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技術 柱の間隔を変更することができる建物の構造

出願人 株式会社熊谷組
発明者 沢田研自
出願日 2006年8月10日 (14年3ヶ月経過) 出願番号 2006-218551
公開日 2008年2月28日 (12年8ヶ月経過) 公開番号 2008-045267
状態 拒絶査定
技術分野 建築構造一般 建築用棒状部材
主要キーワード 移動場所 添接板 配置変更 ガセットプレート 接合部材 電気製品 水平力 ライフサイクル
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(2008年2月28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 (6)

課題

柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる建物の構造を提供すること。

解決手段

建物の構造は、該建物の隅部に配置された複数の第1の柱と該第1の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第2の柱とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第1の梁と前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも1つの第2の梁とを含む複数の梁とを備える。前記第2の柱のそれぞれは、前記第2の梁が接合された2つの柱間に配置しかつ前記第2の梁に接合するために前記設置位置から除去可能である。

概要

背景

工場では、該工場で生産される製品が変更されると、前記製品の生産に用いられる生産設備の配置が変更される。自動車電気製品等の工場のようにライフサイクルが比較的短い製品を生産する工場では、前記生産設備の配置変更が頻繁に行われる。

工場に用いられる従来の建物には、縦横に間隔を置いて配置された複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁とを含むものがある(特許文献1参照)。
特開2000−27366号公報

前記建物では、前記生産設備の配置を変更するとき、前記生産設備を前記柱が配置されていない場所へ移動させることが多い。このため、前記生産設備の移動場所は前記柱が配置されていない場所に限定され、前記生産設備を任意の場所へ移動させることができない。前記生産設備を前記柱が配置されている場所へ移動させるためには、前記柱の1つを撤去して柱の間隔を広げる必要がある。

概要

柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる建物の構造を提供すること。建物の構造は、該建物の隅部に配置された複数の第1の柱と該第1の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第2の柱とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第1の梁と前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも1つの第2の梁とを含む複数の梁とを備える。前記第2の柱のそれぞれは、前記第2の梁が接合された2つの柱間に配置しかつ前記第2の梁に接合するために前記設置位置から除去可能である。

目的

本発明の目的は、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる建物の構造を提供することである。

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

建物の隅部に配置された複数の第1の柱と該第1の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第2の柱とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第1の梁と前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも1つの第2の梁とを含む複数の梁とを備え、前記第2の柱のそれぞれは、前記第2の梁が接合された2つの柱間に配置しかつ前記第2の梁に接合するために前記設置位置から除去可能である、建物の構造。

請求項2

前記第1の梁及び前記第2の梁のそれぞれは、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える、請求項1に記載の建物の構造。

請求項3

前記第1の梁のそれぞれは、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備え、前記第2の梁は、該梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材を備え、該補強部材が取り付けられた状態で、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備え、また前記第2の梁は、前記設置位置から除去された第2の柱が前記第2の梁に接合されかつ前記補強部材が前記第2の梁から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える、請求項1に記載の建物の構造。

請求項4

前記補強部材はトラスからなる、請求項3に記載の建物の構造。

技術分野

0001

本発明は、柱の間隔を変更することができる建物の構造に関する。

背景技術

0002

工場では、該工場で生産される製品が変更されると、前記製品の生産に用いられる生産設備の配置が変更される。自動車電気製品等の工場のようにライフサイクルが比較的短い製品を生産する工場では、前記生産設備の配置変更が頻繁に行われる。

0003

工場に用いられる従来の建物には、縦横に間隔を置いて配置された複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁とを含むものがある(特許文献1参照)。
特開2000−27366号公報

0004

前記建物では、前記生産設備の配置を変更するとき、前記生産設備を前記柱が配置されていない場所へ移動させることが多い。このため、前記生産設備の移動場所は前記柱が配置されていない場所に限定され、前記生産設備を任意の場所へ移動させることができない。前記生産設備を前記柱が配置されている場所へ移動させるためには、前記柱の1つを撤去して柱の間隔を広げる必要がある。

発明が解決しようとする課題

0005

ところで、前記建物に地震による水平力が作用するとき、前記柱の全てが前記水平力を負担する。このため、前記柱の1つを撤去して柱の間隔を広げると、前記水平力を負担する柱の本数が減る。これにより、残りの柱を補強しなければならないという問題が生じる。

