リブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造
【課題】大型のリブガラススクリーンとするために長尺のリブガラスを設置した際も、地震等による衝撃および層間変位に耐えるリブガラススクリーンの耐震構造および耐風圧構造を提供する。
【解決手段】面板ガラス１の突き合わせ部２にリブガラス３を立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させ板ガラスをリブガラス３で支持し、吊り下げ金具６を介して上部躯体４にリブガラス３を吊設したリブガラススクリーンにおいて、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、上部躯体４に吊り下げ金具６を固設し、吊り下げ金具６の下部にリブガラス３を接合し、上部躯体４にリブガラス３を吊設して、該ヒンジ５を中心としてリブガラス３を揺動可能としたリブガラススクリーンの耐震構造。変位抑制部材を吊り下げ金具に６に並設し耐風圧構造とする。
【解決手段】面板ガラス１の突き合わせ部２にリブガラス３を立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させ板ガラスをリブガラス３で支持し、吊り下げ金具６を介して上部躯体４にリブガラス３を吊設したリブガラススクリーンにおいて、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、上部躯体４に吊り下げ金具６を固設し、吊り下げ金具６の下部にリブガラス３を接合し、上部躯体４にリブガラス３を吊設して、該ヒンジ５を中心としてリブガラス３を揺動可能としたリブガラススクリーンの耐震構造。変位抑制部材を吊り下げ金具に６に並設し耐風圧構造とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の外壁等に大板ガラスを用いて大開口部を構成するガラススクリーン工法のうちリブガラス（ガラス方立）を用いる工法として、ガラススタビライザー工法、吊り下げスタビライザー工法が良く知られている。
【０００３】
ガラススタビライザー工法は、ガラス方立付き自立工法とも呼ばれ、リブガラス（方立ガラス、ガラススタビライザーとも言う）を用いる工法であり、面板ガラスをリブガラスで支持することで、面板ガラスの自重による撓みと面板ガラスに加わる風荷重に耐えるものである。吊り下げスタビライザー工法は、開口部のガラス板の高さが高い場合に良く用いられている工法であり、例えば、面板ガラスおよびリブガラスの上部を挟持し上部躯体から吊り下げることで面板ガラスおよびリブガラスの自重による撓みを防ぐものである。
【０００４】
リブガラスを用いたリブガラススクリーンは、複数枚の面板ガラスの縦辺を突き合わせた状態で立設させ、該突き合わせ部において、面板ガラスのガラス面に対して直角方向となるように、室内側または室外側のいずれか一方にリブガラスを立設させた片リブ構造が採用されることが多い。その際、各面板ガラス間およびリブガラス縦辺の突き合わせ部の隙間、いわゆる目地部分に、構造用シーリング材を充填させて、前記立設した面板ガラスおよびリブガラスを接着一体化しリブガラススクリーンとなす。
【０００５】
尚、リブガラススクリーンは建物の１階の高さ、あるいは１階と２階を合わせた高さ以上の開口部に面板ガラスを使用し、面板ガラスをリブガラスで支持するガラス建造物であるので、地震に耐える耐震性が要求される。また、建物外壁に使用した場合には、面板ガラスが受ける風圧による風荷重に耐える強度が要求される。リブガラススクリーンにおいて、リブガラスは面板ガラスを補強するためのものであり、リブガラスと平行に、即ち、リブガラスの面内方向に加わる力に強いが、リブガラスと垂直に、即ち、リブガラスの面外方向に加わる力には弱い。
【０００６】
地震が発生すると、面板ガラスおよびリブガラスを上部枠と下部枠に嵌合させて挟み込み、面板ガラスとリブガラスの突き合わせ部の目地部分にシーリング材を充填し接合してなる、上部枠と下部枠に挟まれた層状構造のリブガラススクリーンにおいて、上部枠と下部枠のズレ、言い換えれば、層間変位が起こる。その際、地震による揺れで上部枠または下部枠が動き、上部枠と下部枠の位置がずれると、上部枠および下部枠に支持されている面板ガラスは傾く。リブガラスは、その上部と下部がそれぞれ上部枠、下部枠に嵌合支持され、さらに、面板ガラスおよびリブガラスの下部において、下部枠により連結一体化されているので、前述の層間変位が起こるとリブガラスに強制的な傾きが生じ、リブガラスはよじれ、Ｓ字変形等をきたして破損し易いという問題があった。
【０００７】
また、建物の外壁に用いる場合には、気象現象としての台風、ハリケーンおよびサイクロン等の熱帯性低気圧に伴う暴風、春一番等の他の気象現象およびビル風等に伴う突風は、面板ガラスに極めて強い力で吹きつける。この際、面板ガラスに加わる大きな風荷重をリブガラスが支えるので、リブガラスには容易に破壊されない強度が要求される。
【０００８】
リブガラススクリーンの構造について、本出願人による特許文献１〜５に開示されている。
【０００９】
例えば、特許文献４に記載のリブガラススクリーンの耐震構造においては、リブガラススクリーンにおいて面板ガラスとリブガラスの上部を上部躯体に吊り下げ固定し、面板ガラスとリブガラスの突き合わせ部の目地部分をシーリング材で充填して接合し、少なくともリブガラスについては、左右の動きを拘束しない構造とし、面板ガラスと突き合わせ、接合端の反対側のリブガラス端部をヒンジで固定し、リブガラスをヒンジ中心に可動可能とし、地震等でよじれＳ字変形することを抑制している。具体的には、面板ガラスとの突き合わせ部の反対側のリブガラス縦辺端部にヒンジを設け、面板ガラスの揺れにあわせて、突き合わせ部の反対側のリブガラス縦辺端部のヒンジ軸を中心として、リブガラスを短辺方向に小さく振り子運動させるものである。
【００１０】
しかしながら、少なくとも１階と２階が連続した開口部における高さ以上の大型のリブガラススクリーンにおいては、リブガラスが長尺になるにつれて、地震等での層間変位によるＳ字変形等によって、リブガラスのよじれは大きくなり、特許文献４に記載のリブガラススクリーンの耐震構造を用いたとしても、リブガラスが長尺化するにつれ、リブガラスのよじれは大きくなり、リブガラスと面板ガラスと突き合わせ接合端の反対側のリブガラス縦辺端部に設けたヒンジを中心とし、リブガラスを振り子状に小刻みに運動させても、リブガラスのよじれを完全に吸収できず、リブガラスが破損する虞があった。
【００１１】
また、本出願人による特許文献６には、強化ガラス板の接合方法において、その接合部が強化ガラス板を両側から並設板で摩擦部材を介して挟んでなり、強化ガラス板と並設板とにボルト挿入用の孔をあけ貫通させたボルトおよびナットにて締め付けることにより強化ガラス板と摩擦部材とに生じる摩擦力で並設板を介して強化ガラス板同士、あるいは、強化ガラス板と並設板とを接合する摩擦接合である強化ガラス板の接合方法が開示されている。
【００１２】
該強化ガラス板の接合方法によって、貫通孔をあけた並設板を接合部材とし、貫通孔をあけた強化ガラス板同士、あるいは、強化ガラス板と並設板とをボルトで締め付け接合する際に、並設板と強化ガラス板と単純な接合部材である座金を入れ、座金を介してボルトで締め付けることで、座金と強化ガラス板との間の小さな接触面積でボルトの軸力が伝わることにより、強化ガラス板と並設板がずれて滑り難く、接着材を用いることなく強化ガラス同士、あるいは、強化ガラスと並設板とを繋ぎ合わせることで、リブガラススクリーンのリブガラスとして用いるに十分な強さのリブガラスが作製された。
【特許文献１】特開平１０−６１０６９号公報
【特許文献２】特開平１０−６１０７０号公報
【特許文献３】特開２０００−３３６８０４号公報
【特許文献４】特開２００１−３３６２４４号公報
【特許文献５】特開２００３−３２８４７６号公報
【特許文献６】特開２００６−２５０３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
地震は地球のプレートテクトニクス運動により、蓄えられた地殻の歪によるエネルギーが一気に解放され地層または岩盤等がすべる現象、あるいはマグマの流動により地層または岩盤等がすべる現象であり、震源より弾性波（Ｐ波、Ｓ波）が伝搬される。地震時には、縦波のＰ波が伝わった後、横波のＳ波が伝わる。地震時、リブガラススクリーンはＰ波により震動してきしんだ後、横波であるＳ波により揺動する。吊り下げスタビライザー工法においては、リブガラススクリーンが吊り下げ構造のため、面板ガラスおよびリブガラスが上端を支点として振り子状に震動する。その際、揺れの弱い地震においては、面板ガラスおよびリブガラス突合せ部の隙間、即ち、目地部分に充填された弾性を有するシーリング材が揺れのエネルギーを吸収するが、震度６、７等の強震においてＳ波の振れ幅が大きく、その作用時間も大きいことから、Ｓ波によるリブガラススクリーンの揺れは、次第に増幅され、もはやシーリング材では吸収しきれず、破壊に至る。この際、リブガラスの上部および接合部付近に応力の集中が起き、破損に至る可能性が高い。
【００１４】
また、建物の外壁としてリブガラススクリーンを用いた場合、熱帯性低気圧よる暴風、春一番およびビル風等による突風は、極めて強い風圧で面板ガラスに吹きつけ、面板ガラスに大きな風荷重を加える。面板ガラスに加わる風荷重をリブガラスが支えるリブガラススクリーンには容易に破壊されない強度が要求される。尚、この風圧は、外壁外側から見て、面板ガラスの面外方向に働く正圧となる。
【００１５】
本発明は、リブガラススクリーンを大型化するために長尺のリブガラスを設置した際も、地震によるＳ波の揺動に耐えるリブガラススクリーンの耐震構造を提供するとともに、加えて面板ガラスにかかる風荷重を受け止める耐風圧構造を併せ持ったリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、立設する面板ガラスの突き合わせ部の片側または両側に面板ガラスのガラス面と直交するように、面板ガラスの縦辺端部と沿うようにリブガラスを立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させて、面板ガラスをリブガラスで支持し、吊り下げ金具を介して上部躯体にリブガラスを吊設したリブガラススクリーンにおいて、リブガラスを吊設するための上部躯体に吊り下げ金具の上部を固設し、吊り下げ金具にヒンジをリブガラスと平行となるように設け、吊り下げ金具の下部にリブガラスを接合する。
【００１７】
このようにして、上部躯体にリブガラスを吊設して、該ヒンジのヒンジ軸を中心として、リブガラスと直交する方向、即ち、リブガラスの面外方向にリブガラススクリーンを揺動可能とした。ヒンジを設けたことにより、少なくとも１階と２階が連続した開口部における高さ以上の大型の吊り下げ構造のリブガラススクリーンにおいて、地震等における揺動時に破壊力が集中するリブガラスの上端の破壊を抑制する効果が期待される。
【００１８】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、上部躯体にリブガラススクリーンを吊り下げる吊り下げスタビライザー工法によるリブガラススクリーンに対して好適に使用される。特に建造物の外壁をなすリブガラススクリーンに対して好適に使用される。
【００１９】
このように、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、従来のリブガラススクリーンで生じた面板ガラスの面内方向、リブガラスの面外方向の揺動により生じるリブガラス上部への曲げ応力の集中は、リブガラスの上側の吊り下げ金具にヒンジを設けたことで解消し、面板ガラスの突き合わせ部目地部分の高モジュラスな構造用シーリング材が積極的に揺動のエネルギーを吸収する構造とした。このように、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、地震時にヒンジ軸を中心に回動するヒンジを設けたことで、従来のリブガラススクリーンに比較し、地震発生時のリブガラス上端への応力集中が小さくなり、地震によりリブガラスが破損し難くなった。
【００２０】
即ち、本発明は、立設する面板ガラスの突き合わせ部の片側または両側に面板ガラスと直交するようにリブガラスを立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させて、面板ガラスをリブガラスで支持し、吊り下げ金具を介して上部躯体にリブガラスを吊設したリブガラススクリーンにおいて、リブガラスを吊設するための上部躯体に、ヒンジをリブガラスと平行となるように設けた吊り下げ金具の上部を固設し、吊り下げ金具の下部にリブガラスを接合し、上部躯体にリブガラスを吊設して、該ヒンジを中心としてリブガラスを揺動可能としたことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００２１】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、吊り下げ金具の下部は、一対の金属板からなりリブガラス上部を挟持した状態で吊り下げ金具とリブガラスを接合する構造とすることが好ましい。
【００２２】
このような構造とすることで、リブガラスの上部は吊り下げ金具の下部に接合され、吊り下げ金具に設けられた可動可能なヒンジを中心として、リブガラスが、その面外方向に揺動可能となり、リブガラスの上部固定端に地震等における揺動時に破壊力が集中することがない。
【００２３】
さらに、本発明は、吊り下げ金具の下部が一対の金属板からなり、リブガラス上部を挟持した状態で接合する構造としたことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００２４】
また、風圧により面板ガラスの面外方向に揺動すること、およびリブガラスが面内方向に揺動することによって生じる面板ガラスと直交する変位は、上記のリブガラススクリーンの耐震構造に、吊り下げ金具のヒンジ下に並設して変位抑制部材を設けることで軽減することとした。変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことで、風圧によるリブガラスの面内方向への揺動および面板ガラスの面外方向への揺動によるヒンジ部のがたつき、面板ガラスの変位も抑制することから、風圧に対して面板ガラスの保護効果がある。尚、変位抑制部材とは、面板ガラスが風荷重を受け止め、風荷重により面板ガラスの面外方向にリブガラススクリーンが位置を変えることを抑制する部材であり、また、前記ヒンジを構成するシリンダー部とヒンジ軸の微小な隙間による強風時のヒンジのがたつきを抑制する部材であり、具体的には、揺動抑制部材またはがたつき抑制部材といえるものである。
【００２５】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造に、吊り下げ金具のヒンジ下に並設して変位抑制部材を設け、耐風圧性能を加えた本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、面板ガラスに加わる風荷重を、吊り下げ金具に並設した変位抑制部材が受け止めるので、リブガラススクリーンの耐風圧性能が増す効果がある。詳しくは、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を外壁に用いる場合、面板ガラスに加わる風荷重によって、吊り下げ金具に設けられたヒンジ部は曲げの力を受ける。風荷重を変位抑制部材が受け止めないと、ヒンジ部等に生じる微小なクリアランスによって、リブガラス上部の面内方向に微小回転が生じ、面板ガラスの受ける風圧がヒンジ部に加わり、ヒンジ部に発生する微小回転による微小変位によって、リブガラス下部ではリブガラスの長さに比例して大きな変位が発生する。このリブガラス下部の大きな変位は、面板ガラスの面外方向の変位となり、面板ガラスに曲げ変形を生じさせる。この面板ガラスの曲げ変形によって生じる応力により、面板ガラスが破損する虞がある。尚、微小なクリアランスを例示すると、ヒンジ部のヒンジ棒とシリンダー孔との寸法誤差や、シリンダー棒とシリンダーの長さの寸法誤差などが挙げられる。
【００２６】
即ち、本発明は、上記のリブガラススクリーンの耐震構造において、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００２７】
変位抑制部材を吊り下げ金具に並設する際、端部から亀裂が発生しやすいリブガラスを避けて、地震時のリブガラスの面内方向への揺動および面板ガラスの面外方向への揺動を極力抑制するために、変位抑制部材は、常時、ヒンジ下の吊り下げ金具端部に当接し摺動するように設置することが好ましい。具体的には、ヒンジ下の吊り下げ金具端部に摺動面を有する摺動部材を設け、変位抑制部材の当接面と摺動部材の摺動面が摺動することが好ましい。地震時に強い力が加わるので、変位抑制部材の当接面および摺動部材の摺動面は、少なくとも金属であることが好ましい。
【００２８】
変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことで、面板ガラスが受ける風荷重を変位抑制部材が受け止め、リブガラス上部に生じる微小変位を抑えることで、風荷重による面板ガラスの変位を大幅に抑制する保護効果が得られ、優れたリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造となった。その際、変位抑制部材を、一対の金属板端部に設けた摺動部材の摺動面に当接させて、摺動部材の摺動面と変位抑制部材の当接面が擦れ合い摺動可能とすることが好ましい。その際、変位抑制部材の当接面および摺動部材の摺動面は、ともに平滑な金属面であると摺動可能であり、且つ、耐久性を有する。
【００２９】
その際、ヒンジ下の吊り下げ金具下部に、地震時に吊り下げ金具の摺動部材の摺動面と変位抑制部材が上手く摺動するように、隙間を調整するために、例えば、ボルト等を回転させることによる吊り下げ金具の摺動部材の摺動面と変位抑制部材の隙間調整機能を備えていることが好ましい。
【００３０】
また、本発明は、変位抑制部材が吊り下げ金具端部に設けられた摺動部材の摺動面との隙間調整機能を備えていることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００３１】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造において、リブガラススクリーンの破砕を抑制するには、吊り下げ金具とリブガラスを強固に一体化させることが必要である。
【００３２】
吊り下げ金具とリブガラスを一体化させるには、吊り下げ金具の下部を一対の金属板とし、リブガラス上部を挟持した状態で、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤等のガラスと金属の接着に効果がある接着剤で、その界面を接着する手段が挙げられるが、高い信頼性で強固に一体化させるためには、吊り下げ金具下部およびリブガラス上部に貫通孔を開けて、一対の締め付け部材、例えば、貫通孔に挿入したボルト・ナットで締め付けることが好ましい。
【００３３】
吊り下げ金具の下部およびリブガラスの上端部に貫通孔を設け、吊り下げ金具とリブガラスを重ね、吊り下げ金具下部およびリブガラス上部の貫通孔ともに挿通した一対の締め付け部材であるボルト・ナットで、吊り下げ金具の下部とリブガラスの上部を締め付けると、締め付け部に局所的な力が生じ、特にリブガラスの貫通孔の孔端部から破損しやすい。
