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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023160113
(43)【公開日】2023-11-02
(54)【発明の名称】パネル支持構造、およびパネル支持具
(51)【国際特許分類】
E04B 2/96 20060101AFI20231026BHJP
【ＦＩ】
E04B2/96
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022070217
(22)【出願日】2022-04-21
(71)【出願人】
【識別番号】000002299
【氏名又は名称】清水建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100161506
【弁理士】
【氏名又は名称】川渕 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】松尾 隆士
【テーマコード（参考）】
2E002
【Ｆターム（参考）】
2E002NA01
2E002NA04
2E002NB02
2E002NC01
2E002PA01
2E002WA19
2E002XA08
2E002XA18
(57)【要約】
【課題】パネルを２辺で支持しながら、風圧に因るパネルの変形を抑えることができるパネル支持構造、およびパネル支持具を提供する。
【解決手段】パネル支持構造１は、カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネル３と、前記パネルの平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、前記パネルを支持する一対のパネル支持具２と、前記パネルと前記パネル支持具との間に設けられ、前記パネルと前記パネル支持具とを接合するシーラント４と、を備え、前記パネルの厚さ方向における前記シーラントの厚さは、外端より内端の方が厚く、前記シーラントの前記外端と前記内端との間の長さは、前記シーラントの前記外端の厚さおよび前記シーラントの前記内端の厚さより長い。
【選択図】図２
【解決手段】パネル支持構造１は、カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネル３と、前記パネルの平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、前記パネルを支持する一対のパネル支持具２と、前記パネルと前記パネル支持具との間に設けられ、前記パネルと前記パネル支持具とを接合するシーラント４と、を備え、前記パネルの厚さ方向における前記シーラントの厚さは、外端より内端の方が厚く、前記シーラントの前記外端と前記内端との間の長さは、前記シーラントの前記外端の厚さおよび前記シーラントの前記内端の厚さより長い。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネルと、
前記パネルの平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、前記パネルを支持する一対のパネル支持具と、
前記パネルと前記パネル支持具との間に設けられ、前記パネルと前記パネル支持具とを接合するシーラントと、を備え、
前記パネルの厚さ方向における前記シーラントの厚さは、外端より内端の方が厚く、
前記シーラントの前記外端と前記内端との間の長さは、前記シーラントの前記外端の厚さおよび前記シーラントの前記内端の厚さより長いことを特徴とするパネル支持構造。
前記パネルの平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、前記パネルを支持する一対のパネル支持具と、
前記パネルと前記パネル支持具との間に設けられ、前記パネルと前記パネル支持具とを接合するシーラントと、を備え、
前記パネルの厚さ方向における前記シーラントの厚さは、外端より内端の方が厚く、
前記シーラントの前記外端と前記内端との間の長さは、前記シーラントの前記外端の厚さおよび前記シーラントの前記内端の厚さより長いことを特徴とするパネル支持構造。
【請求項2】
