JP2017096010A - 屋根支持装置およびカーポート - Google Patents

Abstract

【課題】長期的な強度低下を抑制しつつ過大な荷重に対する支持力を向上させることができる屋根支持装置およびカーポートの提供。【解決手段】カーポート１と支持体６とを連結してカーポート１の先端部を支持する屋根支持装置１０は、カーポート１と支持体６とに亘って設けられる支持部材１１と、支持部材１１とカーポート１とを接続する第１接続部２０と、支持部材１１と支持体６とを接続する第２接続部３０と、第１接続部２０および前記第２接続部３０のいずれか一方に設けられるダンパー装置４０と、を備え、ダンパー装置４０は、支持部材１１とカーポート１または支持体６との相対移動に伴って減衰力を発揮することで、カーポート１に作用する繰り返し荷重を抑制し、カーポート１の本体基礎３やフレーム４に対する損傷の蓄積を防止し、長期に亘って強度を維持させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、片持ち形式の屋根構造体を支持する屋根支持装置、この屋根支持装置を備えたカーポートに関する。

従来、片持ち形式の屋根構造体として、側面逆Ｌ字状のフレームおよび屋根を備えたカーポートや、建物等の構造物から突出した庇等が知られている。カーポートを一例として説明すると、そのフレームは、地盤に設けられたコンクリート基礎に固定され、この基礎から鉛直上方に延びる柱部と、柱部の上端から側方に片持ち状に延びる梁部と、を有して逆Ｌ字状に形成され、梁部に屋根が載置支持されている。
このようなカーポートに作用する荷重としては、自重や積雪による鉛直荷重、地震や風等の水平荷重、交通振動等が挙げられるが、特に問題となるのが屋根面に作用する風圧力や積雪である。風圧力や積雪が屋根面に作用すると、フレームを介して基礎に大きな転倒モーメントが生じることから、この転倒モーメントに抵抗できるだけの形状、寸法、重量を有した基礎を構築しなければならなくなる。

そのような基礎を構築すると材料コストや施工コストが増加してしまうため、屋根またはフレームの片持ち先端部を支持する補助支柱を付加することで、基礎に生じる転倒モーメントを低減させる構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された補助支柱は、その一端部が支持金具を介してフレームの梁部先端に連結され、他端部が支持金具を介して地盤に連結されており、屋根面に作用する鉛直荷重を地盤に直接伝達して支持するように構成されている。

特開平９−２２１９２８号公報

しかしながら、従来の補助支柱は、その両端部がフレームおよび地盤に連結されるため、屋根面に作用する鉛直荷重が直接的に伝達され、補助支柱に大きな軸力が発生することから、その断面が過大になってしまうという問題がある。また、補助支柱によって屋根の先端部と地盤とを直接的に連結することによって門型のフレームが構成されることとなるが、このような門型フレームは逆Ｌ字状のフレームと比べて剛性が大きくなることから固有周期が短くなり、振動の影響を受けやすくなるという不都合を生じる。このため、地震や風、交通振動等、頻繁に作用する比較的小さな外乱によってフレームや基礎が繰り返し荷重を受け、長期的に損傷が蓄積されることによって強度低下を招いてしまうという問題がある。

本発明は、長期的な強度低下を抑制しつつ過大な荷重に対する支持力を向上させることができる屋根支持装置およびカーポートを提供することを目的とする。

本発明の屋根支持装置は、片持ち形式の屋根構造体の片持ち先端部と、この屋根構造体から離れた支持体と、を連結して前記屋根構造体の先端部を支持する屋根支持装置であって、前記屋根構造体の先端部と前記支持体とに亘って設けられる長尺状の支持部材と、前記支持部材の一端部と前記屋根構造体の先端部とを接続する第１接続部と、前記支持部材の他端部と前記支持体とを接続する第２接続部と、前記第１接続部および前記第２接続部のいずれか一方に設けられるダンパー装置と、を備え、前記ダンパー装置は、前記支持部材の一端部と前記屋根構造体の先端部との相対移動、または前記支持部材の他端部と前記支持体との相対移動に伴って減衰力を発揮する減衰部材を備えて構成されることを特徴とする。

