JPH10169054A - カーテンウォールの取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 層間変位があまり大きくない中小規模の地震
時にはカーテンウォールに被害が及ぶことを防止し、層
間変位の大きい大規模な地震時などにはカーテンウォー
ルを積極的に構造補強材として機能させて建物変形の抑
制に寄与させるカーテンウォールの取付構造を提供する
こと。 【解決手段】 カーテンウォール２裏側のボルト４ｂ
は、ファスナー８ｂに横長なルーズホールを介して締結
され、そこから水平に突出している。ボルト４ｂの先端
部はロック部材３２の横穴部３６内に挿通され、ロック
部材３２はボルト４ｂにその自重を預け支持されてい
る。また、ロック部材３２は支持体３０に取付部３４を
介し水平方向への相対移動が規制されて取り付けられて
いる。ボルト４ｂが水平変位し横穴部３６の端部に達す
ると、ロック部材３２が落下移動して縦穴部３８にボル
ト４ｂが嵌合されボルト４ｂと支持体３０とが一体化さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建物構造体に設け
られるカーテンウォールの取付構造に係り、特に、中小
規模の地震時におけるカーテンウォールの損傷防止と、
大地震時における建物構造体の変位抑制とを併せて図れ
るようにしたカーテンウォールの取付構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図９（ａ）は、従来のカーテンウォール
２の取付構造の一例を示したものである。ここで、建物
構造体６の上層階から下層階にわたって並設されたカー
テンウォール２は、各々の荷重が、その下端部と建物構
造体６の下層階側の床スラブ１４との間に配設された荷
重受けボルト１０を介して前記床スラブ１４に支持され
ている。また、カーテンウォール２は、その裏面に上下
各二ヶ所の四隅に打ち込まれて埋設されて一体的に設け
られたアンカーボルト４が、建物構造体６の上層階側の
梁部材１２及び下層階側の床スラブ１４にそれぞれ対応
して溶接などにより一体的に固設された断面Ｌ字状の金
具等からなるファスナー８に締結されていて、面外方向
への位置規制がなされて取付けられている。

【０００３】ところで、建物は風や地震等により振動し
て変形するが、この変形が大きい場合には、その変形に
伴う建物構造体６の上層階側と下層階側との層間変位が
そのままカーテンウォール２に伝わって、カーテンウォ
ール２に過大な力が作用して破壊される虞がある。この
ようなことから、カーテンウォール２については、層間
変位による破壊を防止するために、層間変位をある程度
吸収し得るように取り付ける必要がある。この層間変位
を吸収し得る取付方式の１つとして、従来から水平移動
（スウェー）方式が知られている。

【０００４】この水平移動（スウェー）方式は、図１０
に示すように、カーテンウォール２の上部側アンカーボ
ルト４ａを建物構造体６の上層階側に固設した図９
（ｂ）に示すような上部側ファスナー８ａにこれに形成
された挿通孔９ａを介して締結固定して剛に接合させ
て、カーテンウォール２を建物構造体６の上層階側と一
体に変位させるようにする一方、下部側アンカーボルト
４ｂを建物構造体６の下層階側に取付台座１６を介して
固設した図９（ｃ）に示すようなファスナー８ｂに対し
てそのファスナー８ｂに形成されたルーズホールとされ
る横長な挿通孔９ｂを介して水平方向に相対的にスライ
ド移動可能に締結したものである。

【０００５】すなわち、上部側アンカーボルト４ａは建
物構造体６の上層階側に剛に締結接合されているのに対
し、下部側アンカーボルト４ｂは、建物構造体６の下層
階側に水平方向への相対移動できるようになっているた
め、カーテンウォール２は、建物構造体６に層間変位が
生じたときに、この層間変位を前記ルーズホール９ｂで
吸収できるようになっている。