前記シーラントの前記外端と前記内端との間の長さｂが１８ｍｍより大きい場合、前記シーラントは、前記シーラントの前記外端の厚さａ１および前記シーラントの前記内端の厚さａ２と、前記長さｂとの関係がｂ／３＜ａ１＜ａ２＜ｂの関係を満たす
請求項１に記載のパネル支持構造。
請求項１に記載のパネル支持構造。
【請求項3】
前記シーラントの厚さ方向に沿う断面形状が台形である
請求項１または２に記載のパネル支持構造。
請求項１または２に記載のパネル支持構造。
【請求項4】
前記パネル支持具は、前記シーラントとの接着部を備え、
前記接着部の外縁から内縁に向かって傾斜する傾斜面を有し、
前記傾斜面が前記パネルの被支持面に対して傾斜して配置されることにより、前記シーラントの前記内端の厚さが前記外端の厚さより厚く形成される
請求項１または２に記載のパネル支持構造。
前記接着部の外縁から内縁に向かって傾斜する傾斜面を有し、
前記傾斜面が前記パネルの被支持面に対して傾斜して配置されることにより、前記シーラントの前記内端の厚さが前記外端の厚さより厚く形成される
請求項１または２に記載のパネル支持構造。
【請求項5】
前記パネル支持具は、前記シーラントとの接着部を備え、
前記接着部の外縁と内縁との間に厚さ方向の寸法が異なる段部を有し、
前記段部によって、前記シーラントの前記内端の厚さが前記外端の厚さより厚く形成される
請求項１または２に記載のパネル支持構造。
前記接着部の外縁と内縁との間に厚さ方向の寸法が異なる段部を有し、
前記段部によって、前記シーラントの前記内端の厚さが前記外端の厚さより厚く形成される
請求項１または２に記載のパネル支持構造。
【請求項6】
カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネルの平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、シーラントにより接合されて前記パネルを支持する支持部材であって、
前記パネルの支持構造物への結合部と、
前記シーラントにより接合される接着部と、を備え、
前記接着部の外縁の厚さが内縁の厚さより厚いことを特徴とするパネル支持具。
前記パネルの支持構造物への結合部と、
前記シーラントにより接合される接着部と、を備え、
前記接着部の外縁の厚さが内縁の厚さより厚いことを特徴とするパネル支持具。
【請求項7】
前記接着部の前記外縁から前記内縁に向かって傾斜する傾斜面を有し、
前記接着部の前記外縁の厚さが、前記内縁の厚さより厚く形成されている
請求項６に記載のパネル支持具。
前記接着部の前記外縁の厚さが、前記内縁の厚さより厚く形成されている
請求項６に記載のパネル支持具。
【請求項8】
前記接着部の前記外縁と前記内縁との間に厚さ方向の寸法が異なる段部を有し、
前記外縁と前記段部との間の前記接着部の厚さが、前記段部と前記内縁との間の前記接着部の厚さより厚く形成されている
請求項６に記載のパネル支持具。
前記外縁と前記段部との間の前記接着部の厚さが、前記段部と前記内縁との間の前記接着部の厚さより厚く形成されている
請求項６に記載のパネル支持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パネル支持構造、およびパネル支持具に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、オフィス、ホテル、集合住宅等の建物の外壁をガラス等のパネルで構成するカーテンウォール構法が知られている。例えば、特許文献１には、ガラスと金属方立てをシーラントで接着させて接合することで支持する構法であるＳＳＧ（Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｓｅａｌａｎｔ Ｇｌａｚｉｎｇ）構法を用いたカーテンウォールユニットが開示されている。従来、ＳＳＧ構法では、ガラスパネルの４辺を支持する方法が一般的であったが、近年、外装デザインに透明性が求められる傾向があり、ガラスパネルを上下辺あるいは左右辺の２辺で支持する構造が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－１７９９８７号公報
【特許文献2】特開２０１８－１７２９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、２辺支持のＳＳＧ構法では、他の２辺が支持されないため、風を受けた時のガラスパネルの変形および応力が４辺支持の構造に比べて大きくなり、風圧に対する対策が課題となっていた。