このような本発明によれば、支持部材と屋根構造体の先端部または支持体との相対移動に伴ってダンパー装置の減衰部材が減衰力を発揮することで、屋根構造体の片持ち先端部の振動を減衰させることができ、屋根構造体に作用する繰り返し荷重を抑制することができる。従って、屋根構造体の基礎や基端部に対する損傷の蓄積を防止し、長期に亘って強度を維持させることができる。また、屋根構造体に作用する荷重は、その先端部からダンパー装置および支持部材を介して支持体に伝達されることから、屋根面に大きな風圧力や積雪荷重等の鉛直荷重が作用しても、その鉛直荷重を屋根構造体と屋根支持装置とで分担して支持することができる。従って、屋根支持装置の支持部材に荷重が集中することがなく、支持部材に生じる軸力を抑制することができ、経済的な設計が可能になる。

この際、前記ダンパー装置は、前記支持部材の一端部または他端部に対して当該支持部材の軸方向に沿ってスライド自在に設けられたスライド部材を備え、前記減衰部材は、前記支持部材の一端部または他端部と前記スライド部材との相対変位に伴ってせん断変形することで減衰力を発揮する粘弾性材料から構成されていることが好ましい。

このような構成によれば、粘弾性材料から構成された減衰部材が支持部材とスライド部材との相対変位に伴ってせん断変形し、その変形に応じた減衰力を発揮することで、屋根構造体の片持ち先端部の振動を効果的に減衰させることができる。ここで、粘弾性材料は、その変形速度に応じて減衰力を発揮し、振動エネルギーを熱エネルギーに変換する性質を有するため、屋根構造体に作用する比較的小さな振動や荷重を効率的に吸収して損傷の累積を抑制することができる。

さらに、前記スライド部材は、前記支持部材よりも大径の管状部材で構成され、前記管状部材に前記支持部材が挿通されるとともに、当該管状部材と当該支持部材との間に前記減衰部材が介挿されていることが好ましい。

このような構成によれば、支持部材とそれよりも大径の管状部材との間に減衰部材を介挿することで、管状部材によって減衰部材を覆うことができ、減衰部材の劣化を防止するとともに、減衰部材の剥離も防ぐことができる。ここで、粘弾性材料から構成される減衰部材は、紫外線によって劣化しやすいという性質があるが、屋外で使用する場合にも管状部材で覆って紫外線を遮断することで、減衰部材の長寿命化を図ることができる。

また、前記ダンパー装置は、前記支持部材の軸方向一方側に向かう前記スライド部材のスライドを所定値以下に規制する第１規制部材と、前記支持部材の軸方向他方側に向かう前記スライド部材のスライドを所定値以下に規制する第２規制部材と、を備えて構成されることが好ましい。

このような構成によれば、第１規制部材および第２規制部材によって支持部材の軸方向に沿ったスライド部材のスライドを所定値以下に規制することで、所定値を超えるような荷重が作用した場合には、その荷重を支持部材に直接伝達して支持体によって支持させることができる。従って、通常想定される大きさの荷重に対しては、減衰部材の変形による減衰力を発揮させつつ荷重を支持し、想定を超える過大な荷重（例えば、突風や台風、大雪等）に対しては、規制部材によって直接的に支持部材から支持体に荷重を伝達することで、より大きな支持力を得ることができる。また、規制部材によってスライド部材のスライドを所定値以下に規制することで、減衰部材の過剰な変形を抑えることができ、減衰部材の破損を防止して性能を維持することができる。

本発明のカーポートは、地盤に設けられる基礎と、この基礎に固定されるフレームと、このフレームに支持される屋根と、を備えるカーポートであって、前記フレームは、前記基礎から鉛直方向に延びる柱部と、この柱部の上端から側方に片持ち状に延びる梁部と、を有し、前記梁部の先端部または前記屋根の一部に前記屋根支持装置の第１接続部が接続されていることを特徴とする。

このような本発明によれば、カーポートのフレームや基礎に作用する繰り返し荷重を屋根支持装置によって抑制することができるので、損傷の蓄積を防止して強度を維持させることができ、カーポートの長寿命化を図ることができる。さらに、屋根面に大きな風圧力や積雪荷重等の鉛直荷重が作用しても、その鉛直荷重を屋根支持装置と分担して支持することで、基礎に作用する転倒モーメントを抑制することができ、基礎の簡素化によるコストダウンを図ることができる。

