(57)【要約】【課題】骨組部材の小断面化を図り得ること、或いは骨組部材が同断面であれば間口スパンの拡大が図れる温室の架構構造とする。【解決手段】架構２と、この架構内空間を覆う日射透過性のプラスチックフィルム３とから構成される温室において、前記架構２は、両側部に夫々配設される側柱７を、間口方向断面内に並列配置された２本の柱を斜材８，８…及び／又は水平材９，９…などの連結材によって一体的に組み上げた複合柱構造とし、かつ前記複合柱間に架け渡される主梁１０は、それぞれの複合柱７，７の略頂部から間口中央側に向かって斜め下方向に傾斜し中間で接合された梁部材とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架構と、この架構内空間を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、
前記架構は、両側部に夫々配設される側柱の少なくとも一方側を、間口方向断面内に並列配置された複数本の柱を斜材及び／又は水平材などの連結材によって一体的に組み上げた複合柱構造としたことを特徴とする温室の架構構造。
【請求項２】
架構と、この架構内空間を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、
前記架構は、両側部に夫々配設される側柱を、間口方向断面内に並列配置された２本の柱を斜材及び／又は水平材などの連結材によって一体的に組み上げた複合柱構造とし、かつ前記複合柱間に架け渡される主梁は、それぞれの複合柱の略頂部から間口中央側に向かって斜め下方向に傾斜し中間で接合された梁部材としたことを特徴とする温室の架構構造。
【請求項３】
架構と、この架構内空間を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、
前記架構は、両側部に夫々配設される側柱の一方側を、間口方向断面内に並列配置された２本の柱を斜材及び／又は水平材などの連結材によって組み上げた複合柱構造とするとともに、他方側の側柱を前記複合柱よりも高さの低い単柱構造とし、前記複合柱と単柱との間に主梁を架け渡したことを特徴とする温室の架構構造。
【請求項４】
前記複合柱において、相対的に外側に位置する柱の高さを相対的に内側に位置する柱の高さよりも低くしてある請求項１〜３いずれかに記載の温室の架構構造。
【請求項５】
前記複合柱において、相対的に外側に位置する柱の高さを相対的に内側に位置する柱の高さよりも低くし、かつ前記外側柱の頂部と内側柱の頂部とを曲線梁で結合してある請求項１〜３いずれかに記載の温室の架構構造。
【請求項６】
前記複合柱の外側柱と内側柱とを繋ぐ梁面に換気窓又は開閉式開口部を形成してある請求項１〜５いずれかに記載の温室の架構構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、野菜、花き、果樹などを栽培するための温室の架構構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、野菜、花き、果樹などを気候条件に左右されることなく生産するために、建屋として温室が利用されている。この温室は、気温、光、水分などの環境因子を調節する目的で、栽培空間を日射透過性の被覆資材で覆った構造のものである。
【０００３】
前記温室は、被覆資材によって大きくはガラス温室とプラスチックハウスとに大別することができる。前者のガラス温室は、図９（Ａ）〜（Ｃ）に示されるように、両屋根型、片屋根型、スリークォータ型などの断面形状で骨組を構成するとともに、屋根面および側面に形成された開口部にそれぞれガラス板を設置した構造の温室であり（下記特許文献１等参照）、後者のプラスチックハウスは、図１０（Ａ）〜（Ｂ）に示されるように、丸屋根型、両屋根型等の断面形状で骨組を構成するとともに、その外面をプラスチックフィルムによって被覆した構造の温室である（下記特許文献２等参照）。
【０００４】
従来の温室構造のものは、同図９及び図１０に示されるように、断面形状は所謂ラーメン構造を成し、その側柱間隔（間口スパン）は、概ね６〜９ｍ程度、最大でも１５ｍ程度である。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２５６８３号公報
【特許文献２】
特開平１０−１１３０７４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記温室の設置コストはそのまま野菜、花き、果樹の出荷価格に反映される。従って、低価格でこれらの栽培物を生産するため、或いは利益率を上げるために、温室の低コスト化、作付け効率の向上、すなわち設置面積の向上が強く望まれているとともに、従来の温室構造の場合は、階高が低く夏は湿度、温度が高くなり極悪な環境下での作業を強いられるなどの問題があった。
