・に溝型ガラス15・・・の室外側コーナ部15a・・・及び室内側コーナ部15b・・・を載せ、溝型ガラス15・・・の外側フランジ17・・・と室外22側の側壁26との間で、かつ溝型ガラス15・・・の室外側コーナ部15a・・・に隣接させた部位に支持ブロック13・・・を介在させ、溝型ガラス15・・・の内側フランジ18・・・と室内23側の側壁27との間で、かつ溝型ガラス15・・・の室内側コーナ部15b・・・に隣接させた部位に支持ブロック13・・・を介在させた状態を示す。
なお、本実施形態では、下部サッシ12の室外側凹部28及び室内側凹部29にそれぞれ一対のセッティングブロック30,30を配置し、それぞれのセッティングブロック30,30に溝型ガラス15の室外側コーナ部15a及び室内側コーナ部15bを載せた例について説明したが、セッティングブロックを室外側凹部28から室内側凹部29まで延びた一個の矩形状ものとし、このセッティングブロックの両端に溝型ガラス15の室外側コーナ部15a及び室内側コーナ部15bを載せるように構成しても同様の効果を得ることができる。
【0050】
図5は本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)の要部を示す斜視図である。
支持ブロック13は、溝型ガラス15の外側フランジ17のウエブ16寄り位置(すなわち、室外側コーナ部15aに隣接させた位置)に付設した部材で、縦寸法Aが10〜20mm、横寸法Bが5〜10mm、高さ寸法Hが5〜15mmの直方体であり、前記溝型ガラス15の上端縁(端縁)15cからS(5〜10mm)離れた位置に配置したものである。
なお、溝型ガラス15は、一例としてウエブ幅Wが略260mm、フランジ長さLが略60mmである。
【0051】
支持ブロック13の縦寸法Aを10〜20mmに設定した理由は、縦寸法Aが10mm未満になると、支持ブロック13の縦寸法Aが小さくなり過ぎて支持ブロック13の強度を確保することが難しい。
そこで、縦寸法Aを10mm以上に設定して支持ブロック13の強度を確保することとした。
【0052】
一方、支持ブロック13の表面13aを上部サッシ14の側壁32(図3参照)で支える必要があり、縦寸法Aが20mmを超えると上部サッシ12の側壁32が大きくなりすぎて好ましくない。
そこで、縦寸法Aを20mm以下に設定して上部サッシ12の側壁32を好適な大きさにした。
【0053】
また、支持ブロック13の横寸法Bを5〜10mmに設定した理由は、横寸法Bが5mm未満になると、支持ブロック13の横寸法Bが小さくなり過ぎて支持ブロック13の強度を確保することが難しい。
そこで、横寸法Bを5mm以上に設定して支持ブロック13の強度を確保することとした。
【0054】
一方、横寸法Bが10mmを超えると、支持ブロック13が外側フランジ17の先端(自由端)17aに近い部位を支えることになる。よって、外側フランジ17が変形しやすくなり溝型ガラス15の耐風圧性能を確保することが難しい。
そこで、横寸法Bを10mm以下に設定して溝型ガラス15の耐風圧性能を確保することとした。
【0055】
支持ブロック13の高さ寸法Hを5〜15mmに設定した理由は、高さ寸法Hが5mm未満になると、支持ブロック13の高さ寸法Hが小さくなり過ぎて溝型ガラス15を好適に支えることが難しい。
そこで、高さ寸法Hを5mm以上に設定して溝型ガラス15を好適に支えることとした。
【0056】
一方、高さ寸法が15mmを超えると、支持ブロック13の高さが大きくなり過ぎて、上部サッシ14の側壁32(図3参照)と外側フランジ17との間隔を好適に保つことが難しい。そこで、高さ寸法を15mm以下に設定して上部サッシ14の側壁32(図3参照)と外側フランジ17との間隔を好適に保つこととした。
【0057】
支持ブロック13を溝型ガラス15の上端縁15cからS(5〜10mm)離れた位置に配置した理由は、支持ブロック13が溝型ガラス15の上端縁15cから5mm未満しか離れないと、溝型ガラス15の上端縁15cに大きな応力が発生し、耐風圧性能を確保することが難しい。また、支持ブロック13が溝型ガラス15の上端縁15cに近すぎて支持ブロック13が溝型ガラス15から外れる虞がある。