0006

本発明の目的は、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる建物の構造を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、単位長さを有する複数の第1の梁と単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも1つの第2の梁とを含む複数の梁で相互に接続された複数の柱の1つをその設置位置から除去し、除去した柱を前記第2の梁で接続された2つの柱間に配置しかつ前記第2の梁に接合することにより、柱の本数を変えずに柱の間隔を変更できるようにする。

0008

本発明に係る建物の構造は、該建物の隅部に配置された複数の第1の柱と該第1の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第2の柱とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第1の梁と前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも1つの第2の梁とを含む複数の梁とを備える。前記第2の柱のそれぞれは、前記第2の梁が接合された2つの柱間に配置しかつ前記第2の梁に接合するために前記設置位置から除去可能である。

0009

柱の間隔を変更するとき、前記第2の柱の1つを前記設置位置から除去し、除去した第2の柱を前記第2の梁が接合された2つの柱間に配置しかつ前記第2の梁に接合する。これにより、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができ、また任意の場所で柱の間隔を広げることができる。

0010

前記第1の梁及び前記第2の梁のそれぞれは、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものとすることができる。

0011

前記設置位置から除去される第2の柱に接合された第1の梁は、前記第2の柱が前記設置位置から除去されると、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁となる。前記第1の梁のそれぞれが、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、前記第2の柱に接合された第1の梁は、前記第2の柱が前記設置位置から除去された後においても十分な曲げ強度を備えることができる。このため、前記第2の柱に接合された第1の梁を補強する必要がない。これにより柱の間隔の変更を容易に行うことができる。

0012

前記第1の梁のそれぞれは、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものとすることができ、前記第2の梁は、該梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材を備え、該補強部材が取り付けられた状態で、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものとすることができる。前記第2の梁は、前記設置位置から除去された第2の柱が前記第2の梁に接合されかつ前記補強部材が前記第2の梁から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。前記補強部材はトラスからなるものとすることができる。

0013

前記第2の柱の1つを前記設置位置から除去するとき、前記補強部材を前記第2の梁から取り外して前記第2の柱に接合された第1の梁に取り付ける。このため、前記第2の柱に接合された第1の梁を補強するための新たな補強部材を用意する必要がない。これにより柱の間隔の変更を経済的に行うことができる。

0014

前記第1の梁のそれぞれが、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、前記第1の梁のそれぞれが、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える場合と比べて、前記建物を経済的に施工することができる。

0015

また、前記補強部材が取り外された状態の前記第2の梁が、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、前記補強部材が取り外された状態の前記第2の梁は、前記第1の梁のそれぞれと同じ断面形状を有するものとすることができる。これにより前記建物の設計に要する手間を軽減することができる。

発明の効果

0016

本発明によれば、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる。よって、柱の間隔を変更した後においても地震による水平力を負担する柱の本数が変わらないため、柱の間隔を変更するとき、柱の補強を行う必要がない。また、本発明によれば、柱の間隔を変更するとき、梁を補強するための新たな補強部材を用意する必要がない。

発明を実施するための最良の形態

0017

図1には、柱の間隔を変更することができる建物10が示されており、該建物は、該建物の隅部に配置された複数の第1の柱12と該第1の柱に対して間隔が置かれた設置位置に配置された複数の第2の柱14とを含む複数の柱と、該柱を相互に接続する複数の梁であって単位長さを有する複数の第1の梁16と前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する少なくとも1本の第2の梁18とを含む複数の梁とを備える。

0018

建物10の平面形状は四角形であり、第1の柱12は建物10の四隅のそれぞれに配置されている。第2の柱14は、建物10を区画する四辺上と建物10内とに配置されている。建物10の平面形状は、四角形である図示の例に代え、三角形五角形、他の多角形でもよい。第1の柱12及び第2の柱14のそれぞれは、鋼管形鋼鋼板を組み合わせたもの等からなる。

0019

第1の梁16及び第2の梁18のそれぞれは縦方向又は横方向に伸びる。図示の例では、建物10は、前記単位長さの2倍の長さを有する複数の第2の梁18を含む。第1の梁16で接続された2つの柱の間隔は前記単位長さであり、第2の梁18で接続された2つの柱の間隔は前記単位長さの2倍である。第1の梁16及び第2の梁18のそれぞれは鋼製のトラスからなる。

