JP3909203B2 - カーテンウォールを利用した防振構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パネル方式のカーテンウォールの建物の防振性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーテンウォールとは、建物の外周を構成する非耐力壁で、建物躯体にファスナーを介して取り付けられる。そして、該カーテンウォールには、耐風圧・耐震・耐衝撃・断熱・遮音・水密・気密・耐久性等が求められている。この内の耐震性については、地震による建物大変形時において、該カーテンウォールを建物躯体に対してロッキングさせることにより、該カーテンウォールの落下及び破損に対する安全性が確保されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記カーテンウォールは、ＰＣコンクリート等から構成されているため、カーテンウォール自体には十分な剛性がある。
【０００４】
しかし、カーテンウォールは上記のロッキングを可能とするため、建物躯体である梁に設置したファスナーにとりつける、いわゆる吊り下げ構造等としている。このため、カーテンウォールに剛性があるにもかかわらず、該剛性は建物剛性の向上には活かされていないのである。以上のことから、外部からの微小振動の際の防振性は低く、外壁全体としては耐力壁と比較して防振性が劣っていたといえる。
【０００５】
上述した外部からの微小振動には、一般道路、高速道路、及び新幹線の高架等から発生する交通振動が考えられる。これらの交通振動発生源の近くの建物においては、微小振動の影響を絶えず受けることになるため、微小振動時における建物剛性の向上が必要となる。とくに、住宅においては、早朝又は夜間においても微小振動を受けることにより、快適に睡眠をすることができない等、居住性を損ねる場合がある。また、人は早い揺れは感じにくく、ゆっくりとした揺れは感じやすいことから、建物剛性を高くすることにより、同一の振動に対しての建物の揺れの振動数を上げることによって、揺れの体感を少なくできるのである。
【０００６】
以上の問題点に鑑み、発明者はカーテンウォール自体の剛性を微小振動に対する建物剛性の向上に作用させることを考え出したのである。即ち、本発明の課題とするところは、地震時には、建物大変形に追従させるロッキングの機能による安全性を保ちつつ、交通振動等の微小振動には、カーテンウォール自体の剛性を利用して建物剛性の向上を図ることである。尚、本発明が対象とするカーテンウォールは、構法をパネル方式とするものであり、ＰＣカーテンウォール、発泡コンクリート、又はＡＬＣ板等をいい、構法を方立式とするメタルカーテンウォール等は対象としないものとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
【０００８】
請求項１においては、カーテンウォール（１）で外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール（１）を架橋する防振部材としての防振プレート（８）を、該カーテンウォール（１）と、カーテンウォール（１）の固定具（４）及びファスナー（３）との間に挟装したものである。
【０００９】
請求項２においては、請求項１記載のカーテンウォールを利用した防振構造において、前記防振部材である防振プレート（８）は、固定具（４）によりカーテンォール（１）に取り付ける長孔（９）を有するプレートで構成したものである。
【００１０】
請求項３においては、請求項１記載のカーテンウォールを利用した防振構造において、前記防振部材である防振プレートは、左右対称の一対の分割型防振プレート（１０・１０）部材で構成し、該分割型防振プレート（１０・１０）同士を、連結具としての連結ボルト（１３）及び連結ナット（１４）により一体化することで、隣接するカーテンウォール（１・１）を連結するものである。
【００１１】
請求項４においては、カーテンウォールで外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール（１）の内側壁面を、防振部材としてのビス止めプレート（２５）により架橋固定し、該ビス止めプレート（２５）は方形のプレートであって、中心点から放射線状に四本の長孔（２６）を穿設し、該長孔（２６）は、前記カーテンウォール（１）に取り付ける際に使用するビス（２７）を挿通する為の長孔（２６）であり、該長孔（２６）を通してカーテンウォール（１）の内側壁面に、該ビス止めプレート（２５）をビス止めするものである。
【００１２】
請求項５においては、建物外壁を構成するカーテンウォール（１）の隣接部の端面を挟装する構成であって、カーテンウォール（１）の端部に固定された固定楔と、隣接するカーテンウォール（１）の端部に固定され、前記固定楔に打ち込む挿入楔とから構成したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は第一実施例の防振プレートの平面図、図２は第一実施例の取り付け部の詳細を表す図、図３は第一実施例の防振プレートを取り付けた場合の微小振動に対するカーテンウォールの振動の状態を表す図、図４は同じく建物大変形によるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図、図５はカーテンウォールの取り付け部の側面視における詳細図、図６は同じく前面視における詳細図、図７は建物変形のない状態でのカーテンウォールの状態を表す図、図８は建物大変形時におけるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図、図９は第二実施例の詳細を表す平面図、図１０は同じく前面図、図１１は第二実施例の分割型防振プレートを取り付けたカーテンウォールの取り付け部を表す図、図１２は第三実施例のビス止めプレートの平面図、図１３は第三実施例のビス止めプレートを取り付けた状態を表す側面図、図１４は第三実施例の建物微小振動時のビス止めプレートの状態を表す側面図、図１５はカーテンウォールがロッキングした場合の第三実施例のビス止めプレートの状態を表す側面図、図１６は第四実施例の縦楔の斜視図、図１７は同じく縦楔を取り付けた状態を表す図、図１８は第五実施例の横楔受け及び横楔の斜視図、図１９は同じく第五実施例の横楔受け及び横楔を取り付けた状態を示す側面図、図２０は第六実施例の斜視図、図２１は第七実施例の斜視図、図２２は第八実施例の斜視図である。
