(57)【要約】【課題】無目材や方立材に分割されること無く大きな面積で光の透過が可能であり、かつ耐震壁としての性能を有する軽量のガラスブロック壁及びその施工方法を提供する。【解決手段】梯子状枠材２１ａを複数個のガラスブロック２２が配列可能な複数の矩形空間部２１ｃを形成するように溶接固定した格子状枠体２１と、ガラスブロック２２の相互間に配設された積みモルタル２４と、梯子状枠材２１ａに固定された補強筋２６と、ガラスブロック２２相互の透光面側の間に配設された目地仕上げ材２８とを備えてなる。また、平鋼２１ｂの横目地と接する位置に貫通孔２１ｅを設け、格子状枠体２１を建物の躯体に固定し、空間部２１ｃの平鋼２１ｂとの間に衝撃保護手段２７（２９）を介在させてガラスブロック２２を積みモルタル２４で積み上げ、貫通孔２１ｅに挿通した補強筋２６を上下のガラスブロック２２の相互間に介在させる。【選択図】図５
2006090117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体内の空間部に複数個のガラスブロックを縦横に配列させて枠体の空間部を充填してなるガラスブロック壁において、
前記枠体は、横方向枠材として二本の角棒を平行にして繋ぎ材で連結した梯子状枠材が使用されており、梯子状枠材同士の平面部及び縦方向枠材同士の平面部をそれぞれ対向させて四辺により包囲されたガラスブロック嵌め込み用の矩形空間部が複数形成されてなる格子状枠体であり、且つ前記枠材の交差部を溶接により固定したことを特徴とするガラスブロック壁。
【請求項２】
矩形空間部を形成する縦方向枠材に形成された貫通孔に補強筋を挿通し、且つ、隣り合うガラスブロックの相互間に、前記補強筋を支持材と共に介在させたことを特徴とする請求項１に記載のガラスブロック壁。
【請求項３】
層間変形角を１／２００とした場合、無目材なしで３ｍを超える高さを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガラスブロック壁。
【請求項４】
縦方向枠材が、二本の角棒を平行にして繋ぎ材で連結した梯子状枠材であることを特徴とする請求項１に記載のガラスブロック壁。
【請求項５】
ガラスブロックが、底面が透光面である有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体を互いの開放端縁で溶着一体化されてなるものであり、矩形空間部を形成する縦方向枠材及び梯子状枠材からなる四辺の平面部と、この四辺の平面部に隣接するガラスブロックの各側面との間に、該ガラスブロックの各側面の溶着部を衝撃から保護する衝撃保護手段を設けたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のガラスブロック壁。
【請求項６】
矩形空間部を形成する梯子状枠材に排水機構用の溝部を設けたことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のガラスブロック壁。
【請求項７】
衝撃保護手段は、弾性材料からなり、枠材に隣接するガラスブロックの各側面の溶着部を衝撃から保護する緩衝機能部と、梯子状枠材の角棒の間に配置される排水機構用の溝部とを一体化したものであることを特徴とする請求項６に記載のガラスブロック壁。
【請求項８】
衝撃保護手段は、その枠材に接する部分および／またはガラスブロックと接する部分に、止水用の連続した突起部を有することを特徴とする請求項５から７の何れかに記載のガラスブロック壁。
【請求項９】
衝撃保護手段は、緩衝機能部から内側に延在して梯子状枠材の角棒の内側面に接して嵌まり込む形状の嵌入部と、緩衝機能部から外側に延在して角棒の外側面に接して係止する連続した突設係止部とを有することを特徴とする請求項５から８の何れかに記載のガラスブロック壁。
【請求項１０】
梯子状枠材の幅をガラスブロックの厚み未満にすると共に、該梯子状枠材の外側面を目地仕上げ材で覆ったことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載のガラスブロック壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外壁用、内壁用または仕切り壁用の断熱性、遮音性、透光性に優れたガラスブロック壁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から施工されているガラスブロック壁は、図１０に示すような構造とされるのが通例であって、このような基本構造では、風圧、地震力等の面外力を受けた場合に、金属製の枠体１内のガラスブロック２とモルタル４は圧縮力を充分に負担することができるものの、引張力を負担することは困難である。このため、同図に示すガラスブロック壁では、鉄筋コンクリート構造と同様の技術的思想に則して、例えば、通常６２０ｍｍ以下の間隔でステンレス製の力骨５、６を配筋することで、引張力に対する強度を補っている。この力骨５、６は、径５.５ｍｍのステンレス製筋の２本をつなぎ筋で溶接したはしご状のもので、２本の筋の間隔は縦用横用のそれぞれに対応して５０ｍｍと３５ｍｍの２種類がある。
【０００３】
そして、このガラスブロック壁の施工に際しては、先ず、躯体７に取り付けられた金属製の枠体１内にアンカーピース３をセットし、このアンカーピース３の孔に縦力骨５となる５０ｍｍ幅の筋を挿入し固定する。次に、ガラスブロック２を、目地内にモルタル４を充填しながら積み上げて、横力骨６となる３５ｍｍ幅の筋を縦力骨５の２本の筋の中に挿入し、この作業を繰り返して行なう。この作業が終了した後、目地部に化粧目地モルタル８を充填し、枠体１と隣り合う部分は、シリコーン系シーリング材９を充填し、ガラスブロック壁の施工を終了する。
