JP4087750B2 - 骨組組成体並びにその連結手段 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば倉庫や展示場或はイベント会場のような建造物の柱や梁或は屋根材、さらにはクレーン等の重量物の支柱等に用いて好適な骨組組成体並びにその骨組組成体同士の連結手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述した建造物の柱や梁或は屋根材、さらにはクレーンの支柱等の骨組組成体として、離間対向させた基軸材の間を複数の連結材で連結して成るものが知られている。このような骨組組成体として以下に示す特許文献に記載されたものが公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０３６２０号公開特許公報
【特許文献２】
特開平１１−３０３００２号公開特許公報
【０００４】
これらの特許文献１、２に記載された骨組組成体４１は、図１５に示したように、いずれも離間対向させた適宜長さを有する基軸材４３と、この各基軸材４３の間を交互に傾斜方向を変えて筋交い状に連結して成る複数の連結材４２とで構成されている。
【０００５】
さらに、柱となる骨組組成体に梁となる骨組組成体を連結する手段としては、とくに上記した特許文献２に示されたように、アジャスト手段のない連結手段を用いてボルト固定するものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来公知の骨組組成体４１は、複数の直条形状の連結材４２を用いて対向設置した基軸材４３間に正方向と逆方向の三角形が交互に形成されるように溶接していくものであるため、多数の連結材４２を必要とし、これらの連結材４２の両端部をそれぞれ左右非対称の角度で切断する必要がある上に、溶接個所が多くて製作に手間と時間を要するという問題があった。
【０００７】
また、従来公知のものは、基軸材４３に連結材４２を溶着させる位置を一つ一つ罫書きする必要がある上に、連結材４２の寸法誤差から生ずる溶接時の縮み誤差から基軸材４３に歪が生じ、組立時の寸法誤差や不整合等の問題が生じやすいという問題もあった。
【０００８】
さらに、従来公知のものは、図１５に示したように、骨組組成体４１の側面からの荷重Ａに対し、連結材４２が左右方向へ開いてしまうため、基軸材４３が容易に長手方向へ伸びてしまう結果、曲がり易いという問題もあった。
【０００９】
そして、柱としての骨組組成体に梁としての骨組組成体を連結する際においては、連結手段自体がアジャスト手段を有しないために、連結手段の前後左右、上下方向の微調整ができず、組立作業に困難が生じるという問題があった。
【００１０】
この発明は、従来公知の技術の上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、用いる連結材の数量と溶接個所を省略し、連結材の切断加工を行い易くすることにより、製造コストを下げることのできた上で、連結材の溶着時に生ずる歪みを防止して、組立時の不整合を防止し、さらに強度的にも数段優れた組み立て易い骨組組成体を提供せんとするにある。
【００１１】
この発明の次の目的は、柱としての骨組組成体に対し、梁や屋根材としての骨組組成体を連結する際に、容易に連結し易いように工夫した連結手段を提供せんとするにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためにこの発明は、適宜間隔を空けて離間対向させたパイプ状の基軸材の間を複数の連結材で連結することによって構成した骨組組成体であって、前記連結材を互いの端部を接して前記基軸材の軸方向に配置した複数の上弦連結材と下弦連結材で構成すると共に、前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の中央部に位置させることを特徴とする。
【００１３】
その際にこの発明は、前記基軸材を、側面三角形状、又は四角形状、又は台形状の各角部に位置するように配置することができる。
【００１４】
この発明はまた、前記上弦連結材と下弦連結材の各弦方向に向けての半径を、この上弦連結材と下弦連結材で連結すべく互いに対向設置した基軸材間の距離より、自己の材厚を引いたものとすることができる。
この発明はさらに、前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を、互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の内側中央部に位置させるものである。
【００１５】
この発明はさらに、前記上弦連結材と下弦連結材は、これらを取り付ける基軸材に対し互いに該基軸材の軸方向に重ならないように配置するものである。
この発明はさらに、前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を、互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の内側中央部に位置させると共に、この内側中央部の連結部分に補強プレートを取り付けるものである。
【００１６】
この発明はまた、前記骨組組成体で柱を構成するものと梁や屋根材を構成するものの連結手段を、柱の上端部に上下方向へ移動調節可能に取り付けられた椀状の支承体と、この支承体に対し前後左右方向へ揺動調節可能に取り付けられ、前記骨組組成体で梁や屋根材を構成するものを取り付ける同じく椀状の取付体とで構成するものである。
【００１７】
