JPH0210176Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は建造物の採光を目的として使用される
ガラスブロツク製スラブに関するものである。

従来の技術 従来、ガラスブロツクまたはプリズムガラス
（以下、ガラスブロツクという）を使用した採光
屋根は、屋根面積に応じた鋳鉄製の格子枠を使用
し、この格子枠の周辺を建造物の躯体に装着した
補強用アングル材にボルト等で連結して支持さ
せ、必要に応じてＴ型鋼よりなる補強用横梁で格
子枠を接続支持させ、該格子枠の各枡目部にクツ
シヨン材を介してガラスブロツクを嵌め込み、各
ガラスブロツク間にモルタルを充填し、防水処理
して仕上げ施工されている。

考案が解決しようとする問題点 従来のガラスブロツク屋根は、鋳鉄製の格子枠
を使用しているため重量大（ハリ、スラブ、基礎
が大）で、しかも屋根面積に応じた格子枠の準備
が必要となり、鋳物枠が高くつき、また、外観向
上及び発錆防止のためペンキによる塗装が必要と
なり、また、メンテナンス上、定期的にペンキの
塗り直しが必要となる等、コスト高となる問題点
があつた。

本考案は上記問題点を解決することを課題とし
ている。

問題点を解決するための手段 本考案は内周面にガラスブロツクを１個ずつ嵌
合支持する採光窓孔付き支持フランジ部を一体に
形成し、外周部に目地部空間形成用フランジ部を
一体に形成したプラスチツク製の捨枠を、目地部
空間形成用フランジ部を介して縦横方向に必要個
数連結固定し、各捨枠間の目地空間に鉄筋を配し
てコンクリートまたはモルタルで一体化したもの
である。

作 用 本考案は鋳鉄製の格子枠に代えて、ガラスブロ
ツクを１個づつ嵌め込めるプラスチツク製の捨枠
を使用するため、非常に軽量であり、この捨枠を
屋根面積に応じて必要数連結固定すればよく、サ
イズ組合せが自在であり、全体が軽量であるか
ら、ハリ、スラブ、基礎等も軽量化でき、また捨
枠がプラスチツク製であるから発錆がなく、着色
自在（ペンキ不要）であり、しかも、目地空間に
鉄筋を一般鉄筋コンクリート工法と同様に配置
し、モルタルまたはコンクリートを打込み、更に
目地部の室外側を防水処理して仕上げればよく、
施工が簡単安価（従来工法の1/5〜1/10）であり、
外観的にも優れており、強度は、一般コンクリー
トと同様の弾性理論が適用でき、圧縮側は鉄筋コ
ンクリートのコンクリートに相当し、引張側は鉄
筋として得られ、十分な耐圧性を有する。

実施例 第１図は本考案の一例を示すガラスブロツク屋
根の要部縦断側面図であつて、１はガラスブロツ
ク、２は捨枠、４は目地材、５は鉄筋、６は防水
処理層、７は屋根支持材、８はエキスパンシヨン
材、９はすべり材を示している。

ガラスブロツク１は、ブロツク状のガラスであ
り、中空ガラスブロツク、プリズムガラス、ガラ
スタイル、ガラスブリツク等の総称であつて、正
方形、長方形の他、二等辺三角形、正三角形、正
六角形、正多角形等の単独使用またはこれらの組
合せ使用であつてもよい。

本実施例では正方形の場合を例示している。

本考案において、捨枠２とは、コンクリート工
事等において使用される型枠のうち、コンクリー
ト硬化後も外さずにそのまま残存使用するものを
云い、通常の型枠がコンクリート硬化後、外され
て再使用されることから仮枠と称されるものと区
別して理解されたい。

上記捨枠２は第２図及び第３図に示す様に、略
垂直な周壁部２ａを有し、該周壁部２ａの上部内
周面にガラスブロツクの底部外周部を嵌合支持す
る採光窓孔２ｂ付き支持フランジ部２ｃを一体に
形成し、該周壁部２ａの下端外周部に目地部空間
形成用フランジ部２ｄを一体に具備し、全体がプ
ラスチツク（例えば、ポリプロピレン等）で一体
成形され、目地部空間形成用フランジ部２ｄに
は、その各周辺に対称的に連結突起２ｅと連結孔
２ｆ付きの連結板２ｇとが設けられている。連結
突起２ｅと連結板２ｇとは第４図のような配置で
もよく、他の構成であつてもよい。