【０００４】
また、このガラスブロック壁は、地震時に発生する面内力を受けた場合にガラスブロック２の破損を防止するため、躯体７の変形をガラスブロック壁に伝わらないように、躯体７に取り付けられた金属製枠体１の四周の立ち上がり部には、例えば１.２ｍｍ厚のブチルゴム製のすべり材１０を取り付け、左右および上部の枠体１の底面部には１０ｍｍ厚の天然ゴムまたはポリエチレン製発泡材のエキスパンション材１１を取り付けている。一般的な考え方は、図１１に示すように、左右の枠体１内に取り付けた１０ｍｍ厚のエキスパンション材１１が、それぞれ最大７５％圧縮可能として、合計１５ｍｍの層間変形に対応できるようになっている。層間変形角１／２００で設計された建物の場合、ガラスブロック壁の高さが３ｍまでと制限される。したがって、ガラスブロック壁の高さが３ｍを越える場合には、図１２に示すように、無目材１２で分割する必要があり、建物のデザインを損ねてしまうケースがあった。また、建物には、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、地震時のせん断力を負担するためにブレース１３や、図１３（Ｃ）に示すように、耐震壁１４を必要量、バランスよく設置する必要があるが、ガラスブロック壁を設計する場合に、部分的にガラスブロック２が使えない場合やガラスブロック壁の室内側にブレース１３を取り付けてしまうなど、設計の自由度が少なくなる場合や、魅力的な設計ができない場合があった。
【０００５】
このようなガラスブロック壁の例として、特許文献１には、比較的剛性の要素が所定寸法の格子状パターンに形成されてフレーム（１０）が構成され、格子状パターンの周囲は、長手方向に平行に伸びて、その両端で連結されて周縁部を構成する互換性のある一対の第１の枠部材（２０）及び第２の枠部材から形成されてなる壁構造が開示されている。この場合、各々の枠部材は、中空で内外壁を有する断面矩形であり、前記周縁部の第１及び第２枠部材（２２）（３２）の内壁には、さらに第１の複数の仕切り部材（４０）及び第２の複数の仕切り部材（５２）が連繋されている。そして、第１の複数の仕切り部材（４０）は、第１の一対の枠部材（２２）の間にあって該枠部材（２２）と平行に伸びると共に、第２の複数の仕切り部材は、第２の一対の枠部材（３２）の間にあって該枠部材と平行に伸びている。これにより、前記格子状パターンは、複数の隣り合うポケット（１２）を形成しており、各ポケットのサイズは所定寸法のガラスブロック（１４）が個々に嵌まる大きさとされると共に、後面を有するガラスブロックが各ポケットの中に収容され、それらブロックが集まってパネルを構成している。更に、ガラスブロックをポケット内の中央位置に配置するための構成として、位置決め用の弾性ガスケット（１６）が、ガラスブロックの表面と裏面との中間に位置する縁部の周りに各ガラスブロックを取り囲んで設けられている。
【０００６】
また、特許文献２には、隣り合うガラスブロックの相互間における充填材料に金属板を埋設したガラスブロックパネルであって、詳しくは、金属板をガラスブロックパネルの幅方向一端部から他端部に、及び長さ方向一端部から他端部にかけて連続して格子状に埋設した構造が開示されている。尚、この金属板を格子状に配列させてなる構造においても、一つの格子によって一個のガラスブロックが包囲された状態となっている。
【０００７】
さらに、特許文献３には、ガラスブロック壁の組立工法の従来技術として、その第６図に鋳鉄製格子状枠を使用して強度を確保するガラスブロック床の工法が開示されている。
【特許文献１】特開平２−１６１０４１号公報
【特許文献２】特開平１１−６２０９８号公報
【特許文献３】特開昭６２−２４４９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示のガラスブロックパネルでは、第１及び第２枠部材（２２）（３２）の内壁に、第１の複数の仕切り部材（４０）及び第２の複数の仕切り部材（５２）が格子状に配列されているものの、この格子状の組立体は、各仕切り部材（４０）（５２）に形成した切り込みを互いに噛み合わせることのみをもって連繋されたものである。このため、第１及び第２枠部材（２２）（３２）からなる矩形額縁状の枠体が、平行四辺形またはひし形にせん断変形した場合には、各仕切り部材（４０）（５２）の交差部における直角度が容易に損なわれて、各格子（各ポケット）も平行四辺形またはひし形にせん断変形しようとする。この結果、各ガラスブロックに対して不当な圧縮力及び引張力が作用することになり、このガラスブロックパネルでは耐震壁としての機能を発揮することが困難となるばかりでなく、長年使用に耐え得ないという問題をも有している。しかも、仕切り部材（４０）（５２）はその断面がＴ字型であり、ガラスブロックの片方の面に露出してガラスブロックの四周を覆う構造であるので、透光性が損なわれデザイン上好ましくない。
【０００９】
また、特許文献２に開示のガラスブロックパネルも、金属板が格子状に配列されているものの、この格子状の配列も、交差する金属板同士に形成された切り込みを互いに噛み合わせることのみをもってなされたものであるため、上記と同様に、せん断変形に起因して金属板の各交差部の直角度が容易に損なわれて、耐震壁としての機能の問題や耐久性の問題が生じることになる。
【００１０】
さらに、特許文献３のように、鋳鉄製格子状枠を使用して強度を確保するガラスブロック床の構造を耐震壁として採用しようとした場合、重量が重くなってしまい、建物が重くなると、耐震補強材を大きくする必要があるため経済的でない。
