(57)【要約】【課題】水平荷重応力に反発抵抗する反発部材を利用して壁倍率を高める耐力壁ガラスサッシュの提供を図る。【解決手段】ラーメン構造を有して一体成型される中空構造の枠体と、透過性ならびに強化ガラス構造を有するガラス体と、水平荷重応力に反発抵抗する反発部材と、からなる耐力壁ガラスサッシュであって、前記枠体は、前記ガラス体を収納可能に形成され、前記ガラス体は前記枠体の上部横桟部に固定されると共に、左右縦桟部と下部横桟部に摺動空間部を有して嵌め殺し状態に取り付けられ、前記反発部材は、強化合成ゴム、高分子ポリマーによる粘弾性樹脂、高反発樹脂、空気圧、又はスプリングの少なくても一つから成り、前記枠体と前記ガラス体の摺動空間部に少なくとも１以上備えて外力を伝達可能に設けることにより、耐力壁の壁倍率を高める手段を採用した。また、固定横桟部を下横桟部とする構成を採用してもよい。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラーメン構造を有して一体成型される中空構造の枠体と、透過性ならびに強化ガラス構造を有するガラス体と、水平荷重応力に反発抵抗する反発部材と、からなる耐力壁サッシュであって、
前記枠体は、一定厚の矩形状を有し、中央部には、前記ガラス体を収納可能に形成され、外周縁部には、建築構造物に取り付け可能な取り付け部が形成され、
前記ガラス体は、前記枠体の上部横桟部に固定されると共に、左右縦桟部と下部横桟部に摺動空間部を有して嵌め殺し状態に取り付けられ、
前記反発部材は、強化合成ゴム、高分子ポリマーによる粘弾性樹脂、高反発樹脂、空気圧、又はスプリングの少なくても一つから成り、前記枠体と前記ガラス体の摺動空間部に少なくとも１以上備えて外力を伝達可能に設けられ、
前記枠体を建築構造物の梁、柱、土台に単独または複数個取り付け、
前記枠体のラーメン構造と、前記ガラス体の面内剛性と、前記反発部材の水平荷重応力に抵抗反発する作用と、の三つの耐力要素によって、耐力壁の壁倍率を高めることを特徴とする耐力壁ガラスサッシュ。
【請求項２】
前記ガラス体を固定する横桟部が、請求項１に記載の耐力壁ガラスサッシュと異なり、前記枠体の下部横桟部に固定され、左右縦桟部と上部横桟部に摺動空間部を有して嵌め殺し状態に取り付けられたことを特徴とする請求項１記載の耐力壁ガラスサッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築構造物における耐力壁の壁倍率を高める耐力壁ガラスサッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
木造低層住宅における耐震性ならびに耐風性を確保する耐力壁の壁倍率（壁長さ１ｍ当り９６ｋＮの水平荷重に抵抗できる耐力壁量）の木造軸組み工法ならびに枠組み壁工法に関し、建築基準法令４６条と建設省告示１１００号でいくつかの仕様の耐力壁量について０．１〜５．０の範囲で定められている。
【０００３】
ところが、一般的に建築される木造低層住宅においては、南側の陽当りを確保するため、建物の南側が広く開口されることが多く、結果的に北側に耐力壁が偏って配置される構造になりがちであった。
【０００４】
また、耐力壁は、建物の一方に偏ることなくバランス良く配置されることによって捻れに強く、地震や台風などの耐震性ならびに耐風性に優れた住宅を確保できるものであるが、採光性、透視性、風通し性、居住性、開放性、意匠性を考えると南側の開口が要求され、その要求を達成するには、ある程度の南側の壁面の一部を犠牲にするか、または免震性や耐震性を有する高コストの建築工法を採用するかの選択が迫われるものであった。
【０００５】
従来の木造低層住宅における耐力壁の壁倍率を確保する一般的な手段としては、木造軸組み工法では、梁と柱に筋交い柱や連結金具を使用し、枠組み壁工法では、構造用合板パネルを使用してその目的を達成しているが、施工される耐力壁の全面に筋交いが露出したり、壁全体が構造用合板パネルで封鎖されるなどして採光性、透視性、風通し性、居住性、開放性、意匠性が無視され、快適な居住空間を提供できない構造であった。
