JP4426998B2 - カーテンウォールにおけるパネル支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、ビル等の外壁部分において、板ガラスなどのパネルを直接的に支持するカーテンウォール構造に係り、詳しくはフレーム枠状のパネル支持部材を有さず、パネルの四隅等を直接支持することにより、外観的にパネルのみによって外壁面を構成するようにしたカーテンウォールにおけるパネル支持構造に関する。

従来より、ビル等の壁面を成すカーテンウォール構造において、開放感を演出するため無目を有さず、ガラスを方立のみによって支持するようにした構造が存在する。

このカーテンウォール構造は、具体的には図１７に示されるように、左右両側に夫々ガラス嵌合溝Ｍ、Ｍを有する方立５０を用い、この方立５０を水平方向に所定間隔で躯体等に固定するとともに、前記方立５０の部材長手方向の所定位置にガラス受け部材５１、５１を固定し、このガラス受け部材５１，５１にガラスＧ、Ｇの端部を支承させることによってガラスを支持するものである。上下方向に隣接するガラス間の目地部にはシールが充填され、気水密性が確保されるようになっている。

上記カーテンウォール構造の場合、上下に隣接するガラス間の目地幅は美観上、極力小さい方が望ましいのは当然であるが、地震時に層間変位により各ガラスが同一方向に回転したとすると、ガラスの上部側隅部が前記ガラス受け部材５１に突き当たって破損するおそれがあるため、目地幅はある程度大きくせざるを得なかった。また、前記層間変位はガラス幅寸法が大きくなると比例的に大きくなるため、目地シールが開放感を阻害したり、目地シールの施工が困難になるなどの問題があった。

このような問題に対処するため下記特許文献１では、ガラス受け部材５１を取付け位置から下方側へは移動不能としながら上方側へは移動可能としたガラス支持構造が提案されている。このガラス支持構造の場合には、図１８(A)の状態から層間変位を起こし、図１８(B)に示されるように、各ガラスが同一方向へ回転しガラスの上端隅部がガラス受け部材５１に衝突したとしても、ガラス受け部材５１が上方向に移動することによってガラスＧの破損が防止されることになる。

ところで、近年はカーテンウォール構造の多様化によって、フレーム枠状のパネル支持材を有さず、パネル（主として板ガラス）の４隅、または４隅及び側縁の一部を直接支持することによりパネルのみによって外壁面を構成するフレームレス工法が普及しつつある。フレームレス工法のパネル支持構造としては、従来より種々の構造が提案されている。

近時では例えば、下記特許文献２に、構造が簡単で施工及びパネルの交換が容易で、更にコスト低減を図ったパネル支持構造が提案されている。同パネルの支持構造は、図１９及び図２０に示されるように、建物構造体に設けた支持部材に固定される固定ブラケット５６と、背面に前記固定ブラケット５６に結合されるロッドを備えた上部ブラケット５３、及び２分割されて該上部ブラケット５３に着脱可能に装着される左右の下部ブラケット５４Ａ、５４Ｂからなる正面が方形のブラケットと、平面がほぼ三角形状で前面側に外側に開口し前記面板の角部に挿入される面板挿入穴５５ａ、及び背面側に内側に開口し前記ブラケット５３，５４Ａ、５４Ｂの角部に挿入されるブラケット挿入穴５５ｂが設けられた複数の面板ファスナー５５Ａ〜５５Ｄとを備えるものである。
特開２０００−４５４３７号公報 特開２００１−２２０８４８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されるガラスの支持構造は、ガラスの破損を防止する有効な方法ではあるけれども、ガラス受け部材を固定するための方立を有することが条件とされる構造であるため、前述したようなフレーム枠状のパネル支持材を有さず、パネル（主として板ガラス）の４隅、または４隅及び側縁の一部を直接支持することによりパネルのみによって外壁面を構成するフレームレス工法にはそのまま適用することができない。

