構造物の骨組の一部をなす骨組部材に取り付けられる管状体

【課題】骨組部材に取り付けられる管状体の一部を構成する、開放された端部を有する管状の部材の内面の結露及び腐食を招くことなく、前記部材の前記端部が風を受けたときに該端部から音が発生することを防止すること。
【解決手段】骨組部材に取り付けられる管状体は、第１方向に間隔を置かれた２つの第１縁部分及び前記第１方向と直交する第２方向に間隔を置かれた２つの第２縁部分を有する、開放された端部を有する管状の第１部材と、一端部が各第１縁部分から間隔を置いて前記第２縁部分に固定され、他端部が前記骨組部材に結合される第２部材と、該第２部材と前記第１縁部分との間に前記第２方向に対して垂直に配置され、前記端部から前記第１部材の軸線方向に突出する第３部材であって前記端部が前記第２方向の風を受けたとき、一方の第２縁部分から他方の第２縁部分への空気の流れを妨げる第３部材とを含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の骨組の一部をなす骨組部材に取り付けられる管状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄塔のような構造物の骨組の一部をなす、柱のような骨組部材に管状体が取り付けられる。管状体は斜材や水平材として使用される。図１６に示すように、管状体１００には、開放された端部１０２を有する管状の第１部材１０４と、一端部１０６が第１部材１０４の端部１０２に取り付けられた、該端部から第１部材１０４の軸線方向外方へ伸びる第２部材１０８とを含むものがある。前記骨組部材（図示せず）にガセットプレート１１０が固定されており、第２部材１０８の他端部１１２は前記構造物（図示せず）の構築時にガセットプレート１１０を介して前記骨組部材に結合される。
【０００３】
第１部材１０４の端部１０２は、第１方向（図１６における奥行き方向）に間隔を置かれた２つの第１縁部分（図示せず）及び該第１縁部分の間に前記第１方向と直交する第２方向（図１６における左右方向）に間隔を置いて設けられた２つの第２縁部分１１４を有し、第２部材１０８の一端部１０６は、第１部材１０４の端部１０２の各第１縁部分から間隔を置かれ、第２縁部分１１４に固定されている。第２部材１０８の一端部１０６と第１部材１０４の端部１０２の前記第１縁部分との間に隙間が存在する。
【０００４】
前記構造物が前記鉄塔である場合、管状体１００は、屋外に配置され、風を受ける。第１部材１０４の端部１０２が前記第２方向の風を受けたとき、端部１０２の一方の第２縁部分１１４から他方の第２縁部分１１４へ流れた空気１１６が該他方の第２縁部分に当たって第１部材１０４の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返され、第１部材１０４の中の空気の圧力が周期的に変化し、該空気が共鳴する。これにより、第１部材１０４の端部１０２から音が発生し、騒音問題が生じる。
【０００５】
管状体１００には、第２部材１０８の一端部１０６と第１部材１０４の端部１０２の前記第１縁部分との間に充填されたシーリング材（図示せず）を含むものがある（特許文献１参照）。前記シーリング材は、第２部材１０８の一端部１０６と第１部材１０４の端部１０２の前記第１縁部分との間の前記隙間を塞ぎ、端部１０２が風を受けたときに空気が端部１０２から第１部材１０４の中へ入ることを阻止する。これにより前記音の発生を防ぐことができる。しかし、前記シーリング材が前記隙間を塞ぐため、第１部材１０４の内面が結露しやすく、腐食しやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２６５７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、構造物の骨組の一部をなす骨組部材に取り付けられる管状体の一部を構成する、開放された端部を有する管状の部材の内面の結露及び腐食を招くことなく、前記部材の前記端部が風を受けたときに該端部から音が発生することを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記第２部材と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間に前記第２方向に対して垂直に配置され、前記端部から前記第１部材の軸線方向に突出する第３部材により、前記第１部材の前記端部が前記第２方向の風を受けたときに前記端部の一方の第２縁部分から他方の第２縁部分への空気の流れが妨げられるようにし、前記一方の第２縁部分から前記他方の第２縁部分へ流れた空気が該他方の第２縁部分に当たって前記第１部材の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返されることがないようにする。これにより、前記第２部材の前記一端部と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間の前記隙間を塞ぐことなく前記第１部材の中の空気が共鳴することを防止し、前記第１部材の内面の結露及び腐食を招くことなく前記第１部材の前記端部から音が発生することを防止する。
