JP2007300826A

JP2007300826A - パイプハウスの補強方法

Info

Publication number: JP2007300826A
Application number: JP2006130234A
Authority: JP
Inventors: Yukinobu Miyoshi; 幸信三好
Original assignee: KAGAWAKEN NOGYO KYODO KUMIAI
Current assignee: KAGAWAKEN NOGYO KYODO KUMIAI
Priority date: 2006-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】パイプハウス内での作業の邪魔になることなく、十分な強度を発揮することのできるパイプハウスの補強方法の提供。
【解決手段】補強前のパイプハウス１ｂのアーチパイプ２よりも内側に間隔をおいて柱パイプ７を配置する。柱パイプ７の基部７ａを地中に埋設する。柱パイプ７の上端に屋根パイプ８を連結することにより、アーチパイプ２の内側にアーチ状の補強パイプ３を組み立てる。補強パイプ３をアーチパイプ２と連結金具６で連結して、補強後のパイプハウス１ａを得る。アーチパイプ２及び補強パイプ３を一体化して剛性を十分に高めつつ、補強に要するスペースを狭くすることができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば園芸用として使用されるパイプハウスを補強するパイプハウスの補強方法に関するものである。

一般に、園芸用などとして使用されるパイプハウスは、間隔をおいて配列した複数のアーチパイプを横架パイプで連接して骨組構造体を形成すると共に、この骨組構造体に外側からカバーシートを被せることによって形成されている。このような構造のパイプハウスは、骨組構造体を覆うカバーシートが風を受けやすく、かつ、その骨組構造体が細いパイプによって組み立てられた剛性の小さい構造であるため、強風時に、大きな変形を生じて倒壊に至るおそれがある。

これに対して、特許文献１は、図１０に示すように、パイプハウス１０１の肩ストレートパイプ１０２に支柱１０３の一端を回転自在に取り付けると共に、支柱１０３の先端に杭１０４を設けて構成される倒壊防止具を開示している。この倒壊防止具は、パイプハウス１０１の補強が不要な時期には、支柱１０３を邪魔にならない方向に向けておき、台風期に、支柱１０３を動かしてその先端の杭１０４を地面１０５に押し込んで固定するようになっている。
特開２００２−２３８３６５号公報（段落番号０００５、図１）

ところが、特許文献１の倒壊防止具は、支柱の先端に設けた杭をパイプハウス内の地面に押し込むので、パイプハウス内での園芸作業の邪魔になりやすく、しかも、支柱を人間の手で容易に動かせる程度のものにする必要があるので、パイプハウスの補強効果としては不十分になりやすい。

本発明は、パイプハウス内での園芸作業の邪魔になることなく、かつ十分な強度を発揮することのできるパイプハウスの補強方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るパイプハウスの補強方法は、地中に基部を埋設しつつ間隔をおいて配列した複数のアーチパイプを横架パイプで連接して骨組構造体を形成すると共に、この骨組構造体に外側からカバーシートを被せることによって形成したパイプハウスを補強するものである。具体的には、アーチパイプよりも内側に間隔をおいて柱パイプを配置しつつ、この柱パイプの基部を地中に埋設し、次いで、柱パイプの上端に屋根パイプを連結することにより、アーチパイプの内側にアーチ状の補強パイプを組み立て、その後、補強パイプをアーチパイプと連結金具で連結することによってアーチパイプと一体化する。

上記構成によれば、補強パイプと一体化させることによってアーチパイプ自体を補強するので、アーチパイプの一部を支える構成のようにアーチパイプから大きく離れた位置にまで補強用部材を延設する必要がなく、補強に要するスペースを狭くすることができる。しかも、補強パイプをアーチパイプと間隔を空けて配置して両者全体としての剛性を十分に高めつつ、その基部を地中に埋設して地面に固定するので、風などの外力による変形を抑えてパイプハウスの強度を高めることができる。

さらに、柱パイプと屋根パイプとに分割した補強パイプを使用し、その柱パイプの基部を地中に埋設した後、柱パイプに屋根パイプを連結して補強パイプを組み立てるので、地中に基部を埋設する補強パイプをアーチパイプよりも内側に容易に配置することができる。つまり、予め補強パイプを一体に構成すると、地中への埋設長さだけ頂部が高くなるので、補強パイプをアーチパイプよりも内側に配置しにくくなるが、最初に柱パイプの基部を地中に埋設してから補強パイプを組み立てることにより、補強パイプを容易に配置することができる。