【００１４】
まず、図５乃至図８を用いて、本発明を適用する一般的なカーテンウォールの概要について説明する。図５及び図６に示す如く、該カーテンウォール１・１・・・は、建物躯体の梁２に対し、ファスナー３・３・・・及び固定具４・４・・・を介して取り付けられる構成としている。そして、該固定具４・４・・・には、長孔５・５・・・が穿設されており、地震等によって建物躯体（梁２）に大変形を生じた場合に、カーテンウォール１・１・・・を固定する固定ボルト６・６・・・が、該長孔５・５・・・を自由に動くことにより、カーテンウォール１・１・・・をロッキングさせ、該カーテンウォール１・１・・・が落下又は破損しないように構成している。尚、前記固定ボルト６・６・・・の締結トルクは建築施工基準に基づいて締結されており、通常の状態からロッキングの状態へ変化する際に要する外力の大きさは、該締結トルクによって、決定されている。以上の構成から、建物変形時には、図７に示す通常の状態から、図８のロッキングの状態になることにより、カーテンウォール１・１・・・を建物躯体の変形に追従できるようにしている。
【００１５】
次に、本発明の防振部材の第一実施例について説明する。第一実施例は、図１及び図２に示す如く、カーテンウォール１・１と、該カーテンウォール１・１の固定具４・４及びファスナー３・３の間に、一枚の防振部材としての防振プレート８を挟装し、隣接するカーテンウォール１・１を連結する構成である。 該防振プレート８には、固定具４・４の長孔５・５に合わさる位置に、長孔９・９を配している。尚、該長孔９・９は、「Ｕ」字形の切欠きでもよい。こうして、図３に示すごとく、隣接するカーテンウォール１・１が、固定具４・４及びファスナー３・３に押さえつけられた防振プレート８により、一体化されるのである。そして、該防振プレート８を、全てのカーテンウォール１・１・・・の隣接部に配することで、各カーテンウォール１・１・・・を結合し、微小振動時では、全体として一枚のカーテンウォール１Ａを構成するのである。
【００１６】
以上のごとく構成し、図３に示す如く、微小振動による建物の微小変形時には、防振プレート８・８・・・が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００１７】
そして、図４に示す如く、大変形時においては、防振プレート８・８・・・による面圧ではカーテンウォール１・１・・・の震動を抑えられなくなる。そして、隣接するカーテンウォール１・１・・・間の架橋が解かれることで、上述した固定具４・４・・・の長孔５・５・・・及び防振プレート８・８・・・の長孔９・９・・・の中を、各カーテンウォール１・１・・・の固定ボルト６・６・・・が移動すること（ズレルこと）が可能となり、該防振プレート８・８・・・が存在しない状態と同様に、ロッキング状態となることができるのである。
【００１８】
次に、本発明の防振部材の第二実施例について説明する。図９及び図１０に示す如く、防振部材としての分割型防振プレート１０は、平面視略「Ｌ」字形のプレートであって、前記固定具４・４・・・及びファスナー３・３とカーテンウォール１・１・・・の間に挟んで固定するものである。そして、挟まれる側の面には長孔１１を配し、もう一面には連結孔１２を配している。そして、図１１に示す如く、以上のように構成した一対の分割型防振プレート（１０・１０）を用意し、各カーテンウォール１・１の固定具４・４の取り付け位置において、固定ボルト６・６により固定するのである。そして、隣接する分割型防振プレート１０・１０を、連結具としての連結ボルト１３及び連結ナット１４により一体化することで、隣接するカーテンウォール１・１を連結することにより、前記防振プレート８と同様の効果を奏するのである。
【００１９】
なお、上記の如く分割型にすることにより、施工における作業性を向上することができる。これは、前述した防振プレート８（一体型）を施工する場合は、防振プレート８が隣接する二枚のカーテンウォール１・１にまたがる為、一方のカーテンウォール１を固定する際には、必ず、他方のカーテンウォール１を支えておく必要があるのである。すなわち、隣接するカーテンウォール１を支えておく人手（作業）を要するのである。しかし、分割型であれば、それぞれのカーテンウォール１・１・・・に分割型防振プレート１０・１０・・・を固定具４・４・・・により固定した後で、隣接する分割型防振プレート１０・１０・・・を連結することが可能となる。このため、上述したような隣接するカーテンウォール１を支えておく人手（作業）が必要ないのである。
【００２０】
次に、本発明の防振部材の第三実施例について説明する。図１２に示す如く、防振部材としてのビス止めプレート２５は方形のプレートであって、中心点から放射線状に四本の長孔２６・２６・・・を配している。該長孔２６・２６・・・は、前記カーテンウォール１・１・・・に取り付ける際に使用するビス２７・２７・・・（図示しない）を挿通するためのものである。そして、図１３に示す如く、隣接するカーテンウォール１・１・・・の間にビス２７・２７・・・（図示しない）によって、固設するのである。本実施例では、各カーテンウォール１・１・・・の上下方向において、中心となる位置に一つずつ取り付けた。しかし、該実施例に限ることなく、上下方向二箇所に均等に配してもよいし、より数多く取り付けてもよい。
【００２１】
こうして、微小振動に対しては、図１４に示す如く、ビス２７・２７・・・で止めつけられたビス止めプレート２５の摩擦力により、カーテンウォール１・１・・・は振動しない。そして、地震時等の建物の変形が大きい際には、図１５に示すごとく、ビス２７・２７・・・が長孔２６・２６・・・を移動し、各カーテンウォール１・１・・・がロッキング状態となるのである。以上のようにして、上述の第一乃至第三実施例と同じく、隣接するカーテンウォール１・１・・・同士を連結（固設）することにより、微小振動による防振性を向上させ、かつ大変形時のロッキング状態を可能にするのである。