【0005】
上記事情を踏まえ、本発明は、パネルを２辺で支持しながら、風圧に因るパネルの変形を抑えることができるパネル支持構造、およびパネル支持具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】
【0006】
本発明に係るにパネル支持構造は、カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネルと、前記パネルの平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、前記パネルを支持する一対の支持部材と、前記パネルと前記パネル支持具との間に設けられ、前記パネルと前記パネル支持具とを接合するシーラントと、を備え、前記パネルの厚さ方向における前記シーラントの厚さは、外端より内端の方が厚く、前記シーラントの前記外端と前記内端との間の長さは、前記シーラントの前記外端の厚さおよび前記シーラントの前記内端の厚さより長いことを特徴とする。
【0007】
このように構成されたパネル支持構造によれば、シーラントの外端の厚さより内端の厚さの方が厚いことによって、シーラントの最大せん断応力が発生する領域を低減できる。このため、風圧等によってパネルに対して厚さ方向の力が加わったときにパネルに生じる最大せん断応力を、シーラントで緩和する効果が向上し、パネルの変形を効果的に吸収できる。また、パネルを２辺で支持する構造であっても、風圧に因るパネルの変形を抑えることができる。さらに、従来のＳＳＧ構法で使用するシーラントの使用量と同等でありながら、従来に比べてパネルの風圧による変形を効果的に吸収でき、コストメリットの高いパネル支持構造を提供できる。
【0008】
本発明に係るにパネル支持構造では、前記シーラントの前記外端と前記内端との間の長さｂが１８ｍｍより大きい場合、前記シーラントは、前記シーラントの前記外端の厚さａ１および前記シーラントの前記内端の厚さａ２と、前記長さｂとの関係がｂ／３＜ａ１＜ａ２＜ｂの関係を満たすように構成してもよい。
【0009】
このように構成されたパネル支持構造によれば、シーラントの外端と内端との間の長さｂが１８ｍｍより大きい場合、シーラントの外端の厚さａ１およびシーラントの内端の厚さａ２と、長さｂとの関係がｂ／３＜ａ１＜ａ２＜ｂの関係を満たすようにシーラントを備えることによって、風圧等によってパネルに対して厚さ方向の力が加わったときのパネルの応力集中を緩和できる。したがって、２辺支持のＳＳＧ構法において、シーラントの量を増やすことなく、パネルを安定的に支持できる。
【0010】
本発明に係るパネル支持構造では、前記シーラントの厚さ方向に沿う断面形状が台形であってもよい。
【0011】
このように構成されたパネル支持構造によれば、シーラントの厚さ方向に沿う断面形状が台形であることによって、風圧等によってパネルに対して厚さ方向の力が加わったときのパネルの応力集中を緩和できる。さらに、シーラントの厚さ方向に沿う断面形状が台形であることによって、応力集中を緩和できるシーラントを容易に形成できる。
【0012】
本発明に係るパネル支持構造では、前記パネル支持具は、前記シーラントとの接着部を備え、前記接着部の外縁から内縁に向かって傾斜する傾斜面を有し、前記傾斜面が前記パネルの被支持面に対して傾斜して配置されることにより、前記シーラントの前記内端の厚さが前記外端の厚さより厚く形成されてもよい。
【0013】
このように構成されたパネル支持構造によれば、接着部に傾斜面を有する結果、パネル支持具をパネルの被支持面に対向配置させて、パネル支持具とパネルとの間にシーラントを設けることにより、外端より内端の方が厚いシーラントを容易に形成できる。
【0014】
本発明に係るパネル支持構造では、前記パネル支持具は、前記シーラントとの接着部を備え、前記接着部の外縁と内縁との間に厚さ方向の寸法が異なる段部を有し、前記段部によって、前記シーラントの前記内端の厚さが前記外端の厚さより厚く形成されてもよい。
【0015】
上記パネル支持構造によれば、接着部の外縁と内縁との間に厚さ方向の寸法が異なる段部を有するため、被支持面に対向配置させて、パネル支持具とパネルとの間にシーラントを設けることにより、外端より内端の方が厚いシーラントを容易に形成できる。また、接着部に段部を有する結果、パネルとパネル支持具との間にシーラントを設けた状態で、パネル支持具をパネル側に押し込む際に横滑りを防ぎ、所望のシーラントを容易に形成できる。
