面ガラス固定構造
【課題】建物の内外観を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できるようにする。
【解決手段】枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある面ガラス固定構造であって、枠体を、面ガラスよりも軟質で、かつ、面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、面ガラスの端面７を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してある。
【解決手段】枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある面ガラス固定構造であって、枠体を、面ガラスよりも軟質で、かつ、面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、面ガラスの端面７を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記面ガラス固定構造では、従来、ガラス面に沿う方向の外力が面ガラスに作用すると、その面ガラスの一部に応力が集中し易く、応力集中箇所に発生したクラックなどに起因して破損し易い点を考慮して、面ガラスを建築構造部材として、例えば軸組又は枠組などの枠体の内側に剛連結することは行われておらず、枠体に水平外力が作用しても、面ガラスには外力が極力作用しないように、弾性緩衝材などを介して枠体の内側に固定している（慣用技術であり、先行技術文献情報を開示できない）。
また、軸組又は枠組などの枠体構造においては、枠体の風や地震などによる水平力による変形、例えば、枠体の一方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠部材同士の交差角が拡がり、他方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠部材同士の交差角が狭まるような変形を効果的に防止できるように、金属製のブレース（筋かい）を設けることが一般に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、枠体の変形を防止するために、面ガラスをガラス面に沿って横断するようなブレースを設けると、面ガラスを通した視界がブレースで遮られて、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を損なう欠点があり、また、引っ張り強度が強い大型のブレースを設けるほど、前記欠点が大きくなる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、前記面ガラスの端面を、前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記枠体の内周面に支持してある点にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
枠体を、面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、面ガラスの端面を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制して、面ガラスを枠体を補強する強度部材として活用できる。
そして、枠体を面ガラスよりも軟質の非金属材料で構成してあるので、枠体から面ガラスに圧縮力が作用するに伴って、面ガラスよりも枠体が面ガラスの端面形状に沿って変形し易く、面ガラス端面の枠体内周面による支持範囲の全域において面ガラスの耐圧縮強度を越えないように、圧縮力を枠体から面ガラス端面に分散作用させて、面ガラスを強度部材として効率良く活用できる。
従って、建物の内外観や、面ガラスの透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面を、略全長に亘って前記枠体の内周面に接当させて、前記枠体の内周面に支持してある点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
面ガラスにおける各側辺に沿う端面を、略全長に亘って枠体の内周面に接当させて、その枠体の内周面に支持してあるので、圧縮力を枠体から面ガラス端面の略全域に亘って分散作用させて、面ガラスを強度部材として一層効率良く活用できる。
【０００８】
本発明の第３特徴構成は、前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各コーナー部を挟む両端面と前記枠体との間に、前記コーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着して、前記面ガラスの端面を、前記枠体の内周面に支持してある点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
面ガラスよりも軟質であって、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを介して、面ガラスの端面を枠体の内周面に支持してあるので、枠体の変形に伴って、スペーサーを介して、枠体から面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができる。
また、枠体が変形するに伴って、面ガラスにおけるコーナー部が枠体に接当すると、枠体からの圧縮力がそのコーナー部に集中的に作用して、そのコーナー部を起点とする割れが面ガラスに発生し易い問題があるが、スペーサーを、面ガラスにおける各コーナー部を挟む両端面と枠体との間に、コーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着してあるので、枠体が変形しても、面ガラスにおけるコーナー部が枠体に接当するような事態を防止することができるので、各コーナー部を起点とする面ガラスの割れが発生し難い。