【００２２】
尚、以上の第一乃至第三実施例で述べた防振部材は、鋼材、ステンレス等の金属又は硬質樹脂等からなる成型品であって、建物微小振動に対して、弾性変形の範囲で耐えられる機械的強度を有することが必要である。
【００２３】
次に、本発明の防振部材の第四実施例について説明する。図１６に示す如く、縦楔３０は、その表面３１の上半分に勾配を配し、一方、その裏面３２は平坦な面で構成した楔形状をなしている。さらに、表面３１の勾配の部分には、複数（二列）のガイド溝３３・３３を配しており、その下部にはビス孔３４が表面３１から裏面３２にかけて貫通している。尚、該ビス孔３４の表面３１側にはビス頭溝３５（図１７に示す）が施され、ビス３６（図１７に示す）で縦楔３０をカーテンウォール１の端面に取り付けた際に、ビス３６の頭が表面３１から突出しないように構成している。
【００２４】
そして、以上の縦楔３０を二つ用いて、一対で使用するのである。図１７に示す如く、固定楔としての縦楔３０Ａをカーテンウォール１の端面に、ビス３６で取り付ける。その上から、挿入楔としての縦楔３０Ｂを、該縦楔３０Ｂと前記縦楔３０Ａのガイド溝３３・３３を嵌合させるようにして、縦楔３０Ａに打ち込むのである。本実施例では、該縦楔３０Ａ・３０Ｂは、各カーテンウォール１・１・・・の隣接部の隙間に、上下方向に二箇所ずつに配置している。
【００２５】
こうして、各カーテンウォール１・１・・・が、縦楔３０Ａ・Ｂを介してお互いが当接した状態となる。言い換えれば、各カーテンウォール１・１・・・を突っ張らせるので、各カーテンウォール１・１・・・が微小振動に対しては、振動することがなくなることから、カーテンウォール１・１・・・自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００２６】
そして、建物大変形時においては、カーテンウォール１・１・・・から受ける応力により、ビス止めされていない縦楔３０Ｂが、ビス止めされた縦楔３０Ａから嵌合を解かれることにより、各カーテンウォール１・１・・・がロッキング状態となるのである。以上の構成により、建物大変形時のロッキング状態への対応を可能としたまま、微小振動に対する建物全体の剛性を向上させることができるのである。
【００２７】
次に、本発明の防振部材の第五実施例について説明する。図１８に示す如く、固定楔としての横楔受け４０は、挿入楔としての横楔４１を受けるものであって、二箇所に勾配の異なる段付部４３Ａ・４３Ｂを構成している。そして、中央には、前記縦楔３０と同様にビス孔３４、及びビス頭溝３５が施されている。そして、図１９に示す如く、横楔受け４０をカーテンウォール１の端面に、ビス３６で取り付ける。そして、勾配の異なる段付部４３Ａ・４３Ｂのうちから、横楔４１がカーテンウォール１・１・・・の間の隙間に嵌合されるように、適当な方を選択して、横楔４１を段付部４３Ａ・４３Ｂのいずれかに打ち込むのである。
【００２８】
このように、勾配の異なる段付部４３Ａ・４３Ｂを構成したのは、各カーテンウォール１・１・・・の隙間の幅に施工誤差が生じるからである。そこで、本実施例では、勾配（深さ）の違う段付部４３Ａ・４３Ｂの構成することにより、さまざまなカーテンウォール１・１・・・の幅に対応するようにしているのである。また、該横楔受け４０は、前記縦楔３０Ａ・３０Ｂと同様に、各カーテンウォール１・１・・・の隣接部の隙間に、上下方向に二箇所ずつに配置している。
【００２９】
こうして、各カーテンウォール１・１・・・は、横楔受け４０と横楔４１を介して、お互いが当接した状態となる。言い換えれば、各カーテンウォール１・１・・・を突っ張らせるので、各カーテンウォール１・１・・・が微小振動に対しては、振動することがなくなることから、カーテンウォール１・１・・・自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００３０】
そして、建物大変形時においては、カーテンウォール１・１・・・から受ける応力により、横楔受け４０と横楔４１との嵌合が解かれることにより、各カーテンウォール１・１・・・がロッキング状態となるのである。以上の構成により、建物大変形時のロッキング状態への対応を可能としたまま、微小振動に対する建物全体の剛性を向上させることができるのである。
【００３１】
また、第六実施例として、図２０に示す如く、上記横楔受け４０の段付部４３Ａ・４３Ｂにガイド凸部４５Ａ・４５Ｂを設け、横楔４１においてはガイド溝４６を構成することにより、横楔４１を打ち込む際のズレがなくなり作業性を向上している。
【００３２】
さらに、第七実施例として、図２１に示す如く、上記横楔受け４０のビス孔３４については、横楔受け４０の上下二箇所に構成してもよい。また、第八実施例として、図２２においては、ガイド凸部４５Ａ・４５Ｂを構成した実施例を示している。
【００３３】
尚、以上の第四乃至第八実施例で述べた固定楔及び挿入楔は、制作が容易であること、また滑り荷重が調整できるということから、硬質樹脂等からなる成型品とすることが望ましい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。すなわち、請求項１のごとく、カーテンウォール１・１・・・で外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール１・１・・・同士を架橋する防振部材（防振プレート８・８・・・）を、カーテンウォール１・１・・・と該カーテンウォール１・１・・・の固定具４・４・・・及びファスナー３・３・・・との間に挟装したので、図３に示す如く、微小振動による建物の微小変形時には、防振部材としての防振プレート８・８・・・が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形（振動）時における建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００３５】
