特開 2024-31020 ガラス支持構造

(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】P2024031020

(43)【公開日】2024-03-07

(54)【発明の名称】ガラス支持構造

(51)【国際特許分類】

   C03C 27/04 20060101AFI20240229BHJP

   E04B 2/56 20060101ALI20240229BHJP

【ＦＩ】

C03C27/04 Z

E04B2/56 652N

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022134298

(22)【出願日】2022-08-25

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松尾 隆士

【テーマコード（参考）】

2E002

4G061

【Ｆターム（参考）】

2E002FB09

2E002GA06

4G061AA01

4G061AA03

4G061BA01

4G061CA03

4G061CB04

4G061CD02

(57)【要約】

【課題】接着剤外縁部の接着面付近への応力集中を緩和することができるガラス支持構造を提供する。
【解決手段】ガラス１０と、前記ガラス１０の表面に対して所定厚さの接着剤１２で固定された円形平板状の支持材１４とを備えたガラス支持構造１００であって、前記ガラス１０の表面に対向する側における前記支持材１４の外縁部１６の少なくとも一部に、前記支持材１４の中心部２０の前記接着剤１２の厚さｄに比べて前記外縁部１６の前記接着剤１２の厚さｄ１を厚くするための断面欠損部２２が形成されているようにする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガラスと、前記ガラスの表面に対して所定厚さの接着剤で固定された円形平板状の支持材とを備えたガラス支持構造であって、
前記ガラスの表面に対向する側における前記支持材の外縁部の少なくとも一部に、前記支持材の中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さを厚くするための断面欠損部が形成されていることを特徴とするガラス支持構造。

【請求項2】

前記断面欠損部は、前記支持材の前記中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さが厚くなるように切り欠いた切り欠き部、または、前記外縁部側に行くほど前記接着剤の厚さが厚くなるように傾斜したテーパー部であることを特徴とする請求項１に記載のガラス支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラス支持構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、建築外装におけるガラスの支持方法として、金属支持金物とガラスを接着剤で接合する点支持接着構法が知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。金属支持金物は、一般的に円形をしており、ガラスに対して直接接着剤で固定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００９－５４１５６４号公報

【特許文献2】特表２００３－５０７３２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、上記の点支持接着構法に使用される接着剤の厚さは1～2mm程度と薄いため、ガラスに風荷重や地震慣性力が作用すると、接着剤外縁部の接着面付近に応力が集中してしまうという問題があった。特に地震慣性力は、接着面に対してせん断方向に作用するため、接着剤を引き剥がす力として作用し、強度設計上の弱点となることが多い。このため、接着剤外縁部の接着面付近への応力集中を緩和することができるガラス支持構造が求められていた。

【0005】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、接着剤外縁部の接着面付近への応力集中を緩和することができるガラス支持構造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】

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るガラス支持構造は、ガラスと、前記ガラスの表面に対して所定厚さの接着剤で固定された円形平板状の支持材とを備えたガラス支持構造であって、前記ガラスの表面に対向する側における前記支持材の外縁部の少なくとも一部に、前記支持材の中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さを厚くするための断面欠損部が形成されていることを特徴とする。

【0007】

また、本発明に係る他のガラス支持構造は、上述した発明において、前記断面欠損部は、前記支持材の前記中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さが厚くなるように切り欠いた切り欠き部、または、前記外縁部側に行くほど前記接着剤の厚さが厚くなるように傾斜したテーパー部であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係るガラス支持構造によれば、ガラスと、前記ガラスの表面に対して所定厚さの接着剤で固定された円形平板状の支持材とを備えたガラス支持構造であって、前記ガラスの表面に対向する側における前記支持材の外縁部の少なくとも一部に、前記支持材の中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さを厚くするための断面欠損部が形成されているので、断面欠損部によって外縁部側の接着剤の厚さが厚くなる。これにより、外縁部の接着面付近への応力集中を緩和することができるという効果を奏する。