そこで、支持ブロック13の位置を溝型ガラス15の上端縁15cから5mm以上離し、溝型ガラス15の耐風圧性能を確保すると同時に、支持ブロック13が溝型ガラス15から外れることを防止することとした。
【0058】
一方、支持ブロック13が溝型ガラス15の上端縁15cから10mmを超えて離れると、支持ブロック13を支える上部サッシ14の側壁32が大きくなりすぎて好ましくない。
そこで、支持ブロック13の位置を溝型ガラス15の上端縁15cからS(5〜10mm)に設定して上部サッシ14の側壁32を好適な大きさにした。
【0059】
なお、図5においては、代表例として溝型ガラス15上端の外側フランジ17に付設した支持ブロック13について説明するが、溝型ガラス15上端の内側フランジ18、溝型ガラス15下端の外側フランジ17及び溝型ガラス15下端の内側フランジ18に付設した支持ブロック13についても同様である。
【0060】
次に、ガラス壁構造の作用を図6に基づいて説明する。
図6(a),(b)は本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)の作用を説明する図である。
(a)において、溝型ガラス15の室外側コーナ部15aに隣接させた部位に支持ブロック13を配置するとともに、溝型ガラス15の外側フランジ17と上部サッシ14の側壁(室外側の側壁)32との間に支持ブロック13を介在させ、溝型ガラス15の室内側コーナ部15bに隣接させた部位に支持ブロック13を配置するとともに、溝型ガラス15の内側フランジ18と上部サッシ14の側壁(室内側の側壁)33との間に支持ブロック13を介在させる。
これにより、溝型ガラス15のコーナー部15a,15bを支持ブロック13,13で支えることができる。
【0061】
ガラス壁構造10によれば、ガラス壁構造10の壁厚さを、比較的幅の大きいなウエブ16で決めることができるので、ガラス壁構造10の壁厚さを比較的大きく確保することができる。
【0062】
(b)において、外側フランジ17に風圧(風荷重)が矢印の如く作用する。
ガラス壁構造10の壁厚さをウエブ16で比較的大きく確保することができる。すなわち、風圧に対して外側フランジ17で風圧を受けるように溝型ガラス15を配置することにより、風圧に対する溝型ガラス15の断面係数を高め、溝型ガラス15の強度を高めることができる。
【0063】
また、外側フランジ17に矢印の如く風圧を受けると、外側フランジ17の先端17aが上部サッシ14の側壁32から離れる方向に移動して、ウエブ16が湾曲状に弾性変形する。この際、溝型ガラス15の表面のコーナ部15a近傍の部位36に最大応力がかかる。
【0064】
ここで、支持ブロック13をゴム材で構成することで、支持ブロック13に柔軟性を持たせている。このため、外側フランジ17に矢印の如く風圧を受けると、支持ブロック13が比較的大きく弾性変形して、溝型ガラス15は、図示のように比較的大きく変形する。溝型ガラス15が比較的大きく弾性変形すると、溝型ガラス15の表面のコーナ部15a近傍の部位36にかかる最大応力が比較的大きくなる。
溝型ガラス15を破損させないためには、風圧で発生する最大応力を許容応力内に抑える必要がある。
【0065】
次に、ガラス壁構造の第2実施形態を図7に基づいて説明する。
図7(a),(b)は本発明に係るガラス壁構造(第2実施形態)を説明する図である。
第2実施形態のガラス壁構造40は、支持ブロック43を樹脂材で構成した点で、第1実施形態のガラス壁構造10と異なるだけで、その他の構成は第1実施形態と同様である。
【0066】
第2実施形態の支持ブロック43を構成する樹脂材としては、一例として66ナイロンが該当するがこれに限定するものではない。
支持ブロック43を樹脂材で構成することで、支持ブロック13と比較して支持ブロック43の硬度を高め、弾性変形し難くすることができる。
なお、66ナイロンのヤング率はE=3000MPa程度である。
【0067】