そこで本発明の主たる課題は、パネルの四隅等を直接支持することによりパネルのみによって外壁面を構成するフレームレス工法において、層間変位時にガラスの破損を確実に防止し得るようにするとともに、構造が簡易でかつ施工を簡易化し得るカーテンウォールにおけるパネル支持構造を提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、建物外壁部分に上下左右方向に隣接配置されるパネルを、パネルの隅部同士が突き合わされるコーナー交点部に配置されるパネル支持装置によって支持するようにしたカーテンウォール構造において、
前記パネル支持装置の室外側面のほぼ中央部に、パネル外面よりも外方に突出するブラケット状の支持部材を設けるとともに、この支持部材の両側であって前記パネル支持装置の室外側面にそれぞれ開口を形成し、前記開口よりパネル載置台を室外側に突出させた状態でパネル受け具を設けるとともに、該パネル受け具は前記開口の上下寸法内で上下方向にスライド可能に保持され、かつ前記パネル受け具は、一方側フランジを前記パネル載置台とする断面Ｌ字状の小片部材、又は中間の水平フランジを前記パネル載置台とする断面Ｔ字状の小片部材とされるとともに、パネル支持装置との摺動面に樹脂材を一体的に備え、
上段側パネルの下端隅部を前記パネル載置台上に載置するとともに、下段側パネルの上端部を前記パネル載置台との間に空間を空けた状態で設置し、室外側から前記支持部材に対して４枚のパネルの各コーナー部に跨るようにパネル押え板を設置したことを特徴とするカーテンウォールにおけるパネル支持構造が提供される。

上記請求項１記載の本発明においては、パネル支持装置の室外面に上下方向にスライド可能な状態でパネル受け具を設けるようにする。このパネル受け具は、室外側に突出させたパネル載置台を有し、このパネル載置台に上段側パネルが載置されるとともに、下段側パネルの上端部を前記パネル載置台との間に空間を空けた状態で設置し、パネル支持装置の室外側面に設けた前記支持部材に対して室外側から４枚のパネルの各コーナー部に跨るようにパネル押え板を設置するものである。

従って、ガラスが層間変位を起こし、各ガラスが同一方向へ回転しガラスの上端隅部が前記パネル載置台に衝突したとしても、パネル受け具が上方向に移動することによってガラスの破損が防止されることになる。また、構造もパネル支持装置の室外側面に開口を設け、この開口部分に前記パネル受け具を設置する構造であるため、構造が簡易であるとともに、施工が簡略化できるようになる。

請求項４に係る本発明として、前記パネル支持装置の室外側面と前記パネル押え板との間の、パネルを挟む空間部分は、バックアップ材及び／又はシール材が充填される請求項１記載のカーテンウォールにおけるパネル支持構造が提供される。

以上詳説のとおり本発明によれば、パネルの四隅等を直接支持することによりパネルのみによって外壁面を構成するフレームレス工法において、層間変位時にガラスの破損を確実に防止し得るようになるとともに、構造が簡易でかつ施工を簡易化し得るものとなる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

〔第１形態例〕
図１はカーテンウォールの姿図、図２は図１のII−II線矢視図、図３は図１のIII−III線矢視図、図４は要部拡大縦断図、図５はその横断面図である。

図１に示されるように、本カーテンウォール構造１は、ビル等の外壁面において、上下左右方向に隣接配置される板ガラス等のパネルＰ、Ｐ…がフレーム枠状のパネル支持部材を用いることなく、各パネルＰ、Ｐ…が、各隅部が突き合わされるコーナー交点部に配置されたパネル支持装置２，２…によって支持されることにより、実質的にパネルＰ、Ｐ…のみによって外壁を構成するようにしたものである。

以下、具体的に前記カーテンウォール構造１について詳述すると、
図２及び図３に示されるように、本カーテンウォール構造１においては、各パネルＰ、Ｐ…の縦目地に対応する室内側には、パネルのコーナー交点部に配置されるパネル支持装置２，２…と、これら各パネル支持装置２，２…から室内側に向けて斜め上方及び斜め下方に延びる斜材４，４…と、前記斜材４，４の連結部に配置される室内側斜材連結金物３，３…と、前記パネル支持装置２，２…に挿通状態で配置され、各パネル支持装置２，２…を吊持する室外側ケーブル５と、前記各室内側斜材連結金物３，３…に挿通状態で配置されるとともに、各室内側斜材連結金物３，３…を吊持する室内側ケーブル６とからなるカーテンウォール支持装置がそれぞれ設けられ、各パネルＰ、Ｐ…が支持されるようになっている。なお、水平方向に隣接する前記パネル支持装置２，２…の間には、図３に示されるように、水平方向に沿って水平タイロッド又はケーブル７，７…が設けられ、横方向荷重に抵抗するとともに、座屈防止が図られている。また、前記室外側ケーブル５及び室内側ケーブル６は、図２に示されるように、上下端がそれぞれケーブル定着装置８，９（下端側のみ図示）に固定されており、所定の緊張力が導入されるようになっている。