【００３４】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造において、吊り下げ金具下部の一対の金属板にリブガラス上部を挟み込み、一対の金属板およびリブガラス上部に設けた貫通孔に、ともに挿通したボルト・ナットの強力な締め付けにより生じるボルト軸方向の力を、一対の金属板とリブガラス上部の間に挟み込んだ貫通孔を有する応力発生部材、例えば、平座金を介してリブガラスに伝達する際、平座金の内径をリブガラスの貫通孔の直径より大きくし同心に配置することで、リブガラスの貫通孔端部と平座金が重ならないようにして、割れが発生しやすいリブガラスの貫通孔端部を避けてボルト軸方向の力を伝え強固に接合し、応力発生部材である平座金の接触するリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、クラックの発生と伝播を抑制することで、リブガラスと吊り下げ金具とを強固に一体化させて、地震時や風荷重等によって接合部がずれることを防止することとした。応力発生部材とは、その接触する部位のリブガラス内部に応力を発生させる部材である。
【００３５】
このように、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造において、例えば、吊り下げ金具下部の一対の金属板とリブガラスを接合する際に、リブガラスに接触させた応力発生部材である平座金を介し、ボルト軸方向の力をリブガラスに小面積で直接伝えることで、単位面積当たりの圧力が大きくなり、リブガラス内部に強い圧縮応力を生じさせ、圧縮応力を生じさせたリブガラスの圧縮部位のクラックの発生および伝播を抑制し、リブガラスの見掛の強度を増加させる。リブガラスの貫通孔端部を避けて、リブガラスに応力発生部材である平座金を強く圧接することで、リブガラス自体の剛性を利用した強い接合強度が得られ、地震時や風荷重等によって接合部がずれることを防止した。
【００３６】
その際、応力発生部材として平座金を使用し、平座金の内径を、リブガラスの貫通孔の直径より大きくして、同心に配置して締め付けることで、割れが発生しやすいリブガラス貫通孔端部を避けて、ボルト・ナットの締め付けによるボルト軸方向の力を伝え、平座金を介して小面積でボルト軸方向の力を伝えたので、平座金からの強い単位面積当たりの圧力により、リブガラスに対する強い圧接が得られ、吊り下げ金具とリブガラスに強い接合強度が得られた。
【００３７】
このようにして、橋やビル等の鋼構造物の接合方法として用いられる、高力ボルト摩擦接合で使用されるボルト・ナットの締め付けによる６０ｋＮ以上のボルト軸方向の力で、吊り下げ金具とリブガラスを締め付けても、リブガラスが破損せず、吊り下げ金具とリブガラスに強い接合強度が得られた。なお、ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が３００ｋＮより大きいと、リブガラスに高い剛性があっても破損の恐れがある。
【００３８】
ボルト頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくすることで、６０ｋＮ以上のボルト軸方向の力でリブガラスを締め付けることが容易となる。通常、六角ボルト・ナットにおいては、ボルト頭部、ナットの最大の外径を対角距離と呼ぶ。強い締め付けトルクを伝えるには六角ボルト・ナットを使用することが好ましく、中でも建築用で使用される摩擦接合用高力ボルト・ナットが好適に使用される。
【００３９】
即ち、本発明は、前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４０】
さらに、本発明は、応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４１】
さらに、本発明は、ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４２】
さらに、本発明は、ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４３】
また、本発明は、前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４４】
さらに、本発明は、応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４５】
さらに、本発明は、ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４６】
さらに、本発明は、ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４７】
また、本発明は、上記のリブガラススクリーンの耐震構造を有するリブガラスクリーンである。
【００４８】
さらに、本発明は、上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーンである。
【発明の効果】
【００４９】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造により、地震等が発生したときに、リブガラスの上端部を吊り下げ金具を介して上部躯体に吊り下げ固定し、吊り下げ金具にヒンジを設け、ヒンジを中心としてリブガラスを揺動可能としたことで、面板ガラスの面内方向およびリブガラスの面外方向に生じるズレ、言い換えれば、変位量の差を吸収し、リブガラスが極端に変形することなくリブガラスの破損を防ぐことが可能となった。
【００５０】
加えて、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、面板ガラスの面外方向への揺れを極力抑制するための変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことで、面板ガラスが風荷重を受けた場合、面板ガラスの面外方向の変位が抑制され、高い耐風圧性能を有するリブガラススクリーンが得られた。
【００５１】
具体的には、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、吊り下げ金具にヒンジを設け、地震等が発生した際は、吊り下げ金具の下部に固定してなるリブガラスがヒンジのヒンジ軸を中心として揺動可能としたことで、地震等の際にリブガラスが面板ガラスの面内方向の揺れに追従できるようになり、リブガラス上部に力が集中せず、面板ガラスおよびリブガラスの突き合わせ部の目地部分に充填してなる構造用シーリング材が地震による変位および力を吸収し、リブガラスの破損を防げることが可能となった。
【００５２】
さらに、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、面板ガラスに加わる風荷重を吊り下げ金具に並設した変位抑制部材が受け止めるので、風圧に対しても破損し難いリブガラススクリーンが提供された。
【００５３】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐風圧構造において、吊り下げ金具の下部を一対の金属板とし、リブガラス上部を挟持した状態で接合する構造とし、前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の応力発生部材である平座金を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および平座金に挿通させた一対の締め付け部材であるボルト、ナットの締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ平座金を介してリブガラスに伝達させ、吊り下げ金具とリブガラスとを極めて強固に接合したことで、地震時等に、吊り下げ金具とリブガラスの接合部がずれることなく、より優れたリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
リブガラススクリーンには、リブガラスが室内側にあるリブガラススクリーンと、リブガラスが室外側にあるリブガラススクリーンと、リブガラスが室内外両方、言い換えれば、両側にあるリブガラススクリーンがある。リブガラスが室内側にある方が構造上シンプルであり、外側に出っ張りがなく、建物外壁としての需要が多いことより、リブガラスが室内にあるリブガラススクリーンを、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造、および耐震耐風圧構造の説明に用いる。
【００５５】
尚、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、建物外壁に用いる片側にリブがある大型のリブガラススクリーンに使用するに好適であるが、リブガラスが両側にある両リブタイプのリブガラススクリーンにも使用可能であり、十分に耐震機能を果たす。加えて、変位抑制部材を用いた本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造は、優れた耐風圧機能を果たす。
【００５６】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の実施の形態の一例を、図を用いて説明する。
【００５７】
図１の（Ａ）は、本発明の耐震構造を有するリブガラススクリーンの一例の平面図である。図１の（Ｂ）は、本発明の耐震構造を有するリブガラススクリーンの一例の側面図である。
【００５８】
図１の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、外壁として立設する面板ガラス１の突き合わせ部２の片側（室内側）に面板ガラス１と直交する方向にリブガラス３を立設し、突き合わせ部２の目地部分に構造用シーリング材を充填させて面板ガラス１を片側よりリブガラス３で支持したリブガラススクリーンにおいて、リブガラス３を吊設するための上部躯体４に、ヒンジ軸を中心に回動可能なヒンジ５をリブガラス３と平行となるように設けた吊り下げ金具６の上部を固設し、吊り下げ金具６の下部にリブガラス３を接合し、上部躯体４にリブガラス３を吊設して、該ヒンジ５のヒンジ軸を中心としてリブガラス３を揺動可能とした。目地部分とは、面板ガラス１同士、および面板ガラス１とリブガラス３を接合する際に、構造用シーリング材を充填して接合するための、各々のガラスの突き合わせ部２の隙間部分である。
【００５９】
図２の（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の主要部の一例の拡大正面図である。図２の（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の主要部の一例の拡大側面図である。
【００６０】
具体的には、図２の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ヒンジ５を中心としてリブガラス３を揺動可能に設ける際、並設した複数枚の面板ガラス１、１、・・のそれぞれの上部、および、面板ガラス１同士の隣接する突き合わせ部２に直交するように立設させたリブガラス３の上端部を上部躯体４に吊り下げ金具６を介して吊り下げ支持し、面板ガラス１同士、およびリブガラス３との突き合わせ部２の目地部分には高モジュラスな構造用シーリング材を充填させた。
【００６１】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、図２の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、リブガラス３の上端を挟持するために、吊り下げ金具６のヒンジ５より下を一対の金属板７とした。
【００６２】
詳しくは、図２の（Ａ）に示すように、上部躯体４に吊り下げ金具６をボルト８・ナット９で固定し、リブガラス３と接合する吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側にヒンジ５を設けた。具体例としては、吊り下げ金具６の一対の金属板７の上側両端にシリンダー孔を設け、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側中央にシリンダー孔を設け、３分割のヒンジ５として、各々のシリンダー孔にヒンジ軸としてのヒンジ棒を通し、ヒンジ棒がずれないように、ヒンジ棒先端を座金およびボルトで固定した。このようにして、吊り下げ金具６の下部は、地震等が発生した際は、ヒンジ５のヒンジ棒を中心軸としてリブガラス３の面外方向に揺動可能とした。
【００６３】
図１の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、リブガラス３の上端部を挟持する吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、ヒンジ棒を中心としてリブガラス３が揺動できるようにしたのは、地震による層間変位によって、面板ガラス１が傾いた際、リブガラス３の上端部に破壊に至るような応力を発生させることなく、面板ガラス１の変位にリブガラス３を追従させることで、地震等によるリブガラス３の破損を防止するためである。
【００６４】
次いで、上記のリブガラススクリーンの耐震構造に加え、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設した本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の実施の形態の一例を、図を用いて説明する。
【００６５】
図３の（Ａ）は、本発明の耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーンの一例の平面図である。図３の（Ｂ）は、本発明の耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーンの一例の側面図である。
【００６６】
図１の（Ａ）および（Ｂ）に示したリブガラススクリーンの耐震構造に加え、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吊り下げ金具６に変位抑制部材１０を並設し、摺動部材１１を吊り下げ金具のヒンジ５の下部に固設した。
【００６７】
図４の（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の主要部の一例の拡大正面図である。図４の（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の主要部の一例の側面を断面で示した拡大図である。尚、図４の（Ａ）中のＡ、Ａ´における断面およびＡ、Ａ´における側面を示した。
【００６８】
具体的には、図４の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ヒンジ５を中心としてリブガラス３を揺動可能に設ける際、並設した複数枚の面板ガラス１、１、・・のそれぞれの上部、および面板ガラス１同士の隣接する突き合わせ部２に直交するように立設させたリブガラス３の上端部を上部躯体４に吊り下げ金具６を介して吊り下げ支持し、面板ガラス１同士およびリブガラス３との突き合わせ部２の目地部分には高モジュラスな構造用シーリング材を充填させた。このように、吊り下げ金具６と変位抑制部材１０を並設した。
【００６９】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、図４の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、リブガラス３の上端を挟持するために、吊り下げ金具６のヒンジ５より下を一対の金属板７とした。前述の変位抑制部材１０は、この一対の金属板７端部に設けた２個の摺動部材１１の摺動面に両側から当接するように金属板１２に設置し、吊り下げ金具６に並設した。地震時には、リブガラス３が揺動可能となるように、一対の金属板７の端部に設けた摺動部材１１の摺動面と変位抑制部材１０の当接部位が擦れあって摺動することが好ましい。この際、摺動部材１１の摺動面と変位抑制部材１０の当接面は、擦り合わせに適した金属製であることが好ましい。
【００７０】
詳しくは、図４の（Ａ）に示すように、上部躯体４に吊り下げ金具６をボルト８・ナット９で固定し、リブガラス３と接合する吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側にヒンジ５を設けた。具体例としては、吊り下げ金具６の一対の金属板７の上側両端にシリンダー孔を設け、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側中央にシリンダー孔を設け、３分割のヒンジ５として、各々のシリンダー孔にヒンジ軸としてのヒンジ棒を通し、ヒンジ棒がずれないように、ヒンジ棒先端を座金およびボルトで固定した。このようにして、吊り下げ金具６の下部の一対の金属板７およびリブガラス３は、地震等が発生した際は、ヒンジ５のヒンジ棒を中心にリブガラス３の面外方向に揺動可能とした。
【００７１】
また、図４の（Ａ）に示すように、例えば、上部躯体４に溶接された金属板１２に、吊り下げ金具６に並設するように変位抑制部材１０を取り付け固定し、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の端部に摺動部材１１を取り付け、金属板１２に羅合させた図示しないボルトを回すことによって変位抑制部材１０内を円筒部材１３が移動し、変位抑制部材１０と摺動部材１１の間隔を調整して、円筒部材１３端部が摺動部材１１の摺動面に当たるように調整した。
【００７２】
リブガラススクリーンの耐震構造に加え、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設した本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、風圧によって面板ガラス１が面外方向に揺動することおよびリブガラス３が面内方向に揺動することによって生じる面板ガラス１と直交する変位は、吊り下げ金具６のヒンジ５下に並設した変位抑制部材１０が軽減する構造とした。
【００７３】
次いで、変位抑制部材１０の一例について詳細に説明する。
【００７４】
図５は、変位抑制部材の一例の拡大測面図である。変位抑制部材の本体のみ断面で示している。
【００７５】
例えば、図５に示すように、変位抑制部材１０は金属板１２に溶接等で固定した。摺動部材１１にネジ穴を設け、一対の金属板に溶接等で固定した金属台座１４にボルト挿通孔を設け、摺動部材１１を吊り下げ金具４下部の一対の金属板７に固設した金属台座１４にボルト１５で羅合にて固定した。
【００７６】
また、変位抑制部材１０は変位抑制部材本体１６内部に円柱部材１３を有する構造とし、金属板１２にネジ穴を設け、ボルト１７を羅合させて、ボルト１７を回すことで、ボルト１７の先端が円柱部材１３の端面を押す構造とした。ボルト１７を回して、円柱部材１３を水平方向に移動させ、もう一方の変位抑制部材７の端面を摺動部材１１の摺動面と当接させた。このようにして、円柱部材１３の端部と摺動部材１１の摺動面の僅かな空間をなくすことが可能となった。尚、円柱部材１３が水平方向にのみ移動可能で、鉛直方向には動かないように、鋼球ベアリング１８を変位抑制部材本体１６と円柱部材１３との間に挟み込む設計とした。
【００７７】
ボルト１７は、円柱部材１３の位置を調節し易いように、および調節後に円柱部材１３の位置がずれないように、弛み止めのナット１９を予め羅合させることが好ましい。尚、ボルト１７の変わりに、６角穴付き止めネジ等を用いても構わない。
【００７８】
このようにして、円柱部材１３と摺動部材１１の摺動面の隙間をなくすことで、リブガラス３がその面内方向に回転し難くなり、リブガラス３の回転変位を変位抑制部材１０で抑制することができる。
【００７９】
さらに、円柱部材１３の端面と摺動部材１１の摺動面が接触する際、微視的に見て厳密には、ともに平面である円柱部材１３端面の円周周囲のみと摺動部材１１の摺動面が接触するので、接触部の形状は線となる。接触部の形状が線なので、揺動時、擦れ合う際の接触面積は非常に小さく、面板ガラスが風荷重を受けた場合のリブガラス３の面内方向の揺動のみを抑制し、面外方向への揺動を妨げることがなく、ヒンジ５による耐震性能を損なわない。
【００８０】
また、円柱部材１３の端面を、平面としないで、凸面状になるように、または凹面状となるように、テーパーを掛けてもよく、その方がより、動きがスムーズになる。