この発明はさらに、前記骨組組成体で柱を構成するものと梁や屋根材を構成するものの連結手段の前記支承体を、上下方向へ移動調節可能に取り付けるに当り、前記骨組組成体の上端部に取り付けた雌ネジ部を有する受筒体と、この受筒体の前記雌ネジ部にネジ着されるべく前記支承体に設けた雄ネジ部とで構成するものである。
【００１８】
この発明はさらに、前記骨組組成体で柱を構成するものと梁や屋根材を構成するものの連結手段の取付体を前後左右の方向へ揺動可能に取り付ける手段を、前記支承体か取付体のいずれか一方に放射状に設けたガイド溝と、このガイド溝を貫通して前記支承体か取付体のいずれか他方に取り付けられた締付ボルトとで構成することができる。
【００１９】
そしてこの発明は、前記骨組組成体で屋根材を構成するものは、その合掌部分を構成する側の各端部に一対の連結プレートを取り付け、この連結プレートを連結ボルトで連結することによって合掌部分を形成するように構成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１乃至図４において、指示記号１で示したものは、例えば梁や屋根材として用いて好適な骨組組成体であり、この骨組組成体１は、断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成る４本の基軸材２と、この基軸材２の互いに対向するもの同士を連結した略半円形状を呈するか、或は一部４分の１円形状を呈した同じく断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成るつなぎ材としての複数の連結材３とから成り、各基軸材２の各端部は、同じく金属製の四角形状の角パイプから成る金属製の枠部材４によって連結されている。
【００２１】
尚、図面のものは、各基軸材２の両端を枠部材４によって連結してあるが、とくに基軸材２を梁や屋根材に用いる場合には、複数の基軸材２を軸方向へ連結することが必要となる。この場合には、基軸材２の一方の端部を枠部材４で連結しない場合がある。
【００２２】
また、図面では基軸材２、連結材３、及び枠部材４のいずれにも四角形状の角パイプを用いているが、必ずしも四角形状の角パイプに限定されない。とくに、連結材３や枠部材４は断面矩形状のものを用いても良く、基軸材１、連結材３、及び枠部材４の全部或は一部に四角形状の角パイプ以外の角パイプ、或は丸パイプ等を用いたり、とくに連結材３として、板状、角形状、丸棒状等のパイプ状を呈していない材料を用いることが可能である。
【００２３】
連結材３は、その殆んどが互いに平面方向、或は縦方向に対向する基軸材２の離間距離から自己の材厚分を引いた長さを半径とする半円形状のもので、上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂとから成り、基軸材２の端部に位置するものの上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂのものは、さらに４分の１の円形条とした小下弦連結材或は小上弦連結材となるものである。図面では小上弦連結材３ｃのみを表示した。連結材３を構成する上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂは交互に配置され、その各外頂部と各外底部を当接する基軸材２の内側に溶着させると共に、同一方向を向いている連結材３同士の各両端部を互いに当接させ、対向する上弦連結材３ａ或は下弦連結材３ｂの内側下部と内側上部に溶着させている。
【００２４】
したがって、各連結材３のうち、最も多く使用する上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂは、その両端部を同一方向へ切断すれば良いので、切断加工が容易である。
【００２５】
図５は骨組組成体を構築物の柱として用いる場合を示す。図面によれば、指示記号５で示したものは、例えば柱として用いて好適な骨組組成体であり、この骨組組成体５は、断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成る４本の基軸材６と、この基軸材６の互いに対向するもの同士を連結した略半円形状を呈し同じく断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成るつなぎ材としての複数の連結材７とから成り、各基軸材６の各端部は、同じく金属製の四角形状の角パイプから成る金属製の枠部材８によって連結されている。
【００２６】
尚、図面では基軸材６、連結材７、及び枠部材８のいずれにも四角形状の角パイプを用いているが、必ずしも四角形状の角パイプに限定されない。とくに、連部材７や枠部材８は角棒材や丸棒材を用いても良く、基軸材５、連結材７、及び枠部材８の全部或は一部に四角形状の角パイプ以外の角パイプ、或は丸パイプ等を用いることが可能である。
【００２７】
連結材７は、その殆んどが互いに平面方向に対向する基軸材６の離間距離を半径とする半円形状のもので、上弦連結材７ａと下弦連結材７ｂとから成り、基軸材６の端部に位置するものの上弦連結材７ａと下弦連結材７ｂのものは、さらに４分の１の円形状とした小下弦連結材７ｃ或は小上弦連結材７ｄとなるものである。連結材７を構成する上弦連結材７ａと下弦連結材７ｂは、交互に配置され、その外頂部と外底部を当接する基軸材６の内側に溶着させると共に、各連結材７の各両端部を互いに当接させ、対向する上弦連結材７ａ或は下弦連結材７ｂの内頂部都内底部に溶着させている。
【００２８】
つまり、柱として用いる骨組組成体５の構造も、梁や屋根材として用いる骨組組成体１と同じである。さらに図示してないが、クレーンの支柱の場合も構造は同じである。
