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特表2024-504123多目的太陽エネルギーシステムとその建設方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-30
(54)【発明の名称】多目的太陽エネルギーシステムとその建設方法
(51)【国際特許分類】
   H02S 20/10 20140101AFI20240123BHJP
   H02S 20/20 20140101ALI20240123BHJP
   H02S 20/21 20140101ALI20240123BHJP
   H02S 20/22 20140101ALI20240123BHJP
   E01F 7/00 20060101ALN20240123BHJP
【FI】
H02S20/10 C
H02S20/10 M
H02S20/20 100
H02S20/20 200
H02S20/21
H02S20/22
E01F7/00
【審査請求】有
【予備審査請求】有
(21)【出願番号】P 2023543099
(86)(22)【出願日】2021-12-30
(85)【翻訳文提出日】2023-07-14
(86)【国際出願番号】 KR2021020264
(87)【国際公開番号】W WO2022154333
(87)【国際公開日】2022-07-21
(31)【優先権主張番号】10-2021-0006007
(32)【優先日】2021-01-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523269133
【氏名又は名称】アニン インク
【氏名又は名称原語表記】ANIN INC.
(74)【代理人】
【識別番号】100083138
【弁理士】
【氏名又は名称】相田 伸二
(74)【代理人】
【識別番号】100189625
【弁理士】
【氏名又は名称】鄭 元基
(74)【代理人】
【識別番号】100196139
【弁理士】
【氏名又は名称】相田 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100199004
【弁理士】
【氏名又は名称】服部 洋
(72)【発明者】
【氏名】キム ウニル
【テーマコード(参考)】
2D001
【Fターム(参考)】
2D001PB00
2D001PC01
2D001PD02
(57)【要約】
本発明は、一次用途を有する対象体に二次用途である太陽エネルギー(電力または熱)生産の機能が付加されるようにした「多目的太陽エネルギーシステム」とその建設方法に関するものである。屋根梁と柱で形成される多数の立面フレームで組み立てられる基本骨格の屋根梁の上に太陽架台の架台梁が載せられ、#形のラティス(Lattice)構造で平屋根を形成し、この架台梁に太陽エネルギーパネルが適度な向きの傾斜角で設置される太陽工作物を造成することにより、効果的な太陽エネルギー収集を期待する。上記基本骨格は、ポータルフレームをはじめとする様々な立面フレームを形成し、これらを混合して対象体の一次用途を満たすように組み立てられる。上記屋根梁と架台梁はもちろん、柱は長方形断面の水平または直立の長大型部材を含み、上記長大型部材は圧延成形工程で成形され、本発明は設計に応じて事前に工場で製作され、組み立てが可能とすることで、現場での低コスト効果を期待しながら、同時に当初の対象体の一次用途を満たし、さらに付加される二次用途であるエネルギー生産のための太陽エネルギーシステムを効果的に設置できる特徴を有する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地上対象体に造成され、下部空間の活用を兼ねた太陽エネルギーシステムとして太陽エネルギーパネル(略称 '太陽パネル')を含む太陽工作物は、上部に太陽架台とその下に基本骨格を含み、
上記太陽架台は、2つの一対(略称 '架台梁ペア')以上の架台梁、傾斜支持台と上記太陽パネルを含む、
上記架台梁は水平材として東西方向に配置されます、
上記架台梁ペアは、南側の南架台梁と北側の北架台梁を含み、
上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に配置され、
複数の架台梁ペアは一定間隔で平行に配置され、
上記傾斜支持台は、水平の台座と予め決められた傾斜角を有する傾斜台を含み、上記台座は、上記南架台梁と北架台梁を支持する、
上記台座は上記南架台梁と北架台梁上の平面上を横切って直交形で固着され、
上記 太陽パネルは上記 傾斜台の上に連結して固着されます、
上記基本骨格は多数の立面フレームと基礎部を含んでいます、
上記立面フレームは、水平材である屋根梁と一つ以上の軟直材である柱を含む、
上記屋根梁は上記柱の上部部位に<柱-梁>連結手段で固定され、
上記立面フレームは上記下部空間内部を横断したり、上記下部空間の周辺に沿って配置されることにおいて、
上記屋根梁が一定の高さになるようにし、この屋根梁の上に上記架台梁が固着されることにより、一つ以上の多角形の水平面屋根(略称'平屋根')が形成されるようにし、
上記屋根梁は上記架台梁と異なる方向に配置されるようにし、
上記基礎部は上記柱の下部部位に骨調整着手手段を含めて上記対象体に定着される、
上記架台梁は上記屋根梁の上に乗せて<梁-梁>重ね連結手段で、階層化フレーミング形式で固定されます、
これにより、上記架台梁と屋根梁で一緒に形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス(Lattice)構造で造成されます、
上記<柱-梁>連結手段と<梁-梁>重ね連結手段はそれぞれ溶接、直結ネジまたはボルト-ナットによる直接締結や、板型ブラケットを付加した間接締結を含み、
上記柱は、円筒型柱、角管柱、トラス型柱または上記架台梁や屋根梁に適用される主部材(Main member)を含み、上記対象体の用途が機能するように一定の高さの長さを有する、
上記 主部材は、圧延成形工程による長方形断面を有する水平または延直の長大型部材を含む、
上記太陽パネルは、結果として北半球地域の場合、南向きの北緯度傾斜角または南半球地域の場合、北向きの南緯度傾斜角付近で決まった値(略称「適正な向きの傾斜角」)で設置されることを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項2】
請求項1において、上記太陽架台と上記基本骨格は、それぞれ以下の構成要素を選択的にさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の太陽架台、
上記太陽架台の構成要素として水平材である架台梁ファシアをさらに含み、
上記基本骨格の構成要素として、水平材である屋根梁パーシャ、補強梁または母屋をさらに含み、上記基本骨格の構成要素として、
上記架台梁ファシアは上記架台梁と同様の主部材として、隣接する架台梁の端に<架台梁-ファシア>連結手段で固定され、
上記屋根梁パーシャは上記屋根梁と同様の主部材として、隣接する屋根梁の端に<屋根梁-ファシア>連結手段で固定されます、
上記補強梁と母屋は上記屋根梁と同様の主部材として、上記柱一定高さの部位の間に水平に連結されます、
上記補強梁は屋根梁と同じ高さに位置し、フラッシュフレーミング形式で<柱-梁>連結手段で上記立面フレームの間に固定されます、
上記 母屋は上記 屋根梁の下に位置し、階層化フレーミング形式で<柱-母屋>連結手段で上記 立面フレームの間に固定されます、
上記<架台梁-ファシア>連結手段、<屋根梁-ファシア>連結手段、<柱-梁>連結手段と<柱-母屋>連結手段は、溶接、直結ネジまたはボルト-ナットによる直接締結や、板型ブラケットを付加した間接締結を含むことを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項3】
請求項2において、上記立面フレームは、片持ち梁フレーム(Cantilever frame)、ポータルフレーム(Portal frame)、ボックスフレーム(Box frame)、パイルフレーム(Pile frame)と混合フレームのうちいずれか一つ以上を選択的に含むことを特徴とする請求項1に記載の立面フレーム、
上記片持ち梁フレームは、一つの軟直材である柱の上部と一つの水平材である屋根梁の一端部を<柱-梁>連結手段で固定して形成され、
上記ポータルフレームは、二つの軟直材である柱の上部と一つの水平材である屋根梁の両端部をそれぞれ支えて<柱-梁>連結手段で固定して形成され、
上記 ボックスフレームは、二つの軟直材である柱上下に二つの水平材である屋根梁と床梁の両端部を<柱-梁>連結手段で固定して形成されます、
上記パイルフレームは、二つの軟直材である柱の上部と中間部位に二つの上下水平材である屋根梁と床梁それぞれの両端部位を<柱-梁>連結手段で固定して形成され、
これにより、上記パイルフレームは上記ボックスフレームから柱が下に突出されて延長される構造であり、
上記混合フレームは上記片持ち梁フレーム、ポータルフレーム、ボックスフレーム及びパイルフレームを選択的に混合した一体化構造となり、上記基本骨格の形成に適用されます、
上記屋根梁と床梁は、それぞれの両端部位はそれぞれ上記柱を超過した一定長さの範囲として、屋根梁の場合は軒(Eave)幅と床梁の場合はバルコニー幅を含みます、
これにより、屋根梁と床梁の長さは二つの柱間の内外側間隔より同じか長い、
上記水平材と軟直材は長方形断面を持つ主部材の他に円筒形柱、角管柱、IビームまたはHビームが含まれることを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項4】
請求項3において、上記主部材は、材料、工程及び形状に関連する以下の特徴を選択的に含むことを特徴とする、
上記主部材の材料は、金属、合成樹脂または複合材料のいずれか一つ以上を含む、
上記主部材の成形工程は、冷間又は熱間圧延成形工程、押出成形工程、引抜成形工程及び複合材料成形工程のいずれか一つ以上を含み、上記主部材の断面形状は、金属、合成樹脂又は複合材料のいずれか一つ以上を含む、
上記主部材の断面形状は、
型、C型(Channels)、□型、H型、I型、L型(Angles)及びT型のいずれか一つ以上を含む、
上記主部材は、単一の上記断面形状で形成されたり、混合された上記断面形状を有する水平材と軟直材を含み、
二つ以上の上記主部材を溶接や直結ネジまたはボルト・ナットで合体して形成される複合的部材を含みます、
上記主部材は長さ方向に一定部位で<主部材>接合連結手段で固定されて組み立てられ、
上記一定部位を基準に上記主部材は半直線(Half-line)を形成して一定角度(180度以下)のコーナー(Corner)を持つことを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項5】
請求項4において、上記柱、架台梁、屋根梁、架台梁ファシア、屋根梁パーシャ、補強梁及び母屋は、それぞれ使用された主部材と類似した主部材をもう一つ含み、
一重の二つの主部材の背面を突き合わせて溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結で一体化固定して一つの二重の長尺部材を形成します、
上記一重または上記二重の主部材で構成された架台梁ペアの間に架台梁横架台を含む、
上記架台梁横架台は、
形状の板型固定金具として、その一つまたは一対を上記架台梁ペア間を直交形態で直結ネジのような締結手段で連結され、
上記一対の架台梁横架台は背面を突き合わせて固定して形成され、
上記一重または二重の主部材(それぞれ略称 '単層部材'と '二層部材')をもう一つ含んで平行に置き、一対で複合構造の長大型部材になった主部材(略称 '複合材ペア': それぞれ '単層材ペア'と '二層材ペア')が形成されます、
上記立面フレームは、上記複合材ペアで構成された柱と屋根梁を含みます、
上記 複合材ペアの間に主部材架台をさらに含む、
上記主部材横架台は、
形状の板型固定金具で、その一つまたは一組を、上記複合材ペア間を直交形態で直結ネジのような締結手段で連結され、
上記一対の主部材の架台梁は、背面を突き合わせて固定して形成される、
これにより、上記架台梁横架台が含まれる上記架台梁ペアと上記主部材横架台が含まれる立面フレームは、ビレンディルトラス(Vierendeel Truss)が形成されることにより、上記太陽工作物は耐荷重構造となることを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項6】
請求項5において、上記<架台梁-ファシア>連結手段、<屋根梁-ファシア>連結手段、<柱-母屋>連結手段、<梁-梁>重ね連結手段、<柱-梁>連結手段及び<主部材>接合連結手段は、それぞれ対応する二つの主部材である架台梁と架台梁ファシア、 屋根梁と屋根梁パーシャ、柱と母屋、架台梁と屋根梁、柱と屋根梁または補強梁及び主部材と主部材の連結手段として溶接や直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結を含み、
上記連結手段は、二つの主部材の連結部位にブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト・ナットによる間接締結をさらに含む、
上記ブラケットは上記主部材の連結部位に取り付けられる形状に形成され、
上記ブラケットの形成手段は、鋳造、プレス加工、板金加工及び複合材料加工のいずれか一つ以上を含む、
上記板金加工は、切断、曲げ及び溶接の成形手段のうちいずれか一つ以上を含み、
上記ブラケットは、一枚の板で形成される板型ブラケットを含み、上記板金加工により、単一ブラケット、二重ブラケット及び合体ブラケットの形式を含み、上記単一ブラケットの形式は、一枚の板で形成される、
上記単一ブラケットの形式は一つに形成され、上記接続部位の一点に適用されます、
上記二重ブラケットの形式は二つに形成され、上記接続部位の一点に一緒に適用されます、
上記合併ブラケットの形式は、隣接する上記接続部位が二つ以上、または接続部位を通る主部材が三つ以上の箇所に対応するブラケットの形状を合併して上記単一ブラケットまたは二重ブラケットに形成して上記接続部位に一体的に適用されます、
上記板型ブラケットは、上記接続部の形状に応じて一つの金属平板シートを裁断し、屈曲して形成され、
上記板型ブラケットは、<架台梁-ファシア>ブラケット、<屋根梁-ファシア>ブラケット、<柱-母屋>ブラケット、<梁-梁>ブラケット、<柱-梁>ブラケット及び<主部材>ブラケットを含む、
上記<架台梁-ファシア>ブラケットは<架台梁-ファシア>連結手段に適用されます、
上記<屋根梁-ファシア>ブラケットは<屋根梁-ファシア>連結手段に適用され、
上記<柱-母屋>ブラケットは<柱-母屋>連結手段に適用されます、
上記<梁-梁>ブラケットは<梁-梁>重ね連結手段に適用され、
上記 <柱-梁>ブラケットは<柱-梁>連結手段に適用されます、
上記<主部材>ブラケットは<主部材>接合連結手段に適用されます、
上記<架台梁-ファシア>ブラケット、<屋根梁-ファシア>ブラケット、<柱-母屋>ブラケット、<梁-梁>ブラケット、 <柱-梁>ブラケット及び<主部材>ブラケットが隣接して上記板型ブラケットが重なる場合、重なる平面を一つの平面に裁断して上記合併ブラケットの形式で<統合>ブラケットとして上記単一ブラケット又は二重ブラケットで形成され、上記接続部位に一体的に適用されることを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項7】
請求項6において、上記対象体に適用される太陽工作物の造成を目的として上記基本骨格を形成するための立面フレームの平面的組み合わせ形式として、横型の横断面フレーム、縦型の側壁フレーム及び混合型の混合フレームのいずれか一つ以上を選択的に含むことを特徴とする請求項5に記載の太陽工作物、
上記横断面フレームは、上記立面フレームが上記対象体の内部を横切って一定間隔をおいて多数配置され、隣接する屋根梁の端を屋根梁パーシャで又は隣接する柱の上部が他の補強梁で連結され、
上記側壁フレームは、上記立面フレームが上記対象体の内部または外部境界線に沿って長さ方向に2列以上一列に配置され、上記2列の間の対向する2つの柱、1つの柱と屋根梁または2つの屋根梁間が補強梁で(フラッシュフレーミング方式で)連結されます、
上記混合フレームは上記横断面フレームと側壁フレームが選択的に混合して配置される形態であり、
上記組み合わせ形式によって配置された形態で、補強梁や屋根梁の接続部位に選択的に(同じ主部材の)柱を追加したり、母屋を隣接する柱に(階層化フレーミング方式で)固定する、
上記基本骨格の形式は、立体的に単動型、連動型、多層型及び複合型のいずれか一つ以上を選択的に含む、
上記単動型は上記対象体の外部境界線に柱が配置される形式であり、
上記連動型は上記単動型のすぐ隣に一つ以上を追加して建設する形式で、上記対象体の内部に一列以上の柱を含む、