【００８１】
尚、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、リブガラス３と吊り下げ金具６の接合部の強度が重要である。
【００８２】
図６は、吊り下げ金具とリブガラスの接合部の拡大断面図である。尚、ボルト２０・ナット２１を除き断面図で示している。
【００８３】
図６に示すように、貫通孔が設けられたリブガラス３の上部を、貫通孔が設けられた吊り下げ金具６下部の一対の金属板７に、各々の貫通孔が重なるように、応力発生部材としての平座金２２を介して挟み込んだ。次いで、一対の締め付け部材であるボルト２０・ナット２１を用いて、ボルト２０を、締め付けのための平座金２３の貫通孔、吊り下げ金具６下部の一方の金属板７の貫通孔、応力発生部材としての平座金２２の貫通孔、リブガラス３の貫通孔、応力発生部材としての平座金２２の貫通孔、吊り下げ金具６下部のもう一方の金属板７の貫通孔、次いで、締め付けのための平座金２３の貫通孔の順に挿入した。次いで、ボルト２０にナット２１を羅合させ締めつめることで、リブガラス３と一対の金属板７を接合した。
【００８４】
この際、ボルト２０・ナット２１を強く締め付けた際に発生するボルト軸方向の強い力により、リブガラス３に割れを生じさせないためには、リブガラス３に形成した貫通孔の孔径より、応力発生部材である平座金２２の内径を、１．０ｍｍ以上、好ましくは４．０ｍｍ以上大きくする。この際、リブガラス３の貫通孔端部と平座金２２が重ならないためには、円形の平座金２２を用い、リブガラス３の貫通孔に対して平座金２２を同心となるように配置することが好ましい。このように、平座金２２の内径を、リブガラス３の貫通孔の孔径に対し１．０ｍｍ以上、好ましくは４．０ｍｍ以上大きくする、要するに、リブガラス３の貫通孔の端部から平座金２２までの間隔を０．５ｍｍ以上、好ましくは２．０ｍｍ以上とする。平座金２２の内径がリブガラス３の貫通孔に対し１．０ｍｍ未満、言い換えれば、リブガラス３の貫通孔端部から平座金２２までの間隔が０．５ｍｍ未満では、リブガラス３の貫通孔端部にボルト軸方向の力が伝播し割れが生じる恐れがある。平座金２２の内径を、リブガラス３の貫通孔の孔径に対して、２０ｍｍを超えて大きくすると、ボルト軸方向の力が伝達され難くなるので、２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８５】
また、用いるボルト２０・ナット２１には、高力六角ボルト・ナット、言い換えると、機械的性質による等級がＦ８Ｔ以上の高力六角ボルト、または、強度区分が、８．８、１０．９、１２．９の六角ボルト・ナット、または、トルシア形高力ボルトを使用することが好ましく、中でも建築で使用される摩擦接合用高力ボルト・ナット、言い換えると、機械的性質による等級がＦ８Ｔ以上の高力六角ボルト・ナットが好適に使用される。高力ボルト・ナットにより、リブガラス３と吊り下げ金具６を接合することで、強固な接合力が得られる。尚、高力六角ボルト・ナット・座金の機械的性質による等級については、ＪＩＳ Ｂ１１８６−１９９５「摩擦接合用高力六角ボルト六角ナット、平座金のセット」に記載され、高力ボルト・ナットよる締め付けトルクは、橋やビル等の鋼構造物の接合方法として用いられている高力ボルト摩擦接合で導入される強力なボルト軸方向の力、６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下が得られる１００Ｎ・ｍ以上、１０００Ｎ・ｍ以下の範囲に設定される。
【００８６】
また、図６に示すように、平座金２２の内径がボルト２０・ナット２１の対角距離よりも小さいと、６０ｋＮ以上のボルト軸方向の力で締め付け、リブガラス３と吊り下げ金具６を強固に接合することが容易となる。平座金２２の内径がボルト２０・ナット２１の対角距離よりも小さいと、ボルト２０・ナット２１の強力な締め付けによるボルト軸方向の力がリブガラス３に直線的に伝わる。ボルト軸方向の力が斜めに伝わると、強く締め付けられないばかりか、各々の圧接部に局所的な力がかかり、リブガラス３が破損する恐れがある。
【００８７】
この際、平座金２２の内径が、ボルト２０の頭部の対角距離、ナット２１の対角距離より、２．０ｍｍ以上小さいことが好ましく、５．０ｍｍ以上小さいことがさらに好ましい。こうすることで、同心としてボルト２０・ナット２１で締め付けたとき、ボルト２０の頭部、ナット２１の平座金２２に対するかかり代が、１．０ｍｍ以上、好ましくは２．５ｍｍ以上となり、確実にボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の力が、応力発生部材である平座金２２に伝わり、リブガラス３に伝達される。
【００８８】
応力発生部材である平座金２２には、Ｆ８Ｔ以上の六角ボルト１９・ナット２０の締め付けによる強力なボルト軸方向の力に耐え、変形することなきよう、座金の機械的性質による等級がＦ３５以上の平座金２２、またはステンレス鋼製平座金２２が使用されるが、ガラスとヤング率が近く接合部が馴染み易くクラック発生が抑制でき、線熱膨張係数が高く緩みが生じ難いアルミニウム製平座金２２、あるいはアルミニウム合金製平座金２２が、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造に用いるのに好ましい材料である。
【００８９】
また、図６に示すように、ボルト２０・ナット２１を締め付ける際に締め付けやすく、締め付け工具のトルクを伝えやすいので、ボルト２０・ナット２１と一対の金属板７の間に、平座金２３を噛ませると良い。そうすることで、ボルト軸方向の力が、平座金２３、金属板７、平座金２２、リブガラス３、平座金２２、金属板７、平座金２３に直線的に伝わる。また、リブガラス３の接合部に２個以上、この好ましくは４個以上の貫通孔を空けて、締め付け部材であるボルト２０・ナット２１と平座金２２を用いて、リブガラス３と吊り下げ金具６を接合すれば、ボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下の力が各接合部に作用し、リブガラス３と吊り下げ金具６が強く接合する。
【００９０】
この際、接合部の箇所および数は、適宜設定できる。しかしながら、リブガラス３の厚みやリブガラス３の貫通孔の孔径にもよるが、リブガラス３に貫通孔を多数あけるとリブガラス３自体の強度が失われる。特に、異なる貫通孔間の間隔を、異なる貫通孔の端部間の最短距離で表して、３０ｍｍ以下の間隔であると、貫通孔を設けたことでリブガラス３自体の強度が失われる。貫通孔を設けられる最大数は、リブガラス３の大きさと前述の異なる貫通孔間の間隔によって決まる。尚、接合部を増やすこと、または接合部の間隔、言い換えれば、接合部間の距離を広げることでリブガラス３と吊り下げ金具６との接合強度は高まる。
【００９１】
このように、図６に示すように、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７で挟持したリブガラス３を、応力発生部材としての平座金２２を介して、リブガラス３の貫通孔端部を避けて、ボルト２０・ナット２１を締め付け固定したことで、リブガラス３と吊り下げ金具６が強固に固定され、面板ガラス１の面外方向に加わる正圧、負圧等の荷重を、リブガラス３が受け止めることが可能となった。
【００９２】
尚、図１の（Ｂ）および図３の（Ｂ）に示した接続金具２４は、面板ガラス１とリブガラス３とを接続するものであり、メタルファサードグレージング（以下、ＭＦＧと略する）工法によって接合している。ＭＦＧ工法とは、ガラス板に貫通孔をあけず、ガラス板の端部を金具で挟み込んで支持する工法である。
【００９３】
図１の（Ｂ）および図３の（Ｂ）に示すように、ＭＦＧ工法を用いたリブガラススクリーンにおいては、面板ガラス１とリブガラス３を面板ガラス１の高さ方向の途中で接合したハーフリブガラスとすることにより、面板ガラス１の最下部までリブガラスがある、言い換えれば、通しのリブガラスの場合に比べ、ハーフリブガラスでは、ハーフリブガラスの下部に開放的な空間を作り出すことができる。ただし、ハーフリブガラスは、通しのリブガラスに比べ、風圧等による面板ガラス１にかかる力を通しのリブガラスよりも短いハーフリブガラスで支えなければならないため、ハーフリブガラスの上部固定端には、強い接合力が要求される。ＭＦＧ工法を用いたリブガラススクリーンには、図６に示した応力発生部材を用いての吊り下げ金具６とリブガラス３の接合構造が好適に使用される。
【００９４】
図７の（Ａ）は、面板ガラスの取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの上端部の取り付け構造である。図７の（Ｂ）は、面板ガラスの取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの下部の取り付け構造である。
【００９５】
図７の（Ｂ）に示すように、面板ガラス１を、サッシ枠２５上にセッティングブロック２６を介して自立させ、サッシ枠２５に面板ガラス１の荷重を預けている。図７の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、面板ガラス１の上端と下端の室内、室外側面とサッシ枠２５の下部の間には、バックアップ材２７を設け、該バックアップ材２７、面板ガラス１、サッシ枠２５の上部または下部の３面で囲まれる部分に雨水等の止水用として、止水シール材２８を充填し、雨水等の侵入を防ぐようにした。
【００９６】
以上好適な実施の形態について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えられるものである。
【００９７】
尚、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造に使用する、面板ガラス１とリブガラス３との突き合わせ部２の目地部分に充填する構造用シーリング材としては、高モジュラスな弾性シーリング材であるシリコーン系シーリング材や酢酸型シリコーン系シーリング材を使用できる。例えば、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番ＳＥ９６０が挙げられる。
【００９８】
また、止水シール材２８としては、シリコーン系シーリング材に限らずポリサルファイド系シーリング材等を使用することができる。例えば、ＧＥ東芝シリコーン株式会社製、商品名、トスシールの中で、品番、３８１が挙げられる。バックアップ材２７としては、発泡ポリエチレンまたはクロロプレンゴム等を使用できる。
【００９９】
面板ガラス１またはリブガラス３としては、例えば、フロート法による板ガラス製造設備で製造された後、何ら強化処理をされていない生板ガラス、加熱後に風冷等で急冷し表面に引っ張り応力を発生させた強化ガラス、引っ張り応力を控えめに与えた半強化（倍強度）ガラス、含有するナトリウムイオンをカリウムイオンと置換する等して化学的に強化した化学強化ガラス、あるいは前記ガラス板の間にポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるシートを挟みこみ、加熱溶融させてガラス板を接着した合わせガラス、もしくは前記ガラス板に飛散防止膜を貼着したものが挙げられる。さらに、前記ガラス板として装飾模様、パターン等をプリント、塗装またはコーティングしたガラス板も挙げられる。
【０１００】
生板ガラスに比べ強化ガラスの方がガラス板の強度は強く、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を施工する際には、リブガラス３に強化ガラスを使用することが好ましいが、強度計算により生板ガラスが使用可能であれば生板ガラスを用いてもよい。また、万が一の破損の際にリブガラス３が飛散することなきよう、リブガラス３を合わせガラスとしても構わない。その際、吊り下げ金具６とリブガラス３の接合部である貫通孔部においては、貫通孔径を考慮して、リブガラス３において、合わせガラスをなす１枚のガラス板のみに応力発生部材である平座金２２を、リブガラス３の貫通孔端部を避けて、当接させる構造とすることが好ましい。
【実施例】
【０１０１】
以下に本発明にかかわるリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造の実施例について、図面に基づき詳細に説明する。以下に示す寸法のリブガラススクリーンは本発明の一実施例として挙げるものであり、以下に示すような大型のガラススクリーンであれば、本発明は好適に使用される。
【０１０２】
幅９８８mm、高さ８１５０ｍｍ、板厚２５ｍｍのフロート法により製造したソーダライムシリケートガラスからなる板ガラス４枚からなる面板ガラス１と、幅が７００ｍｍ、高さ６４００ｍｍのソーダライムシリケートガラスの軟化点以上に加熱した後、風冷にて急冷し表面に引っ張り応力を与えた強化ガラス３枚をリブガラス３に用いて、図１の（Ａ）および（Ｂ）、または図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すようなリブガラススクリーンを作製した。
【０１０３】
リブガラス３の寸法は、板厚１９ｍｍ、幅７００ｍｍ、長さ６４００ｍｍであり、リブガラス３のガラス固定端側の端部に、固定端側の角からガラスの幅方向に１００ｍｍ、ガラスの長さ方向に１００ｍｍの位置に、径２４ｍｍのボルト２０挿入用の貫通孔を設け、さらに、この貫通孔より、リブガラス１の幅方向に５００ｍｍの間隔、長さ方向に５００ｍｍの間隔で、径、２４ｍｍのボルト２０挿入用の貫通孔を４箇所設けた。
【０１０４】
次いで、図２の（Ａ）および（Ｂ）、または図４の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、Ｈ型鋼材である上部躯体４に吊り下げ金具６をボルト８・ナット９で固定した。
【０１０５】
次いで、厚さ、１６ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用い、リブガラス３と接合する吊り下げ金具６を作成した。具体的には、厚さ、１６ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を加工して、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側にヒンジ５を設けた。詳しくは、ＳＳ４００を曲げ加工し、図２の（Ａ）および図４の（Ａ）に示すように、吊り下げ金具６の上部のヒンジ５の両端部に、径４２．０ｍｍ〜４２．３ｍｍの加工精度のシリンダー孔を設け、次いで吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側のヒンジ５の中央に径４２．０ｍｍ〜４２．３ｍｍの加工精度のシリンダー孔を設け、各々のシリンダー孔に、径４１．８ｍｍ〜４２．０ｍｍの加工精度のＳＳ４００製のヒンジ棒を通して、ヒンジ棒の両端にボルト穴加工をし、Ｍ１０のボルトで、径５０ｍｍの平座金で固定しヒンジ５とした。このようにして、３分割したヒンジ穴にヒンジ棒を通してなるヒンジ５を得、ヒンジ棒を中心としてリブガラス３が面外方向に円弧状に動くことを確認した。
【０１０６】
図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すガラススクリーン、および図４の（Ａ）および（Ｂ）においては、図５に示すように、変位抑制部材１０については、変位抑制部材１０の本体１６を金属板１２に溶接固定した。次いで、吊り下げ金具４下部の一対の金属板７に摺動部材１１と金属台座１４とに設けたネジ穴に、Ｍ２４のボルト１５を羅合させて、金属板７に摺動部材８と金属台座１４を固定した。摺動部材１１の摺動面の大きさは１２０ｍｍ角である。
【０１０７】
また、変位抑制部材１０は変位抑制部材の本体１６内部に円柱部材１３を有する構造とした。円柱部材１３の径は１００ｍｍ、長さは５０ｍｍである。金属板１２にネジ穴を設け、Ｍ２４のボルト１７を羅合させて、ボルト１７を回すことで、ボルト１７の先端が円柱部材１３の端面を押す構造とした。ボルト１７を回して、円柱部材１３を水平方向に移動させ、もう一方の円柱部材１３の端面を摺動部材１１の摺動面と当接させた。このようにして、円柱部材１３の端部と摺動部材１１の摺動面の僅かな空間をなくすことが可能となった。尚、円柱部材１３が水平方向にのみ移動可能で、鉛直方向には動かないように、鋼球ベアリング１８を変位抑制部材本体１６と円柱部材１３との間に挟み込む設計とした。また、Ｍ２４のボルト１７は、変位抑制部材１０の位置を調節し易いように、および調節後に円柱部材１３の位置がずれないように、弛み止め用にＭ２４のナット１９を予め羅合させておいた。
【０１０８】
次いで、図４の吊り下げ金具とリブガラスの接合部の拡大断面図に示すように、リブガラス３を、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７に挟み込むようにして、図６に示すように、平座金２２を介してボルト２０・ナット２１で締め付け接合した。
【０１０９】
このように、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、地震等が発生した際は、吊り下げ金具６の下部の一対の金属板７に挟持され、ボルト２０・ナット２１で固定してなるリブガラス３がヒンジ５のヒンジ棒を中心として、リブガラス３の面外方向に揺動可能とした。
【０１１０】
尚、図１の（Ａ）および（Ｂ）、あるいは、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示す面板ガラス１とリブガラス３との突き合わせ部２は、その間隔を１２ｍｍとし、言い換えれば、目地部分を１２ｍｍとし、充填する構造用シーリング材としては、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番ＳＥ９６０を使用した。また、図７に示す止水シール材２８としては、ポリサルファイド系シーリング材であるＧＥ東芝シリコーン株式会社製、商品名、トスシールの中で、品番、３８１を使用した。バックアップ材２６としては、発泡ポリエチレンを使用した。
【０１１１】
本実施例では、図１の（Ｂ）または図３の（Ｂ）に示すように、フロアーから２５００ｍｍの高さで、面板ガラス１とハーフリブガラスであるリブガラス３を、接続金具２４を用いて接合し、リブガラス３の下部スペースに人が十分歩行できる空間を設けたハーフリブを用いたＭＦＧ工法によるリブガラススクリーンを作製した。
【０１１２】
接続金具２４の各部品およびその構造について説明する。
【０１１３】
図８の（Ａ）は、面板ガラスとリブガラスを接合金具で接合した際の正面図である。図８の（Ｂ）は、面板ガラスとリブガラスを接合金具で接合した際の側面図である。
【０１１４】
本実施例において、具体的には、面板ガラス１の端部をその突き合わせ部２において、図８の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、径８０ｍｍの円盤の中心にＭ１０の雄ネジ部を設けた金具２９と、金具２９側にＭ１０の雌ネジ部を設け反対側にＭ２０の雄ネジ部を設けた径８０ｍｍφ円盤を設けた金具３０を羅合にて接続し、面板ガラス１の端部を上記一対の円盤にて挟み込んだ。尚、金具２９と金具３０とで面板ガラス１の端部を挟む際に、面板ガラス１と金具２９、３０が直接接触せず緩衝材となるように、中央に径１３ｍｍの貫通孔を設けた径８０ｍｍ、厚さ５ｍｍのエチレン−プロピレンゴム（以下、ＥＰＤＭと略する）製のスペーサー３１を、面板ガラス１と金具２９、３０の円盤部の間に挟んだ。
【０１１５】
次いで、片側端部にＭ２０の雌ネジ部を設け反対側端部に径１３ｍｍの貫通孔を設けた径３５ｍｍ、長さ１０３ｍｍの円柱金具３２を前記金具３０と羅合にて接続した。
【０１１６】
次いで、径１３ｍｍの貫通孔を３箇所設けた長さ１９８ｍｍ、幅４８ｍの一対の接続板３３で円柱金具３２を挟み込むように、接続板３３下部の貫通穴と、円柱金具３２の貫通孔にＭ１２のボルトを通した後、接続板３３と円柱金具３２をＭ１２のナットにより、羅合にて接合した。尚、接続板３３と円柱金具３２の空間を埋めるためにポリテトラフルオロエチレン製カラー３４を用いた。