したがって、この発明に係る骨組組成体１，５に対して、図６に示したように、側面方向から荷重Ａを加えると、基軸材２０，２０の引張り強度に加えて上弦連結材２１，１２…と下弦連結材２２，２２の曲げ強度が加わるので、荷重Ａに対する曲げ強度が複合強度となって増大するものである。
【００２９】
図７乃至図８は、柱として用いる骨組組成体５に対し、梁や屋根材として用いる骨組組成体１を連結する連結手段１０を示し、図面によればこの連結手段１０は、コンクリートの基台１１上に取り付けた柱となる骨組組成体５の頂部に取り付けられた雌ネジ部１２ａを有する受筒体１２と、この受筒体１２の雌ネジ部１２ａにネジ着させた雄ネジ部１３ａを有する椀状の支承体１３と、この支承体１３の外側を包むようにして設けられた同じく椀状の取付体１４とから成り、この取付体１４は上縁に取り付けた平板部１４ａを梁や屋根材である骨組組成体１に溶着させると共に、支承体１３の雄ネジ部１３ａを弛挿させた孔部１４ｂと、この孔部１４ｂから放射状に設けられた複数のガイド溝１４ｃを有し、支承体１３に取り付けられガイド溝１４ｃ内を通した複数の締付ボルト１５により前後左右へ揺動調節可能に支承体１３へ取り付けられている。
【００３０】
また、支承体１３は受筒体１２の雌ネジ部１２ａへネジ着した雄ネジ部１３ａを介して上下方向へ移動調節可能である。尚、受筒体１２は図示のものは、その頂部に溶着した平板部１２ｂを各基軸材６の端部に枠部材８と共に溶着させると共に、下方部分を複数の支持部材１６で支える構造であるが、このものに限定されない。
【００３１】
また、受筒体１２の径、しかして雄ネジ部１３ａの径は必要とされる強度によって適宜選択される。受筒体１２を雄ネジとし、取付体１３の方にこの雄ネジにネジ着される雌ネジ部を設けても良い。さらに、ガイド溝１４ｃと締付ボルト１５は、図示のものと逆の部材、つまりガイド溝１４ｃを支承体１３の方に設け、締付ボルト１５を取付体１４の方へ設けても良い。
【００３２】
図９はこの発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を示す。図面によればとくに連結材２５がパイプ状のものの場合、各連結材２５の各端部２５ａ，２５ａが溶接される矢印Ｂの部分は、荷重が加わった場合に潰れる可能性が高いので、この部分に図示したような補強プレート２６を取り付けて強化するものであり、図示のものは、複数の取付ボルト２７を用いて補強プレート２６を基軸材２８と各連結材２５に固定してあるが、溶着によっても良い。
【００３３】
このように構成すると、補強プレート２６により骨組組成体２９に側面から時荷重が加わった場合に、矢印Ｂの部分が潰れてしまうのを可及的に防止することができるものである。
【００３４】
図１０はこの発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を示す。図面によれば、連結材３０を構成する上弦連結材３０ａと下弦連結材３０ｂの基軸材３１に対する固着位置を前後方向へずらすことにより、各連結材３０の各端部を連結材３０の内側へ固着することなく直に基軸材３１に固着するようにしたもので、とくに連結材３０をパイプ状のものとした場合に、荷重により上弦連結材３０ａと下弦連結材３０ｂの頂部や底部が各連結材３０の端部によって潰れることのないようにしたものである。
【００３５】
このように構成すると、連結材３０の外周半径は、互いに対向する基軸材３１，３１の間の距離に略等しくなる上に、図１１に示した実施の形態のものに比して補強プレート２６を省略することができるという利点を有する。
【００３６】
尚、以上の実施の形態では、骨組組成体は，いずれも基軸材２を４本用いて四角形状を呈するように配置したものを示しているが、図１１と図１２に示したように、基軸剤２を用いて側面台形状、あるいは側面３角形状を呈するように配置して骨組組成体９ａ、９ｂを構成するようにしても良い。尚、指示記号２ａで示したものは枠部材である。
【００３７】
図１３乃至図１４は、屋根材として用いる骨組組成体の合掌部分の連結手段を示す。図面によれば屋根材を構成する骨組組成体３５，３５の合掌部分Ｃとなる各端部の両側には、の連結プレート３６が取り付けられており、この連結プレート３６へ骨組組成体３５，３５を左右３本ずつ合計６本の連結ボルト３７，３８で連結するものである。この６本の連結ボルトのうち、左右中央の各１本ずつの合計２本の連結ボルト３７，３７は、位置決め用の連結ボルトであり、この位置決め用の連結ボルト３７，３７を挟んで上下１本ずつの合計４本のものが調節用の連結ボルト３８，３８…である。この調節用の各連結ボルト３８は、連結プレート３６に設けたガイド長孔３６ａ，３６ａを貫通しており、屋根材を構成する骨組組成体３５，３５の合掌角度を調節することができるように構成されている。尚、図１４において、指示記号３９と４０で示されたものは、連結プレート３６が内側に曲がるのを防止する楔体である。
【００３８】
このように構成すると、屋根材を構成する骨組組成体３５，３５の合掌部分Ｃの組立が容易となるという利点を有する。
【００３９】
尚、図１、図７、図１０、図１３、図１４等において、いずれも骨組組成体の背面側に見えるべき連結材の図示を省略してある。この背面側に位置する連結材は、正面側の連結材と同じ位置に配置した場合には図示したように背面側に見えてこないが、正面側における連結材の配置と背面側に位置する連結材の配置は逆にした場合には見えてくる。そして、このように実施したほうが強度的には望ましいであろう。
【００４０】