0020

図2に示すように、第2の柱14に接合された2つの梁は、第2の柱14のための接合部材20を共有する。図示の例では、第2の柱14に接合された2つの梁はいずれも第1の梁16である。第1の梁16は、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。

0021

接合部材20は第2の柱14の延長線上に配置されている。接合部材20は、第2の柱14及び接合部材20のそれぞれに取り付けられたガセットプレート22とこれに接する添接板24とを貫通する複数のボルト26と、各ボルトに螺合されたナット(図示せず)とにより第2の柱14に接合されている。ボルト26及びナットの螺合を解くことにより、接合部材20の第2の柱14への接合を解除することができる。接合部材20は、鋼管、形鋼、鋼板を組み合わせたもの等からなり、第2の柱14と同じ断面形状を有する。

0022

第2の柱14は、建物10の基礎28に埋め込まれ第2の柱14のベースプレート30を貫通する複数のアンカーボルト32と、該アンカーボルトに螺合されたナット34とにより基礎28に固定されている。アンカーボルト32及びナット34の螺合を解くことにより、第2の柱14の基礎28への固定を解除することができる。第2の柱14の基礎28への固定が解除可能であり、また接合部材20の第2の柱14への接合が解除可能であることから、第2の柱14は前記設置位置から除去可能である。

0023

図3に示すように、第2の梁18は、前記設置位置から除去された第2の柱14が接合される接合部材36を有する。接合部材36は、第2の梁18が接合された2つの柱のそれぞれから前記単位長さを隔てられた位置に配置されており、鉛直に伸びる。接合部材36には、該接合部材に第2の柱14を接合するためのガセットプレート38が取り付けられている。接合部材36は、鋼管、形鋼、鋼板を組み合わせたもの等からなり、第2の柱14と同じ断面形状を有する。

0024

第1の梁16及び第2の梁18のそれぞれは、トラスである図示の例に代え、形鋼からなるものでもよいし、鋼板を組み合わせたものでもよい。第1の梁16及び第2の梁18のそれぞれは、接合部材20、36を有する図示の例に代え、接合部材を有しないものでもよい。この場合、第1の梁16はその下部で第2の柱14に接合されている。

0025

第2の梁18は、該第2の梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材40を備える。補強部材40は、第2の梁18の全長に亘って配置されており、鋼製のトラスとすることができる。第2の梁18は、補強部材40が取り付けられた状態で、前記単位長さの2倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。

0026

補強部材40は、ボルト及びナット(図示せず)により第2の梁18に固定されており、前記ボルト及びナットの螺合を解くことにより第2の梁18から取り外すことができる。第2の梁18は、前記設置位置から除去された第2の柱14が第2の梁18に接合されかつ補強部材40が第2の梁18から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。

0027

補強部材40が取り外された状態の第2の梁18が、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えることにより、補強部材40が取り外された状態の第2の梁18は、第1の梁16のそれぞれと同じ断面形状を有するものとすることができる。これにより建物10の設計に要する手間を軽減することができる。

0028

柱の間隔を変更するとき、まず、接合部材20の第2の柱14への接合を解除し、第2の柱14の基礎28への固定を解除する。次に、第2の柱14を前記設置位置から除去し、除去した第2の柱14を第2の梁18が接合された2つの柱間に配置する(図1破線の矢印で第2の柱14の移動経路を示す。)。その後、第2の柱14を第2の梁18の接合部材36に接合する。これにより、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる。よって、柱の間隔を変更した後においても地震による水平力を負担する柱の本数が変わらないため、柱の補強を行う必要がない。

0029

第2の柱14を移動させることにより、第2の柱14が除去される場所では柱の間隔が広くなり、第2の柱14が配置される場所では柱の間隔が狭くなる。任意の第2の柱14を移動させることにより、任意の場所で柱の間隔を広げることができる。このため、建物10が工場として用いられている場合、建物10内の生産設備の配置を変更するとき、前記生産設備を配置するためのスペースを任意の場所に確保することができるため、前記生産設備を任意の場所へ移動させることができる。

