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技術 ドーナツ形の大空間屋根架構

出願人 株式会社竹中工務店
発明者 畝博志松井英治清水斉夜船康司吉田健一谷本英輔山本秀一今信夫
出願日 1999年9月28日 (21年2ヶ月経過) 出願番号 1999-273654
公開日 2001年4月3日 (19年8ヶ月経過) 公開番号 2001-090195
状態 特許登録済
技術分野 建築構造一般 貯蔵及び運搬具
主要キーワード ループコンベア 払い出しコンベア 中心柱 底面幅 吊りケーブル 断面山形状 テンションリング 応力負担
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2001年4月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

課題

貯蔵中の粉粒体風雨から守り飛散を防止するため好適に構築される屋根架構、特に立体効果が発揮され、架構全体荷重が分散されるドーナツ形の大空間屋根架構を提供する。

解決手段

断面山形状屋根架構を形成する合掌梁材が、平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、外周縁テンションリング及び内周縁のコンプレッションリングと直角に交わる配置で、それぞれ平行に設置されている。

概要

背景

従来、石炭のような粉粒体を大量に効率よく貯蔵する施設としては、例えば特開昭61−145038号、実開昭61−18240号公報などに開示されているように、屋根を有するサイロのような貯蔵容器を使用し、その屋根部分投入コンベアを接続し、貯蔵容器の下部に払い出しコンベアを設置した構成のものが公知である。

特開昭57−85706号公報に記載された粉粒体貯蔵施設は、外周縁周辺基礎で支持され、内端は1本の中心柱で支持され、周辺基礎と中心柱との間で断面が山形状をなす屋根が、前記中心柱を点対称として、平面を円形状に形成されている。前記山形状屋根の頂部に搬入用のループコンベアを設置し、これに外部の搬入用コンベアが接続され、床部に掻き出し機及び払い出しコンベアが設置されている。

特開昭58−113455号公報に記載された吊り屋根型の粉粒体貯蔵施設は、2列縦隊の配列により一定のピッチで建てた複数の支柱により高架に一直線状に架設された搬入コンベアと、前記搬入コンベアに接続された外部コンベアと、前記搬入コンベアの直下の粉粒体貯蔵スペースと、その地下に設置された払い出しコンベアと、前記支柱の列方向の上下に架設された吊りケーブル押さえケーブル、及び前記の各ケーブルから直角方向のサブガーダー支柱との間に架設した吊りケーブルと押さえケーブルを基礎にして「くら形曲面」(HP曲面)に編まれたケーブルネット状の吊り屋根とで構成されている。

概要

貯蔵中の粉粒体を風雨から守り飛散を防止するため好適に構築される屋根架構、特に立体効果が発揮され、架構全体荷重が分散されるドーナツ形の大空間屋根架構を提供する。

断面山形状屋根架構を形成する合掌梁材が、平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、外周縁のテンションリング及び内周縁のコンプレッションリングと直角に交わる配置で、それぞれ平行に設置されている。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

平面的に見ると外周縁テンションリングが、内周縁にコンプレッションリングがそれぞれ同心の相似形配置に設けられ、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の屋根架構断面山形状に形成された平面形状がドーナツ形をなす屋根架構であり、前記の断面山形状屋根架構を形成する合掌梁材が、平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、外周縁のテンションリング及び内周縁のコンプレッションリングと直角に交わる配置で、それぞれ平行に設置されていることをそれぞれ特徴とする、ドーナツ形の大空間屋根架構。

請求項2

平面的に見ると外周縁にテンションリングが、内周縁にコンプレッションリングがそれぞれ同心の相似形配置に設けられ、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の屋根架構を断面山形状に形成された平面形状がドーナツ形をなす屋根架構であり、前記の断面山形状屋根架構を形成する合掌梁材が、平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、外周縁のテンションリング及び内周縁のコンプレッションリングに対して非直角に交わる配置でそれぞれ放射状に設置されていることをそれぞれ特徴とする、ドーナツ形の大空間屋根架構。

請求項3

断面山形状の屋根架構を形成する合掌梁材の相互間の面内にブレースが組み込まれていることを特徴とする、請求項1又は2に記載したドーナツ形の大空間屋根架構。

技術分野

0001

この発明は、主として石炭のような粉粒体を、生産地や種類別ドーナツ形状貯蔵地面(積み付け部)に沿って大量に貯蔵する場合に、貯蔵中の粉粒体を風雨から守り飛散を防止するため好適に構築される屋根架構、特に立体効果が発揮され、架構全体荷重が分散されるドーナツ形の大空間屋根架構の技術分野に属する。

背景技術

0002

従来、石炭のような粉粒体を大量に効率よく貯蔵する施設としては、例えば特開昭61−145038号、実開昭61−18240号公報などに開示されているように、屋根を有するサイロのような貯蔵容器を使用し、その屋根部分投入コンベアを接続し、貯蔵容器の下部に払い出しコンベアを設置した構成のものが公知である。