【０００７】
一方、従来の温室構造を設計的視点から捉えると、一般的寸法の温室の場合、自重は比較的軽く、構造材の断面寸法は自重による鉛直荷重によって決定されるのではなく、台風時の風荷重による曲げモーメントによって断面寸法が決定される。その結果、側柱および梁からなる門型のラーメン構造全体で風荷重等の横荷重に抵抗することとなり、経済的な限界から間口スパンは最大で１５ｍ程度とされ、これ以上の間口寸法の場合には構造部材が大きくなるとともに、基礎が大きく成りすぎ、価格が高騰化し、温室としては不適な構造となってしまう問題があった。
【０００８】
そこで本発明の主たる課題は、骨組部材の小断面化を図り得ること、或いは骨組部材が同断面であれば間口スパンの拡大が図れるようにし、平米当たり単価の低価格化を図るとともに、間口スパンの拡大化によって同価格帯であれば作付け面積の向上が図れるようにすること、更には温室空間の拡大によって作業空間の改善を図り得る温室の架構構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、架構と、この架構内空間を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、
前記架構は、両側部に夫々配設される側柱の少なくとも一方側を、間口方向断面内に並列配置された複数本の柱を斜材及び／又は水平材などの連結材によって一体的に組み上げた複合柱構造としたことを特徴とする温室の架構構造が提供される。
【００１０】
請求項２に係る本発明として、架構と、この架構内空間を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、
前記架構は、両側部に夫々配設される側柱を、間口方向断面内に並列配置された２本の柱を斜材及び／又は水平材などの連結材によって一体的に組み上げた複合柱構造とし、かつ前記複合柱間に架け渡される主梁は、それぞれの複合柱の略頂部から間口中央側に向かって斜め下方向に傾斜し中間で接合された梁部材としたことを特徴とする温室の架構構造が提供される。
【００１１】
請求項３に係る本発明として、架構と、この架構内空間を覆う日射透過性の被覆材とから構成される温室において、
前記架構は、両側部に夫々配設される側柱の一方側を、間口方向断面内に並列配置された２本の柱を斜材及び／又は水平材などの連結材によって組み上げた複合柱構造とするとともに、他方側の側柱を前記複合柱よりも高さの低い単柱構造とし、前記複合柱と単柱との間に主梁を架け渡したことを特徴とする温室の架構構造が提供される。
【００１２】
上記請求項１〜３に記載の本発明においては、側柱の少なくとも一方側、又は両側において、間口方向断面内に並列配置された複数本の柱を斜材及び／又は水平材などの連結材によって一体的に組み上げた複合柱構造とした。この複合柱は単独で風荷重などの横荷重に対して抵抗し得る構造であり、後述の実験例で立証されるように、骨組部材の小断面化を図り得るようになるとともに、骨組部材が同断面であれば間口スパンの拡大が図れるようになる。
【００１３】
また、複合柱は単独で風荷重などの横荷重に対して抵抗し、梁部材が横荷重の抵抗部材とならないため、温室の棟高を上げても断面寸法のサイズアップになることはない。従って、コスト高となることなく棟高を高くでき、作業環境の改善を図ることが可能となる。なお、ラーメン構造の場合には梁部材も横荷重の抵抗体となるため、棟高を上げると断面力が増大し断面寸法のサイズアップにつながるようになる。
【００１４】
さらに、請求項２，３記載の発明では、側柱から下り勾配の梁構造としてあるため、吹き上がりによる風荷重を低減できるようになり各部材に生じる断面力を小さくできるようになる。
【００１５】
請求項４に係る本発明として、前記複合柱において、相対的に外側に位置する柱の高さを相対的に内側に位置する柱の高さよりも低くしてある請求項１〜３いずれかに記載の温室の架構構造が提供される。
【００１６】
請求項５に係る本発明として、前記複合柱において、相対的に外側に位置する柱の高さを相対的に内側に位置する柱の高さよりも低くし、かつ前記外側柱の頂部と内側柱の頂部とを曲線梁で結合してある請求項１〜３いずれかに記載の温室の架構構造が提供される。
【００１７】
請求項６に係る本発明として、前記複合柱の外側柱と内側柱とを繋ぐ梁面に換気窓又は開閉式開口部を形成してある請求項１〜５いずれかに記載の温室の架構構造が提供される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００１９】