【0009】

また、本発明に係る他のガラス支持構造によれば、前記断面欠損部は、前記支持材の前記中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さが厚くなるように切り欠いた切り欠き部、または、前記外縁部側に行くほど前記接着剤の厚さが厚くなるように傾斜したテーパー部であるので、切り欠き部またはテーパー部によって外縁部側の接着剤の厚さが厚くなる。これにより、外縁部の接着面付近への応力集中を緩和することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明に係るガラス支持構造の実施の形態１を示す図であり、（１）は概略斜視図、（２）は断面斜視図である。

【図2】図２は、本発明に係るガラス支持構造の実施の形態２を示す図であり、（１）は概略斜視図、（２）は断面斜視図である。

【図3】図３は、解析の加力方向の説明図である。

【図4】図４は、本発明の実施例１の解析結果を示す図である。

【図5】図５は、本発明の実施例２の解析結果を示す図である。

【図6】図６は、比較例の解析結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明は、ガラス支持材の外縁部を切り欠き部などに加工することによって、接着剤の外縁部を中心部よりもわずかに厚くし、それによって従来に比べて応力集中を大きく緩和できるガラス支持構造を提供するものである。

【0012】

以下に、本発明に係るガラス支持構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0013】

（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について説明する。
図１に示すように、本実施の形態１に係るガラス支持構造１００は、平板状のガラス１０と、ガラス１０の表面に対して接着剤１２で接着固定された円形平板状の支持材１４とを備える。

【0014】

ガラス１０の表面に対向する支持材１４の内面１４Ａは、外縁部１６を除いて平坦となっており、ガラス１０の表面に対して平行に配置される。支持材１４の内面１４Ａとガラス１０の表面の間には、接着剤１２が充填されており、これにより接着剤層１２Ａを形成している。支持材１４の外面１４Ｂには、中央部分から、支持材１４の円の中心を通る軸線Ｃに沿って円柱状の軸部１８が外側に延出している。ガラス１０は、この軸部１８を介して図示しない建物躯体などに取付けられる。支持材１４および軸部１８は、金属製の一体型の支持金物で構成することができる。軸部１８は、円柱状に限るものではなく、頭頂部１８Ａが陥没した凹部を有する形状であってもよい。

【0015】

支持材１４の内面１４Ａ側の外縁部１６には、支持材１４の中心部２０の接着剤層１２Ａの厚さｄに比べて外縁部１６の接着剤層１２Ａの厚さｄ１が厚くなるように、段差状の切り欠き部２２（断面欠損部）が形成されている。この切り欠き部２２は、支持材１４の内面１４Ａ側の外縁部１６の切り欠き加工によって形成してもよいし、支持材１４の製作当初から設けてもよい。切り欠き部２２は、支持材１４の外縁部１６の全周にわたって設けることが望ましい。また、切り欠き部２２の軸心Ｃに沿った断面形状は、同一形状にすることが望ましい。

【0016】

例えば、支持材１４の内面１４Ａの直径が３６ｍｍの場合、切り欠き部２２の寸法は、厚さＨ１（軸心方向）を１ｍｍ程度、幅Ｗ１（半径方向の長さ）を２ｍｍ程度に設定してもよい。このようにしても、外縁部１６の接着面付近への応力集中に対する緩和効果が十分に得られる。

【0017】

本実施の形態１によれば、切り欠き部２２を設けることによって外縁部１６側の接着剤層１２Ａの厚さｄ１が中心部２０側の厚さｄに比べて厚くなる。これにより、外縁部１６の接着面付近への応力集中を緩和することができる。接着剤１２に発生する応力集中を緩和することにより、ガラス１０の供用時の安全性が向上する。また、ガラス１０を安全に点接着支持できる接着構法を実現することができる。

【0018】

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図２に示すように、本実施の形態２に係るガラス支持構造２００は、上記の実施の形態１において、切り欠き部２２の代わりにテーパー部２４を設けたものである。

【0019】

テーパー部２４は、支持材１４の内面１４Ａ側の外縁部１６に設けられ、支持材１４の外縁部１６側に行くほど接着剤層１２Ａの厚さｄ２が厚くなるように傾斜した部分である。テーパー部２４の接着剤層１２Ａの厚さｄ２は、支持材１４の中心部２０の接着剤層１２Ａの厚さｄに比べて厚く、しかも支持材１４の外縁部１６側に行くほど厚くなっている。このテーパー部２４は、支持材１４の内面１４Ａ側の外縁部１６のテーパー加工によって形成してもよいし、支持材１４の製作当初から設けてもよい。テーパー部２４は、支持材１４の外縁部１６の全周にわたって設けることが望ましい。また、テーパー部２４の軸心Ｃに沿った断面形状は、同一形状にすることが望ましい。

