JP2014198966A - 防風柵 - Google Patents

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Abstract

【課題】狭い現場スペースにも設置が可能であり、セキュリティ上も安全を確保したうえで、鋼材量を可能な限り減らした減風効果のある防風柵を提供する。【解決手段】間隔をあけて立設された複数の支柱2と、支柱2間に遊嵌状態で架設された曲げに抵抗する棒状の添え部材4と、複数の孔が開口された略矩形の平板であると共に支柱2に四隅が遊嵌状態で取り付けられた防風パネル6とを備え、防風パネル6は、高さ方向よりも幅方向に長く配置されると共に、上端及び下端の複数箇所が添え部材4に遊嵌状態で取り付けられることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、狭い市街地に設置される際に好適な防風柵に関する。
防風柵は、例えば、高速道路、橋梁、建設時に発生する土を一時的に保管するヤード等で風上側に設置して風を減風することにより風を防ぎさえぎることで、強風による通行や輸送への障害を対策する目的で使用される。防風柵は、取り付けられた防風パネルが曲げに抵抗して風圧に耐える構造である。このため、従来の防風パネルは、断面を山形形状にして断面性能を向上させる必要があった(特許文献1参照)。これにより、防風柵は、防風パネルの断面が山形形状であるため、鋼材量が増加し鋼材重量が大きくなっていた。従来の防風柵は、防風パネルの鋼材量が増加することにより、材料コストが高くなる点で問題があった。また、従来の防風柵は、この防風パネルの鋼材量の増加に伴い、運搬が困難になったり、設置にも時間がかかるため、施工性が悪くなり、施工コストが高くなる問題点があった。
また、従来の防風パネルは、上述のとおり断面形状が山形形状であるため、人が足をかけて登りやすく、防風柵を境界を隔てる柵としても使用する場合には、セキュリティ上にも問題があった。更に、従来の防風柵は、支柱であるH形鋼に当該H形鋼のフランジと平行に防風パネルをボルト等で取り付けた場合には、ボルトの端部が、支柱であるH形鋼のフランジに対して垂直方向となる奥行方向にはみ出るため、狭い場所に設置しにくいという問題点もあった。
特開2007−315135号公報
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、狭い現場スペースにも設置が可能であり、セキュリティ上も安全を確保したうえで、鋼材量を可能な限り減らした減風効果のある防風柵を提供することにある。
前記課題を解決するために、本発明に係る防風柵は、防風パネルを遊嵌状態で支柱に取り付けると共に高さ方向より幅方向を長くして防風柵を構築するように構成する。
本願第1の発明は、間隔をあけて立設された複数の支柱と、支柱間に遊嵌状態で架設された棒状の添え部材と、複数の孔が開口された略矩形の平板であると共に支柱に四隅が遊嵌状態で取り付けられた防風パネルとを備え、防風パネルは、高さ方向よりも幅方向に長く配置されると共に、上端及び下端の複数箇所が添え部材に遊嵌状態で取り付けられることを特徴とする。
本願第2の発明は、第1の発明において、防風パネルは、上端及び下端に取付部材を介して添え部材に遊嵌状態に取り付けられ、高さ方向に隣り合う取付部材の間隔よりも、幅方向に隣り合う取付部材の間隔が短いことを特徴とする。
本願第3の発明は、第2の発明において、隣り合う一対の取付部材は、一方の取付部材が上側の防風パネルに取り付けられ、他方の取付部材が下側の防風パネルに取り付けられており、一対の取付部材に形成される間隔は、他の隣り合う一対の取付部材に形成される間隔と等しいことを特徴とする。
第1の発明によれば、曲げに抵抗する棒状の添え部材が取り付けられているため、防風パネルは、幅方向へ撓みにくく、主に高さ方向へ撓ませることができる。また、防風パネルは、高さ方向が幅方向よりも短く、高さ方向へ撓み易いことから、奥行方向への撓み量を小さく制御し、奥行方向に設置領域が限られた狭い場所であっても設置が可能となる。更に、防風パネルの幅方向の長さを長くしても、添え部材を用いて高さ方向へ撓ませるので、支柱間を長くすることができ、支柱の設置本数を減らして、部材量を減らし、施工性、経済性が向上する。
