JP2014202023A - Reinforcement structure of using square pipe and reinforcement structure of beam and structure - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、二本の角パイプを同一方向に揃えた状態で該二本の角パイプの一面同士が対面するように重ねられて配された角パイプを用いる補強構造に関する。 The present invention relates to a reinforcing structure using a square pipe that is arranged so that two surfaces of the two square pipes face each other in a state where the two square pipes are aligned in the same direction.
従来から、角パイプを用いる補強構造の構成としては、真直ぐな二本の角パイプを単に揃えて並設するものがある。これによれば、耐荷重が二倍に向上する。しかしながら、角パイプは、両端を固定して梁状に水平に配した場合、その角パイプの自重によっても下方へ撓みを生じる剛性が比較的低い構造資材であり、単に耐荷重が二倍になる程度ではスパンの大きな梁に用いることは難しいことになる。このため、装置類を精度よく設置するための架台などに、角パイプによって構成されたスパンの大きな梁構造を用いることは難しいものと考えられていた。 Conventionally, as a structure of a reinforcing structure using a square pipe, there is one in which two straight square pipes are simply arranged in parallel. According to this, the load resistance is doubled. However, a square pipe is a structural material with a relatively low rigidity that causes bending downward due to its own weight when it is horizontally arranged in a beam shape with both ends fixed, and the load resistance is simply doubled. It is difficult to use it for a beam with a large span. For this reason, it has been considered difficult to use a beam structure having a large span constituted by square pipes for a frame for accurately installing the devices.
このため、例えば従来の角パイプを用いた梁構造では、その梁を支持する支柱を増設して柱と柱の間隔を狭め、梁のスパンを短くすることによって、その構造体の剛性を高めている。
また、H形鋼など強度の高い部材を使用することができるが、質量が大きく高価になるため、より軽量で剛性に優れて安価に構築すべき構造体には適しているとはいえない。
For this reason, for example, in a conventional beam structure using a square pipe, the rigidity of the structure is increased by increasing the number of columns supporting the beam to reduce the distance between columns and shortening the beam span. Yes.
In addition, although a high-strength member such as H-shaped steel can be used, it is not suitable for a structure that is lighter in weight, excellent in rigidity, and inexpensive to construct because of its large mass and high price.
一方、構造強度を合理的に向上させる手法としては、従来からアーチ状などの湾曲形態が適宜利用されている。例えば、橋梁を支持する橋脚と一体の支持ブロックに両端が固定された複数のアーチ形支持部材の頂部を前記橋梁の下面中央部に当接させ、前記支持部材を鋼材によって形成し、橋梁を弾性的に支持できるようにした高架橋の橋梁補強構造が提案されている(特許文献1参照)。 On the other hand, as a method of rationally improving the structural strength, a curved form such as an arch shape has been conventionally used as appropriate. For example, the top of a plurality of arch-shaped support members fixed at both ends to a support block integrated with a pier supporting the bridge is brought into contact with the center of the lower surface of the bridge, the support member is formed of steel, and the bridge is elastic A viaduct bridge reinforcement structure has been proposed (see Patent Document 1).
角パイプを用いる補強構造、梁及び構造体の補強構造に関して解決しようとする問題点は、角パイプを用いる構造体では、大きなスパンの梁などの構造体において荷重がかかった場合に、その中央部に撓みによる変形が大きくなり易く、これを防止して構築精度を高めるには、構造体の質量が大きく高価になり易く、より軽量で剛性に優れて安価に構造体を構築することができない点にある。
そこで、本発明の目的は、大きなスパンの梁などの構造体を、より軽量で剛性に優れて安価に構築することができる角パイプを用いる補強構造、梁及び構造体の補強構造を提供することにある。
The problem to be solved regarding the reinforcement structure using a square pipe and the reinforcement structure of a beam and a structure is that a structure using a square pipe has a central portion when a load is applied to a structure such as a large span beam. In order to prevent the deformation due to bending and increase the construction accuracy by preventing this, the mass of the structure is likely to be large and expensive, and the structure cannot be built at a low cost with light weight and excellent rigidity. It is in.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a reinforcing structure using a square pipe and a reinforcing structure of a beam and a structure capable of constructing a structure such as a beam having a large span with a lighter weight, excellent rigidity and low cost. It is in.