本発明の一実施形態に係るカーポートを示す斜視図 前記カーポートを示す側面図 前記カーポートに設けられる屋根支持装置を示す側面図 前記屋根支持装置におけるダンパー装置のＹ−Ｚ方向の拡大断面図 前記屋根支持装置におけるダンパー装置のＸ−Ｙ方向の拡大断面図 前記ダンパー装置に所定値以下の荷重が加わったときの動作を示す断面図 前記ダンパー装置に所定値以上の荷重が加わったときの動作を示す断面図 前記実施形態における変形例を示す図 前記実施形態における他の変形例を示す図 前記実施形態におけるさらに他の変形例を示す図 前記実施形態におけるさらに他の変形例を示す図 前記ダンパー装置の変形例を示す断面図

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図面において幅方向をＸ、奥行き方向をＹ、高さ方向をＺとする。
図１は、本発明の一実施形態に係るカーポートを示す斜視図である。
片持ち形式の屋根構造体であるカーポート１は、図１に示すように、地盤２に設けられる本体基礎３と、本体基礎３に固定されるフレーム４と、このフレーム４に支持される屋根５と、を備えている。

フレーム４は、コンクリートからなる本体基礎３から鉛直方向に延びる柱部４ａと、この柱部４ａの上端から側方に片持ち状に延びる梁部４ｂと、を有して逆Ｌ字状に形成されている。このフレーム４は、例えば高さ２００ｍｍ、幅１００ｍｍの中空のアルミ材で形成されている。
屋根５は、梁部４ｂに載置支持され、屋根面材５ａと屋根面材５ａを保持する垂木５ｂと屋根梁５ｃとを有しており、屋根面材５ａはポリカーボネート板等で形成され、垂木５ｂおよび屋根梁５ｃは、中空のアルミ材で形成されている。

カーポート１には、その片持ち先端部を支持する屋根支持装置１０が設置されており、この屋根支持装置１０は、フレーム４の梁部４ｂ先端部と、地盤２に設けられたコンクリートからなる支持体６と、を連結して設けられている。

図２は、前記カーポートを示す側面図である。
図２に示すように、フレーム４は、梁部４ｂで屋根５を載置支持し、梁部４ｂと一体に形成された柱部４ａが本体基礎３に固定されることによって屋根５を支えている。屋根５は、Ｘ方向に等間隔で配置された複数（４本）の屋根梁５ｃによって屋根面材５ａを支持している。
本体基礎３は、フレーム４の基礎として地盤２に埋設して設けられ、例えば幅４００ｍｍ×長さ５００ｍｍ×高さ５００ｍｍの略直方体状に形成されている。また、屋根支持装置１０の基礎となる支持体６も地盤２に埋設して設けられ、例えば幅２００ｍｍ×長さ２００ｍｍ×高さ２００ｍｍの略立方体状に形成されている。
ここで、本体基礎３および支持体６の上側であり地盤２の上面には、土間コンクリートが形成され、この土間コンクリートによって駐車場の路面が構成されている。

図３は、前記カーポートに設けられる屋根支持装置を示す側面図である。
図３に示すように、屋根支持装置１０は、カーポート１（梁部４ｂ）の先端部と支持体６とに亘って設けられる長尺状の支持部材１１と、支持部材１１の上端部（一端部）と梁部４ｂの先端部とを接続する第１接続部２０と、支持部材１１の下端部（他端部）と支持体６とを接続する第２接続部３０と、第１接続部２０に設けられるダンパー装置４０と、を備えている。また、屋根支持装置１０は、フレーム４に対応してダンパー装置４０とともに一組ずつ設置されている。ここで、支持部材１１は、例えば外径３０ｍｍかつ厚さ１．０ｍｍのステンレス鋼管で形成されている。また、支持部材１１の他端部には支持体６に埋設して定着部１２が設けられ、支持部材１１の一端部にはキャップ１３（図４参照）が設けられている。

第１接続部２０は、梁部４ｂの先端部に支持部材１１を接続する接続ブラケット２１と、接続ブラケット２１と梁部４ｂを螺合する接続留め具２２と、接続ブラケット２１に設けられたダンパー装置４０と、を備えている。
第２接続部３０は、支持部材１１より径が大きい接続管３１と、支持部材１１と接続管３１を貫通して螺合するボルト３２とナット３３と、を備えている。