【０００６】
そこで、それらの耐力壁の問題点を解決しようとする耐震補強壁構造が提案されている。例えば、縦横に配置接合したガラスブロック集合体を耐力壁内に設けた「ガラスブロック耐力壁の壁構造」（特許文献１参照）や、建築構造物の小梁や柱に耐震ガラスパネルユニットを取り付けた「耐震ガラスパネルユニット」（特許文献２参照）や、建築構造物の桁と土台と縦枠材とで格子材を囲み、その格子材に強化ガラスを嵌め込んで耐震補強壁とした「ガラス格子耐震壁」（特許文献３参照）や、筋交い構造を有する構造枠の一部に窓部領域を設けた「木造建築の耐震補強構造」（特許文献４参照）などが開示されている。
【０００７】
しかしながら、「ガラスブロック耐力壁の壁構造」（特許文献１参照）においては、縦横に配置接合したガラスブロック集合体を耐力壁内に設けて耐力壁の壁倍率を高めようとするものであるが、該提案は、装飾窓的な印象が強く、また積み重ねられるガラスブロックによって壁面全体の透視性が確保できない上、使用されるガラスブロックの重量的問題や、材料費、施工費用のコスト高が懸念され、さらに開放性において一般木造住宅における要求を満たすものではなかった。
【０００８】
また、「耐震ガラスパネルユニット」（特許文献２参照）においては、建築構造物の小梁や構造用合板パネルに耐震ガラスパネルユニットを取り付けたものであるが、該提案は、ガラスパネルユニットの取り付け手段が、壁面を形成する小梁や構造用合板パネルに取り付けられていてラーメン構造を有する建築構造物の梁と柱に直接取り付けられてないため、建物全体の耐力壁の壁倍率が充分確保できないことや、壁面全体の透視性が確保できない問題点があるものだった。
【０００９】
また、「ガラス格子耐震壁」（特許文献３参照）においては、建築構造物の桁と土台と縦枠材とで格子材を囲み、その格子材に強化ガラスを嵌め込んで耐震補強壁としたものであるが、該提案は、耐震補強壁の建築現場での施工法の提案であるため、施工作業が規格化されないため現場での施工効率が悪く、また壁面に格子が露出する構造であるためドア的な意匠性を感じるものであり、さらに窓枠全体の開放性に問題点があるものだった。
【００１０】
また、「木造建築の耐震補強構造」（特許文献４参照）においては、筋交い構造を有する構造枠の一部に窓部領域を設けたものであるが、該提案は、補強領域内に筋交いや補強金具が設けられ、窓部領域のみに透視性が確保されるもので、壁面全体の透視性が確保できない問題点があるものだった。
【００１１】
以上のように上記の提案のいずれも、従来の木造低層住宅における木造軸組み工法や枠組み壁工法において耐力壁にガラスまたは窓枠を嵌めこんだ窓枠工法ならびに耐力壁の有効利用法に過ぎず、枠体のラーメン構造と、ガラス体の面内剛性を利用して耐力壁の壁倍率を効果的に確保する手段ではなかった。
【００１２】
本発明者は、以上のような耐力壁が解決できない問題点を踏まえ、枠体のラーメン構造と、ガラス体の面内剛性と、反発部材の水平荷重応力に抵抗反発する作用と、の三つの耐力要素を備えることよって、耐力壁の壁倍率を建築基準以上に高められることに着目し、本発明における耐力壁ガラスサッシュの提案に至るものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９-４６８２４号公報
【特許文献２】特開２００９-２９３３６７号公報
【特許文献３】特開２００７-３１９５９公報
【特許文献４】特開２００３-２３２１３３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑み、ラーメン構造を有する枠体と、面内剛性を有するガラス体と、水平荷重応力に反発抵抗する反発部材とで構成される壁倍率を高める耐力壁ガラスサッシュの提供を図る。