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係る角パイプを用いる補強構造の一形態によれば、二本の角パイプを同一方向に揃えた状態で該二本の角パイプの一面同士が対面するように重ねられて配された角パイプを用いる補強構造であって、該二本の角パイプが重ねられた中央部において、一方の角パイプに対して他方の角パイプが所要の間隔に保持された状態で固定されるように中央部の間隔設定部が設けられ、該二本の角パイプが重ねられた両端部のそれぞれにおいて、一方の角パイプに対して他方の角パイプが前記中央部の間隔設定部の間隔よりも近接した状態に固定されるように端部の固定部が設けられている。
The present invention has the following configuration in order to achieve the above object.
According to one form of the reinforcing structure using the square pipe according to the present invention, the two square pipes are arranged so that the surfaces of the two square pipes face each other with the two square pipes aligned in the same direction. A reinforcing structure using square pipes, wherein the two square pipes are fixed in a state where the other square pipe is held at a predetermined interval with respect to one square pipe at the center portion where the two square pipes are overlapped. A central space setting portion is provided, and at each end where the two square pipes are overlapped, the other square pipe is closer to the square tube than the central space setting portion. An end fixing portion is provided so as to be fixed in the above state.
また、本発明に係る角パイプを用いる補強構造の一形態によれば、前記角パイプを用いる補強構造の中央部及び両端部であって各角パイプのそれぞれに、前記二本の角パイプの重ね合わせ面とは直交する角パイプの側面から外方へ突起した形態に固定用の突起部が設けられ、該固定用の突起部を構成要素として、前記中央部の間隔設定部及び前記端部の固定部が設けられていることを特徴とすることができる。 Further, according to one embodiment of the reinforcing structure using the square pipe according to the present invention, the two square pipes are overlapped on each of the square pipes at the center and both ends of the reinforcing structure using the square pipe. A fixing protrusion is provided in a form protruding outward from the side surface of the square pipe orthogonal to the mating surface, and the fixing protrusion is used as a component, and the interval setting portion of the central portion and the end portion A fixing portion may be provided.
また、本発明に係る梁の補強構造の一形態によれば、前記角パイプを用いる補強構造が、前記二本の角パイプが上下に重ねられて構成され、該二本の角パイプが重ねられた両端部のそれぞれにおいて支柱によって支持されて梁構造を構成していることを特徴とすることができる。 Further, according to one form of the beam reinforcing structure according to the present invention, the reinforcing structure using the square pipe is configured such that the two square pipes are stacked one above the other, and the two square pipes are stacked. Further, it is characterized in that a beam structure is configured by being supported by a support column at each of both end portions.
また、本発明に係る構造体の補強構造の一形態によれば、前記梁の補強構造を用いた構造体の補強構造であって、前記支柱の四本が矩形平面の角部に配されて起立されて前記角パイプを用いる補強構造が支持される前記梁構造が並設されて基段の並列梁構造が構成され、該基段の並列梁構造の上に前記角パイプを用いる補強構造によって設けられた複数の梁が前記基段の並列梁構造の梁とは交差する方向に載置された形態で固定されていることを特徴とすることができる。 Moreover, according to one form of the structure reinforcement structure which concerns on this invention, it is a structure reinforcement structure using the said beam reinforcement structure, Comprising: Four of the said support | pillars are distribute | arranged to the corner | angular part of a rectangular plane The beam structure, which is erected and supports the reinforcement structure using the square pipe, is arranged in parallel to form a base parallel beam structure, and the reinforcement structure using the square pipe is formed on the base beam parallel beam structure. The plurality of provided beams may be fixed in a form of being placed in a direction intersecting with the beams of the parallel beam structure of the base stage.
また、本発明に係る太陽光発電施設によれば、前記構造体の補強構造を架台として、該架台上にソーラーパネルが保持されていることを特徴とすることができる。 In addition, according to the photovoltaic power generation facility according to the present invention, a solar panel is held on the gantry using the reinforcing structure of the structure as a gantry.