【０００６】一方、近年になって、上記の如くカーテン
ウォール２に層間変位を吸収する機能を持たせてその損
傷を防止するという考えとは逆に、カーテンウォール２
に地震時のエネルギーを常に吸収させる機能をもたせ
て、建物構造体６の変位を抑制するという考え方がなさ
れ始めている。図１１（ａ）は、このような考え方に基
づくカーテンウォール２の取付構造の一例を示したもの
である。このカーテンウォール２の取付構造において
は、カーテンウォール２は、建物構造体６側の床スラブ
１４に埋設一体化されたインサート２０にアングル材２
１を介して一体的に溶接接合されて設けられた角形チュ
ーブ状の取付金具２２に対して、コネクター２３を介し
てボルトで締結固定されている。コネクター２３は、図
１１（ｂ）に示すように、角形チューブ状を呈してい
て、その対向する一対の側面が、それぞれ取付金具２２
及びカーテンウォール２に対してボルトで締結されてい
る一方、残り一対の側面には上下両端部にテーパ部２４
が切欠形成されている。

【０００７】そして、建物構造体６の上層階側と下層階
側との間に層間変位が発生したときには、コネクター２
３のテーパ部２４に塑性変形を生じさせて履歴エネルギ
ー吸収機能を発揮させ、これにより常に地震エネルギー
を吸収して建物構造体に生じる変位を抑制するようにな
っている（『 Passive Control of Building RespnseUs
ing Energy dissipating Cladding Connection 』 Eart
hquake Spectra,Vol.9,No.3,1993 参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たようにコネクター２３のテーパ部位などを利用して小
振幅時から塑性変形させて地震エネルギーを常に吸収す
るようにした構造では、中小規模の地震によってもコネ
クター２３などに変形が生じて残留するため、中小規模
の地震が頻発する我が国においては、カーテンウォール
２が整然と並ばず不揃いになることがあって、美観上好
ましくないという問題があった。

【０００９】そこで、中小規模の地震時には、前記コネ
クター２３などのような部材を塑性変形させることなく
地震エネルギーを吸収しないようにする一方で、大規模
な地震時においては、前記コネクターなどのような部材
を塑性変形させて地震エネルギーを吸収させるようにす
る取付構造が望まれていた。

【００１０】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、層間変位があまり大きくない中
小規模の地震時などには、従来の水平移動方式と同様に
水平方向の層間変位を許容吸収してカーテンウォールの
損傷を防ぎ、層間変位の大きい大規模な地震時などに
は、カーテンウォールの相対変位を規制し建物構造体側
に一体化させてカーテンウォールを構造補強材として積
極的に機能させるとともに、更に部材の塑性変形によっ
て地震エネルギーを吸収して建物構造体の変形を可及的
に抑制することができるカーテンウォールの取付構造を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係るカーテンウォールの取付構造にあって
は、カーテンウォールに突設したロッド体を、これに対
応して建物構造体側に一体的に設けたファスナーにこれ
に形成された横長なルーズホールを介して係合させて、
該建物構造体の上層階側と下層階側との間で発生した層
間変位を該ルーズホールで吸収するようにしたカーテン
ウォールの取付構造であって、前記ロッド体と、該ロッ
ド体に対応させて前記建物構造体側に一体的に設けた支
持体との間に、水平方向に沿って横長に形成された横穴
部と該横穴部の両端部に上向きに連続して形成された縦
穴部とを有し、該横穴部内に該ロッド体が挿通されて該
ロッド体の上端部にその自重が預けられ支持されている
とともに、該支持体によって水平方向への移動が規制さ
れ、該ロッド体が水平方向へ移動して該横穴部の端部に
達したときに該縦穴部を介して落下移動して、該縦穴部
が該ロッド体に嵌合して該ロッド体の相対変位を規制す
るロック部材を介設したことを特徴とする。

【００１２】このような構成を有するカーテンウォール
の取付構造においては、建物構造体の上層階側と下層階
側との間に発生した層間変位によって、カーテンウォー
ルが建物構造体に対して水平方向に相対変位したとき、
カーテンウォールに突設されたロッド体は、これに係合
した建物構造体側のファスナーに対しルーズホールにお
いて水平方向への相対移動が許容されるとともに、建物
構造体側に一体的に設けられた支持体によって水平移動
が規制されているロック部材の横穴部においても水平方
向への相対移動が許容される。また、ロック部材は、ロ
ッド体の上端部にその自重を預けて支持されているとと
もに、前記横穴部の両端部にはこれに連続して上向きに
縦穴部が形成されているため、前記層間変位が大きく前
記ロッド体が大幅に水平移動して横穴部の端部に達した
場合には、ロック部材は、その縦穴部を介して落下移動
する。これによって、ロッド体は、ロック部材の縦穴部
に嵌合されてその相対変位が規制される。

