(57)【要約】【課題】  ガラス板とガラス板の支持部材を主要な構成部材とする、風除室、手摺等の構造物において、大きな層間変位の荷重に対応できる、ガラス板の支持方法の提供を課題とする。【解決手段】  矩形のガラス板において、ガラス板の４つのコーナー部を、対角線に垂直な直線で三角形に切り欠き、切り欠いた部分に硬質ゴムのスペーサを介して二等辺三角形の接合部材が接続され、接合部材の二等辺のコーナーに支持ピンの一端が取り付けられ、支持ピンの他端が建物固定部に固定されてなるガラス板の支持方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形のガラス板において、ガラス板の４つのコーナー部を、ガラス板の対角線に垂直な直線で、三角形に切り欠き、該ガラス板の切り欠いた部分に硬質ゴムのスペーサを介して金属製の二等辺三角形の接続部材が接続され、該接続部材の二等辺で挟まれるコーナーに支持ピンの一端が取り付けられ、該支持ピンの他端が建物固定部に固定されてなることを特徴とするガラス板の支持方法。
【請求項２】
接続部材の二等辺で挟まれる辺の長さが、５０〜１００ｍｍの範囲にあり、二等辺で挟まれる角度が、６０〜１２０度の範囲にあり、接続部材の厚みをガラス板の厚みと同じにしてあることを特徴とする請求項１に記載のガラス板の支持方法。
【請求項３】
ガラス板の辺長比を１〜１．８とすることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のガラス板の支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物構造物の壁面を構成するガラス板の耐震支持方法に関し、特に、ガラス板を主な壁面部材として構成される、風除室や手摺などにおいて、地震等による層間変位に対応してガラス板を支持する耐震支持方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等によって建物が振動すると、建物の外壁面には層間変位が生じる。外壁面の構成部材である、サッシに支持されたガラス板は、層間変位に対応して、サッシの変形が直接ガラス板に作用しないように、サッシとガラス板とのクリアランスを十分確保するという方策が採られている。
【０００３】
また、建物の壁面を構成するガラススクリーンなどは、地震荷重による建物の層間変位に追従する支持構造によって、地震荷重がガラス板に加わらないようになっている。
【０００４】
しかしながら、建物の入り口を構成する風除室には、建物とは独立して設けられる場合があり、このような場合は、地震時には、建物の層間変位とは異なる加重が発生する。また、歩道橋、階段、ベランダに設けられる手摺や部屋の間仕切り等の柵状構造物は、地震時に、層間変位を生じる建物とは異なって、ほとんど変形しないような剛性で建造され、用いられるガラス板には荷重が加わらないようになっている。
【０００５】
これは風荷重のような、面外変形の場合は、ガラス板の厚みを増すことによって大きな荷重に対応できるのに対し、層間変位が引き起こす面内変形に対しては、ガラス板の厚みによる効果がほとんど期待できず、また、強度的のもろいガラス板のエッジが極力荷重を受けないようにするためである。
【０００６】
図１１に示すように、サッシにガラス板の間にエッジクリアランスと呼ばれるクリアランスを設けて支持されている。ガラス板は層間変位によって、サッシが変形し、サッシの変形が大きくなるとガラス板が回転して、ガラス板とサッシが接触し、サッシの変形によってガラス板に荷重を発生させてしまう。このため、ガラス板とサッシとの間のクリアランスを大きくして、サッシの変形がガラス板に作用しないようにしている。
【０００７】
特許文献１には、補強部材と一体化されたガラス板が、支持部材の溝部をスライドするようにして、層間変位の荷重がガラス板に作用しないようにしている。
【特許文献１】特開平９−７２１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ガラス板とガラス板の支持部材を主要な構成部材とする、風除室、手摺等の構造物において、大きな層間変位の荷重に対応できる、ガラス板の支持方法の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のガラス板の支持方法は、矩形のガラス板において、ガラス板の４つのコーナー部を、ガラス板の対角線に垂直な直線で、三角形に切り欠き、該ガラス板の切り欠いた部分に硬質ゴムのスペーサを介して金属製の二等辺三角形の接合部材が接続され、該接合部材の二等辺で挟まれるコーナーに支持ピンの一端が取り付けられ、該支持ピンの他端が建物固定部に固定されてなることを特徴とするガラス板の支持方法である。