本発明の角パイプを用いる補強構造、梁及び構造体の補強構造によれば、大きなスパンの梁などの構造体を、より軽量で剛性に優れて安価に構築することができるという特別有利な効果を奏する。 According to the reinforcing structure using the square pipe of the present invention, the reinforcing structure of the beam and the structure, a particularly advantageous effect that a structure such as a beam with a large span can be constructed with lighter weight, excellent rigidity and low cost. Play.
以下、本発明に係る角パイプを用いる補強構造、梁及び構造体の補強構造の形態例を、添付図面(図1〜5)に基づいて詳細に説明する。
この角パイプを用いる補強構造1は、二本の角パイプ11、12を同一方向に揃えた状態でその二本の角パイプ11、12の一面同士11a、12aが対面するように重ねられて配された形態を基本構成とする。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form example of the reinforcement structure using the square pipe which concerns on this invention, the reinforcement structure of a beam and a structure is demonstrated in detail based on an accompanying drawing (FIGS. 1-5).
The
13は中央部の間隔設定部であり、二本の角パイプ11、12が重ねられた中央部において、一方の角パイプ11に対して他方の角パイプ12が所要の間隔に保持された状態で固定されるように設けられている。
14は端部の固定部であり、二本の角パイプ11、12が重ねられた両端部のそれぞれにおいて、一方の角パイプに対して他方の角パイプ12が中央部の間隔設定部13の間隔よりも近接した状態に固定されるように設けられている。
これによれば、二本の角パイプ11、12の両方が、荷重のかからない状態でゆるやかなアーチ状に湾曲された状態となる。本形態例においては、荷重がかからない状態では、一方の角パイプが上方へ湾曲した形態に弾性変形すると共に、他方の角パイプが下方へ湾曲した形態に弾性変形した状態となって、一対の角パイプ11、12が線対称に湾曲した形態となる。このため、その弾性変形で、角パイプ11、12内に強い内部応力が生じ、外面側では突っ張った力(張力)が作用し、内面側では圧縮力が作用する状態となる。このため、構造体としての剛性が大きく向上し、この角パイプを用いる補強構造1は、梁の構造体などとして好適に利用することができる。
また、この角パイプを用いる補強構造1は、一般に標準品として市販されている角パイプによって好適に構成でき、低コストで製造できる。
すなわち、本形態例の角パイプを用いる補強構造1によれば、大きなスパンの梁などの構造体を、より軽量で剛性に優れて安価に構築することができる。
According to this, both of the two
Further, the
That is, according to the
また、本形態例においては、角パイプを用いる補強構造1の中央部及び両端部であって各角パイプ11、12のそれぞれに、二本の角パイプ11、12の重ね合わせ面11a、12aとは直交する角パイプの側面11b、12bから外方へ突起した形態に固定用の突起部15、15が設けられ、その固定用の突起部15、15を構成要素として、中央部の間隔設定部13及び端部の固定部14が設けられている。また、図4に示すように、角パイプ11、12のそれぞれの両側の側面11b、11b、12b、12bに突起部15が
突起する形態となっており、確実且つバランス良く固定できる構成になっている。
これによれば、突起部15が外方へ突起しているため、角パイプ11、12の側方外部で固定でき、作業性を良くする構造となっている。
Moreover, in this embodiment, the overlapping
According to this, since the protruding
固定用の突起部15は、図3〜5に示す形態例のように、断面L字状の部材であるアングル鋼材を角パイプの側面11b、12bに溶接によって固定することで形成することができる。このアングル鋼材の一部であって固定用の突起部15となる部分には、ボルト16が挿通されるボルト孔が設けられている。本形態例では確実に締結するために、各固定用の突起部15に二つのボルト孔が設けられている。このように、本形態例によれば、シンプルな形態によって、確実且つ合理的に固定できる構成になっている。
The
本形態例によれば、図3〜5に示す形態例のように、一方の角パイプ11の側面11bに設けられた固定用の突起部15と、他方の角パイプ12の側面12bに設けられた固定用の突起部15とが対面するように配され、ボルト16とナット17によって締結される。
これによれば、中央部の間隔設定部13においては、一方の角パイプ11の一面(上面)11aと他方の角パイプ12の一面(下面)12aとが、ナット17のねじ込み位置を調整することで、所望の間隔をあけて固定することができる。また、本形態例の端部の固定部14においては、一方の角パイプ11の一面(上面)11aと他方の角パイプ12の一面(下面)12aとが接するように固定されている。なお、この端部の固定部14においても、一方の角パイプ11の一面(上面)11aと他方の角パイプ12の一面(下面)12aと間隔が、中央部の間隔よりも小さい所望の範囲で、ナット17によって位置調整ができるように設けることもできる。
なお、固定手段は、本形態例のようなボルトナットによる固着形態に限定されるものではなく、既知の手段を適宜選択的に用いればよいのは勿論である。
According to the present embodiment, as shown in the embodiments shown in FIGS. 3 to 5, the fixing
According to this, in the space |
Note that the fixing means is not limited to the fixing form using bolts and nuts as in the present embodiment, and it is needless to say that known means may be selectively used as appropriate.