ダンパー装置４０は、支持部材１１の一端部に対して支持部材１１の軸方向に沿ってスライド自在に設けられたスライド部材である管状部材４１と、支持部材１１の軸方向一方側（上方）に向かう管状部材４１のスライドを所定値以下に規制する第１規制部材５０と、支持部材１１の軸方向他方側（下方）に向かう管状部材４１のスライドを所定値以下に規制する第２規制部材６０と、を備えている。

図４は、前記屋根支持装置におけるダンパー装置のＹ−Ｚ方向の拡大断面図である。
ダンパー装置４０は、支持部材１１の一端部と梁部４ｂの先端部との相対移動に伴って減衰力を発揮する減衰部材４２を備えている。
減衰部材４２は、支持部材１１の一端部と管状部材４１との相対変位に伴ってせん断変形することで減衰力を発揮する粘弾性材料であるＶＥＭ（Visco Elastic Material）で形成されている。ＶＥＭは、例えば支持部材１１と梁部４ｂの先端部との相対移動の変化量を熱エネルギーに変換し、管状部材４１を介して外部に熱エネルギーを放出するように構成されている。管状部材４１は、支持部材１１よりも大径で構成され、管状部材４１に支持部材１１が挿通されるとともに、管状部材４１と支持部材１１との間に減衰部材４２が介挿されている。また、管状部材４１は例えば外径４２ｍｍで厚さ１．０ｍｍのステンレス鋼管によって形成されている。

ダンパー装置４０は、管状部材４１の側面を切断して形成した隙間に挿入するブラケット４３と、管状部材４１にブラケット４３を止める第１留め具４４と、ブラケット４３と接続ブラケット２１とを止める第２留め具４５と、を備え、ブラケット４３と第１留め具４４と第２留め具４５とによって第１接続部２０にダンパー装置４０が取り付けられている。
第１規制部材５０は、管状部材４１と当接してストッパの役割を果たす留管５１と、支持部材１１と留管５１との間に設置されるスペーサ５２と、を備え、留管５１とスペーサ５２と支持部材１１を貫通して螺合するボルト５３とナット５４によって支持部材１１に固定されている。第２規制部材６０は、管状部材４１と当接してストッパの役割を果たす留管６１と、支持部材１１と留管６１との間に設置されるスペーサ６２と、を備え、留管６１とスペーサ６２と支持部材１１を貫通して螺合するボルト６３とナット６４によって支持部材１１に固定されている。

図５は、前記屋根支持装置におけるダンパー装置のＸ−Ｙ方向の拡大断面図である。
ダンパー装置４０は、図５に示すように、断面Ｃ字状の管状部材４１に支持部材１１が挿通されるとともに、管状部材４１と支持部材１１との間に減衰部材４２が介挿されている。減衰部材４２を設置する際、管状部材４１の側面の隙間部分を広げて、減衰部材４２の上から覆い被せるように管状部材４１を設置する。そして、管状部材４１の隙間部分に略Ｌ字状の２枚のブラケット４３を嵌め込み、第１留め具４４で固定している。２枚のブラケット４３を設置することで生じた隙間にＬ字状の接続ブラケット２１を装着し、ブラケット４３で接続ブラケット２１を挟んだ状態にした後、第２留め具４５で接続ブラケット２１を固定する。接続ブラケット２１を固定し設置することで、梁部４ｂとの接続部分が生じるため、接続ブラケット２１と梁部４ｂとを接続し、接続留め具２２で取り付ける。
このような構成によって、屋根５に加わる荷重は、フレーム４（梁部４ｂ）に伝わり、梁部４ｂに取り付けられたダンパー装置４０によって、荷重は熱エネルギーに変換され、屋根５に加わった荷重は吸収される。
以下、具体的なダンパー装置４０の機能について、図６および図７を用いて説明する。