【００１１】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、枠材を格子状に組み付けてなる構造を有効に活用して、各ガラスブロックに対して不当な圧縮力及び引張力が作用せず、且つ耐震壁としての機能を充分に発揮することができ、しかも軽量化により経済的で長年の使用に耐え得るガラスブロック壁及びその施工方法を提供することを技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るガラスブロック壁は、枠体内の空間部に複数個のガラスブロックを縦横に配列させて枠体の空間部を充填してなるガラスブロック壁において、前記枠体は、横方向枠材として二本の角棒を平行にして繋ぎ材で連結した梯子状枠材が使用されており、梯子状枠材同士の平面部及び縦方向枠材同士の平面部をそれぞれ対向させて四辺により包囲されたガラスブロック嵌め込み用の矩形空間部が複数形成されてなる格子状枠体であり、且つ前記枠材の交差部を溶接により固定したことを特徴とする。
【００１３】
横方向枠材が平板状の枠材であると、底面が透光面である有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体を互いの開放端縁で溶着一体化されている一般的な中空のガラスブロックでは、緩衝ゴムの肉厚を２.０ｍｍ以上にしないと、ガラスブロックの溶着部と平板
状の枠材が接触し、ガラスブロックの破損が発生する。緩衝ゴムの肉厚が必要となり、ガラスブロック間の目地幅が大きくなり、デザイン上好ましくない。また、平板状の枠材の端面の外部側およびモルタルの外部側に、シーリング材で目地の化粧仕上げを行うが、シーリング材の施工不良や経年劣化で雨水が浸入してしまう可能性がある。さらに、浸入した水を排水する機構がないため、防水信頼性の低い仕様となる。本発明では、ガラスブロック間の目地幅を小さく保ち、かつ、防水信頼性を高める上で、横方向枠材が二本の角棒を平行にして繋ぎ材で連結した梯子状枠材であることが重要である。
【００１４】
また、上記のような構成によれば、枠体が従来のように矩形額縁状ではなく、枠体の横方向枠材として二本の角棒を平行にして繋ぎ材で連結した梯子状枠材を使用して格子状に交差連結してなる格子状枠体からなり、その各格子をなす四辺で包囲された矩形空間部にガラスブロックが嵌め込まれると共に、梯子状枠材と縦方向枠材との各交差部、すなわち四辺の各コーナー部は、溶接により固定されて所謂ラーメン構造となっている。従って、地震時や風圧作用時等に、この格子状枠体をせん断変形させようとする力が働いても、四辺のコーナー部は、溶接固定されていることにより直角の状態を継続して維持しようとする。このため、各格子をなす四辺のせん断変形が可及的に生じ難くなるばかりでなく、仮に梯子状枠材または縦方向枠材が撓んだとしても、四辺のコーナー部は依然として直角の状態を維持しようとするため、ガラスブロック及びその外周部のモルタル等に不当な圧縮力や引張力が作用しなくなる。この結果、当該格子状枠体を使用して構築されたガラスブロック壁が、耐震壁としての機能を充分に発揮することが可能になるばかりでなく、耐久性の面においても優れたものとなる。しかも、格子状枠体は、各ガラスブロックと協働して圧縮力や引張力に対抗する構造となるため、そのガラスブロック壁は、それ自体で充分な強度を有することになり、これによりガラスブロック壁専用の柱や梁が不要になり、透光性が良好になると共に、外観性や見栄えの向上が図られる。尚、格子状枠体における梯子状枠材と縦方向枠材との各交差部は、全てが溶接により固定されていることが好ましいが、必要ならば、一部の交差部については、ボルト等を含む固定具を用いて固定するようにしてもよい。
【００１５】
この場合、格子状枠体を形成する部材としては、材質は炭素鋼やステンレス鋼を挙げることができるが、目地内に浸入した雨水などによる鋼材の錆膨張でガラスブロックが破損する事態が想定されることを勘案すれば、錆びにくいステンレス鋼が好ましい。また、格子状枠体の剛性は、その枠体の施工性や経済性を考慮すれば、８０Ｎ／ｍｍ以上であることが好ましい。具体的には、二本の平行した角棒を梯子状とした梯子状枠材は、角棒の厚さが１９〜２２ｍｍで、幅が２０〜２５ｍｍで、梯子状とした幅６５〜７５ｍｍの枠材からなることが好ましい。縦方向の枠材が大きい圧縮力を負担する場合には、縦方向枠材として、平板状枠材で構成することも可能である。具体的には、厚さ１６〜２２ｍｍで、幅６５〜７５ｍｍの平鋼等の平板状枠材からなることが好ましい。
【００１６】
上記のような構成によれば、横方向枠材が二本の平行した角棒を梯子状にした枠材を用いるため、枠材の軽量化が可能である。また、各角棒の間に空間があるため目地幅が小さくなってもガラスブロックの溶着部が枠材に接触することがない。
【００１７】
本発明のガラスブロック壁は、矩形空間部を形成する縦方向枠材に形成された貫通孔に補強筋を挿通し、且つ、隣り合うガラスブロックの相互間に、前記補強筋を支持材と共に介在させたことを特徴とする。
【００１８】
上記の構成において、矩形空間部を形成する縦方向枠材に設けた貫通孔に補強筋を挿通し、且つ、隣り合うガラスブロックの相互間に、前記補強筋を支持材と共に介在させることが好ましい。この場合、「支持材」としては、モルタル等の固化する充填材や、成形ゴム材、または成形された弾性プラスチック材等を挙げることができる（以下、支持材については同様）。また、補強筋は、複数本であっても差し支えないが、一本であることが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、一つの矩形空間部に複数個のガラスブロックを配列させた状態の下で、特にガラスブロック壁の壁面と直交する方向に力が作用した場合に、隣り合うガラスブロックの相互間部位に対する補強効果が得られ、ガラスブロック壁の壁面の平坦化を維持することが可能となる。また、この補強筋は、ガラスブロック壁の壁面と平行な方向に作用する力に対しても、補強する役目を果たすことができる。