図１６は本願発明に係る骨組組成体の有利さを従来公知の技術と対比して説明するためのものである。本願発明のものであれば、基軸材４５，４５間に差し渡した半円形状の４本分の連結材４６が占める長さの間に、従来のものであると、同一の強度を得るために１１本の連結材４７を必要とし、さらに溶接する個所も図示したように２２箇所となるが、本願発明のものは同一長さの間に半円形状の連結材４６を４本分でよい上に，溶接個所も図示したように１３箇所と少なくなることからして本願発明のものの有利性は明らかである。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏し得る。
【００４２】
請求項１乃至４のように構成すると、従来公知の骨組組成体に比して少ない数の連結材を用いても、曲げ強度の高い骨組組成体を得ることができる上に、連結材の溶着工程が少なくなることによる、骨組組成体の歪みをなくし、組立時の不整合や寸法誤差を少なくしても、精度の高い構築物の骨組を組み立てることができるという効果を奏し得る。
【００４３】
請求項５のように構成すると、連結材をパイプ状の金属材料で構成しても、骨組組成体の側面から荷重が加わった場合に、連結材の頂部や底部が潰れてしまう危険を極めて有効に防止することができるという効果を奏し得る。
【００４４】
請求項６のように構成すると、請求項５の場合と同じように、連結材をパイプ状の金属材料で構成しても、骨組組成体の側面から荷重が加わった場合に、連結材の頂部や底部が潰れてしまう危険を極めて有効に防止することができるという効果を奏し得る。
【００４５】
請求項７乃至９のように構成すると、柱に対する梁や屋根材の高所での取付作業が容易となり、組立作業が容易かつ安全となるという効果を奏し得る。
【００４６】
請求項１０のように構成すると、屋根材として用いる骨組組成体の合掌部分の組み立てが容易となるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る骨組組成体を構築物の梁に実施した場合の正面図である。
【図２】図１に示した骨組組成体の拡大側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】図１に示した骨組組成体の斜視図である。
【図５】この発明に係る骨組組成体を構築物の柱に実施した場合の斜視図である。
【図６】この発明に係る骨組組成体の強度を説明する説明図である。
【図７】この発明に係る骨組組成体の梁と柱の連結手段を説明する縦断面図である。
【図８】図６に示した連結手段の取付体の拡大平面図である。
【図９】この発明に係る骨組組成体の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】この発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を示す説明図である。
【図１１】この発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を説明する説明図である。
【図１２】この発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を説明する説明図である。
【図１３】屋根材の合掌部分の連結手段を示す正面図である。
【図１４】図１３に示した連結手段の平面図である。
【図１５】従来公知の骨組組成体の強度を説明する説明図である。
【図１６】本願発明に係る骨組組成体と従来公知の骨組組成体を優劣を対比するための説明図である。
【符号の説明】
１ 骨組組成体（梁又は屋根材）
２ 基軸材
３ 連結材
３ａ 上弦連結材
３ｂ 下弦連結材
３ｃ 小上弦連結材
３ｄ 小下弦連結材
４ 枠部材
５ 骨組組成体（柱）
６ 基軸材
７ 連結材
７ａ 上弦連結材
７ｂ 下弦連結材
７ｃ 小上弦連結材
７ｄ 小下弦連結材
８ 枠部材
９ａ 骨組組成体
９ｂ 骨組組成体
１０ 連結手段
１１ 基台
１２ 受筒体
１２ａ 雄ネジ部
１３ 支承体
１３ａ 雄ネジ部
１４ 取付体
１４ａ 平板部
１４ｂ 孔部
１４ｃ ガイド溝
１５ 締付ボルト
１６ 支承部材
２０ 基軸材
２１ 上弦連結材
２２ 下弦連結材
２５ 連結材
２５ａ 端部
２６ 補強プレート
２７ 取付ボルト
２８ 基軸材
２９ 骨組組成体
３０ 連結材
３０ａ 上弦連結材
３０ｂ 下弦連結材
３１ 基軸材
３５ 骨組組成体
３６ 連結プレート
３６ａ ガイド長孔
３７，３８ 連結ボルト
３９，４０ 楔体
４１ 骨組組成体
４２ 連結材
４３ 基軸材
４５ 基軸材
４６ 連結材
４７ 連結材
Ａ 荷重
Ｂ 矢印
Ｃ 合掌部分
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば倉庫や展示場或はイベント会場のような建造物の柱や梁或は屋根材、さらにはクレーン等の重量物の支柱等に用いて好適な骨組組成体並びにその骨組組成体同士の連結手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上述した建造物の柱や梁或は屋根材、さらにはクレーンの支柱等の骨組組成体として、離間対向させた基軸材の間を複数の連結材で連結して成るものが知られている。このような骨組組成体として以下に示す特許文献に記載されたものが公知である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３０３６２０号公開特許公報
【特許文献２】
特開平１１−３０３００２号公開特許公報
【０００４】
これらの特許文献１、２に記載された骨組組成体４１は、図１５に示したように、いずれも離間対向させた適宜長さを有する基軸材４３と、この各基軸材４３の間を交互に傾斜方向を変えて筋交い状に連結して成る複数の連結材４２とで構成されている。
【０００５】