【００１３】このようなことから、層間変位がさほど大
きくない中小規模の地震時には、ロッド体をファスナー
のルーズホール及びロック部材の横穴部を介して水平方
向に相対移動させて層間変位を吸収できるので、カーテ
ンウォールには過大な力が加わることはなく、その損傷
は防止される。

【００１４】他方、層間変位の大きい大規模な地震時に
は、カーテンウォールに突設されたロッド体の相対移動
をロック部材によって規制して、ロッド体をロック部材
及び支持体を介して建物構造体側に一体化させることが
できる。それ以後、ロッド体は縦穴部内から外れること
はなく、カーテンウォールは建物構造体に一体化され、
構造補強材として機能を発揮し建物構造体の変形を抑制
する。さらに、支持体には、荷重を集中させることがで
き、これにより塑性変形を起こさせ、履歴エネルギー吸
収機能を発揮させて、建物構造体の変形を可及的に抑制
することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係るカーテンウォ
ールの取付構造の実施の形態について、添付図面に基づ
き詳述する。尚、従来例と同一の構成要素には同一符号
を付すものとする。

【００１６】図１〜４は、本発明に係るカーテンウォー
ル２の取付構造の第１の実施の形態を示したものであ
る。カーテンウォール２は、プレキャストコンクリート
製のカーテンウォールで、裏面には上部左右両側及び下
部左右両側の四隅部に配置されてアンカーボルト４が突
設されているとともに、また裏面下方部には、ボックス
状に一体的に隆起して突出形成された隆起ブロック２ａ
を有している。隆起ブロック部２ａの下側と建物構造体
６の下層階側の床スラブ１４との間には、荷重受けボル
ト１０が配設されていて、カーテンウォール２の荷重
が、この荷重受けボルト１０を介して床スラブ１４に支
持されている。また、４本のアンカーボルト４は、建物
構造体６側にそれぞれ対応して設けられたファスナー８
に締結されている。このうち、カーテンウォール２の上
部左右両側に設けられた２本の上部側アンカーボルト４
ａは、前記従来例と同様に、建物構造体６の上層階側の
梁部材１２に設けられた図９（ｂ）に示すような上部フ
ァスナー８ａにそのタイトホール９ａを介して剛に締結
固定されている。他方、カーテンウォール２の下部左右
両側に設けられた２本の下部側アンカーボルト４ｂは、
前記隆起ブロック部２ａに埋設されて裏面に水平に突設
されていて、前記従来例と同様に、建物構造体６の下層
階側の床スラブ１４に一体的に設けられた図９（ｃ）に
示すような下部ファスナー８ｂに、これに形成された横
長なルーズホール９ｂを介して締結されている。

【００１７】このようにして、前記カーテンウォール２
は、基本的には従来とほぼ同様な形態で取付けられてい
て、建物構造体６が風や地震などにより振動して変形し
たときに建物構造体６の上層階側と下層階側との間に層
間変位が発生した場合であっても、これを前記下部ファ
スナー８ｂのルーズホール９ｂで吸収できるようになっ
ている。

【００１８】一方、このカーテンウォール２の取付構造
においては、前記層間変位が大きいときには、カーテン
ウォール２を建物構造体６に一体化させて構造補強材と
して積極的に利用し、建物構造体６の変形を抑制する構
造を備えている。この構造は、本発明のロッド部材とし
てカーテンウォール２に突設され、前記下部側アンカー
ボルト４ｂとして使用されている長尺なアンカーボルト
４ｂと、この長尺なアンカーボルト４ｂに対応して建物
構造体６側に一体的に設けられた支持体３０と、これら
長尺なアンカーボルト４ｂと支持体３０との間に介設さ
れたロック部材３２とからなる。