【０００９】
本発明に係る、屋外に配置され、構造物の骨組の一部をなす骨組部材に取り付けられる管状体は、第１方向に間隔を置かれた２つの第１縁部分及び該第１縁部分の間に前記第１方向と直交する第２方向に間隔を置いて設けられた２つの第２縁部分を有する、開放された端部を有する管状の第１部材と、一端部が前記第１部材の前記端部の各第１縁部分から間隔を置いて前記第２縁部分に固定された、前記端部から前記第１部材の軸線方向外方へ伸びる第２部材であって他端部が前記構造物の構築時に前記骨組部材に結合される第２部材と、該第２部材と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間に前記第２方向に対して垂直に配置され、前記第２部材と前記第１縁部分とに固定された、前記端部から前記軸線方向に突出する第３部材であって前記第１部材の前記端部が前記第２方向の風を受けたとき、前記端部の一方の第２縁部分から他方の第２縁部分への空気の流れを妨げる第３部材とを含む。
【００１０】
前記第２部材と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間に、前記第２方向に対して垂直な、前記端部から前記軸線方向に突出する前記第３部材が配置されているため、前記第１部材の前記端部が前記第２方向の風を受けたとき、前記端部の一方の第２縁部分から他方の第２縁部分に向けての空気の流れは、前記第３部材に当たって逆流し、乱れる。このように前記第３部材は前記空気の流れを妨げる。これにより、前記一方の第２縁部分から前記他方の第２縁部分へ流れた空気が該他方の第２縁部分に当たって前記第１部材の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返されることはなく、この周期的な繰り返しにより前記第１部材の中の空気の圧力が周期的に変化して該空気が共鳴することはない。このため、前記第１部材の前記端部から音が発生することを防止することができる。
【００１１】
また、前記第３部材により、前記第１部材の前記端部が前記第２方向の風を受けたときに前記端部の一方の第２縁部分から他方の第２縁部分に向けての空気の流れが妨げられるため、前記第２部材の前記一端部と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間の隙間を塞ぐことなく前記空気の共鳴を防ぐことができる。このため、前記第１部材の内面を結露させ、腐食させやすくすることなく、前記音の発生を防止することができる。
【００１２】
前記管状体は、前記第１部材の前記端部の各第２縁部分に設けられた、前記第１部材の軸線方向外方へ開放されたスリットを有し、前記第２部材の前記一端部は前記スリットに受け入れられている。前記第２部材は、前記第１部材の軸線方向外方へ開放されたＵ字形の断面形状を有するものとすることができ、また、前記第１方向に対して垂直な板とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記第２部材と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間に、前記第２方向に対して垂直な、前記端部から前記第１部材の軸線方向に突出する前記第３部材が配置されているため、前記第１部材の前記端部が前記第２方向の風を受けたとき、前記端部の一方の第２縁部分から他方の第２縁部分に向けての空気の流れは、前記第３部材に当たって逆流し、乱れる。これにより、前記一方の第２縁部分から前記他方の第２縁部分へ流れた空気が該他方の第２縁部分に当たって前記第１部材の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返されることはなく、この周期的な繰り返しにより前記第１部材の中の空気の圧力が周期的に変化して該空気が共鳴することはない。このため、前記第２部材の前記一端部と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間の隙間を塞ぐことなく前記空気の共鳴を防ぐことができ、前記第１部材の内面の結露及び腐食を招くことなく前記第１部材の前記端部から音が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る管状体が、構造物の骨組の一部をなす骨組部材に取り付けられていることを示す図。