上記多層型は上記単動型や連動型の上に同じか少ない平面的な基本骨格の多数が形成されます、
上記その他型は、与えられた対象体の形態に応じて上記単動型、連動型または多層型を選択的に混合して基本骨格を形成し、
また、上記基本骨格を形成するための立面フレームの合併的組み合わせ形式で一次立体フレームと二次立体フレームのいずれか一つ以上を含む、
上記一次立体フレームは、上記立面フレームの平面的組み合わせ形式で形成され、
上記二次立体フレームは、上記一次立体フレームが上記対象体に支持されるように上記立面フレームの垂直的な組み合わせ形式で形成され
上記対象体に支持されるようにする手段は、浮体、パイルまたは混合支持方式を含み、
上記浮体は上記一次立体フレーム内又は下部に設置され、上記ファイルは上記一次立体フレーム又は混合支持方式を含む、
上記パイルは上記一次立体フレームまたは二次立体フレーム内の柱に取り付けられ、
上記混合支持方式は、上記浮体を含む一次立体フレーム内の柱に上記ファイルが取り付けられて支持されます、
上記一次立体フレームまたは二次立体フレームは、選択的に副次フレームである屋根、床および壁または手すりをさらに含む、
上記屋根は上記屋根梁の上に板状構造体が付加されて固定され、
上記床は上記床梁の上に板状構造体が付加されて固定され、
上記壁は上記柱の側面に板状構造体が付加されて固定され、上記手すりは上記床梁の上に付加されて固定され、
上記手すりは上記床の角に上記柱と一体化された立面構造で形成され、
これにより、上記屋根は非蓋構造となり、上記床と壁は安全構造となり、内部空間を用途に応じて分割し、また、上記屋根と床は水平的荷重を、そして壁と手すりは垂直的荷重を分担する構造で太陽工作物が形成されることを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項8】
請求項7において、上記太陽工作物が造成される対象体は、耕作地と非耕作地からなる地表面、そして建築構造物と土木構造物を含む、
上記建築構造物は、建築物の本来の一次用途に適合するように上記基本骨格で形成されて完成され、その内部に上記一次用途に適合または改善されるように別途の施設(略称「内部施設」)をさらに含むか、上記建築物の外部に付加されて設置される(略称「外部設置」)、
上記建築構造物は、住居建物、商店、学校、作業場、工場、倉庫、畜舎、栽培舎、飼育舎、養殖場、養魚場及び(半日陰)園芸施設の建築物を含み、
上記内部施設は別途の有用設備として電力、通信、照明、灌水、農薬・液肥散布設備及び有害鳥獣防除網を含みます、
上記外部設置は上記建築物の平面的全体または一部の屋根の上または屋上や周辺に柱を立てて上記基本骨格が形成され、
また、上記基本骨格は、既存または新規の上記土木構造物に付加して設置されるか、一体化して建設されます、
上記土木構造物は駐車場、公園、河川、橋、鉄道、道路、交差点、歩道、下水処理場、浄水処理場、船着場、係留場、(駅)プラットフォーム、道路防音トンネルを含む、
上記土木構造物の内-外部または境界に柱を立てて回廊(Cloister)の形で上記基本骨格が形成されます、
上記基本骨格が設置される上記地表面は、地上と水上及び沼地を含む、
上記基本骨格は上記対象体の境界または内部に柱を立てて設置されます、
上記浮体を含む上記基本骨格の水上係留形式は、アンカー(Anchor)とパイル係留を含む、
上記アンカーは上記基本骨格に紐で接続され、浮上式水上骨格の形で水上底に固定されます、
上記パイル係留は上記基本骨格に上記パイルを固定軸として上下に一定高さに移動可能なシリンダーを挿入することで半浮遊式水上骨格の形で固定されます、
また、上記基本骨格は上記別途の有用設備に加え、一定部位までツル植物が誘引されて造園ができるように内部に造園構造物をさらに含む、
上記基本骨格を形成する上記立体フレームの屋根と床の間の空間を遊歩道、通路またはキャンプデッキの用途のための施設を含み、上記空間が水上の場合、その下部にプールまたは養魚場を含むことを特徴とする「多目的太陽エネルギーシステム」。
【請求項9】
地上対象体に造成され、下部空間の活用を兼ねることを目的として、以下の工程を含めて達成される工程により、太陽エネルギーパネル(略称「太陽パネル」を含む太陽工作物として建設される上記多目的太陽エネルギーシステムの建設方法:
(1) 上記太陽工作物を所定の対象体に建設するために準備する工程で、以下の段階を含む建設企画段階:
(a) 上記太陽電池パネルが適正な向きの傾斜角となる条件を満たすように、現場数値地図とGPS(Global Positioning System)を活用する工程で、以下の段階を含む設計段階:
1) 上記下部空間の外郭範囲を測量し、上記屋根梁が一定高さになるようにし、この屋根梁の上に上記架台梁が固着されることで一つ以上の多角形の水平面屋根(略称「平屋根」)が形成されるようにし、上記平屋根を形成する屋根梁の上に架台梁ペアが載せられ、階層化フレーミング方式で固定されるようにする、
2) 上記架台梁ペアは、太陽パネルが北半球で正南向きまたは南半球で正北向きの傾斜角を持つように東西方向に配置されるようにする、
3) 上記架台梁ペアの上に設置される傾斜支持台の傾斜角は、所在地の緯度から地球の自転軸の傾き(Obliquity ≒ 23.5°)を引いた値から加えた値までの範囲内とするか、年間または特定期間中に最大エネルギー生産となる傾斜角の値であらかじめ決定して成形するようにする、
4) 上記架台梁ペア間の正南向きまたは正北向きへの間隔は、前後の太陽パネルが及ぼす日陰の影響が最小化されるように隣接するが、十分な距離を置いて、
5) 上記架台梁と屋根梁で形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス(Lattice)構造で造成されるように上記立面フレームを配置する、
6) 上記架台梁と屋根梁間の交差角度の鋭角が30度以下の場合、上記補強梁を付加して屋根梁と同じ高さで、フラッシュフレーミング形式で上記立面フレームの間を固定して上記架台梁と補強梁が#形のラティス構造に造成されるようにする、
7) 結果的に上記設計段階は、上記立面フレーム内の柱が上記対象体に適正に配置されるように多用途太陽エネルギーシステムのレイアウトを定める段階;
(b) 上記柱の基礎部を定着させる対象体の候補地点についての調査を実施し、
(c) 上記調査による上記骨組調整着手手段を決定する、
(d) 上記基礎部を定着させる候補地点が上記骨調整着手手段の適用に不適当な場合、上記設計段階で上記柱を再配置して多目的太陽エネルギーシステムのレイアウトを確定する、
(e) 上記レイアウトに基づき、内在設計基準と道路運送規定に適合するように上記太陽工作物に対する詳細設計を完了する段階;
(2) 上記太陽架台と基本骨格の構成要素を工場で製作する工程で、さらに以下の工程を含む工場製作段階:
(a) 道路交通法で定められた輸送制限と工場から現場までの輸送条件を調査し、これに基づいて上記太陽架台と基本骨格の主部材は裁断され、許容規模で組み立てられます、
(b) 現場で組み立てられ、連結手段を固定するための主部材の穿孔作業を行い、上記基本骨格の形態に応じた上記立面フレームとこれに付加される水平材と軟直材の連結手段に適用される板型ブラケットを製作する、
(c) 上記板型ブラケットは、上記主部材連結部の形状に応じて一つの金属平板シートを裁断し、曲げ加工して形成される;
(3) 上記工場製作段階で製作された多目的太陽エネルギーシステムの上記構成要素を道路交通法の定めるところにより現場に移送する現場移送段階;
(4) 上記現場移送段階で移送された上記多目的太陽エネルギーシステムの構成要素を単位ごとに組み立てる工程で、以下の段階を含む現場組立段階:
(a) 土地掘削作業、骨組組立作業及び高所作業で要求される施工手段を準備する、
(b)上記設計段階で対象体内の所定の位置に骨組調整掘削手段の定着のためのコンクリートやパイル基礎を上記土地掘削時の施工手段として用意する、
(c) 上記骨組組立施工手段で地上で組み立てる太陽工作物の構成要素の規模を高所荷重施工手段の能力を勘案して、
1) 上記太陽架台は許容される規模に応じて太陽パネルを含めるか、または除外して架台梁ペア単位で傾斜支持台を取り付けて組み立てる、
2) 上記基本骨格を形成する上記立面フレームは個別に組み立てられる、
(d) 上記立面フレームは、上記高所荷重施工手段で立ち上がり、上記基礎の上に上記骨組組立て施工手段で立てて(Erecting)定着される、
(e) 上記基本骨格の組み立ては、上記立面フレームの間に主部材である屋根梁パーシャ、屋根梁及び母屋を適用して上記設計段階に従って、
1) 隣接する屋根梁の端を上記屋根梁パーシャで固定するか、
2) 上記屋根梁と同じ高さに位置し、フラッシュフレーミング形式で、上記補強梁で固定するか、
3) 上記屋根梁の下に位置し、階層化フレーミング形式で、上記母屋で固定します、
(f) 上記基本骨格の上に上記太陽架台を高所荷重施工手段で上げて上記屋根梁と架台梁を固定し、上記設計段階に従って架台梁ファシアを付加して上記太陽工作物を組み立てる、
(g) 太陽パネルが除外された上記太陽架台の場合、上記太陽工作物の屋根に太陽パネルを高所荷重施工手段で上げて上記傾斜支持台の上に取り付けて上記太陽工作物を現場組立して構築完了する段階;
(5)上記現場組立段階の工程で、以下の段階をさらに含む多目的太陽エネルギーシステムの建設完了段階:
(a) 上記太陽工作物の完成後、建築物の本来の一次用途に適合するように残りの部分に対する作業とその内部に上記一次用途に適合または改善するように別途の施設を付加する、
(b) 現場作業で使用された上記施工手段を現場から撤去し、現場を整理する、
(c) 電気事業法など関連法規に基づく電力取引で要求される電力線を接続し、所要電気設備を付加設置し、試運転する、
(d) 上記試運転に伴う安全と性能認証を当局から取得し、上記多目的太陽エネルギーシステムの建設を完了する段階。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽エネルギーシステムに関し、より詳しくは、本来の用途を有する耕作地や建設構造物である対象体に太陽工作物を付加したり、それ自体として太陽エネルギーから電力や熱を生産する多目的太陽エネルギーシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般的に、建設構造物は建築構造物と土木構造物に区分され、上記建築構造物は快適で便利な生活を図るためのもので、用途によって住宅用、商業用及び公共用に分類されます、 上記土木構造物は、道路や河川など日常生活と生産活動における安全及び福祉欲求を満たすためのもので、本発明は平屋根構造の太陽工作物で建築構造物を形成したり、既存の建築構造物又は土木構造物に付加して多目的太陽エネルギーシステムを実現しようとするものである。
本発明は、平屋根に北半球で正南向きまたは南半球で正北向きの適度な傾斜角を有する太陽電池パネルが設置(含む)される太陽工作物として提供することになる。上記建築構造物は、住居建物、商店街、学校、作業場、工場、倉庫、畜舎、栽培舎、養殖場、養魚場及び(半日陰)園芸施設などの建築物を含み、上記土木構造物は、駐車場、公園、河川、橋、鉄道、道路、交差点、歩道、下水処理場、浄水処理場、船着場、係留場、(駅)プラットフォーム及び道路防音トンネルを含む。
上記建設構造物の他に、農業や林業などのための耕作地だけでなく、非耕作地も本発明の適用のための対象体として認識し、本来の用途を満たすだけでなく、これを改善することも目的としている。
太陽エネルギーシステムは、地球表面上に設置された太陽電池パネルに入射する太陽エネルギーを電気や熱に変換して取得するシステムである。地球表面上に入射される太陽エネルギーの大きさは水平面日射量で表され、太陽パネルの下部はこれに入射された日射量だけ少なくなるのは当然である。これにより、上記日射量が建設構造物の本来の用途に重大な影響を与えない場合、太陽エネルギーを活用した電力や熱を生産できるシステム(略称「太陽エネルギーシステム」)を付加することができる。上記太陽エネルギーシステムは、太陽光発電システム(Solar Photovoltaic system)と太陽熱利用システム(Solar thermal energy system)を含み、これらは対応する太陽エネルギーパネル(略称「太陽パネル」)としてそれぞれ太陽光発電パネル(Solar Photovoltaic panel)と太陽熱集熱器(Solar thermal collector)を含み、これを通じて太陽エネルギーを獲得して活用できるようになる。
営農型太陽光発電システムの場合は、水平面日射量の減少による農作物の収穫の減少を考慮してソーラーパネルを配置する必要があり、ソーラーパネル下部に入射する日射量を100%必要としない歩道、橋、建物の屋上、駐車場や河川などの敷地には最適な効率を持つように太陽光発電システムを構築することができる。ただし、太陽光発電の目的以外に本来の用途である駐車や排水を満たし、環境に優しい造園が考慮されることが望ましい。
営農並行に適用される多目的太陽エネルギーシステムは、作業場、畜舎、キノコ栽培舎、昆虫飼育舎、養殖場、養魚場及び(半日陰)園芸施設などの一次用途を持つ建築物の屋根に太陽電池パネルを設置して構成することで、電力や熱を生産する二次用途を付加して建設することができる。この他、他の用途の住宅建物、商店、学校、工場および倉庫などの建築物も大きく変わらない。 また、既存の建築物の屋上や開放された空間の上に、元の一次用途を阻害しないか、または改善できるように基本骨格を立て、その上に太陽電池パネルを設置し、二次用途である電力または熱を生産することもできる。上記開放された空間は駐車場、公園、河川、橋、鉄道、道路、交差点、歩道、下水処理場、浄水処理場、船着場、係留場、(駅)プラットフォーム、道路防音トンネルを含み、本来の一次用途への影響を最小限に抑えるために、長大型部材と少数の柱で構成された基本骨格が要求される。
農業または林業耕作地に適用される営農型太陽光発電システムの場合、農機具の運用に支障がない程度の柱間距離が必要である。河川敷地の上に太陽光発電システムを設置しようとする場合は、なるべく柱を河川堤防またはその他に位置させることで、水の流れを妨げないだけでなく、太陽光発電システムの施設物の安全性も保証されるようにする必要がある。
一般的に、太陽電池パネルの下部空間を多様な用途に活用するためには、高い柱(Column)で長い梁(Beam)を支えて形成されるポータルフレームまたは類似の構造が適している。上記のポータルフレームは、上記の長大型部材を適用して形成されるので、耐荷重構造になるように考慮しなければならない。
太陽エネルギーの普及は国家的なレベルで推奨され、これを促進するための様々な研究開発と支援政策が施行されている。太陽光発電のための敷地確保のため、多目的太陽エネルギーシステムとして農業と建築物など既存の施設物の利用が優先的に検討されている。太陽エネルギー資源は周辺の地形や構造物による陰影が及ばない地表のどこにでも均等に分布しているので、適切に活用することができる。河川、ダム、橋、道路、駐車場や公園などの空きスペース(Dead Space)の上にもソーラーパネルを設置すれば、太陽エネルギーを活用しながら、元の敷地の用途をほとんど阻害しないか、むしろ一面改善する効果を見ることもできる。例えば、公園の場合、遊歩道の上に設置する場合、有用な日よけ効果が期待できるため、真夏の期間を通してその活用度を高めることもできる。
既存の営農並行の太陽光発電システムは以下の特許文献に掲載されている。これらは、効果的な太陽エネルギーの獲得のために下部構造物が持つ方向に合わせて太陽光発電パネルが太陽を向いたり、追跡するように調整することで、土地の配置と方向によってその設置が限定されるという問題があった。このような問題の解決のために、単一の柱の上に太陽光発電パネルを固定する太陽光発電システムを提示しているが、これもまた、構造的安定性の維持という別の問題を引き起こす。
太陽エネルギーシステムは設計寿命が少なくとも20年以上となるため、これを考慮し、太陽エネルギー獲得の効率性はもちろん、大雪、強風などの気象災害による建築構造物の内在性を備えていなければならない。韓国農林水産食品部では、園芸・特作施設の内在型基準(韓国農林畜産食品部告示第2014-78号、2014.7.24.)とともにビニールハウス・干し椎茸栽培舎・高麗人参施設の内在型規格施設の仕様、設計図・仕様書を農村振興庁ホームページ(www.rda.go.kr)に掲載している。この発明で提案する'多目的太陽エネルギーシステム'は、上記の内在型基準を考慮して設計され、施工されなければならないことは自明である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】韓国 特許出願番号第10-2019-0124916号(出願日:2019年10月08日) “建築構造物、太陽エネルギー建築物とその建設方法”
【特許文献2】韓国 特許出願番号第10-2020-0053772号(出願日:2020年05月06日) “営農並行などの多用途太陽光発電システムとその建設方法”