支持ブロック43を弾性変形し難くすることで、ガラス壁構造10の施工の際に、支持ブロック43を圧縮変形させて、下部サッシ12の側壁26,27とフランジ17,18との間や、上部サッシ14の側壁32,33とフランジ17,18との間に挟み込ませることは難しい。
よって施工の際には、支持ブロック43を下部サッシ12の側壁26,27又はフランジ17,18や、上部サッシ14の側壁26,27又はフランジ17,18に接着剤で接着する必要がある。
【0068】
しかしながら、硬度の高い支持ブロック43で溝型ガラス15を支えることにより、溝型ガラス15の変形を支持ブロック43で抑制することができる。よって、溝型ガラス15の耐風圧性能を高めることができる。
なお、ヤング率E=3000MPa程度の66ナイロンを使用する理由は、ヤング率が大き過ぎると、支持ブロック43が硬すぎて、支持ブロック43近傍に応力集中が生じ、溝型ガラス15を破損する虞があるからである。
以下、図7(a),(b)に基づいてガラス壁構造40の耐風圧性能について説明する。
【0069】
(a)において、溝型ガラス15の室外側コーナ部15aに隣接させた部位に支持ブロック43を配置するとともに、溝型ガラス15の外側フランジ17と上部サッシ14の側壁(室外側の側壁)32との間に支持ブロック43を介在させ、溝型ガラス15の室内側コーナ部15bに隣接させた部位に支持ブロック43を配置するとともに、溝型ガラス15の内側フランジ18と上部サッシ14の側壁(室外側の側壁)33との間に支持ブロック43を介在させる。
これにより、溝型ガラス15のコーナー部15a,15bを支持ブロック43,43で支えることができる。
【0070】
ガラス壁構造40によれば、第1実施形態と同様に、ガラス壁構造40の壁厚さを、比較的幅の大きいなウエブ16で決めることができるので、ガラス壁構造10の壁厚さを比較的大きく確保することができる。
風圧に対して外側フランジ17で風圧を受けるように溝型ガラス15を配置することにより、風圧に対する溝型ガラス15の断面係数を高め、溝型ガラス15の強度を高めることができる。
【0071】
(b)において、外側フランジ16に矢印の如く風圧を受けることにより、外側フランジ17の先端17aが上部サッシ14の側壁32から離れる方向に移動して、ウエブ16が湾曲状に弾性変形する。
ここで、支持ブロック43を樹脂材で構成したので、第1実施形態と比較して支持ブロック43を弾性変形し難くできる。これにより、溝型ガラス15の変形を図示の如く小さく抑えることができるので、溝型ガラス15の表面のコーナ部15a近傍の部位36にかかる最大応力を比較的小さく抑えることができる。
よって、第2実施形態によれば、第1実施形態と比較して溝型ガラス15の耐風圧性能、すなわち許容風圧力を高めることができる。
以下、第1、第2実施形態のガラス壁構造のそれぞれの許容風圧力を図8のグラフに基づいて説明する。
【0072】
以下、第1、第2実施形態の許容風圧力を図8のグラフに基づいて詳細に説明する。
図8は本発明に係るガラス壁構造の長さと許容風圧力との関係を示すグラフであり、横軸に溝型ガラスの長さ(m)、縦軸に許容風圧力(N/m2)を示し、グラフG1(破線で示す)は第1実施形態のガラス壁構造、グラフG2(実線で示す)は第2実施形態のガラス壁構造を示す。
すなわち、グラフG1は支持ブロック13にヤング率E=5MPaのゴム材(硬度50)を使用し、グラフG2は支持ブロック43にヤング率E=3000MPa程度の樹脂材(66ナイロン)を使用したものである。
【0073】
溝型ガラス15の長さが3.0mのとき、グラフG1の許容風圧力は4330N/m2であり、グラフG2の許容風圧力は8380N/m2である。
よって、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、{(8380−4330)/4330}×100=94%高めることができる。
【0074】
以下同様に、溝型ガラス15の長さが3.5mのとき、グラフG1の許容風圧力は3710N/m2であり、グラフG2の許容風圧力は7180N/m2である。
よって、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、{(7180−3710)/3710}×100=94%高めることができる。