【図２】本発明に係る管状体の正面図。
【図３】図２の線３における管状体の平面図。
【図４】図２の線４における管状体の側面図。
【図５】骨組部材に取り付けられた状態における、本発明に係る管状体の平面図。
【図６】第１部材の端部が第２方向の風を受けている状態における、本発明に係る管状体の縦断面図。
【図７】本発明の他の実施例に係る管状体の正面図。
【図８】第１部材の端部が風を受けているときに第１部材の端部から発生する音を測定していることを示す図。
【図９】第１部材の端部から発生する音の測定に用いる試験体の斜視図。
【図１０】図８の線１０における、ケース１についての音の測定のために風洞の中に配置された試験体の平面図。
【図１１】ケース１についての音の測定結果を示す図。
【図１２】ケース２についての音の測定のために風洞の中に配置された試験体の平面図。
【図１３】ケース２についての音の測定結果を示す図。
【図１４】ケース３についての音の測定のために風洞の中に配置された試験体の平面図。
【図１５】ケース３についての音の測定結果を示す図。
【図１６】第１部材の端部が第２方向の風を受けている状態における、従来の管状体の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すように、構造物の骨組の一部をなす骨組部材１０に管状体１２が取り付けられる。前記構造物は鉄塔であり、骨組部材１０は柱である。管状体１２は、屋外に配置され、斜材として使用される。管状体１２は、骨組部材１０に取り付けられた状態で前記構造物の骨組の他の一部をなす。
【００１６】
管状体１２は、開放された端部１４を有する管状の第１部材１６と、一端部１８が第１部材１６の端部１４に取り付けられた、該端部から第１部材１６の軸線方向外方へ伸びる第２部材２０とを含む。骨組部材１０にガセットプレート２２が固定されており、第２部材２０の他端部２４は前記構造物の構築時にガセットプレート２２を介して骨組部材１０に結合される。
【００１７】
図２ないし４に示すように、第１部材１６の端部１４は、第１方向（図２における奥行き方向）に間隔を置かれた２つの第１縁部分２６と、該第１縁部分の間に前記第１方向と直交する第２方向（図２における上下方向）に間隔を置いて設けられた２つの第２縁部分２８とを有する。第１部材１６の断面形状は円形であり、第１部材１６の内径は、例えば、５０ｍｍないし２００ｍｍである。第２部材２０の一端部１８は、第１部材１６の端部１４の各第１縁部分２６から間隔を置かれ、第２縁部分２８に固定されている。
【００１８】
管状体１２は、図３に示したように、第１部材１６の端部１４の各第２縁部分２８に設けられた、第１部材１６の軸線方向外方（図３における左方）へ開放されたスリット３０を有し、第２部材２０の一端部１８はスリット３０に受け入れられている。第２部材２０は、第１部材１６の軸線方向外方へ開放されたＵ字形の断面形状を有する。第２部材２０は、折り曲げられた板状である。第２部材２０は、該第２部材の他端部２４に間隔を置いて設けられた、それぞれが他端部２４をその厚さ方向（図３における上下方向）に貫く複数の貫通穴３２を有する。
【００１９】
図５に示すように、ガセットプレート２２は、間隔を置かれた複数の貫通穴３４を有し、第２部材２０の他端部２４がガセットプレート２２を介して骨組部材１０に結合されるとき、第２部材２０の他端部２４は、該他端部の各貫通穴３２がガセットプレート２２の貫通穴３４と整列されるようにガセットプレート２２を受け入れ、該ガセットプレートに固定される。この固定は、頭部が第２部材２０の他端部２４の厚さ方向における他端部２４の一方の側に配置され、軸部が他端部２４の貫通穴３２とガセットプレート２２の貫通穴３４とを貫くボルト３６と、他端部２４の他方の側においてボルト３６の前記軸部に螺合されたナット３８とによる。
【００２０】
ガセットプレート２２への第２部材２０の他端部２４の固定は、ボルト３６とナット３８とによる図５に示した例に代え、第２部材２０の他端部２４をガセットプレート２２に溶接することによるものでもよい。第２部材２０の他端部２４は、ガセットプレート２２を介して骨組部材１０に結合される図５に示した例に代え、ガセットプレート２２を介さずに、直接、骨組部材１０に結合されてもよい。
【００２１】
管状体１２は、第２部材２０と第１部材１６の端部１４の第１縁部分２６との間に前記第２方向に対して垂直に配置され、第２部材２０と第１部材１６の端部１４の第１縁部分２６とに固定された、端部１４から第１部材１６の軸線方向に突出する第３部材４０を含む。第１部材１６の端部１４からの第３部材４０の突出長さ４２（図２）は、例えば、１０ｍｍないし２０ｍｍである。