さらに、柱となる骨組組成体に梁となる骨組組成体を連結する手段としては、とくに上記した特許文献２に示されたように、アジャスト手段のない連結手段を用いてボルト固定するものであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来公知の骨組組成体４１は、複数の直条形状の連結材４２を用いて対向設置した基軸材４３間に正方向と逆方向の三角形が交互に形成されるように溶接していくものであるため、多数の連結材４２を必要とし、これらの連結材４２の両端部をそれぞれ左右非対称の角度で切断する必要がある上に、溶接個所が多くて製作に手間と時間を要するという問題があった。
【０００７】
また、従来公知のものは、基軸材４３に連結材４２を溶着させる位置を一つ一つ罫書きする必要がある上に、連結材４２の寸法誤差から生ずる溶接時の縮み誤差から基軸材４３に歪が生じ、組立時の寸法誤差や不整合等の問題が生じやすいという問題もあった。
【０００８】
さらに、従来公知のものは、図１５に示したように、骨組組成体４１の側面からの荷重Ａに対し、連結材４２が左右方向へ開いてしまうため、基軸材４３が容易に長手方向へ伸びてしまう結果、曲がり易いという問題もあった。
【０００９】
そして、柱としての骨組組成体に梁としての骨組組成体を連結する際においては、連結手段自体がアジャスト手段を有しないために、連結手段の前後左右、上下方向の微調整ができず、組立作業に困難が生じるという問題があった。
【００１０】
この発明は、従来公知の技術の上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、用いる連結材の数量と溶接個所を省略し、連結材の切断加工を行い易くすることにより、製造コストを下げることのできた上で、連結材の溶着時に生ずる歪みを防止して、組立時の不整合を防止し、さらに強度的にも数段優れた組み立て易い骨組組成体を提供せんとするにある。
【００１１】
この発明の次の目的は、柱としての骨組組成体に対し、梁や屋根材としての骨組組成体を連結する際に、容易に連結し易いように工夫した連結手段を提供せんとするにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するためにこの発明は、適宜間隔を空けて離間対向させたパイプ状の基軸材の間を複数の連結材で連結することによって構成した骨組組成体であって、前記連結材を互いの端部を接して前記基軸材の軸方向に配置した複数の上弦連結材と下弦連結材で構成すると共に、前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の中央部に位置させることを特徴とする。
【００１３】
その際にこの発明は、前記基軸材を、側面三角形状、又は四角形状、又は台形状の各角部に位置するように配置することができる。
【００１４】
この発明はまた、前記上弦連結材と下弦連結材の各弦方向に向けての半径を、この上弦連結材と下弦連結材で連結すべく互いに対向設置した基軸材間の距離より、自己の材厚を引いたものとすることができる。
この発明はさらに、前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を、互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の内側中央部に位置させるものである。
【００１５】
この発明はさらに、前記上弦連結材と下弦連結材は、これらを取り付ける基軸材に対し互いに該基軸材の軸方向に重ならないように配置するものである。
この発明はさらに、前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を、互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の内側中央部に位置させると共に、この内側中央部の連結部分に補強プレートを取り付けるものである。
【００１６】
この発明はまた、前記骨組組成体で柱を構成するものと梁や屋根材を構成するものの連結手段を、柱の上端部に上下方向へ移動調節可能に取り付けられた椀状の支承体と、この支承体に対し前後左右方向へ揺動調節可能に取り付けられ、前記骨組組成体で梁や屋根材を構成するものを取り付ける同じく椀状の取付体とで構成するものである。
【００１７】
この発明はさらに、前記骨組組成体で柱を構成するものと梁や屋根材を構成するものの連結手段の前記支承体を、上下方向へ移動調節可能に取り付けるに当り、前記骨組組成体の上端部に取り付けた雌ネジ部を有する受筒体と、この受筒体の前記雌ネジ部にネジ着されるべく前記支承体に設けた雄ネジ部とで構成するものである。
【００１８】
この発明はさらに、前記骨組組成体で柱を構成するものと梁や屋根材を構成するものの連結手段の取付体を前後左右の方向へ揺動可能に取り付ける手段を、前記支承体か取付体のいずれか一方に放射状に設けたガイド溝と、このガイド溝を貫通して前記支承体か取付体のいずれか他方に取り付けられた締付ボルトとで構成することができる。
【００１９】
そしてこの発明は、前記骨組組成体で屋根材を構成するものは、その合掌部分を構成する側の各端部に一対の連結プレートを取り付け、この連結プレートを連結ボルトで連結することによって合掌部分を形成するように構成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１乃至図４において、指示記号１で示したものは、例えば梁や屋根材として用いて好適な骨組組成体であり、この骨組組成体１は、断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成る４本の基軸材２と、この基軸材２の互いに対向するもの同士を連結した略半円形状を呈するか、或は一部４分の１円形状を呈した同じく断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成るつなぎ材としての複数の連結材３とから成り、各基軸材２の各端部は、同じく金属製の四角形状の角パイプから成る金属製の枠部材４によって連結されている。