また、請求項２に記載のごとく、前記防振部材は、固定具４・４・・・に取り付ける長孔９・９・・・を有するプレートで構成するので、図３に示す如く、微小振動による建物の微小変形時には、防振部材としての防振プレート８・８・・・が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。また、従来のカーテンウォール１・１・・・の固定具に取り付け可能であるため、設計変更をする必要がない。さらには、一枚のプレートで構成しているため、製作コストが安く済み、さらに、施工現場での加工作業が必要ないので、施工コストも従来のまま維持することができるのである。
【００３６】
また、請求項３に記載のごとく、前記防振部材は、左右対称の一対の部材で構成し、該部材同士を連結具で連結するので、微小振動による建物の微小変形時には、防振部材としての分割型防振プレート１０・１０が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、図３で示した第一実施例の防振プレート８の場合と同様に、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。また、従来のカーテンウォール１・１・・・の固定具に取り付け可能であるため、設計変更をする必要がない。さらに、それぞれのカーテンウォール１・１・・・に分割型防振プレート１０・１０・・・を固定具４・４・・・により固定した後で、隣接する分割型防振プレート１０・１０・・・を連結することが可能となり、施工における作業性を向上させることができるのである。
【００３７】
また、請求項４に記載のごとく、カーテンウォール１・１・・・で外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール１・１・・・の内側壁面を防振部材により架橋するので、図３で示した第一実施例の防振プレート８の場合と同様に、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。また、前記防振部材は、複数の長孔を有したプレートで構成し、該長孔を通してカーテンウォール１・１・・・の内側壁面にビス止めするので、防振部材としてのビス止めプレート２５が、図３で示した第一実施例の防振プレート８の場合と同様に、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００３８】
また、請求項５に記載のごとく、建物外壁を構成するカーテンウォール１・１・・・の隣接部の端面に挟装する構成であって、カーテンウォール１・１・・・の端部に固定された固定楔と、該固定楔に打ち込む挿入楔とから構成したので、該固定楔及び挿入楔が各カーテンウォール１・１・・・を突っ張らせるので、各カーテンウォール１・１・・・が微小振動に対しては、振動することがなくなることから、カーテンウォール１・１・・・自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第一実施例の防振プレートの側面図である。
【図２】 第一実施例の取り付け部の詳細を表す図である。
【図３】 第一実施例の防振プレートを取り付けた場合の微小振動に対するカーテンウォールの振動の状態を表す図である。
【図４】 同じく建物大変形によるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図である。
【図５】 カーテンウォールの取り付け部の側面視における詳細図である。
【図６】 同じく前面視における詳細図である。
【図７】 建物変形のない状態でのカーテンウォールの状態を表す図である。
【図８】 建物大変形時におけるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図である
【図９】 第二実施例の詳細を表す平面図である。
【図１０】 同じく前面図である。
【図１１】 第二実施例の分割型防振プレートを取り付けたカーテンウォールの取り付け部を表す図である。
【図１２】 第三実施例のビス止めプレートの平面図である。
【図１３】 第三実施例のビス止めプレートを取り付けた状態を表す側面図である。
【図１４】 第三実施例の建物微小振動時のビス止めプレートの状態を表す側面図である。
【図１５】 カーテンウォールがロッキングした場合の第三実施例のビス止めプレートの状態を表す側面図である。
【図１６】 第四実施例の縦楔の斜視図である。
【図１７】 同じく縦楔を取り付けた状態を表す図である。
【図１８】 第五実施例の横楔受け及び横楔の斜視図である。
【図１９】 同じく第五実施例の横楔受け及び横楔を取り付けた状態を示す側面図である。
【図２０】 第六実施例の斜視図である。
【図２１】 第七実施例の斜視図である。
【図２２】 第八実施例の斜視図である。
【符号の説明】
１ カーテンウォール
１Ａ カーテンウォール
２ 梁
３ ファスナー
４ 固定具
５ 長孔
６ 固定ボルト
８ 防振プレート
９ 長孔
３０ 縦楔
３３ ガイド溝
３４ ビス孔
３６ ビス
４０ 横楔受け
４１ 横楔
４３Ａ 段付部
４３Ｂ 段付部
【発明の属する技術分野】
本発明は、パネル方式のカーテンウォールの建物の防振性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カーテンウォールとは、建物の外周を構成する非耐力壁で、建物躯体にファスナーを介して取り付けられる。そして、該カーテンウォールには、耐風圧・耐震・耐衝撃・断熱・遮音・水密・気密・耐久性等が求められている。この内の耐震性については、地震による建物大変形時において、該カーテンウォールを建物躯体に対してロッキングさせることにより、該カーテンウォールの落下及び破損に対する安全性が確保されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記カーテンウォールは、ＰＣコンクリート等から構成されているため、カーテンウォール自体には十分な剛性がある。
【０００４】
しかし、カーテンウォールは上記のロッキングを可能とするため、建物躯体である梁に設置したファスナーにとりつける、いわゆる吊り下げ構造等としている。このため、カーテンウォールに剛性があるにもかかわらず、該剛性は建物剛性の向上には活かされていないのである。以上のことから、外部からの微小振動の際の防振性は低く、外壁全体としては耐力壁と比較して防振性が劣っていたといえる。