また、第1の発明では、支柱間に添え部材が、遊嵌状態で架設され、更にこの添え部材に防風パネルが遊嵌状態で取付けられている。つまり、支柱と添え部材及び添え部材と防風パネルとは、この遊嵌状態に基づくクリアランスを有する。このクリアランスにより、防風パネルは、容易に撓むことできる。一般的に防風パネルに上下方向へ張力がかかった状態で撓み方向に荷重を受けると、即座に防風パネルに大きな荷重がかかり、防風パネルは破断してしまう可能性があるが、上述のクリアランスにより防風パネルが撓むことで、防風パネルの破断を防ぐことができる。この防風パネルは、上下を添え部材に回転フリーな状態で接続されており、引張力のみが作用する。従って、風荷重により生じる引張力に対して、必要断面積を満足する最小の板厚で設計することができ、曲げ剛性を向上させるための断面山形形状にする加工も不要とすることができる。このため、防風パネルは、折り曲げの無い平板状とすることができ、板厚を小さくして、鋼材重量を抑えることができる。更に、防風パネルが平板であり、断面山形形状でないため、人がよじ登ることができず、セキュリティ上も安全を確保することができる。
第2の発明によれば、高さ方向に隣り合う取付部材の間隔よりも、幅方向に隣り合う取付部材の間隔が短いことにより、第1の発明に比較して、更に幅方向よりも高さ方向へ撓みやすくすることができる。これにより、第1の発明よりも更に奥行方向への撓み量を小さく制御し、奥行方向に設置領域が限られた狭い場所であっても設置が可能となる。
第3の発明によれば、隣り合う一対の取付部材が、一方の取付部材が上側の防風パネルに取り付けられ、他方の取付部材が下側の防風パネルに取り付けられて間隔が形成されることにより、取付部材同士が干渉することがない。また、一対の取付部材に形成される間隔が他の隣り合う一対の取付部材に形成される間隔と等しいことにより、高さ方向成分のモーメントを打ち消しあう区間を設けることができる。また、この上下の防風パネルに取り付けられた一対の取付部材の間では、モーメントが生じる区間はあるものの、この一対の取付部材の区間を最小幅とすることで、添え部材に作用するモーメントも最小となり、添え部材の断面をより小さくすることで部材量を減らすことができ、経済的である。
本発明を適用した防風柵の正面図である。 図1のAの領域を拡大した正面図である。 図2のBの領域を拡大した正面図である。 (a)は、図2のCの領域を拡大した正面図であり、(b)は、(a)のF―F´の一部側断面図である。 図2のDの領域を拡大した正面図である。 本発明を適用した防風柵に風があたったときに防風柵が撓む状態を示した斜視図である。 図2のEの領域を拡大して、添え部材に高さ方向の荷重が作用している状態を示した正面図である。
以下、本発明の実施の形態に係る防風柵について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本発明を適用した防風柵の正面図である。図2は、図1のAの領域を拡大した正面図である。なお、左側にある支柱のH形鋼の左側のフランジに取り付けられた支持部材と、右側にある支柱のH形鋼の右側のフランジに取り付けられた支持部材は省略している。図3は、図2のBの領域を拡大した正面図である。なお、支柱のH形鋼の左側のフランジに取り付けられた支持部材は省略している。図4(a)は、図2のCの領域を拡大した正面であり、図4(b)は、図4(a)のF―F´の一部側断面図である。図5は、図2のDの領域を拡大した正面図である。
図1に示すように、防風柵1は、間隔をあけて立設された複数の支柱2と、支柱2に取り付けられた支持部材3と、支持部材3の間に遊嵌状態で架設された添え部材4と、支持部材3及び添え部材4に取付部材5を介して遊嵌状態で取り付けられた防風パネル6とを備えている。