【００１０】
また、本発明のガラス板の支持方法は、前記ガラス板の支持方法において、接合部材の二等辺で挟まれる辺の長さが、５０〜１００ｍｍの範囲にあり、二等辺で挟まれる角度が、６０〜１２０度の範囲にあり、接合部材の厚みをガラス板の厚みと同じにしてあることを特徴とするガラス板の支持方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によるガラス板の支持方法は、地震による層間変位の荷重に対して、ガラス板が破壊しにくい支持方法を提供するものであり、風除室、手摺等、ガラス板とガラス板の支持部材を主要な構成部材とする構造物において、有用な支持方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のガラス板の支持は、ガラス板の４つのコーナー部を斜めに切り欠き、切りかかれた部分に、二等辺三角形の接合部材をスペーサを介して設け、ガラス板を支持するものである。
【００１３】
ガラス板は、図１、３に示すように、ガラス板の４つのコーナーが、破線で示す対角線１３、２３に垂直な線で切り欠かれた形状にする。図１は、ガラス板１０が正方形の場合であり、図２は、ガラス板２０が長方形の場合のである。なお、図１、３には、切り欠く前の、ガラス板の角の部分を破線で示している。
【００１４】
図１、３のコーナー部が切り欠かれたガラス板１０、２０は、図３、４に示すように、切り欠かれたコーナー部に、二等辺三角形の接合部材１１、２１がスペーサ１２、２２を介して設けられる。
【００１５】
接合部材１１、２１のガラス板１０、２０から離れた頂点を、図示しない建物の支持部材にピン（図示せず）を用いて固定し、建物などの支持部材にガラス板１０、２０が建物などに支持される。
【００１６】
ガラス板１０、２０の厚みは、５〜３０ｍｍの範囲にあることが望ましい。ガラス板の厚みが薄くなるほど、ガラス板に不均一の荷重が加わり易くなるので、５ｍｍ未満の厚さのガラス板を本発明の支持方法で支持することは好ましくない。
【００１７】
本発明の支持方法では、ガラス板は厚いほど、不均一に荷重の加わることが生じなくなるので、ガラス板は厚いほど好ましく、本発明に用いるガラス板の厚みの上限値として、国内で市販されているフロート板ガラスの最大の厚み、３０ｍｍとした。
【００１８】
スペーサ１２、２２は、接合部材１１、２１とガラス板１０、２０とが直接接触することを防ぐと共に、ガラス板になるべく均一な荷重が加わるようにするものである。
【００１９】
スペーサ１２、２２の厚み（図１、３に示す寸法ａ）は、薄いと接合部材１１、２１からガラスに加わる荷重が局所的に不均一になりやすくなるので、２ｍｍ以上とすることが望ましい。また、スペーサ１２、２２の厚みを厚くすると、ガラス板の支持の剛性が不足して、荷重が偏りやすくなるので、５ｍｍ以下とすることが望ましい。
【００２０】
また、スペーサ１２、２２は、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム等の硬質ゴムを用いて製作することが好ましい。
【００２１】
接合部材１１、２１は、剛性の高い金属、例えば低炭素鋼、高張力鋼、クロムモリブデン鋼、ステンレス鋼等を用いて作製することが望ましい。
【００２２】
接合部材１１、２１には、二等辺三角形で、厚みは板ガラス１０、２０と同じものを用いる。
【００２３】
接合部材１１、２１の詳細な形状を、図５によって説明する。図５に示す接合部材３１の二等辺のなす角度θは、６０〜１２０度の範囲にあることが好ましい。
【００２４】
θが６０度の場合、接合部材１１、２１は正三角形となって、接合部材１１、２１を通してガラス板に加わる荷重が、ガラス板に均一に伝わり易く理想的である。
【００２５】
しかし、θを６０度とする場合、角を切らないときのガラス板の形（矩形）の外に、接合部材１１、２１が大きくはみ出すようになるので、このはみだしを小さくするために、二等辺で挟まれる角度θは、６０度より大きくすることが望ましい。θが６０度を超えると、接合部材のガラス板に対向する辺が、最長辺となる。
【００２６】
接合部材３１の角度θは、切り欠く前のガラス板の辺の長さをａ、ｂ（ａ≧ｂ）とし、θ＝１８０−２×ｔａｎ-1（ａ／ｂ）（度）で求めれば、接合部材３１が切り欠く前のガラス板からはみ出すことがなくなるので好ましい。ガラス板１０の正方形の場合には、ａ＝ｂで、θ＝９０度となる。
【００２７】
二等辺で挟まれる角度θを大きくすると、接合部材１１、２１を介して、ガラス板に加わる荷重が、接合部材のガラスに対向している辺の中央部に集中しやすくなり、ガラス板に不均一な荷重が加わりやすく、また、接合部材１１、２１に必要な剛性が満たされなくなるので、二等辺で挟まれる角度θは１２０度以下とすることが望ましい。