【特許文献3】韓国特許 登録特許公報第10-1212647号(登録日:2012年12月10日) “作物栽培温室を備えた太陽電池発電施設物”
【特許文献4】韓国特許 登録特許公報第10-1274199号(登録日:2013年06月05日) “作物栽培温室を備えた太陽電池発電施設物及びその施工方法”
【特許文献5】韓国特許 登録特許公報第10-1547864号(登録日:2015年08月21日) “太陽エネルギー収集ユニットを備えたキノコ栽培施設”
【特許文献6】韓国特許 登録特許公報第10-2001242号(登録日:2019年07月11日) “農畜産地域基盤の太陽光発電装置”
【特許文献7】韓国特許 登録特許公報第10-1870374号(登録日:2018年06月21日) “営農型太陽光発電施設の設置用モジュール”
【特許文献8】韓国特許 登録特許公報第10-2038530号(登録日:2019年10月24日) “営農型太陽光発電構造物及びこれを含む営農型太陽光発電システム”
【特許文献9】韓国特許 登録特許公報第10-2010-0018891号(登録日:2010年02月18日) “浮遊式太陽電池パネル設置用構造物”
【特許文献10】韓国特許 登録特許公報第10-2010-0061961号(登録日:2010年06月10日) “太陽電池アレイ設置用浮遊式構造物”
【特許文献11】米国特許 US10,723,422 B2(登録日:2020年07月28日) “太陽電池アレイシステムおよび方法”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記の背景技術で示した技術的思想を具現化しようとしたもので、これにより解決しようとする課題の一つは、建築構造物を本発明で提案した太陽工作物自体として、または付加して建設することにより、太陽エネルギーを効果的に獲得することである。
本発明のもう一つの課題は、上記土木構造物の一次用途として活用されている空間の上に上記太陽工作物を付加して、電力または熱の生産という二次用途のための多目的太陽エネルギーシステムを効果的に実現することである。
本発明のもう一つの課題は、農業または林業などの耕作地はもちろん、非耕作地である対象体の立地(方向性と平坦性の有無に関連する)の制約なしに、一次用途の活用性の阻害を最小限に抑え、二次用途である太陽エネルギー獲得の効率は最大化するようにすることである。
本発明のもう一つの課題は、ソーラーパネル下部空間の一次用途として無理なく活用できるように、下部に十分な作業空間が確保されるように柱間の広い間隔と柱自体の高い高さを持たせることである。
本発明のもう一つの課題は、開放された自然空間や施設物の上に設置される太陽電池パネルを含む上記太陽工作物は、大雪、強風などの気象災害に対する長期間(20年以上)の耐災害性を持つように耐荷重構造に形成することである。
本発明のもう一つの課題は、上記太陽工作物の内部又は下部に電力線及び通信線の設置、照明、そして灌水及び農薬・液肥散布設備及び有害鳥獣防除網の付着又はつる植物などを活用した造園などの3次用途をさらに付加できることである。
本発明のもう一つの課題は、太陽光を100%必要としない建築構造物と土木構造物に太陽エネルギーシステムの統合(Integration)を可能にすることで、太陽エネルギーの普及拡大に貢献することである。
本発明のもう一つの課題は、主要構成部品を工場で事前製作を可能にすることで、事前に計画された規格と品質を維持するようにすることである。
本発明のもう一つの課題は、「多目的太陽エネルギーシステム」を現場で容易に組み立てて建設することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、本発明は、太陽工作物の多角形の水平面からなる屋根(略称「平屋根」)の上に太陽エネルギーパネル(略称「太陽パネル」)が設置される太陽エネルギーシステムを実現することである。上記太陽パネルは、適切な方向の適切な傾斜角である北半球地域の場合は南向きの北緯度傾斜角または南半球地域の場合は北向きの南緯度傾斜角付近で決められた値(略称「適切な向きの傾斜角」)で上記平屋根の上に設置される。
上記太陽工作物は上部に太陽架台とその下に空間(すなわち、太陽パネルの下方空間)を形成する基本骨格を含み、上記太陽架台は2つになった一対(略称「架台梁ペア」)以上の架台梁、傾斜支持台と太陽パネルを含み、上記架台梁は水平材として東西方向に配置され、上記架台梁ペアは南側の南架台梁と北側の北架台梁を含む、 上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、多数の架台梁ペアは一定間隔で平行に配置され、上記傾斜支持台は水平の台座と予め決められた傾斜角を有する傾斜台を含み、上記台座は上記南架台梁と北架台梁上の平面上を横切って直交形で固着され、上記太陽パネルは上記傾斜台の上に連なって固着される。
上記基本骨格は多数の立面フレームと基礎部を含み、上記立面フレームは一水平材である屋根梁と一つ以上の軟直材である柱を含み、上記屋根梁は上記柱の上部部位に<柱-梁>連結手段で固定され、上記立面フレームは上記空間内部を横断したり、 上記空間周辺に沿って配置される際に、上記屋根梁が一定の高さになるようにし、この屋根梁の上に上記架台梁が固着されることにより、一つ以上の多角形の水平面屋根(略称'平屋根')が形成されるようにし、上記屋根梁は上記架台梁と異なる方向に配置されるようにする。
上記基礎部は上記柱の下部部位に骨調整着手段を含めて上記対象体に定着される。この骨調整着手段は、荷重支持または基礎板固定金具(Base plate fixture)を含み、上記荷重支持と基礎板固定金具は、コンクリートや杭基礎の上に置かれるか、または固定され、上記基礎部は、上記対象体内の決められた方向と間隔で上記骨調整着手段によって定着されることにより、上記太陽工作物が建立される。
上記架台梁は上記屋根梁の上に載せられ、<梁-梁>重ね連結手段で、階層化フレーミング形式で固定され、これにより上記架台梁と屋根梁で一緒に形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス(Lattice)構造で造成される。これに加えて、上記架台梁ペアの上に上記傾斜支持台の台座が固定されることにより、上記平屋根は耐荷重構造で強化される。
上記柱は、円筒型柱、角管柱、トラス型柱または上記架台梁や屋根梁に適用される主部材を含み、上記対象体の用途が機能するように一定高さの長さを持ち、上記主部材は、圧延成形工程による長方形断面を有する水平または直立の長尺部材を含む。
上記架台梁ペアは東西方向に配置され、傾斜支持台は事前に当該地域の緯度を考慮して傾斜台が製作されるため、この上に設置される上記太陽パネルは結果として上記適正な向きの傾斜角を持つことになる。
上記太陽架台と上記基本骨格は、それぞれ下記の構成要素を選択的にさらに含むにあたり、上記太陽架台の構成要素として水平材である架台梁ファシアをさらに含み、上記架台梁ファシアは上記架台梁と同様の主部材として、隣接する架台梁の端に<架台梁-ファシア>連結手段で固定される。
上記基本骨格の構成要素として水平材である屋根梁パーシャ、補強梁または母屋をさらに含み、上記屋根梁パーシャは上記屋根梁と同様の主部材として、隣接する屋根梁の端に<屋根梁-ファシア>連結手段で固定され、上記補強梁と母屋は上記屋根梁と同様の主部材として、 上記柱は一定高さの部位の間に水平に連結され、上記補強梁は屋根梁と同じ高さに位置し、フラッシュフレーミング形式で<柱-梁>連結手段で上記立面フレームの間に固定され、上記母屋は上記屋根梁の下に位置し、階層化フレーミング形式で<柱-母屋>連結手段で上記立面フレームの間に固定される。
上記 #形のラティス構造になった平屋根を持つ太陽工作物は、上記架台梁の端を上記架台梁ファシアで、そして上記屋根梁の端を上記屋根梁パーシャでつなぎ、補強梁と母屋が付加されることにより、耐荷重構造としてさらに強化される。
上記<架台梁-ファシア>連結手段、<屋根梁-ファシア>連結手段、<柱-梁>連結手段と<柱-母屋>連結手段は、溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結や、板型ブラケットを付加した間接締結を含む。
上記立面フレームは、片持ち梁フレーム、ポータルフレーム、ボックスフレーム、パイルフレームと混合フレームのうちいずれか一つ以上を選択的に含むことにおいて、上記片持ち梁フレームは、一つの軟直材である柱の上部と一つの水平材である屋根梁の一端部を<柱-梁>連結手段で固定して形成される、 上記ポータルフレームは二つの軟直材である柱の上部と一つの水平材である屋根梁の両端部をそれぞれ支えて<柱-梁>連結手段で固定して形成され、上記ボックスフレームは二つの軟直材である柱の上下に二つの水平材である屋根梁と床梁の両端部を<柱-梁>連結手段で固定して形成されます、 上記パイルフレームは二つの軟直材である柱の上部と中間部位に二つの上下水平材である屋根梁と床梁それぞれの両端部位を<柱-梁>連結手段で固定して形成され、これにより上記パイルフレームは上記ボックスフレームから柱が下に突出されて延長される構造であり、 上記混合フレームは上記片持ち梁フレーム、ポータルフレーム、ボックスフレーム及びパイルフレームを選択的に混合した一体化構造となり、上記基本骨格の形成に適用される。
上記屋根梁と床梁は、それぞれの両端部位はそれぞれ上記柱を超過した一定長さの範囲として、屋根梁の場合は軒(Eave)幅と床梁の場合はバルコニー幅を含み、これにより屋根梁と床梁の長さは二つの柱間の内-外側の間隔より同じか長い。
上記水平材と軟直材は長方形断面を持つ主部材のほか、円筒形柱、角管柱、IビームまたはHビームが含まれる。
上記主部材は、材料、工程及び形状に関連する下記の特徴を選択的に含むにあたり、上記主部材の材料は、金属、合成樹脂又は複合材料のいずれか一つ以上を含み、上記主部材の成形工程は、冷間又は熱間圧延成形工程、押出成形工程、引抜成形工程及び複合材料成形工程のいずれか一つ以上を含む、 上記主部材の断面形状は、
型、C型(Channels)、□型、H型、I型、L型(Angles)及びT型のうちいずれか一つ以上を含み、上記主部材は、単一の上記断面形状で形成されるか、混合された上記断面形状を有する水平材と軟直材を含み、二つ以上の上記主部材を溶接や直結ネジ又はボルト-ナットで合併して形成される複合的部材を含む。
上記主部材は長さ方向に一定部位で直線(Straight line)または斜線(Ray)で<主部材>接合連結手段で固定されて組み立てられ、上記一定部位を基準に上記主部材は半直線(Half-line)を形成して一定角度(180度以下)のコーナー(Corner)を持つことができる。
上記柱、架台梁、屋根梁、架台梁ファシア、屋根梁パーシャ、補強梁及び母屋はそれぞれ使用された主部材と類似した主部材をもう一つ含み、一重の二つの主部材の背面を突き合わせて溶接、直結ネジ又はボルト・ナットによる直接締結で一体化固定して一つの二重の長大型部材を形成する。
上記一重または上記二重の主部材で構成された架台梁ペア間に架台梁横架台を含み、上記架台梁横架台は
形状の板型固定金具で、その一つまたは一組を上記架台梁ペア間を直交形態で直結ネジのような締結手段で連結され、上記一対の架台梁横架台は背面を突き合わせて固定して形成される。
上記一重または二重の主部材(それぞれ略称 '単層部材'と '二層部材')をもう一つ含んで平行に置き、ペアで複合構造の長大型部材で構成された主部材(略称 '複合材ペア': それぞれ '単層材ペア'と '二層材ペア')が形成される。
上記立面フレームは、上記複合材ペアで構成された柱と屋根梁を含み、上記複合材ペアの間に主部材架台をさらに含み、上記主部材架台は
形状の板型固定金具であり、その一つまたは一対を、上記複合材ペア間を直交形で直結ネジのような締結手段で連結され、上記一対の主部材架台は背面を突き合わせて固定して形成される。
これにより、上記架台梁横架台が含まれる上記架台梁ペアと上記主部材横架台が含まれる立面フレームは、ビレンディルトラス(Vierendeel Truss)が形成されることにより、上記太陽工作物は耐荷重構造となる。
上記<架台梁-ファシア>連結手段、<屋根梁-ファシア>連結手段、<柱-母屋>連結手段、<梁-梁>重ね連結手段、<柱-梁>連結手段及び<主部材>接合連結手段は、それぞれ対応する二つの主部材である架台梁と架台梁ファシア、屋根梁と屋根梁パーシャ、柱と母屋、架台梁と屋根梁、 柱と屋根梁または補強梁および主部材と主部材の連結手段として溶接や直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結を含み、上記連結手段は二つの主部材の連結部位にブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト・ナットによる間接締結をさらに含む。
上記ブラケットは、上記主部材の連結部位に取り付けられる形状に形成され、上記ブラケットの形成手段は、鋳造、プレス加工、板金加工及び複合材料加工のうちいずれか一つ以上を含み、上記板金加工は、切断、曲げ及び溶接の成形手段のうちいずれか一つ以上を含む。
上記ブラケットは、一枚の板で形成される板状ブラケットを含み、上記板金加工により、単一ブラケット、二重ブラケット及び合体ブラケットの形式を含み、上記単一ブラケットの形式は一つに形成され、上記接続部の一点に適用される、 上記二重ブラケットの形式は二つに形成されて上記連結部位の一点に一緒に適用され、上記合併ブラケットの形式は、隣接する上記連結部位が二つ以上、または連結部位を通る主部材が三つ以上ある点に、これに対応するブラケットの形状を合併して上記単一ブラケットまたは二重ブラケットに形成して上記連結部位に一体的に適用される。
上記板型ブラケットは、上記連結部位の形状に応じて一つの金属平板シートを裁断して曲げ形成され、上記板型ブラケットは<架台梁-ファシア>ブラケット、<屋根梁-ファシア>ブラケット、<柱-母屋>ブラケット、<梁-梁>ブラケット、<柱-梁>ブラケット及び<主部材>ブラケットを含み、上記<架台梁-ファシア>ブラケットは<架台梁-ファシア>連結手段に適用される、 上記<屋根梁-ファシア>ブラケットは<屋根梁-ファシア>連結手段に適用され、上記<柱-母屋>ブラケットは<柱-母屋>連結手段に適用され、上記<梁-梁>ブラケットは<梁-梁>重ね連結手段に適用され、上記<柱-梁>ブラケットは<柱-梁>連結手段に適用され、上記<主部材>ブラケットは<主部材>接合連結手段に適用される。
上記<架台梁-ファシア>ブラケット、<屋根梁-ファシア>ブラケット、<柱-母屋>ブラケット、<梁-梁>ブラケット、 <柱-梁>ブラケット及び<主部材>ブラケットが隣接して上記板型ブラケットが重なる場合、重なる平面を一つの平面に裁断して上記合併ブラケットの形式で<統合>ブラケットとして上記単一ブラケット又は二重ブラケットで形成され、上記接続部位に一体的に適用される。
上記基本骨格を形成するための立面フレームの平面的組み合わせ形式で、横型の横断面フレーム、縦型の側壁フレーム及び混合型の混合フレームのいずれか一つ以上を選択的に含む。
上記横断面フレームは、上記立面フレームが上記対象体の内部を横切って一定間隔をおいて多数配置され、隣接する屋根梁の端を屋根梁パーシャで又は隣接する柱の上部が他の補強梁で連結され、上記側壁フレームは、上記立面フレームが上記対象体の内部又は外部境界線に沿って長さ方向に2列以上一列に配置され、 上記二つの列の間の対向する二つの柱、一つの柱と屋根梁または二つの屋根梁間が補強梁で(フラッシュフレーミング方式で)連結され、上記混合フレームは上記横断面フレームと側壁フレームが選択的に混合して配置される形態である。
上記組合せ形式によって配置された形態で、補強梁や屋根梁の接続部位に選択的に(同じ主部材の)柱を追加したり、母屋を隣接する柱に(階層化フレーミング方式で)固定する。
上記基本骨格の形式は、立体的に単動型、連動型、多層型及び複合型のいずれか一つ以上を選択的に含み、上記単動型は上記対象体の外部境界線に柱が配置される形式であり、上記連動型は上記単動型のすぐ隣に一つ以上を追加して建設する形式であり、上記対象体の内部に一列以上の柱を含む、 上記多層型は上記単動型や連動型の上に同じまたは少ない平面積の基本骨格の多数が形成され、上記その他型は与えられた対象体の形態に応じて上記単動型、連動型または多層型を選択的に混合して基本骨格を形成する。
また、上記基本骨格を形成するための立面フレームの結合的組み合わせ形式として一次立体フレームと二次立体フレームのいずれか一つ以上を含み、上記一次立体フレームは上記立面フレームの平面的組み合わせ形式で形成され、上記二次立体フレームは上記一次立体フレームが上記対象体に支持されるように上記立面フレームの垂直的組み合わせ形式で形成される。
上記対象体に支持されるようにする手段は、浮体、杭または混合支持方式を含み、上記浮体は上記一次立体フレーム内または下部に設置され、上記杭は上記一次立体フレームまたは二次立体フレーム内の柱に取り付けられ、上記混合支持方式は上記浮体を含む一次立体フレーム内の柱に上記杭が取り付けられて支持される。