支柱2は、ウェブ部21の両端に一対のフランジ部22、23が連設されている。この支柱2は、H形鋼のウェブ部21の座屈を防止するための補強用のスティフナーが取り付けられていてもよい。また、支柱2は、例えば、設置の容易性及び迅速性の観点からも、H形鋼を用いるのが望ましい。しかし、支柱2は、これに限定されるものではなく、角パイプ等を含め、支柱として十分な剛性を確保できるものであれば、如何なる断面形状の鋼材で構成されていてもよい。
支持部材3は、例えば、Uボルトである。支持部材3は、図3に示すようにUボルト31を支柱2のフランジ部23の図示しない貫通孔に挿通し、フランジ部23の両側からナット32、33で螺着固定されている。このUボルト31に対して、ナット32、33の締め付けを調整することにより、Uボルト31のねじ山34の長さ分だけ、支柱2及び添え部材4の建柱誤差を吸収することができる。なお、支持部材3は、Uボルト31に限定されることなく、支柱2と添え部材4とを遊嵌状態に取り付けられれば如何なる形状、素材であってもよい。
添え部材4は、図2に示す幅方向に延長された棒体である添え部材本体41と、添え部材本体41の一方の端部に取り付けられた端部取付部材42と、添え部材本体41の他方の端部に取り付けられた端部取付部材43とを備える。
添え部材本体41は、例えば、丸鋼である。添え部材本体41が丸鋼であることにより、曲げに抵抗し、図2の紙面垂直方向である奥行方向に撓むことを抑えることができる。なお、添え部材本体41は、丸鋼に限定されることなく、添え部材4を奥行方向に撓むことを抑えて曲げに抵抗できる剛性を有するものであれば、如何なる形状、素材であってもよい。
端部取付部材42、43は、例えば、アイナットである。端部取付部材42は、添え部材本体41の一方の端部にある雄ねじ部41aが挿入される挿入部45と、挿入部45と連接される先端部46とから形成される。端部取付部材42は、添え部材本体41の雄ねじ部41aが挿入部45の挿入孔45aに挿入されることにより、添え部材本体41に螺着固定される。端部取付部材42は、先端部46が略円弧状となっているため、支持部材3に対して、遊嵌状態に取り付けることができ、クリアランス47を有する。端部取付部材42と同様に、端部取付部材43も図示しない先端部が略円弧状となっているため、支持部材3に対して、遊嵌状態に取り付けることができ、図示しないクリアランスを有する。
取付部材5は、図4(b)に示すように、取付部材本体51と、取付部材本体51に挿通されたボルト54と、ボルト54を防風パネル6の反対側で螺着固定されるためのナット55と、ボルト54からナット55が抜け落ちることを防ぐ留め具56とを備える。取付部材本体51は、上端にある端部52、53と、端部52に連接される直線部57と、端部53に連結される直線部58と、直線部57、58に連接されると共に下端にある端部59とを備える。端部52、53は、正面視で略円形であり、略中央にそれぞれ貫通孔52a、53aを有する。なお、貫通孔52a、53aは、ボルト54の断面形状に対応しており、ボルト54を挿通できるのであれば、如何なる形状であってもよい。直線部57と、直線部57に連接される端部59と、端部59に連接される直線部58は、断面U字形状であり、添え部材4を挿通させるための溝部59aを有する。
取付部材5は、防風パネル6の四隅を支持部材3と遊嵌状態に取り付けられ、防風パネル6の上端及び下端の複数箇所が添え部材4にそれぞれ遊嵌状態に取り付けられている。なお、取付部材5は、例えば、鋼製のシャックルを想定しているが、これに限定されることなく、支持部材3及び添え部材4と遊嵌状態に取り付けられるものであれば、如何なる形状、素材であってもよい。
また、図5に示すように、防風パネル6aの下端に取り付けられた取付部材5aは、隣り合う他の防風パネル6bに取り付けられる取付部材5bであって、取付部材5aに最も近接する取付部材5bに対して、最小幅だけ離間されて等間隔に配置されている。この一対の取付部材5a、5bは、それぞれ、正面視での端部52、53の直径の大きさ、直線部57、58の幅の長さ、またそれぞれが幅方向のいずれか一方側に斜めに傾いた場合等の長さに応じて、いずれの状態になっても、取付部材5の取り付け作業が容易で施工性がよく、互いに干渉しない最小幅が確保されていればよい。この一対の取付部材5a、5bの間隔は、防風柵1を組み立て可能な範囲で小さいほど望ましい。なお、この一対の取付部材5a、5bは、互いに別部材としてそれぞれ添え部材4に取り付けられているが、これに限定されることなく、同一部材として添え部材4の幅方向の同一位置に取り付けられていてもよい。