【０１１７】
接続板３３の上部のリブガラス３と接触する部位は、貫通孔を有するエチレン−プロピレン−ジエンゴム（以下、ＥＰＤＭと略す）製のスペーサー３５を挟み、接続板３３の２箇所の貫通穴とリブガラス３に設けた２箇所の貫通孔を重ね、Ｍ１２のボルトを接続板３３、スペーサー３５、リブガラス３、スペーサー３５、接続板３３の順で挿入しナットで羅合させている。尚、リブガラス３の貫通孔部は、貫通孔の内面とネジ山が直接触れないように、筒状のＥＰＤＭ製のスペーサーをボルトのネジ部に被せた。このように、面板ガラス１とリブガラス３とを接合した後に、面板ガラス１の突き合わせ部２の目地部分に構造用シーリング材を充填した。
【０１１８】
このようにして、ＭＦＧ工法を用いた本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造によるリブガラススクリーンを作製した。
（耐荷重試験）
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造におけるリブガラス３と吊り下げ金具６の接合部の強度を評価するためのリブガラスの耐荷重試験を行った。
【０１１９】
リブガラス３と吊り下げ金具６の接合部の強度を評価するために、図８における接続金具２４中の金具２９と金具３０を外し、突き合わせ部２の目地部分の構造用シーリング材も除去して、リブガラス３が、面板ガラス１から完全に切り離された状態で試験を行った。
【０１２０】
図９は、リブガラスの耐荷重試験の概略側面図である。
【０１２１】
図９に示すように、リブガラス３と吊り下げ金具６の接合に、呼び径がＭ２０のボルト２０を用い、リブガラス３の固定端側に幅方向に５００ｍｍの間隔、ガラスの長さ方向に５００ｍｍの間隔、対角長さ７００ｍｍとなるように貫通孔をあけて、接合部を４箇所設けた。
【０１２２】
上述のようにして作製したＭＦＧ工法によるハーフリブガラスを用いたリブガラススクリーンにおいて、図９に示すリブガラス固定端の反対側端部に矢印方向に加える外力Ｗに対する、接合部１箇所当たりに働くせん断力Ｆは数１の式で算出される。
【０１２３】
【数１】
【０１２４】
尚、耐荷重試験において、リブガラス３の下端より１２５ｍｍ場所にある接続金具２４にベルトスリングを掛けて、ベルトスリングにチェーンブロックを取り付け、チェーンブロックでベルトスリングを引っ張ることで、リブガラス３の下端に対して、図９に示す矢印方向に荷重を負荷した。
【０１２５】
接合部１箇所当たりの接合力は、６１．４ｋＮ程度のせん断力に耐えるが、ボルト２０の軸方向の力のばらつき、ボルト２０の軸方向の力の緩和等により、接合力にばらつきが生じることが考えられるため、安全を考慮して、接合部１カ所当たりの接合力、言い換えれば、接合部１箇所当たりに作用するせん断許容力を５０ｋＮとして、耐荷重試験を行った。数１の式においてＦに５０ｋＮを代入し、接合構造が保たれる、リブガラス３の固定端の反対側端部の外力Ｗを算出すると、Ｗ＝１１．８ｋＮとなる。
【０１２６】
また、図９に示すように、上部にヒンジ５を有する吊り下げ金具６下部の一対の金属板９に、リブガラス３を高力ボルト２０、ナット２１で４箇所締め付けて固定した。
【０１２７】
その際、図６に示すように、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００からなる、厚さ、１６ｍｍの一対の金属板７に、高力ボルト２０・ナット２１および平座金２２および平座金２３を用いて、前記リブガラス３の上部を本発明のリブガラススクリーンの耐震構造となるように固定した。
【０１２８】
高力ボルト２０には、呼び径、Ｍ２０、首下長さ１２０ｍｍ、機械的性質による等級、Ｆ１０Ｔのものを４本用い、ナット２１には、呼び径、Ｍ２０、機械的性質による等級、Ｆ１０のものを４個用い、平座金２３には、呼び径、Ｍ２０、厚み４．５ｍｍ、外径、４０ｍｍ、内径、２１ｍｍ、機械的性質による等級はＦ３５のものを用いた。
【０１２９】
また、リブガラス３の貫通穴端部に、高力ボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の力を直接作用させないために、リブガラス３と一対の金属板７との間に、挟み込む平座金２２には、呼び径、Ｍ３０、厚み５．５ｍｍ、外径、６０ｍｍ、内径、３１ｍｍ、機械的性質による等級はＦ３５のものを用いた。
【０１３０】
高力ボルト２０にナット２１をねじ込み、トルクレンチを用いて１５０Ｎ・ｍのトルクで一次締めした後、そこからナット２１を１２０度回転させて、ナット回転法に従い締め付けた。なお、このときに発生する高力ボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の力は、２０７ｋＮであった。
【０１３１】
図９に示す耐荷重試験において、リブガラス３を固定した反対側の端部に、図９中の矢印の方向へ、図示しないチェーンブロックを用いて、１２ｋＮの荷重Ｗを負荷した際の、接合部の高力ボルト２０の位置における荷重負荷方向の変位量、高力ボルト２０による接合部と同じ高さの位置におけるリブガラス３の荷重負荷方向の変位量を計測し、その差をリブガラス３のすべり量として計測した。
【０１３２】
荷重Ｗを１２ｋＮ負荷したところ、接合部の高力ボルト２０の位置における荷重負荷方向の変位量、高力ボルト２０による接合部と同じ高さの位置におけるリブガラス３の荷重負荷方向の変位量はほぼ等しく、すべりは発生しなかった。また、リブガラス３が破損することもなかった。
【０１３３】
このように、１２ｋＮの荷重（外力）に耐えるリブガラスが得られた。
（耐震試験）
次いで、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造における、ヒンジ５による耐震性能の評価を行うための耐震試験を行った。
【０１３４】
サッシ枠２５の下部を、面板ガラス１の高さの１／１００に当たる８１ｍｍ、面板ガラス１に対して水平となるように移動させ、リブガラススクリーン下部を動かしてリブガラススクリーンに歪を与えた。即ち、層間変位量を８１ｍｍとした際の、面板ガラス１およびリブガラス３の発生応力を計測した。この層間変位量は、震度７の揺れに相当する。
【０１３５】
発生応力の測定位置は、面板ガラス１の下辺の位置を基準（０ｍｍ）として、面板ガラス１およびリブガラス３の高さ、２４００ｍｍ、５２５０ｍｍ、８１００ｍｍの位置とした。
【０１３６】
面板ガラス１とリブガラス３との層間変位量差（面板ガラス１の水平移動量−フリブガラス３の水平移動量）である水平移動量差を表１に示す。
【０１３７】
【表１】
【０１３８】
水平移動量差は、最大で２．４ｍｍと、下部サッシ枠２５の移動量の８１ｍｍに対し、３％のズレが生じた。これは、本実施例におけるリブガラススクリーンが充分に許容可能な値である。また、リブガラス３に発生する引っ張り応力は、最大１ＭＰａ未満（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）であり、強化ガラスの許容強度に比べ十分に低い値であった。
【０１３９】
次いで、下部サッシ２５を７秒周期で面板ガラス１と水平方向に±８１ｍｍ動かし、振動をリブガラススクリーンに１０分間、連続して加えた。試験中および試験後、リブガラススクリーンの破損はなく、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造は、前記振動に耐えることを確認した。
【０１４０】
従来のリブガラススクリーンにおいては、リブガラス３は上部躯体４に吊り下げ固定されているため、リブガラス３が上部躯体４に拘束され、面板ガラス１の動きに追従することができず、地震時等において、面板ガラス１とリブガラス３との動きにずれが生じ、リブガラス３に局部的な変形が生じて、リブガラス３が破損する可能性があった。
【０１４１】
ところが、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造においては、吊り下げ金具６にヒンジ５を設けたことによって、層間変位によって面板ガラス１が移動したとしても、ヒンジ５のヒンジ軸を回転中心として、リブガラス３が面板ガラス１の面内方向に円弧状に可動可能としたため、地震等が発生した際、面板ガラス１およびリブガラス３の位置に変位が生じても、リブガラス３が面板ガラス１に追従して動くため、リブガラス３が極端にＳ字変形することなく、リブガラス３の破損を防げるようになった。
【０１４２】
さらに、面板ガラス１の面外方向への揺れを極力抑制するための変位抑制部材１０を吊り下げ金具６に並設したことで、強震時のＳ波による面板ガラス１の面外方向への揺れが抑制され、Ｓ波によりリブガラススクリーンの揺れが増幅されることが抑制される。
（耐風圧試験）
次いで、大型カーテンウォール性能試験装置を用いて耐風圧試験を行い、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造によるリブガラススクリーンの耐風圧性能の評価を行った。
【０１４３】
即ち、突き合わせ部２の目地部分に構造用シーリング材が充填され、図８に示すように、接続金具２４中の金具２９と金具３０を接合し、面板ガラス１とリブガラス３が接合した状態で試験を行った。また、図４の（Ａ）に示すように、吊り下げ金具６に並設した変位抑制部材１０によるリブガラススクリーンの耐風圧性能を確認するために、図５におけるボルト１７を回転させて、変位抑制部材１０内部の円筒部材１３端部を摺動部材１１の摺動面に当接させて、リブガラススクリーンの耐風圧試験を行った。
【０１４４】
このように、リブガラススクリーンの耐風圧試験は、突き合わせ部２の目地部分の構造用シーリング材および接続金具２４によって、面板ガラス１とリブガラス３を接続し、吊り下げ金具６のヒンジ５下の一対の金属板７の片方に固定した摺動部材１１の摺動面に、金属板１２に溶接固定した変位抑制部材本体１６内の円柱部材１３の端部を当接させた状態で行った。
【０１４５】
リブガラススクリーンは耐風圧が２１５８Ｐａ（約２２０ｋｇ／ｃｍ2）となるように設計し、面板ガラス１の面外方向室内側、即ち、正圧方向に２１５８Ｐａの風圧を加え、面板ガラス１の面外方向への変位量、即ち、室内側へのずれ、および面板ガラス１内部の発生応力を計測した。計測は下部サッシ枠２５と接続金具２４との中間における、下部サッシ枠２５から１２５０ｍｍの高さの面ガラスのエッジ部で行った。
【０１４６】
図１０は、本実施例における正風圧に対する面板ガラスの変位量の測定結果を示すグラフである。縦軸が変位量（ｍｍ）であり、横軸が風圧（Ｐａ）である。正風圧に対して変位が小さいほど、耐風圧に優れる。
【０１４７】
図１０のグラフに示すように、風圧が大きくなるに比例し変位量が増加したが、２１５８Ｐａの正圧方向の風圧を加えた際の面板ガラス１の変位量は、許容範囲内である３８．８ｍｍであった。これは、本実施例におけるリブガラススクリーンにおいてフロートガラスの物性より計算した面板ガラス１の変位量の許容範囲より小さな値である。このことは変位抑制部材１０が、ヒンジ５内に微小な空間があることにより生じる、リブガラスの微小回転を抑制する機能を果たした結果である。
図１１は、実施例における面板ガラスに発生した応力の測定結果を示すグラフである。縦軸が応力（ＭＰａ）であり、横軸が風圧（Ｐａ）である。風圧に対する応力の発生が小さいほど、耐風圧に優れる。
【０１４８】
２１５８Ｐａの風圧印加時に面板ガラス１の反対の面（室内側の面）に発生する引っ張り応力の最大値は１７ＭＰａであり、フロートガラスの許容強度１７．７ＭＰｐａに比べて低く、許容範囲内であった。このように、ヒンジ５下の一対の金属板７に変位抑制部材１０を並設した本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を用いることによって、２１５８Ｐａの風圧に耐える大型のリブガラススクリーンが得られた。
（比較例）
（耐風圧試験）
実施例の耐風圧試験において、本発明のリブラススクリーンの耐震耐風圧構造から変位抑制部材７を取り外した以外は実施例と同様に耐風圧試験を行った。
【０１４９】
変位抑制部材７を取り外して耐風圧試験を行ったところ、面板ガラス１の面外方向の変位が大きく、面板ガラス１が破損する虞が生じたため、風圧、１０７９Ｐａで試験を中止した。
図１２は、比較例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量測定結果を示すグラフである。
【０１５０】
風圧を１０７９Ｐａ加えた場合のリブガラススクリーンにおける面板ガラス１の変位量を比較すると、図１１に示すように、変位抑制部材１０を使用した実施例のリブガラススクリーンでは１９．６ｍｍであったのに比較して、図１２に示すように、変位抑制部材７を取り外した比較例のリブガラススクリーンでは３１．９ｍｍの変位が生じた。
【０１５１】
また、正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量は、変位抑制部材７を使用した実施例のリブガラススクリーンとは異なり、変位抑制部材１０を取り外した比較例のリブガラススクリーンでは、２００Ｐａ程度の低い風圧において急に増加し、その後は、風圧の増加に伴い緩やかに増加する傾向が見られた。このことは、変位抑制部材１０を取り外したことで、２００Ｐａ程度の低い風圧でも、ヒンジ５のシリンダーとヒンジ棒の間に存在する微小な隙間があることによって、リブガラス３の上部がその面内方向に僅かに回転する。リブガラス３の上部が僅かに回転したとしても、リブガラス３下部では、リブガラス３の長さに比例した大きな変位となる。その結果、リブガラス３と接合されている面板ガラス１に面外方向の大きな変位が生じた。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の一例の正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造一例の側面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の一例の拡大正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の一例の側面を断面で示した拡大図である。
【図３】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の一例の正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造一例の側面図である。
【図４】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の一例の拡大正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の一例の側面を断面で示した拡大図である。
【図５】変位抑制部材の一例の拡大測面図である。
【図６】吊り下げ金具とリブガラスの接合部の拡大断面図である。
【図７】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の面板ガラスの取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの上端部の取り付け構造である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の面板ガラス取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの下部の取り付け構造である。
【図８】（Ａ）は、面板ガラスとリブガラスの接合金具で接合した際の正面図である。（Ｂ）は面板ガラスとリブガラスを接合金具で接合した際の側面図である。
【図９】リブガラスの耐荷重試験の概略側面図である。
【図１０】実施例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量測定結果のグラフである。
【図１１】実施例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスに発生した応力の測定結果のグラフである。
【図１２】比較例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量測定結果のグラフである。
【符号の説明】
【０１５３】
１ 面板ガラス
２ 突き合わせ部
３ リブガラス
４ 上部躯体
５ ヒンジ
６ 吊り下げ金具
７ 金属板
８ ボルト
９ ナット
１０ 変位抑制部材
１１ 摺動部材
１２ 金属板
１３ 円筒部材
１４ 金属台座
１５ ボルト
１６ 変位抑制部材本体
１７ ボルト
１８ 剛球ベアリング
１９ ナット
２０ ボルト
２１ ナット
２２ 平座金
２３ 平座金
２４ 接続金具
２５ サッシ枠
２６ セッティングブロック
２７ バックアップ材
２８ 止水シール材
２９ 金具
３０ スペーサー
３１ 金具
３２ 円柱金具
３３ 接続板
３４ ＥＰＤＭ製カラー
３５ スペーサー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物の外壁等に大板ガラスを用いて大開口部を構成するガラススクリーン工法のうちリブガラス（ガラス方立）を用いる工法として、ガラススタビライザー工法、吊り下げスタビライザー工法が良く知られている。
【０００３】
ガラススタビライザー工法は、ガラス方立付き自立工法とも呼ばれ、リブガラス（方立ガラス、ガラススタビライザーとも言う）を用いる工法であり、面板ガラスをリブガラスで支持することで、面板ガラスの自重による撓みと面板ガラスに加わる風荷重に耐えるものである。吊り下げスタビライザー工法は、開口部のガラス板の高さが高い場合に良く用いられている工法であり、例えば、面板ガラスおよびリブガラスの上部を挟持し上部躯体から吊り下げることで面板ガラスおよびリブガラスの自重による撓みを防ぐものである。
【０００４】
リブガラスを用いたリブガラススクリーンは、複数枚の面板ガラスの縦辺を突き合わせた状態で立設させ、該突き合わせ部において、面板ガラスのガラス面に対して直角方向となるように、室内側または室外側のいずれか一方にリブガラスを立設させた片リブ構造が採用されることが多い。その際、各面板ガラス間およびリブガラス縦辺の突き合わせ部の隙間、いわゆる目地部分に、構造用シーリング材を充填させて、前記立設した面板ガラスおよびリブガラスを接着一体化しリブガラススクリーンとなす。
【０００５】
尚、リブガラススクリーンは建物の１階の高さ、あるいは１階と２階を合わせた高さ以上の開口部に面板ガラスを使用し、面板ガラスをリブガラスで支持するガラス建造物であるので、地震に耐える耐震性が要求される。また、建物外壁に使用した場合には、面板ガラスが受ける風圧による風荷重に耐える強度が要求される。リブガラススクリーンにおいて、リブガラスは面板ガラスを補強するためのものであり、リブガラスと平行に、即ち、リブガラスの面内方向に加わる力に強いが、リブガラスと垂直に、即ち、リブガラスの面外方向に加わる力には弱い。
【０００６】
地震が発生すると、面板ガラスおよびリブガラスを上部枠と下部枠に嵌合させて挟み込み、面板ガラスとリブガラスの突き合わせ部の目地部分にシーリング材を充填し接合してなる、上部枠と下部枠に挟まれた層状構造のリブガラススクリーンにおいて、上部枠と下部枠のズレ、言い換えれば、層間変位が起こる。その際、地震による揺れで上部枠または下部枠が動き、上部枠と下部枠の位置がずれると、上部枠および下部枠に支持されている面板ガラスは傾く。リブガラスは、その上部と下部がそれぞれ上部枠、下部枠に嵌合支持され、さらに、面板ガラスおよびリブガラスの下部において、下部枠により連結一体化されているので、前述の層間変位が起こるとリブガラスに強制的な傾きが生じ、リブガラスはよじれ、Ｓ字変形等をきたして破損し易いという問題があった。
【０００７】
また、建物の外壁に用いる場合には、気象現象としての台風、ハリケーンおよびサイクロン等の熱帯性低気圧に伴う暴風、春一番等の他の気象現象およびビル風等に伴う突風は、面板ガラスに極めて強い力で吹きつける。この際、面板ガラスに加わる大きな風荷重をリブガラスが支えるので、リブガラスには容易に破壊されない強度が要求される。