【００１０】
本発明の第４特徴構成は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラスのコーナー部から離間させて、その面ガラスに装着してある点にある。
【００１１】
〔作用及び効果〕
枠体を、面ガラスよりも軟質で、かつ、面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、面ガラスよりも軟質であって、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、面ガラスにおける各側辺に沿う端面と枠体との間に装着して、面ガラスを枠体の内側に固定してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から、スペーサーを介して、面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制して、面ガラスを枠体を補強する強度部材として活用できる。
また、面ガラスにおけるコーナー部周りの狭い範囲に、圧縮力が集中的に作用すると、面ガラスの肉厚内にそのガラス面に沿う方向に作用する剪断力で、面ガラスの肉厚内部に割れが発生し易い問題がある。
そこで、面ガラスにおけるコーナー部周りの狭い範囲に応力が集中的に作用しないように、スペーサーを面ガラスのコーナー部から離間させて装着してあるので、面ガラスの肉厚内に作用する剪断力で面ガラスの肉厚内部に割れが発生するおそれが少ない。
従って、建物の内外観や、面ガラスの透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【００１２】
本発明の第５特徴構成は、前記スペーサーの前記面ガラスの端面に沿う横幅をその端面よりも幅広に形成して、前記端面をその全幅に亘って前記スペーサーに接触させてある点にある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
前記スペーサーの面ガラスの端面に沿う横幅をその端面よりも幅広に形成して、面ガラスの端面をその全幅に亘ってスペーサーに接触させてあるので、面ガラスの端面からスペーサーを介して枠体に作用する圧縮反力を広く分散させて、枠体の変形を防止できる。
【００１４】
本発明の第６特徴構成は、前記枠体を木材で構成してある点にある。
【００１５】
〔作用及び効果〕
枠体を木材で構成してあるので、木造軸組構造の建物の補強に有効に使うことができる。
【００１６】
本発明の第７特徴構成は、前記枠体をプラスチック材料で構成してある点にある。
【００１７】
〔作用及び効果〕
枠体をプラスチック材料で構成してあるので、木造軸組構造の建物の補強に有効に使うことができ、しかも、寒冷地において断熱及び耐水性能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある本発明による面ガラス固定構造を示し、上下の床材１を各別に支持している梁などの木製水平方向部材２と、その水平方向部材２を支持している柱などの木製鉛直方向部材３とを建物外壁部に設けて、上下夫々の水平方向部材２と左右夫々の鉛直方向部材３とで多角形（矩形）に組まれた木造建物の軸組又は枠組Ａを設け、その軸組又は枠組Ａの内側に、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とに沿わせて固定してある矩形の枠体４を設けて、厚板ガラス又は強化ガラスからなる矩形の面ガラスＢを、その外周縁部を各水平方向部材２と各鉛直方向部材３とに沿わせて枠体４の内側に固定してある。
【００１９】
前記枠体４の材料は、面ガラスＢよりも軟質で、かつ、軸組又は枠組Ａと面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能な非金属材料、例えば集成材やベイマツ，杉材などが好ましく、これらの材料からなる部材をボルトなどで矩形に組み付けて枠体４を構成してあり、固定用金具９を介して、柱などの木製鉛直方向部材３に一体にビス止め固定してある。
【００２０】
そして、枠体４の内周側に形成してある凹溝５に、面ガラスＢの端縁を全周に亘って入り込ませて、面ガラスＢにおける各側辺に沿う端面７を全長に亘って枠体４の内周面に非接着状態で接当させることにより、各側辺に沿う端面７を枠体４から面ガラスＢに圧縮力を伝達可能に、枠体４の内周面に支持してあり、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために、ヤング率（Ｅ）が1000Ｎ／ｍｍ2未満の軟質材料で形成してある弾性緩衝材８を全周に亘って装着して、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００２１】
〔第２実施形態〕
図３，図４は、本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、面ガラスＢよりも軟質であって、木製枠体４よりも硬質であり、かつ、枠体４と面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能なスペーサー６を、面ガラスＢにおける各コーナー部Ｃを挟む両端面７と枠体４との間の、コーナー部Ｃからの距離がＭの所定の長さ範囲に亘ってＬ字状に、かつ、各側辺に沿って間隔を隔てて面ガラスＢに対して非接着状態で装着して、面ガラスＢを枠体４の内周面に支持してある。
【００２２】
また、面ガラスＢにおける各側辺に沿って対向するスペーサー６どうしの間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために、ヤング率（Ｅ）が1000Ｎ／ｍｍ2未満の軟質材料で形成してある弾性緩衝材８を装着して、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００２３】