上記一次立体フレームまたは二次立体フレームは、選択的に副次フレームである屋根、床および壁または手すりをさらに含み、上記屋根は上記屋根梁の上に板状構造体が付加されて固定され、上記床は上記床梁の上に板状構造体が付加されて固定され、上記壁は上記柱の側面に板状構造体が付加されて固定される、 上記手すりは上記床の角に上記柱と一体化された立面構造で形成され、これにより、上記屋根は非遮蔽構造となり、上記床と壁は安全構造となり、内部空間を用途に応じて分割し、また、上記屋根と床は水平荷重を、そして壁と手すりは垂直荷重を分担する構造で太陽工作物が形成される。
上記太陽工作物が造成される対象体は、耕作地と非耕作地からなる地表面、そして建築構造物と土木構造物を含み、上記建築構造物は、建築物の本来の一次用途に適合するように上記基本骨格で形成されて完成される、 その内部に上記一次用途に適合または改善されるように別途の施設(略称「内部施設」)をさらに含むか、上記建築物の外部に付加されて設置され(略称「外部設置」)、上記建築構造物は、住居建物、商店、学校、作業場、工場、倉庫、畜舎、栽培舎、飼育舎、養殖場、養魚場及び(半日陰)園芸施設の建築物を含む。
上記内部施設は別の有用設備として電力、通信、照明、灌水、農薬・液肥散布設備及び有害鳥獣防除網を含み、上記外部設置は上記建築物の平面的全体又は一部の屋根の上又は屋上や周辺に柱を立てて上記基本骨格が形成される。
また、上記基本骨格は、既存または新規の上記土木構造物に付加して設置されたり、一体化して建設され、上記土木構造物は駐車場、公園、河川、橋、鉄道、道路、交差点、歩道、下水処理場、 浄水処理場、船着場、係留場、(鉄道駅)プラットフォーム、道路防音トンネルを含み、上記土木構造物の内外部または境界に柱を立てて回廊(Cloister)の形で上記基本骨格が形成される。
上記基本骨格が設置される上記地表面は、地上と水上及び沼地を含み、上記基本骨格は上記対象体の境界又は内部に柱を立てて設置され、上記浮体を含む上記基本骨格の水上係留形式は、アンカー(Anchor)とパイル係留を含み、 上記アンカーは上記基本骨格に紐で接続されて浮遊式水上骨格の形で水上底に固定され、上記パイル係留は上記基本骨格に上記パイルを固定軸として上下に一定高さに移動可能なシリンダーを挿入することで半浮遊式水上骨格の形で固定される。
また、上記基本骨格は、上記別途の有用設備に加えて、一定部位までツル植物が誘引されて造園ができるように内部に造園構造物をさらに含み、上記基本骨格を形成する上記立体フレームの屋根と床の間の空間を遊歩道、通路またはキャンプデッキの用途のための施設を含み、上記空間が水上の場合、その下部にプールまたは養魚場を含む。
地上対象体に造成され、下部空間の活用を兼ねることを目的として、以下の工程を含めて達成される工程に従って、太陽エネルギーパネル(略称「太陽パネル」を含む太陽工作物として建設される上記多目的太陽エネルギーシステムの建設方法が次のように開始される。
(1) 上記太陽工作物を所定の対象体に建設するために準備する工程で、以下の段階を含む建設企画段階:
(a) 上記太陽電池パネルが適正な向きの傾斜角となる条件を満たすように、現場数値地図とGPS(Global Positioning System)を活用する工程で、以下のステップを含む設計段階:
1) 上記下部空間の外郭範囲を測量し、上記屋根梁が一定の高さになるようにし、この屋根梁の上に上記架台梁が固着されることで一つ以上の多角形の水平面屋根(略称「平屋根」)が形成されるようにし、上記平屋根を形成する屋根梁の上に架台梁ペアが載せられ、階層化フレーミング方式で固定されるようにする、 2) 上記架台梁ペアは、太陽パネルが北半球で正南向きまたは南半球で正北向きの傾斜角を持つように東西方向に配置されるようにし、3) 上記架台梁ペアの上に設置される傾斜支持台の傾斜角は、所在地の緯度から地球の自転軸の傾き(Obliquity ≒ 23. 5°)を引いた値から加えた値までの範囲内とするか、年間または特定期間中に最大エネルギー生産となる傾斜角の値であらかじめ決定して成形するようにする、 4) 上記架台梁ペア間の正南向きまたは正北向きへの間隔は、前後の太陽パネルが及ぼす日陰の影響が最小化されるように隣接するが、十分な距離を置き、5) 上記架台梁と屋根梁で形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス構造で造成されるように上記立面フレームを配置する、 6) 上記架台梁と屋根梁間の交差角度の鋭角が30度以下の場合、上記補強梁を付加して屋根梁と同じ高さでフラッシュフレーミング形式で上記立面フレームの間を固定し、上記架台梁と補強梁が#形のラティス構造で造成されるようにする、 7) 結果的に上記設計段階は、上記立面フレーム内の柱が上記対象体に適正に配置されるように多用途太陽エネルギーシステムのレイアウトを定める段階;
(b) 上記柱の基礎部を定着させる対象体の候補地点に対する調査を行い、(c) 上記調査による上記骨組調整着手手段を決定する、 (d) 上記基礎部を定着させる候補地点が上記骨調整着手手段の適用に不適当な場合、上記設計段階で上記柱を再配置して多目的太陽エネルギーシステムのレイアウトを確定し、(e) 上記レイアウトに基づき、内在設計基準と道路運送規定に適合するように上記太陽工作物に対する詳細設計を完了する段階;
(2) 上記太陽架台と基本骨格の構成要素を工場で製作する工程で、さらに以下の工程を含む工場製作段階:
(a) 道路交通法で定められた輸送制限と工場から現場までの輸送条件を調査し、これに基づいて上記太陽架台と基本骨格の主部材は裁断され、許容規模で組み立てられ、 (b) 現場で組み立てられ、連結手段を固定するための主部材の穿孔作業を行う、 上記基本骨格の形態による上記立面フレームとこれに付加される水平材と軟直材の連結手段に適用される板型ブラケットを製作し、(c) 上記板型ブラケットは上記主部材連結部の形状に応じて一つの金属平板シートを裁断し、曲げ加工して形成される;
(3) 上記工場製作段階で製作された多目的太陽エネルギーシステムの上記構成要素を道路交通法の定めるところにより現場に移送する現場移送段階;
(4) 上記現場移送段階で移送された上記多目的太陽エネルギーシステムの構成要素を単位ごとに組み立てる工程で、以下の段階を含む現場組立段階:
(a) 土地掘削作業、骨組組立て作業及び高所作業で要求される施工手段を準備し、(b) 上記設計段階で対象体内の所定の位置に骨組調整掘削手段の定着のためのコンクリートや杭基礎を上記土地掘削施工手段として用意し、(c) 上記骨組組立て施工手段で地上で組み立てる太陽工作物の構成要素の規模を高所作業手段の能力を勘案して決定する、 1) 上記太陽架台は許容される規模に応じて太陽パネルを含めるか、または除外して架台梁ペア単位で傾斜支持台を取り付けて組立し、2) 上記基本骨格を形成する上記立面フレームは個別に組立され、(d) 上記立面フレームは上記高所荷重施工手段で立ち上がり、上記基礎の上に上記骨組組立施工手段で立てて(Erecting)定着される、 (e) 上記基本骨格の組み立ては、上記立面フレームの間に主部材である屋根梁パーシャ、屋根梁及び母屋を適用して上記設計段階によって、1) 隣接する屋根梁の端を上記屋根梁パーシャで固定したり、 2) 上記屋根梁と同じ高さに位置し、フラッシュフレーミング形式で、上記補強梁で固定するか、3) 上記屋根梁の下に位置し、階層化フレーミング形式で、上記母屋で固定します、 (f) 上記基本骨格の上に上記太陽架台を高所荷重施工手段で上げて上記屋根梁と架台梁を固定し、上記設計段階に従って架台梁ファシアを付加して上記太陽工作物を組み立てる、 (g) 太陽パネルが除外された上記太陽架台の場合、上記太陽工作物の屋根に太陽パネルを高所荷重施工手段で上げて上記傾斜支持台の上に取り付けて上記太陽工作物を現場組立して構築完了する段階;
(5)上記現場組立段階の工程で、以下の段階をさらに含む多目的太陽エネルギーシステムの建設完了段階:
(a) 上記太陽工作物の完成後、建築物の本来の一次用途に適合するように残りの部分に対する作業とその内部に上記一次用途に適合または改善するように別途の施設を付加し、(b)現場作業で使用された上記施工手段を現場から撤去し、現場を整理する、 (c) 電気事業法など関連法規による電力取引で要求される電力線を接続し、所要電気設備を付加設置し試運転し、(d) 上記試運転による安全と性能認証を当局から取得し、上記多目的太陽エネルギーシステムの建設を完了する段階になる。
【発明の効果】
【0006】
本発明による上記のような課題の解決手段によれば、次のような効果を図ることができる。
「多目的太陽エネルギーシステム」は、耕作地はもちろん、非耕作地、新築または既存の建築構造物や土木構造物に多様に適用される太陽工作物を含むので、太陽エネルギーシステムを設置できるスペースを確保することが容易になる。 したがって、国家的なレベルで奨励され、要求される太陽エネルギーの普及が拡大することができる。
上記建築構造物は、住宅建物、商店街、学校、作業場、工場、倉庫、畜舎、栽培舎、飼育舎、養殖場、養魚場及び(半日陰)園芸施設などの建築物を含み、上記土木構造物は、駐車場、公園、河川、橋、鉄道、道路、交差点、歩道、下水処理場、 浄水処理場、船着場、係留場、(鉄道駅)プラットフォーム、道路防音トンネルなどを含み、上記建築構造物と土木構造物に本発明の技術思想による平屋根の太陽工作物が付加され、太陽エネルギーシステムが効果的に完成される。
上記建築構造物には平面的全体または一部の屋根の上または屋上や周辺に柱を立てて上記基本骨格が形成され、上記土木構造物には内外部または境界に柱を立てて回廊(Cloister)の形で上記基本骨格が形成され、太陽エネルギーシステムが設置されることにより、本来の一次用途以外に太陽エネルギーの活用という二次用途を満たす。
上記基本骨格の内部施設は、別途の有用設備として電力、通信、照明、灌水及び農薬・液肥散布設備及び有害鳥獣防除網を含むことにより、営農並行などの既存用途の活用度を向上させる。
上記基本骨格が設置される空間は、地上と水上及び沼地を含み、上記基本骨格は上記空間の境界又は内部に柱を立てて設置されることにより、太陽エネルギーシステム設置空間の拡大はもちろん、上記空間を住居又はレジャー等の他の用途を創出することにより、土地の効用性を高めることになる。
上記水上に設置される上記基本骨格は、浮体を含む浮体または半浮遊式水上骨格を形成することで、水上太陽エネルギーシステムを容易に実現し、同時に内部空間を住居またはレジャーの用途として活用することで、「多目的太陽エネルギーシステム」の付加価値を高める。
上記基本骨格は、上記別途の有用設備に加え、一定部位までつる植物が誘引されて造園ができるように内部に造園構造物をさらに含み、上記基本骨格を形成する上記立体フレームの屋根と床の間の空間を遊歩道、通路またはキャンプデッキ用途のための施設を含み、上記空間が水上の場合、その下部にプールまたは養魚場を含めることで「多目的太陽エネルギーシステム」の付加価値を最大化する。
上記太陽工作物に適用する主部材は、圧延成形工程による長方形断面を有する水平または直立の長大型部材を含み、上記太陽工作物の平屋根は#形のラティス(Lattice)構造で造成されることにより、この平屋根は耐荷重構造となり、耐災害性の「多目的太陽エネルギーシステム」を実現することができる。
上記一重の主部材の背面を重ねて一つの二重の長大型部材を形成し、上記一重または二重の主部材をもう一つ含んで平行に置いてペアで複合構造の長大型部材(略称「複合材ペア」)を形成する、 上記複合材ペアの間に主部材の架台をさらに含めることができるようになり、ビレンディルトラス(Vierendeel Truss)が形成されることにより、上記太陽工作物は水平荷重に対する座屈に対抗する耐荷重構造となる。
上記主部材の連結手段は、溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結またはプレート型ブラケットを付加した間接締結を含み、上記プレート型ブラケットは、上記連結部位の形状に応じて一つの金属平板シートを裁断して曲げ、溶接工程なしで形成して適用することで施工が容易になり、主部材の連結が堅固になる耐荷重構造の効果が発揮される。
上記基本骨格を形成する上記主部材となる一つ以上の水平材と一つ以上の軟直材を含む立面フレームの種類は、片持ち梁フレーム、ポータルフレーム、ボックスフレーム、パイルフレーム(と混合フレームのいずれか一つ以上を含む、 上記立面フレームの平面的な組み合わせ形式で、横型の横断面フレーム、縦型の側壁フレーム及び混合型の混合フレームのいずれか一つ以上を選択的に混合して配置し、多様な基本骨格を柔軟に形成することで、費用効果的に「多目的太陽エネルギーシステム」を体系的に容易に実現することができる。
上記耐荷重構造を適用した基本骨格は、高い柱の軟直材と長い梁(Beam)の水平材で形成することができ、その下部に十分な作業空間を確保することができ、当初、農業、駐車場、歩道、河川などの一次用途で使用されていた元の土地をそのまま使用する際に生じる問題を最小限に抑えることができる。
上記太陽工作物の平屋根の上に太陽電池パネルが適正な向きの傾斜角度を持つように固定されて設置されるため、一次用途の土地の形状や方向による影響を最小限に抑え、太陽エネルギーシステムを効果的に実現することができる。平坦でない地形でも適切な向きの傾斜角で太陽電池パネルを設置することで、立地的制約を解消しながら効率的に太陽エネルギーの獲得が可能になる。
上記主要部材は商用化規格製品で調達することができ、これらの規格製品は構造的に検証された製品であるため、高度な品質を維持することができ、建設市場で広く使用されているため、価格対性能も最適化されているため、結果的に「多目的太陽エネルギーシステム」を費用効果的に建設することができるようになる。
本発明による主要構成部品は、事前に品質管理が可能な工場で内在性設計基準を満たすように製作され、検証された後、現場に輸送されて組み立て設置される工程を経るため、より体系的な施工はもちろん、高度な熟練労働者を要求することなく、「多目的太陽エネルギーシステム」の内在性構造的安全性を確保することができるようになる。
また、本発明による主要構成品は、現場での建設条件と道路運送規定を考慮して企画・設計され、裁断・製作されるため、現場まで輸送された上記構成品を現場で最小限の施工装備や人員の助けを借りて容易に組み立てることができ、体系的かつ低コストで「多目的太陽エネルギーシステム」を設置することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、本発明による実施例1として、長方形平面の屋根を有する太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
図2図2は、図1に例示した上記太陽工作物の上下方向分解斜視図。
図3図3は上記図1と2で点線の楕円で表示した{I}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図4図4は上記図1と2で点線の楕円で表示した{II}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図5図5は上記図1図2で、点線楕円で表示した{III}の部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図6図6は上記図1図2で、点線楕円で表示した{IV}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図7図7は上記図1図2で、点線楕円で表示した{V}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図8図8は、上記図1図2で、点線楕円で表示した{VI}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図9図9は、上記図8で、二重点線楕円で示した部分に関連して、本発明の技術思想に基づき、一枚の主部材を付加してペアで複合構造の長尺部材とした主部材(略称「複合材ペア」)を適用した立面フレームの形成を示す一部斜視図。
図10図10は、上記図9と同じカテゴリーに関連して、本発明の技術思想による二重の複合材ペアを適用した立面フレームの形成を示す一部斜視図。
図11図11は、本発明の技術思想に基づき、下部空間の活用のための基本骨格を形成する立面フレームの典型的な種類と組み合わせを示す概念的斜視図。
図12図12は、本発明の技術思想に基づき、下部空間の活用のための基本骨格を形成する立面フレームの配置に関する典型的な種類と組み合わせを示す概念的斜視図。
図13図13は上記図12で、点線楕円で表示した{VII}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図14図14は、本発明の技術思想に基づき、下部空間の活用のための基本骨格を支える立面フレームの組み合わせと柱の取り付け構造を示した概念的斜視図。