前記パネル支持装置２は、図４及び図５に示されるように、前記室外側ケーブル５に固定される圧着部材１０と、内部に前記圧着部材１０の収容空間が形成されるとともに、外面にネジ溝が形成され、前記圧着部材１０を囲繞するように設置されるとともに、設置状態で前記圧着部材１０の軸芯周りに回転自在に保持される接続用螺合金具１１と、この接続用螺合金具１１が螺合連結されたベース金物１２と、このベース金物１２と接続されるとともに、室外側ではパネルＰ、Ｐを支持し、かつ室内側では斜材４，４が連結される支持装置本体１３とから構成されている。

前記圧着部材１０は、詳細には図７に示されるように、室外側ケーブル５におけるパネル支持装置２対応部位に予め外嵌状態で固定される断面円形の筒状部材であり、前記室外側ケーブル５を中空部に挿通した後、外部から圧力を掛けることにより所定位置に夫々固定される。

前記接続用螺合金具１１は、図７に示されるように、内部に前記圧着部材１０の収容空間１１ａが形成されるとともに、外面にネジ溝１１ｂが形成され、前記圧着部材１０を囲繞するように設置される、縦方向に２分割の半割部材１１Ａ、１１Ｂから構成される部材である。より具体的には、前記半割部材１１Ａ（１１Ｂ）は、略半割円柱形状を成し、合わせ面側に半円形断面の圧着部材収容空間１１ａが形成されるとともに、外面にネジ溝１１ｂが形成され、かつ上部にケーブル挿通用の半円切欠き１１ｃが形成された蓋部１１ｄを有するとともに、下部にケーブル挿通用の半円切欠き１１ｅが形成された底部１１ｆを有する部材であり、前記圧着部材１０を両側から挟み込み囲繞するように設置した後、ビス１４及びナット１５により両半割部材１１Ａ、１１Ｂを結合する。この接続用螺合部材１１は前記圧着部材１０に対する設置状態では、該圧着部材１０の軸芯回り（ケーブル軸芯回り）に回転自在となっている。

前記ベース金具１２は、同図７に示されるように、略矩形ブロック状の部材であり、上下方向に貫通して前記接続用螺合金具１１の雌ネジ孔１２ａが形成され、室外側面の下部に段状突起１２ｂ、１２ｂが形成されるとともに、室外側面にボルト孔１２ｃ，１２ｃが形成されている。

前記支持装置本体１３は、図９に示されるように、上下方向に貫通して前記ベース金具１２を収容可能な空間１３ａと、相対的に室外側に隔壁１３ｂ、１３ｃによって仕切られた左右対のパネル受け具設置空間１３ｅ，１３ｅを有する形材であり、室外側面には前記パネル受け具設置空間１３ｅ、１３ｅに臨む開口１３ｆ，１３ｆが形成されるとともに、中央に室外側に突出して縦方向配向のブラケット状の支持部材１３ｇが設けられている。この支持部材１３ｇはパネルの設置状態でパネルＰの室外側面よりも外方に突出するように形成されており、先端部にはＴ字状のフランジ部１３ｊを有し、後述するように、パネル押え１７が取付けられるようになっている。また、室内面側には斜材４の連結のために左右一対のブラケット板１３ｉ、１３ｉが設けられている。なお、前記隔壁１３ｂの下部には矩形状の切欠き１３ｈが形成されている。