【0016】
本発明に係るパネル支持具は、カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネルの平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、シーラントにより接合されて前記パネルを支持する一対の支持部材であって、前記パネルの支持構造物への結合部と、前記シーラントにより接合される接着部と、を備え、前記接着部の外縁の厚さが内縁の厚さより厚いことを特徴とする。
【0017】
上記パネル支持具によれば、接着部の外縁の厚さが内縁の厚さより厚いため、パネル支持具をパネルの被支持面に対向配置させて、パネル支持具とパネルとの間にシーラントを設けることにより、外端より内端の方が厚いシーラントを容易に形成できる。
【0018】
本発明に係るパネル支持具は、前記接着部の前記外縁から前記内縁に向かって傾斜する傾斜面を有し、前記接着部の前記外縁の厚さが、前記内縁の厚さより厚く形成されてもよい。
【0019】
上記パネル支持具によれば、接着部に傾斜面を有する結果、パネル支持具をパネルの被支持面に対向配置させて、パネル支持具とパネルとの間にシーラントを設けることにより、外端より内端の方が厚いシーラントを容易に形成できる。
【0020】
本発明に係るパネル支持具は、前記接着部の前記外縁と前記内縁との間に厚さ方向の寸法が異なる段部を有し、前記外縁と前記段部との間の前記接着部の厚さが、前記段部と前記内縁との間の前記接着部の厚さより厚く形成されていてもよい。
【0021】
上記パネル支持具によれば、接着部の外縁と内縁との間に厚さ方向の寸法が異なる段部を有するため、被支持面に対向配置させて、パネル支持具とパネルとの間にシーラントを設けることにより、外端より内端の方が厚いシーラントを容易に形成できる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、パネルを２辺で支持しながら、風圧に因るパネルの変形を抑えることができるパネル支持構造、およびパネル支持具を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本実施形態に係るパネル支持構造の使用例を示す正面図である。
【図4】パネル支持具およびパネル支持構造の変形例を示す断面図である。
【図5】実施例および比較例に用いるパネルの風圧に対する変形量の分布図である。
【図6A】実施例１のシーラントのせん断応力の分布図である。
【図6B】実施例１のシーラントの要素分解図である。
【図7A】実施例２のシーラントのせん断応力の分布図である。
【図7B】実施例２のシーラントの要素分解図である。
【図8A】実施例３のシーラントのせん断応力の分布図である。
【図8B】実施例３のシーラントの要素分解図である。
【図9A】比較例１のシーラントのせん断応力の分布図である。
【図9B】比較例１のシーラントの要素分解図である。
【図10A】比較例２のシーラントのせん断応力の分布図である。
【図10B】比較例２のシーラントの要素分解図である。
【図11】シーラントの解析に用いる指標を示す模式図であり、比較例１の断面図である。
【図12】シーラントの解析結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
本発明の一実施形態に係るパネル支持具およびパネル支持構造について、図１から図３を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るパネル支持構造１の使用例を示す正面図である。パネル支持構造１は、例えばカーテンウォールを構成するガラスパネルの支持に用いられる。カーテンウォールは、複数のパネル３が並べられて建物の外壁を構成する。パネル３は、金属製支持構造物がパネル支持具２に連結されることによって、パネル支持具２を介して、支持構造物に支持される。パネル３は、フレームを備えず、かつ、サッシを用いることなく、パネル３の外縁部に取り付けられたパネル支持具２が公知の金属製支持構造物に固定されて支持される。パネル支持構造１は、カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネル３の平行する２辺を一対のパネル支持具２，２で支持する２辺支持構造である。図２および図３に示すように、パネル３とパネル支持具２，２とは、パネル３とパネル支持具２，２との間に設けられたシーラント４により接合される。