図15図15は、本発明による実施例2として、二つの円弧の外郭曲線を含む円弧平面の屋根を有する太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
図16図16は上記図15で点線の楕円で表示した{VIII}の部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図17図17は、上記図15で点線の楕円で示した{IX}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図18図18は上記図15で点線の楕円で表示した{X}の部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図19図19は本発明による実施例3として、傾斜した地表面上に建設される任意の多角平面の屋根を有する太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
図20図20は上記図19で点線の楕円で表示した{XI}の部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図21図21は、上記図19で点線の楕円で示した{XII}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図22図22は上記図19で点線の楕円で表示した{XIII}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図23図23は、本発明による実施例4として、水上に浮遊方式で建設される長方形平面の屋根を有する六面体型太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
図24図24は上記図23で点線の楕円で表示した{XIV}の部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図25図25は、上記図23で点線の楕円で表示した{XV}部分周辺の拡大詳細斜視図。部分周囲拡大詳細斜視図。
図26図26は、本発明による実施例5として、水上に半浮遊方式で建設される長方形平面の屋根を有する六面体型太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
図27図27は、上記図26で点線の楕円で表示した{XVI}部分周辺の拡大詳細斜視図。部分周辺拡大詳細斜視図。
図28図28は本発明による実施例6として、地表面上に柱を立てて建設される任意の多角平面の屋根を有する太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
図29図29は上記図28で点線の楕円で表示した{XVII}部分拡大詳細斜視図。部分拡大詳細斜視図。
図30図30は、上記図29で二重点線の楕円で示した範囲内の柱の結合と分解状態を示す詳細斜視図。
図31図31は上記板状ブラケット[i]~[vii]について具体的に示した斜視図。
図32図32は、上記板状ブラケット[viii]~[xiv]について具体的に示した斜視図。
図33図33は、上記板状ブラケット[xv]~[xxi]について具体的に示した斜視図。
図34図34は、上記板状ブラケットのうち特定対象([iv]、[vi]、[vii]、[ix]、[x])の屈曲前の展開平面を示す斜視図。
図35図35は、上記板状ブラケットのうち特定対象([xiii],[xix],[xx],[xxi])の屈曲前の展開した平面を示す斜視図。
図36図36は、基本骨格屋根面の頂点(Vertex)を形成する二つの主部材である屋根梁と屋根梁パーシャの固定のための<主部材>ブラケットの適用を示す斜視図。
図37図37は太陽架台の外郭を形成する架台梁ペアと架台梁ファシアの固定のための<架台梁-ファシア>ブラケットの適用を示す斜視図。
図38図38は、太陽工作物の平屋根を形成する架台梁ペアを屋根梁に固定するための<梁-梁>ブラケットの適用と架台梁ペアの補強構造を示す斜視図。
図39図39は基本骨格屋根面の頂点または辺を形成する立面フレームの柱と屋根梁の固定のための<柱-梁>ブラケットと上記屋根梁の端を屋根梁パーシャで仕上げる<屋根梁-ファシア>ブラケットを一つに一体化した<統合>ブラケットの適用と主部材と他の柱の結合を示す斜視図。
図40図40は柱と屋根梁の中間部分での固定のための<柱-梁>ブラケットの適用と耐荷重構造への変換のための上記柱と屋根梁の組み合わせを示す斜視図。
図41図41は<梁-梁>ブラケット、<架台梁-ファシア>ブラケット、<主部材>ブラケットと<柱-梁>ブラケットが一体化された<統合>ブラケットを一つの平板で裁断され、屈曲することで形成される板型ブラケットの形状を示す斜視図。
図42図42は多数の梁と柱の連結のための<統合>ブラケットの形状を示す斜視図。
図43図43は柱と梁の交差接続のための<柱-梁>ブラケットの適用を示す斜視図。
図44図44は、本発明の技術思想に適用される主部材の典型的な形状を示す斜視図。
図45図45は、太陽架台の架台梁ペアと立面フレームの屋根梁がほぼ直交する概念の太陽工作物に対する上下分解斜視図。
図46図46は、太陽架台の架台梁ペアと立面フレームの屋根梁がほぼ平行に置かれた概念の太陽工作物に対する上下分解斜視図。
図47図47は、本発明による建築構造物に適用される実施例7として、建物屋上と建物屋根の上に太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
図48図48は、本発明による土木構造物に適用される実施例8として、横断歩道、橋と歩道の上に太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」の概念的斜視図。
【発明の実施のための最良の形態】
【0008】
[実施例 1]
【0009】
図1に示されたのは、本発明の実施例1として、対象体である地表面(900)の上に定着されて造成される直方体平面の屋根を有する太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
上記太陽工作物の内部空間(すなわち、太陽パネルの下部空間)は直線状の道路、河川、駐車場、営農並行などの様々な用途で活用され、上記太陽工作物は上部に太陽架台(100)とその下に基本骨格を含む、 上記基本骨格は多数の立面フレーム(200)と基礎部(400)を含み、上記立面フレーム(200∥210,220,240)は一つの水平材である屋根梁(210)と一つ以上の軟直材である柱(220,240)を含む。上記水平材と軟直材は、同じ長方形断面を有する長方形部材の主部材で形成されるのが一般的であるが、上記主部材である柱の代わりに他の形状の円筒形柱(250)などで代替されることを示している。
上記立面フレーム(200)は、上記下部空間内部を横断したり、上記下部空間周辺に沿って配置される際に、上記屋根梁が一定高さになるようにし、この屋根梁の上に上記架台梁が固着されることにより、一つ以上の多角形の水平面屋根(略称'平屋根')が形成されるようにし、 上記屋根梁は上記架台梁と異なる方向が維持されるようにし、これにより上記平屋根は水平材である多数の屋根梁と架台梁を含めて平面で形成される。
上記基礎部は上記柱の下部部位に骨調整着手手段を含めて上記対象体に定着される。上記基礎部は、一般的な建築構造物の基礎と同じ方法で造成されるので、具体的に明示しない。上記骨調整着手手段は、荷重支持または基礎板固定金具(Base plate fixture)を含み、上記荷重支持と基礎板固定金具は、コンクリートや杭基礎の上に置いたり、固定することができ、上記基礎部は、上記下部空間内にあらかじめ決められた方向と間隔で定着される。
上記骨調整着手手段の適用のための基礎の種類は、茎草(Continuous footing)、全面基礎(Mat foundation)、独立基礎(Independent footing)及び杭基礎(Pile foundation)などがあり、上記茎草は壁体がその上に接続される基礎であり、 全面基礎は建物全体または広範囲の部分にわたって床平面(Slab)を造成する基礎であり、独立基礎はそれぞれ柱ごとに造成される基礎であり、上記杭基礎は軟弱地盤に杭を打ち込み、その上に他の基礎を適用する基礎で、建物の形状と荷重、支持力と地形によって決定される。
韓国の行政当局は、農地を効率的に利用し、保全するために農業振興地域を指定する(「農地法」第28条第1項)。農業振興地域で区画された耕作地は、一般的に長方形に耕地整理される。 (国家建設基準設計基準, Korean Design Standard, KDS 675010, '2018耕地整理計画', 2018年4月24日制定, 農林畜産食品部) 上記 '2018耕地整理計画'によると、平坦地(1/200以下)の場合、耕作地の一区画は面積30~90aで短辺30~60m、長辺は100~150mの長方形構造である。
本発明による一実施例として図1は、複数の柱(220,240,250)で上記地表面{例えば、耕作地(900)}の縦辺と横辺に平行に一定間隔で配置してマトリックス(Matrix)分布になるように定着し、地表面上一定の高さの隣接する軟直材である柱の間を横及び縦方向に水平材である長尺部材で結合した状態を示すものである。
上記柱(220,240)は、円筒型柱(250)、角管柱、トラス型柱または上記架台梁や屋根梁に適用される主部材を含み、上記空間用途の機能が可能な一定高さの長さを持ち、上記主部材は、圧延成形工程による長方形断面を有する水平または延直の長尺部材を含む。
図1に楕円形の点線で表示し、ローマ数字で{I}、{II}、{III}、{III}、{IV}、{V}、{VI}で示す。符号を付けた部分は、上記太陽工作物の上部結合状態を詳細に後述するためのものである。
【0010】
図2は、図1に例示した上記太陽工作物を上下方向に分解して示す図である。
上記太陽架台(100)は、多数の架台梁(120)、傾斜支持台(160)、太陽パネル(170)及び架台梁ファシア(140)を含み、図内の参照符号(a)は上記傾斜支持台(160)に太陽パネル(170)が取り付けられる形態を示している、 図内の参照符号(b)は、水平材である上記架台梁(120)とその外郭を架台梁ファシア(140)で貼り付けて仕上げた一つの平面フレームの形態を示している。
上記太陽架台(100)は、上記架台梁2本で構成された一対{略称 '架台梁ペア'(120)}以上を含み、上記架台梁ペア(120)は東西方向に配置され、上記多数の架台梁ペアは一定間隔で平行に配置される。
図内の参照符号(c)は上記太陽工作物を形成する基本骨格を示したもので、上記立面フレーム(200)の形成及び配置方式と柱(220,240,250)の種類別の多様な適用を示している。上記基本骨格は立体的形式から連動型で、より詳しい説明は後述する。
上記太陽架台の架台梁ペア(120)は上記基本骨格の屋根梁(210)の上に載せられ、階層化フレーミング形式で固定され、これにより上記架台梁と屋根梁で形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス構造となる、 さらに、上記架台梁ペア(120)の上に上記傾斜支持台(160)が固定されることにより、上記平屋根にかかる荷重(Loads)に対する耐荷重構造となる。
上記太陽架台(100)の平面フレームと上記基本骨格の立面フレーム(200)にそれぞれ架台梁ファシア(140)と屋根梁パーシャ(340)を付加して上記太陽工作物は耐荷重構造となる。一般的に、上記架台梁ファシア(140)と屋根梁パーシャ(340)は、上記太陽工作物の屋根を仕上げる主部材として、一般的に同一の外郭線上に上下に配置される。
地表面に到達する太陽エネルギーの総量は水平面日射量で表示される。そして、太陽エネルギーシステムを設置するための立地は、単に土地や建物の確保だけに限定されず、周囲の物による影響を受けることができるだけでなく、周囲に様々な影響を与えることもある。太陽電池パネルの上に入射する日射量に影響を与える最も大きな要素は、周辺物による日陰である。立地内に設置される上記太陽電池パネル自体または周辺物による日陰は、太陽エネルギーシステムの設計段階から考慮されなければ解決できない。太陽エネルギーシステムが立地外部に与える様々な影響も必ず考慮しなければならない。外部に位置する土地や施設物の所有者も同じ日照権を持っているからである。本発明では、優先的に上記立地の内外による影響を最小化するための施設物を提供する。下部空間を本来の一次用途で使用できるようにし、上記上部に太陽電池パネルを平面的に配置して電力生産という二次用途を満たすようにし、特に一次用途の活用で太陽エネルギーを100%必要としない遊休地(駐車場、小公園、河川、歩道、車道、踏切)上に太陽エネルギーシステムの設置を可能にすることで、太陽エネルギーの普及拡大に貢献するものである。
【0011】
図3は、上記図1と2で、点線楕円で示した{I}部分を拡大して詳細に示したものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
ここに示された上記基本骨格は二つの立面フレームを含み、その一つは右側(横)に屋根梁(211)と柱(221)となり、もう一つは左側(縦)に屋根梁(212)と柱(222)で形成される。上記基本骨格は二つの屋根梁(210∥211,212)でそれぞれの立面フレーム(上記ポータルフレーム)を形成し、二つの柱(220∥221,222)を一つに共有する複合的構造を示している。
上記立面フレームの屋根梁(211)の左端、すなわち上記基本骨格屋根面の外郭は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、上記架台梁ペア(120)は基本骨格を形成する屋根梁(211,212)または屋根梁パーシャ(340)に支持され、上記架台梁ペア(120)で形成される上記平面フレームの外郭は上記架台梁ファシア(140)で仕上げられる。
上記架台梁ペア(120)は屋根梁(212)の上に載せられ、その端部は架台梁ファシア(140)、屋根梁パーシャ(340)及び他の屋根梁(211)に取り付けられて固定される。
本発明の実施のための最良の形態の一つとして上記太陽架台の平面フレームは上記基本骨格の屋根面に合致するようにし、全体太陽工作物を耐荷重構造化し、上記柱(221,222)、屋根梁(211,212)、架台梁ペア(120)、 架台梁ファシア(140)と屋根梁パーシャ(340)を形成する主部材間の接続は、溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結も可能であるが、ここでは板型ブラケットを付加した間接締結を示す。これに関連して、前述または後述した<架台梁-ファシア>連結手段、<屋根梁-ファシア>連結手段、<柱-梁>連結手段と<柱-母屋>連結手段のいずれも同様である。
上記架台梁ファシア(140)は上記架台梁と同様の主部材として、隣接する架台梁の端を<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定して上記平面フレームを強化し、右側(横)架台梁ファシア(140∥141)と左側(縦)架台梁ファシア(140∥142)は水平面上のコーナー(Corner)部位で<主部材>接合連結手段(760)で固定されて組み立てられる、 上記屋根梁パーシャ(340)は上記屋根梁(211,212)と類似した主部材として、隣接する屋根梁(211)の端を<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定し、上記屋根梁(211、 212)は上記柱(221,222)の上部部位に<柱-梁>連結手段(750)で固定され、上記架台梁ペア(120)は上記屋根梁(210)の上に乗せて<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定される。
上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)、<主部材>接合連結手段(760)、<屋根梁-ファシア>連結手段(380)、<柱-梁>連結手段(750)と<梁-梁>重ね連結手段(740)は、二つの主部材の連結部位にブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含む。
上記ブラケットは上記主部材の連結部位に取り付けられる形状に形成され、上記連結部位は主部材間の接触点のいずれか一面を含み、上記ブラケットの形成手段は、鋳造、プレス加工、板金加工及び複合材加工のうちいずれか一つ以上を含み、上記板金加工は切断、曲げ及び溶接の成形手段のうちいずれか一つ以上を含む。