【００１９】ここで、支持体３０は、逆Ｕ字形に成形さ
れた帯板状の鋼材から形成されていて、その下端部が建
物構造体６側の床スラブ１４上に接合されて一体的に固
設されている。支持体３０の内側面には、相対向した位
置に、Ｕ字形に成形されたロッド状の取付部３４が１
対、ロック部材３２の取付用として一体的に設けられて
いる。

【００２０】また、長尺なアンカーボルト４ｂは、下部
側ファスナー８ｂのルーズホール９ｂから水平方向に突
出されていて、その先端部には前記ロック部材３２が配
設されている。

【００２１】ロック部材３２は、その外形がＵ字形に成
形されかつ鋼材から形成されていて、図５（ａ）に示す
ように、その下方部に横方向に沿って横長に貫通形成さ
れた横穴部３６と、この横穴部３６の両端部に上向きに
連続して貫通形成された縦穴部３８とを有している。こ
の横穴部３６の内側には、前記長尺なアンカーボルト４
ｂの先端部が横方向中間部に位置して挿通されていて、
ロック部材３２はその自重が長尺なアンカーボルト４ｂ
の上端部に預けられて支持されている。また、横穴部３
６の縦幅は、長尺なアンカーボルト４ｂの外径よりも若
干大きな寸法に設定されていて、長尺なアンカーボルト
４ｂは横穴部３６内側においてこれに沿って横方向に相
対移動できるようになっている。

【００２２】他方、ロック部材３２の各縦穴部３８内側
には、前記支持体３０のロッド状の取付部３４が上下方
向中間部に位置して各々挿通されている。取付部３４
は、ロック部材３２の縦穴部３８内側に挿通された底辺
部３４ａと、この底辺部３４ａの両端部から延出して前
記支持体３０の内側面に接続された側辺部３４ｂとから
構成されている。底辺部３４ａは、縦穴部３８の内側上
下方向中間部に位置して挿通されていて、この底辺部３
４ａと縦穴部３８の上端内壁部３８ａとの間にはクリア
ランス４０が確保されている。

【００２３】ここで、ロック部材３２の縦穴部３８の横
幅寸法は前記取付部３４の底辺部３４ａの外径寸法より
も大きく設定されていて、底辺部３４ａは縦穴部３８の
内側において上下方向に沿って相対移動できるようにな
っている。すなわち、ロック部材３２は、支持体３０に
対し上下方向へに沿って相対移動できるようになってい
る。一方、水平方向への相対移動については、ロック部
材３２は、縦穴部３８の内側に取付部３４の底辺部３４
ａが嵌合されているため、規制されている。

【００２４】さらに、縦穴部３８の横幅寸法は、長尺な
アンカーボルト４ｂの外径寸法よりも若干大きく設定さ
れていて、縦穴部３８の内側に長尺なアンカーボルト４
ｂが嵌合されるようになっている。

【００２５】これらのことから、図５（ｂ）に示すよう
に、長尺なアンカーボルト４ｂがロック部材３２の横穴
部３６に沿って左右いずれかの方向に水平に大きく相対
変位して横穴部３６のいずれか一方の端部に達した場合
には、ロック部材３２は、長尺なアンカーボルト４ｂに
よる支持から開放されて二点鎖線で示す位置から実線で
示す位置まで落下移動する。そして、ロック部材３２
は、前記クリアランス４０分だけ落下移動すると、縦穴
部３８の上端内壁部３８ａに取付部３４の底辺部３４ａ
が当接され、ロック部材３２が取付部３４に引っかかっ
て係止される。また、ロック部材３２の縦穴部３８の内
側には、前記長尺なアンカーボルト４ｂがはまり込ん
で、長尺なアンカーボルト４ｂの相対変位はロック部材
３２によって規制される。

【００２６】なお、長尺なアンカーボルト４ｂがロック
部材３２の横穴部３６の端部に達したときに、この長尺
なアンカーボルト４ｂと取付部３４の側辺部３４ａとの
間に形成されるクリアランス４１については、ロック部
材３２の回転を防止するために、できるだけ小さい方が
望ましい。また、ロック部材３２の回転を確実に防止し
たい場合には、図６に示すように、支持体３０の内側面
に前記取付部３４よりも下方部位に位置させて回転スト
ッパー４２を突設すれば、この回転ストッパー４２によ
って、ロック部材３２を両側から規制してその回転を防
止することができる。