0030

第2の柱14に接合された2つの第1の梁16は、第2の柱14が前記設置位置から除去されると、前記単位長さの2倍の長さを有する1つの梁となるため、補強を要する。他方、第2の梁18は、前記設置位置から除去された第2の柱14が第2の梁18に接合されると、前記単位長さを有する2つの梁となるため、補強部材40を必要としなくなる。そこで、第2の柱14を前記設置位置から除去するとき、補強部材40を第2の梁18から取り外し、第2の柱14に接合された2つの第1の梁16に取り付ける(図4に破線の矢印で補強部材40の移動経路を示す。)。これにより第2の柱14に接合された2つの第1の梁16を補強する。第2の梁18から取り外された補強部材40を第2の柱14に接合された2つの第1の梁16に取り付けるため、第2の柱14に接合された2つの第1の梁16を補強するための新たな補強部材を用意する必要がない。これにより柱の間隔の変更を経済的に行うことができる。

0031

第1の梁16のそれぞれは、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える上記の例に代え、前記単位長さの2倍以上の整数倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備えるものであってもよい。この場合、第2の柱14に接合された2つの第1の梁16のそれぞれは、第2の柱14を前記設置位置から除去した後においても十分な曲げ強度を備えることができる。このため、前記第2の柱に接合された2つの第1の梁16を補強する必要がない。これにより柱の間隔の変更を容易に行うことができる。

0032

建物10は、図1に示した例では、前記単位長さを有する複数の第1の梁16と、前記単位長さの2倍の長さを有する複数の第2の梁18とを含むが、図5に示すように、さらに、前記単位長さの3倍の長さを有する第2の梁42を含むものとすることができる。

0033

第2の梁42は、該第2の梁が接合された2つの柱の間隔を3等分する位置のそれぞれに配置された接合部材(図示せず)を有する。第2の梁42は、該第2の梁に取り外し可能に取り付けられた補強部材44を備え、該補強部材が取り付けられた状態で、前記単位長さの3倍の長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。また第2の梁42は、前記設置位置から除去された第2の柱14が第2の梁42に接合されかつ補強部材44が第2の梁42から取り外された状態で、前記単位長さを有する梁が備えるべき曲げ強度を備える。

0034

柱の間隔を変更するとき、前記設置位置から除去される第2の柱14に2つの第1の梁16が接合されている場合、図1に示した例と同様に、前記設置位置から除去した第2の柱14を第2の梁18が接合された2つの柱間へ移動させる(図5に破線の矢印で第2の柱14の移動経路を示す。)。このとき、補強部材40を第2の梁18から取り外して第2の柱14に接合された2つの第1の梁16に取り付ける。

0035

前記設置位置から除去される第2の柱14に第1の梁16と第2の梁18とが接合されている場合、前記設置位置から除去した第2の柱14を第2の梁42が接合された2つの柱間に配置することができる(図5に一点鎖線の矢印で第2の柱14の移動経路を示す。)。その後、第2の柱14を第2の梁42の前記接合部材に接合する。第2の柱14に接合された第1の梁16及び第2の梁18は、第2の柱14を前記設置位置から除去すると、前記単位長さの3倍の長さを有する1つの梁となる。また、第2の梁42は、該第2の梁に第2の柱14が接合されると、前記単位長さを有する梁と前記単位長さの2倍の長さを有する梁とに分けられる。そこで、補強部材44を第2の梁42から取り外して第2の柱14に接合された第1の梁16及び第2の梁18に取り付け、補強部材40を第2の梁18から取り外して第2の梁42に取り付ける。

0036

また、第1の梁16で相互に接続されかつ整列された4本の第2の柱14のうち中央に位置する2本の第2の柱14を第2の梁42が接合された2つの柱間へ移動させてもよい(図5二点鎖線の矢印で第2の柱14の移動経路を示す。)。このとき、移動させる2本の第2の柱14に接合された3つの第1の梁16は、2本の第2の柱14の移動により前記単位長さの3倍の長さを有する1つの梁となる。そこで、補強部材44を第2の梁42から取り外し、取り外した補強部材44を、移動させる2本の第2の柱14に接合された3つの第1の梁16に取り付ける。

0037

図示の例において、柱の本数を変えることなく柱の間隔を変更することができる。また、新たな補強部材を用意する必要がないため、柱の間隔の変更を経済的に行うことができる。

図面の簡単な説明

0038

本発明に係る建物の平面図。
第2の柱の側面図。
第2の梁の側面図。
第2の梁から取り外された補強部材が第1の梁に取り付けられたときの本発明に係る建物の平面図。
本発明の他の実施例に係る建物の平面図。

符号の説明

0039

10建物
12 第1の柱
14 第2の柱
16 第1の梁
18、42 第2の梁
40、44 補強部材

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