【０００８】
リブガラススクリーンの構造について、本出願人による特許文献１〜５に開示されている。
【０００９】
例えば、特許文献４に記載のリブガラススクリーンの耐震構造においては、リブガラススクリーンにおいて面板ガラスとリブガラスの上部を上部躯体に吊り下げ固定し、面板ガラスとリブガラスの突き合わせ部の目地部分をシーリング材で充填して接合し、少なくともリブガラスについては、左右の動きを拘束しない構造とし、面板ガラスと突き合わせ、接合端の反対側のリブガラス端部をヒンジで固定し、リブガラスをヒンジ中心に可動可能とし、地震等でよじれＳ字変形することを抑制している。具体的には、面板ガラスとの突き合わせ部の反対側のリブガラス縦辺端部にヒンジを設け、面板ガラスの揺れにあわせて、突き合わせ部の反対側のリブガラス縦辺端部のヒンジ軸を中心として、リブガラスを短辺方向に小さく振り子運動させるものである。
【００１０】
しかしながら、少なくとも１階と２階が連続した開口部における高さ以上の大型のリブガラススクリーンにおいては、リブガラスが長尺になるにつれて、地震等での層間変位によるＳ字変形等によって、リブガラスのよじれは大きくなり、特許文献４に記載のリブガラススクリーンの耐震構造を用いたとしても、リブガラスが長尺化するにつれ、リブガラスのよじれは大きくなり、リブガラスと面板ガラスと突き合わせ接合端の反対側のリブガラス縦辺端部に設けたヒンジを中心とし、リブガラスを振り子状に小刻みに運動させても、リブガラスのよじれを完全に吸収できず、リブガラスが破損する虞があった。
【００１１】
また、本出願人による特許文献６には、強化ガラス板の接合方法において、その接合部が強化ガラス板を両側から並設板で摩擦部材を介して挟んでなり、強化ガラス板と並設板とにボルト挿入用の孔をあけ貫通させたボルトおよびナットにて締め付けることにより強化ガラス板と摩擦部材とに生じる摩擦力で並設板を介して強化ガラス板同士、あるいは、強化ガラス板と並設板とを接合する摩擦接合である強化ガラス板の接合方法が開示されている。
【００１２】
該強化ガラス板の接合方法によって、貫通孔をあけた並設板を接合部材とし、貫通孔をあけた強化ガラス板同士、あるいは、強化ガラス板と並設板とをボルトで締め付け接合する際に、並設板と強化ガラス板と単純な接合部材である座金を入れ、座金を介してボルトで締め付けることで、座金と強化ガラス板との間の小さな接触面積でボルトの軸力が伝わることにより、強化ガラス板と並設板がずれて滑り難く、接着材を用いることなく強化ガラス同士、あるいは、強化ガラスと並設板とを繋ぎ合わせることで、リブガラススクリーンのリブガラスとして用いるに十分な強さのリブガラスが作製された。
【特許文献１】特開平１０−６１０６９号公報
【特許文献２】特開平１０−６１０７０号公報
【特許文献３】特開２０００−３３６８０４号公報
【特許文献４】特開２００１−３３６２４４号公報
【特許文献５】特開２００３−３２８４７６号公報
【特許文献６】特開２００６−２５０３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
地震は地球のプレートテクトニクス運動により、蓄えられた地殻の歪によるエネルギーが一気に解放され地層または岩盤等がすべる現象、あるいはマグマの流動により地層または岩盤等がすべる現象であり、震源より弾性波（Ｐ波、Ｓ波）が伝搬される。地震時には、縦波のＰ波が伝わった後、横波のＳ波が伝わる。地震時、リブガラススクリーンはＰ波により震動してきしんだ後、横波であるＳ波により揺動する。吊り下げスタビライザー工法においては、リブガラススクリーンが吊り下げ構造のため、面板ガラスおよびリブガラスが上端を支点として振り子状に震動する。その際、揺れの弱い地震においては、面板ガラスおよびリブガラス突合せ部の隙間、即ち、目地部分に充填された弾性を有するシーリング材が揺れのエネルギーを吸収するが、震度６、７等の強震においてＳ波の振れ幅が大きく、その作用時間も大きいことから、Ｓ波によるリブガラススクリーンの揺れは、次第に増幅され、もはやシーリング材では吸収しきれず、破壊に至る。この際、リブガラスの上部および接合部付近に応力の集中が起き、破損に至る可能性が高い。
【００１４】
また、建物の外壁としてリブガラススクリーンを用いた場合、熱帯性低気圧よる暴風、春一番およびビル風等による突風は、極めて強い風圧で面板ガラスに吹きつけ、面板ガラスに大きな風荷重を加える。面板ガラスに加わる風荷重をリブガラスが支えるリブガラススクリーンには容易に破壊されない強度が要求される。尚、この風圧は、外壁外側から見て、面板ガラスの面外方向に働く正圧となる。
【００１５】
本発明は、リブガラススクリーンを大型化するために長尺のリブガラスを設置した際も、地震によるＳ波の揺動に耐えるリブガラススクリーンの耐震構造を提供するとともに、加えて面板ガラスにかかる風荷重を受け止める耐風圧構造を併せ持ったリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、立設する面板ガラスの突き合わせ部の片側または両側に面板ガラスのガラス面と直交するように、面板ガラスの縦辺端部と沿うようにリブガラスを立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させて、面板ガラスをリブガラスで支持し、吊り下げ金具を介して上部躯体にリブガラスを吊設したリブガラススクリーンにおいて、リブガラスを吊設するための上部躯体に吊り下げ金具の上部を固設し、吊り下げ金具にヒンジをリブガラスと平行となるように設け、吊り下げ金具の下部にリブガラスを接合する。
【００１７】
このようにして、上部躯体にリブガラスを吊設して、該ヒンジのヒンジ軸を中心として、リブガラスと直交する方向、即ち、リブガラスの面外方向にリブガラススクリーンを揺動可能とした。ヒンジを設けたことにより、少なくとも１階と２階が連続した開口部における高さ以上の大型の吊り下げ構造のリブガラススクリーンにおいて、地震等における揺動時に破壊力が集中するリブガラスの上端の破壊を抑制する効果が期待される。
【００１８】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、上部躯体にリブガラススクリーンを吊り下げる吊り下げスタビライザー工法によるリブガラススクリーンに対して好適に使用される。特に建造物の外壁をなすリブガラススクリーンに対して好適に使用される。
【００１９】
このように、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、従来のリブガラススクリーンで生じた面板ガラスの面内方向、リブガラスの面外方向の揺動により生じるリブガラス上部への曲げ応力の集中は、リブガラスの上側の吊り下げ金具にヒンジを設けたことで解消し、面板ガラスの突き合わせ部目地部分の高モジュラスな構造用シーリング材が積極的に揺動のエネルギーを吸収する構造とした。このように、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、地震時にヒンジ軸を中心に回動するヒンジを設けたことで、従来のリブガラススクリーンに比較し、地震発生時のリブガラス上端への応力集中が小さくなり、地震によりリブガラスが破損し難くなった。
【００２０】
即ち、本発明は、立設する面板ガラスの突き合わせ部の片側または両側に面板ガラスと直交するようにリブガラスを立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させて、面板ガラスをリブガラスで支持し、吊り下げ金具を介して上部躯体にリブガラスを吊設したリブガラススクリーンにおいて、リブガラスを吊設するための上部躯体に、ヒンジをリブガラスと平行となるように設けた吊り下げ金具の上部を固設し、吊り下げ金具の下部にリブガラスを接合し、上部躯体にリブガラスを吊設して、該ヒンジを中心としてリブガラスを揺動可能としたことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００２１】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、吊り下げ金具の下部は、一対の金属板からなりリブガラス上部を挟持した状態で吊り下げ金具とリブガラスを接合する構造とすることが好ましい。
【００２２】
このような構造とすることで、リブガラスの上部は吊り下げ金具の下部に接合され、吊り下げ金具に設けられた可動可能なヒンジを中心として、リブガラスが、その面外方向に揺動可能となり、リブガラスの上部固定端に地震等における揺動時に破壊力が集中することがない。
【００２３】
さらに、本発明は、吊り下げ金具の下部が一対の金属板からなり、リブガラス上部を挟持した状態で接合する構造としたことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００２４】
また、風圧により面板ガラスの面外方向に揺動すること、およびリブガラスが面内方向に揺動することによって生じる面板ガラスと直交する変位は、上記のリブガラススクリーンの耐震構造に、吊り下げ金具のヒンジ下に並設して変位抑制部材を設けることで軽減することとした。変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことで、風圧によるリブガラスの面内方向への揺動および面板ガラスの面外方向への揺動によるヒンジ部のがたつき、面板ガラスの変位も抑制することから、風圧に対して面板ガラスの保護効果がある。尚、変位抑制部材とは、面板ガラスが風荷重を受け止め、風荷重により面板ガラスの面外方向にリブガラススクリーンが位置を変えることを抑制する部材であり、また、前記ヒンジを構成するシリンダー部とヒンジ軸の微小な隙間による強風時のヒンジのがたつきを抑制する部材であり、具体的には、揺動抑制部材またはがたつき抑制部材といえるものである。
【００２５】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造に、吊り下げ金具のヒンジ下に並設して変位抑制部材を設け、耐風圧性能を加えた本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、面板ガラスに加わる風荷重を、吊り下げ金具に並設した変位抑制部材が受け止めるので、リブガラススクリーンの耐風圧性能が増す効果がある。詳しくは、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を外壁に用いる場合、面板ガラスに加わる風荷重によって、吊り下げ金具に設けられたヒンジ部は曲げの力を受ける。風荷重を変位抑制部材が受け止めないと、ヒンジ部等に生じる微小なクリアランスによって、リブガラス上部の面内方向に微小回転が生じ、面板ガラスの受ける風圧がヒンジ部に加わり、ヒンジ部に発生する微小回転による微小変位によって、リブガラス下部ではリブガラスの長さに比例して大きな変位が発生する。このリブガラス下部の大きな変位は、面板ガラスの面外方向の変位となり、面板ガラスに曲げ変形を生じさせる。この面板ガラスの曲げ変形によって生じる応力により、面板ガラスが破損する虞がある。尚、微小なクリアランスを例示すると、ヒンジ部のヒンジ棒とシリンダー孔との寸法誤差や、シリンダー棒とシリンダーの長さの寸法誤差などが挙げられる。
【００２６】
即ち、本発明は、上記のリブガラススクリーンの耐震構造において、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００２７】
変位抑制部材を吊り下げ金具に並設する際、端部から亀裂が発生しやすいリブガラスを避けて、地震時のリブガラスの面内方向への揺動および面板ガラスの面外方向への揺動を極力抑制するために、変位抑制部材は、常時、ヒンジ下の吊り下げ金具端部に当接し摺動するように設置することが好ましい。具体的には、ヒンジ下の吊り下げ金具端部に摺動面を有する摺動部材を設け、変位抑制部材の当接面と摺動部材の摺動面が摺動することが好ましい。地震時に強い力が加わるので、変位抑制部材の当接面および摺動部材の摺動面は、少なくとも金属であることが好ましい。
【００２８】
変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことで、面板ガラスが受ける風荷重を変位抑制部材が受け止め、リブガラス上部に生じる微小変位を抑えることで、風荷重による面板ガラスの変位を大幅に抑制する保護効果が得られ、優れたリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造となった。その際、変位抑制部材を、一対の金属板端部に設けた摺動部材の摺動面に当接させて、摺動部材の摺動面と変位抑制部材の当接面が擦れ合い摺動可能とすることが好ましい。その際、変位抑制部材の当接面および摺動部材の摺動面は、ともに平滑な金属面であると摺動可能であり、且つ、耐久性を有する。
【００２９】
その際、ヒンジ下の吊り下げ金具下部に、地震時に吊り下げ金具の摺動部材の摺動面と変位抑制部材が上手く摺動するように、隙間を調整するために、例えば、ボルト等を回転させることによる吊り下げ金具の摺動部材の摺動面と変位抑制部材の隙間調整機能を備えていることが好ましい。
【００３０】
また、本発明は、変位抑制部材が吊り下げ金具端部に設けられた摺動部材の摺動面との隙間調整機能を備えていることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００３１】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造において、リブガラススクリーンの破砕を抑制するには、吊り下げ金具とリブガラスを強固に一体化させることが必要である。
【００３２】
吊り下げ金具とリブガラスを一体化させるには、吊り下げ金具の下部を一対の金属板とし、リブガラス上部を挟持した状態で、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤等のガラスと金属の接着に効果がある接着剤で、その界面を接着する手段が挙げられるが、高い信頼性で強固に一体化させるためには、吊り下げ金具下部およびリブガラス上部に貫通孔を開けて、一対の締め付け部材、例えば、貫通孔に挿入したボルト・ナットで締め付けることが好ましい。
【００３３】
吊り下げ金具の下部およびリブガラスの上端部に貫通孔を設け、吊り下げ金具とリブガラスを重ね、吊り下げ金具下部およびリブガラス上部の貫通孔ともに挿通した一対の締め付け部材であるボルト・ナットで、吊り下げ金具の下部とリブガラスの上部を締め付けると、締め付け部に局所的な力が生じ、特にリブガラスの貫通孔の孔端部から破損しやすい。
【００３４】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造において、吊り下げ金具下部の一対の金属板にリブガラス上部を挟み込み、一対の金属板およびリブガラス上部に設けた貫通孔に、ともに挿通したボルト・ナットの強力な締め付けにより生じるボルト軸方向の力を、一対の金属板とリブガラス上部の間に挟み込んだ貫通孔を有する応力発生部材、例えば、平座金を介してリブガラスに伝達する際、平座金の内径をリブガラスの貫通孔の直径より大きくし同心に配置することで、リブガラスの貫通孔端部と平座金が重ならないようにして、割れが発生しやすいリブガラスの貫通孔端部を避けてボルト軸方向の力を伝え強固に接合し、応力発生部材である平座金の接触するリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、クラックの発生と伝播を抑制することで、リブガラスと吊り下げ金具とを強固に一体化させて、地震時や風荷重等によって接合部がずれることを防止することとした。応力発生部材とは、その接触する部位のリブガラス内部に応力を発生させる部材である。
【００３５】
このように、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造において、例えば、吊り下げ金具下部の一対の金属板とリブガラスを接合する際に、リブガラスに接触させた応力発生部材である平座金を介し、ボルト軸方向の力をリブガラスに小面積で直接伝えることで、単位面積当たりの圧力が大きくなり、リブガラス内部に強い圧縮応力を生じさせ、圧縮応力を生じさせたリブガラスの圧縮部位のクラックの発生および伝播を抑制し、リブガラスの見掛の強度を増加させる。リブガラスの貫通孔端部を避けて、リブガラスに応力発生部材である平座金を強く圧接することで、リブガラス自体の剛性を利用した強い接合強度が得られ、地震時や風荷重等によって接合部がずれることを防止した。
【００３６】
その際、応力発生部材として平座金を使用し、平座金の内径を、リブガラスの貫通孔の直径より大きくして、同心に配置して締め付けることで、割れが発生しやすいリブガラス貫通孔端部を避けて、ボルト・ナットの締め付けによるボルト軸方向の力を伝え、平座金を介して小面積でボルト軸方向の力を伝えたので、平座金からの強い単位面積当たりの圧力により、リブガラスに対する強い圧接が得られ、吊り下げ金具とリブガラスに強い接合強度が得られた。
【００３７】
このようにして、橋やビル等の鋼構造物の接合方法として用いられる、高力ボルト摩擦接合で使用されるボルト・ナットの締め付けによる６０ｋＮ以上のボルト軸方向の力で、吊り下げ金具とリブガラスを締め付けても、リブガラスが破損せず、吊り下げ金具とリブガラスに強い接合強度が得られた。なお、ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が３００ｋＮより大きいと、リブガラスに高い剛性があっても破損の恐れがある。
【００３８】
ボルト頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくすることで、６０ｋＮ以上のボルト軸方向の力でリブガラスを締め付けることが容易となる。通常、六角ボルト・ナットにおいては、ボルト頭部、ナットの最大の外径を対角距離と呼ぶ。強い締め付けトルクを伝えるには六角ボルト・ナットを使用することが好ましく、中でも建築用で使用される摩擦接合用高力ボルト・ナットが好適に使用される。
【００３９】
即ち、本発明は、前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４０】
さらに、本発明は、応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４１】
さらに、本発明は、ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４２】
さらに、本発明は、ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震構造である。
【００４３】
また、本発明は、前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４４】
さらに、本発明は、応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４５】
さらに、本発明は、ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４６】
さらに、本発明は、ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造である。
【００４７】
また、本発明は、上記のリブガラススクリーンの耐震構造を有するリブガラスクリーンである。
【００４８】
さらに、本発明は、上記のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーンである。
【発明の効果】
【００４９】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造により、地震等が発生したときに、リブガラスの上端部を吊り下げ金具を介して上部躯体に吊り下げ固定し、吊り下げ金具にヒンジを設け、ヒンジを中心としてリブガラスを揺動可能としたことで、面板ガラスの面内方向およびリブガラスの面外方向に生じるズレ、言い換えれば、変位量の差を吸収し、リブガラスが極端に変形することなくリブガラスの破損を防ぐことが可能となった。