前記スペーサー６は、具体的には、ポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，アルミ合金などのヤング率（Ｅ）が1000〜70000Ｎ／ｍｍ2の硬質材料で形成してあり、ポリアセタールなど硬質材料製のスぺーサ６を用いることが好ましい。
【００２４】
前記スペーサー６の面ガラスＢの端面７に沿う横幅Ｅをその端面７よりも幅広に形成して、面ガラスＢの端面７をその全幅に亘ってスペーサー６に接触させてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２５】
〔第３実施形態〕
図５，図６は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、枠体４の各隅部Ｇに対向する部位における面ガラスＢの形状を、第２実施形態で示した面ガラスＢのコーナー部Ｃを略直角三角形に切除して面取りした八角形に形成してあるとともに、枠体４の内周形状を面ガラスＢと相似形状の八角形に形成し、凹溝５の底面形状を枠体４の外周形状に沿う矩形に形成してある。
【００２６】
そして、それらの面取り部１２と枠体４における凹溝５の底面隅部Ｇとの間に、略直角三角形状のスペーサー６を装着して、各面取り部１２における側辺に沿う端面７ａを、枠体４から面ガラスＢに圧縮力を伝達可能に、枠体４の内周面に支持し、各面取り部１２間における面ガラスＢの端面７ｂと枠体４との間には弾性緩衝材８を装着してある。
その他の構成は第２実施形態と同様である。
【００２７】
〔第４実施形態〕
図７，図８は、四辺形（矩形）に組まれた軸組又は枠組Ａの内側に、その内側を覆う強化ガラスからなる面ガラスＢを固定してある本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、上下の床材１を各別に支持している木製、金属製やコンクリート製の水平方向部材２と、その水平方向部材２を支持している木製、金属製やコンクリート製の鉛直方向部材３とを建物外壁部に設けて、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とで多角形に組まれた軸組又は枠組Ａを設け、枠体４の内側に固定してあって、その内側を覆っている矩形の面ガラスＢを、その外周縁部を各水平方向部材２と各鉛直方向部材３とに沿わせて固定してある。
【００２８】
前記軸組又は枠組Ａの内周側には、杉材や集成木材などの木材で構成してある矩形の木製枠体４を一体に固定してあり、この枠体４の内周面に面ガラスＢの端縁が入り込む凹溝５を形成して、面ガラスＢよりも軟質であって、枠体４よりも硬質であり、かつ、枠体４と面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能なスペーサー６を、面ガラスＢにおける各側辺に沿う端面７と枠体４との間に、枠体４と面ガラスＢとに亘って引っ張り力が作用しないように、非接着状態で装着してある。
【００２９】
また、面ガラスＢの各コーナー部Ｃ周りの端面７と枠体４との間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４からの外力の伝達を防止する弾性緩衝材８を装着して、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００３０】
前記スペーサー６は、第１実施形態と同様に、ポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，アルミ合金などのヤング率（Ｅ）が1000〜70000Ｎ／ｍｍ2の硬質材料で形成してあり、ポリアセタールなど硬質材料製のスぺーサ６を用いることが好ましい。
そして、スペーサー６の面ガラスＢの端面７に沿う横幅Ｅをその端面７よりも幅広に形成して、面ガラスＢの端面７をその全幅に亘ってスペーサー６に接触させてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００３１】
〔第５実施形態〕
図示しないが、第１実施形態〜第４実施形態において、枠体４を、面ガラスＢよりも軟質で、かつ、面ガラスＢに外力を伝達可能なポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，硬質塩化ビニール樹脂などのプラスチック材料で構成してあっても良い。
【００３２】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による面ガラス固定構造は、角数が３以上の多角形の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
２．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の内側に、その内側を覆う角数が３以上の多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
３．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の形状とは異なる任意の多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
４．本発明による面ガラス固定構造は、建物内部に設けてある枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
５．本発明による面ガラス固定構造は、面ガラスの一部の側辺に沿う端面を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してあっても良いし、面ガラスの全部の側辺に沿う端面を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してあっても良い。
６．本発明による面ガラス固定構造は、面ガラスにおける側辺に沿う端面と枠体との間に、複数のスペーサーを断続的に装着してあっても良い。
７．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の複数枚の面ガラスを板厚方向に重なるように固定してあっても良い。