いずれにしても、捨枠２，２同志を第３図の如
く必要数連結し、各捨枠２，２の周壁部２ａ，２
ａと目地部空間形成用フランジ部２ｄ，２ｄとで
囲まれた目地空間１０を形成し、この目地空間１
０は各捨枠２の周囲に形成され、これら捨枠２を
必要数連結する。尚、捨枠２は第５図に示す様な
形状であつてもよい。

上記各捨枠２にガラスブロツク１を１個づつ嵌
め込み、鉄筋５を目地空間１０に沿つて配筋し、
コンクリートまたはモルタル等を充填して目地材
４を形成し、目地材４の室外側を、ポリサルフア
イドまたはシリコーン系のシール材で仕上げして
防水処理層６を形成させて採光屋根材Ａを構成す
る。

上記採光屋根材Ａは、屋根支持材７に適宜エキ
スパンシヨン材８及びすべり材９を介して支持さ
せるものである。

上記屋根支持材７は、梁、柱、壁枠等が含まれ
るものであり、第１図は壁枠１とＩ型鋼よりなる
梁とに支持させた場合を示し、この場合、Ｉ型鋼
よりなる梁の部分で採光屋根材Ａ，Ａをエキスパ
ンシヨン材８を介して接続し、また、壁枠と採光
屋根材Ａの端部との間にもエキスパンシヨン材８
を介在させて伸縮を可能とし、しかも、採光屋根
材Ａと壁枠及び梁との接触面にはすべり材９を介
在させている。

上記エキスパンシヨン材８は合成ゴム材料等の
弾性材料が使用される。９は躯体を離縁するため
のビニールシート或いは油紙等のすべり材であ
り、モルタルとのすべりを与えるものである。

本考案は上記構成からなり、採光屋根材Ａの耐
圧強度部材として、従来の鋳鉄製格子枠の代わり
に鉄筋５を埋入したコンクリート目地材４を用い
たものであり、従つて、上記鉄筋構造が十分なる
耐圧強度を有することが重要であり、以下この点
を説明する。

本考案の上記構造は、一般鉄筋コンクリート同
様の弾性理論が適用される。即ち、本考案の採光
屋根材Ａは、ガラスとコンクリートの複合材が鉄
筋コンクリートの圧縮側のコンクリートに相当
し、引張側は鉄筋が受け持つとして計算する。

ガラスとモルタルの複合材からこの複合材のヤ
ング率Ecは、 Ec＝ Ｌ（lg・Em・Eg＋lm・Em²）／lm・lg・Eg＋lm²・Em
＋lg・Ｌ・Em また、ガラスにかかる圧縮力 σg＝σcEg／Ec（Kg／cm²） モルタルにかかる圧縮力σm＝σcEm／Ec（Kg／ cm²） から求めることができる。

但し、ガラスのヤング率 Eg（Kg／cm²） モルタルのヤング率 Em（Kg／cm²） 複合材のヤング率 Ec（Kg／cm²） 複合材にかかる圧縮力 σc（Kg／cm²） 目地幅 lm（cm） ガラスブロツク幅 lg（cm） 複合材長 Ｌ（cm） 次に、強度計算に当り、複合材の中立軸の位置
及びモルタルの断面係数を第６図を参照して説明
する。