図１は、本実施形態に係るパネル支持構造１の使用例を示す正面図である。パネル支持構造１は、例えばカーテンウォールを構成するガラスパネルの支持に用いられる。カーテンウォールは、複数のパネル３が並べられて建物の外壁を構成する。パネル３は、金属製支持構造物がパネル支持具２に連結されることによって、パネル支持具２を介して、支持構造物に支持される。パネル３は、フレームを備えず、かつ、サッシを用いることなく、パネル３の外縁部に取り付けられたパネル支持具２が公知の金属製支持構造物に固定されて支持される。パネル支持構造１は、カーテンウォールを構成する平面視略矩形のパネル３の平行する２辺を一対のパネル支持具２，２で支持する２辺支持構造である。図２および図３に示すように、パネル３とパネル支持具２，２とは、パネル３とパネル支持具２，２との間に設けられたシーラント４により接合される。
【0025】
パネル３は、例えば、強化ガラス製、樹脂製の公知のカーテンウォール用パネルである。以下の説明において、パネルの厚さ方向をＹ方向と記載し、Ｙ方向のうち、パネル支持具２が取り付けられる面側をＹ１方向と記載し、Ｙ１方向の反対側をＹ２方向と記載する。カーテンウォールでは、Ｙ１方向が室外側であり、Ｙ２方向が室内側である。パネル３の厚さ方向Ｙの二面のうち、パネル支持具２が接合され、支持構造物に支持されるＹ１方向側の面を被支持面３１と記載し、被支持面３１と反対側の面を外装面３２と記載する。
【0026】
一対のパネル支持具２，２はパネル３の平行する２辺の縁部に略全長にわたって設けられ、パネル３を支持する長尺な支持部材である。パネル支持具２は、例えば、アルミニウム型材である。図２は、図１のＡ－Ａ断面図であり、図３は、図１のＢ－Ｂ断面図である。図３に示すように、パネル支持具２は、結合部２１と接着部２２とを備える。結合部２１は、例えば、略平板形状を有する。結合部２１と接着部２２とは、首部２３で接続されている。接着部２２は、例えば、Ｙ方向における結合部２１側の第一端辺２７が結合部２１と略平行な辺を有する。接着部２２のシーラント４に接合される側の辺を第二端辺２４と称する。第二端辺２４は、第二端辺２４の外縁２５から内縁２６に向かって傾斜する傾斜面２４１を有する。接着部２２は、外縁２５側の厚さＴ１が内縁２６側の厚さＴ２より厚くなるように傾斜している。接着部２２は、例えば、第一端辺２７側の内角が略直角の直角台形の中空ホローである。結合部２１および接着部２２のＸ方向の長さｂは略等しい。パネル支持具２は、全長にわたって図３に示す断面形状を有している。パネル支持具２は、例えば、ステンレス鋼、チタン、アルミニウム等の金属や、これらを含む合金製である。結合部２１は、図示例の平板形状の例を示しているが、結合部２１の形状は図示例に限定されない。首部２３は必須の構成ではなく、形状も図示例に限定されない。
【0027】
シーラント４は、例えば、透明なシリコーン系シーリング材からなる。シーラント４は、厚さ方向に沿う断面形状が略台形を有する。シーラント４の外端４３と内端４４との間のＸ方向の長さｂは、シーラント４の外端４３の厚さａ１および内端４４の厚さａ２より長い。長さｂは、例えば６ｍｍ以上である。Ｙ方向（厚さ方向）におけるシーラント４の外端４３の厚さａ１より、内端４４の厚さａ２の方が厚い。シーラント４のパネル支持具２の接着部２２との接着面４２は傾斜している。シーラント４のＹ方向の断面形状は、被支持面３１側の辺４１側の両端部が略直角な直角台形である。
【0028】
シーラント４のＸ方向の長さｂが例えば、１８ｍｍより大きい場合、外端４３の厚さａ１および内端４４の厚さａ２と、長さｂとの関係がｂ／３＜ａ１＜ａ２＜ｂの関係を満たすようにシーラント４が形成されると、パネル３が風圧を受けたときの応力集中を緩和する効果が十分に発揮される。すなわち、長さｂが例えば、１８ｍｍより大きい場合、シーラント４の外端４３の厚さａ１は、長さｂに対してｂ／３より大きいことが好ましい。シーラント４の断面形状が台形の場合、ｂ／３＜ａ１＜ａ２＜ｂであると、構造シーラントの国際規格（ＩＳＯ１８２７８－２）を満たす。長さｂが例えば、１８ｍｍより大きい場合に、外端４３の厚さａ１が、ｂ／３未満であると、厚さａと長さｂの寸法比が大きくなり、シーラント４の厚さが薄くなり、応力集中を緩和する効果が十分に発揮できない。
【0029】