【０００５】
上述した外部からの微小振動には、一般道路、高速道路、及び新幹線の高架等から発生する交通振動が考えられる。これらの交通振動発生源の近くの建物においては、微小振動の影響を絶えず受けることになるため、微小振動時における建物剛性の向上が必要となる。とくに、住宅においては、早朝又は夜間においても微小振動を受けることにより、快適に睡眠をすることができない等、居住性を損ねる場合がある。また、人は早い揺れは感じにくく、ゆっくりとした揺れは感じやすいことから、建物剛性を高くすることにより、同一の振動に対しての建物の揺れの振動数を上げることによって、揺れの体感を少なくできるのである。
【０００６】
以上の問題点に鑑み、発明者はカーテンウォール自体の剛性を微小振動に対する建物剛性の向上に作用させることを考え出したのである。即ち、本発明の課題とするところは、地震時には、建物大変形に追従させるロッキングの機能による安全性を保ちつつ、交通振動等の微小振動には、カーテンウォール自体の剛性を利用して建物剛性の向上を図ることである。尚、本発明が対象とするカーテンウォールは、構法をパネル方式とするものであり、ＰＣカーテンウォール、発泡コンクリート、又はＡＬＣ板等をいい、構法を方立式とするメタルカーテンウォール等は対象としないものとする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上のごとくであり、次に該課題を解決する為の手段を説明する。
【０００８】
請求項１においては、カーテンウォール（１）で外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール（１）を架橋する防振部材としての防振プレート（８）を、該カーテンウォール（１）と、カーテンウォール（１）の固定具（４）及びファスナー（３）との間に挟装したものである。
【０００９】
請求項２においては、請求項１記載のカーテンウォールを利用した防振構造において、前記防振部材である防振プレート（８）は、固定具（４）によりカーテンォール（１）に取り付ける長孔（９）を有するプレートで構成したものである。
【００１０】
請求項３においては、請求項１記載のカーテンウォールを利用した防振構造において、前記防振部材である防振プレートは、左右対称の一対の分割型防振プレート（１０・１０）部材で構成し、該分割型防振プレート（１０・１０）同士を、連結具としての連結ボルト（１３）及び連結ナット（１４）により一体化することで、隣接するカーテンウォール（１・１）を連結するものである。
【００１１】
請求項４においては、カーテンウォールで外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール（１）の内側壁面を、防振部材としてのビス止めプレート（２５）により架橋固定し、該ビス止めプレート（２５）は方形のプレートであって、中心点から放射線状に四本の長孔（２６）を穿設し、該長孔（２６）は、前記カーテンウォール（１）に取り付ける際に使用するビス（２７）を挿通する為の長孔（２６）であり、該長孔（２６）を通してカーテンウォール（１）の内側壁面に、該ビス止めプレート（２５）をビス止めするものである。
【００１２】
請求項５においては、建物外壁を構成するカーテンウォール（１）の隣接部の端面を挟装する構成であって、カーテンウォール（１）の端部に固定された固定楔と、隣接するカーテンウォール（１）の端部に固定され、前記固定楔に打ち込む挿入楔とから構成したものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は第一実施例の防振プレートの平面図、図２は第一実施例の取り付け部の詳細を表す図、図３は第一実施例の防振プレートを取り付けた場合の微小振動に対するカーテンウォールの振動の状態を表す図、図４は同じく建物大変形によるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図、図５はカーテンウォールの取り付け部の側面視における詳細図、図６は同じく前面視における詳細図、図７は建物変形のない状態でのカーテンウォールの状態を表す図、図８は建物大変形時におけるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図、図９は第二実施例の詳細を表す平面図、図１０は同じく前面図、図１１は第二実施例の分割型防振プレートを取り付けたカーテンウォールの取り付け部を表す図、図１２は第三実施例のビス止めプレートの平面図、図１３は第三実施例のビス止めプレートを取り付けた状態を表す側面図、図１４は第三実施例の建物微小振動時のビス止めプレートの状態を表す側面図、図１５はカーテンウォールがロッキングした場合の第三実施例のビス止めプレートの状態を表す側面図、図１６は第四実施例の縦楔の斜視図、図１７は同じく縦楔を取り付けた状態を表す図、図１８は第五実施例の横楔受け及び横楔の斜視図、図１９は同じく第五実施例の横楔受け及び横楔を取り付けた状態を示す側面図、図２０は第六実施例の斜視図、図２１は第七実施例の斜視図、図２２は第八実施例の斜視図である。
【００１４】
まず、図５乃至図８を用いて、本発明を適用する一般的なカーテンウォールの概要について説明する。図５及び図６に示す如く、該カーテンウォール１・１・・・は、建物躯体の梁２に対し、ファスナー３・３・・・及び固定具４・４・・・を介して取り付けられる構成としている。そして、該固定具４・４・・・には、長孔５・５・・・が穿設されており、地震等によって建物躯体（梁２）に大変形を生じた場合に、カーテンウォール１・１・・・を固定する固定ボルト６・６・・・が、該長孔５・５・・・を自由に動くことにより、カーテンウォール１・１・・・をロッキングさせ、該カーテンウォール１・１・・・が落下又は破損しないように構成している。尚、前記固定ボルト６・６・・・の締結トルクは建築施工基準に基づいて締結されており、通常の状態からロッキングの状態へ変化する際に要する外力の大きさは、該締結トルクによって、決定されている。以上の構成から、建物変形時には、図７に示す通常の状態から、図８のロッキングの状態になることにより、カーテンウォール１・１・・・を建物躯体の変形に追従できるようにしている。