図６は、前記ダンパー装置に所定値以下の荷重が加わったときの動作を示す断面図である。また、図６（Ａ）は屋根に上向きの所定値以下の荷重が作用したときの図であり、図６（Ｂ）は屋根に下向きの所定値以下の荷重が作用したときの図である。
所定値以下の荷重とは、車両通行時の路面振動や通常の雨や風のときに屋根５に加わる荷重である。
先ず、図６（Ａ）は、屋根５に上向きの所定値以下の荷重が梁部４ｂを介して第１接続部２０からダンパー装置４０に伝わったときの状態である。このとき、支持部材１１に上向きの力が加わり減衰部材４２からの反力のみ伝達される。そして、減衰部材４２のせん断変形率が小さいため、管状部材４１と第１規制部材５０とは当接しない。屋根５に加わった上向きの荷重は、減衰部材４２により吸収される。

次に、図６（Ｂ）は、屋根５に下向きの所定値以下の荷重が梁部４ｂを介して第１接続部２０からダンパー装置４０に伝わったときの状態である。このとき、支持部材１１に下向きの力が加わり減衰部材４２からの反力のみ伝達される。そして、減衰部材４２のせん断変形率が小さいため、管状部材４１と第２規制部材６０とは当接しない。屋根５に加わった下向きの荷重は、減衰部材４２により吸収される。

図７は、前記ダンパー装置に所定値以上の荷重が加わったときの動作を示す断面図である。また、図７（Ａ）は屋根に上向きの所定値以上の荷重が作用したときの図であり、図７（Ｂ）は屋根に下向きの所定値以上の荷重が作用したときの図である。
所定値以上の荷重とは、突風や台風、大雪等の突発的な気象変化のときに屋根５に加わる想定を超える過大な荷重である。
先ず、図７（Ａ）は、屋根５に上向きの所定値以上の荷重が梁部４ｂによって第１接続部２０で接続されたダンパー装置４０に伝わったときの状態である。このとき、減衰部材４２から支持部材１１に上向きの力が加わるとともに、減衰部材４２のせん断変形率が１００％を超え、例えば２００％程度に達している。ここで、第１規制部材５０が設置されていることで、管状部材４１と第１規制部材５０とが当接し減衰部材４２の上方への所定値以上の変形が規制され、ダンパー装置４０に加わる荷重は第１規制部材５０から支持部材１１に伝達され、支持部材１１から支持体６に伝えられるため、上向きの荷重を支持体６および地盤２によって支持することができる。

次に、図７（Ｂ）は、屋根５に下向きの所定値以上の荷重が梁部４ｂによって第１接続部２０で接続されたダンパー装置４０に伝わったときの状態である。このとき、減衰部材４２から支持部材１１に下向きの力が加わるとともに、減衰部材４２のせん断変形率が１００％を超え、例えば２００％程度に達している。ここで、第２規制部材６０が設置されていることで、管状部材４１と第２規制部材６０とが当接し減衰部材４２の下方への所定値以上の変形が規制され、ダンパー装置４０に加わる荷重は第２規制部材６０から支持部材１１に伝達され、支持部材１１から支持体６に伝えられるため、下向きの荷重を支持体６および地盤２によって支持することができる。
このように、屋根支持装置１０がダンパー装置４０を備えることで、屋根５に所定値以内の荷重が加わった際は、減衰部材４２で吸収し、屋根５に所定値以上の荷重が加わった際は、減衰部材４２とともに第１規制部材５０および第２規制部材６０によって、荷重を分散することができる。

このような本実施形態によれば、以下の作用・効果を奏することができる。
（１）支持部材１１とカーポート１の先端部である梁部４ｂまたは支持体６との相対移動に伴ってダンパー装置４０の減衰部材４２が減衰力を発揮することで、カーポート１の梁部４ｂの振動を減衰させることができ、カーポート１に作用する繰り返し荷重を抑制することができる。
（２）ダンパー装置４０によって、カーポート１の本体基礎３やフレーム４に対する損傷の蓄積を防止し、長期に亘って強度を維持させることができる。
（３）カーポート１に作用する荷重は、梁部４ｂからダンパー装置４０および支持部材１１を介して支持体６に伝達されることから、屋根５に大きな風圧力や積雪荷重等の鉛直荷重が作用しても、その鉛直荷重をカーポート１と屋根支持装置１０とで分担して支持することができる。従って、カーポート１の支持部材１１に荷重が集中することがなく、支持部材１１に生じる軸力を抑制することができ、経済的な設計が可能になる。