【００２０】
また、本発明のガラスブロック壁は、層間変形角を１／２００とした場合、無目材なしで３ｍを超える高さを有することを特徴とする。
【００２１】
上記の構成において、層間変形角を１／２００とした場合、無目材なしで３ｍを超える高さを有することが好ましい。この場合、層間変形角とは、ガラスブロック壁を垂直に構築した場合に、そのガラスブロック壁の高さをｈとし、ガラスブロック壁の上端の壁面に沿う水平方向の変位寸法をδとして、δ／ｈで表わされる値をいう。
【００２２】
このようにすれば、層間変形角を１／２００で設計した場合に、無目材なしで３ｍを超える高さを有するので、美観に優れ、且つ従来にない大きい透光面積を有するガラスブロック壁を実現することが可能となる。
【００２３】
また、本発明のガラスブロック壁は、縦方向枠材が、二本の角棒を平行にして繋ぎ材で連結した梯子状枠材であることを特徴とする。
【００２４】
このようにすれば、縦方向枠材が梯子状枠材であっても強度が許容される建築物の部位において、更なるガラスブロック壁の軽量化が可能となる。
【００２５】
上記の構成において、縦方向枠材の角棒を繋ぐ繋ぎ材の平板等に形成された貫通孔に補強筋を挿通し、且つ、隣り合うガラスブロックの相互間に、前記補強筋を支持材と共に介在させることが好ましい。一つの矩形空間部に複数個のガラスブロックを配列させた状態の下で、特にガラスブロック壁の壁面と直交する方向に力が作用した場合に、隣り合うガラスブロックの相互間部位に対する補強効果が得られ、ガラスブロック壁の壁面の平坦化を維持することが可能となる。また、この補強筋は、ガラスブロック壁の壁面と平行な方向に作用する力に対しても、補強する役目を果たすことができる。
【００２６】
また、本発明のガラスブロック壁は、ガラスブロックが、底面が透光面である有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体を互いの開放端縁で溶着一体化されてなるものであり、矩形空間部を形成する縦方向枠材及び梯子状枠材からなる四辺の平面部と、この四辺の平面部に隣接するガラスブロックの各側面との間に、該ガラスブロックの各側面の溶着部を衝撃から保護する衝撃保護手段を設けたことを特徴とする。
【００２７】
このようにすれば、格子状枠体の個々の矩形空間部毎に複数個のガラスブロックが配列されることから、平板状枠材を個々のガラスブロックの大きさに対応させて狭ピッチで溶接する必要がなくなり、格子状枠体の製作を容易に且つ安価に行えるようになる。しかも、ガラスブロック壁に作用するトータルの圧縮力や引張力は、ガラスブロック相互間に作用する力と、格子状枠体に作用する力とにバランス良く分散されることになるため、耐震性や耐久性を効率良く向上させることが可能となる。加えて、各矩形空間部を包囲する枠材の四辺の平面部と、該当する複数個のガラスブロックの各側面との間には、ガラスブロックの当該側面の溶着部を衝撃から保護する衝撃保護手段が設けられているため、ガラスブロックの最も強度面で弱い部位である溶着部が適切に保護され、ガラスブロックの割れや損傷の発生確率が極めて低くなる。
【００２８】
この場合、一つの矩形空間部を包囲する四辺のうち一辺の長さは、７００ｍｍ以下で且つ３００ｍｍ以上であって、一つの矩形空間部には、４〜１６個のガラスブロックが嵌め込まれることが好ましい。より詳細には、一つの矩形空間部に配列されるガラスブロックの数は、例えば１９０角のガラスブロックで、４〜９個（２個×２個〜３個×３個）、矩形空間部の寸法で４００ｍｍ×４００ｍｍ〜６１０ｍｍ×６１０ｍｍとなる。また、１４５角のガラスブロックでは、４〜１６個（２個×２個〜４個×４個）、矩形空間部の寸法で３１０ｍｍ×３１０ｍｍ〜６４０ｍｍ×６４０ｍｍとなり、最終的な寸法は建造物の層せん断力と平板状枠材の断面性能により決定されることが好ましい。
【００２９】
また、衝撃保護手段としては、矩形空間部を包囲する四辺の平面部と、ガラスブロックの側面との間に、衝撃保護手段としてＪＩＳＡ５７５６「建築用ガスケット」デューロメータ硬さ試験の規定による硬さが７０〜９０度の弾性材を介設することができる。より詳細には、積みモルタルに替えて、例えば厚みが１.０ｍｍ〜２.０ｍｍ、幅が１０〜２０ｍｍ、ＪＩＳＡ５７５６「建築用ガスケット」デューロメータ硬さ試験の規定による硬さが７０〜９０度のＣＲ、ＥＰＤＭ、ＳＲ等のゴムからなる弾性材を介設することができる。この場合、衝撃保護手段（弾性材）は、ガラスブロックの側面における溶着部を除く部位、例えば溶着部を挟んでその両側の側面に配置することが好ましい。この手法を用いれば、四辺の枠材の平面部とガラスブロックとの間にモルタルを充填する必要はなく、施工が簡単であることに加えて、平板状部材が存在している部分の目地幅を均一に施工することができるという利点が得られる。
【００３０】
更に、衝撃保護手段の他の使用形態としては、該当する各ガラスブロックの側面の溶着部を含む部位に衝撃保護手段を付設した上で、これらのガラスブロックの側面と、矩形空間部を包囲する四辺の平面部との間に積みモルタル等を介設することができる。この場合の衝撃保護手段としては、枠材、ガラスブロック、モルタルその他各材料の温度変形等の比較的小さい変形を緩衝しつつ、地震時等の比較的大きい変形時にはガラスブロックに力を伝達することができる硬さおよび厚さであれば使用可能であり、市販のものでは、天然ゴムテープ、ビニールテープ、ポリウレタンゴムテープ等が適している。この衝撃保護手段の伸び、幅および厚さの範囲としては、緩衝効果および力の伝達を考慮した上で、電気絶縁用粘着テープ試験方法ＪＩＳ  Ｃ２１０７による伸びが１００〜４００％で、幅が２５〜５０ｍｍ、厚さが０．２〜１．０ｍｍであることが好ましい。