【００２７】これによって、建物構造体６の上層階側と
下層階側との間に発生する層間変位が大きい場合には、
長尺なアンカーボルト４ｂをロック部材３２を介して支
持体３０に一体化させることができ、カーテンウォール
２を建物構造体６側に一体化することができる。したが
って、層間変位の大きい特に大規模な地震時などには、
カーテンウォール２を構造補強材として機能させて建物
構造体６の変形を抑制することができる。ここで、カー
テンウォール２を建物構造体６側に一体化させるときの
層間変位の大きさについては、ロック部材３２の横穴部
３６の横幅寸法に応じて設定することができる。

【００２８】さらに、支持体３０の剛性をカーテンウォ
ール２の剛性よりも低く設定しておくことで、長尺なア
ンカーボルト４ｂと支持体３０とが一体化された後、支
持体３０に塑性変形を起こさせて地震エネルギーを吸収
させることができ、この際に支持体３０は図７に実線で
示すような履歴エネルギー吸収機能を発揮するようにな
る。これによって、建物構造体６の変形を可及的に抑制
することができる。なお、同図に二点鎖線で示すもの
は、層間変位がファスナーのルーズホールに吸収されア
ンカーボルトが建物構造体側に一体化されない従来タイ
プのものにおける履歴エネルギー吸収特性を示してい
る。また、支持体３０の剛性をカーテンウォール２の剛
性よりも低く設定するにあっては、例えば逆Ｕ字形の支
持体３０の高さや幅を調節することによって行う。

【００２９】以上のことから、建物構造体に発生する層
間変位がさほど大きくない中小規模の地震時などには、
長尺なアンカーボルト４ｂを下部側ファスナー８ｂのル
ーズホール９ｂ及びロック部材３２の横穴部３６を介し
て水平方向に相対移動させて層間変位を吸収できるの
で、カーテンウォール２には過大な力が加わることはな
く、その損傷を防止することができる。

【００３０】一方、層間変位の大きい大規模な地震時な
どには、下部側アンカーボルト４ｂ、即ち長尺なアンカ
ーボルトをロック部材３２によって支持体３０に一体化
させてカーテンウォール２を建物構造体６側に一体化さ
せることができるため、カーテンウォール２を構造補強
材として利用して建物構造体６の変形を抑制することが
できる。また、支持体３０に塑性変形を起こさせて、履
歴エネルギー吸収機能により地震エネルギーを吸収させ
て建物構造体６の変形を可及的に抑制することができ
る。

【００３１】しかも、地震エネルギーの吸収を支持体３
０に地震による被害を集中させることができるため、地
震による被害位置を容易に特定でき、大地震被災後のチ
ェックや補修工事などが非常に簡単になる上、補修作業
については支持体３０の交換だけで簡単に済ませること
ができる。

【００３２】図８は、本発明に係るカーテンウォール２
の取付構造の第２の実施の形態を示したものである。こ
の第２の実施の形態では、ロック部材３２が、横穴部３
６及び縦穴部３８が形成された板材から形成されてい
る。このようにロック部材３２が板材から形成されて
も、前記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏するこ
とができる。