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記目的を達成するために、ラーメン構造を有して一体成型される中空構造の枠体と、透過性ならびに強化ガラス構造を有するガラス体と、水平荷重応力に反発抵抗する反発部材と、からなる耐力壁サッシュであって、枠体は、一定厚の矩形状を有し、中央部には、ガラス体を収納可能に形成され、外周縁部には、建築構造物に取り付け可能な取り付け部が形成され、ガラス体は、枠体の上部横桟部に固定されると共に、左右縦桟部と下部横桟部に摺動空間部を有して嵌め殺し状態に取り付けられ、反発部材は高反発樹脂素材または、ダンパー、スプリングの少なくても一つから成り、枠体とガラス体の摺動空間部に少なくとも１以上備えて外力を伝達可能に設けられ、枠体を建築構造物の梁、柱、土台に単独または複数個取り付け、枠体のラーメン構造と、ガラス体の面内剛性と、反発部材の水平荷重応力に抵抗反発する作用と、の三つの耐力要素によって、耐力壁の壁倍率を高める手段を採る。
【００１６】
また本発明は、ガラス体が、枠体の上部横桟部に固定されると共に、左右縦桟部と下部横桟部に摺動空間部を有して嵌め殺し状態に取り付ける手段を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の耐力壁ガラスサッシュによれば、枠体自体が曲げや変形応力に対応するリブや筋交いなどの補強中空構造ならびにラーメン構造を有して一体成型されるため、施工時に建築構造物の梁、柱、土台に直接取り付けることによって耐力壁の壁倍率を高めることができる優れた効果を奏する。
【００１８】
また、本発明の耐力壁ガラスサッシュによれば、ガラス体特有の面内剛性の高さを利用して建築構造物の耐力壁の壁倍率を高めると共に、ガラス表面に圧縮応力層を形成した強化ガラスを用いることによって、採光性、透視性、風通し性、居住性、開放性、意匠性、防犯性、を確保することができる優れた効果を奏する。
【００１９】
また、本発明の耐力壁ガラスサッシュによれば、地震などによる水平荷重応力に抵抗反発する反発部材をガラス体に固着してサッシュの枠体に応力伝達金具を介して当接することによって、耐力壁サッシュならびに建築構造物の耐力壁の壁倍率を高めることができる優れた効果を奏する。
【００２０】
また、本発明の耐力壁ガラスサッシュによれば、耐力壁サッシュを建築構造物のラーメン構造を有する梁、柱、土台に単独または複数個取り付けて、枠体のラーメン構造とガラス体の面内剛性と反発部材の水平荷重応力に反発抵抗する作用の三つの耐力要素によって、耐力壁の壁倍率を高めることで、建築コストの低廉が図られると共に、採光性、透視性、風通し性、居住性、開放性、意匠性が確保できる優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】請求項１に係る耐力壁ガラスサッシュの実施形態を示す説明図である。（実施例１）
【図２】請求項２に係る耐力壁ガラスサッシュの実施形態を示す説明図である。（実施例２）
【図３】請求項３に係る耐力壁ガラスサッシュの反発部材の取り付け位置を示す説明図である。（実施例３）
【図４】本発明に係る耐力壁ガラスサッシュの変形作用を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、耐力壁ガラスサッシュを建築構造物のラーメン構造を有する梁、柱、土台に単独または複数個取り付けて、枠体のラーメン構造と、ガラス体の面内剛性、と反発部材の水平荷重応力に反発抵抗する作用の三つの耐力要素によって、耐力壁の壁倍率を高める手段を採ったことを最大の特徴とするもので、以下、実施例を図面に基づいて説明する。
【００２３】
なお、本実施例で示す寸法ならびに形状は、下記に述べる実施例に特に限定されるものでなく、本発明の技術的思想の主旨に逸脱しない範囲で任意に変更することができる。
【実施例１】
【００２４】