2は梁の補強構造であり、前記角パイプを用いる補強構造1が二本の角パイプ11、12が上下に重ねられて構成され、その二本の角パイプ11、12が重ねられた両端部のそれぞれにおいて支柱31によって支持・固定されて梁構造が構成されている。
本形態例の支柱31はヒューム管によって構成されており、このヒューム管に固定されたボルト31aを、角パイプを用いる補強構造1の端部に通し、ナット31bでその角パイプを用いる補強構造1がその支柱31に締結・固定されている。また、31cはプレートであり、ヒューム管(支柱31)の上端面を塞ぐように載置され、角パイプを用いる補強構造1を受けて固定するためのスペーサ基板となっている。
The
本形態例のように、二本の角パイプ11、12が上下に重ねられた形態では、図1及び2に示すように荷重が上方からかかる場合、その荷重によって二本の角パイプの中央部が下方へ撓むように変形する。このため、所要の荷重がかかった場合、無荷重では上方へ湾曲した状態となる上側の角パイプ(他方の角パイプ12)が、下方へ撓んで真直ぐになって水平に架け渡された状態へ強制的に変形される。従って、これを図1及び2に示すように架台3の梁の構造体として用いると、構築精度を高くすることができる。また、荷重の大きさに対応して、角パイプ11、12の中央部の間隔の大きさを適宜に調整することで、それぞれの仕様に合わせて、構築精度を高めることができる。
As shown in FIGS. 1 and 2, when the two
3は構造体の補強構造であり、前記梁の補強構造2を用いたものであって、支柱31の四本が矩形平面の角部に配されて起立されて角パイプを用いる補強構造1が支持される前記梁構造(梁の補強構造2)が並設されて基段の並列梁構造が構成され、その基段の並列梁構造の上に角パイプを用いる補強構造1によって設けられた複数の梁が前記基段の並列梁構造の梁とは交差する方向に載置された形態で固定されて設けられている。
この構造体の補強構造によれば、例えば荷重を受ける梁を含む構造体である太陽光発電施設の架台3などとして、好適に用いることができる。
3 is a reinforcing structure for a structure, which uses the reinforcing
According to the reinforcing structure of this structure, for example, it can be suitably used as a
次に、以上に説明した構造体の補強構造を架台3として、その架台3上にソーラーパネル10が保持・載置されていることを特徴とする太陽光発電施設の形態例について、図1、2、6〜12に基づいて詳細に説明する。
本形態例の太陽光発電施設は、太陽光を受けて発電する平板状に設けられたソーラーパネル10を、太陽へより正対するように対面させて発電量を高めるように太陽の運動を追尾できる簡易な構成を備える。なお、本発明の架台3は、本形態例のような太陽追尾機能を備える太陽光発電施設に限定されることはなく、ソーラーパネル10を所定の向きに固定する固定式の太陽光発電施設にも好適に利用できるのは勿論である。
Next, regarding a structural example of a photovoltaic power generation facility characterized in that the reinforcing structure of the structure described above is used as a
The solar power generation facility of the present embodiment can track the movement of the sun so as to increase the amount of power generation by facing the
20は保持芯柱であり、ソーラーパネル10のパネル面に交差してそのパネル面から裏側へ延長する軸芯を構成する部材であってそのソーラーパネル10を一方端部に設けられたパネル固着部22を介して保持するように設けられている。この保持芯柱20としては、本形態例のように市販されている角パイプ状の部材によって好適に構成できる。なお、保持芯柱20は角パイプ状に限定されるものではなく、丸パイプなどの長尺形態であれば、他の形態であってもよいのは勿論である。また、パネル固着部22の形態は、格子状に板材を組み合わせることや枠体状に構造材を組み合わせて剛性強度を高めるなど、既知の補強構造を適宜選択的に利用して構成すればよい。
30は固定基体であり、前記構造体の補強構造を用いた架台3をベースとして利用するものであり、保持芯柱20及びソーラーパネル10の荷重を受けて支持する。
