トップライトに用いられるガラスは、一般の窓ガ ラスに比べて次のような理由から、使用条件は 大変厳しいものとなります。ガラスを長く安全に ご使用頂くために、耐風圧・熱割れの検討の他、
ガラス寸法やサッシの雨仕舞など十分にご検討 頂きますようお願い致します。
●法規上の理由でエッジ強度の比較的弱い網入 板ガラスを使用せざるを得ない。
●自重により、ガラスに長期の応力がかかる。
●大きな日射量によって、熱応力を生じる。
●結露発生や排水設計の難しさから、網入板ガ ラスのエッジに錆が発生する可能性が高い。
●垂直使用によるガラスに比べて施工性が著し く悪い。
なおトップライトのガラスの上には、絶対に乗ら ないでください。
①
トップライトに用いられるガラスについて●
品種居室に用いられるトップライトは、「屋根」の扱 いとなるため、「耐火構造の構造方法を定める 件（平成12年建設省告示第1399号）」にあって は、網入板ガラス等を使用することが求められ ています。また、法規上の規制がない場合でも、
万一ガラスが破損した場合にガラス片が頭上か ら落下することのないように、網入板ガラスま たは合わせガラス等のご使用をお願い致しま す。
●
寸法建築現場における施工性（メンテナンス含む）
や厚い板厚の使用による熱割れ等を考慮して、
AGC旭硝子ではトップライト用ガラスの寸法に ついて次のように推奨しております。
●ガラスの短辺寸法が1000mm程度以下
●ガラス面積が1.5m2程度以下
●
その他トップライト用のサッシは雨仕舞、排水設計が難 しく、雨水浸入により、網入板ガラスの網に錆 が発生し熱割れ強度を低下させることがありま す。サッシの設計にあたっては、ガラス溝内に雨 水が浸入しないよう、また万一浸入した場合は 速やかに排水されるよう、十分ご留意ください。
また、プール、浴室など特に条件の厳しい部位 に用いる場合は特殊な小口防錆処理も必要です ので、お問い合わせください。
②
トップライトの強度検討の考え方トップライトに用いられるガラスの強度検討は、
次の3ケースについて検討を行います。応力計算 によって発生応力を求め、全てのケースが許容 応力（長期または短期）以下となるようにガラス 厚を選定します。（図10）
●ケース1
{ガラス自重G＋積雪荷重S}による発生応力 が、板ガラスの長期許容応力を超えないこと
●ケース2
{ガラス自重G＋積雪荷重S×0.35＋正の設計 風圧P}による発生応力が、板ガラスの短期許 容応力を超えないこと
●ケース3
{負の設計風圧P−ガラス自重G}による発生応 力が、板ガラスの短期許容応力を超えないこ と
※ケース2において、積雪荷重に0.35が乗じて あるのは、積雪と強風が同時に作用する場合 に積雪の低減を考慮したものです。（板硝子協 会による）
③
トップライトガラスの作用荷重●
ガラスの自重（G）の算出G＝24.5・t・cosθ {G＝2.5・t・cosθ}
G：ガラスの自重 N/m2{kgf/m2} t ：ガラスの板厚 ミリ（中空層は除く）
θ：ガラスの傾斜角度（度）
●
積雪荷重（S）の算出積雪荷重は積雪の単位重量に垂直積雪量を乗 じ、さらに屋根勾配による屋根形状係数を掛け た値としてもとめます（令第86条第2項）。
S＝Wa×d×μb
S ：積雪荷重 N/m2{kgf/m2} Wa：積雪の単位荷重 N/m2{kgf/m2}
〔令第86条によると積雪量1cmごとに20N/m2 {積雪量1mごとなら2000N/m2}以上で実状に 応じた数値（特定行政庁が規則で定めた場合は その数値）とすることとなっています。〕
d：垂直積雪量 m
〔地域ごとに特定行政庁が定める数値：（告示第 1455号）による〕
（参考）垂直積雪量を求める式（m）：
d＝α×ls＋β×rs＋γ
α・β・γ：告示第1455号による地域ごとの係 数
ls：区域の標準的な標高（m）
rs：地域ごとの半径R（告示第1455号による）内 の標準的な海率（湖も含む）
μb：屋根形状係数 μb＝√‾cos（1.5β）
β：屋根勾配（度）、屋根勾配が60度を超える場 合においてはμb＝0とします。
トップライトのガラス面に作用する荷重と強度設計 図 10
ケース3
自重
対して安全か?