【００２８】
最長辺（スペーサ１２、２２を介してガラス板と対向する辺）の長さｄは５０〜１００ｍｍの範囲にあることが好ましい。また、
また、接合部材３１の最長辺（スペーサ２を介してガラス板と対向する辺）の長さｄは、５０ｍｍ未満、あるいは、１００ｍｍを越えると、ガラス板に加わる荷重が不均一となりやすく、好ましくない。
【００２９】
接合部材には、図６に示すように、接合部材３１を建物などの支持部材（図示せず）に固定するための、固定ピン３４が設けられる。
【００３０】
固定ピン３４の形は、棒状であることが好ましく、円柱状、板状、円筒等、十分な剛性が保たれるような形状を適選採用すればよい。固定ピン３４の一端は、接合部材３１に固定され、他端を建物に設けられている固定部材に固定される。
【００３１】
固定ピン３４は、ガラス板の角が切り落とされる前の対角線１３あるいは２３に平行となるように接合部材３１に固定されることが望ましく、固定ピン３４を対角線に平行にすることによって、固定ピン３４から接合部材３1に加わる荷重が、対角線方向となる。
【００３２】
２０００×２０００ｍｍ、厚みが１２ｍｍの正方形のガラス板を本発明の支持方法で支持した場合において、層間変位の荷重として、例えば１０ｋＮを上辺の固定ピンに加え、下辺の固定ピンを固定して、発生する応力を解析的に求めると、引っ張り応力については図７に示す応力の分布、圧縮応力については図８に示す応力の分布が得られる。
【００３３】
建築に用いられるフロートガラスの破壊応力については、引っ張り応力による破壊は３５ＭＰａ以上であり、圧縮応力による破壊は、６００〜１２００ＭＰａであり、図７に示されている引っ張り応力の値と、図８に示される圧縮応力の値は、ほとんど問題とならない大きさである。
【００３４】
フロートガラスの引っ張り応力の許容値を、前記破壊応力の５０％の１７．５ＭＰａとすると、２０００×２０００ｍｍ、厚みが１２ｍｍの正方形の場合、本発明によってガラス板を支持すると、引っ張り応力の最大値は０．５４ＭＰａであり、１７．５／０．５４×１０＝３２８ｋＮの荷重まで耐える。
【００３５】
従って、本発明のガラス板の支持方法で、ガラスに荷重を受けさせることにより、ガラスを支持する部材の軽量化が可能となる。
【００３６】
ガラス板は、正方形が理想であるが、長方形でもよい。図９に示すように、ガラス板の長辺ａと短辺ｂとの比ａ／ｂを変えると、ｂ＝２０００ｍｍとして、ガラス板に発生する応力は、ａ／ｂが１．８を越えると急に大きくなるので、ガラス板の長辺と短辺の比は１．８以下であることが好ましい。
【００３７】
なお、ａ／ｂを１．８とすると、接合部材の二等辺で挟まれる角度θは、約１２０度となる。
【００３８】
また、図１０に、短辺の長さｂが５００ｍｍ、１０００ｍｍ、２０００ｍｍの場合の発生する引っ張り最大応力を示しているが、ほとんど変化がなく、本発明の支持方法は、ガラス板の大きさによって制限されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】正方形のガラス板の場合の、本発明による角を切り欠いたガラス板の形状を示す図である。
【図２】正方形のガラス板の場合の、ガラス板に接合部材を取り付けた状態を示す正面図である。
【図３】長方形のガラス板の場合の、本発明による角を切り欠いたガラス板の形状を示す図である。
【図４】長方形のガラス板の場合の、ガラス板に接合部材を取り付けた状態を示す正面図である。
【図５】接合部材の形状を説明するための図である。
【図６】接合部材に設ける接合ピンを示す図である。
【図７】荷重に対してガラスに生じる引っ張り応力の分布を示す図である。
【図８】荷重に対してガラスに生じる圧縮応力の分布を示す図である。
【図９】長方形の辺長比を変えたときの発生する応力の変化を示すグラフである。
【図１０】ガラス板の大きさによる引っ張り応力の変化を示すグラフである。
【図１１】サッシ枠で支持されるガラス板の断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０、２０、３０  ガラス板
１１、２１、３１  接合部材
１２、２２、３２  スペーサ
１３、２３  対角線
３４  接合ピン
４０  ガラス板
４１  枠
４２  セッティングブロック
４３  面クリアランス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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