【００５０】
加えて、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、面板ガラスの面外方向への揺れを極力抑制するための変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことで、面板ガラスが風荷重を受けた場合、面板ガラスの面外方向の変位が抑制され、高い耐風圧性能を有するリブガラススクリーンが得られた。
【００５１】
具体的には、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、吊り下げ金具にヒンジを設け、地震等が発生した際は、吊り下げ金具の下部に固定してなるリブガラスがヒンジのヒンジ軸を中心として揺動可能としたことで、地震等の際にリブガラスが面板ガラスの面内方向の揺れに追従できるようになり、リブガラス上部に力が集中せず、面板ガラスおよびリブガラスの突き合わせ部の目地部分に充填してなる構造用シーリング材が地震による変位および力を吸収し、リブガラスの破損を防げることが可能となった。
【００５２】
さらに、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、面板ガラスに加わる風荷重を吊り下げ金具に並設した変位抑制部材が受け止めるので、風圧に対しても破損し難いリブガラススクリーンが提供された。
【００５３】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐風圧構造において、吊り下げ金具の下部を一対の金属板とし、リブガラス上部を挟持した状態で接合する構造とし、前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の応力発生部材である平座金を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および平座金に挿通させた一対の締め付け部材であるボルト、ナットの締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ平座金を介してリブガラスに伝達させ、吊り下げ金具とリブガラスとを極めて強固に接合したことで、地震時等に、吊り下げ金具とリブガラスの接合部がずれることなく、より優れたリブガラススクリーンの耐震構造または耐震耐風圧構造が得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
リブガラススクリーンには、リブガラスが室内側にあるリブガラススクリーンと、リブガラスが室外側にあるリブガラススクリーンと、リブガラスが室内外両方、言い換えれば、両側にあるリブガラススクリーンがある。リブガラスが室内側にある方が構造上シンプルであり、外側に出っ張りがなく、建物外壁としての需要が多いことより、リブガラスが室内にあるリブガラススクリーンを、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造、および耐震耐風圧構造の説明に用いる。
【００５５】
尚、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造は、建物外壁に用いる片側にリブがある大型のリブガラススクリーンに使用するに好適であるが、リブガラスが両側にある両リブタイプのリブガラススクリーンにも使用可能であり、十分に耐震機能を果たす。加えて、変位抑制部材を用いた本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造は、優れた耐風圧機能を果たす。
【００５６】
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の実施の形態の一例を、図を用いて説明する。
【００５７】
図１の（Ａ）は、本発明の耐震構造を有するリブガラススクリーンの一例の平面図である。図１の（Ｂ）は、本発明の耐震構造を有するリブガラススクリーンの一例の側面図である。
【００５８】
図１の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、外壁として立設する面板ガラス１の突き合わせ部２の片側（室内側）に面板ガラス１と直交する方向にリブガラス３を立設し、突き合わせ部２の目地部分に構造用シーリング材を充填させて面板ガラス１を片側よりリブガラス３で支持したリブガラススクリーンにおいて、リブガラス３を吊設するための上部躯体４に、ヒンジ軸を中心に回動可能なヒンジ５をリブガラス３と平行となるように設けた吊り下げ金具６の上部を固設し、吊り下げ金具６の下部にリブガラス３を接合し、上部躯体４にリブガラス３を吊設して、該ヒンジ５のヒンジ軸を中心としてリブガラス３を揺動可能とした。目地部分とは、面板ガラス１同士、および面板ガラス１とリブガラス３を接合する際に、構造用シーリング材を充填して接合するための、各々のガラスの突き合わせ部２の隙間部分である。
【００５９】
図２の（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の主要部の一例の拡大正面図である。図２の（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の主要部の一例の拡大側面図である。
【００６０】
具体的には、図２の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ヒンジ５を中心としてリブガラス３を揺動可能に設ける際、並設した複数枚の面板ガラス１、１、・・のそれぞれの上部、および、面板ガラス１同士の隣接する突き合わせ部２に直交するように立設させたリブガラス３の上端部を上部躯体４に吊り下げ金具６を介して吊り下げ支持し、面板ガラス１同士、およびリブガラス３との突き合わせ部２の目地部分には高モジュラスな構造用シーリング材を充填させた。
【００６１】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造において、図２の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、リブガラス３の上端を挟持するために、吊り下げ金具６のヒンジ５より下を一対の金属板７とした。
【００６２】
詳しくは、図２の（Ａ）に示すように、上部躯体４に吊り下げ金具６をボルト８・ナット９で固定し、リブガラス３と接合する吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側にヒンジ５を設けた。具体例としては、吊り下げ金具６の一対の金属板７の上側両端にシリンダー孔を設け、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側中央にシリンダー孔を設け、３分割のヒンジ５として、各々のシリンダー孔にヒンジ軸としてのヒンジ棒を通し、ヒンジ棒がずれないように、ヒンジ棒先端を座金およびボルトで固定した。このようにして、吊り下げ金具６の下部は、地震等が発生した際は、ヒンジ５のヒンジ棒を中心軸としてリブガラス３の面外方向に揺動可能とした。
【００６３】
図１の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、リブガラス３の上端部を挟持する吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、ヒンジ棒を中心としてリブガラス３が揺動できるようにしたのは、地震による層間変位によって、面板ガラス１が傾いた際、リブガラス３の上端部に破壊に至るような応力を発生させることなく、面板ガラス１の変位にリブガラス３を追従させることで、地震等によるリブガラス３の破損を防止するためである。
【００６４】
次いで、上記のリブガラススクリーンの耐震構造に加え、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設した本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の実施の形態の一例を、図を用いて説明する。
【００６５】
図３の（Ａ）は、本発明の耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーンの一例の平面図である。図３の（Ｂ）は、本発明の耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーンの一例の側面図である。
【００６６】
図１の（Ａ）および（Ｂ）に示したリブガラススクリーンの耐震構造に加え、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吊り下げ金具６に変位抑制部材１０を並設し、摺動部材１１を吊り下げ金具のヒンジ５の下部に固設した。
【００６７】
図４の（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の主要部の一例の拡大正面図である。図４の（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の主要部の一例の側面を断面で示した拡大図である。尚、図４の（Ａ）中のＡ、Ａ´における断面およびＡ、Ａ´における側面を示した。
【００６８】
具体的には、図４の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ヒンジ５を中心としてリブガラス３を揺動可能に設ける際、並設した複数枚の面板ガラス１、１、・・のそれぞれの上部、および面板ガラス１同士の隣接する突き合わせ部２に直交するように立設させたリブガラス３の上端部を上部躯体４に吊り下げ金具６を介して吊り下げ支持し、面板ガラス１同士およびリブガラス３との突き合わせ部２の目地部分には高モジュラスな構造用シーリング材を充填させた。このように、吊り下げ金具６と変位抑制部材１０を並設した。
【００６９】
また、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、図４の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、リブガラス３の上端を挟持するために、吊り下げ金具６のヒンジ５より下を一対の金属板７とした。前述の変位抑制部材１０は、この一対の金属板７端部に設けた２個の摺動部材１１の摺動面に両側から当接するように金属板１２に設置し、吊り下げ金具６に並設した。地震時には、リブガラス３が揺動可能となるように、一対の金属板７の端部に設けた摺動部材１１の摺動面と変位抑制部材１０の当接部位が擦れあって摺動することが好ましい。この際、摺動部材１１の摺動面と変位抑制部材１０の当接面は、擦り合わせに適した金属製であることが好ましい。
【００７０】
詳しくは、図４の（Ａ）に示すように、上部躯体４に吊り下げ金具６をボルト８・ナット９で固定し、リブガラス３と接合する吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側にヒンジ５を設けた。具体例としては、吊り下げ金具６の一対の金属板７の上側両端にシリンダー孔を設け、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側中央にシリンダー孔を設け、３分割のヒンジ５として、各々のシリンダー孔にヒンジ軸としてのヒンジ棒を通し、ヒンジ棒がずれないように、ヒンジ棒先端を座金およびボルトで固定した。このようにして、吊り下げ金具６の下部の一対の金属板７およびリブガラス３は、地震等が発生した際は、ヒンジ５のヒンジ棒を中心にリブガラス３の面外方向に揺動可能とした。
【００７１】
また、図４の（Ａ）に示すように、例えば、上部躯体４に溶接された金属板１２に、吊り下げ金具６に並設するように変位抑制部材１０を取り付け固定し、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の端部に摺動部材１１を取り付け、金属板１２に羅合させた図示しないボルトを回すことによって変位抑制部材１０内を円筒部材１３が移動し、変位抑制部材１０と摺動部材１１の間隔を調整して、円筒部材１３端部が摺動部材１１の摺動面に当たるように調整した。
【００７２】
リブガラススクリーンの耐震構造に加え、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設した本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、風圧によって面板ガラス１が面外方向に揺動することおよびリブガラス３が面内方向に揺動することによって生じる面板ガラス１と直交する変位は、吊り下げ金具６のヒンジ５下に並設した変位抑制部材１０が軽減する構造とした。
【００７３】
次いで、変位抑制部材１０の一例について詳細に説明する。
【００７４】
図５は、変位抑制部材の一例の拡大測面図である。変位抑制部材の本体のみ断面で示している。
【００７５】
例えば、図５に示すように、変位抑制部材１０は金属板１２に溶接等で固定した。摺動部材１１にネジ穴を設け、一対の金属板に溶接等で固定した金属台座１４にボルト挿通孔を設け、摺動部材１１を吊り下げ金具４下部の一対の金属板７に固設した金属台座１４にボルト１５で羅合にて固定した。
【００７６】
また、変位抑制部材１０は変位抑制部材本体１６内部に円柱部材１３を有する構造とし、金属板１２にネジ穴を設け、ボルト１７を羅合させて、ボルト１７を回すことで、ボルト１７の先端が円柱部材１３の端面を押す構造とした。ボルト１７を回して、円柱部材１３を水平方向に移動させ、もう一方の変位抑制部材７の端面を摺動部材１１の摺動面と当接させた。このようにして、円柱部材１３の端部と摺動部材１１の摺動面の僅かな空間をなくすことが可能となった。尚、円柱部材１３が水平方向にのみ移動可能で、鉛直方向には動かないように、鋼球ベアリング１８を変位抑制部材本体１６と円柱部材１３との間に挟み込む設計とした。
【００７７】
ボルト１７は、円柱部材１３の位置を調節し易いように、および調節後に円柱部材１３の位置がずれないように、弛み止めのナット１９を予め羅合させることが好ましい。尚、ボルト１７の変わりに、６角穴付き止めネジ等を用いても構わない。
【００７８】
このようにして、円柱部材１３と摺動部材１１の摺動面の隙間をなくすことで、リブガラス３がその面内方向に回転し難くなり、リブガラス３の回転変位を変位抑制部材１０で抑制することができる。
【００７９】
さらに、円柱部材１３の端面と摺動部材１１の摺動面が接触する際、微視的に見て厳密には、ともに平面である円柱部材１３端面の円周周囲のみと摺動部材１１の摺動面が接触するので、接触部の形状は線となる。接触部の形状が線なので、揺動時、擦れ合う際の接触面積は非常に小さく、面板ガラスが風荷重を受けた場合のリブガラス３の面内方向の揺動のみを抑制し、面外方向への揺動を妨げることがなく、ヒンジ５による耐震性能を損なわない。
【００８０】
また、円柱部材１３の端面を、平面としないで、凸面状になるように、または凹面状となるように、テーパーを掛けてもよく、その方がより、動きがスムーズになる。
【００８１】
尚、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造において、リブガラス３と吊り下げ金具６の接合部の強度が重要である。
【００８２】
図６は、吊り下げ金具とリブガラスの接合部の拡大断面図である。尚、ボルト２０・ナット２１を除き断面図で示している。
【００８３】
図６に示すように、貫通孔が設けられたリブガラス３の上部を、貫通孔が設けられた吊り下げ金具６下部の一対の金属板７に、各々の貫通孔が重なるように、応力発生部材としての平座金２２を介して挟み込んだ。次いで、一対の締め付け部材であるボルト２０・ナット２１を用いて、ボルト２０を、締め付けのための平座金２３の貫通孔、吊り下げ金具６下部の一方の金属板７の貫通孔、応力発生部材としての平座金２２の貫通孔、リブガラス３の貫通孔、応力発生部材としての平座金２２の貫通孔、吊り下げ金具６下部のもう一方の金属板７の貫通孔、次いで、締め付けのための平座金２３の貫通孔の順に挿入した。次いで、ボルト２０にナット２１を羅合させ締めつめることで、リブガラス３と一対の金属板７を接合した。
【００８４】
この際、ボルト２０・ナット２１を強く締め付けた際に発生するボルト軸方向の強い力により、リブガラス３に割れを生じさせないためには、リブガラス３に形成した貫通孔の孔径より、応力発生部材である平座金２２の内径を、１．０ｍｍ以上、好ましくは４．０ｍｍ以上大きくする。この際、リブガラス３の貫通孔端部と平座金２２が重ならないためには、円形の平座金２２を用い、リブガラス３の貫通孔に対して平座金２２を同心となるように配置することが好ましい。このように、平座金２２の内径を、リブガラス３の貫通孔の孔径に対し１．０ｍｍ以上、好ましくは４．０ｍｍ以上大きくする、要するに、リブガラス３の貫通孔の端部から平座金２２までの間隔を０．５ｍｍ以上、好ましくは２．０ｍｍ以上とする。平座金２２の内径がリブガラス３の貫通孔に対し１．０ｍｍ未満、言い換えれば、リブガラス３の貫通孔端部から平座金２２までの間隔が０．５ｍｍ未満では、リブガラス３の貫通孔端部にボルト軸方向の力が伝播し割れが生じる恐れがある。平座金２２の内径を、リブガラス３の貫通孔の孔径に対して、２０ｍｍを超えて大きくすると、ボルト軸方向の力が伝達され難くなるので、２０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８５】
また、用いるボルト２０・ナット２１には、高力六角ボルト・ナット、言い換えると、機械的性質による等級がＦ８Ｔ以上の高力六角ボルト、または、強度区分が、８．８、１０．９、１２．９の六角ボルト・ナット、または、トルシア形高力ボルトを使用することが好ましく、中でも建築で使用される摩擦接合用高力ボルト・ナット、言い換えると、機械的性質による等級がＦ８Ｔ以上の高力六角ボルト・ナットが好適に使用される。高力ボルト・ナットにより、リブガラス３と吊り下げ金具６を接合することで、強固な接合力が得られる。尚、高力六角ボルト・ナット・座金の機械的性質による等級については、ＪＩＳ Ｂ１１８６−１９９５「摩擦接合用高力六角ボルト六角ナット、平座金のセット」に記載され、高力ボルト・ナットよる締め付けトルクは、橋やビル等の鋼構造物の接合方法として用いられている高力ボルト摩擦接合で導入される強力なボルト軸方向の力、６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下が得られる１００Ｎ・ｍ以上、１０００Ｎ・ｍ以下の範囲に設定される。
【００８６】
また、図６に示すように、平座金２２の内径がボルト２０・ナット２１の対角距離よりも小さいと、６０ｋＮ以上のボルト軸方向の力で締め付け、リブガラス３と吊り下げ金具６を強固に接合することが容易となる。平座金２２の内径がボルト２０・ナット２１の対角距離よりも小さいと、ボルト２０・ナット２１の強力な締め付けによるボルト軸方向の力がリブガラス３に直線的に伝わる。ボルト軸方向の力が斜めに伝わると、強く締め付けられないばかりか、各々の圧接部に局所的な力がかかり、リブガラス３が破損する恐れがある。
【００８７】
この際、平座金２２の内径が、ボルト２０の頭部の対角距離、ナット２１の対角距離より、２．０ｍｍ以上小さいことが好ましく、５．０ｍｍ以上小さいことがさらに好ましい。こうすることで、同心としてボルト２０・ナット２１で締め付けたとき、ボルト２０の頭部、ナット２１の平座金２２に対するかかり代が、１．０ｍｍ以上、好ましくは２．５ｍｍ以上となり、確実にボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の力が、応力発生部材である平座金２２に伝わり、リブガラス３に伝達される。
【００８８】