パネル支持構造１は、接着部２２のＹ方向の厚さは、外縁２５側の厚さＴ１の方が内縁２６側の厚さＴ２より厚い直角台形を有し、シーラント４のＹ方向の厚さは、外端４３のａ１および内端４４の厚さａ２の方が厚い直角台形の断面形状を有する。したがって、第一端辺２７とパネル３の被支持面３１は平行である。結合部２１もパネル３の被支持面３１と平行である。パネル支持具２の接着部２２に傾斜面２４１を有することによって、パネル支持具２の傾斜面２４１をパネル３の被支持面３１に対向配置させ、パネル支持具２の外縁２５とパネル３の端部とを揃えてＸ方向に配置し、シーラント材を設けると、上述の通り、断面形状が台形のシーラント４が形成される。
【0030】
シーラント４の外端４３側の厚さａ１より内端４４の厚さａ２の方が厚いと、風圧等によりパネル３に被支持面３１に対してＹ方向に力を受けると、パネル３が撓み、パネル３のＸ方向（幅方向）の略中央部が最も変形する。これに対して、内端４４の厚さａ２が厚いことによって、内端４４側の耐荷重性を高めることができる。この結果、パネル３に厚さ方向の力が掛かったときのパネル３の変形量を低減し、パネル３の応力集中を緩和させることができる。
【0031】
上記実施形態に係るパネル支持構造１およびパネル支持具２によれば、シーラントの厚さ方向に沿う断面形状が台形であることによって、風圧等によってパネルに対して厚さ方向の力が加わったときのパネルの応力集中を緩和できる。さらに、シーラントの厚さ方向に沿う断面形状が台形であることによって、応力集中を緩和できるシーラントを容易に形成できる。
【0032】
上記実施形態に係るパネル支持構造１およびパネル支持具２によれば、シーラント４の外端４３の厚さａ１より内端４４の厚さａ２の方が厚いことによって、シーラント４の最大せん断応力が発生する領域を低減できる。このため、風圧等によってパネル３に対して厚さ方向の力が加わったときにパネル３に生じる最大せん断応力を、シーラント４で緩和する効果が向上し、パネルの変形を効果的に吸収できる。また、パネルを２辺で支持する構造であっても、風圧に因るパネル３の変形を抑えることができる。さらに、従来のＳＳＧ構法で使用するシーラントの使用量と同等でありながら、従来に比べてパネル３の風圧による変形を効果的に吸収でき、コストメリットの高いパネル支持構造を提供できる。
【0033】
上記実施形態に係るパネル支持構造１によれば、シーラント４の外端４３と内端４４との間のＸ方向の長さｂが１８ｍｍより大きい場合、シーラントの外端の厚さａ１およびシーラントの内端の厚さａ２と、長さｂとの関係がｂ／３＜ａ１＜ａ２＜ｂの関係を満たすシーラント４を備えることによって、風圧等によってパネル３に対して厚さ方向の力が加わったときのパネル３の応力集中を緩和できる。したがって、２辺支持のＳＳＧ構法において、シーラント４の量を増やすことなく、パネル３を安定的に支持できる。
【0034】
上記実施形態に係るパネル支持構造１およびパネル支持具２によれば、シーラント４の厚さ方向に沿う断面形状が台形であることによって、風圧等によってパネル３に対して厚さ方向の力が加わったときのパネル３の応力集中を緩和できる。さらに、シーラント４の厚さ方向に沿う断面形状が台形であることによって、応力集中を緩和できるシーラント４を容易に形成できる。
【0035】
上記実施形態に係るパネル支持具２によれば、接着部２２に傾斜面２４１を有する結果、パネル支持具２をパネル３の被支持面３１に対向配置させて、パネル支持具２とパネル３との間にシーラントを設けることにより、外端４３より内端４４の方が厚いシーラント４を容易に形成できる。
【0036】
本実施形態に係るパネル支持構造１は、シーラント４の厚さ方向に沿う断面形状が台形の例に限定されず、外端４３の厚さａ１より内端４４の厚さａ２の方が厚ければ、応力集中を緩和する効果が得られる。図４にパネル支持具２およびパネル支持構造１の変形例の断面図である。図４に示すように、断面形状がステップ形状のシーラント４Ａであっても同様の効果を奏する。
【0037】
図４に示すように、パネル支持具２Ａは、接着部２２Ａの断面形状が図１に示す実施形態と異なる。パネル支持具２Ａは、段部２８を有する。シーラント４の内端４４の厚さａ２が外端４３の厚さａ１より厚く形成される。シーラント４は、厚さ方向に沿う断面形状がステップ形状を有する。
【0038】