防風パネル6は、図4(b)に示すように、防風パネル本体61と、防風パネル本体61の正面側に取り付けられたプレート63と、防風パネル本体61及びプレート63を両面側から挟むように取り付けられた樹脂ワッシャ64とを備える。
防風パネル本体61は、例えば、図4に示すように、複数の孔62が開口された略矩形の平板である。防風パネル本体61は、高さ方向よりも幅方向に長く配置されている。
この複数の孔62は、貫通孔であり、例えば、図4に示すように略長方形に形成され、高さ方向に長手方向を有する長孔である。この孔62は、防風パネル6の全体の面積に対して、例えば開口率約40%程度の面積であると減風効果が向上する。この孔62は、開口率約40%程度の面積があれば、この長孔に限定されることなく、略円形であっても、略楕円形であってもよい。
プレート63は、取付部材5が薄板で構成される防風パネル本体61に当接し、風荷重を伝達することによる損傷を防ぐ補強の目的で設けられ、例えば、幅方向に長手方向である略八角形の平板である。プレート63は、周囲を複数のリベット65により防風パネル本体61と一体に固定されていてもよい。
樹脂ワッシャ64は、例えば、略円形の平板であり、プレート63及び防風パネル本体61が、取付部材5の端部52、53とが接触することにより、磨耗することを防止する役割を果たしている。樹脂ワッシャ64の形状、素材は、限定されることなく、取付部材5の端部52、53との接触によりプレート63及び防風パネル本体61の磨耗を防止することができれば、如何なる形状、素材であってもよい。
このとき、防風パネル6は、取付部材本体51の端部52の図示しない挿通孔にボルト54が挿通され、このボルト54の先端は、樹脂ワッシャ64、プレート63及び防風パネル本体61の図示しない挿通孔にも挿通されている。更に、ボルト54の先端は、取付部材5の端部52の反対側にある端部53にも挿通されてナット55により螺着固定されている。これにより、防風パネル6は、取付部材5と固定される。このとき留め具56を付けることで、防風パネル6は、取付部材5との固定が緩んで外れることが防止される。なお、防風パネル6は、鋼製に限定されることなく、図1に示す紙面垂直方向である奥行方向の撓みを抑えることができれば、如何なる形状、素材であってもよい。
次に、本発明を適用した防風柵1の構築方法について図1〜3を参照しながら詳細に説明する。
まず、複数の支柱2を互いに間隔をあけて立設する。次に、柱2の高さ方向に所定間隔をおいて支持部材3を取り付けると共に、添え部材4の両端にある端部取付部材42、43の略円弧状のクリアランス47に、幅方向に隣り合う支持部材3のUボルト31を嵌め込み、支柱2間に遊嵌状態に添え部材4を架設する。次に、防風パネル6の四隅を取付部材5を介してUボルト31に遊嵌状態に取り付ける。次に、図2に示すように、上下に隣り合う防風パネル6のうち、上側にある防風パネル6aの下端にプレート63及び樹脂ワッシャ64を介して取付部材5を複数箇所取り付け、更に下側にある防風パネル6bの上端にプレート63及び樹脂ワッシャ64を介して取付部材5を複数箇所取り付ける。このとき、上下の隣り合う防風パネル6に取り付けられた取付部材5の端部59の溝部59aに添え部材4を挿通させて、防風パネル6と添え部材4とを遊嵌状態に取り付けて、同様に、他の支柱2間に支持部材3、添え部材4、取付部材5及び防風パネル6も取り付けることにより、防風柵1が完成する。
次に、本発明を適用した防風柵1に風荷重が加わった場合について図6、7を参照しながら詳細に説明する。
図6は、本発明を適用した防風柵に風があたったときに防風柵が撓む状態を示した斜視図である。図7は、図2のEの領域を拡大して、取付部材に鉛直方向の荷重が作用している状態を示した正面図である。なお、図6及び図7は、左側にある支柱のH形鋼の左側のフランジに取り付けられた支持部材と、右側にある支柱のH形鋼の右側のフランジに取り付けられた支持部材は省略している。