８．本発明による面ガラス固定構造は、木造建築物における木材や樹脂などの非金属で形成してある軸組又は枠組自体を枠体に兼用してあっても良い。
９．本発明による面ガラス固定構造は、スペーサーを、面ガラスにおける各コーナー部からの離間距離が各側辺において異なるように装着してあっても良い。
１０．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転不能に剛連結されているラーメン構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
１１．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転可能に連結されている軸組構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
１２．本発明による面ガラス固定構造は、コーナー部を挟む端面毎に各別のスペーサーをコーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着してあっても、コーナー部を挟む両端面に亘って一連のスペーサーをコーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着してあっても良い。
１３．本発明による面ガラス固定構造は、枠体を、天然木の他、合板や集成材，パーティクルボードなどの木質材料で構成してあっても良い。
１４．本発明による面ガラス固定構造は、木造建築物の柱や梁などで構成される枠体に面ガラスを固定してあっても、建築物に組み付け自在な壁パネルを構成する枠体に面ガラスを固定してあっても良い。
１５．本発明による面ガラス固定構造は、型板ガラス，フロートガラス，強化ガラス，合わせガラス，複層ガラスなどのいずれの面ガラスを固定するものであっても良く、その品種や構成は限定されない。また、前記の面ガラスは、鏡であっても良い。
【実施例１】
【００３３】
図９に示すように、本発明による面ガラス固定構造の試験用模型Ｄに水平荷重Ｆを作用させる試験装置を使用して、スペーサー６のコーナー部Ｃからの離間距離Ｌを変えた場合の枠体４の変形に伴う矩形の面ガラスＢの破壊荷重を測定した。
【００３４】
前記試験用模型Ｄは、四個の鋼材１０をピン１１で相対変位可能に連結して軸組Ａを構成するとともに、その軸組Ａの内側に杉材や集成材などの木質材料１３を固定して枠体４を設け、面ガラス（一辺の長さ：５００ｍｍ，厚さ：１９ｍｍ）Ｂの端面７と枠体４の内周側との間にポリアセタール樹脂製のスペーサー（厚さ：５ｍｍ）６を挟み込んで固定してある。
尚、面ガラスＢの各コーナー部Ｃ周りの端面７と枠体４との間は空隙で、弾性緩衝材８を装着していない。
【００３５】
そして、杉材で構成してある枠体４を設けた場合（サンプル１，２）と、集成材で構成してある枠体４を設けた場合（サンプル３，４）との各々について、スペーサー６の各コーナー部Ｃからの離間距離Ｌを３０ｍｍに設定して、軸組Ａの上部に水平荷重Ｆを作用させ、面ガラスＢに割れが生じるときの水平荷重Ｆを破壊荷重として測定した。
【００３６】
表１は、その測定結果を示し、サンプル１，２では７．８〜１２．７ｋＮ（０．８〜１．３トン）の破壊荷重を確保でき、サンプル３，４では１９．６〜２２．５ｋＮ（２．０〜２．３トン）の破壊荷重を確保できることが分かる。
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】第２実施形態を示す面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図４】図３のIV−IV線断面図
【図５】第３実施形態を示す面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図６】図５のVI−VI線断面図
【図７】第４実施形態を示す面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図８】図７のVIII−VIII線断面図
【図９】試験装置の側面図
【符号の説明】
【００３８】
４ 枠体
６ スペーサー
７ 端面
Ｂ 面ガラス
Ｃ コーナー部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記面ガラス固定構造では、従来、ガラス面に沿う方向の外力が面ガラスに作用すると、その面ガラスの一部に応力が集中し易く、応力集中箇所に発生したクラックなどに起因して破損し易い点を考慮して、面ガラスを建築構造部材として、例えば軸組又は枠組などの枠体の内側に剛連結することは行われておらず、枠体に水平外力が作用しても、面ガラスには外力が極力作用しないように、弾性緩衝材などを介して枠体の内側に固定している（慣用技術であり、先行技術文献情報を開示できない）。
また、軸組又は枠組などの枠体構造においては、枠体の風や地震などによる水平力による変形、例えば、枠体の一方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠部材同士の交差角が拡がり、他方の対角線に沿って互いに対向する二つのコーナー部における枠部材同士の交差角が狭まるような変形を効果的に防止できるように、金属製のブレース（筋かい）を設けることが一般に行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このため、枠体の変形を防止するために、面ガラスをガラス面に沿って横断するようなブレースを設けると、面ガラスを通した視界がブレースで遮られて、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を損なう欠点があり、また、引っ張り強度が強い大型のブレースを設けるほど、前記欠点が大きくなる。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、建物の内外観及び面ガラスを通しての透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１特徴構成は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、前記面ガラスの端面を、前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記枠体の内周面に支持してある点にある。