図１は、本発明の請求項１に係る耐力壁ガラスサッシュの実施形態を示す説明図である。本発明における耐力壁ガラスサッシュ１は、ラーメン構造を有して一体成型される中空構造の枠体１０と、透過性ならびに強化ガラス構造を有するガラス体２０と、水平荷重応力に反発抵抗する反発部材１４と、からなり、枠体１０は、一定厚の矩形状を有し、中央部には、ガラス体２０を収納可能に形成され、外周縁部には、建築構造物に取り付け可能な取り付け部１３が形成され、ガラス体２０は、枠体１０の上部横桟部１１ａに固定されると共に、左右縦桟部１２と下部横桟部１１ｂに摺動空間部４０を有して嵌め殺し状態に取り付けられ、反発部材１４は、強化合成ゴム、高分子ポリマーによる粘弾性樹脂、高反発樹脂、空気圧、又はスプリングの少なくても一つから成り、枠体１０とガラス体２０の摺動空間部４０に少なくとも１以上備えて外力を伝達可能に設けられ、枠体１０を建築構造物５０の梁５１、柱５２、土台５３に単独または複数個取り付け、枠体１０のラーメン構造と、ガラス体２０の面内剛性と、反発部材１４の水平荷重応力Ｗに抵抗反発する作用と、の三つの耐力要素によって、耐力壁の壁倍率を高める構造を有して形成されている。
【００２５】
枠体１０は、アルミ製の一定厚の矩形状を有し、中央部には、ガラス体２０を嵌め殺し状態で収納可能に形成され、外周縁部には、木造住宅や鉄筋住宅に釘やボルトで直接取り付けられる取り付け部１３が設けられる。また、枠体１０自体が曲げや変形応力に対応する補強中空構造ならびにラーメン構造を有して一体成型されるため、枠体１０自体が耐力壁の役目を果たす形状を有している。
【００２６】
取り付け部１３は、枠体１０の外周縁部に片側フランジ状に設けられ、木造住宅や鉄筋住宅などの梁５１、柱５２、土台５３に釘やボルトを使って取り付けられる。建築構造物５０のラーメン構造を形成する梁５１、柱５２、土台５３に直接取り付けられることで耐力壁サッシュ１自体がラーメン構造を形成するものである。
【００２７】
摺動空間部４０は、枠体１０の中央部にガラス体２０を嵌め殺し状態で収納される状態を維持するため、枠体１０の内側に矩形にくり貫かれて形成される。ガラス体２０と反発部材１４が取り付けられ、地震などの水平荷重応力によって摺動する隙間空間を有し、ガラス体２０が嵌め込まれた後、周辺枠（図示なし）で覆って目隠しされる。
【００２８】
ガラス体２０は、枠体１０の中央部に嵌め殺し状態で収納される状態を維持するため、枠体１０の内側を矩形にくり貫いた収納部に形状を一回り小さく成形されて収められ、枠体１０の上部横桟部１１a固定される。材質的には、透明で表面に圧縮応力層を形成する強化ガラスを使用し、採光性、透視性、開放性、意匠性の外に靭性と防犯性を確保している。
【００２９】
反発部材１４は、反発係数が高く、水平荷重応力に対して変形追随ならびに復元力が高い高分子の樹脂素材で形成され、ガラス体２０の周辺部の一部に嵌合又は接着等で固着される。また、強化合成ゴム、高分子ポリマーによる粘弾性樹脂、高反発樹脂、空気圧、又はスプリングの少なくても一つを使用して反発部材１４とすることができるため、建築構造物５０の種類や、耐力壁の開口部の大きさ、施工バランスなど応力変形許容差に合わせて使い分けることができる。
【００３０】
応力伝達金具３０は、枠体１０の摺動空間部４０内の下部横桟部１１ｂと両側縦桟部１２に取り付けられ、ガラス体２０の周辺部に固着される反発部材１４の一部に当接して水平荷重応力Ｗを伝達する役割を果たす金具として取り付けられる。
【００３１】
固定金具１５は、枠体１０の摺動空間部内４０の上部横桟部１１aに固定され、さらにガラス体２０の上辺を固定するもので、ガラス体２０を枠体１０で吊下する金具として取り付けられる。
【実施例２】
【００３２】
図２は、本発明の請求項２に係る耐力壁ガラスサッシュ１の実施形態を示す説明図である。本発明における耐力壁ガラスサッシュ１は、木造住宅や鉄筋住宅などのラーメン構造を有する梁５１、柱５２、土台５３に釘やボルトを使って取り付けられ、ガラス体２０は、枠体１０の下部横桟部１１ｂに固定されると共に、摺動空間部４０を有して反発部材１４を当接させて嵌め殺し状態に取り付けられる。
【００３３】
固定金具１５は、枠体１０の摺動空間部４０内の下部横桟部１１ｂに固定され、さらにガラス体２０の下辺を固定するもので、ガラス体２０を枠体１０で支持する金具として取り付けられる。
【実施例３】
【００３４】