【００２２】
図６に示すように、第１部材１６の端部１４が前記第２方向の風を受けたとき、端部１４の一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８に向けての空気の流れ４４は、第３部材４０に当たって逆流し、乱れる。このようにして第３部材４０は一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８への空気の流れ４４を妨げる。これにより、一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８へ流れた空気が該他方の第２縁部分に当たって第１部材１６の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返されることはなく、この周期的な繰り返しにより第１部材１６の中の空気の圧力が周期的に変化して該空気が共鳴することはない。このため、第１部材１６の端部１４から音が発生することを防止することができる。
【００２３】
また、第２部材２０と第１部材１６の端部１４の第１縁部分２６との間に前記第２方向に対して垂直に配置された、端部１４から第１部材１６の軸線方向に突出する第３部材４０により第１部材１６の端部１４の一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８への空気の流れ４４が妨げられるため、第２部材２０の一端部１８と第１部材１６の端部１４の第１縁部分２６との間の隙間を塞ぐことなく前記空気の共鳴を防ぐことができ、第１部材１６の内面の結露及び腐食を招くことなく前記音の発生を防止することができる。
【００２４】
第２部材２０は、前記Ｕ字形の断面形状を有する図３に示した例に代え、図７に示すように、前記第１方向に対して垂直な板でもよい。第２部材２０の一端部１８がスリット３０に受け入れられている図７に示した例に代え、第１部材１６の端部１４の各第２縁部分２８にスリット３０が設けられておらず、第２部材２０の一端部１８がスリット３０に受け入れられていなくてもよい。
【００２５】
第１部材１６、第２部材２０及び第３部材４０のそれぞれは、図１に示した例では、鋼製であるが、これに代え、アルミニウムのような他の金属からなるものでもよいし、プラスチックのような金属以外の材料からなるものでもよい。管状体１２は、斜材として使用される図１に示した例に代え、水平材として使用されてもよいし、垂直材として使用されてもよい。骨組部材１０は、柱である図１に示した例に代え、梁でもよいし、梁以外の水平材、柱以外の垂直材又は斜材でもよい。前記構造物は、鉄塔である図１に示した例に代え、駅、工場等でもよい。
【００２６】
図８に示すように、風洞４６の中へ風５４を送る送風機（図示せず）と、風洞４６の中に配置された試験体５２と、該試験体の近傍に配置された音検出器５０とを用いて、試験体５２が風を受けているときに発生する音を測定した。前記音の測定は、前記送風機から試験体５２へ風速１１ｍ／ｓの風５４を送りつつ、音検出器５０を用いて音を検出することによる。前記音の測定は、条件が異なるケース１ないし３について行った。
【００２７】
ケース１では、試験体５２は、図９に示すように、開放された端部１４を有する管状の第１部材１６からなり、第２部材２０と第３部材４０とを含まない。第１部材１６の内径は約７６ｍｍであり、第１部材１６の長さは約１０００ｍｍである。第１部材１６の端部１４は、第１方向に間隔を置かれた２つの第１縁部分２６及び該第１縁部分の間に前記第１方向と直交する第２方向に間隔を置いて設けられた２つの第２縁部分２８を有する。図１０に示すように、前記送風機から試験体５２へ風５４を送るとき、第１部材１６の端部１４が前記第２方向の風を受けるようにする。
【００２８】
第１部材１６の端部１４が前記風を受けているとき、端部１４から音が発生した。図１１に示すように、前記音の周波数は１６２Ｈｚであり、前記音のＡ特性音圧レベルは、約６２ｄＢであり、比較的高い。この結果から、第１部材１６の端部１４が前記風を受けているとき、端部１４の一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８へ流れた空気が該他方の第２縁部分に当たって第１部材１６の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返され、第１部材１６の中の空気の圧力が周期的に変化し、該空気が共鳴したことがわかる。なお、２１５、３００、６００、６５４、９００、１０９５Ｈｚのそれぞれの周波数を有する音のＡ特性音圧レベルが比較的高いが、これらの音は、暗騒音であり、前記送風機から発生した音のような、第１部材１６の端部１４から発生した音以外の音である。