上記ブラケットは、一枚の板で形成される板状ブラケットを含み、上記板金加工により、単一ブラケット、二重ブラケット及び合体ブラケットの形式を含み、上記単一ブラケットの形式は一つに形成され、上記接続部位の一点に適用される、 上記一つになった特定の形状の単一ブラケットは下記二重ブラケットに適用されず、上記二重ブラケットの形式は二つに形成され、上記接続部位の一点に一緒に適用されます、 上記二つに形成された二重ブラケットは、二つのうち一つを選択して上記単一ブラケットとして適用可能であり、上記合併ブラケットの形式は、隣接する上記接続部位が二つ以上、または接続部位を通る主部材が三つ以上の箇所に、これに対応するブラケットの形状を合併して上記単一ブラケットまたは二重ブラケットに形成して上記接続部位に一体的に適用される。
上記合併ブラケットは<架台梁-ファシア>ブラケット、<屋根梁-ファシア>ブラケット、<梁-梁>ブラケット、<柱-梁>ブラケット、 <柱-母屋>ブラケット及び<主部材>ブラケットが隣接して上記板型ブラケットが重なる場合、重なる平面を一つの平面に裁断して上記単一ブラケット又は二重ブラケット形式で形成して<統合>ブラケットとして上記接続部位に一体的に適用する。
上記ブラケット中右側の架台梁ペア(120)から架台梁(122)の架台梁ファシア(140∥141)に限定された接続のための<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は上記二重ブラケット(711,712)で形成され、 架台梁(124)の架台梁ファシア(140∥141)と屋根梁(211)に一緒に接続するための<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は上記単一ブラケット(713)で形成され、 左側の架台梁ペア(120)の架台梁(122)の架台梁ファシア(140∥142)と屋根梁パーシャ(340)に一緒に連結するための<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は上記二重ブラケット(714,715)で形成される。
また、上記ブラケットのうち、上記屋根梁(212)の上に架台梁ペア(120∥122,124)の接続のための<梁-梁>ブラケット(740)は、上記単一ブラケット(741)で形成されている、 上記二つの立面フレームを形成する右側(横)の屋根梁(211)と左側(縦)の屋根梁(212)は、それぞれ片側に共有される柱(220∥221,222)の上部に接続するための<柱-梁>ブラケット(750)は、上記<統合>ブラケット(790)として二重ブラケット(791、 792)の形式で形成され、右側(横)架台梁ファシア(140∥141)と左側(縦)架台梁ファシア(140∥142)の連結のための<主部材>ブラケット(760)と右側(横)屋根梁(211)と左側(縦)屋根梁パーシャ(340)の連結のための<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)は、一つの合併ブラケットとして単一ブラケット(793)で形成される。
上記右側(横)屋根梁(211)と左側(縦)屋根梁パーシャ(340)のすぐ上に右側(横)架台梁ファシア(140∥141)と左側(縦)架台梁ファシア(140∥142)それぞれの二つの主部材が一体化され、これらに適用されるブラケットは合併ブラケットの形式で形成される。
上記<柱-梁>ブラケット(750)は、ある軟直材(220)の上部と他の水平材(210)のいずれかの接触部位との連結に適用されるもので、上記水平材の背面と軟直材の背面を延長して直交して形成される直角面を基準(略称'基準四角面')として形成される、 上記基準矩形面は、左右の連直角と上下水平角を含み、上記基準矩形面の左右の連直角は、上記水平材が上記基準矩形面の外郭に突出される場合に、上記軟直材の幅から外郭に上記水平材の左右方向の一定距離に突出されます、 これにより、上記水平材の端に合わせて軟直材を支える場合、上記基準四角形の左右の延直角のうち一方の角だけが突出され、上記基準四角形の上記下水平角は上記水平材の幅から外郭に上記軟直材の下方向の一定距離に突出されます、 上記水平コーナーの二つの頂点と左右の軟直コーナーの下の二つの頂点を連結して傾斜辺を形成して単一ブラケットが形成され、上記単一ブラケットを二重に重ねて二重ブラケットが形成される。
図内左(縦)架台梁ファシア(140∥142)と屋根梁パーシャ(340)一部位の<架台梁-ファシア>連結手段(710∥714,715)を参照符号[i]で、上記平屋根のコーナーを形成する部位の<主部材>接合連結手段(760)&<屋根梁-ファシア>連結手段(380)の<統合>ブラケット(790∥793)を[ii]で、 そして、共有柱(220∥221,222)が二つの屋根梁(210∥211,212)を支える部位の<柱-梁>連結手段(790∥791,792∥750)を[iii]として表示し、別途別の図面で改めて記述する。
【0012】
図4は、上記図1と2で、点線楕円で表示した{II}部分を拡大したものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(340)を連結し、その連結点を円筒形柱(220)で支えて形成される基本骨格を示す。上記円筒形柱(220)は、本発明の技術思想の適用において上記基本骨格を形成する際の一つの選択(Option)を示すためのものであり、もちろんこの柱(220)は他の形式に置き換えることができる。
架台梁ペアは南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。上記 傾斜支持台(160)は、水平の台座(162)と予め定められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、上記台座(162)は上記南架台梁(122)と北架台梁(124)の上に平面上を横切って垂直(Perpendicular:直交形態)に固定され、上記太陽パネル(170)は上記傾斜台(164)の上に連結して設置される。
上記傾斜支持台(160)が適正な方向に固定されることにより、太陽パネルは上記傾斜支持台(160)に定められた適正な傾斜角である北半球地域の場合、南向きの北緯度傾斜角または南半球地域の場合、北向きの南緯度傾斜角付近で定められた値(略称'適正な向きの傾斜角')で設置されるのである。
上記架台梁ペア(120)は、屋根梁(210)の上に載せられ<梁-梁>重ね連結手段(740)で、その端は一体化された架台梁ファシア(140)と屋根梁パーシャ(340)に取り付けられ<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定され、屋根梁(210)の一端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられる<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定される。
上記<梁-梁>重ね連結手段(740)、<架台梁-ファシア>連結手段(710)と<屋根梁-ファシア>連結手段(380)に相当する板型ブラケットは<梁-梁>ブラケット(740)、<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)である。
上記円筒形柱(220)の上部部位で<架台梁-ファシア>ブラケット(710)、<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<梁-梁>ブラケット(740)が相互に密接に位置し、これらは<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式で形成される。
上記<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は単一ブラケット(711,712)の形式で、そして<梁-梁>ブラケット(740)は二重ブラケット(741,742)の形式で形成されたことを示している。上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)のための<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、二種類の形状の単一ブラケット(711,712)の形成が可能である。
図内、柱(220)上の<架台梁-ファシア>連結手段(710)、<梁-梁>重ね連結手段(740)&<屋根梁-ファシア>連結手段(380)の<統合>ブラケット(790)を参照符号[iv]で、そして屋根梁(210)上の<梁-梁>重ね連結手段(740)を[v]で表示し、別途別の図面で改めて説明する。
【0013】
図5は上記図1と2で、点線楕円で表示した{III}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
ここに示された基本骨格は、四つの屋根梁(210∥211,212,213,214)が直角に交差してそれぞれの立面フレーム(上記ポータルフレーム)を形成して一つの柱(220∥221,222,223、 224)を共有する複合的構造を示すもので、第一は前側(縦)に屋根梁(211)と柱(221)、第二は左側(横)に屋根梁(212)と柱(222)、第三は後側(縦)に屋根梁(213)と柱(223: 221の向かいに位置し、見えない)となり、残りの第四は右側(横)に屋根梁(214)と柱(224)となる立面フレームの結合で上記基本骨格が形成される。
上記屋根梁(210)と柱(220)のそれぞれは、主部材二つを貼り合わせて二重の主部材を適用した事例で、上記柱(220)、架台梁(120)、屋根梁(210)、架台梁ファシア、屋根梁パーシャ、 補強梁及び母屋は、それぞれ使用された主部材と同じ主部材をもう一つ含み、上記一重の二つの主部材の背面を重ねて溶接、直結ネジ又はボルト・ナットによる直接締結で一体化固定して一つの二重長大型部材を形成して適用する。
ここでも架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。上記 傾斜支持台(160)は、水平の台座(162)と予め定められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、上記台座(162)は上記南架台梁(122)と北架台梁(124)の上に平面上を横切って垂直(直交形態)に固定され、上記太陽パネル(170)は上記傾斜台(164)の上に連結して設置される。
上記屋根梁(210∥211,212,213,214)は上記柱(220∥221,222,223,224)の上部部位に<柱-梁>連結手段(750)で固定され、上記架台梁ペア(120)は上記屋根梁(210)の上に乗せて<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定される。上記<柱-梁>連結手段(750)と<梁-梁>重ね連結手段(740)に相当する板状ブラケットは<柱-梁>ブラケット(750)と<梁-梁>ブラケット(740)である。
上記共有柱(220)の上部で4つの<柱-梁>ブラケット(750)と2つの<梁-梁>ブラケット(740)は相互に密接に位置し、これらは<統合>ブラケット(790)の四重ブラケット(791,792,793,793)形式で形成される。
上記<梁-梁>ブラケット(740)は、単一ブラケット(743)の形式または二重ブラケット(741,742,744,745)の形式で形成されたことを示している。上記二重ブラケットの形式になったものは、どちらか一方を取って単一ブラケットとして適用可能である。この点については、前述または後述した二重ブラケットも同様である。
上記<統合>ブラケット(790)と<梁-梁>ブラケット(740)は二重になった主部材背面の間に挟まれて適用され、溶接、直結ネジまたはボルト-ナットによる固定手段で固着される。上記固定手段は図面の可読性を高めるために図示しない。これに関して、前述または後述した固定手段は全て同じである。
上記共有柱(220∥221,222,223,224)と四方向に突出した半直線の屋根梁(210∥211,212,213,214)の連結部位に形成される、多数の<柱-梁>連結手段(750)と<梁-梁>重ね連結手段(740)が隣接して形成された<統合>ブラケット(790)の四重ブラケット(791、 792,793,793)の形式を二つに分けて、左側(791,792)は参照符号[vi]で、右側(793,794)は参照符号[vii]で表示し、別途別の図面で改めて説明する。
【0014】
図6は、上記図1と2で、点線楕円で表示した{IV}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
ここに示された基本骨格は、屋根梁(210)が柱(240)を越えて拡張されてオーバーハング(Overhang)または軒(Eave)を有する立面フレーム(上記ポータルフレーム)の適用例を示すものである、 上記屋根梁(210)の端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、その上に架台梁ファシア(140)で仕上げられる架台梁ペア(120∥122,124)が載せられて固定され、上記基本骨格が形成される。
ここでも架台梁ペア(120)は南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
上記屋根梁(210)の一部位は上記柱(240)の上部部位に<柱-梁>連結手段(750)で固定され、上記架台梁ペア(120)は上記屋根梁(210)の上に載せて<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定される。上記<柱-梁>連結手段(750)と<梁-梁>重ね連結手段(740)に相当する板状ブラケットは<柱-梁>ブラケット(750)と<梁-梁>ブラケット(740)である。
上記柱(240)の上部部位で二つの<柱-梁>ブラケット(750)と一つの<梁-梁>ブラケット(740)が相互に密接に位置し、これらは<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式で形成され、もう一つの<梁-梁>ブラケット(740)は二重ブラケット(741,742)形式で形成されたことを示している。
上記屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(340)の仕上げは<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定され、架台梁ペア(120∥122,124)と架台梁ファシア(140)の仕上げは<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定され、これらに対応する板状ブラケットは<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)である。
上記<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、屋根梁パーシャ(340)の上に架台梁ファシア(140)が乗って一体化された水平材に適用されるので、 <屋根梁-ファシア>ブラケット(380)は、二重ブラケット(381,722)の形式で形成され、<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、単一ブラケット(713)の形式または二重ブラケット(711,712)の形式で形成されていることを示している。
上記屋根梁(210)と柱(240)は一重の主部材として示されているが、上記<梁-梁>ブラケット(740∥741,742)、<統合>ブラケット(790∥791,792)と<屋根梁-ファシア>ブラケット(380∥381、 722)の二重ブラケットのうち、それぞれ一つまたは両方を適用して、同じ主部材を一重に上記屋根梁(210)と柱(240)にそれぞれ付加して、より向上した耐荷重構造の上記基本骨格を形成することができるようになる。
上記柱(240)と屋根梁(210)の連結部位で、上記<柱-梁>連結手段(750)と<梁-梁>重ね連結手段(740)が隣接して形成された<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)の形式を参照符号[viii]で表示して別途別の図面で改めて説明する。
【0015】
図7は上記図1と2で、点線楕円で表示した{V}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
ここに示された基本骨格は、屋根梁(210)が柱を離れて大きく拡張される立面フレーム(上記片持ち梁フレーム)の適用例を示すもので、軒を有する上記屋根梁(210)の端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、その上に架台梁ファシア(140)で仕上げられる架台梁ペア(120∥122,124)が載せられて固定され、上記基本骨格が形成される。