応力発生部材である平座金２２には、Ｆ８Ｔ以上の六角ボルト１９・ナット２０の締め付けによる強力なボルト軸方向の力に耐え、変形することなきよう、座金の機械的性質による等級がＦ３５以上の平座金２２、またはステンレス鋼製平座金２２が使用されるが、ガラスとヤング率が近く接合部が馴染み易くクラック発生が抑制でき、線熱膨張係数が高く緩みが生じ難いアルミニウム製平座金２２、あるいはアルミニウム合金製平座金２２が、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造に用いるのに好ましい材料である。
【００８９】
また、図６に示すように、ボルト２０・ナット２１を締め付ける際に締め付けやすく、締め付け工具のトルクを伝えやすいので、ボルト２０・ナット２１と一対の金属板７の間に、平座金２３を噛ませると良い。そうすることで、ボルト軸方向の力が、平座金２３、金属板７、平座金２２、リブガラス３、平座金２２、金属板７、平座金２３に直線的に伝わる。また、リブガラス３の接合部に２個以上、この好ましくは４個以上の貫通孔を空けて、締め付け部材であるボルト２０・ナット２１と平座金２２を用いて、リブガラス３と吊り下げ金具６を接合すれば、ボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下の力が各接合部に作用し、リブガラス３と吊り下げ金具６が強く接合する。
【００９０】
この際、接合部の箇所および数は、適宜設定できる。しかしながら、リブガラス３の厚みやリブガラス３の貫通孔の孔径にもよるが、リブガラス３に貫通孔を多数あけるとリブガラス３自体の強度が失われる。特に、異なる貫通孔間の間隔を、異なる貫通孔の端部間の最短距離で表して、３０ｍｍ以下の間隔であると、貫通孔を設けたことでリブガラス３自体の強度が失われる。貫通孔を設けられる最大数は、リブガラス３の大きさと前述の異なる貫通孔間の間隔によって決まる。尚、接合部を増やすこと、または接合部の間隔、言い換えれば、接合部間の距離を広げることでリブガラス３と吊り下げ金具６との接合強度は高まる。
【００９１】
このように、図６に示すように、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７で挟持したリブガラス３を、応力発生部材としての平座金２２を介して、リブガラス３の貫通孔端部を避けて、ボルト２０・ナット２１を締め付け固定したことで、リブガラス３と吊り下げ金具６が強固に固定され、面板ガラス１の面外方向に加わる正圧、負圧等の荷重を、リブガラス３が受け止めることが可能となった。
【００９２】
尚、図１の（Ｂ）および図３の（Ｂ）に示した接続金具２４は、面板ガラス１とリブガラス３とを接続するものであり、メタルファサードグレージング（以下、ＭＦＧと略する）工法によって接合している。ＭＦＧ工法とは、ガラス板に貫通孔をあけず、ガラス板の端部を金具で挟み込んで支持する工法である。
【００９３】
図１の（Ｂ）および図３の（Ｂ）に示すように、ＭＦＧ工法を用いたリブガラススクリーンにおいては、面板ガラス１とリブガラス３を面板ガラス１の高さ方向の途中で接合したハーフリブガラスとすることにより、面板ガラス１の最下部までリブガラスがある、言い換えれば、通しのリブガラスの場合に比べ、ハーフリブガラスでは、ハーフリブガラスの下部に開放的な空間を作り出すことができる。ただし、ハーフリブガラスは、通しのリブガラスに比べ、風圧等による面板ガラス１にかかる力を通しのリブガラスよりも短いハーフリブガラスで支えなければならないため、ハーフリブガラスの上部固定端には、強い接合力が要求される。ＭＦＧ工法を用いたリブガラススクリーンには、図６に示した応力発生部材を用いての吊り下げ金具６とリブガラス３の接合構造が好適に使用される。
【００９４】
図７の（Ａ）は、面板ガラスの取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの上端部の取り付け構造である。図７の（Ｂ）は、面板ガラスの取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの下部の取り付け構造である。
【００９５】
図７の（Ｂ）に示すように、面板ガラス１を、サッシ枠２５上にセッティングブロック２６を介して自立させ、サッシ枠２５に面板ガラス１の荷重を預けている。図７の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、面板ガラス１の上端と下端の室内、室外側面とサッシ枠２５の下部の間には、バックアップ材２７を設け、該バックアップ材２７、面板ガラス１、サッシ枠２５の上部または下部の３面で囲まれる部分に雨水等の止水用として、止水シール材２８を充填し、雨水等の侵入を防ぐようにした。
【００９６】
以上好適な実施の形態について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の応用が考えられるものである。
【００９７】
尚、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造に使用する、面板ガラス１とリブガラス３との突き合わせ部２の目地部分に充填する構造用シーリング材としては、高モジュラスな弾性シーリング材であるシリコーン系シーリング材や酢酸型シリコーン系シーリング材を使用できる。例えば、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番ＳＥ９６０が挙げられる。
【００９８】
また、止水シール材２８としては、シリコーン系シーリング材に限らずポリサルファイド系シーリング材等を使用することができる。例えば、ＧＥ東芝シリコーン株式会社製、商品名、トスシールの中で、品番、３８１が挙げられる。バックアップ材２７としては、発泡ポリエチレンまたはクロロプレンゴム等を使用できる。
【００９９】
面板ガラス１またはリブガラス３としては、例えば、フロート法による板ガラス製造設備で製造された後、何ら強化処理をされていない生板ガラス、加熱後に風冷等で急冷し表面に引っ張り応力を発生させた強化ガラス、引っ張り応力を控えめに与えた半強化（倍強度）ガラス、含有するナトリウムイオンをカリウムイオンと置換する等して化学的に強化した化学強化ガラス、あるいは前記ガラス板の間にポリビニルブチラールまたはエチレン−酢酸ビニル共重合体からなるシートを挟みこみ、加熱溶融させてガラス板を接着した合わせガラス、もしくは前記ガラス板に飛散防止膜を貼着したものが挙げられる。さらに、前記ガラス板として装飾模様、パターン等をプリント、塗装またはコーティングしたガラス板も挙げられる。
【０１００】
生板ガラスに比べ強化ガラスの方がガラス板の強度は強く、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を施工する際には、リブガラス３に強化ガラスを使用することが好ましいが、強度計算により生板ガラスが使用可能であれば生板ガラスを用いてもよい。また、万が一の破損の際にリブガラス３が飛散することなきよう、リブガラス３を合わせガラスとしても構わない。その際、吊り下げ金具６とリブガラス３の接合部である貫通孔部においては、貫通孔径を考慮して、リブガラス３において、合わせガラスをなす１枚のガラス板のみに応力発生部材である平座金２２を、リブガラス３の貫通孔端部を避けて、当接させる構造とすることが好ましい。
【実施例】
【０１０１】
以下に本発明にかかわるリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造の実施例について、図面に基づき詳細に説明する。以下に示す寸法のリブガラススクリーンは本発明の一実施例として挙げるものであり、以下に示すような大型のガラススクリーンであれば、本発明は好適に使用される。
【０１０２】
幅９８８mm、高さ８１５０ｍｍ、板厚２５ｍｍのフロート法により製造したソーダライムシリケートガラスからなる板ガラス４枚からなる面板ガラス１と、幅が７００ｍｍ、高さ６４００ｍｍのソーダライムシリケートガラスの軟化点以上に加熱した後、風冷にて急冷し表面に引っ張り応力を与えた強化ガラス３枚をリブガラス３に用いて、図１の（Ａ）および（Ｂ）、または図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すようなリブガラススクリーンを作製した。
【０１０３】
リブガラス３の寸法は、板厚１９ｍｍ、幅７００ｍｍ、長さ６４００ｍｍであり、リブガラス３のガラス固定端側の端部に、固定端側の角からガラスの幅方向に１００ｍｍ、ガラスの長さ方向に１００ｍｍの位置に、径２４ｍｍのボルト２０挿入用の貫通孔を設け、さらに、この貫通孔より、リブガラス１の幅方向に５００ｍｍの間隔、長さ方向に５００ｍｍの間隔で、径、２４ｍｍのボルト２０挿入用の貫通孔を４箇所設けた。
【０１０４】
次いで、図２の（Ａ）および（Ｂ）、または図４の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、Ｈ型鋼材である上部躯体４に吊り下げ金具６をボルト８・ナット９で固定した。
【０１０５】
次いで、厚さ、１６ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を用い、リブガラス３と接合する吊り下げ金具６を作成した。具体的には、厚さ、１６ｍｍの一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００を加工して、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側にヒンジ５を設けた。詳しくは、ＳＳ４００を曲げ加工し、図２の（Ａ）および図４の（Ａ）に示すように、吊り下げ金具６の上部のヒンジ５の両端部に、径４２．０ｍｍ〜４２．３ｍｍの加工精度のシリンダー孔を設け、次いで吊り下げ金具６下部の一対の金属板７の上側のヒンジ５の中央に径４２．０ｍｍ〜４２．３ｍｍの加工精度のシリンダー孔を設け、各々のシリンダー孔に、径４１．８ｍｍ〜４２．０ｍｍの加工精度のＳＳ４００製のヒンジ棒を通して、ヒンジ棒の両端にボルト穴加工をし、Ｍ１０のボルトで、径５０ｍｍの平座金で固定しヒンジ５とした。このようにして、３分割したヒンジ穴にヒンジ棒を通してなるヒンジ５を得、ヒンジ棒を中心としてリブガラス３が面外方向に円弧状に動くことを確認した。
【０１０６】
図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すガラススクリーン、および図４の（Ａ）および（Ｂ）においては、図５に示すように、変位抑制部材１０については、変位抑制部材１０の本体１６を金属板１２に溶接固定した。次いで、吊り下げ金具４下部の一対の金属板７に摺動部材１１と金属台座１４とに設けたネジ穴に、Ｍ２４のボルト１５を羅合させて、金属板７に摺動部材８と金属台座１４を固定した。摺動部材１１の摺動面の大きさは１２０ｍｍ角である。
【０１０７】
また、変位抑制部材１０は変位抑制部材の本体１６内部に円柱部材１３を有する構造とした。円柱部材１３の径は１００ｍｍ、長さは５０ｍｍである。金属板１２にネジ穴を設け、Ｍ２４のボルト１７を羅合させて、ボルト１７を回すことで、ボルト１７の先端が円柱部材１３の端面を押す構造とした。ボルト１７を回して、円柱部材１３を水平方向に移動させ、もう一方の円柱部材１３の端面を摺動部材１１の摺動面と当接させた。このようにして、円柱部材１３の端部と摺動部材１１の摺動面の僅かな空間をなくすことが可能となった。尚、円柱部材１３が水平方向にのみ移動可能で、鉛直方向には動かないように、鋼球ベアリング１８を変位抑制部材本体１６と円柱部材１３との間に挟み込む設計とした。また、Ｍ２４のボルト１７は、変位抑制部材１０の位置を調節し易いように、および調節後に円柱部材１３の位置がずれないように、弛み止め用にＭ２４のナット１９を予め羅合させておいた。
【０１０８】
次いで、図４の吊り下げ金具とリブガラスの接合部の拡大断面図に示すように、リブガラス３を、吊り下げ金具６下部の一対の金属板７に挟み込むようにして、図６に示すように、平座金２２を介してボルト２０・ナット２１で締め付け接合した。
【０１０９】
このように、吊り下げ金具６にヒンジ５を設け、地震等が発生した際は、吊り下げ金具６の下部の一対の金属板７に挟持され、ボルト２０・ナット２１で固定してなるリブガラス３がヒンジ５のヒンジ棒を中心として、リブガラス３の面外方向に揺動可能とした。
【０１１０】
尚、図１の（Ａ）および（Ｂ）、あるいは、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示す面板ガラス１とリブガラス３との突き合わせ部２は、その間隔を１２ｍｍとし、言い換えれば、目地部分を１２ｍｍとし、充填する構造用シーリング材としては、東レ・ダウコーニング株式会社製、品番ＳＥ９６０を使用した。また、図７に示す止水シール材２８としては、ポリサルファイド系シーリング材であるＧＥ東芝シリコーン株式会社製、商品名、トスシールの中で、品番、３８１を使用した。バックアップ材２６としては、発泡ポリエチレンを使用した。
【０１１１】
本実施例では、図１の（Ｂ）または図３の（Ｂ）に示すように、フロアーから２５００ｍｍの高さで、面板ガラス１とハーフリブガラスであるリブガラス３を、接続金具２４を用いて接合し、リブガラス３の下部スペースに人が十分歩行できる空間を設けたハーフリブを用いたＭＦＧ工法によるリブガラススクリーンを作製した。
【０１１２】
接続金具２４の各部品およびその構造について説明する。
【０１１３】
図８の（Ａ）は、面板ガラスとリブガラスを接合金具で接合した際の正面図である。図８の（Ｂ）は、面板ガラスとリブガラスを接合金具で接合した際の側面図である。
【０１１４】
本実施例において、具体的には、面板ガラス１の端部をその突き合わせ部２において、図８の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、径８０ｍｍの円盤の中心にＭ１０の雄ネジ部を設けた金具２９と、金具２９側にＭ１０の雌ネジ部を設け反対側にＭ２０の雄ネジ部を設けた径８０ｍｍφ円盤を設けた金具３０を羅合にて接続し、面板ガラス１の端部を上記一対の円盤にて挟み込んだ。尚、金具２９と金具３０とで面板ガラス１の端部を挟む際に、面板ガラス１と金具２９、３０が直接接触せず緩衝材となるように、中央に径１３ｍｍの貫通孔を設けた径８０ｍｍ、厚さ５ｍｍのエチレン−プロピレンゴム（以下、ＥＰＤＭと略する）製のスペーサー３１を、面板ガラス１と金具２９、３０の円盤部の間に挟んだ。
【０１１５】
次いで、片側端部にＭ２０の雌ネジ部を設け反対側端部に径１３ｍｍの貫通孔を設けた径３５ｍｍ、長さ１０３ｍｍの円柱金具３２を前記金具３０と羅合にて接続した。
【０１１６】
次いで、径１３ｍｍの貫通孔を３箇所設けた長さ１９８ｍｍ、幅４８ｍの一対の接続板３３で円柱金具３２を挟み込むように、接続板３３下部の貫通穴と、円柱金具３２の貫通孔にＭ１２のボルトを通した後、接続板３３と円柱金具３２をＭ１２のナットにより、羅合にて接合した。尚、接続板３３と円柱金具３２の空間を埋めるためにポリテトラフルオロエチレン製カラー３４を用いた。
【０１１７】
接続板３３の上部のリブガラス３と接触する部位は、貫通孔を有するエチレン−プロピレン−ジエンゴム（以下、ＥＰＤＭと略す）製のスペーサー３５を挟み、接続板３３の２箇所の貫通穴とリブガラス３に設けた２箇所の貫通孔を重ね、Ｍ１２のボルトを接続板３３、スペーサー３５、リブガラス３、スペーサー３５、接続板３３の順で挿入しナットで羅合させている。尚、リブガラス３の貫通孔部は、貫通孔の内面とネジ山が直接触れないように、筒状のＥＰＤＭ製のスペーサーをボルトのネジ部に被せた。このように、面板ガラス１とリブガラス３とを接合した後に、面板ガラス１の突き合わせ部２の目地部分に構造用シーリング材を充填した。
【０１１８】
このようにして、ＭＦＧ工法を用いた本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造によるリブガラススクリーンを作製した。
（耐荷重試験）
本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造におけるリブガラス３と吊り下げ金具６の接合部の強度を評価するためのリブガラスの耐荷重試験を行った。
【０１１９】
リブガラス３と吊り下げ金具６の接合部の強度を評価するために、図８における接続金具２４中の金具２９と金具３０を外し、突き合わせ部２の目地部分の構造用シーリング材も除去して、リブガラス３が、面板ガラス１から完全に切り離された状態で試験を行った。
【０１２０】
図９は、リブガラスの耐荷重試験の概略側面図である。
【０１２１】
図９に示すように、リブガラス３と吊り下げ金具６の接合に、呼び径がＭ２０のボルト２０を用い、リブガラス３の固定端側に幅方向に５００ｍｍの間隔、ガラスの長さ方向に５００ｍｍの間隔、対角長さ７００ｍｍとなるように貫通孔をあけて、接合部を４箇所設けた。
【０１２２】
上述のようにして作製したＭＦＧ工法によるハーフリブガラスを用いたリブガラススクリーンにおいて、図９に示すリブガラス固定端の反対側端部に矢印方向に加える外力Ｗに対する、接合部１箇所当たりに働くせん断力Ｆは数１の式で算出される。
【０１２３】
【数１】
【０１２４】
尚、耐荷重試験において、リブガラス３の下端より１２５ｍｍ場所にある接続金具２４にベルトスリングを掛けて、ベルトスリングにチェーンブロックを取り付け、チェーンブロックでベルトスリングを引っ張ることで、リブガラス３の下端に対して、図９に示す矢印方向に荷重を負荷した。
【０１２５】
接合部１箇所当たりの接合力は、６１．４ｋＮ程度のせん断力に耐えるが、ボルト２０の軸方向の力のばらつき、ボルト２０の軸方向の力の緩和等により、接合力にばらつきが生じることが考えられるため、安全を考慮して、接合部１カ所当たりの接合力、言い換えれば、接合部１箇所当たりに作用するせん断許容力を５０ｋＮとして、耐荷重試験を行った。数１の式においてＦに５０ｋＮを代入し、接合構造が保たれる、リブガラス３の固定端の反対側端部の外力Ｗを算出すると、Ｗ＝１１．８ｋＮとなる。
【０１２６】
また、図９に示すように、上部にヒンジ５を有する吊り下げ金具６下部の一対の金属板９に、リブガラス３を高力ボルト２０、ナット２１で４箇所締め付けて固定した。
【０１２７】
その際、図６に示すように、一般構造用圧延鋼材ＳＳ４００からなる、厚さ、１６ｍｍの一対の金属板７に、高力ボルト２０・ナット２１および平座金２２および平座金２３を用いて、前記リブガラス３の上部を本発明のリブガラススクリーンの耐震構造となるように固定した。
【０１２８】
高力ボルト２０には、呼び径、Ｍ２０、首下長さ１２０ｍｍ、機械的性質による等級、Ｆ１０Ｔのものを４本用い、ナット２１には、呼び径、Ｍ２０、機械的性質による等級、Ｆ１０のものを４個用い、平座金２３には、呼び径、Ｍ２０、厚み４．５ｍｍ、外径、４０ｍｍ、内径、２１ｍｍ、機械的性質による等級はＦ３５のものを用いた。
【０１２９】
また、リブガラス３の貫通穴端部に、高力ボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の力を直接作用させないために、リブガラス３と一対の金属板７との間に、挟み込む平座金２２には、呼び径、Ｍ３０、厚み５．５ｍｍ、外径、６０ｍｍ、内径、３１ｍｍ、機械的性質による等級はＦ３５のものを用いた。
【０１３０】
高力ボルト２０にナット２１をねじ込み、トルクレンチを用いて１５０Ｎ・ｍのトルクで一次締めした後、そこからナット２１を１２０度回転させて、ナット回転法に従い締め付けた。なお、このときに発生する高力ボルト２０・ナット２１の締め付けによるボルト軸方向の力は、２０７ｋＮであった。
【０１３１】
図９に示す耐荷重試験において、リブガラス３を固定した反対側の端部に、図９中の矢印の方向へ、図示しないチェーンブロックを用いて、１２ｋＮの荷重Ｗを負荷した際の、接合部の高力ボルト２０の位置における荷重負荷方向の変位量、高力ボルト２０による接合部と同じ高さの位置におけるリブガラス３の荷重負荷方向の変位量を計測し、その差をリブガラス３のすべり量として計測した。
【０１３２】