【００１５】
次に、本発明の防振部材の第一実施例について説明する。第一実施例は、図１及び図２に示す如く、カーテンウォール１・１と、該カーテンウォール１・１の固定具４・４及びファスナー３・３の間に、一枚の防振部材としての防振プレート８を挟装し、隣接するカーテンウォール１・１を連結する構成である。 該防振プレート８には、固定具４・４の長孔５・５に合わさる位置に、長孔９・９を配している。尚、該長孔９・９は、「Ｕ」字形の切欠きでもよい。こうして、図３に示すごとく、隣接するカーテンウォール１・１が、固定具４・４及びファスナー３・３に押さえつけられた防振プレート８により、一体化されるのである。そして、該防振プレート８を、全てのカーテンウォール１・１・・・の隣接部に配することで、各カーテンウォール１・１・・・を結合し、微小振動時では、全体として一枚のカーテンウォール１Ａを構成するのである。
【００１６】
以上のごとく構成し、図３に示す如く、微小振動による建物の微小変形時には、防振プレート８・８・・・が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００１７】
そして、図４に示す如く、大変形時においては、防振プレート８・８・・・による面圧ではカーテンウォール１・１・・・の震動を抑えられなくなる。そして、隣接するカーテンウォール１・１・・・間の架橋が解かれることで、上述した固定具４・４・・・の長孔５・５・・・及び防振プレート８・８・・・の長孔９・９・・・の中を、各カーテンウォール１・１・・・の固定ボルト６・６・・・が移動すること（ズレルこと）が可能となり、該防振プレート８・８・・・が存在しない状態と同様に、ロッキング状態となることができるのである。
【００１８】
次に、本発明の防振部材の第二実施例について説明する。図９及び図１０に示す如く、防振部材としての分割型防振プレート１０は、平面視略「Ｌ」字形のプレートであって、前記固定具４・４・・・及びファスナー３・３とカーテンウォール１・１・・・の間に挟んで固定するものである。そして、挟まれる側の面には長孔１１を配し、もう一面には連結孔１２を配している。そして、図１１に示す如く、以上のように構成した一対の分割型防振プレート（１０・１０）を用意し、各カーテンウォール１・１の固定具４・４の取り付け位置において、固定ボルト６・６により固定するのである。そして、隣接する分割型防振プレート１０・１０を、連結具としての連結ボルト１３及び連結ナット１４により一体化することで、隣接するカーテンウォール１・１を連結することにより、前記防振プレート８と同様の効果を奏するのである。
【００１９】
なお、上記の如く分割型にすることにより、施工における作業性を向上することができる。これは、前述した防振プレート８（一体型）を施工する場合は、防振プレート８が隣接する二枚のカーテンウォール１・１にまたがる為、一方のカーテンウォール１を固定する際には、必ず、他方のカーテンウォール１を支えておく必要があるのである。すなわち、隣接するカーテンウォール１を支えておく人手（作業）を要するのである。しかし、分割型であれば、それぞれのカーテンウォール１・１・・・に分割型防振プレート１０・１０・・・を固定具４・４・・・により固定した後で、隣接する分割型防振プレート１０・１０・・・を連結することが可能となる。このため、上述したような隣接するカーテンウォール１を支えておく人手（作業）が必要ないのである。
【００２０】
次に、本発明の防振部材の第三実施例について説明する。図１２に示す如く、防振部材としてのビス止めプレート２５は方形のプレートであって、中心点から放射線状に四本の長孔２６・２６・・・を配している。該長孔２６・２６・・・は、前記カーテンウォール１・１・・・に取り付ける際に使用するビス２７・２７・・・（図示しない）を挿通するためのものである。そして、図１３に示す如く、隣接するカーテンウォール１・１・・・の間にビス２７・２７・・・（図示しない）によって、固設するのである。本実施例では、各カーテンウォール１・１・・・の上下方向において、中心となる位置に一つずつ取り付けた。しかし、該実施例に限ることなく、上下方向二箇所に均等に配してもよいし、より数多く取り付けてもよい。
【００２１】
こうして、微小振動に対しては、図１４に示す如く、ビス２７・２７・・・で止めつけられたビス止めプレート２５の摩擦力により、カーテンウォール１・１・・・は振動しない。そして、地震時等の建物の変形が大きい際には、図１５に示すごとく、ビス２７・２７・・・が長孔２６・２６・・・を移動し、各カーテンウォール１・１・・・がロッキング状態となるのである。以上のようにして、上述の第一乃至第三実施例と同じく、隣接するカーテンウォール１・１・・・同士を連結（固設）することにより、微小振動による防振性を向上させ、かつ大変形時のロッキング状態を可能にするのである。
【００２２】
尚、以上の第一乃至第三実施例で述べた防振部材は、鋼材、ステンレス等の金属又は硬質樹脂等からなる成型品であって、建物微小振動に対して、弾性変形の範囲で耐えられる機械的強度を有することが必要である。
【００２３】
次に、本発明の防振部材の第四実施例について説明する。図１６に示す如く、縦楔３０は、その表面３１の上半分に勾配を配し、一方、その裏面３２は平坦な面で構成した楔形状をなしている。さらに、表面３１の勾配の部分には、複数（二列）のガイド溝３３・３３を配しており、その下部にはビス孔３４が表面３１から裏面３２にかけて貫通している。尚、該ビス孔３４の表面３１側にはビス頭溝３５（図１７に示す）が施され、ビス３６（図１７に示す）で縦楔３０をカーテンウォール１の端面に取り付けた際に、ビス３６の頭が表面３１から突出しないように構成している。
【００２４】