【０００５】
〔作用及び効果〕
枠体を、面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、面ガラスの端面を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制して、面ガラスを枠体を補強する強度部材として活用できる。
そして、枠体を面ガラスよりも軟質の非金属材料で構成してあるので、枠体から面ガラスに圧縮力が作用するに伴って、面ガラスよりも枠体が面ガラスの端面形状に沿って変形し易く、面ガラス端面の枠体内周面による支持範囲の全域において面ガラスの耐圧縮強度を越えないように、圧縮力を枠体から面ガラス端面に分散作用させて、面ガラスを強度部材として効率良く活用できる。
従って、建物の内外観や、面ガラスの透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【０００６】
本発明の第２特徴構成は、前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面を、略全長に亘って前記枠体の内周面に接当させて、前記枠体の内周面に支持してある点にある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
面ガラスにおける各側辺に沿う端面を、略全長に亘って枠体の内周面に接当させて、その枠体の内周面に支持してあるので、圧縮力を枠体から面ガラス端面の略全域に亘って分散作用させて、面ガラスを強度部材として一層効率良く活用できる。
【０００８】
本発明の第３特徴構成は、前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各コーナー部を挟む両端面と前記枠体との間に、前記コーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着して、前記面ガラスの端面を、前記枠体の内周面に支持してある点にある。
【０００９】
〔作用及び効果〕
面ガラスよりも軟質であって、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを介して、面ガラスの端面を枠体の内周面に支持してあるので、枠体の変形に伴って、スペーサーを介して、枠体から面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができる。
また、枠体が変形するに伴って、面ガラスにおけるコーナー部が枠体に接当すると、枠体からの圧縮力がそのコーナー部に集中的に作用して、そのコーナー部を起点とする割れが面ガラスに発生し易い問題があるが、スペーサーを、面ガラスにおける各コーナー部を挟む両端面と枠体との間に、コーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着してあるので、枠体が変形しても、面ガラスにおけるコーナー部が枠体に接当するような事態を防止することができるので、各コーナー部を起点とする面ガラスの割れが発生し難い。
【００１０】
本発明の第４特徴構成は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラスのコーナー部から離間させて、その面ガラスに装着してある点にある。
【００１１】
〔作用及び効果〕
枠体を、面ガラスよりも軟質で、かつ、面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、面ガラスよりも軟質であって、枠体と面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、面ガラスにおける各側辺に沿う端面と枠体との間に装着して、面ガラスを枠体の内側に固定してあるので、枠体の変形に伴って、枠体から、スペーサーを介して、面ガラスに圧縮力を積極的に作用させることができ、もって、面ガラスの耐圧縮強度に基づいて枠体の変形を抑制して、面ガラスを枠体を補強する強度部材として活用できる。
また、面ガラスにおけるコーナー部周りの狭い範囲に、圧縮力が集中的に作用すると、面ガラスの肉厚内にそのガラス面に沿う方向に作用する剪断力で、面ガラスの肉厚内部に割れが発生し易い問題がある。
そこで、面ガラスにおけるコーナー部周りの狭い範囲に応力が集中的に作用しないように、スペーサーを面ガラスのコーナー部から離間させて装着してあるので、面ガラスの肉厚内に作用する剪断力で面ガラスの肉厚内部に割れが発生するおそれが少ない。
従って、建物の内外観や、面ガラスの透視性を特に損なうことなく、面ガラスを活用して、枠体の変形を防止できる。
【００１２】
本発明の第５特徴構成は、前記スペーサーの前記面ガラスの端面に沿う横幅をその端面よりも幅広に形成して、前記端面をその全幅に亘って前記スペーサーに接触させてある点にある。
【００１３】
〔作用及び効果〕
前記スペーサーの面ガラスの端面に沿う横幅をその端面よりも幅広に形成して、面ガラスの端面をその全幅に亘ってスペーサーに接触させてあるので、面ガラスの端面からスペーサーを介して枠体に作用する圧縮反力を広く分散させて、枠体の変形を防止できる。
【００１４】
本発明の第６特徴構成は、前記枠体を木材で構成してある点にある。
【００１５】
〔作用及び効果〕
枠体を木材で構成してあるので、木造軸組構造の建物の補強に有効に使うことができる。
【００１６】
本発明の第７特徴構成は、前記枠体をプラスチック材料で構成してある点にある。
【００１７】
〔作用及び効果〕