ここでも架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に太陽パネル(170)を含む傾斜支持台(160)が設置されて固定される。上記 傾斜支持台(160)は、水平の台座(162)と予め決められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、上記台座(162)は上記南架台梁(122)と北架台梁(124)の上に平面上を横切って垂直(直交形態)に固定され、上記太陽パネル(170)は上記傾斜台(164)の上に連なって設置される。
上記架台梁ペア(120)上の傾斜支持台(160)とその上に位置するソーラーパネル(170)は、溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる固定手段で固着される。上記固定手段は図面の可読性を高めるために図示しない。この点、前述または後述した固定手段はいずれも同様である。
上記屋根梁パーシャ(340)で仕上げられる屋根梁(210)は<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定され、上記屋根梁(210)の上に架台梁ペア(120)が載せられ<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定される、 屋根梁パーシャ(340)の上に架台梁ファシア(140)が載せられ一体化された水平材に上記架台梁ペア(120)の端が<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定され、これらに対応する板型ブラケットはそれぞれ<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)、<梁-梁>ブラケット(740)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)である。
上記屋根梁(210)の端が屋根梁パーシャ(340)で仕上げられる部位で、<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)が相互に密接に位置し、これらは<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791、 792)形式で形成され、他の<梁-梁>ブラケット(740)は二重ブラケット(741,742)及び単一ブラケット(743)形式で形成され、<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は単一ブラケット(711)形式で形成されたことを示している。
右側(縦)屋根梁パーシャ(340)と架台梁ファシア(140)の中間部位の上記<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)が隣接して形成された<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式を参照符号[ix]で表示して別途別の図面で改めて説明する。
【0016】
図8は、上記図1と2で、点線楕円で表示した{VI}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すもので、前述したものに比べて範囲をより拡大したものである。
ここに示された基本骨格は、二つの立面フレーム(軒を有する上記ポータルフレーム)で形成されたもので、二つの柱(220∥221,222)と二つの屋根梁(210∥211,212)が対になって同じ形でそれぞれの立面フレームが形成される。
上記二つの立面フレームの屋根梁(210∥211,212)の端は、屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、その上に架台梁ファシア(140∥141,142)で仕上げられる架台梁ペア(120∥122,124)が載せられて固定され、上記基本骨格が形成される。
ここでも上記架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上にソーラーパネル(170)を含む傾斜支持台(160)が設置されて固定される。上記 傾斜支持台(160)は、水平の台座(162)と予め決められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、上記台座(162)は上記南架台梁(122)と北架台梁(124)の上に平面上を横切って垂直(直交形態)に固定され、上記太陽パネル(170)は上記傾斜台(164)の上に連なって設置される。
上記基本骨格の屋根面外郭は、前側屋根梁(211)と左側屋根梁パーシャ(340)の上に架台梁ファシア(140∥141,142)が乗って一体化された構造の水平材{略称'外郭材(Outskirt member)'}で形成される、 平屋根のコーナー(Corner)を形成する矩形平面の頂点(Vertex)部位で二つの架台梁ファシア(140∥141,142)、屋根梁パーシャ(340)と屋根梁(210∥211)は<主部材>接合連結手段(760)で固定され、上記外郭材に架台梁ペア(120)の端は<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定されます、 上記外郭材に屋根梁(210∥212)の端は<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定され、上記平屋根内部の屋根梁(210∥212)の上に架台梁ペア(120)は<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定され、二つの柱(220∥221,222)と二つの屋根梁(210∥211、 212)はそれぞれ<柱-梁>連結手段(750)で固定され、これらに対応する板型ブラケットはそれぞれ<主部材>ブラケット(760)、<架台梁-ファシア>ブラケット(710)、<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)、<梁-梁>ブラケット(740)と<柱-梁>ブラケット(750)である。
上記屋根梁(210∥212)の端から<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)が、上記屋根梁(210∥212)を支える柱(220∥222)の上部から<柱-梁>ブラケット(750)と<梁-梁>ブラケット(740)が、 そして、他の屋根梁(210∥211)を支える柱(220∥221)の上部で<柱-梁>ブラケット(750)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)がそれぞれ相互に密接に位置し、これらは<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)または単一ブラケット(793,794)の形式で形成される。
上記<主部材>ブラケット(760)は単一ブラケット(763)形式で、そして<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は単一ブラケット(711,712,713)形式で形成されたことを示している。
上記架台梁ペア(120)の一定中間部位で南架台梁(122)と北架台梁(124)の間に一定間隔で直交する架台梁横架台(130)を取り付けてビレンディルトラス(Vierendeel Truss)が形成されることにより、水平荷重に対する平面フレームの座屈(buckling)に対抗する耐抵抗構造となる。
上記架台梁横架台(130)は、
形状の板型固定金具であり、その一つまたは一対を上記架台梁ペア(120)間を直交して直結ネジ等の締結手段で連結し、上記一対の架台梁横架台(130)は背面を突き合わせて固定して形成される。
上記架台梁ペア(120)の下部やその端部は、立面フレームを形成する屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(340)に連結固定されることにより、#形のラティス構造となる、 その上部には傾斜支持台(160)を形成する台座(162)が固定されるので、それ自体で上記太陽工作物の平屋根にかかる荷重に対する耐荷重構造となるが、上記架台梁横架台を付加することにより上記耐荷重構造が強化される効果が期待される。
左(縦)屋根梁パーシャ(340)と架台梁ファシア(140∥142)の中間部位の上記<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)が隣接して形成された<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)の形式を参照符号[x]で表示して別途別の図面で再度記述する。
【0017】
図9は、上記図8で、二重点線楕円で表示した部分と関連する本発明の技術思想に基づき、一重の主部材を付加してペアで複合構造の長大型部材(略称「複合材ペア」)を適用して形成される立面フレームの一部を示すものである。
上記立面フレームは、上記複合材ペアで構成された柱(220∥221,223)の上に軒を有する屋根梁(210∥211,213)を含み、上記柱と屋根梁はそれぞれ個別に固定され、上記屋根梁(210)の上に架台梁ファシア(140)で仕上げられる架台梁ペア(122,124)が載せられて固定される。上記立面フレームの屋根梁(210)は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、柱(220)上部には母屋(320)が付加され、基本骨格は耐荷重構造となる。
上記母屋(320)はここで意図的に追加され、関連連結手段もこれに合わせて裁断されて製作され、基本骨格の形成に適用されることを示すためである。参考までに、屋根梁パーシャは屋根梁の端を同じ高さで仕上げる水平材であり、母屋は水平材を屋根梁の下に付加する主部材であり、補強梁は上記屋根梁パーシャではない主部材として水平材を屋根梁と同じ高さで既存の柱に連結する主部材であり、上記補強梁の一部位に一つ以上の柱を付加すると屋根梁と命名され機能することになる。
上記 補強梁と母屋は上記 屋根梁と同様の主部材として、上記 柱一定高さの部位間を水平に連結し、上記 補強梁は 屋根梁と同じ高さに位置し、フラッシュフレーミング形式で<柱-梁>連結手段で上記 立面フレーム間を固定する、 上記母屋は上記屋根梁の下に位置し、階層化フレーミング形式で<柱-母屋>連結手段で上記立面フレーム間を固定する。
上記 複合材ペアの二つの屋根梁(210∥211,213)の両端は、架台梁ファシア(140)と一体化された屋根梁パーシャ(340)に<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定されて仕上げられ、傾斜支持台(160)が設置される上記架台梁ペア(122、 124)は、架台梁ファシア(140)に<架台梁-ファシア>連結手段(710)で仕上げられ、上記屋根梁(210)の上に載せられて<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定され、上記二つの屋根梁(210∥211、 213)の一箇所で二つの柱(220∥221,222)でそれぞれ支え、上記母屋(320)を重ねてそれぞれ<柱-梁>連結手段(750)と<柱-母屋>連結手段(390)で固定される。
上記複合材ペア(210,220)は、一定の中間部位で二つの屋根梁(211,213)と二つの柱(221,223)の間にそれぞれ主部材横架台(232,234)を含むことにより、ビレンディルトラス(Vierendeel Truss)が形成され、水平荷重に対する座屈(buckling)に対抗する耐荷重構造となる。前述の図8の説明で架台梁横架台(130)と同様の形式になった
形状の板型固定金具である上記主部材横架台(232,234)は、複合材ペア(210,220)の間に直交して直結ねじ等の締結手段で固定される。
上記連結手段に相当する板状ブラケットとして、左側に隣接する<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は<統合>ブラケット(790)の単一ブラケット(791)形式であり、 中央に隣接する<柱-梁>ブラケット(750)、<柱-母屋>ブラケット(390)と<梁-梁>ブラケット(740)もまた<統合>ブラケット(790)の単一ブラケット(792)形式であり、右側の<梁-梁>ブラケット(740)は単一ブラケット(741)で形成される。
左側の<屋根梁-ファシア>ブラケット(380∥381)は、二つの主部材である屋根梁パーシャと屋根梁の背面に接触する二つの面が長方形になった単純な単一ブラケットの形式で形成される。
【0018】
図10は、上記図9と同じカテゴリーに関連する本発明の技術思想に基づき、二重の複合材ペアを適用した立面フレームの一部を示すものである。
上記立面フレームは上記複合材ペアでできた柱(220∥221,222,223,224)の上に軒(Eave)を有する屋根梁(210∥211,212,213,214)を含み、上記柱と屋根梁はそれぞれ個別に固定され、上記屋根梁(210)の上に架台梁ファシア(140)で仕上げられる架台梁ペア(122,124)が載せられて固定される。上記立面フレームの屋根梁(210)は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、柱(220)上部には母屋(320)が付加され、基本骨格は耐荷重構造となる。
上記屋根梁(210)と柱(220)は二重の主部材を一体化したもので、背面を重ねて溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結で一体化固定して一つの二重の長尺部材を形成して適用したものである。
前述の図9の説明のように、上記二重長大型部材で構成された複合材ペア(210,220)はまた、一定の中間部位で二つの屋根梁(211,213)と二つの柱(221,223)の間にそれぞれ主部材横架台(232,234)を含み、水平荷重に対する座屈(buckling)に対抗する耐荷重構造を形成する。
上記複合材ペア(210,220)に適用される<屋根梁-ファシア>連結手段(380)、<梁-梁>重ね連結手段(740)、<柱-梁>連結手段(750)と<柱-母屋>連結手段(390)に相当する板型ブラケットは、上記二つの主部材の間に挟んで固定する。
上記板型ブラケットとして左側に隣接する<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式であり、中央に隣接する<柱-梁>ブラケット(750)、 <柱-母屋>ブラケット(390)と<梁-梁>ブラケット(740)もまた<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(793,794)形式であり、右側の<梁-梁>ブラケット(740)は二重ブラケット(741,742)で形成される。
左側の<屋根梁-ファシア>ブラケット(380∥381,722)は、主部材である屋根梁パーシャの背面に接触する面は直角面となり、二重の屋根梁背面の間に挟み込む面は傾斜辺を有する四角平面(二つの角は直角であり、残りの一角は鋭角であり、他の角は鈍角である)の二重ブラケットの形式で形成される。
上記板型ブラケットは二つ以上の主部材を連結するもので、上記主部材は水平材と軟直材を含み、これは一次主部材(First main member)と二次主部材(Second main member)に区分される、 上記一次主部材は、板型ブラケットの形成に基礎となる主部材として柱またはパーシャや母屋のように重ねて基本骨格や補強構造を形成し、上記二次主部材は上記一次主部材が取り付けられる太陽工作物の平屋根を形成する架台梁や屋根梁が該当する。
上記板型ブラケットは、<架台梁-ファシア>ブラケット、<屋根梁-ファシア>ブラケット、<梁-梁>ブラケット、<柱-梁>ブラケット、<柱-母屋>ブラケット及び<主部材>ブラケットを含み、上記<架台梁-ファシア>ブラケットは<架台梁-ファシア>連結手段に適用される、 上記<屋根梁-ファシア>ブラケットは<屋根梁-ファシア>連結手段に適用され、上記<梁-梁>ブラケットは<梁-梁>重ね連結手段に適用され、上記<柱-梁>ブラケットは<柱-梁>連結手段に適用され、上記<柱-母屋>ブラケットは<柱-母屋>連結手段に適用され、上記<主部材>ブラケットは<主部材>接合連結手段に適用される。