【００３３】以上のような実施の形態では、建物構造体
６に発生した層間変位を吸収するために、カーテンウォ
ール２の裏面の四隅部に各々突設されたアンカーボルト
４のうち上部側アンカーボルト４ａがファスナー８ａの
タイトホール９ａを介して、また下部側アンカーボルト
４ｂがファスナー８ｂのルーズホール９ｂを介して締結
されて取付けられていたが、上部側アンカーボルト４ａ
がルーズホール９ｂを、また下部側アンカーボルト４ｂ
がタイトホール９ａを介して締結され、前記支持体３０
や前記ロック部材３２などが建物構造体６の上層階側に
設けられた取付構造であってもよく、この他、他の形態
の取付構造であってもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上発明の実施の形態で説明したように
本発明に係るカーテンウォールの取付構造によれば、層
間変位がさほど大きくない中小規模の地震時などには、
カーテンウォールに突設されたロッド体が、これに対応
して建物構造体側に設けられたファスナーの横長なルー
ズホール内及びロック部材の横穴部内を介して水平方向
に相対変位して、層間変位が許容吸収されるので、カー
テンウォールには過大な力が加わることがなく、その損
傷が防止される。一方、層間変位の大きい大規模な地震
時などには、前記ロッド体が前記横穴部の端部に達した
ことによって、ロック部材が落下移動してこのロッド体
に横穴部端部の縦穴部が嵌合してその水平方向への相対
変位を規制して、ロッド体を建物構造体側に一体化させ
ることができる。これによって、カーテンウォールを構
造補強材として機能させて建物構造体の変形を抑制する
ことができるとともに、支持体に荷重を集中させて塑性
変形を起こさせ、履歴エネルギー吸収機能を発揮させて
建物構造体の変形を可及的に抑制させることができる。

【００３５】特に、本発明では、地震エネルギーを吸収
する支持体に地震による被害を集中させるので、地震に
よる被害位置を容易に特定でき、大地震被災後のチェッ
クや補修工事などが非常に簡単になる上、補修作業につ
いては支持体の交換だけで簡単に済ませることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカーテンウォールの取付構造の第
１の実施の形態を示す縦断面図である。

【図２】図１のカーテンウォールの取付構造の下部側フ
ァスナー周辺部分を示す部分縦断面図である。

【図３】図１のカーテンウォールの取付構造の下部側フ
ァスナー周辺部分をカーテンウォール表側から見たとき
の部分斜視図である。

【図４】図１のカーテンウォールの取付構造の下部側フ
ァスナー周辺部分をカーテンウォール裏側から見たとき
の部分斜視図である。

【図５】ロック部材の横穴部両端の縦穴部にアンカーボ
ルトが嵌合するときの様子を説明する図である。

【図６】ロック部材の回転を防止するために支持体に回
転ストッパーを設けたときのロック部材及び支持体を示
す側面図である。

【図７】本発明の支持体における履歴エネルギー吸収特
性を示す図である。

【図８】本発明に係るカーテンウォールの取付構造の第
２の実施の形態を示す斜視図である。

【図９】（ａ）従来のカーテンウォールの取付構造の一
例を示した縦断面図である。 （ｂ）タイトホールが形成されたファスナーを示した斜
視図である。 （ｃ）ルーズホールが形成されたファスナーを示した斜
視図である。

【図１０】層間変位を吸収する取付方法として、従来か
ら採用されている水平移動（スウェー）方式を概略的に
説明するための図である。

【図１１】（ａ）従来の変位吸収（エネルギー吸収）方
式のカーテンウォール取付構造の要部を示す側面図であ
る。 （ｂ）図１１（ａ）中のコネクターを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

２ カーテンウォール ４ｂ 長尺なアンカーボルト ６ 建物構造体 ８ ファスナー １０ 荷重受けボルト １２ 梁部材 １４ 床スラブ ３０ 支持体 ３２ ロック部材 ３４ 取付部 ３６ 横穴部 ３８ 縦穴部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カーテンウォールに突設したロッド体
   を、これに対応して建物構造体側に一体的に設けたファ
   スナーにこれに形成された横長なルーズホールを介して
   係合させて、該建物構造体の上層階側と下層階側との間
   で発生した層間変位を該ルーズホールで吸収するように
   したカーテンウォールの取付構造であって、 前記ロッド体と、該ロッド体に対応させて前記建物構造
   体側に一体的に設けた支持体との間に、水平方向に沿っ
   て横長に形成された横穴部と該横穴部の両端部に上向き
   に連続して形成された縦穴部とを有し、該横穴部内に該
   ロッド体が挿通されて該ロッド体の上端部にその自重が
   預けられ支持されているとともに、該支持体によって水
   平方向への移動が規制され、該ロッド体が水平方向へ移
   動して該横穴部の端部に達したときに該縦穴部を介して
   落下移動して、該縦穴部が該ロッド体に嵌合して該ロッ
   ド体の相対変位を規制するロック部材を介設したことを
   特徴とするカーテンウォールの取付構造。