荷重Ｗを１２ｋＮ負荷したところ、接合部の高力ボルト２０の位置における荷重負荷方向の変位量、高力ボルト２０による接合部と同じ高さの位置におけるリブガラス３の荷重負荷方向の変位量はほぼ等しく、すべりは発生しなかった。また、リブガラス３が破損することもなかった。
【０１３３】
このように、１２ｋＮの荷重（外力）に耐えるリブガラスが得られた。
（耐震試験）
次いで、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造における、ヒンジ５による耐震性能の評価を行うための耐震試験を行った。
【０１３４】
サッシ枠２５の下部を、面板ガラス１の高さの１／１００に当たる８１ｍｍ、面板ガラス１に対して水平となるように移動させ、リブガラススクリーン下部を動かしてリブガラススクリーンに歪を与えた。即ち、層間変位量を８１ｍｍとした際の、面板ガラス１およびリブガラス３の発生応力を計測した。この層間変位量は、震度７の揺れに相当する。
【０１３５】
発生応力の測定位置は、面板ガラス１の下辺の位置を基準（０ｍｍ）として、面板ガラス１およびリブガラス３の高さ、２４００ｍｍ、５２５０ｍｍ、８１００ｍｍの位置とした。
【０１３６】
面板ガラス１とリブガラス３との層間変位量差（面板ガラス１の水平移動量−フリブガラス３の水平移動量）である水平移動量差を表１に示す。
【０１３７】
【表１】
【０１３８】
水平移動量差は、最大で２．４ｍｍと、下部サッシ枠２５の移動量の８１ｍｍに対し、３％のズレが生じた。これは、本実施例におけるリブガラススクリーンが充分に許容可能な値である。また、リブガラス３に発生する引っ張り応力は、最大１ＭＰａ未満（１０ｋｇｆ／ｃｍ2）であり、強化ガラスの許容強度に比べ十分に低い値であった。
【０１３９】
次いで、下部サッシ２５を７秒周期で面板ガラス１と水平方向に±８１ｍｍ動かし、振動をリブガラススクリーンに１０分間、連続して加えた。試験中および試験後、リブガラススクリーンの破損はなく、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造および耐震耐風圧構造は、前記振動に耐えることを確認した。
【０１４０】
従来のリブガラススクリーンにおいては、リブガラス３は上部躯体４に吊り下げ固定されているため、リブガラス３が上部躯体４に拘束され、面板ガラス１の動きに追従することができず、地震時等において、面板ガラス１とリブガラス３との動きにずれが生じ、リブガラス３に局部的な変形が生じて、リブガラス３が破損する可能性があった。
【０１４１】
ところが、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造においては、吊り下げ金具６にヒンジ５を設けたことによって、層間変位によって面板ガラス１が移動したとしても、ヒンジ５のヒンジ軸を回転中心として、リブガラス３が面板ガラス１の面内方向に円弧状に可動可能としたため、地震等が発生した際、面板ガラス１およびリブガラス３の位置に変位が生じても、リブガラス３が面板ガラス１に追従して動くため、リブガラス３が極端にＳ字変形することなく、リブガラス３の破損を防げるようになった。
【０１４２】
さらに、面板ガラス１の面外方向への揺れを極力抑制するための変位抑制部材１０を吊り下げ金具６に並設したことで、強震時のＳ波による面板ガラス１の面外方向への揺れが抑制され、Ｓ波によりリブガラススクリーンの揺れが増幅されることが抑制される。
（耐風圧試験）
次いで、大型カーテンウォール性能試験装置を用いて耐風圧試験を行い、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造によるリブガラススクリーンの耐風圧性能の評価を行った。
【０１４３】
即ち、突き合わせ部２の目地部分に構造用シーリング材が充填され、図８に示すように、接続金具２４中の金具２９と金具３０を接合し、面板ガラス１とリブガラス３が接合した状態で試験を行った。また、図４の（Ａ）に示すように、吊り下げ金具６に並設した変位抑制部材１０によるリブガラススクリーンの耐風圧性能を確認するために、図５におけるボルト１７を回転させて、変位抑制部材１０内部の円筒部材１３端部を摺動部材１１の摺動面に当接させて、リブガラススクリーンの耐風圧試験を行った。
【０１４４】
このように、リブガラススクリーンの耐風圧試験は、突き合わせ部２の目地部分の構造用シーリング材および接続金具２４によって、面板ガラス１とリブガラス３を接続し、吊り下げ金具６のヒンジ５下の一対の金属板７の片方に固定した摺動部材１１の摺動面に、金属板１２に溶接固定した変位抑制部材本体１６内の円柱部材１３の端部を当接させた状態で行った。
【０１４５】
リブガラススクリーンは耐風圧が２１５８Ｐａ（約２２０ｋｇ／ｃｍ2）となるように設計し、面板ガラス１の面外方向室内側、即ち、正圧方向に２１５８Ｐａの風圧を加え、面板ガラス１の面外方向への変位量、即ち、室内側へのずれ、および面板ガラス１内部の発生応力を計測した。計測は下部サッシ枠２５と接続金具２４との中間における、下部サッシ枠２５から１２５０ｍｍの高さの面ガラスのエッジ部で行った。
【０１４６】
図１０は、本実施例における正風圧に対する面板ガラスの変位量の測定結果を示すグラフである。縦軸が変位量（ｍｍ）であり、横軸が風圧（Ｐａ）である。正風圧に対して変位が小さいほど、耐風圧に優れる。
【０１４７】
図１０のグラフに示すように、風圧が大きくなるに比例し変位量が増加したが、２１５８Ｐａの正圧方向の風圧を加えた際の面板ガラス１の変位量は、許容範囲内である３８．８ｍｍであった。これは、本実施例におけるリブガラススクリーンにおいてフロートガラスの物性より計算した面板ガラス１の変位量の許容範囲より小さな値である。このことは変位抑制部材１０が、ヒンジ５内に微小な空間があることにより生じる、リブガラスの微小回転を抑制する機能を果たした結果である。
図１１は、実施例における面板ガラスに発生した応力の測定結果を示すグラフである。縦軸が応力（ＭＰａ）であり、横軸が風圧（Ｐａ）である。風圧に対する応力の発生が小さいほど、耐風圧に優れる。
【０１４８】
２１５８Ｐａの風圧印加時に面板ガラス１の反対の面（室内側の面）に発生する引っ張り応力の最大値は１７ＭＰａであり、フロートガラスの許容強度１７．７ＭＰｐａに比べて低く、許容範囲内であった。このように、ヒンジ５下の一対の金属板７に変位抑制部材１０を並設した本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を用いることによって、２１５８Ｐａの風圧に耐える大型のリブガラススクリーンが得られた。
（比較例）
（耐風圧試験）
実施例の耐風圧試験において、本発明のリブラススクリーンの耐震耐風圧構造から変位抑制部材７を取り外した以外は実施例と同様に耐風圧試験を行った。
【０１４９】
変位抑制部材７を取り外して耐風圧試験を行ったところ、面板ガラス１の面外方向の変位が大きく、面板ガラス１が破損する虞が生じたため、風圧、１０７９Ｐａで試験を中止した。
図１２は、比較例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量測定結果を示すグラフである。
【０１５０】
風圧を１０７９Ｐａ加えた場合のリブガラススクリーンにおける面板ガラス１の変位量を比較すると、図１１に示すように、変位抑制部材１０を使用した実施例のリブガラススクリーンでは１９．６ｍｍであったのに比較して、図１２に示すように、変位抑制部材７を取り外した比較例のリブガラススクリーンでは３１．９ｍｍの変位が生じた。
【０１５１】
また、正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量は、変位抑制部材７を使用した実施例のリブガラススクリーンとは異なり、変位抑制部材１０を取り外した比較例のリブガラススクリーンでは、２００Ｐａ程度の低い風圧において急に増加し、その後は、風圧の増加に伴い緩やかに増加する傾向が見られた。このことは、変位抑制部材１０を取り外したことで、２００Ｐａ程度の低い風圧でも、ヒンジ５のシリンダーとヒンジ棒の間に存在する微小な隙間があることによって、リブガラス３の上部がその面内方向に僅かに回転する。リブガラス３の上部が僅かに回転したとしても、リブガラス３下部では、リブガラス３の長さに比例した大きな変位となる。その結果、リブガラス３と接合されている面板ガラス１に面外方向の大きな変位が生じた。
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の一例の正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造一例の側面図である。
【図２】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の一例の拡大正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震構造の一例の側面を断面で示した拡大図である。
【図３】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の一例の正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造一例の側面図である。
【図４】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の一例の拡大正面図である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の一例の側面を断面で示した拡大図である。
【図５】変位抑制部材の一例の拡大測面図である。
【図６】吊り下げ金具とリブガラスの接合部の拡大断面図である。
【図７】（Ａ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の面板ガラスの取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの上端部の取り付け構造である。（Ｂ）は、本発明のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造の面板ガラス取り付け構造の一例の縦断面図であり、面板ガラスの下部の取り付け構造である。
【図８】（Ａ）は、面板ガラスとリブガラスの接合金具で接合した際の正面図である。（Ｂ）は面板ガラスとリブガラスを接合金具で接合した際の側面図である。
【図９】リブガラスの耐荷重試験の概略側面図である。
【図１０】実施例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量測定結果のグラフである。
【図１１】実施例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスに発生した応力の測定結果のグラフである。
【図１２】比較例における正圧方向の風圧に対する面板ガラスの変位量測定結果のグラフである。
【符号の説明】
【０１５３】
１ 面板ガラス
２ 突き合わせ部
３ リブガラス
４ 上部躯体
５ ヒンジ
６ 吊り下げ金具
７ 金属板
８ ボルト
９ ナット
１０ 変位抑制部材
１１ 摺動部材
１２ 金属板
１３ 円筒部材
１４ 金属台座
１５ ボルト
１６ 変位抑制部材本体
１７ ボルト
１８ 剛球ベアリング
１９ ナット
２０ ボルト
２１ ナット
２２ 平座金
２３ 平座金
２４ 接続金具
２５ サッシ枠
２６ セッティングブロック
２７ バックアップ材
２８ 止水シール材
２９ 金具
３０ スペーサー
３１ 金具
３２ 円柱金具
３３ 接続板
３４ ＥＰＤＭ製カラー
３５ スペーサー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立設する面板ガラスの突き合わせ部の片側または両側に面板ガラスと直交するようにリブガラスを立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させて、面板ガラスをリブガラスで支持し、吊り下げ金具を介して上部躯体にリブガラスを吊設したリブガラススクリーンにおいて、
リブガラスを吊設するための上部躯体に、ヒンジをリブガラスと平行となるように設けた吊り下げ金具の上部を固設し、
吊り下げ金具の下部にリブガラスを接合し、
上部躯体にリブガラスを吊設して、
該ヒンジを中心としてリブガラスを揺動可能としたことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項２】
吊り下げ金具の下部が一対の金属板からなり、リブガラス上部を挟持した状態で接合する構造としたことを特徴とする請求項１に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリブガラススクリーンの耐震構造において、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項４】
変位抑制部材が吊り下げ金具端部に設けられた摺動部材の摺動面との隙間調整機能を備えていることを特徴とする請求項３に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項５】
前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項６】
応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする請求項５に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項７】
ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを特徴とする請求項６に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項８】
ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項９】
前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１０】
応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする請求項９に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１１】
ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを特徴とする請求項１０に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１２】
ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１３】
請求項１または請求項２、請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のリブガラススクリーンの耐震構造を有するリブガラスクリーン。
【請求項１４】
請求項３または請求項４、請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーン。
【請求項１】
立設する面板ガラスの突き合わせ部の片側または両側に面板ガラスと直交するようにリブガラスを立設し、突き合わせの目地部分に構造用シーリング材を充填させて、面板ガラスをリブガラスで支持し、吊り下げ金具を介して上部躯体にリブガラスを吊設したリブガラススクリーンにおいて、
リブガラスを吊設するための上部躯体に、ヒンジをリブガラスと平行となるように設けた吊り下げ金具の上部を固設し、
吊り下げ金具の下部にリブガラスを接合し、
上部躯体にリブガラスを吊設して、
該ヒンジを中心としてリブガラスを揺動可能としたことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項２】
吊り下げ金具の下部が一対の金属板からなり、リブガラス上部を挟持した状態で接合する構造としたことを特徴とする請求項１に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリブガラススクリーンの耐震構造において、変位抑制部材を吊り下げ金具に並設したことを特徴とするリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項４】
変位抑制部材が吊り下げ金具端部に設けられた摺動部材の摺動面との隙間調整機能を備えていることを特徴とする請求項３に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項５】
前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項６】
応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする請求項５に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項７】
ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを特徴とする請求項６に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項８】
ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする請求項６または請求項７に記載のリブガラススクリーンの耐震構造。
【請求項９】
前記吊り下げ金具の下部の一対の金属板とリブガラスに貫通孔を設け、リブガラスに設けた貫通孔の直径よりも大きい内径の貫通孔を有する応力発生部材を、個々の貫通孔が同心となるように吊り下げ金具とリブガラスの間に挟み込み、個々の貫通孔および応力発生部材に挿通させた一対の締め付け部材の締め付けにより生じる力を、吊り下げ金具とリブガラスとの間に挟んだ応力発生部材を介してリブガラスに伝達させ、応力発生部材の接触する部位のリブガラス内部に圧縮応力を発生させて、吊り下げ金具とリブガラスとを接合したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１０】
応力発生部材が平座金であり、一対の締め付け部材がボルト・ナットであることを特徴とする請求項９に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１１】
ボルト・ナットの締め付けにより生じる力が６０ｋＮ以上、３００ｋＮ以下であることを特徴とする請求項１０に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１２】
ボルト・ナットが六角ボルト・ナットであり、ボルトの頭部・ナットの外径よりも平座金の内径を小さくしたことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造。
【請求項１３】
請求項１または請求項２、請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載のリブガラススクリーンの耐震構造を有するリブガラスクリーン。
【請求項１４】
請求項３または請求項４、請求項９乃至請求項１２のいずれか１項に記載のリブガラススクリーンの耐震耐風圧構造を有するリブガラススクリーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２０９６６２（Ｐ２００９−２０９６６２Ａ）
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−８７７１２（Ｐ２００８−８７７１２）
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２８日（２００８．３．２８）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
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