短期許容応力に 負の風圧力
ケース3
自重 対して安全か?
短期許容応力に 負の風圧力
積雪荷重 自重
短期許容応力に 対して安全か?
ケース2 正の風圧力
積雪荷重 ×0.35
×0.35
長期許容応力に 対して安全か?
ケース1
自重 積雪荷重
ケース3
自重 対して安全か?
短期許容応力に 負の風圧力
ケース3
自重
対して安全か?
短期許容応力に 負の風圧力
積雪荷重 自重
短期許容応力に 対して安全か?
ケース2 正の風圧力
積雪荷重 ×0.35
×0.35
長期許容応力に 対して安全か?
ケース1
自重 積雪荷重
ケース3
自重 対して安全か?
短期許容応力に 負の風圧力
ケース3
自重
対して安全か?
短期許容応力に 負の風圧力
積雪荷重 自重
短期許容応力に 対して安全か?
ケース2 正の風圧力
積雪荷重 ×0.35
×0.35
長期許容応力に 対して安全か?
ケース1
自重 積雪荷重
強度・安全
4 - 2
●
設計風圧力（W）の算出「4-1板ガラスの耐風圧設計」を参照し、設計風 圧力（W）を求めます。ただし、正のガスト影響 係数Gpeの取り扱いについて以下の通り注意が 必要です。
設計風圧告示1458号における屋根ふき材の風 荷重の計算方法では、建物本体の高さH（建築 物の高さと軒の高さとの平均）と屋根ふき材が ある部位の高さを同一にしています。しかし、
トップライトの場合、建物本体の高さHとトップ ライトがある部位の高さが異なる場合がありま す。
トップライト計算の場合には、建物本体の高さ でのGpeの係数を選択してピーク風力係数を求 め、これから求められる風圧を正の設計風圧と することにします。つまり、トップライトの高さ は、建物本体の高さHに置き換えて計算します。
W=q×C＾f
W：設計風圧力 N/m2{kgf/m2} q：平均速度圧 N/m2{kgf/m2}
q＝0.6×Er2×（Vo×y）2 Er：市街地の状況による係数
（面粗度区分 Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ別に算出法は別途告示 第1454号による）
y：再現期間による係数
＜4-1-3表 2参照＞
Vo：基準風速
（30〜46m/sの範囲で告示第1454号による地 域別の数値）
C
＾f：ピーク風力係数 C
＾f＝Cpe×Gpe−Cpi×Gpi
（C＾fが最大となるようにCpi×Gpiを選びます）
Cpe×Gpe：ピーク外圧係数（正・負）→トップラ イト計算では表 8〜表10に示す通りとなりま す。
Cpi×Gpi：ピーク内圧係数（閉鎖型の建物＝0お よび−0.5、開放型の建築物＝1.5および−1.2）
●
隅角範囲の求め方隅角範囲a′：2Hとbのうち小さい値 但しa′が30を超える時はa′＝30とします。
H：建築物の平均高さ（m）
b：建物平面の短辺長さ（m）
注）建築物の高さとトップライトの高さが異なる 場合、トップライトの高さはHとする。
表 8 切妻屋根面、片流れ屋根面および のこぎり屋根面における正のCpe θ 10度以下 30度 45度 90度
Cpe 0 0.2 0.4 0.8
線形補間
表 9 屋根面の正圧部のGpe
（H：建築物の高さと軒の高さとの平均（m））
粗度区分 Ⅰ Ⅱ Ⅲ、Ⅳ
H≦5 2.2 2.6 3.1
5＜H＜40 線形補間
40≦H 1.9 2.1 2.3
表 10 切妻屋根面、片流れ屋根面およびのこぎり屋根面における負のＣpe×Ｇpe Ｃpe×Ｇpe
θ θ≦10度 15 θ＝20度 25 30度≦θ
−2.5
−3.2
−4.3 −3.75 −3.2
−3.2 −4.3 −5.4 −4.3 −3.2
注）表に掲げるθの値以外のθに応じたCpe×Gpeは表に掲げる数値を直線的に補間した数値とします。
θ 0.1a
0.1a
0.3a0.3a
0.3a
θ
H H
0.1a 0.1a
0.3a 0.3a
0.3a 0.3a
0.3a
θ 0.1a
0.1a
0.3a0.3a
0.3a
θ