【0075】
溝型ガラス15の長さが4.0mのとき、グラフG1の許容風圧力は3250N/m2であり、グラフG2の許容風圧力は6280N/m2である。
よって、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、{(6280−3250)/3250}×100=93%高めることができる。
【0076】
溝型ガラス15の長さが4.5mのとき、グラフG1の許容風圧力は2880N/m2であり、グラフG2の許容風圧力は5590N/m2である。
よって、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、{(5590−2880)/2880}×100=94%高めることができる。
【0077】
溝型ガラス15の長さが5.0mのとき、グラフG1の許容風圧力は2600N/m2であり、グラフG2の許容風圧力は5030N/m2である。
よって、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、{(5030−2600)/2600}×100=93%高めることができる。
【0078】
溝型ガラス15の長さが5.5mのとき、グラフG1の許容風圧力は2360N/m2であり、グラフG2の許容風圧力は4570N/m2である。
よって、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、{(4570−2360)/2360}×100=94%高めることができる。
【0079】
溝型ガラス15の長さが6.0mのとき、グラフG1の許容風圧力は2160N/m2であり、グラフG2の許容風圧力は4190N/m2である。
よって、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、{(4190−2160)/2160}×100=94%高めることができる。
【0080】
溝型ガラス15の長さが3.0〜6.0mの範囲において、66ナイロン製の支持ブロック43を使用すると、ゴム製の支持ブロック13を使用した場合と比較して許容風圧力を、93〜94%高めることができることが判る。
許容風圧力に応じて支持ブロック13,43を選択することができるので、例えば許容風圧力が比較的低くい場合にはゴム製の支持ブロック13を使用して施工の簡略化を図ることができる。
一方、許容風圧力が比較的高い場合には樹脂製の支持ブロック43を使用して、十分な耐久性を確保することが可能になる。
【0081】
なお、前記実施例では、支持ブロック13,43を直方体とした例について説明したが、支持ブロックの形状はこれに限らないで、例えば円柱や五角柱にすることも可能である。
【0082】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1は、溝型ガラスをフランジの一方で風圧を受けるように配置することにした。これにより、風圧に対する溝型ガラスの断面係数を大きくすることができ、風圧に対する溝型ガラスの強度を高めることができる。
このため、溝型ガラスを従来より長くした状態で使用することができ、加えて溝型ガラスを従来より風圧の高い箇所で使用することもできる。
【0083】
ここで、溝型ガラスはフランジの先端が自由端であり、フランジの基端がウエブに連結した支持端である。よって、フランジの基端を支えるより、溝型ガラスの変形を抑えて溝型ガラスの強度を高めることができる。
さらに、ガラス壁構造を、サッシとフランジ基部との間に支持ブロックを介在させ、この支持ブロックで溝型ガラスを支える簡単な構成としたので、ガラス壁構造の部品点数を減らして施工の簡素化を図ることができる。
【0084】
請求項2は、支持ブロックをゴム材で構成することで、支持ブロックに柔軟性を持たせることができる。よって施工の際には、支持ブロックを圧縮変形させて、サッシとフランジとの間に挟み込ませることができるので、支持ブロックをサッシやフランジに接着剤で接着する必要はない。
従って、支持ブロックを接着する接着剤を不要にでき、さらに支持ブロックを接着する手間を省くことができる。