断面形状がステップ形状のシーラント４の場合、Ｘ方向における段部２８の位置は特に限定されない。例えば、従来の断面四角形のシーラントと同等のシーラントの量でシーラント４を形成する場合、Ｘ方向における段部２８の位置は、長さｂの略中央部に設定し、かつシーラント４の厚さａ１、ａ２で相殺するように調整する。例えば、シーラントの量を従来例と同等に抑えるという制約がない場合、Ｘ方向における段部２８の位置を変えることによって、応力集中を緩和する効果をより効果的に発揮できる。
【0039】
上記パネル支持構造１によれば、接着部２２の外縁２５と内縁２６との間に厚さ方向の寸法が異なる段部２８有するため、被支持面３１にパネル支持具２を対向配置させて、パネル支持具２とパネル３との間にシーラント４を設けることにより、外端４３より内端４４の方が厚いシーラントを容易に形成できる。また、接着部２２に段部２８を有する結果、パネル３とパネル支持具２との間にシーラント４を設けた状態で、パネル支持具２をパネル３側に押し込む際に横滑りを防ぎ、所望のシーラントを容易に形成できる。
【0040】
本実施形態に係るパネル支持構造の効果を検証するため、ＦＥＭ（有限要素法）解析を実施した。パネル３として、ガラス板厚１９ｍｍ、ガラス幅Ｇｗ＝２１４０ｍｍを用い、図５に示すように、パネル３の左右辺を平板形状のパネル支持具２０で支持する２辺支持ＳＳＧ構法の構造体を設定した。パネル３の上下辺はフリー辺である。シーラント４は、表１に示すように、断面形状が異なる実施例１～実施例３および比較例１，２を用いた。シーラント４の量は各例で同じである。シーラント４のＸ方向の長さｂは各例で同じである。各例について、ガラス風荷重として、－３７００Ｐａの力を加え、図５に示すように、パネル３のＸ方向の中央部の最大せん断応力が２４．２０７ＭＰａが生じる条件下で、シーラント４に発生する応力を求めた。図６Ａ、図７Ａ、図８Ａおよび図９Ａに、各例のシーラント４に発生した応力の分布図を示す。図６Ｂ、図７Ｂ、図８Ｂおよび図９Ｂに、各例のシーラント４のＦＥＭ分析の要素分解図（メッシュ分割図）を示す。
【0041】
（実施例１、実施例２）
実施例１、２は、平板形状のアルミニウム材のパネル支持具２０とパネル３の間に図３に示す台形の断面形状のシーラント４を設けた。シーラント４は、内端４４の厚さａ２が外端４３の厚さａ１より大きく、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい台形で形成した。実施例１と実施例２とはシーラント４の断面寸法が異なる例である。実施例２より実施例１の方が厚さａ２が厚い例である。シーラント４の量が同じであるため、厚さａ１、ａ２の寸法差が大きく、パネル支持具２０の傾斜角度が大きい。
実施例１、２は、平板形状のアルミニウム材のパネル支持具２０とパネル３の間に図３に示す台形の断面形状のシーラント４を設けた。シーラント４は、内端４４の厚さａ２が外端４３の厚さａ１より大きく、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい台形で形成した。実施例１と実施例２とはシーラント４の断面寸法が異なる例である。実施例２より実施例１の方が厚さａ２が厚い例である。シーラント４の量が同じであるため、厚さａ１、ａ２の寸法差が大きく、パネル支持具２０の傾斜角度が大きい。
【0042】
（実施例３）
実施例３は、実施例１，２と同じ板厚のアルミニウム材に段部２８を有する型材からなるパネル支持具２０を用いた。実施例３のシーラント４は、図４に示すステップ形の断面形状で形成した。シーラント４は、段部２８を境に厚さが変わり、内端４４の厚さａ２が外端４３の厚さａ１より大きく、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい。
実施例３は、実施例１，２と同じ板厚のアルミニウム材に段部２８を有する型材からなるパネル支持具２０を用いた。実施例３のシーラント４は、図４に示すステップ形の断面形状で形成した。シーラント４は、段部２８を境に厚さが変わり、内端４４の厚さａ２が外端４３の厚さａ１より大きく、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい。
【0043】
（比較例１）
比較例１は、実施例１，２と同じ平板形状のアルミニウム材のパネル支持具２０とパネル３の間に図１１に示すように矩形の断面形状を有するシーラント４を設けた。シーラント４の厚さａ１、ａ２は同じであり、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい矩形で形成した。