H H
0.1a 0.1a
0.3a 0.3a
0.3a 0.3a
0.3a
切妻屋根面
図 11 図 12 片流れ屋根面
トップライトの強度検討に関する注意事項
建物本体の高さとトップライトがある部位の高さが異なる場合、屋根面の正圧部Gpe、隅角範囲a′を求め る際に用いるHはトップライトの高さではなく、建物本体の高さH（建築物の高さと軒の高さとの平均）と します。
4-2-6
強度・安全
4 - 2
ガラス自重（G）の算出
（G）＝24.5×6.8×cos（0）＝167［N/m2］ 積雪荷重（S）の算出
（S）＝20×30×1＝600［N/m2］ 設計風圧力（W）の算出
・平均速度圧 q＝0.6×Er2×（Vo×y）2
ここで地表面粗度区分をⅢ、再現期間100年とすると、
市街地の状況による係数 Er＝1.7×（40/450）0.2＝1.0477 基準風速 Vo＝34
再現期間による係数 y＝1.07 q＝872［N/m2］
・ピーク風力係数 C＾f＝Cpe×Gpe－Cpi×Gpi 正のCpe＝0 （表 8参照：水平は0度＜10度以下）
正のGpe＝2.3
（トップライト高さは建物本体の高さに置き換えます。この場合、表 9 のⅢ、Ⅳ地域で40≦H）
正のCpe×Gpe＝0
負のCpe×Gpe（一般部）＝－2.5 （表10参照）
Cpi×Gpi＝0 or －0.5
（閉鎖型建物なのでC＾fの絶対値が大きくなるように選択）
・正圧
（P＋）＝C＾f×q＝（0＋0.5）×872＝436
・負圧（一般部）
（P－）＝C＾f×q＝（－2.5－0）×872＝－2180
＜計算例＞
東京23区内の高さ40m、幅20mの建物の高さ4mの一般部位置にある矩形四辺支持水平トップライト（ガラスサイズ1200×900：網入磨き板ガラス6.8ミ リ）について積雪が30cmある場合の検討は次のようになります。
【ケース1】の検討
設計荷重q1より発生応力σ1maxを求め（4-2-3
3
①の計算式）、網入磨 き板ガラスの長期許容応力との比較を行います。q1＝（G）＋（S）
＝167+600＝767［N/m2］
σ1max＝0.4157×767×10－6×9002／（6.82） ＝5.6［N/mm2］
長期許容応力：7.8［N/mm2］ 5.6≦7.8より、【ケース1】の判定：○
【ケース2】の検討
設計荷重q2より発生応力σ2maxを求め（4-2-3
3
①の計算式）、網入磨 き板ガラスの短期許容応力との比較を行います。q2＝（G）＋（S）×0.35＋（P＋）
＝167＋600×0.35＋436＝813［N/m2］ σ2max＝0.4157×813×10－6×9002／（6.82） ＝5.9［N/mm2］
短期許容応力：19.6［N/mm2］ 5.9≦19.6より、【ケース2】の判定：○
【ケース3】の検討
設計荷重q3より発生応力σ3maxを求め（4-2-3
3
①の計算式）、網入磨 き板ガラスの短期許容応力との比較を行います。q3＝（G）＋（P－）
＝2180－167＝2013［N/m2］
σ3max＝0.4157×2013×10－6×9002／（6.82） ＝14.7［N/mm2］
短期許容応力：19.6［N／mm2］
14.7≦19.6より、【ケース3】（一般部）の判定：○
●総合判定
一般部 ケース1、ケース2、ケース3のすべての判定で発生応力が許容 応力以下なので使用可能。
●
計算の流れトップライトの計算フローをまとめると、以下のようになります。ケース1〜3の検討を行った上で、総合判定を行います。
【ケース1】の検討 【ケース2】の検討 【ケース3】の検討
ガラス自重（G）の計算
積雪荷重（S）の計算
設計風圧力W（正圧：P＋）の計算 設計風圧力W（負圧：P－）の計算
【ケース1】ガラス発生応力の計算 【ケース2】ガラス発生応力の計算 【ケース3】ガラス発生応力の計算
長期許容応力との対比 短期許容応力との対比 短期許容応力との対比
【ケース1】判定 【ケース2】判定 【ケース3】判定
総合判定
強度・安全