【0085】
請求項3は、支持ブロックを樹脂材で構成することで、支持ブロックの硬度を高めることができる。この硬度の高い支持ブロックでフランジを支えることで、溝型ガラスの変形を支持ブロックで抑えることができ、溝型ガラスの耐風圧性能を高めることができる。
【0086】
請求項4は、支持ブロックの縦寸法を10〜20mm、横寸法を5〜10mm、高さ寸法を5〜15mmの直方体とし、この直方体を溝型ガラスの端縁から5〜10mm離れた位置に配置した。
支持ブロックの縦寸法を10〜20mmに設定することで、支持ブロックの強度を確保することができ、サッシを好適な大きさに保つことができるようにした。
また、支持ブロックの横寸法を5〜10mmに設定することで、支持ブロックの強度を確保することができ、溝型ガラスの耐風圧性能を確保することができるようにした。
【0087】
さらに、支持ブロックの高さ寸法を5〜15mmに設定することで、溝型ガラスを好適に支えることができ、上部サッシの側壁と外側フランジとの間隔が広くなり過ぎることを防止できるようにした。
また、支持ブロックを溝型ガラスの端縁から5〜10mm離れた位置に配置することで溝型ガラスの耐風圧性能を確保すると同時に、支持ブロックが溝型ガラスから外れることを防止でき、サッシを好適な大きさ保つことができるようにした。
請求項5は、ウエブと一対のフランジからなる溝型ガラスにおいて、この溝型ガラスの他方のフランジ端部のウエブ寄り位置にも小片の支持ブロックを付設させた。
フランジの基端を支えることにより、溝型ガラスの変形を抑えて溝型ガラスの強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)の分解斜視図
【図2】本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)を室外側から見た正面図
【図3】図2の3−3線断面図
【図4】図3の4−4線断面図
【図5】本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)の要部を示す斜視図
【図6】本発明に係るガラス壁構造(第1実施形態)の作用を説明する図
【図7】本発明に係るガラス壁構造(第2実施形態)を説明する図
【図8】本発明に係るガラス壁構造の長さと許容風圧力との関係を示すグラフ
【図9】従来のガラス壁構造を示す断面図
【符号の説明】
10,40…ガラス壁構造、12…下部サッシ(サッシ)、13,43…支持ブロック、14…上部サッシ(サッシ)、15…溝型ガラス、15a…室外側コーナ部、16…ウエブ、17…外側フランジ(一方のフランジ)、18…内側フランジ(他方のフランジ)、22…室外、23…室内、A…縦寸法、B…横寸法、H…高さ寸法、S…溝型ガラスの端縁から支持ブロックの取付位置までの距離。
Claims (5)
- ウエブと一対のフランジからなる溝型ガラスの一方のフランジ端部のウエブ寄り位置に小片の支持ブロックを付設し、このような溝型ガラスを複数本、前記一方のフランジが室外に臨む様に並べ、これらの溝型ガラスの端部にサッシを嵌め込み、このサッシと一方のフランジ端部との間に支持ブロックを介在させたことを特徴とするガラス壁構造。
- 前記支持ブロックはゴム材で構成したものであることを特徴とする請求項1記載のガラス壁構造。
- 前記支持ブロックは樹脂材で構成したものであることを特徴とする請求項1記載のガラス壁構造。
- 前記支持ブロックは、縦寸法が10〜20mm、横寸法が5〜10mm、高さ寸法が5〜15mmの直方体であり、前記溝型ガラスの端縁から5〜10mm離れた位置に配置したものであることを特徴とする請求項1記載のガラス壁構造。
- 前記ウエブと前記一対のフランジからなる前記溝型ガラスにおいて、この溝型ガラスの他方のフランジ端部のウエブ寄り位置にも小片の支持ブロックを付設させたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス壁構造。
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