〔第１形態例〕
図１は本発明に係る温室１の側面図、図２（Ａ）は図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線矢視図、図２（Ｂ）は図１のＩＩＢ−ＩＩＢ線矢視図である。
【００２０】
温室１は、パイプ、Ｈ形綱、角形鋼管、Ｃ形鋼材などの形材から構成される架構２と、この架構内空間を覆うように前記架構外面に張設された日射透過性被覆材３とからなるものである。本形態例に係る温室１は、プラスチックハウスであるため、前記日射透過性被覆材３としては、プラスチックフィルムが使用されている。具体的には、ポリエステルフィルム、フッ素フィルムなどの硬質フィルム又は塩化ビニルフィルム、ポリエチレンフィルム等のポリオレフィン系フィルムなどの軟質フィルムが使用される。
【００２１】
本温室１も従来と同様に、中間面材４，４…と、端部面材５，５とからなる面材が水平方向（長手方向）に沿って配設された複数の水平連結材６，６…によって連結された架構構造となっているが、前記中間面材４…，端部面材５…の断面構造が従来のものとは大きく異なっている。
【００２２】
以下、具体的に詳述すると、前記中間面材４は、図２（Ａ）に示されるように、両側部に夫々配設される側柱７、７が、間口方向断面内（横断面内）に並列配置された２本の柱７Ａ、７Ｂを斜材８、８…及び／又は水平材９，９…などの連結材によって一体的に組み上げた複合柱構造とされる。前記複合柱７は、横断面内に配置された２本の柱が圧縮材または引張材となって風荷重等の横荷重に対して抵抗し得る構造形式であり、これによってラーメン構造のように架構全体の構造に頼ることなく、単独で風荷重等の横荷重に対して抵抗する構造としている。
【００２３】
また同時に、前記複合柱間７，７に架け渡される主梁１０は、それぞれの複合柱の略頂部から間口中央側に向かって斜め下方向に傾斜し中間で接合された梁部材となっている。前記複合柱７、７から屋根面が下方向に傾斜していることによって、鉛直荷重に対して殆ど引張力が主体となって抵抗することになるため、梁材に発生する曲げモーメントの低減を図ることができるようになっているとともに、中央部の主梁１０が複合柱７から下り勾配となっていることにより、吹き上がりによる風荷重を低減できるようになり各部材に生じる断面力を小さくできるようになる。
【００２４】
更には、前記複合柱７において、相対的に外側に位置する柱７Ａの高さを相対的に内側に位置する柱７Ｂの高さよりも低くし、かつ前記外側柱７Ａと内側柱７Ｂとを曲線梁１１で結合した構造となっている。内側柱７Ｂを高くすることにより、自重による鉛直荷重は、内側柱７Ｂを挟んで中央側に位置する主梁１０の引張力と、外側に位置する曲線梁１１とが引張合って釣り合うようにしながら応力を処理する構造であるため、自重による曲げモーメントを小さくできるようになるとともに、前記曲線梁１１により風がスムーズに流れ、渦流が生じ難い構造となっているため、風力係数（風圧力に乗算される係数で外形状によって異なり、小さい値になるほど設計風圧力を小さくできる。）の低減、すなわち風荷重の低減が図れるようになっている。
【００２５】
なお、前記外側柱７Ａと曲線梁１１とは連続する一体の部材とすることでもよい。また、本例では外側柱７Ａの頂部と内側柱７Ｂの頂部とを曲線梁１１で連結したが、直線梁で連結するようにしてもよい。
【００２６】
一方、端部面材５は、図２（Ｂ）に示されるように、前述した中間面材４の架構断面と基本構造は同じであるが、これに加えて、間柱１２．１２…が所定の間隔で配置され、所定箇所に出入口部が設けられるようになっている。なお、出入口部を形成するための妻柱、妻梁、鴨居等は図中から省略されている。
【００２７】
本温室１においては、側部の複合柱７部位が構造的に棟高が最も高くなる温室構造であるため、前記複合柱７に対して換気窓又は開閉式開口部を形成することが換気効率上望ましいものとなる。従来のように中央部が最も高くなる温室構造の場合には、棟部分に跳ね上げ式の換気窓を取り付けるなど換気効率を高めるためには複雑な構造形式のものを採用せざるを得なかったが、本温室構造の場合には、棟高の高い位置が側壁面または側壁の傾斜面となり、簡易な換気窓や開閉式開口部を設けることが可能となる。前記開閉式開口部としては、図３に示されるように、曲線梁１１面に巻上げ式の換気装置２０を設けるのが低コスト化のためには望ましい。
【００２８】
（他の形態例）
（１）前記中間面材４において、主梁１０は複合柱７，７間をスパンとする梁部材としているが、中間の１箇所又は複数箇所に間柱を設けるようにしてもよい。
【００２９】
（２）前記温室１の基礎は、図１に示されるように、フーチング部分が長手方向に連続した連続基礎となっているが、各柱に完全な独立基礎としてもよい。