【００３１】
また、本発明のガラスブロック壁は、矩形空間部を形成する梯子状枠材に排水機構用の溝部を設けたことを特徴とする。
【００３２】
排水機構用の溝部としては、梯子状枠材の繋ぎ材で連結した平行な二本の角棒の間に形成される連続した空間を排水溝として利用するものである。排水溝は、二本の角棒の間隙に、防水性のシート、断面がチャンネル形、Ｕ字形等の連続溝が形成可能なプラスチック製、金属製等の成形部材を配置することにより形成可能である。
【００３３】
このようにすれば、ガラスブロック間のシーリング目地の施工不良および経年劣化部分から浸入した雨水をガラスブロック壁の中に留めることなく排水処理できるため、防水信頼性の高い仕様とすることができる。
【００３４】
また、本発明のガラスブロック壁は、衝撃保護手段が弾性材料からなり、枠材に隣接するガラスブロックの各側面の溶着部を衝撃から保護する緩衝機能部と、梯子状枠材の角棒の間に配置される排水機構用の溝部とを一体化したものであることを特徴とする。
【００３５】
枠材に隣接するガラスブロックの各側面の溶着部を衝撃から保護する衝撃保護手段と、矩形空間部を形成する梯子状枠材の二本の平行した角棒の間に排水機構用の溝とを一体とした材料でＣＲ、ＥＰＤＭ、ＳＲ等のゴムからなる弾性材を設置することが好ましい。
【００３６】
このようにすれば、施工部品の点数を多くすることなく、簡単に施工することが可能となる。
【００３７】
また、本発明のガラスブロック壁は、衝撃保護手段は、その枠材に接する部分および／またはガラスブロックと接する部分に、止水用の連続した突起部を有することを特徴とする。
【００３８】
このように衝撃保護手段の枠材に接する部分や、ガラスブロックと接する部分に、止水用の連続した突起部を形成しておけば、突起部がガラスブロック及び枠と接する部分で容易に押しつぶされて密着し、この部分の防水性能を簡単な施工で向上させることが可能となる。
【００３９】
また、本発明のガラスブロック壁では、衝撃保護手段は、緩衝機能部から内側に延在して梯子状枠材の角棒の内側面に接して嵌まり込む形状の嵌入部と、緩衝機能部から外側に延在して角棒の外側面に接して係止する連続した突設係止部とを有することを特徴とする。
【００４０】
衝撃保護手段としては、緩衝機能部から延在して梯子状枠材の角棒間の対向する内側面間に嵌まり込む、例えば、溝部が形成されるコの字状や開口部のないブロック状の嵌入部と、例えば、角棒の両外側面に係止する連続または断続した突起部からなる脱落防止用の突設係止部とを有するもの等が使用可能である。このような嵌着される衝撃保護手段を採用することで、施工時に衝撃保護材料を枠材に接着剤や両面テープ等で仮止めする必要がなく、施工効率が大幅に向上する。また、衝撃保護手段に使用する材料をＣＲ、ＥＰＤＭ、ＳＲ等のゴムからなるものとすると、熱伝導率が小さく熱絶縁材料として効果があり、熱橋となりやすい枠材部分の断熱性能が向上するので好ましい。
【００４１】
また、本発明のガラスブロック壁は、梯子状枠材の幅をガラスブロックの厚み未満にすると共に、該梯子状枠材の外側面を目地仕上げ材で覆ったことを特徴とする。
【００４２】
このようにすれば、梯子状枠材の外側面が、目地仕上げ材で覆われていることから、梯子状枠材の外側面が壁面に露出することがなくなるため、外観性や見栄えが向上する。
【００４３】
さらに上記の構成において、隣り合うガラスブロックの相互間に積みモルタルを介在させると共に、それらの相互間における積みモルタルの外面側を目地仕上げ材で覆うことが好ましい。この場合、目地仕上げ材としては、モルタル及びシーリング材が使用できるが、止水性を重視するならば、シリコーン系のシーリング材が好ましい。
【００４４】
このようにすれば、隣り合うガラスブロックの相互間が、積みモルタルによって適切な強度で固着された上で、この積みモルタルの外面側が目地仕上げ材により覆われて、積みモルタルが壁面に露出することがなくなるため、外観性や見栄えが向上する。尚、積みモルタルとしては、目地仕上げ材に比して、粒子が粗く且つ見栄えの悪いものを有効に使用することができる。
【発明の効果】
【００４５】
以上のように本発明に係るガラスブロック壁によれば、地震時や風圧作用時等に、格子状枠体をせん断変形させようとする力が働いても、この格子状枠体の各四辺のコーナー部は、溶接固定されていることにより直角の状態を継続して維持しようとするため、ガラスブロック及びその外周部のモルタル等に不当な圧縮力や引張力が作用しなくなり、耐震壁としての機能面及び耐久性の面において優れると共に、それ自体で充分な強度を有するため、ガラスブロック壁専用の柱や梁が不要になり、透光性が良好になると共に、外観性や見栄えの向上が図られる。しかも、格子状枠体とガラスブロックが複合化することにより、面内剛性の高いガラスブロック壁を構築することができると共に、無目材や方立材によって分割されることなく連続した大きな面積のガラスブロック壁を提供することができ、魅力的なガラスブロック壁を設計することが可能となる。更に、格子状枠体の採用により、軽量化が可能で、かつ防水信頼性の高いガラスブロック壁を有する建築物を従来よりも安価に提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。図１（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の実施形態に係るガラスブロック壁の構成要素である格子状枠体２１をそれぞれ示す正面図、図２（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ格子状枠体２１、３１の要部拡大斜視図、図３は比較例の格子状枠体４１の要部拡大斜視図、図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ上記格子状枠体２１の躯体への固定状態を示す概略側面図及び要部概略平面図、図５（Ａ）は、本発明の実施形態に係るガラスブロック壁２０を示す要部正面図、図５（Ｂ）は、そのガラスブロック壁２０を示す要部縦断側面図である。