防風柵1は、図6に示すように、幅方向に金属製等の曲げに抵抗する棒状の添え部材4が取り付けられている。この添え部材4に防風パネル6が取り付けられているため、防風パネル6は、原則として奥行方向に撓みにくい。また、防風パネル6は、高さ方向に隣り合う取付部材5の間隔よりも、幅方向に隣り合う取付部材5の間隔が短く、更に支柱2と幅方向に隣り合う取付部材5との間隔が短くなっている。即ち、防風パネル6は、正面視では、領域PQXYでは、幅方向のPQ区間よりも高さ方向のPY区間の方が長く、領域OPYZでは、幅方向のOP間よりも高さ方向のOZ区間の方が長い。このため、防風パネル6は、正面から風が当たり荷重が加わると、PQ区間の略中央が撓むよりもPY区間の略中央が撓むことになる。同様に、防風パネル6は、OP区間の略中央が撓むよりもOZ区間の略中央が撓むことになる。これにより、防風パネル6は、主に幅方向よりも高さ方向へ撓みやすくなる。また、図2に示すとおり、防風パネル6における高さ方向のOZ区間は幅方向のOT区間よりも短いため、防風パネル6における高さ方向への撓みは、幅方向の撓みよりも奥行方向への撓み量を抑えることができる。従って、防風柵1は、奥行方向に設置領域が限られた狭い場所であっても設置が可能となる。
また、防風パネル6は、上述のように、曲げに抵抗する棒状の添え部材4を使用することにより、幅方向の長さを長くしても、幅方向に撓むことなく高さ方向に撓むことになるので、支柱2間を長くすることができ、支柱2の設置本数を減らして、部材量を減らし、施工性、経済性が向上する。
また、支柱2の間に添え部材4が、支柱2に対して遊嵌状態で架設され、更にこの添え部材4に防風パネル6が遊嵌状態で取付けられていることにより、支柱2と添え部材4及び添え部材4と防風パネル6とは、互いにクリアランスを有する。このクリアランスにより、防風パネル6が高さ方向に張力が掛からず容易に撓むことできる。一般的に防風パネル6に上下方向に張力がかかった状態で撓み方向に荷重を受けると、即座に防風パネル6に大きな荷重がかかり、防風パネル6が破断してしまう可能性があるが、上述のクリアランスにより防風パネル6が撓むことで、防風パネル6の破断を防ぐことができる。
図7に示すように、防風パネル6bに取付部材5bが取り付けられた点Y´に対応する添え部材4上の点y´では、防風パネル6bに働く風荷重により防風パネル6が撓んで下方向の応力F1´が働く。一方、防風パネル6aに取付部材5aが取り付けられた点Yに対応する添え部材4上の点yでは、防風パネル6aに働く風荷重により上方向の応力F1が働く。また、上述のように、互いに異なる防風パネル6a、6bにそれぞれ取り付けられた取付部材5a、5bは、互いに干渉することがない。このため、添え部材4では、防風パネル6における点Yと点Y´に対応する点yと点y´での高さ方向成分の下方向の応力F1´と上方向の応力F1が打ち消し合うことになり、高さ方向の力が釣り合うこととなる。これにより、例えば、同一の防風パネル6bに取り付けられた取付部材5bと添え部材4での取付位置の点y´と、取付部材5cと添え部材4での取付位置の点x´のy´x´区間では、高さ方向成分のモーメントを打ち消し合う区間を設けることができる。同様に添え部材4におけるzy区間、xw区間、w´v´区間、vu区間では、高さ方向成分のモーメントを打ち消し合う区間を設けることができる。更に、上述のとおり、取付部材5a、5bと添え部材4の取付位置であるyy´区間は、取付部材5a、5bが干渉しない程度の最小幅にすることで、最小のモーメントの発生に抑えることができる。これにより、同様に、添え部材4上に取付部材5が取り付けられたx´x区間、ww´区間、v´v区間もyy´区間と等間隔にして、隣り合う一対の取付部材5が干渉しない程度の最小幅にすることで、最小のモーメントに抑えることができる。つまり、添え部材4は、風荷重による高さ方向の張力を打ち消し合わせることができる。