【００３０】
〔第２形態例〕
次いで、図４に示される第２形態例に係る温室１Ａは、側柱の一方側７を複合柱構造とし、他方側の側柱１３を前記複合柱よりも高さの低い単柱構造とし、前記複合柱７と単柱１３との間に主梁１４を架け渡した構造の温室である。前記第１形態例と対比すると、間口スパンが小さい場合には、本形態の温室構造が採用されることになる。また、図示例では複合柱７から水平方向に伸び、主梁１４に結合される補強梁１５が設けられている。この補強梁１５は前記第１形態例に対して適用してもよい。
【００３１】
前述した部分以外は第１形態例と同様であるため、同符号を付して説明は省略する。
【００３２】
【実施例】
本実施例では、本発明に係る温室の架構構造モデルと、間口スパンを同じとした従来のラーメン構造モデルとについて、それぞれ自重および風荷重を載荷し、各部材に発生する断面力を算定するとともに、その断面力に見合う断面寸法を算定することにより両者の比較を行った。
【００３３】
（１）本発明に係る架構構造モデル
本発明に係る温室の架構構造モデルは、図５（Ａ）に示されるように、間口スパンは３０ｍ（内スパンは２４ｍ）とし、両側部の複合柱は柱間隔３ｍとし、左右の柱頂部を繋ぐ梁は直線梁とした構造モデルに、図５（Ｂ）に示されるように、死荷重（自重）を載荷した場合と、死荷重（自重）＋風荷重を載荷した場合の２ケースについて解析を行った。その曲げモーメント図を図６に示すとともに、主梁の曲げモーメントによって算定されたパイプの断面寸法を併記した。
【００３４】
（２）ラーメン構造モデル
ラーメン構造モデルは、図７（Ａ）に示されるように、間口スパンは３０ｍとした構造モデルに、図７（Ｂ）に示されるように、死荷重（自重）を載荷した場合と、死荷重（自重）＋風荷重を載荷した場合の２ケースについて解析を行った。その曲げモーメント図を図８に示すとともに、主梁の曲げモーメントによって算定されたパイプの断面寸法を併記した。
【００３５】
（３）結果
本発明に係る架構構造モデルの場合には、主梁の最大曲げモーメントは死荷重時；１．２０ｔ・ｍ、死荷重＋風荷重時；−１．２６ｔ・ｍとなり、所要断面寸法はφ１３９．８×６ｍｍであるのに対して、ラーメン構造モデルの場合には、主梁の最大曲げモーメントは死荷重時；−６．２５ｔ・ｍ、死荷重＋風荷重時；４．２３ｔ・ｍとなり、所要断面寸法はφ３１８．９×９ｍｍとなった。この結果から、本発明に係る架構構造モデルの場合には、大幅な断面力の低減が図れ、所要断面寸法を小さくできることが実証された。
【００３６】
なお、参考的に、梁の断面寸法がφ１３９．８×６ｍｍとなるラーメン構造モデルを逆算した結果、間口スパンは６ｍであった。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、骨組部材の小断面化を図り得るようになるとともに、骨組部材が同断面であれば間口スパンの拡大が図れるようになる。その結果、平米当たり単価の低価格化を図れるようになるとともに、間口スパンの拡大化によって同価格帯であれば作付け面積の向上が図れるようになる。さらに、棟高を高くできるため作業空間の改善を図り得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る温室１の側面図である。
【図２】図２（Ａ）は図１のＩＩＡ−ＩＩＡ線矢視図、図２（Ｂ）は図１のＩＩＢ−ＩＩＢ線矢視図である。
【図３】複合柱７部の要部拡大図である。
【図４】第２形態例に係る温室１Ａの断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明に係る架構構造モデル図、（Ｂ）は荷重図である。
【図６】本発明に係る架構構造モデルの曲げモーメント図である。
【図７】（Ａ）はラーメン構造モデル図、（Ｂ）は荷重図である。
【図８】ラーメン構造モデルの曲げモーメント図である。
【図９】ガラス温室の形式例図である。
【図１０】プラスチックハウスの形式例図である。
【符号の説明】
１…温室、２…架構、３…日射透過性被覆材、４…中間面材、５…端部面材、６…水平連結材、７…複合柱、７Ａ…外側柱、７Ｂ…内側柱、８…斜材、９…水平材、１０…主梁、１１…曲線梁、１２…間柱、１３…単柱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004350643.tif 000009
【図８】
2004350643.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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