本形態例の固定基体30では、全体的な平面形態として格子形の枠体構造に設けられ、図1及び2に示すように複数の門型の枠部31aが格子形の枠体構造の上部にマトリクス状に配置され、その格子形の枠体構造として前記構造体の補強構造3が用いられ、その構造体の補強構造3が水平に設置されるように複数の支柱31によって支持されている。本形態例では、固定基体30が四本の支柱31によって支持されている。この固定基体30によれば、ソーラーパネル10を保持した保持芯柱20が複数支持されている。
In the fixed
40は中途部の軸芯角度調整器であり、固定基体30における門型の枠部31aの梁部に装着されて、保持芯柱20の軸芯の方位角度及び傾き角度を調整自在に、その軸芯に直交する第1軸を中心に回動できると共にその第1軸に直交する第2軸を中心に回動できるように、その保持芯柱20の長手方向の中途部23を保持するように設けられている。この中途部の軸芯角度調整器40としては、後述するような自在継手のように直交して回動できる2軸の中心を通る軸芯の運動機構や、球面を用いた自在継手の構成による運動機構を利用することができる。
40 is an intermediate axis angle adjuster, which is attached to the beam portion of the
50は角度調整保持部であり、保持芯柱20の延長端部24に連係して設けられ、その延長端部24を移動させることで保持芯柱20を介してソーラーパネル10の角度調整をすると共にそのソーラーパネル10の角度調整がなされた状態を保持するように設けられている。この角度調整保持部50が運動駆動機構(図示せず)の駆動力によって駆動され、保持芯柱20を介してソーラーパネル10の太陽追尾がなされる。
また、本形態例の角度調整保持部50では、運動駆動機構によって固定基体30に対しての位置を変位する移動体55と、その移動体55に装着されて、保持芯柱20の軸芯の方位角度及び傾き角度を調整自在に、その軸芯に直交する第1軸を中心に回動できると共にその第1軸に直交する第2軸を中心に回動できるように、保持芯柱20の長手方向の延長端部24を保持する延長端部の軸芯角度調整器60とを備える。なお、延長端部の軸芯角度調整器60は、保持芯柱20の中途部より保持芯柱20の他端側である延長端の側にあればよく、図面に示した形態例では延長端の近傍に配されている。
Further, in the angle
これによれば、ソーラーパネル10と移動体55とついて、中途部の軸芯角度調整器40を支点として重量バランスを取ることができる。このため、複数のソーラーパネル10が同時に太陽を追尾するように、その複数のソーラーパネル10を極めて軽い駆動力によって作動させることができる。従って、小さな駆動力によって容易且つ好適に作動できるため、小さな駆動装置を採用でき、製造コストを低減できる。また、ソーラーパネル10を好適に傾斜させることができるため、積雪を滑らせて落下させることや、降雨の水切り効果を高めることができる。これによれば、着雪やゴミが付着してソーラーパネル10の受光面を曇らすことを可及的に防止できるという効果がある。
According to this, the
そして、本形態例では、ソーラーパネル10を保持した保持芯柱20の複数が中途部の軸芯角度調整器40を介して一つの固定基体30に支持されて配され、その複数の保持芯柱20が延長端部の軸芯角度調整器60を介して一つの移動体55に連係されて角度調整保持部50によって角度の調整及び保持がなされる。なお、一つの移動体55は、平面形態として格子形の枠体状に設けられている。
これによれば、複数のソーラーパネル10を一つの角度調整保持部50の運動駆動機構で同時に作動できるため、装置の簡素化を図ることができ、製造コストを低減できる。また、本形態例のように複数のソーラーパネル10がマトリクス状に配置されることで、重量バランスが良くなり、小さな駆動力によって、太陽を追尾する運動を容易且つ好適に行うことができる。
In the present embodiment, a plurality of holding
According to this, since the plurality of
また、本形態例の軸芯角度調整器40、60は、図6〜12に示すように、固定基体30や移動体55に固着されて枠体状に形成された外枠固定部41と、その外枠固定部41に設けられた第1軸42を中心にして外枠固定部41の内側で回転自在に設けられて枠体状に形成された中間回動枠部43と、その中間回動枠部43に第1軸42とは直交する軸として設けられた第2軸44を中心にしてその中間回動枠部43の内側で回転自在に設けられて保持芯柱20と一体化されるように設けられた内部回動体部45aとを備えている。
Further, as shown in FIGS. 6 to 12, the