枠体をプラスチック材料で構成してあるので、木造軸組構造の建物の補強に有効に使うことができ、しかも、寒冷地において断熱及び耐水性能を発揮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１，図２は、枠体４の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスＢを固定してある本発明による面ガラス固定構造を示し、上下の床材１を各別に支持している梁などの木製水平方向部材２と、その水平方向部材２を支持している柱などの木製鉛直方向部材３とを建物外壁部に設けて、上下夫々の水平方向部材２と左右夫々の鉛直方向部材３とで多角形（矩形）に組まれた木造建物の軸組又は枠組Ａを設け、その軸組又は枠組Ａの内側に、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とに沿わせて固定してある矩形の枠体４を設けて、厚板ガラス又は強化ガラスからなる矩形の面ガラスＢを、その外周縁部を各水平方向部材２と各鉛直方向部材３とに沿わせて枠体４の内側に固定してある。
【００１９】
前記枠体４の材料は、面ガラスＢよりも軟質で、かつ、軸組又は枠組Ａと面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能な非金属材料、例えば集成材やベイマツ，杉材などが好ましく、これらの材料からなる部材をボルトなどで矩形に組み付けて枠体４を構成してあり、固定用金具９を介して、柱などの木製鉛直方向部材３に一体にビス止め固定してある。
【００２０】
そして、枠体４の内周側に形成してある凹溝５に、面ガラスＢの端縁を全周に亘って入り込ませて、面ガラスＢにおける各側辺に沿う端面７を全長に亘って枠体４の内周面に非接着状態で接当させることにより、各側辺に沿う端面７を枠体４から面ガラスＢに圧縮力を伝達可能に、枠体４の内周面に支持してあり、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために、ヤング率（Ｅ）が1000Ｎ／ｍｍ2未満の軟質材料で形成してある弾性緩衝材８を全周に亘って装着して、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００２１】
〔第２実施形態〕
図３，図４は、本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、面ガラスＢよりも軟質であって、木製枠体４よりも硬質であり、かつ、枠体４と面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能なスペーサー６を、面ガラスＢにおける各コーナー部Ｃを挟む両端面７と枠体４との間の、コーナー部Ｃからの距離がＭの所定の長さ範囲に亘ってＬ字状に、かつ、各側辺に沿って間隔を隔てて面ガラスＢに対して非接着状態で装着して、面ガラスＢを枠体４の内周面に支持してある。
【００２２】
また、面ガラスＢにおける各側辺に沿って対向するスペーサー６どうしの間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４から面ガラスＢへの外力の伝達を防止するために、ヤング率（Ｅ）が1000Ｎ／ｍｍ2未満の軟質材料で形成してある弾性緩衝材８を装着して、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００２３】
前記スペーサー６は、具体的には、ポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，アルミ合金などのヤング率（Ｅ）が1000〜70000Ｎ／ｍｍ2の硬質材料で形成してあり、ポリアセタールなど硬質材料製のスぺーサ６を用いることが好ましい。
【００２４】
前記スペーサー６の面ガラスＢの端面７に沿う横幅Ｅをその端面７よりも幅広に形成して、面ガラスＢの端面７をその全幅に亘ってスペーサー６に接触させてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００２５】
〔第３実施形態〕
図５，図６は本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、枠体４の各隅部Ｇに対向する部位における面ガラスＢの形状を、第２実施形態で示した面ガラスＢのコーナー部Ｃを略直角三角形に切除して面取りした八角形に形成してあるとともに、枠体４の内周形状を面ガラスＢと相似形状の八角形に形成し、凹溝５の底面形状を枠体４の外周形状に沿う矩形に形成してある。
【００２６】
そして、それらの面取り部１２と枠体４における凹溝５の底面隅部Ｇとの間に、略直角三角形状のスペーサー６を装着して、各面取り部１２における側辺に沿う端面７ａを、枠体４から面ガラスＢに圧縮力を伝達可能に、枠体４の内周面に支持し、各面取り部１２間における面ガラスＢの端面７ｂと枠体４との間には弾性緩衝材８を装着してある。
その他の構成は第２実施形態と同様である。
【００２７】
〔第４実施形態〕
図７，図８は、四辺形（矩形）に組まれた軸組又は枠組Ａの内側に、その内側を覆う強化ガラスからなる面ガラスＢを固定してある本発明による面ガラス固定構造の別実施形態を示し、上下の床材１を各別に支持している木製、金属製やコンクリート製の水平方向部材２と、その水平方向部材２を支持している木製、金属製やコンクリート製の鉛直方向部材３とを建物外壁部に設けて、上下の水平方向部材２と左右の鉛直方向部材３とで多角形に組まれた軸組又は枠組Ａを設け、枠体４の内側に固定してあって、その内側を覆っている矩形の面ガラスＢを、その外周縁部を各水平方向部材２と各鉛直方向部材３とに沿わせて固定してある。
【００２８】
前記軸組又は枠組Ａの内周側には、杉材や集成木材などの木材で構成してある矩形の木製枠体４を一体に固定してあり、この枠体４の内周面に面ガラスＢの端縁が入り込む凹溝５を形成して、面ガラスＢよりも軟質であって、枠体４よりも硬質であり、かつ、枠体４と面ガラスＢとに亘って外力（圧縮力）を伝達可能なスペーサー６を、面ガラスＢにおける各側辺に沿う端面７と枠体４との間に、枠体４と面ガラスＢとに亘って引っ張り力が作用しないように、非接着状態で装着してある。