0003

特開昭57−85706号公報に記載された粉粒体貯蔵施設は、外周縁周辺基礎で支持され、内端は1本の中心柱で支持され、周辺基礎と中心柱との間で断面が山形状をなす屋根が、前記中心柱を点対称として、平面を円形状に形成されている。前記山形状屋根の頂部に搬入用のループコンベアを設置し、これに外部の搬入用コンベアが接続され、床部に掻き出し機及び払い出しコンベアが設置されている。

0004

特開昭58−113455号公報に記載された吊り屋根型の粉粒体貯蔵施設は、2列縦隊の配列により一定のピッチで建てた複数の支柱により高架に一直線状に架設された搬入コンベアと、前記搬入コンベアに接続された外部コンベアと、前記搬入コンベアの直下の粉粒体貯蔵スペースと、その地下に設置された払い出しコンベアと、前記支柱の列方向の上下に架設された吊りケーブル押さえケーブル、及び前記の各ケーブルから直角方向のサブガーダー支柱との間に架設した吊りケーブルと押さえケーブルを基礎にして「くら形曲面」(HP曲面)に編まれたケーブルネット状の吊り屋根とで構成されている。

0005

上記した特開昭61−145038号、実開昭61−18240号公報などに開示されたサイロのような貯蔵容器を使用する施設は、例えば石炭を生産地や種類別に仕分けて大量に貯蔵する場合、貯蔵容器の個数が多く必要となって高価な施設となる。貯蔵施設の占有敷地面積も大きく必要で不経済である。

0006

上記の特開昭57−85706号公報に記載された粉粒体貯蔵施設は、周辺基礎と中心柱との間の床全面が貯蔵スペースとなる利点がある反面、中心柱が屋根荷重の中心部負荷を一点で支持する構造なので、中心柱が巨大な構造となり、この中心柱を支持するために支持杭等が多数施工される。その結果、この中心柱の周囲には、粉粒体貯蔵施設として必要なコンベアとか払い出し通路などの施設類を設備することができない問題点がある。

0007

上記特開昭58−113455号公報に記載された吊り屋根型の粉粒体貯蔵施設は、一見合理的に構築されているが、吊り屋根を構築する現場施工が難しい上に、複数の支柱により高架に一直線状に架設された搬入コンベアの直下が貯蔵スペースとされ、更にその下に払い出しコンベアを設置する構成なので、払い出しコンベアは貯蔵粉粒体の巨大な積載荷重に耐えるように大断面構造に構築することを余儀なくされ、不経済である。

0008

本発明の目的は、石炭のような粉粒体を、生産地や種類別に直径が200m前後の巨大なドーナツ形状の貯蔵地面(積み付け部)に沿って大量に貯蔵する場合に、貯蔵中の粉粒体を風雨から守り、飛散を防止するため好適に構築される屋根架構であって、特に外周縁のテンションリング、及び内周縁のコンプレッションリングによって立体効果が発揮され、架構全体に荷重が分散され、バランスの良い応力状態で合理的に設計製作され、ひいては屋根荷重によって発生する大きな応力の負担を低減し、スラスト力水平力)による周辺杭基礎などへの応力負担を軽減しまたは無くすることが可能な、ドーナツ形の大空間屋根架構を提供することである。

課題を解決するための手段

0009

上述の課題を解決するための手段として、請求項1に記載した発明に係るドーナツ形の大空間屋根架構は、平面的に見ると外周縁にテンションリングが、内周縁にコンプレッションリングがそれぞれ同心の相似形配置に設けられ、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の屋根架構を断面山形状に形成された平面形状がドーナツ形をなす屋根架構であり、前記の断面山形状屋根架構を形成する合掌梁材が、平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、外周縁のテンションリング及び内周縁のコンプレッションリングと直角に交わる配置で、それぞれ平行に設置されていることをそれぞれ特徴とする。

0010

請求項2記載の発明に係るドーナツ形の大空間屋根架構は、平面的に見ると外周縁にテンションリングが、内周縁にコンプレッションリングがそれぞれ同心の相似形配置に設けられ、前記テンションリングとコンプレッションリングの間の屋根架構を断面山形状に形成された平面形状がドーナツ形をなす屋根架構であり、前記の断面山形状屋根架構を形成する合掌梁材が、平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、外周縁のテンションリング及び内周縁のコンプレッションリングに対して非直角に交わる配置でそれぞれ放射状に設置されていることをそれぞれ特徴とする。

0011

請求項3に記載した発明は、請求項1又は2に記載したドーナツ形の大空間屋根架構において、断面山形状の屋根架構を形成する合掌梁材の相互間の面内にブレースが組み込まれていることを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0012