前記室外側ケーブル５に設けられた接続用螺合金具１１に前記ベース金具１２を連結するには、図８に示されるように、予め室外側ケーブル５をベース金具１２の雌ネジ孔１２ａに挿通しておき、前記接続用螺合金具１１をベース金具１２の雌ネジ孔１２ａに回転させながら螺合させる。この際、前記接続用螺合金具１１の螺合量を調整することによりベース金具１２の上下方向位置の調整が成される。なお、上下位置調整及びその微調整は後述の支持装置本体１３と一体化した後で行っても良いし、パネルＰ、Ｐ…を支持した後で行うことも可能である。

次に、図９に示されるように、支持装置本体１３の空間１３ａに室外側ケーブル５を挿通させた状態で、前記ベース金具１２の上方側から落し込み、ベース金具１２と一体化とする。この際、前記ベース金具１２の段状突起１２ｂ、１２ｂが前記支持装置本体１３の隔壁１３ｂの下部に形成された切欠き１３ｈに係合することにより支持装置本体１３は下方側に抜け落ちることなく保持される。

次いで、図１０に示されるように、支持装置本体１３の開口１３ｆからボルト２７，２７を挿入し、ベース金物１２のボルト孔１２ｃに螺入することにより支持装置本体１３とベース金具１２とを完全に一体化する。前記ボルト２７は後述するパネル受け具１６のストッパーとしても機能するようになっている。

また、前記開口１３ｆからパネル受け具１６をパネル受け具設置空間１３ｅに設置する。前記パネル受け具１６は、鉛直フランジ部１６ａと水平フランジ部１６ｂ（パネル載置台）とからなる断面Ｌ字状の小片部材であり、前記鉛直フランジ部１６ａの背面側には上下２段で半円弧状の摺接凸部１６ｃ、１６ｃを有し、前記鉛直フランジ部１６ａを前記開口１３ｆから挿入し、前記水平フランジ部１６ｂ（パネル載置台）を室外側に突出させた状態で取り付ける。設置状態では、前記パネル受け具１６は、前記開口１３ｆの上下寸法内で上下方向にスライド可能とされ、前記水平フランジ１６ｂ（パネル載置台）がパネルＰの下端隅部が載置される面となる。

パネルＰ、Ｐの取付は、図４〜図６に示されるように、上段側パネルＰの下端隅部を前記パネル受け具１６の水平フランジ１６ｂ上面（パネル載置台）に載置するとともに、下段側パネルＰの上端隅部を前記水平フランジ１６ｂ（パネル載置台）との間にスペースＳを空けた状態で配置したならば、図６に示されるように、室外側から前記支持装置本体１３の支持部材１３ｇに対して４枚のパネルＰ、Ｐ…の各コーナー部に跨るようにパネル押え板１７を取り付けるようにする。

このパネル押え板１７は、例えば矩形状板材の裏面側に、左右一対のＬ字状片１７ａ、１７ａによって縦方向の溝状ポケット１７ｂが形成された部材とされ、前記支持部材１３ｇのフランジ部１３ｊの前面に形成されたビスポケットに対して下面側から落下防止用ビス１８を螺入しておき、前記フランジ部１３ｊにパネル押え板１７の溝状ポケット１７ｂを嵌合させ上方側から落とし込むことにより設置される。また、前記支持装置本体１３の室外側面と前記パネル押え板１７との間の、パネルＰを挟む空間部分は、バックアップ材１９及び／又はシール材２０が充填されるとともに、各パネルＰ、Ｐ間の縦目地及び横目地間にもシール２１が充填される。

一方、前記室内側斜材連結金物３は、図１１に示されるように、前記室内側ケーブル６に固定される圧着部材１０と、内部に前記圧着部材１０の収容空間が形成されるとともに、外面にネジ溝が形成され、前記圧着部材１０を囲繞するように設置されるとともに、設置状態で前記圧着部材１０の軸芯周りに回転自在に保持される接続用螺合金具１１と、この接続用螺合金具１１が螺合連結される連結金物本体２２とから構成されている。

前記圧着部材１０及び接続用螺合金具１１は、前記パネル支持装置２に使用されるものと同様であるため説明は省略する。

前記連結金物本体２２は、上下方向に貫通して前記接続用螺合金具１１の雌ネジ孔２２ａが形成され、室外側面の面に斜材４の連結のために左右一対のブラケット板２２ｂ，２２ｂが設けられている。