防風パネル6は、上下を添え部材4に回転フリーな状態で接続されており、引張力のみが作用する。従って、風荷重により生じる引張力に対して、必要断面積を満足する最小の板厚で設計することができる。これにより、防風パネル6は、曲げ剛性を向上させるための断面山形形状にする加工も不要とすることができる。このため、防風パネル6は、折り曲げの無い平板状とすることができ、板厚を小さくして、鋼材重量を抑えることができる。更に、防風パネル6が平板であり、断面山形形状でないため、人がよじ登ることができず、セキュリティ上も安全を確保することができる。
また、この異なる防風パネル6に取り付けられた最も近接する2つの取付部材5a、5bの間は、モーメントが生じる区間ではあるものの、この区間を最小幅とすることで、添え部材4に作用するモーメントも最小となり、添え部材4の断面をより小さくすることができ、鋼材量を減らし経済的となる。
なお、上述の説明では、防風柵1は、支柱2と防風パネル6とは、別部材である支持部材3、添え部材4及び取付部材5を介して遊嵌状態に取り付けられている実施例を説明してきたが、支持部材3、添え部材4及び取付部材5のうち何れか一つ又は二つがなく、例えば、支柱2と添え部材4、支柱2と防風パネル6の四隅及び添え部材4と防風パネル6が直接的に遊嵌状態で取り付けられていてもよい。
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、前述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたって具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
1 防風柵
2 支柱
3 支持部材
4 添え部材
5、5a、5b、5c 取付部材
6、6a、6b 防風パネル
21 ウェブ部
22、23 フランジ部
31 Uボルト
32、33、55 ナット
34 ねじ山
41 添え部材本体
41a 雄ねじ部
42、43 端部取付部材
45 挿入部
45a 挿入孔
46 先端部
47 クリアランス
51 取付部材本体
52、53、59 端部
52a 貫通孔
54 ボルト
55 ナット
56 留め具
57、58 直線部
59a 溝部
61 防風パネル本体
62 孔
63 プレート
64 樹脂ワッシャ
65 リベット
1 上方向の応力
1´ 下方向の応力

Claims (3)

  1. 間隔をあけて立設された複数の支柱と、
    前記支柱間に遊嵌状態で架設された棒状の添え部材と、
    複数の孔が開口された略矩形の平板であると共に前記支柱に四隅が遊嵌状態で取り付けられた防風パネルとを備え、
    前記防風パネルは、高さ方向よりも幅方向に長く配置されると共に、上端及び下端の複数箇所が前記添え部材に遊嵌状態で取り付けられること
    を特徴とする防風柵。
  2. 前記防風パネルは、上端及び下端に取付部材を介して前記添え部材に遊嵌状態に取り付けられ、前記高さ方向に隣り合う前記取付部材の間隔よりも、前記幅方向に隣り合う前記取付部材の間隔が短いこと
    を特徴とする請求項1記載の防風柵。
  3. 隣り合う一対の取付部材は、一方の取付部材が上側の防風パネルに取り付けられ、他方の取付部材が下側の防風パネルに取り付けられており、
    一対の前記取付部材に形成される間隔は、他の隣り合う一対の前記取付部材に形成される間隔と等しいこと
    を特徴とする請求項2記載の防風柵。
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JPS4980031U (ja) * 1972-10-25 1974-07-11
JPS507667U (ja) * 1973-05-17 1975-01-27
JPS6074556U (ja) * 1983-10-31 1985-05-25 日東電工株式会社 防風構造
JPH0530213U (ja) * 1991-09-26 1993-04-20 株式会社芳賀信建設 防風ネツト支持装置

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