【００２９】
ケース２では、試験体５２は、図９に示したように、第１方向に間隔を置かれた２つの第１縁部分２６及び該第１縁部分の間に前記第１方向と直交する第２方向に間隔を置いて設けられた２つの第２縁部分２８を有する、開放された端部１４を有する管状の第１部材１６と、該第１部材の端部１４の各第１縁部分２６から間隔を置いて第２縁部分２８に固定され、端部１４から第１部材１６の軸線方向外方へ伸びる第２部材２０と、該第２部材と第１部材１６の端部１４の第１縁部分２６との間に前記第２方向に対して垂直に配置され、第２部材２０と第１部材１６の端部１４の第１縁部分２６とに固定された、端部１４から第１部材１６の軸線方向に突出する第３部材４０とを含む。第１部材１６の内径は約７６ｍｍであり、第１部材１６の長さは約１０００ｍｍであり、第１部材１６の端部１４からの第３部材４０の突出長さは約１０ｍｍである。図１２に示すように、前記送風機から試験体５２へ風５４を送るとき、第１部材１６の端部１４が前記第２方向の風を受けるようにする。
【００３０】
第１部材１６の端部１４が前記風を受けているとき、端部１４から音が発生しなかった。図１３に示すように、１６２Ｈｚの周波数を有する音のＡ特性音圧レベルは、約５１ｄＢであり、非常に低い。この結果から、第１部材１６の端部１４が前記風を受けているときに第１部材１６の端部１４の一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８に向けての空気の流れ４４が第３部材４０により妨げられ、一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８へ流れた空気が該他方の第２縁部分に当たって第１部材１６の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返されることはなく、第１部材１６の中の空気が共鳴しなかったことがわかる。
【００３１】
ケース３では、試験体５２は、ケース２で用いた試験体５２と同一である。図１４に示すように、前記送風機から試験体５２へ風５４を送るとき、第１部材１６の端部１４が、前記第２方向に対して４５度の角度をなす方向の風を受けるようにする。この場合においても、第１部材１６の端部１４が前記風を受けているとき、端部１４から音が発生しなかった。図１５に示すように、１６２Ｈｚの周波数を有する音のＡ特性音圧レベルは、約４６ｄＢであり、非常に低い。この結果から、第１部材１６の端部１４の一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８に向けての空気の流れ４４が第３部材４０により妨げられ、一方の第２縁部分２８から他方の第２縁部分２８へ流れた空気が該他方の第２縁部分に当たって第１部材１６の中へ入ること及び該第１部材の中から空気が出ることが周期的に繰り返されることはなく、第１部材１６の中の空気が共鳴しなかったことがわかる。
【符号の説明】
【００３２】
１０骨組部材
１２管状体
１４端部
１６第１部材
１８一端部
２０第２部材
２４他端部
２６第１縁部分
２８第２縁部分
３０スリット
４０第３部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋外に配置され、構造物の骨組の一部をなす骨組部材に取り付けられる管状体であって、
第１方向に間隔を置かれた２つの第１縁部分及び該第１縁部分の間に前記第１方向と直交する第２方向に間隔を置いて設けられた２つの第２縁部分を有する、開放された端部を有する管状の第１部材と、
一端部が前記第１部材の前記端部の各第１縁部分から間隔を置いて前記第２縁部分に固定された、前記端部から前記第１部材の軸線方向外方へ伸びる第２部材であって他端部が前記構造物の構築時に前記骨組部材に結合される第２部材と、
前記第２部材と前記第１部材の前記端部の前記第１縁部分との間に前記第２方向に対して垂直に配置され、前記第２部材と前記第１縁部分とに固定された、前記端部から前記軸線方向に突出する第３部材であって前記第１部材の前記端部が前記第２方向の風を受けたとき、前記端部の一方の第２縁部分から他方の第２縁部分への空気の流れを妨げる第３部材とを含む、管状体。
【請求項２】
前記第１部材の前記端部の各第２縁部分に設けられた、前記第１部材の軸線方向外方へ開放されたスリットを有し、
前記第２部材の前記一端部は前記スリットに受け入れられている、請求項１に記載の管状体。
【請求項３】
前記第２部材は、前記第１部材の軸線方向外方へ開放されたＵ字形の断面形状を有する、請求項１又は２に記載の管状体。
【請求項４】
前記第２部材は、前記第１方向に対して垂直な板である、請求項１又は２に記載の管状体。

【図１】