また、連結金具を長さ調整自在とすれば、補強パイプとアーチパイプとの連結を容易にすることができる。具体的には、金具先端に円弧部を形成すると共に長孔状の縦孔及び横孔を形成した第１金具及び第２金具を備え、第１金具をアーチパイプに取り付け、第２金具を補強パイプに取り付け、両金具の縦孔と横孔とを連結ボルトにより長さ調整自在に連結し、かつ連結ボルトを中心に回転自在に連結することにより、アーチパイプと補強パイプとの間隔を調整する。

また、補強パイプを複数のアーチパイプのうちの一本置き又は複数本置きのアーチパイプと一体化すれば、補強パイプを全てのアーチパイプと一体化する手法よりも補強箇所が少なく、パイプハウスの補強を簡単にすることができる。この場合、直接補強されないアーチパイプが残るが、これらのアーチパイプが受ける外力は、複数のアーチパイプを連接する横架パイプを介して、一体化したアーチパイプ及び補強パイプに受け持たせることができる。

以上の説明から明らかな通り、本発明によると、補強パイプをアーチパイプと間隔を空けつつ一体化して、その全体としての剛性を十分に高めるので、強風時にも、パイプハウスの倒壊に至るような大きな変形を生じさせることがなく、パイプハウスの強度を十分に高めることができる。しかも、補強に要するスペースを狭くすることができるので、補強後においても、パイプハウス内での作業の邪魔になることがない。

さらに、地中に基部を埋設した柱パイプに屋根パイプを連結して補強パイプを組み立てるので、アーチパイプよりも内側に補強パイプを容易に配置することができ、パイプハウスの補強を簡単にすることができる。

以下、本発明に係るパイプハウスの補強方法の実施の形態について、図面を用いて説明する。まず、補強後及び補強前のパイプハウスについて説明する。図１は補強後のパイプハウスの斜視図であり、図２は補強前のパイプハウスの斜視図、図３は補強パイプの分解斜視図、図４は連結金具の斜視図、図５は連結金具の分解斜視図である。

パイプハウス１ａは、園芸用などとして使用されている既設のパイプハウス１ｂを風などの外力に対して補強したものであり、補強前のパイプハウス１ｂのアーチパイプ２を例えば２ｍ間隔である３本置きにアーチ状の補強パイプ３によって補強している。なお、補強パイプ３は、鋼製パイプを例示できるが、樹脂製など他の素材から形成されたものであってもよい。

補強前のパイプハウス１ｂは、地中に基部２ａを埋設しつつ間隔をおいて配列した複数のアーチパイプ２を横架パイプとしての肩パイプ４ａ及び天井パイプ４ｂで連接して骨組構造体を形成すると共に、この骨組構造体に外側から樹脂製のカバーシート５を被せることによって形成されている。なお、補強前のパイプハウス１ｂは、そのアーチパイプ２、肩パイプ４ａ及び天井パイプ４ｂとして鋼製パイプを用いたものであってもよく、樹脂製パイプなど他の素材から形成されたパイプを用いたものであってもよい。

補強パイプ３は、アーチパイプ２よりも内側に間隔をおいて配置され、その複数箇所を連結金具６によってアーチパイプ２と連結されて一体化されている。この補強パイプ３は、長さ方向に分割された分割パイプとされ、基部７ａを地中に埋設されて柱部を構成する２本の柱パイプ７と、屋根部を構成する２本の屋根パイプ８とを管状の肩ジョイント９及び天井ジョイント１０を用いて連結することにより、アーチ状の全体形状に組み立てられる。

連結金具６は、アーチパイプ２に取り付けられる第１金具６ａと、補強パイプ３に取り付けられる第２金具６ｂと、２組の連結ボルト１１及びナット１２とを備え、両金具６ａ、６ｂを連結ボルト１１及びナット１２で締結することにより、アーチパイプ２と補強パイプ３とを連結するようになっている。

第１金具６ａ及び第２金具６ｂは、同形の平行な二片１３ａ、１３ｂを有する二つ折り形状とされ、その金具基端を略筒状に膨らませてなる締着部１４でアーチパイプ２あるいは補強パイプ３を締め付けるようにして取り付けられる。

両金具６ａ、６ｂは、互いにその一片１３ａを他方の金具の二片１３ａ、１３ｂ間の隙間に挿入するように重ねられ、二片１３ａ、１３ｂに形成された長孔状の縦孔１５及び横孔１６に連結ボルト１１を挿通して締結するようになっている。さらに、二片１３ａ、１３ｂの金具先端には、円弧部１７が形成され、両金具６ａ、６ｂが互いに干渉することなく傾斜可能とされている。