【００２９】
また、面ガラスＢの各コーナー部Ｃ周りの端面７と枠体４との間、及び、面ガラスＢの周側面と枠体４との間には、枠体４からの外力の伝達を防止する弾性緩衝材８を装着して、面ガラスＢを枠体４に固定してある。
【００３０】
前記スペーサー６は、第１実施形態と同様に、ポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，アルミ合金などのヤング率（Ｅ）が1000〜70000Ｎ／ｍｍ2の硬質材料で形成してあり、ポリアセタールなど硬質材料製のスぺーサ６を用いることが好ましい。
そして、スペーサー６の面ガラスＢの端面７に沿う横幅Ｅをその端面７よりも幅広に形成して、面ガラスＢの端面７をその全幅に亘ってスペーサー６に接触させてある。
その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００３１】
〔第５実施形態〕
図示しないが、第１実施形態〜第４実施形態において、枠体４を、面ガラスＢよりも軟質で、かつ、面ガラスＢに外力を伝達可能なポリアセタール樹脂やアクリル樹脂，ナイロン６６，硬質塩化ビニール樹脂などのプラスチック材料で構成してあっても良い。
【００３２】
〔その他の実施形態〕
１．本発明による面ガラス固定構造は、角数が３以上の多角形の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
２．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の内側に、その内側を覆う角数が３以上の多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
３．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の形状とは異なる任意の多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
４．本発明による面ガラス固定構造は、建物内部に設けてある枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
５．本発明による面ガラス固定構造は、面ガラスの一部の側辺に沿う端面を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してあっても良いし、面ガラスの全部の側辺に沿う端面を、枠体から面ガラスに圧縮力を伝達可能に、枠体の内周面に支持してあっても良い。
６．本発明による面ガラス固定構造は、面ガラスにおける側辺に沿う端面と枠体との間に、複数のスペーサーを断続的に装着してあっても良い。
７．本発明による面ガラス固定構造は、枠体の内側に、その内側を覆う多角形の複数枚の面ガラスを板厚方向に重なるように固定してあっても良い。
８．本発明による面ガラス固定構造は、木造建築物における木材や樹脂などの非金属で形成してある軸組又は枠組自体を枠体に兼用してあっても良い。
９．本発明による面ガラス固定構造は、スペーサーを、面ガラスにおける各コーナー部からの離間距離が各側辺において異なるように装着してあっても良い。
１０．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転不能に剛連結されているラーメン構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
１１．本発明による面ガラス固定構造は、枠体構成部材どうしが枠体コーナー部において相対回転可能に連結されている軸組構造の枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してあっても良い。
１２．本発明による面ガラス固定構造は、コーナー部を挟む端面毎に各別のスペーサーをコーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着してあっても、コーナー部を挟む両端面に亘って一連のスペーサーをコーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着してあっても良い。
１３．本発明による面ガラス固定構造は、枠体を、天然木の他、合板や集成材，パーティクルボードなどの木質材料で構成してあっても良い。
１４．本発明による面ガラス固定構造は、木造建築物の柱や梁などで構成される枠体に面ガラスを固定してあっても、建築物に組み付け自在な壁パネルを構成する枠体に面ガラスを固定してあっても良い。
１５．本発明による面ガラス固定構造は、型板ガラス，フロートガラス，強化ガラス，合わせガラス，複層ガラスなどのいずれの面ガラスを固定するものであっても良く、その品種や構成は限定されない。また、前記の面ガラスは、鏡であっても良い。
【実施例１】
【００３３】
図９に示すように、本発明による面ガラス固定構造の試験用模型Ｄに水平荷重Ｆを作用させる試験装置を使用して、スペーサー６のコーナー部Ｃからの離間距離Ｌを変えた場合の枠体４の変形に伴う矩形の面ガラスＢの破壊荷重を測定した。
【００３４】
前記試験用模型Ｄは、四個の鋼材１０をピン１１で相対変位可能に連結して軸組Ａを構成するとともに、その軸組Ａの内側に杉材や集成材などの木質材料１３を固定して枠体４を設け、面ガラス（一辺の長さ：５００ｍｍ，厚さ：１９ｍｍ）Ｂの端面７と枠体４の内周側との間にポリアセタール樹脂製のスペーサー（厚さ：５ｍｍ）６を挟み込んで固定してある。
尚、面ガラスＢの各コーナー部Ｃ周りの端面７と枠体４との間は空隙で、弾性緩衝材８を装着していない。
【００３５】
そして、杉材で構成してある枠体４を設けた場合（サンプル１，２）と、集成材で構成してある枠体４を設けた場合（サンプル３，４）との各々について、スペーサー６の各コーナー部Ｃからの離間距離Ｌを３０ｍｍに設定して、軸組Ａの上部に水平荷重Ｆを作用させ、面ガラスＢに割れが生じるときの水平荷重Ｆを破壊荷重として測定した。