比較例１は、実施例１，２と同じ平板形状のアルミニウム材のパネル支持具２０とパネル３の間に図１１に示すように矩形の断面形状を有するシーラント４を設けた。シーラント４の厚さａ１、ａ２は同じであり、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい矩形で形成した。
【0044】
（比較例２）
比較例２は、平板形状のアルミニウム材のパネル支持具２０とパネル３の間に台形の断面形状のシーラント４を設けた。シーラント４は、外端４３の厚さａ１が内端４４の厚さａ２より大きく、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい台形で形成した。
比較例２は、平板形状のアルミニウム材のパネル支持具２０とパネル３の間に台形の断面形状のシーラント４を設けた。シーラント４は、外端４３の厚さａ１が内端４４の厚さａ２より大きく、かつ、厚さａ１、ａ２がシーラント４のＸ方向の長さｂより小さい台形で形成した。
【0045】
表１および図１２に解析結果を示す。
【0046】
【表1】
【0047】
比較例１の場合、最大せん断応力が０．２５７ＭＰａとなった。実施例１の最大せん断応力は０．２３９ＭＰａとなり、比較例１に対して７％程度低減できることがわかった。また、図６Ａに示すように、一般的な構造シーラントの設計許容応力０．１４ＭＰａ以上となる領域も図９Ａに示す比較例１に比べて、実施例１の方が小さくなることがわかった。
【0048】
実施例２の最大せん断応力は０．２４８ＭＰａとなり、比較例１に対して４％程度低減できることが分かった。さらに、図７Ａに示すように、実施例２も、最大せん断応力が０．１４ＭＰａ以上となる領域が、比較例１に比べて小さくなることが分かった。
【0049】
実施例３では、発生する最大せん断応力が、比較例１に比べて１２％程度低減できることがわかった。また、図８Ａに示すように、最大せん断応力が０．１４ＭＰａ以上となる領域が、比較例１に比べて小さくなることが分かった。
【0050】
図１２は、解析結果に基づき、断面形状が台形のシーラント４の寸法比と、最大せん断応力との関係を表すグラフである。図１２に示すように、内端４４の厚さａ２が外端４３の厚さａ１より大きい方が最大せん断応力が小さいことが分かった。したがって、外端４３より内端４４の方が厚いシーラント４は最大せん断応力を抑える効果があることが分かった。また、ステップ形状のシーラント４の場合、台形のシーラント４と内端４４の厚さａ２と外端４３の厚さａ１の比が同等であっても、最大せん断応力を抑える効果が高いことが分かった。
【0051】
比較例２は、最大せん断応力が０．２８４ＭＰａと大きい値を示し、比較例１に対して１１％程度増加することが分かった。また、図１０Ａに示すように、比較例２では、最大せん断応力が０．１４ＭＰａ以上となる領域が、比較例１に比べて大きくなることが分かった。このため、シーラント４の断面形状が台形であっても、外端４３の厚さａ１が内端４４の厚さａ２より大きい台形であると、パネル３の応力集中を緩和する効果が得られないことが分かった。
【0052】
以上の結果によれば、外端４３の厚さａ１より内端４４の厚さａ２が大きいシーラント４を用いることによって、シーラント４の最大せん断応力が０．１４ＭＰａ以上となる領域を小さく抑えることができる。この結果、パネル３の応力集中に対するシーラント４の対応強度を高めることができ、パネル３の応力集中を緩和する効果が得られると言える。
【0053】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。以下にいくつか変更を例示するが、これらはすべてではなく、それ以外の変更も可能である。また、これらの変更が２以上適宜組み合わされてもよい。
【符号の説明】
【0054】
１ パネル支持構造
２、２Ａ パネル支持具
３ パネル
４、４Ａ シーラント
２１ 結合部
２２、２２Ａ 接着部
２５ 外縁
２６ 内縁
２８ 段部
４３ 外端
４４ 内端
２４１ 傾斜面
２、２Ａ パネル支持具
３ パネル
４、４Ａ シーラント
２１ 結合部
２２、２２Ａ 接着部
２５ 外縁
２６ 内縁
２８ 段部
４３ 外端
４４ 内端
２４１ 傾斜面
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】