図３は、本発明の耐力壁ガラスサッシュ１の反発部材１４の取り付け位置を示す説明図である。本発明における耐力壁サッシュ１は、木造住宅や鉄筋住宅などのラーメン構造を有する梁５１、柱５２、土台５３に釘やボルトを使って取り付けられ、ガラス体２０は、枠体１０の上部横桟部１１a又は下部横桟部１１ｂに固定され、左右縦桟部１２と上下横桟部１１ａ・１１ｂに摺動空間部４０を有して反発部材１４を当接させて嵌め殺し状態に取り付けられる。図３では、ガラス体２０が枠体１０の上部横桟部１１aに固定され、左右縦桟部１２の上部及び下部に反発部材１４が其々当接されている状態を示している。ガラス体２０に固着される反発部材１４は、強化合成ゴム、高分子ポリマーによる粘弾性樹脂、高反発樹脂、空気圧、又はスプリングの少なくても一つから成り、枠体１０とガラス体２０の摺動空間部４０に少なくとも１以上備えて外力を伝達可能に設けられて形成される。なお、ガラス体２０が固定金具１５により枠体１０の上部横桟部１１aに固定される場合と、下部横桟部１１ｂに固定される場合とで、固定金具１５からの距離に応じて反発力の異なる反発部材１４を配設し、集中応力がかからないように応力を分散させる構成も有効である。
【００３５】
図４は、本発明の耐力壁ガラスサッシュ１の変形作用を示す説明図である。図（a）は耐力壁サッシュ１の平常時の状態を示す。本発明における枠体１０は、建築構造物５０のラーメン構造を有する梁５１、柱５２、土台５３に釘やボルトで直接連結され、耐力壁サッシュ１自体もラーメン構造を形成して取り付けられる。ガラス体２０は、固定金具１５で枠体１０の上部に固定され摺動空間部４０内に吊持された状態で収納される。反発部材１４は、ガラス体２０の下辺部に固着され、枠体１０に取り付けられている応力伝達金具３０に外力を伝達可能に当接されている。平常時においては、枠体１０とガラス体２０と、反発部材１４は、上記の干渉状態を保って維持される。
【００３６】
図（b）は耐力壁ガラスサッシュ１に水平荷重応力がかかった状態を示す。地震などによって水平荷重応力Ｗが枠体１０にかかった場合、枠体１０は図のように平行四辺形状に変形し、該変形に伴ってガラス体２０に水平荷重応力Ｗがかかるが、ガラス体２０は面内剛性が高いためガラス体２０自体は変形しない状態で両側上下反発部材１４と下側反発部材１４とに変形荷重応力がかかり、反発部材１４の許容変形内で変形する。
【００３７】
図（c）はガラス体２０と反発部材１４による復元応力がかかった状態を示す。枠体１０は、反発部材１４の許容変形内での反発作用と、ガラス体２０の面内剛性をもってして元の形状に復元しようとする。図示される右側上部と左側下部の反発部材１４は、復元作用によって枠体１０の縦桟部１２を元の形状に復元する応力を発生させると同時に、下部横桟部１１ｂの反発部材１４も荷重方向に反作用荷重応力Ｆを発生させるため、枠体１０全体が復元するものである。
【００３８】
図（d）は耐力壁ガラスサッシュ１が復元した状態を示す。耐力壁ガラスサッシュ１は、平常時の枠体１０とガラス体２０と反発部材１４の干渉状態に戻る。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明の耐力壁ガラスサッシュは、ラーメン構造を有して一体成型される中空構造の枠体と、透過性ならびに強化ガラス構造を有するガラス体と、水平荷重応力に反発抵抗する反発部材と、から構成して高い壁倍率を達成し、さらに採光性、透視性、風通し性、居住性、開放性、意匠性を有する従来にない耐力壁ガラスサッシュであることから、本発明における耐力壁ガラスサッシュの産業上の利用可能性は極めて高いものと解する。
【符号の説明】
【００４０】
１  耐力壁サッシュ
１０  枠体
１１a上部横桟部
１１b下部横桟部
１２  縦桟部
１３  取り付け部
１４  反発部材
１５  固定金具
２０  ガラス体  
３０  応力伝達金具
４０  摺動空間部
５０  建築構造物
５１  梁
５２  柱
５３  土台
Ｗ    水平荷重応力
Ｆ   反作用荷重応力
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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