JP2019141021A - 大型パイプハウスのパイプ連結材 - Google Patents

Abstract

【課題】大型温室や倉庫は一般に鉄骨構造であるが、代わりに普及サイズの直管パイプと連結材により、安価で強度ある構造を提供する。【解決手段】図５のごとく内外二重の骨材と配設された板状連結材を有する柱材と屋根材で構成されるハウスで、必要な範囲内で鉄骨並みの強度を確保させるために、垂直な外側直管パイプと傾設の内側直管パイプの間に配設する板状連結材が締結材で接合構成された柱構造と、屋根の外形を決める斜設の外側直管パイプと内側に略併設の直管パイプを複数ヶ所に配設する板状連結材で締結接合構成された梁構造で成り立つハウスにおいて、その連結材が屋根積雪加重などにより内外パイプの引張と圧縮の差で生じる剪断力を、トラスの斜材のように、役割負担し、又それが現場での簡単組立技術で建築可能になる構造。【選択図】図５

Description

本発明は、図１の例のように平面で構成される梁間１０メートル超えのハウスを一般的に足場などにみられる市販サイズパイプを骨材として、鉄骨並みの強度を確保することができる連結構造に関する。

従来から、パイプハウスの補強方法としては、内外併設のパイプで簡易的な連結材をもって強度を上げる方法や、又 トラス構造にみられる斜材溶接で事前に組み立てられたものを現場で組み立てる方法があります。前述については、その完成強度は、一定の加重に対して、鉄骨強度に及ばず、また、後述については、堅牢ではあるが、溶接技術、表面処理技術や現場組み立てなどの多数の技術者が必要である。

図２は併設のパイプを連結構成部材で結合させた、一体型のものと分割型の２形態を外観斜視図で示すものであり。一体型のリブの高さ位置は、分割タイプの連結材の厚みに相当する。

図３は図２の分割型を分解し、パイプ曲面に一致させ複数ヶ所締結穴を有した曲がり部のパイプツカミ部と、板状連結材に結合させるために複数ヶ所の締結穴を設けた平面部で構成されたツカミ金物と、併設パイプの内法に合わせた板状連結材を示す分解斜視図である。

請求項１によると、併設パイプの曲げ加重により、連結材には回転が生じ，それによって引張側接し部ではパイプ締結材への剪断力が生じる。初期は曲げのツカミ力でそれに抵抗するが、さらに回転力が増してくるとパイプとの接合部の曲げ境界部から弾性変形を開始しはじめる。その場合でも締結穴が引張力と逆方向に直角以上振れているので、締結材への剪断力が軽減される。そのため、締結材の本数が減らせる効果や、締結材のサイズの小型化の効果がある。

請求項２によると、併設パイプにおいて、設定荷重以上で連結材の一部が若干の弾性変形することで、複数ヶ所に配設された、連結材すべてが、併設パイプ間で生じる剪断力を分担することになり、図４のように柔剛を併せ持つ特性が実現することで、局部への集中荷重による早期破壊を防止し、全体の破断限界値を上昇させる効果が期待できる。

梁間に直交する桁行方向には一般的に筋交を設けるが、代わりにこの構造を設けることで、図７に示す通路状の開口部が多く設置できる、さらに、連棟の場合においては、谷部の桁行方向の内部間の通路の数が最大限形成されることも可能になる。

屋根へも筋交の代わりに図７のように複数ヶ所配置することで、局部集中による接点破断が生じない。

基礎においては、通常必要な堅固な現場打コンクリート基礎への鉄骨のボルト締結などが必要となるが、垂直と斜設の併設柱においては、柱脚部では剪断による回転力が基礎に伝わりにくく単純支持程度でよいので、既成品の基礎ブロック埋設か、又軟弱地盤においては、杭などの沈下防止策を手だてする程度でよい、これは、農業ハウスの場合解体時のコスト削減だけでなく、圃場の保全につながる。又これは同時に専門的技術者の組立コストの削減だけでなく、分解、移設、メンテナンス、再利用が容易なことも合わせれば、消費者にとってかなりの経済的メリットが期待できる。

図３のような分割タイプの連結方法については、特に豪雪地域において、耐加重強度を向上させるために斜設柱の角度の程度を増す必要があるので、種類の増大を初期の普及時より抑制させ、また成形プレスの大型化によるコスト上昇を抑え、さらに部品共通化による部品点数の削減による流通の円滑化によるコスト削減が期待できる。

図７の桁行のように、併設パイプを直線に並べることで骨材３本によりできた柱構造体は、強度に関して、約４倍のタワミ強度や、約２倍以上の断面性能を有する曲げ強度を上昇させる効果がある。これは、同時に鉛直柱の節約になる実施例です。

は本発明で一般な組み立て例の全体斜視図（一部透過斜視図）である。 は、本発明の組み立てで必要な最も簡単な連結材の例の斜視図である。［図２］と［図３］は、環境条件によってさまざまな大きさが必要になってくるので、施工上又、流通過程などでの管理上、共通化による、経済的利益を優先した分割タイプの例の斜視図です。 は、［図２］の中の併設パイプの内法に合わせた板状連結材を表示するための分解斜視図です。 は、併設され、それぞれに圧縮、引張を受けるパイプ間の連結構造体が受ける剪断力により生じる回転力に抵抗するときの、荷重とひずみを表現した特性のイメージ図です。 は、内部の空間を最重要視した場合の施工例です。 は、梁間の組み立てに必要な簡素な組み立て例です。 は壁において、柱の間隔を広げる例を示し、又屋根においては、筋交の代わりに、設置した応用施工例です。

Claims (2)

1. 図３ように、パイプ曲面と接合面が一致する曲げツカミ部と併設パイプ間の内法に一致しパイプ間の巾を決める板状連結材と接合面が一致する平部を有するツカミ金具材は、パイプに締結させるためにパイプと接する曲げ部の曲面に締結用穴が複数ヶ所設けられており、そのパイプ締結穴の位置は、パイプ間の接続材とは反対側に振れた位置に設けられている。
2. 図３のように、曲げ力に対して、併設パイプ間で生じる剪断力で受ける連結材の回転において、パイプとの引張側接し部ｓ部で若干の弾性変形が可能なように、且つ、圧縮側接し部ｔ部では、パイプとの接し面で圧接による破壊が生じない程度に、ツカミ金物の曲がり境界位置が決定され、その位置は、パイプ外径寸法より小さい。

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