【００２１】
尚、図面のものは、各基軸材２の両端を枠部材４によって連結してあるが、とくに基軸材２を梁や屋根材に用いる場合には、複数の基軸材２を軸方向へ連結することが必要となる。この場合には、基軸材２の一方の端部を枠部材４で連結しない場合がある。
【００２２】
また、図面では基軸材２、連結材３、及び枠部材４のいずれにも四角形状の角パイプを用いているが、必ずしも四角形状の角パイプに限定されない。とくに、連結材３や枠部材４は断面矩形状のものを用いても良く、基軸材１、連結材３、及び枠部材４の全部或は一部に四角形状の角パイプ以外の角パイプ、或は丸パイプ等を用いたり、とくに連結材３として、板状、角形状、丸棒状等のパイプ状を呈していない材料を用いることが可能である。
【００２３】
連結材３は、その殆んどが互いに平面方向、或は縦方向に対向する基軸材２の離間距離から自己の材厚分を引いた長さを半径とする半円形状のもので、上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂとから成り、基軸材２の端部に位置するものの上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂのものは、さらに４分の１の円形条とした小下弦連結材或は小上弦連結材となるものである。図面では小上弦連結材３ｃのみを表示した。連結材３を構成する上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂは交互に配置され、その各外頂部と各外底部を当接する基軸材２の内側に溶着させると共に、同一方向を向いている連結材３同士の各両端部を互いに当接させ、対向する上弦連結材３ａ或は下弦連結材３ｂの内側下部と内側上部に溶着させている。
【００２４】
したがって、各連結材３のうち、最も多く使用する上弦連結材３ａと下弦連結材３ｂは、その両端部を同一方向へ切断すれば良いので、切断加工が容易である。
【００２５】
図５は骨組組成体を構築物の柱として用いる場合を示す。図面によれば、指示記号５で示したものは、例えば柱として用いて好適な骨組組成体であり、この骨組組成体５は、断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成る４本の基軸材６と、この基軸材６の互いに対向するもの同士を連結した略半円形状を呈し同じく断面が四角形状を呈した金属製の角パイプから成るつなぎ材としての複数の連結材７とから成り、各基軸材６の各端部は、同じく金属製の四角形状の角パイプから成る金属製の枠部材８によって連結されている。
【００２６】
尚、図面では基軸材６、連結材７、及び枠部材８のいずれにも四角形状の角パイプを用いているが、必ずしも四角形状の角パイプに限定されない。とくに、連部材７や枠部材８は角棒材や丸棒材を用いても良く、基軸材５、連結材７、及び枠部材８の全部或は一部に四角形状の角パイプ以外の角パイプ、或は丸パイプ等を用いることが可能である。
【００２７】
連結材７は、その殆んどが互いに平面方向に対向する基軸材６の離間距離を半径とする半円形状のもので、上弦連結材７ａと下弦連結材７ｂとから成り、基軸材６の端部に位置するものの上弦連結材７ａと下弦連結材７ｂのものは、さらに４分の１の円形状とした小下弦連結材７ｃ或は小上弦連結材７ｄとなるものである。連結材７を構成する上弦連結材７ａと下弦連結材７ｂは、交互に配置され、その外頂部と外底部を当接する基軸材６の内側に溶着させると共に、各連結材７の各両端部を互いに当接させ、対向する上弦連結材７ａ或は下弦連結材７ｂの内頂部都内底部に溶着させている。
【００２８】
つまり、柱として用いる骨組組成体５の構造も、梁や屋根材として用いる骨組組成体１と同じである。さらに図示してないが、クレーンの支柱の場合も構造は同じである。
したがって、この発明に係る骨組組成体１，５に対して、図６に示したように、側面方向から荷重Ａを加えると、基軸材２０，２０の引張り強度に加えて上弦連結材２１，１２…と下弦連結材２２，２２の曲げ強度が加わるので、荷重Ａに対する曲げ強度が複合強度となって増大するものである。
【００２９】
図７乃至図８は、柱として用いる骨組組成体５に対し、梁や屋根材として用いる骨組組成体１を連結する連結手段１０を示し、図面によればこの連結手段１０は、コンクリートの基台１１上に取り付けた柱となる骨組組成体５の頂部に取り付けられた雌ネジ部１２ａを有する受筒体１２と、この受筒体１２の雌ネジ部１２ａにネジ着させた雄ネジ部１３ａを有する椀状の支承体１３と、この支承体１３の外側を包むようにして設けられた同じく椀状の取付体１４とから成り、この取付体１４は上縁に取り付けた平板部１４ａを梁や屋根材である骨組組成体１に溶着させると共に、支承体１３の雄ネジ部１３ａを弛挿させた孔部１４ｂと、この孔部１４ｂから放射状に設けられた複数のガイド溝１４ｃを有し、支承体１３に取り付けられガイド溝１４ｃ内を通した複数の締付ボルト１５により前後左右へ揺動調節可能に支承体１３へ取り付けられている。
【００３０】
また、支承体１３は受筒体１２の雌ネジ部１２ａへネジ着した雄ネジ部１３ａを介して上下方向へ移動調節可能である。尚、受筒体１２は図示のものは、その頂部に溶着した平板部１２ｂを各基軸材６の端部に枠部材８と共に溶着させると共に、下方部分を複数の支持部材１６で支える構造であるが、このものに限定されない。
【００３１】