【００３６】
表１は、その測定結果を示し、サンプル１，２では７．８〜１２．７ｋＮ（０．８〜１．３トン）の破壊荷重を確保でき、サンプル３，４では１９．６〜２２．５ｋＮ（２．０〜２．３トン）の破壊荷重を確保できることが分かる。
【表１】
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図２】図１のII−II線断面図
【図３】第２実施形態を示す面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図４】図３のIV−IV線断面図
【図５】第３実施形態を示す面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図６】図５のVI−VI線断面図
【図７】第４実施形態を示す面ガラス固定構造の一部切欠き側面図
【図８】図７のVIII−VIII線断面図
【図９】試験装置の側面図
【符号の説明】
【００３８】
４ 枠体
６ スペーサー
７ 端面
Ｂ 面ガラス
Ｃ コーナー部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、
前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、
前記面ガラスの端面を、前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記枠体の内周面に支持してある面ガラス固定構造。
【請求項２】
前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面を、略全長に亘って前記枠体の内周面に接当させて、前記枠体の内周面に支持してある請求項１記載の面ガラス固定構造。
【請求項３】
前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各コーナー部を挟む両端面と前記枠体との間に、前記コーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着して、
前記面ガラスの端面を、前記枠体の内周面に支持してある請求項１記載の面ガラス固定構造。
【請求項４】
枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、
前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、
前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラスのコーナー部から離間させて、その面ガラスに装着してある面ガラス固定構造。
【請求項５】
前記スペーサーの前記面ガラスの端面に沿う横幅をその端面よりも幅広に形成して、前記端面をその全幅に亘って前記スペーサーに接触させてある請求項３又は４記載の面ガラス固定構造。
【請求項６】
前記枠体を木材で構成してある請求項１〜５のいずれか１項記載の面ガラス固定構造。
【請求項７】
前記枠体をプラスチック材料で構成してある請求項１〜５のいずれか１項記載の面ガラス固定構造。
【請求項１】
枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、
前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、
前記面ガラスの端面を、前記枠体から前記面ガラスに圧縮力を伝達可能に、前記枠体の内周面に支持してある面ガラス固定構造。
【請求項２】
前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面を、略全長に亘って前記枠体の内周面に接当させて、前記枠体の内周面に支持してある請求項１記載の面ガラス固定構造。
【請求項３】
前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各コーナー部を挟む両端面と前記枠体との間に、前記コーナー部から所定の長さ範囲に亘って装着して、
前記面ガラスの端面を、前記枠体の内周面に支持してある請求項１記載の面ガラス固定構造。
【請求項４】
枠体の内側に、その内側を覆う多角形の面ガラスを固定してある面ガラス固定構造であって、
前記枠体を、前記面ガラスよりも軟質で、かつ、前記面ガラスに外力を伝達可能な非金属材料で構成し、
前記面ガラスよりも軟質であって、前記枠体と前記面ガラスとに亘って外力を伝達可能なスペーサーを、前記面ガラスにおける各側辺に沿う端面と前記枠体との間に、前記面ガラスのコーナー部から離間させて、その面ガラスに装着してある面ガラス固定構造。
【請求項５】
前記スペーサーの前記面ガラスの端面に沿う横幅をその端面よりも幅広に形成して、前記端面をその全幅に亘って前記スペーサーに接触させてある請求項３又は４記載の面ガラス固定構造。
【請求項６】
前記枠体を木材で構成してある請求項１〜５のいずれか１項記載の面ガラス固定構造。
【請求項７】
前記枠体をプラスチック材料で構成してある請求項１〜５のいずれか１項記載の面ガラス固定構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１９８００８（Ｐ２００７−１９８００８Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７９１６（Ｐ２００６−１７９１６）
【出願日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【出願人】（０００００４００８）日本板硝子株式会社 (853)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【出願人】（０００００４００８）日本板硝子株式会社 (853)
【Ｆターム（参考）】
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