長孔状の縦孔１５は、金具６ａ、６ｂの基端付近に、長手方向を金具６ａ、６ｂの長さ方向（アーチパイプ２及び補強パイプ３と直交する方向）と平行に形成され、長孔状の横孔１６は、金具６ａ、６ｂの先端付近に、縦孔１５と直交する方向に形成されている。これにより、両金具６ａ、６ｂを重ねた状態で、互いの縦孔１５と横孔１６とが組み合わされ、ボルト締結する際、アーチパイプ２と補強パイプ３との間隔に応じて長さ調整自在、かつ連結ボルト１１を中心に回転自在とされる。

次に、パイプハウスを補強する手順を説明する。図６はパイプハウスの補強手順図である。図６では、アーチパイプ２、補強パイプ３及び連結金具６を図示して、アーチパイプ２に補強パイプ３を一体化する手順を示している。補強される既設のパイプハウス１ｂは、アーチパイプ２の屋根部よりも下方に内張パイプ（図示せず）を設置して二重張りとした構造であっても、内張パイプを設置しない構造であってもよい。

まず、既設のパイプハウス１ｂの複数のアーチパイプ２のうち、補強パイプ３を一体化して補強するアーチパイプ２を選択する。ここで、例えば２ｍ間隔で補強するように、複数のアーチパイプ２のうちから３本置きに選択する。また、既設のパイプハウス１ｂが二重張り構造の場合、内張パイプのない部位のアーチパイプ２を選択する。

次いで、図６（ａ）に示す選択したアーチパイプ２の柱部よりも内側に間隔をおいて地面にドリルなどで穴を明ける。さらに、図６（ｂ）に示すように、地面に明けた穴に柱パイプ７の基部７ａを差し込んで埋め戻すことにより、アーチパイプ２よりも内側に間隔をおいて柱パイプ７を配置し、その後、柱パイプ７の上端に管状の肩ジョイント９の下半分を外嵌する。なお、柱パイプ７の基部７ａの埋設長さは、アーチパイプ２の基部２ａの埋設長さと同寸法とする。

図６（ｃ）に示すように、柱パイプ７に屋根パイプ８を連結すると共に、屋根パイプ８同士を連結することにより、アーチパイプ２の内側にアーチ状の補強パイプ３を組み立てる。ここで、柱パイプ７と屋根パイプ８とは、柱パイプ７の上端に外嵌した肩ジョイント９の上半分に屋根パイプ８の下端を挿入し、かしめ器などを用いて肩ジョイント９をかしめることによって確実に連結する。また、両側の屋根パイプ８同士は、両側の屋根パイプ８の上端を管状の天井ジョイント１０に挿入し、かしめ器などを用いて天井ジョイント１０をかしめることによって確実に連結する。

図６（ｄ）に示すように、連結金具６を用いて、アーチパイプ２と補強パイプ３とを１０箇所で連結して一体化する。その後、同様の手順で、予め選択した３本置きのアーチパイプ２の全てを補強することにより、補強後のパイプハウス１ａが得られる。

ここで、連結金具６を用いて連結する手順を説明すると、まず、アーチパイプ２を挟むように第１金具６ａを折り畳んでその基端の締着部１４をアーチパイプ２に緩やかに取り付けると共に、補強パイプ３を挟むように第２金具６ｂを折り畳んでその基端の締着部１４を補強パイプ３に緩やかに取り付ける。次いで、金具６ａ、６ｂをアーチパイプ２又は補強パイプ３に沿って移動させて両金具６ａ、６ｂを重ね、その縦孔１６と横孔１６とを組み合わせた２組のボルト孔にそれぞれ連結ボルト１１を挿入してナット１２を螺合して締結する。その際、両金具６ａ、６ｂは、アーチパイプ２と補強パイプ３との間隔及び傾斜に応じて長さ調整自在かつ回転自在とされ、金具先端の円弧部１７により、互いの干渉が阻止される。

次に、骨組の非線形数値解析の解析結果を用いて、補強前及び補強後のパイプハウス１ａ、１ｂが風を受けたときの挙動を説明する。

図７は解析モデルを示し、（ａ）は骨組図、（ｂ）は風の荷重分布図である。図７に示すように、解析モデルは、アーチパイプ２及び補強パイプ３を一体化した骨組部材を格点Ｎ１〜Ｎ６を介して６部材に分割し、その下端（Ｎ１、Ｎ６）の支持条件をピン支持としたものである。なお、この解析モデルは、高さが３．５ｍで、幅が６．０ｍの平均的な形状で、水田のような柔らかい地盤にパイプを差し込んだ簡単な基礎を設けたパイプハウス１ａ、１ｂを想定したものである。