そして、以上の縦楔３０を二つ用いて、一対で使用するのである。図１７に示す如く、固定楔としての縦楔３０Ａをカーテンウォール１の端面に、ビス３６で取り付ける。その上から、挿入楔としての縦楔３０Ｂを、該縦楔３０Ｂと前記縦楔３０Ａのガイド溝３３・３３を嵌合させるようにして、縦楔３０Ａに打ち込むのである。本実施例では、該縦楔３０Ａ・３０Ｂは、各カーテンウォール１・１・・・の隣接部の隙間に、上下方向に二箇所ずつに配置している。
【００２５】
こうして、各カーテンウォール１・１・・・が、縦楔３０Ａ・Ｂを介してお互いが当接した状態となる。言い換えれば、各カーテンウォール１・１・・・を突っ張らせるので、各カーテンウォール１・１・・・が微小振動に対しては、振動することがなくなることから、カーテンウォール１・１・・・自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００２６】
そして、建物大変形時においては、カーテンウォール１・１・・・から受ける応力により、ビス止めされていない縦楔３０Ｂが、ビス止めされた縦楔３０Ａから嵌合を解かれることにより、各カーテンウォール１・１・・・がロッキング状態となるのである。以上の構成により、建物大変形時のロッキング状態への対応を可能としたまま、微小振動に対する建物全体の剛性を向上させることができるのである。
【００２７】
次に、本発明の防振部材の第五実施例について説明する。図１８に示す如く、固定楔としての横楔受け４０は、挿入楔としての横楔４１を受けるものであって、二箇所に勾配の異なる段付部４３Ａ・４３Ｂを構成している。そして、中央には、前記縦楔３０と同様にビス孔３４、及びビス頭溝３５が施されている。そして、図１９に示す如く、横楔受け４０をカーテンウォール１の端面に、ビス３６で取り付ける。そして、勾配の異なる段付部４３Ａ・４３Ｂのうちから、横楔４１がカーテンウォール１・１・・・の間の隙間に嵌合されるように、適当な方を選択して、横楔４１を段付部４３Ａ・４３Ｂのいずれかに打ち込むのである。
【００２８】
このように、勾配の異なる段付部４３Ａ・４３Ｂを構成したのは、各カーテンウォール１・１・・・の隙間の幅に施工誤差が生じるからである。そこで、本実施例では、勾配（深さ）の違う段付部４３Ａ・４３Ｂの構成することにより、さまざまなカーテンウォール１・１・・・の幅に対応するようにしているのである。また、該横楔受け４０は、前記縦楔３０Ａ・３０Ｂと同様に、各カーテンウォール１・１・・・の隣接部の隙間に、上下方向に二箇所ずつに配置している。
【００２９】
こうして、各カーテンウォール１・１・・・は、横楔受け４０と横楔４１を介して、お互いが当接した状態となる。言い換えれば、各カーテンウォール１・１・・・を突っ張らせるので、各カーテンウォール１・１・・・が微小振動に対しては、振動することがなくなることから、カーテンウォール１・１・・・自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００３０】
そして、建物大変形時においては、カーテンウォール１・１・・・から受ける応力により、横楔受け４０と横楔４１との嵌合が解かれることにより、各カーテンウォール１・１・・・がロッキング状態となるのである。以上の構成により、建物大変形時のロッキング状態への対応を可能としたまま、微小振動に対する建物全体の剛性を向上させることができるのである。
【００３１】
また、第六実施例として、図２０に示す如く、上記横楔受け４０の段付部４３Ａ・４３Ｂにガイド凸部４５Ａ・４５Ｂを設け、横楔４１においてはガイド溝４６を構成することにより、横楔４１を打ち込む際のズレがなくなり作業性を向上している。
【００３２】
さらに、第七実施例として、図２１に示す如く、上記横楔受け４０のビス孔３４については、横楔受け４０の上下二箇所に構成してもよい。また、第八実施例として、図２２においては、ガイド凸部４５Ａ・４５Ｂを構成した実施例を示している。
【００３３】
尚、以上の第四乃至第八実施例で述べた固定楔及び挿入楔は、制作が容易であること、また滑り荷重が調整できるということから、硬質樹脂等からなる成型品とすることが望ましい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成したので、次のような効果を奏するのである。すなわち、請求項１のごとく、カーテンウォール１・１・・・で外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール１・１・・・同士を架橋する防振部材（防振プレート８・８・・・）を、カーテンウォール１・１・・・と該カーテンウォール１・１・・・の固定具４・４・・・及びファスナー３・３・・・との間に挟装したので、図３に示す如く、微小振動による建物の微小変形時には、防振部材としての防振プレート８・８・・・が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形（振動）時における建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００３５】
また、請求項２に記載のごとく、前記防振部材は、固定具４・４・・・に取り付ける長孔９・９・・・を有するプレートで構成するので、図３に示す如く、微小振動による建物の微小変形時には、防振部材としての防振プレート８・８・・・が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。また、従来のカーテンウォール１・１・・・の固定具に取り付け可能であるため、設計変更をする必要がない。さらには、一枚のプレートで構成しているため、製作コストが安く済み、さらに、施工現場での加工作業が必要ないので、施工コストも従来のまま維持することができるのである。
【００３６】
また、請求項３に記載のごとく、前記防振部材は、左右対称の一対の部材で構成し、該部材同士を連結具で連結するので、微小振動による建物の微小変形時には、防振部材としての分割型防振プレート１０・１０が各カーテンウォール１・１・・・を架橋することで、図３で示した第一実施例の防振プレート８の場合と同様に、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。また、従来のカーテンウォール１・１・・・の固定具に取り付け可能であるため、設計変更をする必要がない。さらに、それぞれのカーテンウォール１・１・・・に分割型防振プレート１０・１０・・・を固定具４・４・・・により固定した後で、隣接する分割型防振プレート１０・１０・・・を連結することが可能となり、施工における作業性を向上させることができるのである。