前記室内側ケーブル６に設けられた接続用螺合金具１１に前記連結金物本体２２を連結するには、同図１１に示されるように、予め室内側ケーブル６を連結金物本体２２の雌ネジ孔２２ａに挿通しておき、前記接続用螺合金具１１を連結金物本体２２の雌ネジ孔２２ａに回転させながら螺合させる。この際、前記接続用螺合金具１１の螺合進入量を調整することにより連結金物本体２２の上下方向位置の調整が成される。

前記パネル支持装置２と前記室内側斜材連結金物３とを連結する斜材４は、図５に示されるように、ロッド２３の両端部にそれぞれ接続ピース２４，２４が螺合連結された部材であり、長さ調整は前記接続ピース２４，２４の螺合量によってなされる。一方側の前記接続ピース２４を支持装置本体１３のブラケット板１３ｉ、１３ｉの間に挿入し、ボルト２５及びナット２６によって連結し、他方側の接続ピース２４を連結金物本体２２のブラケット板２２ｂ，２２ｂの間に挿入しボルト２５及びナット２６によって連結することにより、パネル支持装置２と室内側斜材連結金具３とが相互に連結される。

かかるカーテンウォール構造においては、図１２に示されるように、各パネルＰ、Ｐ…が同一方向に回転する層間変位を起こした場合には、パネルＰの上端隅部がパネル受け具１６の水平フランジ１６ｂ（パネル載置台）の下面に衝突しても、前記パネル受け具１６は上方向にスライド可能となっているため、パネルＰの破損する事態を回避することができる。また、パネルＰ、Ｐ…を支持する水平フランジ部１６ｂ（パネル載置台）は板状部材であるため、水平目地も小さくて済み、目地シールが開放感を阻害したり、目地シールの施工が困難になるなどの問題も解消されるようになる。

〔第２形態例〕
次に、本パネル支持構造の第２形態例について、図１３〜図１６に基づいて詳述する。

本第２形態例に係るカーテンウォール構造では、パネル支持装置３１は方立３０によって支持されている。具体的には、図１３に示されるように、方立３０の室外側面から外方に突出するボルト３２、３２が設けられ、該ボルト３２，３２が前記パネル支持装置３１の室内側面に形成されたボルト通孔に挿通され、ナット３３によって締結されている。なお、前記パネル支持装置３１の上面開口及び下面開口には蓋板３４Ａと底板３４Ｂとが夫々設けられるようになっている。

前記パネル支持装置３１は、詳細には図１４に示されるように、相対的に室外側に位置する隔壁３１ｂ、３１ｃによって、相対的に室内側に位置する空間３１ａと、相対的に室外側に位置する左右対のパネル受け具設置空間３１ｅ，３１ｅとが夫々形成された形材であり、室外側の面には前記パネル受け具設置空間３１ｅ、３１ｅに臨む開口３１ｆ，３１ｆが形成されるとともに、中央に室外側に突出して縦方向配向のブラケット状の支持部材３１ｇが設けられている。この支持部材３１ｇはパネルの設置状態でパネルＰの室外側面よりも外方に突出するように形成されており、先端部にはＴ字状のフランジ部３１ｊを有し、後述するように、パネル押え１７が取付けられるようになっている。また、前記隔壁３１ｂには矩形状の開口３１ｄが形成されている。

前記開口３１ｆに設置されるパネル受け具３５は、図１５に示されるように、中間の水平フランジ３６ａをパネル載置台とする断面Ｔ字状の小片部材３６であり、裏面側には樹脂材３７が一体的に設けられ、摺動時の摩擦低減や摩擦音の発生を解消するようになっている。前記パネル受け具３５の取付は、室外側からパネル受け具３５の鉛直フランジ３６ｂを開口３１ｆに挿入したならば、空間３１ａから前記鉛直フランジ３６ｂにあてがうように摺動ガイド板３８を配設し、開口３１ｄを通して前記パネル受け具３５と前記摺動ガイド板３８とを連結するように配設されるボルト３９，３９により両者が一体化される。取付状態では、前記パネル受け具３５は背面側の摺動ガイド板３８と共に上方向にスライド可能となっている。