図1図2は、請求項1及び3に記載した発明に係るドーナツ形の大空間屋根架構の実施形態を示している。

0013

図1のように平面的に見ると、外周縁にテンションリング1が、内周縁にコンプレッションリング2がそれぞれ同心の相似形配置に設けられている。そして、前記テンションリング1とコンプレッションリング2の間の屋根架構は、図2に示したように断面山形状に形成され、結局、この大空間屋根架構の平面形状はドーナツ形に形成されている。図1に示した屋根架構の平面形状は、およそ正六角形状のドーナツ形であるが、この限りではない。円形、楕円形状あるいは更なる多角形状などでも良い。図2の断面山形状の屋根架構は、その下に例えば石炭のような粒状物を屋根天井ホッパーから自由落下させたとき地面上に一定の安息角ψで形成される円錐形状の山Dの底面幅(約80m)及び高さ(約30m)よりも大きい相似形の山形状に形成されている。

0014

図2の断面山形状の屋根架構は、合掌梁材3、3を山形状に組んで構築されており、外周の外柱4及び内周の内柱5がそれぞれ柱脚部6の上に建てられている。前記山形状の頂部には、内側リング7と外側リング8がそれぞれ水平方向に同心の相似形配置に設けられ、これら内側リング7と外側リング8は水平繋ぎ材9にて連結されている。

0015

前記のように断面山形状の屋根架構を構成する合掌梁材3は、図1のように平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、前記テンションリング1及びコンプレッションリング2並びに内側リング7、外側リング8とそれぞれ直角に交わる配置で、それぞれ9mないし12m程度の間隔をあけて平行に設置されている。そして、各合掌梁材3、3相互間の面内にはブレース12を組み込んで剛性度の高い屋根架構が構築されている。

0016

したがって、この実施形態の場合、合掌梁材3の荷重は、前記テンションリング1及びコンプレッションリング2並びに内側リング7、外側リング8に対して、引張り応力圧縮応力としては伝達しがたいけれども、屋根仕上材を張る場合に、仕上材は合掌梁材3、3の間隔に等しく平行に裁断すればよく、加工およびその取り付けが容易である。また、合掌梁材3と各リング材との取り合いが単純でその加工、組立が容易である。

0017

次に、図3は、請求項2及び3に記載した発明に係るドーナツ形の大空間屋根架構の実施形態を示している。

0018

本実施形態の特徴は、断面山形状屋根架構を形成する合掌梁材3が、平面形状がドーナツ形をなす屋根架構の放射方向に、外周縁のテンションリング1及び内周縁のコンプレッションリング2、並びに内側リング7、外側リング8とに対してそれぞれ非直角に交わる配置でそれぞれ放射状に設置されていることである。もっとも、図3のようにおよそ正六角形状のドーナツ形の各辺の中央に位置する合掌梁材3は中立位置の故に厳密には直角な交わりになるが、請求項2記載の発明は、この事実を包含する思想であることを念のため付言する。各合掌梁材3、3相互間の面内にブレース12を組み込んで剛性度の高い屋根架構を構築することは、上記大の実施形態と共通する。

0019

本実施形態の場合、合掌梁材3は、前記テンションリング1及びコンプレッションリング2並びに内側リング7、外側リング8に対して非直角に交わるが故に、その荷重は各リング材へ引張り応力、圧縮応力として伝達することとなり、立体効果が発揮され、屋根架構全体に荷重が分散され、屋根荷重によって発生する応力の負担を軽減する効果、及びスラスト力(水平力)による周辺杭基礎などへの応力負担を軽減する効果に優れる。しかし、屋根仕上材を張る場合の加工およびその取り付け、並びに合掌梁材3と各リング材との取り合いが面倒である。

0020

請求項1ないし3に記載した発明に係るドーナツ形の大空間屋根架構によれば、石炭のような粉粒体を、生産地や種類別に直径が200m前後の巨大なドーナツ形状の貯蔵地面(積み付け部)に沿って大量に貯蔵する場合に、貯蔵中の粉粒体を風雨から守り、飛散を防止するため好適であって、特に外周縁のテンションリング、及び内周縁のコンプレッションリングによって立体効果が発揮され、架構全体に荷重が分散され、バランスの良い応力状態で合理的に設計製作され、ひいては屋根荷重によって発生する大きな応力の負担を低減し、スラスト力(水平力)による周辺杭基礎などへの応力負担を軽減しまたは無くすることが可能である。

図面の簡単な説明

0021

図1請求項1記載の発明に係る大空間屋根架構を右側半分について簡単化して示した平面図である。
図2図1のA−A矢視の断面図である。
図3請求項2記載の発明に係る大空間屋根架構を右側半分について簡単化して示した平面図である。

--

0022

1テンションリング
2コンプレッションリング
3合掌梁材
7内側リング
8 外側リング

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