【００４７】
図１（Ａ）に示すように、格子状枠体２１は、横方向枠材として、幅が２０ｍｍ、厚さ１９ｍｍの二本の角棒で、外側の幅が６５ｍｍにして縦方向枠材に溶接し、梯子状とした梯子状枠材２１ａと、縦方向枠材の平鋼２１ｂをそれぞれの平面部を対向させて縦横に複数本配列し且つそれらの各交差部２１ｘを溶接固定したものであって、四辺により包囲されたガラスブロック嵌め込み用の矩形空間部である基本グリット２１ｃを複数有している。この格子状枠体２１を構成している梯子状枠材２１ａの角棒は、幅が２０ｍｍ、厚さ１９ｍｍの炭素鋼製の鋼材で、縦方向枠材の平鋼２１ｂは、厚み１９ｍｍ、幅６５ｍｍの炭素鋼製のもので、それぞれの表面に防錆処理を施したものである。また、格子状枠体２１の寸法は、縦が５６８９ｍｍで且つ横が５８９９ｍｍであると共に、基本グリット２１ｃの寸法は、縦が６１１ｍｍで且つ横が４０１ｍｍである。このような格子状枠体２１を更に縦横に４面分溶接した場合には、図１（Ｂ）に示すような無目材や方立材により分割されることのない大きい格子状枠体２１を容易に構成することができる。
【００４８】
具体的には、図２（Ａ）に要部を拡大して示すように、平鋼２１ｂが梯子状枠材２１ａの角棒の繋ぎ材として機能しており、横目地部分に位置する平鋼２１ｂの部位には、φ６ｍｍの貫通孔２１ｅが形成されると共に、これらの貫通孔２１ｅには、φ５.５ｍｍの補強筋としての横力骨２６が１本ずつ挿通されるようになっている。
【００４９】
また、他の実施例として、図２（Ｂ）に要部を拡大して示すように、強度が許容される建築物の部位においては、横方向枠材の梯子状枠材３１ａに加えて、更なる軽量化を図る上で、縦方向枠材として、二本の角棒を平行にして繋ぎ材３１ｄで連結した梯子状枠材３１ｂを使用することも可能である。この場合、縦方向枠材３１ｂの角棒を繋ぐ繋ぎ材３１ｄに形成された貫通孔３１ｅに、補強筋３６を挿通させるようになる。
【００５０】
これら実施例に係る格子状枠体２１、３１に対し、図３に示すような、平鋼４１ａ、４１ｂ及び補強筋４６で構成した格子状枠体４１を比較例として作製した。これらの１平方メートル当たりの質量で比較した。結果は表１に示す。
【００５１】
図４（Ａ）に示すように、格子状枠体２１は、躯体である例えば一階、二階及び三階のそれぞれの床５０に、リブ２１ｄを介してボルト５１により固定されており、ガラスブロック壁となった後には、地震時に躯体である床５０から水平力が負荷された際に生じるせん断変形の抑制効果が発揮できる耐震壁となるものである。コーナー部は、図４（Ｂ）に示すように、床５０にリブ２１ｄを介してそれぞれ固定された隣り合う枠体２１に、Ｌ形板２１ｅが溶接固定されている。このＬ形板２１ｅには、図示しないコーナー専用のガラスブロックが配列され、これにより建物の美観が整えられる。
【００５２】
次いで、図５（Ａ）に示すように、使用するガラスブロック２２は、底面が透光面である有底無蓋の箱型形状を有する一対のガラス成形体を互いの開放端縁で溶着一体化されてなり、１９０×１９０×９５ｍｍの寸法であって、個々の基本グリット２１ｃに、それぞれ横方向に２列で且つ縦に３段の合計６個のガラスブロック２２が嵌め込まれている。この６個のガラスブロック２２は、全て梯子状枠材２１ａ及び平鋼２１ｂに隣接しているので、図５（Ｂ）に示すように、梯子状枠材２１ａ及び平鋼２１ｂとガラスブロック２２の側面２２ａとの間に、ガラスブロック２２の最弱部の保護と圧縮ブレースとして機能するための有効な力の伝達を目的とした衝撃保護手段としてゴム材２７が配設されている。このゴム材２７は、厚み１.５ｍｍ、幅１５ｍｍ、ＪＩＳ  Ａ５７５６「建築用ガスケット」のデューロメータ硬さ試験の規定による硬さが７０〜９０度のゴム材料（例えば、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ＳＲ）からなり、ガラスブロック２２の溶着部２２ｂを避けた側面２２ａに当接させた状態で挟み込まれている。この場合、目地幅は２０ｍｍとされ、横目地部分の平鋼２１ｂには、φ６ｍｍの貫通孔２１ｅが形成されると共に、これらの貫通孔２１ｅには、φ５.５ｍｍの補強筋としての横力骨２６が１本ずつ挿通され、これにより面外力による脱落防止が図られている。また、目地内には支持材としてのモルタル２４が充填され、下から１個ずつガラスブロック２２が積み上げられている。目地仕上げには、シリコーン製シーリング材２８が充填されて仕上げられており、このシーリング材２８を充填した時点でガラスブロック壁２０の施工が完了するようになっている。この場合、平鋼２１ｂの外面側もシーリング材２８により覆われるため、このガラスブロック壁２０を正面側から見た場合には、各ガラスブロック２２の表面２２ｃとシーリング材２８のみが視認されることになり、また裏面側から見た場合も同様である。
【００５３】