各部材に風速に応じた風荷重を載荷し、風速と、全幅の１／４の位置に相当する格点Ｎ４の変位との関係を調べた。なお、図７（ｂ）に示すように、パイプハウス１ａ、１ｂに作用する荷重は引揚力が支配的である。

図８はアーチパイプ及び補強パイプの断面図であり、（ａ）はケースＡ、（ｂ）はケースＢ、（ｃ）はケースＣの断面図を示す。ケースＡは、骨組部材が補強前のアーチパイプ２のみからなる場合であり、ケースＢは、アーチパイプ２にこれよりも小径の補強パイプ３を一体化して骨組部材とする場合であり、ケースＣは、アーチパイプ２にこれと同径の補強パイプ３を一体化して骨組部材とする場合である。これにより、骨組部材の断面２次モーメントは、ケースＢ及びケースＣがケースＡの１０倍程度以上になる。

図９は風速とパイプハウスの変形量との関係を示す図である。図９に示すように、補強前のパイプハウス１ｂを示すケースＡでは、風速が２０（ｍ／ｓ）を超えると変形量が急激に大きくなり、パイプハウス１ｂが倒壊に至ることがわかる。これに対して、補強後のパイプハウス１ａを示すケースＢ及びケースＣでは、風速が４０（ｍ／ｓ）を超えるまでその変形を抑えることができ、パイプハウス１ａが十分な強度を有することがわかる。

上記構成によれば、柱パイプ７をその基部７ａを地面に埋設して設置してから、これに屋根パイプ８を連結して補強パイプ３を組み立てるので、既設のパイプハウス１ｂのアーチパイプ２にアーチ形状の補強パイプ３を容易に一体化して補強することができる。

また、補強したパイプハウス１ａは、十分な剛性を有するものであり、風などの外力による変形を抑えることができるので、座屈などの非線形挙動が生じにくく、アーチパイプ２及び補強パイプ３の応力状態を設計時に仮定した状態に近づけて、十分な強度を発揮することができる。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、アーチパイプ２は、複数本置きに補強する代わりに、一本置きに、あるいは全てのアーチパイプ２を補強するようにしてもよい。また、連結金具６は、長孔状の縦孔１５及び横孔１６を有するものに限らず、他のあらゆる連結金具を用いることができる。さらに、パイプハウス１ａ、１ｂは、単独のものに限らず、その複数棟が連続して形成されたものであってもよい。

補強後のパイプハウスの斜視図補強前のパイプハウスの斜視図補強パイプの分解斜視図連結金具の斜視図連結金具の分解斜視図パイプハウスの補強手順図解析モデルを示し、（ａ）は骨組図、（ｂ）は風の荷重分布図を示すアーチパイプ及び補強パイプの断面図であり、（ａ）はケースＡ、（ｂ）はケースＢ、（ｃ）はケースＣの断面図を示す風速とパイプハウスの変形量との関係を示す図従来のパイプハウスの倒壊防止具を示す斜視図

符号の説明

１ａパイプハウス（補強後）
１ｂパイプハウス（補強前）
２アーチパイプ
３補強パイプ
４ａ肩パイプ
４ｂ天井パイプ
５カバーシート
６連結金具
７柱パイプ
８屋根パイプ
９肩ジョイント
１０天井ジョイント
１１連結ボルト
１５縦孔
１６横孔
１７円弧部

Claims

地中に基部を埋設しつつ間隔をおいて配列した複数のアーチパイプを横架パイプで連接して骨組構造体を形成すると共に、該骨組構造体に外側からカバーシートを被せることによって形成されたパイプハウスを補強するパイプハウスの補強方法であって、
前記アーチパイプよりも内側に間隔をおいて柱パイプを配置しつつ該柱パイプの基部を地中に埋設し、次いで、前記柱パイプの上端に屋根パイプを連結することにより、アーチパイプの内側にアーチ状の補強パイプを組み立て、その後、前記補強パイプをアーチパイプと連結金具で連結することによってアーチパイプと一体化することを特徴とするパイプハウスの補強方法。
前記連結金具は、金具先端に円弧部が形成されると共に長孔状の縦孔及び横孔が形成された第１金具及び第２金具を備え、第１金具をアーチパイプに取り付け、第２金具を補強パイプに取り付け、両金具の縦孔と横孔とを連結ボルトにより長さ調整自在に連結し、かつ連結ボルトを中心に回転自在に連結することにより、アーチパイプと補強パイプとの間隔を調整することを特徴とする請求項１に記載のパイプハウスの補強方法。
前記補強パイプを複数の前記アーチパイプのうちの一本置き又は複数本置きのアーチパイプと一体化することを特徴とする請求項１又は２に記載のパイプハウスの補強方法。