（４）粘弾性材料から構成された減衰部材４２が支持部材１１と管状部材４１との相対変位に伴ってせん断変形し、その変形に応じた減衰力を発揮することで、屋根５を載置する梁部４ｂの振動を効果的に減衰させることができる。
（５）支持部材１１とそれよりも大径の管状部材４１との間に減衰部材４２を介挿することで、管状部材４１によって減衰部材４２を覆うことができ、管状部材４１の劣化を防止するとともに、減衰部材の剥離も防ぐことができる。また、管状部材４１で覆って紫外線を遮断することで、減衰部材４２の長寿命化を図ることができる。

（６）第１規制部材５０および第２規制部材６０によって支持部材１１の軸方向に沿った管状部材４１のスライドを所定値以下に規制することで、所定値を超えるような荷重が作用した場合には、その荷重を支持部材１１に直接伝達して支持体６によって支持させることができる。
（７）通常想定される大きさの荷重に対しては、減衰部材４２の変形による減衰力を発揮させつつ荷重を支持し、想定を超える過大な荷重に対しては、第１規制部材５０および第２規制部材６０によって直接的に支持部材１１から支持体６に荷重を伝達することで、より大きな支持力を得ることができる。
（８）第１規制部材５０および第２規制部材６０によってスライド部材である管状部材４１のスライドを所定値以下に規制することで、減衰部材４２の過剰な変形を抑えることができ、減衰部材４２の破損を防止して性能を維持することができる。

（９）カーポート１の本体基礎３やフレーム４に作用する繰り返し荷重を屋根支持装置１０によって抑制することができるので、損傷の蓄積を防止して強度を維持させることができ、カーポート１の長寿命化を図ることができる。
（１０）屋根５に大きな風圧力や積雪荷重等の鉛直荷重が作用しても、その鉛直荷重を屋根支持装置１０と分担して支持することで、基礎に作用する転倒モーメントを抑制することができ、本体基礎３の簡素化によるコストダウンを図ることができる。

〔実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、前記実施形態では、屋根支持装置１０はカーポート１に設置されているものとしたが、カーポート１に限らず、図８に示すように、屋根を建物７０の外壁７１に添わせて設置した庇１ａに設置してもよく、任意の片持ち屋根構造の構造物に設置が可能である。
また、前記実施形態では、地盤２に支持体６を設けたが、支持体は地盤２に限らず、例えば建物の外壁や建物基礎であっててもよい。そして、建物の外壁や建物基礎に第１接続部２０および第２接続部３０を接続する際、図９に示すように、支持体に接続させてもよい。

具体的には、図９（Ａ）に示すように、第２接続部３０は、支持部材１１より径が大きい接続管３１ａと、支持部材１１と接続管３１ａを貫通して螺合するボルト３２ａとナット３３ａと、接続管３１ａと支持部材１１との間に設置されるスペーサ３４と、接続管３１ａに取り付ける第１取付けブラケット３５と、第１取付けブラケット３５の角度と外壁７１との角度を調節する第２取付けブラケット３６と、を備え、接続ブラケット２１と接続留め具２２とによって、図９（Ｂ）に示すように、外壁７１に接続されていてもよい。なお、図９において、第２接続部３０は第１接続部２０でもよく、第１取付けブラケット３５および第２取付けブラケット３６の形状は、接続ブラケット２１に取り付けられれば、どのような形状であってもよい。

前記実施形態では、ダンパー装置４０が粘弾性体からなる減衰部材４２を備えていたが、振動を吸収することが可能な部材であれば任意の素材を利用することが可能である。すなわち、減衰部材としては、粘弾性体（ＶＥＭ）に限らず、鉛等の金属材料でもよいし、弾塑性材料でもよいし、摩擦によって減衰力を発揮する材料でもよいし、オイル等の粘性材料であってもよい。
また、ダンパー装置４０は、支持部材１１よりも径が大きい管状部材４１を備え、管状部材４１と支持部材１１との間に減衰部材４２を設置したが、管状部材４１と支持部材１１との間ではなく、任意の大きさに形成された２枚のプレートの間に減衰部材４２を設置し、そのプレートに接続部を設けることでダンパー装置４０を構成してもよい。また、粘弾性体（ＶＥＭ）のように紫外線によって劣化する素材から減衰部材を構成する場合には、減衰部材を覆って紫外線を遮断するためのカバー部材等が設けられていてもよい。