但し、 圧縮力 Fc（Kg） 引張力 Ft（Kg） 複合材の幅 ｂ（cm） 厚さ ｄ（cm） 鉄筋までの長さ dt（cm） 圧縮側より中立軸までの長さ nc（cm） 引張側より中立軸までの長さ nt（cm） 圧縮率 εc 伸び率 εt 単位長さの引張り筋の断面積 φt（cm²／cm） ヤング比率 mt＝Et／Ec 圧縮側の断面係数 Zc（cm³／cm） 引張側の断面係数 Zt（cm³／cm） 圧縮側の二次モーメント Ic（cm⁴／cm） 引張側の二次モーメント It（cm⁴／cm） とすれば、 Fc＝Ft ……(1) Fc＝１／２σｃ・nc・ｂ nt／nc＝εt／εc σc＝εc・Ec＝Ecnc／ntεt ∴Fc＝１／２Ec・nc²／ntεt・ｂ ……(2) Ft＝ｂ・σt・φt σt＝εt・Et ∴Ft＝ｂ・εt・Ec・φt ……(3) 上記(1)，(2)，(3)式より、 １／２Ecnc²／ntεt・ｂ＝ｂ・εt・Et・φt nt＝dt−nc，Et／Ec＝mtより、 nc²＋2mt・φt・nc−2mt・φt・dt＝０ nt＝dt−nc Zc＝（dt−nc／３）nc／２ Zt＝2dt＋nt／３φt Ic＝（dt−nc／３）nc²／２ It＝（2dt＋nt／３）φt・nt 上式を用いて、面積72m²（幅６ｍ、長さ12ｍ）
の採光屋根の力学的特性を示すと次の如くであ
る。

荷重は、自重100Kg／cm²、積雪荷重50Kg／cm²と
し、中間に２本の梁を入れてスパンの長さを２
ｍ、自由支点とする。

そして各条件が、 目地幅 lm＝３cm ガラスブロツク幅 lg＝12cm 複合材長 Ｌ＝15cm モルタルヤング率 Em＝２×10⁵Kg／cm² ガラスヤング率 Eg＝7.5×10⁵Kg／cm² 複合材のヤング率 Ec＝4.44×10⁵Kg／cm² 肉厚 ｄ＝８cm 筋までの長さ dt＝５cm 鉄筋径 Ｄ＝10mm である時、 中立軸 nc＝1.23cm 圧縮側の断面係数 Zc＝2.82cm³／cm 圧縮側の二次モーメント Ic＝3.47cm⁴／cm 曲げ剛性 Ec Ic＝15.42×10⁵Kgcm² である。

更に、長期的な許容応力は、 ガラス Ag＝75Kg／cm² モルタル Am＝70Kg／cm² 鉄筋 At＝1600Kg／cm² 許容モーメント 125Kg・cm／cm 許容圧縮 44Kg／cm² 必要モーメントはＭ＝ωl²／８より ω＝150Kg／m²＝0.015Kg／cm² ｌ＝200cm とすれば、 Ｍ＝75Kg・cm／cm また、タワミσ＝５・ω・l⁴／384×EI＝0.203cm 従つて、鉄筋径Ｄは10mmで十分な耐圧強度が得
られることが明らかである。

考案の効果 本考案によれば、格子状のパネル枠を、プラス
チツク製の捨枠を必要個数連結して所望の大きさ
に自由に形成でき、軽量かつ安価であり、発錆が
なく、着色自在（ペンキ不要）であり、位置決め
も正確に行えるため、外観が優美である。また、
目地空間に一般の鉄筋コンクリート工法と同様に
鉄筋の配筋及びモルタル等を打込めばよく、施工
が簡単安価（従来工法の1/5〜1/10）であり、十
分な曲げ強度を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一例を示すガラスブロツク製
スラブの要部縦断側面図、第２図は捨枠の平面
図、第３図はその一部破断せる側面図、第４図は
捨枠の他の例を示す平面図、第５図は捨枠のさら
に他の例を示す断面図、第６図は本考案のガラス
ブロツク製スラブの強度計算説明図である。 １……ガラスブロツク、２……捨枠、２ａ……
周壁部、２ｂ……採光窓孔、２ｃ……支持フラン
ジ部、２ｄ……目地部空間形成用フランジ部、４
……目地材、５……鉄筋、６……防水処理層、７
……屋根支持材、１０……目地空間、Ａ……採光
屋根材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内周面にガラスブロツクを１個ずつ嵌合支持す
   る採光窓孔付き支持フランジ部を一体に形成し、
   外周部に目地部空間形成用フランジ部を一体に形
   成したプラスチツク製の捨枠を、目地部空間形成
   用フランジ部を介して縦横方向に必要個数連結固
   定し、各捨枠間の目地空間に鉄筋を配してコンク
   リートまたはモルタルで一体化してなるガラスブ
   ロツク製スラブ。