また、受筒体１２の径、しかして雄ネジ部１３ａの径は必要とされる強度によって適宜選択される。受筒体１２を雄ネジとし、取付体１３の方にこの雄ネジにネジ着される雌ネジ部を設けても良い。さらに、ガイド溝１４ｃと締付ボルト１５は、図示のものと逆の部材、つまりガイド溝１４ｃを支承体１３の方に設け、締付ボルト１５を取付体１４の方へ設けても良い。
【００３２】
図９はこの発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を示す。図面によればとくに連結材２５がパイプ状のものの場合、各連結材２５の各端部２５ａ，２５ａが溶接される矢印Ｂの部分は、荷重が加わった場合に潰れる可能性が高いので、この部分に図示したような補強プレート２６を取り付けて強化するものであり、図示のものは、複数の取付ボルト２７を用いて補強プレート２６を基軸材２８と各連結材２５に固定してあるが、溶着によっても良い。
【００３３】
このように構成すると、補強プレート２６により骨組組成体２９に側面から時荷重が加わった場合に、矢印Ｂの部分が潰れてしまうのを可及的に防止することができるものである。
【００３４】
図１０はこの発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を示す。図面によれば、連結材３０を構成する上弦連結材３０ａと下弦連結材３０ｂの基軸材３１に対する固着位置を前後方向へずらすことにより、各連結材３０の各端部を連結材３０の内側へ固着することなく直に基軸材３１に固着するようにしたもので、とくに連結材３０をパイプ状のものとした場合に、荷重により上弦連結材３０ａと下弦連結材３０ｂの頂部や底部が各連結材３０の端部によって潰れることのないようにしたものである。
【００３５】
このように構成すると、連結材３０の外周半径は、互いに対向する基軸材３１，３１の間の距離に略等しくなる上に、図１１に示した実施の形態のものに比して補強プレート２６を省略することができるという利点を有する。
【００３６】
尚、以上の実施の形態では、骨組組成体は，いずれも基軸材２を４本用いて四角形状を呈するように配置したものを示しているが、図１１と図１２に示したように、基軸剤２を用いて側面台形状、あるいは側面３角形状を呈するように配置して骨組組成体９ａ、９ｂを構成するようにしても良い。尚、指示記号２ａで示したものは枠部材である。
【００３７】
図１３乃至図１４は、屋根材として用いる骨組組成体の合掌部分の連結手段を示す。図面によれば屋根材を構成する骨組組成体３５，３５の合掌部分Ｃとなる各端部の両側には、の連結プレート３６が取り付けられており、この連結プレート３６へ骨組組成体３５，３５を左右３本ずつ合計６本の連結ボルト３７，３８で連結するものである。この６本の連結ボルトのうち、左右中央の各１本ずつの合計２本の連結ボルト３７，３７は、位置決め用の連結ボルトであり、この位置決め用の連結ボルト３７，３７を挟んで上下１本ずつの合計４本のものが調節用の連結ボルト３８，３８…である。この調節用の各連結ボルト３８は、連結プレート３６に設けたガイド長孔３６ａ，３６ａを貫通しており、屋根材を構成する骨組組成体３５，３５の合掌角度を調節することができるように構成されている。尚、図１４において、指示記号３９と４０で示されたものは、連結プレート３６が内側に曲がるのを防止する楔体である。
【００３８】
このように構成すると、屋根材を構成する骨組組成体３５，３５の合掌部分Ｃの組立が容易となるという利点を有する。
【００３９】
尚、図１、図７、図１０、図１３、図１４等において、いずれも骨組組成体の背面側に見えるべき連結材の図示を省略してある。この背面側に位置する連結材は、正面側の連結材と同じ位置に配置した場合には図示したように背面側に見えてこないが、正面側における連結材の配置と背面側に位置する連結材の配置は逆にした場合には見えてくる。そして、このように実施したほうが強度的には望ましいであろう。
【００４０】
図１６は本願発明に係る骨組組成体の有利さを従来公知の技術と対比して説明するためのものである。本願発明のものであれば、基軸材４５，４５間に差し渡した半円形状の４本分の連結材４６が占める長さの間に、従来のものであると、同一の強度を得るために１１本の連結材４７を必要とし、さらに溶接する個所も図示したように２２箇所となるが、本願発明のものは同一長さの間に半円形状の連結材４６を４本分でよい上に，溶接個所も図示したように１３箇所と少なくなることからして本願発明のものの有利性は明らかである。
【００４１】
【発明の効果】
この発明は以上のように構成したので、次のような効果を奏し得る。
【００４２】
請求項１乃至４のように構成すると、従来公知の骨組組成体に比して少ない数の連結材を用いても、曲げ強度の高い骨組組成体を得ることができる上に、連結材の溶着工程が少なくなることによる、骨組組成体の歪みをなくし、組立時の不整合や寸法誤差を少なくしても、精度の高い構築物の骨組を組み立てることができるという効果を奏し得る。
【００４３】
請求項５のように構成すると、連結材をパイプ状の金属材料で構成しても、骨組組成体の側面から荷重が加わった場合に、連結材の頂部や底部が潰れてしまう危険を極めて有効に防止することができるという効果を奏し得る。
【００４４】
請求項６のように構成すると、請求項５の場合と同じように、連結材をパイプ状の金属材料で構成しても、骨組組成体の側面から荷重が加わった場合に、連結材の頂部や底部が潰れてしまう危険を極めて有効に防止することができるという効果を奏し得る。
【００４５】
請求項７乃至９のように構成すると、柱に対する梁や屋根材の高所での取付作業が容易となり、組立作業が容易かつ安全となるという効果を奏し得る。