本形態例では、中途部の軸芯角度調整器40が固定基体30(門型の枠部30a)に装着され、延長端部の軸芯角度調整器60が移動体55に装着されており、両者は基本的に同一の構成を備えるものである。但し、本形態例の軸芯角度調整器40、60では、中途部の軸芯角度調整器40の外枠固定部41が矩形の枠体状に設けられており、延長端部の軸芯角度調整器60の外枠固定部41がコの字状の枠体状に設けられている。41aは固定用の貫通孔であり、これを利用して軸心角度調整器40、60を固定基体30や移動体55に装着できる。
In this embodiment, the mid-axis
また、保持芯柱20と一体化されるように設けられた内部回動体部45aは、一対の平板部によって構成され、その一対の平板部が保持芯柱20に溶接されて一体化されるように設けられている。
この軸芯角度調整器40、60によれば、合理的に太陽を追尾できる構成とすることができると共に、従来の方位角回動機構の上に仰角傾動機構が載置された構成に比べて極めて簡易なものとなっており、製造コストを低減できる。また、装置の軽量化及び小容積化を実現でき、設置コストを低減できる。
Further, the internal
The
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。 As described above, the present invention has been described in various ways with preferred embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. That is.
1 角パイプを用いる補強構造
2 梁の補強構造
3 構造体の補強構造(架台)
10 ソーラーパネル
11 一方の角パイプ
11a 一方の角パイプの一面(重ね合わせ面(上面))
11b 一方の角パイプの側面
12 他方の角パイプ
12a 他方の角パイプの一面(重ね合わせ面(下面))
12b 他方の角パイプの側面
13 中央部の間隔設定部
14 端部の固定部
15 固定用の突起部
16 ボルト
17 ナット
20 保持芯柱
22 パネル固着部
23 中途部
24 延長端部
30 固定基体
30a 門型の枠部
31 支柱
40 中途部の軸芯角度調整器
41 外枠固定部
42 第1軸
43 中間回動枠部
44 第2軸
45a 内部回動体部
50 角度調整保持部
55 移動体
60 延長端部の軸芯角度調整器
1 Reinforcement structure using
10
11b Side surface of one
12b Side surface of the other
Claims (5)
該二本の角パイプが重ねられた中央部において、一方の角パイプに対して他方の角パイプが所要の間隔に保持された状態で固定されるように中央部の間隔設定部が設けられ、
該二本の角パイプが重ねられた両端部のそれぞれにおいて、一方の角パイプに対して他方の角パイプが前記中央部の間隔設定部の間隔よりも近接した状態に固定されるように端部の固定部が設けられていることを特徴とする角パイプを用いる補強構造。 A reinforcing structure that uses square pipes that are arranged so that one surface of the two square pipes face each other with two square pipes aligned in the same direction,
In the central portion where the two square pipes are stacked, a central interval setting portion is provided so that the other angular pipe is fixed to one angular pipe while being held at a predetermined interval.
In each of the two end portions where the two square pipes are overlapped, the end portions are fixed so that the other square pipe is fixed closer to the interval setting portion of the central portion than the one square pipe. A reinforcing structure using a square pipe, characterized in that a fixing portion is provided.
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