実際の施工では、このように６個のガラスブロック２２が嵌め込まれた基本グリット２１ｃが集合することになり、図６に示すように、無目材や方立材による分割がなく且つ大きい面積のガラスブロック壁２０を構築することが可能であり、外観上は一般のガラスブロック壁と同様のものとなる。そして、このガラスブロック壁２０の施工方法は、その一例として、工場または現場で梯子状枠材２１ａ、平鋼２１ｂのそれぞれの平面部同士を対向させて四辺により包囲された基本グリット２１ｃが複数形成されてなる図１（Ａ）に示す格子状枠体２１を溶接によって製作する枠体製作工程と、製作後の格子状枠体２１またはその製作前の平鋼２１ｂを建物の躯体である床５０に固定する躯体固定工程と、複数の基本グリット２１ｃにガラスブロック２２を配列させるブロック配列工程とを有する。この場合、上記のブロック配列工程においては、各基本グリット２１ｃ毎に複数個のガラスブロック２２を積みモルタル２４を介在させながら配列させ、この複数個のガラスブロック２２のうち梯子状枠材２１ａ及び平鋼２１ｂの四辺に隣接するガラスブロック２２の各側面２２ａと、それらの四辺の平面部との間に、それらのガラスブロック２２の各側面２２ａの溶着部２２ｂを衝撃から保護する衝撃保護手段としてゴム材２７（後述の溝形緩衝材２９）を設ける。また、この施工方法は、格子状枠体２１の平行に並設された複数の平鋼２１ｂにそれぞれ貫通孔２１ｅを形成する工程と、これらの貫通孔２１ｅに補強筋２６を一直線上に挿通する工程とを更に含み、上記のブロック配列工程においては、補強筋２６及び積みモルタル２４を挟んでその上下両側にガラスブロック２２を配列させることが行なわれる。
【００５４】
ガラスブロック２２が隣接する基本グリット２１ｃの梯子状枠材２１ａ及び平鋼２１ｂには、図７（Ａ）に示すように、上述の幅１５ｍｍのゴム材２７が衝撃保護手段として固着され、且つそのゴム材２７が梯子状枠材２１ａまたは平鋼２１ｂとガラスブロック２２との間に挟み込まれることにより、ガラスブロック２２の破損を防止しつつ、格子のせん断変形を防止する圧縮ブレースとして力を伝達するように構成されている。この手法を用いれば、梯子状枠材２１ａ及び平鋼２１ｂとガラスブロック２２との間にモルタル２４を充填する必要はなく、施工が簡単であることに加えて、梯子状枠材２１ａに対応する部分の目地幅を均一に施工できるメリットがある。また、梯子状枠材２１ａを使用する場合、ガラスブロック２２の側面２２ａの溶着部２２ｂが角棒の間に位置して当接しないので、衝撃保護手段として必要なゴム材２７の厚さは１ｍｍ程度であればよく、平鋼２１ｂを使用する場合には、ガラスブロック２２の側面２２ａの溶着部２２ｂが平鋼２１ｂに当接しない安全な位置に遠ざけるためには２ｍｍ以上の厚さが必要となる。そのため、ガラスブロック壁２０の梯子状枠材２１ａを使用する部位の目地厚さ寸法は、平鋼２１ｂを使用する部位に比べて、その表裏合わせて２ｍｍ以上薄くすることが可能となる。
【００５５】
また、図７（Ｂ）に示すように、溝形緩衝材２９は、その中央に、梯子状枠材２１ａの平行な角棒間の２５ｍｍの隙間に嵌入する厚さ０．５ｍｍの溝部２９ｂを有し、緩衝機能部２９ａの梯子状枠材２１ａ側面（下面）に突起２９ｃが、ガラスブロック２２側面（上面）に突起２９ｄがそれぞれ形成されている。溝形緩衝材２９の溝部２９ｂにより、ガラスブロック壁２０の基本グリット２１ｃ内に溜まる水を縦方向枠材の平鋼２１ｂとガラスブロック２２の側面２２ａとの隙間に導くことが可能であり、平鋼２１ｂ等の縦方向枠材をつたわせて排水が可能となっている。さらに、緩衝機能部２９ａに形成された突起２９ｃ及び突起２９ｄがガラスブロック２２の側面２２ａと梯子状枠材２１ａ側面との水密性能を大幅に向上させている。このような溝形緩衝材２９を使用することで、ガラスブロック２２と枠体２１が接する部分の防水性能が、簡単な施工で向上することが可能となった。
【００５６】
さらに、図８（Ａ）に示すように、係止溝形緩衝材３３は、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ＳＲ等のゴムからなり、緩衝機能部３３ａから内側に延在して梯子状枠材２１ａの角棒の内側面に接して嵌まり込む厚さが１.５ｍｍで角棒間の距離より１ｍｍ大きい幅の底面を有するコの字状の嵌入部３３ｂと、緩衝機能部３３ａから外側に延在して角棒の外側面に接して係止する厚さが１.５ｍｍで垂直に１０ｍｍ延在している連続した脱落防止用の突設係止部３３ｃとを有するものである。具体的には、図８（Ｂ）に示すように、係止溝形緩衝材３３は、嵌入部３３ｂの底面が角棒間の距離よりも１ｍｍ大きい幅を有し、嵌入部３３ｂの角棒と接する部分が角棒に押圧されてくわえ込むようになっている。また、嵌入部３３ｂの角棒と接する面部と、突設係止部３３ｃの角棒と接する面部は、角棒を確実にくわえ込めるようにあらかじめ内側に５〜２０度ほど傾いていることが望ましく、図８（Ｂ）ではそれぞれ内側に１０度傾いている。さらに、突設係止部３３ｃの先端には、抜けにくくするためのくさび状突起を設けておくことが好ましく、具体的には、図８（Ｂ）では角棒側に０.２ｍｍ突出する突起３３ｅを設けてある。また、緩衝機能部３３ａには、止水用の連続した突起３３ｄ、突起３３ｆを設けておくとよい。
【００５７】
このような嵌入部３３ｂと突設係止部３３ｃとを有する係止溝形緩衝材３３を採用することで、施工時に枠材に接着剤や両面テープ等で仮止めする必要がなく、施工効率が大幅に向上させることが可能となった。また、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ＳＲ等の係止溝形緩衝材３３を用いることで、熱絶縁材料として効果があり、熱橋となりやすい枠材部分の断熱性能を向上させることができた。
【００５８】
次に、実際の施工を想定した試験を実施したので、以下に説明する。
【００５９】
試験体は、先出の図１に示す基本グリット２１ｃと同様の寸法で、上記した仕様のものを作製した。試験方法は、基本グリット２１ｃを一個取り出したものを試験体とし、ガラスブロック壁２０の下辺を図示しない仮想躯体に固定し、左上コーナーを右側へ油圧ジャッキで加圧し、この時の右上コーナー部の水平変位量を測定するものである。実際の建造物を想定した判断基準は、１０ｋＮ加圧時に３ｍｍ以内の変位量であることが合格である。
【００６０】