前記実施形態では、屋根支持装置１０は梁部４ｂに平行に取り付けられていたが、図１０に示すように、支持体６をカーポート１の奥行方向Ｘにズラして設置してもよい。このような構成にすることで、屋根５に加わる鉛直方向の荷重だけではなく、白抜き矢印が示す方向からの横力がカーポート１に加わったとしても、屋根支持装置１０は加わった荷重を吸収できる。
また、屋根支持装置１０は梁部４ｂに取り付けず、図１１に示すように、任意の梁部４ｃ等を設置し屋根支持装置１０を取り付けてもよい。

さらに、ダンパー装置４０は、図１２（Ａ）に示すように、管状部材４１とブラケット４３とが一体となった管状部材４１ａを用いて第１接続部２０または第２接続部３０に取り付けてもよいし、図１２（Ｂ）に示すように、管状部材４１と板状のブラケット４３ａとを溶接して一体にした管状部材４１ｂを用いて第１接続部２０または第２接続部３０に取り付けてもよい。管状部材４１およびブラケット４３の形状は、第１接続部２０または第２接続部３０にダンパー装置４０を取り付けることができれば、どのような形状であってもよい。

前記実施形態では、支持部材１１は、第１規制部材５０および第２規制部材６０を備えていたが、第１規制部材５０および第２規制部材６０のいずれか一方だけを備えていてもよいし、規制部材を備えていなくてもよい。また、支持部材は、１本の連続した鋼管から構成されたものに限らず、複数の部材をつなぎ合わせて構成されたものでもよい。また、支持部材に対してダンパー装置が複数設けられていてもよい。

以上のように、本発明は、長期的な強度低下を抑制しつつ過大な荷重に対する支持力を向上させることができる屋根支持装置およびカーポートに好適に利用できる。

１ カーポート
２ 地盤
３ 本体基礎
４ フレーム
４ａ 柱部
４ｂ 梁部
５ 屋根
６ 支持体
１０ 屋根支持装置
１１ 支持部材
２０ 第１接続部
３０ 第２接続部
４０ ダンパー装置
４１ 管状部材
４２ 減衰部材
５０ 第１規制部材
６０ 第２規制部材

本発明の屋根支持装置は、片持ち形式の屋根構造体の片持ち先端部と、この屋根構造体から離れた支持体と、を連結して前記屋根構造体の先端部を支持する屋根支持装置であって、前記屋根構造体の先端部と前記支持体とに亘って設けられる長尺状の支持部材と、前記支持部材の一端部と前記屋根構造体の先端部とを接続する第１接続部と、前記支持部材の他端部と前記支持体とを接続する第２接続部と、前記第１接続部および前記第２接続部のいずれか一方に設けられるダンパー装置と、を備え、前記ダンパー装置は、前記支持部材の一端部と前記屋根構造体の先端部との相対移動、または前記支持部材の他端部と前記支持体との相対移動に伴って減衰力を発揮する減衰部材と、前記支持部材の一端部または他端部に対して当該支持部材の軸方向に沿ってスライド自在に設けられた前記支持部材よりも大径な管状のスライド部材と、を備え、前記支持部材は、前記スライド部材を貫通して前記屋根構造体と前記支持体と亘って設けられ、前記減衰部材は、前記スライド部材の内周と前記支持部材の外周との間に介挿されるとともに、当該支持部材と当該スライド部材との相対変位に伴ってせん断変形することで減衰力を発揮する粘弾性材料から構成されていることを特徴とする。