パネルＰ、Ｐの取付は、上記第１形態例と同様に、上段側パネルＰの下端隅部を前記パネル受け具３５の水平フランジ３６ａ（パネル載置台）上面に載置するとともに、下段側パネルＰの上端隅部を前記水平フランジ３６ａ（パネル載置台）との間にスペースＳを空けた状態で配置したならば、室外側からパネル支持装置３１の支持部材３１ｇに対して４枚のパネルＰ、Ｐ…の各コーナー部に跨るようにパネル押え板１７を取り付けるようにする。

また、前記支持装置本体１３の室外側面と前記パネル押え板１７との間の、パネルＰを挟む空間部分は、バックアップ材１９及び／又はシール材２０が充填され、各パネルＰ、Ｐ間の縦目地及び横目地間にはシール材２１が充填される（図１６参照）。

かかるカーテンウォール構造の場合も、図１２に示されるように、各パネルＰ、Ｐ…が同一方向に回転する層間変位を起こした場合、パネルＰの上端隅部がパネル受け具３５の水平フランジ３６ａ（パネル載置台）の下面に衝突しても、前記パネル受け具３５は上方向にスライド可能となっているため、パネルＰの破損する事態を回避することができる。

カーテンウォールの室外側からの姿図である。 図１のII−II線矢視図である。 図１のIII−III線矢視図である。 要部拡大縦断面図である。 要部拡大横断面図である。 要部拡大斜視図である。 パネル支持装置２部分の組立て手順図（その１）である。 パネル支持装置２部分の組立て手順図（その２）である。 パネル支持装置２部分の組立て手順図（その３）である。 パネル支持装置２部分の組立て手順図（その４）である。 室内側斜材連結金物３部分の組立て要領図である。 パネルＰ、Ｐ…の層間変位図である。 第２形態例に係るパネル支持構造を示す一部破断斜視図である。 パネル支持装置３１の一部破断斜視図である。 パネル受け具３５及び摺動ガイド板３８を示す斜視図である。 パネル取付状態を示す要部外観図である。 従来の無目を有しないガラス支持構造を示す方立の横断面図である。 特許文献１に示されるガラス支持構造の層間変位時のガラス挙動を示す図である。 従来のフレームレス工法によるガラス支持構造を示す斜視図である。 その側面図である。

符号の説明

１…カーテンウォール、２・３１…パネル支持装置、３…室内側斜材連結金物、４…斜材、５…室外側ケーブル、６…室内側ケーブル、７…水平タイロッド又はタイケーブル、１０…圧着部材、１１…接続用螺合金具、１２…ベース金具、１３…支持装置本体、１６・３５…パネル受け具、１７…パネル押え板、Ｐ…パネル

Claims (2)

1. 建物外壁部分に上下左右方向に隣接配置されるパネルを、パネルの隅部同士が突き合わされるコーナー交点部に配置されるパネル支持装置によって支持するようにしたカーテンウォール構造において、
   前記パネル支持装置の室外側面のほぼ中央部に、パネル外面よりも外方に突出するブラケット状の支持部材を設けるとともに、この支持部材の両側であって前記パネル支持装置の室外側面にそれぞれ開口を形成し、前記開口よりパネル載置台を室外側に突出させた状態でパネル受け具を設けるとともに、該パネル受け具は前記開口の上下寸法内で上下方向にスライド可能に保持され、かつ前記パネル受け具は、一方側フランジを前記パネル載置台とする断面Ｌ字状の小片部材、又は中間の水平フランジを前記パネル載置台とする断面Ｔ字状の小片部材とされるとともに、パネル支持装置との摺動面に樹脂材を一体的に備え、
   上段側パネルの下端隅部を前記パネル載置台上に載置するとともに、下段側パネルの上端部を前記パネル載置台との間に空間を空けた状態で設置し、室外側から前記支持部材に対して４枚のパネルの各コーナー部に跨るようにパネル押え板を設置したことを特徴とするカーテンウォールにおけるパネル支持構造。
2. 前記パネル支持装置の室外側面と前記パネル押え板との間の、パネルを挟む空間部分は、バックアップ材及び／又はシール材が充填される請求項１記載のカーテンウォールにおけるパネル支持構造。

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