【0020】

例えば、支持材１４の内面１４Ａの直径が３６ｍｍの場合、テーパー部２４の寸法は、最大厚さＨ２を１ｍｍ程度、幅Ｗ２（半径方向の長さ）を２ｍｍ程度に設定してもよい。このようにしても、外縁部１６の接着面付近への応力集中に対する緩和効果が十分に得られる。

【0021】

本実施の形態２によれば、テーパー部２４を設けることによって外縁部１６側の接着剤層１２Ａの厚さｄ２が中心部２０側の厚さｄに比べて厚くなる。これにより、外縁部１６の接着面付近への応力集中を緩和することができる。接着剤１２に発生する応力集中を緩和することにより、ガラス１０の供用時の安全性が向上する。また、ガラス１０を安全に点接着支持できる接着構法を実現することができる。

【0022】

（本発明の効果の検証）
本発明の効果を検証するため、FEM解析を実施した。解析モデルは、ガラス板（厚さ8mm）に支持材１４である金属支持金物（直径36mm）を接着剤（中心部の厚さが1mm）で取り付けたものとした。金属支持金物には、外縁部１６を切り欠き加工したもの（実施例１）、外縁部１６をテーパー加工したもの（実施例２）、外縁部１６の加工を行わないもの（比較例）を用いた。そして、図３に示す通り、外力として風荷重を想定した引張力3000N、地震時の慣性力を想定したせん断力500Nを金属支持金物の軸部１８の頭頂部に与え、接着剤に発生する応力をFEM解析により求めた。

【0023】

解析結果を図４～図６に示す。図４～図６の各コンター図において（１）は引張り方向、（２）はせん断方向である。これらの解析結果を整理したものを表１に示す。この表に示すように、接着面がフラットな金属支持金物（比較例）と比較して、本発明の実施例１、２の金属支持金物では30％程度の応力集中の緩和が期待できることがわかる。

【0024】

【表1】

【0025】

以上から、本発明によってガラス支持性能を維持しながら、外縁部１６に発生する応力集中を大きく緩和することが可能であることがわかる。

【0026】

以上説明したように、本発明に係るガラス支持構造によれば、ガラスと、前記ガラスの表面に対して所定厚さの接着剤で固定された円形平板状の支持材とを備えたガラス支持構造であって、前記ガラスの表面に対向する側における前記支持材の外縁部の少なくとも一部に、前記支持材の中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さを厚くするための断面欠損部が形成されているので、断面欠損部によって外縁部側の接着剤の厚さが厚くなる。これにより、外縁部の接着面付近への応力集中を緩和することができる。

【0027】

また、本発明に係る他のガラス支持構造によれば、前記断面欠損部は、前記支持材の前記中心部の前記接着剤の厚さに比べて前記外縁部の前記接着剤の厚さが厚くなるように切り欠いた切り欠き部、または、前記外縁部側に行くほど前記接着剤の厚さが厚くなるように傾斜したテーパー部であるので、切り欠き部またはテーパー部によって外縁部側の接着剤の厚さが厚くなる。これにより、外縁部の接着面付近への応力集中を緩和することができる。

【産業上の利用可能性】

【0028】

以上のように、本発明に係るガラス支持構造は、建築外装などのガラスを支持する構造に有用であり、特に、接着剤外縁部の接着面付近への応力集中を緩和するのに適している。

【符号の説明】

【0029】

１０ ガラス
１２ 接着剤
１２Ａ 接着剤層
１４ 支持材
１４Ａ 内面
１４Ｂ 外面
１６ 外縁部
１８ 軸部
１８Ａ 頭頂部
２０ 中心部
２２ 切り欠き部（断面欠損部）
２４ テーパー部（断面欠損部）
１００，２００ ガラス支持構造
Ｃ 軸線
ｄ，ｄ１，ｄ２ 厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】