【００３７】
また、請求項４に記載のごとく、カーテンウォール１・１・・・で外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール１・１・・・の内側壁面を防振部材により架橋するので、図３で示した第一実施例の防振プレート８の場合と同様に、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。また、前記防振部材は、複数の長孔を有したプレートで構成し、該長孔を通してカーテンウォール１・１・・・の内側壁面にビス止めするので、防振部材としてのビス止めプレート２５が、図３で示した第一実施例の防振プレート８の場合と同様に、カーテンウォール１・１・・・が全体として一枚のカーテンウォール１Ａとして機能するため、該カーテンウォール１Ａ自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【００３８】
また、請求項５に記載のごとく、建物外壁を構成するカーテンウォール１・１・・・の隣接部の端面に挟装する構成であって、カーテンウォール１・１・・・の端部に固定された固定楔と、該固定楔に打ち込む挿入楔とから構成したので、該固定楔及び挿入楔が各カーテンウォール１・１・・・を突っ張らせるので、各カーテンウォール１・１・・・が微小振動に対しては、振動することがなくなることから、カーテンウォール１・１・・・自体の剛性により、微小変形時の建物全体の剛性を高めることができるのである。即ち、微小振動に対する防振性を向上させることができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第一実施例の防振プレートの側面図である。
【図２】 第一実施例の取り付け部の詳細を表す図である。
【図３】 第一実施例の防振プレートを取り付けた場合の微小振動に対するカーテンウォールの振動の状態を表す図である。
【図４】 同じく建物大変形によるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図である。
【図５】 カーテンウォールの取り付け部の側面視における詳細図である。
【図６】 同じく前面視における詳細図である。
【図７】 建物変形のない状態でのカーテンウォールの状態を表す図である。
【図８】 建物大変形時におけるカーテンウォールのロッキングの状態を表す図である
【図９】 第二実施例の詳細を表す平面図である。
【図１０】 同じく前面図である。
【図１１】 第二実施例の分割型防振プレートを取り付けたカーテンウォールの取り付け部を表す図である。
【図１２】 第三実施例のビス止めプレートの平面図である。
【図１３】 第三実施例のビス止めプレートを取り付けた状態を表す側面図である。
【図１４】 第三実施例の建物微小振動時のビス止めプレートの状態を表す側面図である。
【図１５】 カーテンウォールがロッキングした場合の第三実施例のビス止めプレートの状態を表す側面図である。
【図１６】 第四実施例の縦楔の斜視図である。
【図１７】 同じく縦楔を取り付けた状態を表す図である。
【図１８】 第五実施例の横楔受け及び横楔の斜視図である。
【図１９】 同じく第五実施例の横楔受け及び横楔を取り付けた状態を示す側面図である。
【図２０】 第六実施例の斜視図である。
【図２１】 第七実施例の斜視図である。
【図２２】 第八実施例の斜視図である。
【符号の説明】
１ カーテンウォール
１Ａ カーテンウォール
２ 梁
３ ファスナー
４ 固定具
５ 長孔
６ 固定ボルト
８ 防振プレート
９ 長孔
３０ 縦楔
３３ ガイド溝
３４ ビス孔
３６ ビス
４０ 横楔受け
４１ 横楔
４３Ａ 段付部
４３Ｂ 段付部
Claims (5)
- カーテンウォール（１）で外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール（１）を架橋する防振部材としての防振プレート（８）を、該カーテンウォール（１）と、カーテンウォール（１）の固定具（４）及びファスナー（３）との間に挟装したことを特徴とするカーテンウォールを利用した防振構造。
- 請求項１記載のカーテンウォールを利用した防振構造において、前記防振部材である防振プレート（８）は、固定具（４）によりカーテンォール（１）に取り付ける長孔（９）を有するプレートで構成したことを特徴とするカーテンウォールを利用した防振構造。
- 請求項１記載のカーテンウォールを利用した防振構造において、前記防振部材である防振プレートは、左右対称の一対の分割型防振プレート（１０・１０）部材で構成し、該分割型防振プレート（１０・１０）同士を、連結具としての連結ボルト（１３）及び連結ナット（１４）により一体化することで、隣接するカーテンウォール（１・１）を連結することを特徴とするカーテンウォールを利用した防振構造。
- カーテンウォールで外壁を構成する建物の防振構造であって、隣接するカーテンウォール（１）の内側壁面を、防振部材としてのビス止めプレート（２５）により架橋固定し、該ビス止めプレート（２５）は方形のプレートであって、中心点から放射線状に四本の長孔（２６）を穿設し、該長孔（２６）は、前記カーテンウォール（１）に取り付ける際に使用するビス（２７）を挿通する為の長孔（２６）であり、該長孔（２６）を通してカーテンウォール（１）の内側壁面に、該ビス止めプレート（２５）をビス止めすることを特徴とするカーテンウォールを利用した防振構造。
- 建物外壁を構成するカーテンウォール（１）の隣接部の端面を挟装する構成であって、カーテンウォール（１）の端部に固定された固定楔と、隣接するカーテンウォール（１）の端部に固定され、前記固定楔に打ち込む挿入楔とから構成したことを特徴とするカーテンウォールを利用した防振構造。
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