【００４６】
請求項１０のように構成すると、屋根材として用いる骨組組成体の合掌部分の組み立てが容易となるという効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る骨組組成体を構築物の梁に実施した場合の正面図である。
【図２】図１に示した骨組組成体の拡大側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】図１に示した骨組組成体の斜視図である。
【図５】この発明に係る骨組組成体を構築物の柱に実施した場合の斜視図である。
【図６】この発明に係る骨組組成体の強度を説明する説明図である。
【図７】この発明に係る骨組組成体の梁と柱の連結手段を説明する縦断面図である。
【図８】図６に示した連結手段の取付体の拡大平面図である。
【図９】この発明に係る骨組組成体の他の実施の形態を示す説明図である。
【図１０】この発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を示す説明図である。
【図１１】この発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を説明する説明図である。
【図１２】この発明に係る骨組組成体のさらに他の実施の形態を説明する説明図である。
【図１３】屋根材の合掌部分の連結手段を示す正面図である。
【図１４】図１３に示した連結手段の平面図である。
【図１５】従来公知の骨組組成体の強度を説明する説明図である。
【図１６】本願発明に係る骨組組成体と従来公知の骨組組成体を優劣を対比するための説明図である。
【符号の説明】
１ 骨組組成体（梁又は屋根材）
２ 基軸材
３ 連結材
３ａ 上弦連結材
３ｂ 下弦連結材
３ｃ 小上弦連結材
３ｄ 小下弦連結材
４ 枠部材
５ 骨組組成体（柱）
６ 基軸材
７ 連結材
７ａ 上弦連結材
７ｂ 下弦連結材
７ｃ 小上弦連結材
７ｄ 小下弦連結材
８ 枠部材
９ａ 骨組組成体
９ｂ 骨組組成体
１０ 連結手段
１１ 基台
１２ 受筒体
１２ａ 雄ネジ部
１３ 支承体
１３ａ 雄ネジ部
１４ 取付体
１４ａ 平板部
１４ｂ 孔部
１４ｃ ガイド溝
１５ 締付ボルト
１６ 支承部材
２０ 基軸材
２１ 上弦連結材
２２ 下弦連結材
２５ 連結材
２５ａ 端部
２６ 補強プレート
２７ 取付ボルト
２８ 基軸材
２９ 骨組組成体
３０ 連結材
３０ａ 上弦連結材
３０ｂ 下弦連結材
３１ 基軸材
３５ 骨組組成体
３６ 連結プレート
３６ａ ガイド長孔
３７，３８ 連結ボルト
３９，４０ 楔体
４１ 骨組組成体
４２ 連結材
４３ 基軸材
４５ 基軸材
４６ 連結材
４７ 連結材
Ａ 荷重
Ｂ 矢印
Ｃ 合掌部分
Claims (10)
- 適宜間隔を空けて離間対向させたパイプ状の基軸材の間を複数の連結材で連結することによって構成した骨組組成体であって、前記連結材を互いの端部を接して前記基軸材の軸方向に配置した複数の上弦連結材と下弦連結材で構成すると共に、前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の中央部に位置させることを特徴とする、骨組組成体。
- 前記基軸材を、側面三角形状、又は四角形状、又は台形状の各角部に位置するように配置してなることを特徴とする、請求項１に記載の骨組組成体。
- 前記上弦連結材と下弦連結材の各弦方向に向けての半径は、この上弦連結材と下弦連結材で連結すべく互いに対向設置した基軸材間の距離より、自己の材厚を引いたものであることを特徴とする、請求項１に記載の骨組組成体。
- 前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の内側中央部に位置させることを特徴とする、請求項１に記載の骨組組成体。
- 前記上弦連結材と下弦連結材は、これらを取り付ける基軸材に対し互いに該基軸材の軸方向に重ならないように配置したことを特徴とする、請求項１に記載の骨組組成体。
- 前記各上弦連結材と各下弦連結材の各連結端部を互いに対向する下弦連結材と上弦連結材の内側中央部に位置させると共に、この内側中央部の連結部分に補強プレートを取り付けたことを特徴とする、請求項１に記載の骨組組成体。
- 前記請求項１乃至６に各記載の骨組組成体で柱を構成するものの上端部に上下方向へ移動調節可能に取り付けられた椀状の支承体と、この支承体に対し前後左右方向へ揺動調節可能に取り付けられ前記請求項１乃至６に各記載の骨組組成体で梁や屋根材を構成するものを取り付ける同じく椀状の取付体とで構成したことを特徴とする、連結手段。
- 前記柱を構成する骨組構成体の上端部へ前記支承体を上下方向へ移動調節可能に取り付けるに当り、前記骨組組成体の上端部に取り付けた雌ネジ部を有する受筒体と、この受筒体の前記雌ネジ部にネジ着されるべく前記支承体に設けた雄ネジ部とで構成したことを特徴とする、請求項７に記載の連結手段。
- 前記支承体に対し前記取付体を前後左右の方向へ揺動可能に取り付ける手段は、前記支承体か取付体のいずれか一方に放射状に設けたガイド溝と、このガイド溝を貫通して前記支承体か取付体のいずれか他方に取り付けられた締付ボルトとで構成したことを特徴とする、請求項７乃至８のいずれかに記載の連結手段。
- 前記請求項１乃至６に各記載の骨組組成体で屋根材を構成するものは、合掌部分を構成する側の各端部に一対の連結プレートを取り付け、この連結プレートを連結ボルトで連結することによって合掌部分を形成するように構成したことを特徴とする、請求項１乃至６に各記載の骨組組成体。
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