先ず、比較のためガラスブロック２２の施工をせずに先出の図１に示す平鋼のみの試験体を加圧した。試験結果は、１０ｋＮ加圧時に５９ｍｍの水平変位が発生した。続いて、図９（Ａ）に示すように、平鋼２１ｂの基本グリット２１ｃ内にガラスブロック２２を施工したガラスブロック壁２０の試験体を作製し、図９（Ｂ）に示すように、加圧した結果、１０ｋＮ加圧時に２ｍｍの変位量であり、判定基準を満たすものとなった。また、ガラスブロック２２の破損が発生したのは、１９.５ｋＮ加圧した時であり、この仕様の安全性も確認した。したがって、基本グリット２１ｃにガラスブロック２２を施工すると、ガラスブロック２２の破損を起こすことなく、変位量を約１／３０に抑えることが可能となり、耐震壁としての機能を備えていることを確認した。
【００６１】
次に、図２に示した実施例に係る枠体２１、３１、及び図３に示した平鋼のみで構成した枠体４１を用いて、それぞれのガラスブロック壁を作製した。これらの１平方メートル当たりの質量で比較した。結果は、表１に示す。
【００６２】
【表１】
2006090117.tif 000003
【００６３】
表１から分かるように、枠体２１を使用したガラスブロック壁２０は、変位量が従来の１／３０に抑えることが可能となり、耐震壁としての機能を備えていることを確認された上に、枠体２１が枠体４１に対して質量比で８６％、ガラスブロック壁では９４％と６％軽量化が図られた。そのため、実質的に耐震強度を低下させることなく、鋼材の費用及び耐震補強材を従来よりも削減することが可能となり、経済的な効果も得られた。
【００６４】
また、枠体３１を使用したガラスブロック壁は、使用場所には制限があるが、枠体３１が枠体４１に対して質量比で６２％、ガラスブロック壁では８３％と１７％の大幅な軽量化が図られた。そのため、建物が軽くなり、軽量化された分だけ耐震補強材を削減することが可能となった。また、鋼材の費用を従来よりも大幅に削減することができた。
【００６５】
以上のように、本発明のガラスブロック壁は、デザイン面で統一感に優れた意匠性、耐震性、及び経済性に大きな利点を有するものであることが実証された
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、ガラスブロック以外の陶器、セラミックスその他の脆性ブロックを用いた壁を構築する施工にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のガラスブロック壁を構成する枠体の説明図。
【図２】本発明のガラスブロック壁を構成する枠体の部分拡大説明図であって、（Ａ）は、横方向枠材が梯子状枠材である枠体の図、（Ｂ）は横方向枠材及び縦方向枠材が梯子状枠材である枠体の図。
【図３】比較例の枠体の部分拡大説明図。
【図４】本発明のガラスブロック壁の枠体を躯体に固定した説明図。
【図５】本発明のガラスブロック壁の説明図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の縦断面図。
【図６】本発明のガラスブロック壁の説明図。
【図７】本発明のガラスブロック壁を構成するガラスブロックと梯子状枠材との関係の説明図であって、（Ａ）はゴム材を介した場合の要部断面図、（Ｂ）は溝形緩衝材を用いた場合の要部断面図及び溝形緩衝材の突起が設けられた緩衝機能部の拡大説明図。
【図８】本発明のガラスブロック壁を構成するガラスブロックと梯子状枠材との関係の説明図であって、（Ａ）は係止溝形緩衝材を用いた場合の要部断面図、（Ｂ）は係止溝形緩衝材の断面図。
【図９】本発明のガラスブロック壁の評価試験を説明する図であって、（Ａ）は加圧前、（Ｂ）は加圧中の説明図。
【図１０】従来のガラスブロック壁の要部破断説明図。
【図１１】従来のガラスブロック壁の評価試験を説明する図であって、（Ａ）は加圧前、（Ｂ）は加圧中の説明図。
【図１２】従来のガラスブロック壁の説明図。
【図１３】従来のガラスブロック壁の説明図。
【符号の説明】
【００６８】
２０    ガラスブロック壁
２１、３１、４１    格子状枠体
２１ａ、３１ａ、３１ｂ    梯子状枠材
２１ｂ、４１ａ、４１ｂ    平鋼（平板状枠材）
２１ｃ、３１ｃ    基本グリット（矩形空間部）
２１ｘ、３１ｘ    交差部
２２    ガラスブロック
２４    モルタル
２６、３６、４６    補強筋（横力骨）
２７    ゴム材（衝撃保護手段）
２８    シーリング材（目地仕上げ材）
２９    溝形緩衝材（衝撃保護手段）
２９ａ、３３ａ    緩衝機能部
２９ｂ    溝部
２９ｃ、２９ｄ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ    突起
３０    排水溝
３１ｄ    繋ぎ材
３３    係止溝形緩衝材（衝撃保護手段）
３３ｂ    嵌入部
３３ｃ    突設係止部
２１ｅ、３１ｅ    孔
５０    躯体（床）
５１    ボルト
【図１】
2006090117.tif 000004
【図２】
2006090117.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006090117.tif 000008
【図６】
2006090117.tif 000009
【図７】
2006090117.tif 000010
【図８】
2006090117.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2006090117.tif 000013
【図１１】
2006090117.tif 000014
【図１２】
2006090117.tif 000015
【図１３】
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