このような本発明によれば、支持部材と屋根構造体の先端部または支持体との相対移動に伴ってダンパー装置の減衰部材が減衰力を発揮することで、屋根構造体の片持ち先端部の振動を減衰させることができ、屋根構造体に作用する繰り返し荷重を抑制することができる。従って、屋根構造体の基礎や基端部に対する損傷の蓄積を防止し、長期に亘って強度を維持させることができる。また、屋根構造体に作用する荷重は、その先端部からダンパー装置および支持部材を介して支持体に伝達されることから、屋根面に大きな風圧力や積雪荷重等の鉛直荷重が作用しても、その鉛直荷重を屋根構造体と屋根支持装置とで分担して支持することができる。従って、屋根支持装置の支持部材に荷重が集中することがなく、支持部材に生じる軸力を抑制することができ、経済的な設計が可能になる。
また、支持部材とそれよりも大径の管状部材との間に減衰部材を介挿することで、管状部材によって減衰部材を覆うことができ、減衰部材の劣化を防止するとともに、減衰部材の剥離も防ぐことができる。ここで、粘弾性材料から構成される減衰部材は、紫外線によって劣化しやすいという性質があるが、屋外で使用する場合にも管状部材で覆って紫外線を遮断することで、減衰部材の長寿命化を図ることができる。
また、第１規制部材および第２規制部材によって支持部材の軸方向に沿ったスライド部材のスライドを所定値以下に規制することで、所定値を超えるような荷重が作用した場合には、その荷重を支持部材に直接伝達して支持体によって支持させることができる。従って、通常想定される大きさの荷重に対しては、減衰部材の変形による減衰力を発揮させつつ荷重を支持し、想定を超える過大な荷重（例えば、突風や台風、大雪等）に対しては、規制部材によって直接的に支持部材から支持体に荷重を伝達することで、より大きな支持力を得ることができる。また、規制部材によってスライド部材のスライドを所定値以下に規制することで、減衰部材の過剰な変形を抑えることができ、減衰部材の破損を防止して性能を維持することができる。

この際、前記ダンパー装置は、前記支持部材の軸方向一方側に向かう前記スライド部材のスライドを所定値以下に規制する第１規制部材と、前記支持部材の軸方向他方側に向かう前記スライド部材のスライドを所定値以下に規制する第２規制部材と、を備え、前記第１規制部材および前記第２規制部材は、前記支持部材よりも大径かつ管状の留管で構成され、当該支持部材に固定されていることが好ましい。

さらに、前記スライド部材は、管状の周方向の一部が切り欠かれて軸方向に沿って延びる隙間部を有して形成されていることが好ましい。

また、前記ダンパー装置は、前記第１接続部に設けられていることが好ましい。

Claims (5)

1. 片持ち形式の屋根構造体の片持ち先端部と、この屋根構造体から離れた支持体と、を連結して前記屋根構造体の先端部を支持する屋根支持装置であって、
   前記屋根構造体の先端部と前記支持体とに亘って設けられる長尺状の支持部材と、
   前記支持部材の一端部と前記屋根構造体の先端部とを接続する第１接続部と、
   前記支持部材の他端部と前記支持体とを接続する第２接続部と、
   前記第１接続部および前記第２接続部のいずれか一方に設けられるダンパー装置と、を備え、
   前記ダンパー装置は、前記支持部材の一端部と前記屋根構造体の先端部との相対移動、または前記支持部材の他端部と前記支持体との相対移動に伴って減衰力を発揮する減衰部材を備えて構成されることを特徴とする屋根支持装置。
2. 請求項１に記載された屋根支持装置において、
   前記ダンパー装置は、前記支持部材の一端部または他端部に対して当該支持部材の軸方向に沿ってスライド自在に設けられたスライド部材を備え、
   前記減衰部材は、前記支持部材の一端部または他端部と前記スライド部材との相対変位に伴ってせん断変形することで減衰力を発揮する粘弾性材料から構成されていることを特徴とする屋根支持装置。
3. 請求項２に記載された屋根支持装置において、
   前記スライド部材は、前記支持部材よりも大径の管状部材で構成され、前記管状部材に前記支持部材が挿通されるとともに、当該管状部材と当該支持部材との間に前記減衰部材が介挿されていることを特徴とする屋根支持装置。
4. 請求項２または請求項３に記載された屋根支持装置において、
   前記ダンパー装置は、前記支持部材の軸方向一方側に向かう前記スライド部材のスライドを所定値以下に規制する第１規制部材と、前記支持部材の軸方向他方側に向かう前記スライド部材のスライドを所定値以下に規制する第２規制部材と、を備えて構成されることを特徴とする屋根支持装置。
5. 地盤に設けられる基礎と、この基礎に固定されるフレームと、このフレームに支持される屋根と、を備えるカーポートであって、
   前記フレームは、前記基礎から鉛直方向に延びる柱部と、この柱部の上端から側方に片持ち状に延びる梁部と、を有し、
   前記梁部の先端部または前記屋根の一部に請求項１から請求項４のいずれかに記載された屋根支持装置の第１接続部が接続されていることを特徴とするカーポート。

Images