上記 <柱-母屋>ブラケットは上記階層化フレーミング方式で一つの水平材である一次主部材(上記母屋)の背面を一つの軟直材である二次主部材(上記柱)の側面に直角に付けたいずれかの接触部位での連結に適用されるもので、上記軟直材と水平材の背面が出会う接触線を基準にして二つの直角面を含む、 一つは一次主部材の一方の背面に(略称「一次四角面」)、もう一つは二次主部材の一方の背面に(略称「二次四角面」)それぞれ形成され、上記一次四角面は一次主部材の幅を縦辺にして一定長さの横辺で形成され、 上記二次四角面は、一次主部材の幅を縦辺とし、二次主部材の幅を横辺として形成され、上記二次四角面の二つの縦辺は一定長さにさらに拡張され、上記接触線と隣接する一次四角面と二次四角面の二つの頂点を連結して一次四角面に傾斜辺が形成されます、 上記一次四角面の接触線を基準にして二次四角面が上記接触角の中央に鋭角または鈍角で折曲されて単一ブラケットが形成され、上記二つの単一ブラケットは上記一次四角面を同じ平面に置き、他の上記二次四角面を二重に重ねて二重ブラケットが形成される。
【0019】
図11は、本発明の技術思想により、下部空間の活用のための基本骨格を形成する立面フレーム(200)の典型的な種類と組み合わせを示す。
上記立面フレーム(200)は、水平材である屋根梁(210)と一つ以上の軟直材である柱(220,240)を含み、上記屋根梁は上記柱の上部部位に<柱-梁>連結手段で固定される。
上記立面フレームは上記下部空間内部を横断したり、上記下部空間周辺に沿って配置される際に、上記屋根梁が一定の高さになるようにし、この屋根梁の上に上記架台梁が固着されることにより、一つ以上の多角形の水平面屋根(略称'平屋根')が形成されるようにする。
上記立面フレームの種類は、片持ち梁フレーム(Cantilever frame: 201)、ポータルフレーム(Portal frame: 202)、ボックスフレーム(Box frame: 203)、パイルフレーム(Pile frame: 204)と混合フレームを含む。
図内(a)で参照した上記片持ち梁フレーム(201)は、軟直材である柱(220)の上部と水平材である屋根梁(210)の一端部を<柱-梁>連結手段で固定して形成する。上記屋根梁(210)の一端が上記柱(220)から外れて外に突出して軒(Eave)が形成されたことを示しているが、もちろん上記屋根梁(210)の端が上記柱(220)に合わせて上記片持ち梁フレーム(201)が形成されることもできる。
図内(b), (c)と(d)で参照した上記ポータルフレーム(202)は、二つの軟直材である柱(220,240)の上部と一つの水平材である屋根梁(210)の両端部をそれぞれ支えて<柱-梁>連結手段で固定して形成する。参照符号(b)は屋根梁(202a)の両側に軒を持たず、参照符号(c)は屋根梁(202b)の片側に軒を持ち、参照符号(c)は屋根梁(202c)の両側に軒を持つそれぞれのポータルフレーム(202a、202b、202c)を示す。
図内(e)と(f)で参照した上記ボックスフレーム(203)は、二つの軟直材である柱(220,240)の上下に二つの水平材である屋根梁(210)と床梁(360)の両端部を<柱-梁>連結手段で固定して形成する。ボックスフレーム(203a)の屋根梁(210)と床梁(360)の間に一つ以上の中間梁(350)を置いて変形されたボックスフレーム(203b)を形成する。
図内(g)で参照した上記パイルフレーム(204)は、二つの軟直材である柱(220,240)の上部と中間部位に二つの上下水平材である屋根梁(210)と床梁(360)それぞれの両端部位を<柱-梁>連結手段で固定して形成し、これにより上記パイルフレームは上記ボックスフレーム(203a)から柱が下に突出されて延長される構造である。
参照符号(e)、(f)と(g)はいずれも屋根梁(210)が両側の柱(220,240)を外れて軒の存在を示しているが、上記軒を設けるかどうかは企画される太陽工作物の形状や条件によって決まる。
上記混合フレームは、上記片持ち梁フレーム(201)、ポータルフレーム(202)、ボックスフレーム(203)及びパイルフレーム(204)を選択的に混合した一体化構造となり、上記基本骨格の形成に適用される。
上記屋根梁(210)、中間梁(350)又は/及び床梁(360)は、それぞれの両端部位はそれぞれ上記柱(220,240)を超過した一定長さの範囲として、屋根梁の場合軒(Eave)幅と床梁の場合バルコニー幅を含み、これにより、屋根梁又は/及び床梁の長さは、二つの柱間の内外側間隔より同じ又は長い。
上記立面フレーム(200)は、配置によって横断面フレーム(Cross sectional frame: 206)と側壁フレーム(Side wall frame: 207)を含み、上記横断面フレーム(206)は上記下部空間内部を横切って一定間隔で配置され、上記側壁フレーム(207)は上記下部空間の外郭または内部に一列に配置される。
図内(h)で参照した基本骨格は、ポータルフレーム(202)で上記下部空間内部を横切って横断面フレーム(206a,206b,206c)が配置され、上記下部空間周辺に沿って側壁フレーム(207a,207b& 207c,207d)が配置されて形成されたものである。
二つの軟直材である柱(220,240)と一つの水平材である屋根梁(210)で形成される上記ポータルフレームの耐荷重構造は、長方形断面を有する水平または連直の長大型部材である主部材からなる単層部材、二層部材、単層材ペアおよび二層材ペアを含む。
上記単層部材は、元の長方形断面の主部材であり、上記二層部材は、二つの単層部材の背面を突き合わせて溶接または直結ネジ等の締結で一体化した一つの主部材として形成されたものである。
上記単層部材で立面フレームを形成する場合、その背面を同じ平面に置いて連結して固定することになり、上記二層部材の適用は上記立面フレームを形成する単層部材の背面に同一または類似の他の単層部材の背面を突き合わせて固定することになる。
上記 主部材の材料、工程及び形状に関する特徴の詳細については、図44の説明で後述する。
上記単層材ペアは、二つの単層部材を一定間隔で平行に置き、ペアで複合構造の長大型部材として形成された主部材(略称 '複合材ペア': '単層材ペア')であり、上記二層材ペアは、二つの二層部材を一定間隔で平行に置き、ペアで複合構造の長大型部材として形成された主部材(略称 '複合材ペア': '二層材ペア')である。
図内(j)で参照した上記ポータルフレーム(202a)は単層部材である柱(220,240)と屋根梁(210)で形成されたものであり、(k)で参照した上記ポータルフレーム(202b)は二層部材である柱(220&240∥241,242)と屋根梁(210)で形成されたものである、 (m)で参照した上記ポータルフレーム(202c)は単層材ペアである柱(220&240∥241,243)と屋根梁(210)で形成されたものであり、(n)で参照した上記ポータルフレーム(202d)は二層材ペアである柱(220,240)と屋根梁(210∥211,212,213,214)で形成された立面フレーム(200)である。上記四形式の立面フレーム(200)は、図内(c)で参照した片側に軒を有するポータルフレームを基準に主部材の組み合わせを例示したものである。上記単層材ペアと二層材ペアの主部材は、その間に主部材横架台(230)として屋根梁横架台(232)と柱横架台(234)多数を一定間隔で配置して固定することにより、耐荷重構造の立面フレームが形成される。
図12は、本発明の技術思想に基づき、下部空間の活用のための基本骨格を形成する立面フレームの配置に関する典型的な種類と組み合わせを示す。ここで、上記立面フレームは、軒を持たないポータルフレームで例示されたもので、これに限定されず、軒を持ったり、片持ち梁フレームまたはボックスフレームなど他の形式の立面フレームを適用することができる。また、上記立面フレームの大きさや配置を二つの円弧の外郭曲線を含む円弧平面の下部空間となるように等辺台形(Equilateral trapezoid)の正方形平面で上記基本骨格を形成した。上記円弧平面で形成される基本骨格の具体的な内容は、図15の説明で後述する。もちろん、本発明の技術思想は、様々な立面フレームの大きさや配置を通じて形成された任意の多角平面にも適用することができる。
上記下部空間の上に基本骨格を形成するための立面フレームの平面的な組み合わせ形式として、横型の横断面フレーム(Cross sectional frame: 206)、縦型の側壁フレーム(Side wall frame: 207)及び混合形式の混合フレームのいずれか一つ以上を含み、上記横断面フレーム(206)は、上記立面フレームが上記下部空間内部を横切って一定間隔をおいて多数配置され、隣接する屋根梁の端を屋根梁パーシャ(340)で又は隣接する柱の上部を他の補強梁(310)で連結し、 上記側壁フレーム(207)は、上記立面フレームが上記下部空間内部または外部境界線に沿って長さ方向に2列以上に並んで配置され、 上記二つの列の間の反対側の二つの柱、一つの柱と屋根梁または二つの屋根梁の間を補強梁(310)で(階層化フレーミング方式で)連結し、上記混合フレームは上記横断面フレームと側壁フレームが選択的に混合して配置される形態であり、 上記組み合わせ形式によって配置された形態で、補強梁や屋根梁の接続部位に選択的に(同じ主部材の)柱を追加したり、母屋を隣接する柱に(階層化フレーミング方式で)固定する。
上記基本骨格の形式は立体的に単動型、連動型、多層型及び複合型のいずれか一つ以上を含み、上記単動型は上記下部空間の外部境界線に柱が配置される形式であり、上記連動型は上記単動型のすぐ隣に一つ以上を追加して建設する形式であり、上記下部空間の内部に一列以上の柱を含む、 上記多層型は上記単動型や連動型の上に同じまたは少ない平面的な基本骨格の多数が形成され、上記その他型は与えられた下方空間の形態に応じて上記単動型、連動型または多層型を選択的に混合して基本骨格を形成する。
図内(a)で参照した基本骨格は、三列の側壁フレーム(207)を含み、その第一列は三本(207a,207b,207c)で左側に、第二列も三本(207d,207e,207f)で中央に、そして第三列は二本(207g,207h)で右側に位置しています、 207h)で右側に位置し、上記三列の側壁フレーム(207)を柱と柱、柱と屋根梁、屋根梁と屋根梁の間を屋根梁と同じ高さで屋根梁パーシャ(341,342)と補強梁(311,312,313,314,315)で連結して形成される。
図内(b)で参照した基本骨格は、二条の横断面フレーム(206)を含み、その第一条は四横(206a,206b,206c,206d)で左側に、そして第二条は三横(206e,206f,206g)で右側に位置している、 上記二条の横断面フレーム(206)を柱と柱、柱と屋根梁、屋根梁と屋根梁の間を屋根梁と同じ高さで屋根梁パーシャ(341,342,343,344,345)と補強梁(311,312,313)で連結して形成される。
上記(a)と(b)で参照した基本骨格は、上記連動型としてその外郭が曲線である下部空間にも適用可能である。
図内(c)で参照した基本骨格は多層構造で、下層は外郭に二列の側壁フレーム(207)を含み、その第一列は三本(207a,207b,207c)で左側に、そして第二列も三本(207d,207e,207f)で右側に位置し、上層は四横(206a,206b,206c,206d)の横断面フレーム(206)を含む、 上記横断面フレーム(206)の柱の下部は上記下階の側壁フレーム(207)の柱上部に固着され、上記下階の側壁フレーム(207)と上階の横断面フレーム(206)を隣接する柱と柱、 柱と屋根梁、屋根梁と屋根梁の間を各階の屋根梁と同じ高さで下階の屋根梁パーシャ(341)と補強梁(311,312,313)、そして上階の屋根梁パーシャ(342,343,344,345,346,347)で連結して形成される。
上記(c)で参照した基本骨格は多層型であり、その外郭が曲線である下部空間への適用も可能である。
【0020】
図13は上記図12で、点線楕円で表示した{VII}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
二つの柱(240∥241,242)を共有するように両側に二つの側壁フレーム(207a,207b)を取り付け、それぞれの屋根梁(211,212)と同じ高さで上記柱(240)の上部に補強梁(312)を取り付け、その上に横断面フレーム(206c)の柱(243)を固着するにあたり、多数の<柱-梁>連結手段(750)で構成された<統合>連結手段(790)で固定する。
上記<柱-梁>連結手段(750)に相当する板型ブラケットは、<柱-梁>ブラケット(750)として二つの柱(241,242)と二つの屋根梁(211,212)、そして補強梁(312)ともう一つの柱(243)が付加されて一箇所で固定されるように<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式で形成されたことを示している。
上記二つの屋根梁(211,212)は、他の主部材と異なる長方形断面のチャンネル(Chanel)を適用して示すもので、これは様々な主部材の断面形状に関する本発明の実施例を意図的に示すためである。
上記二つの屋根梁(211,212)、一つの補強梁(312)と三本の柱(241,242,243)は一重の主部材で示されているが、上記<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式を適用して、同じ主部材を一重に上記屋根梁、補強梁と柱にそれぞれ付加して、より改善された耐荷重構造の上記基本骨格を形成することができるようになる。
【0021】
図14は、本発明の技術思想により、下部空間の活用のための基本骨格を対象体に支える立面フレームの組み合わせと柱の取り付け構造に関するもので、上記立面フレームとその組み合わせは、屋根梁(210)と他の主部材で構成された二つの柱(250,270)で形成されたり付加された例を示す。
図内(a)で参照した立面フレームは、ポータルフレーム(202)を屋根梁(210)と異なる主部材でできた二つの円筒形柱(251,252)で支え、屋根梁パーシャ(340)を取り付けて<柱-梁>連結手段で固定される。
図内(b)で参照した基本骨格の立面フレームは、同じ主部材でできたボックスフレーム(203a)の右側両側に二つのボックスフレーム(203b,203c)を取り付け、上記立面フレームの柱(220,240)の外側それぞれに円筒形柱(251,252)を取り付けて形成されたことを示している。
上記基本骨格の結合的形成は、一次立体フレームと二次立体フレームのいずれか一つ以上を含み、上記一次立体フレームは、上記立面フレームの平面的組み合わせ形式で形成され、上記二次立体フレームは、上記一次立体フレームが上記対象体に支持されるように、さらに上記様々な種類を含む立面フレームの垂直的組み合わせ形式で形成される。
上記対象体に支持されるようにする手段は、浮体、ファイルまたは混合支持方式を含み、上記浮体は上記一次立体フレーム内または下部に設置し、上記ファイルは上記一次立体フレームまたは二次立体フレーム内の柱にファイルを取り付け、上記混合支持方式は上記浮体を含む一次立体フレーム内の柱に上記ファイルを取り付けて支持する。
図内(c)で参照した基本骨格は、6つのボックスフレーム(203a,203b&203c,203d,203e,203f)で構成された六面体下空間の四隅を2種類の柱(250∥251,252,253,254&270∥271,272,273,274)で対象体に支持する形態である。上記基本骨格は、上部の一次立体フレーム(208)と下部の二次立体フレーム(720)を含み、上記一次立体フレーム(208)は、二つのボックスフレーム(203a、 203b)を二つの屋根梁パーシャ(341,342)で仕上げて形成され、上記二次立体フレーム(720)は四つのボックスフレーム(203c,203d,203e,203f)で、六面体構造で形成され、二つのボックスフレーム(203c、 203d)の屋根梁と床梁でこれに相当する一次構造の二つのボックスフレーム(203a,203b)の屋根梁と床梁をそれぞれ支えて固定され、上記二次立体フレーム(720)の四隅に副柱(251,252,253,254)をそれぞれ取り付け、これを再び主柱(271,272,273,274)に連結して定着される任意の四角平面の太陽工作物を形成する。
本発明の技術思想により、立面フレームの屋根梁(210)と太陽架台の架台梁ペアが#形のラティス構造となり、太陽工作物の平屋根が形成されるので、上記立面フレームが配置されて定着される場合、一次立体フレーム(208)と二次立体フレーム(720)の適切な組み合わせと様々な種類の柱を付加することにより、上記太陽工作物が容易に形成される効果が期待される。
【発明を実施するための形態】
【0022】
[実施例 2]
【0023】
図15に示されているのは、本発明の実施例2として、地表面(900)の上に定着して造成され、二つの円弧の外郭曲線を含む円弧平面の屋根を有する太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
上記太陽工作物の内部空間は、曲線形態の道路、河川、駐車場、営農並行などの様々な用途に活用され、上記太陽工作物は上部に太陽架台(100)とその下に基本骨格を含み、上記基本骨格は多数の立面フレーム(200)と基礎部(400)を含み、上記立面フレームは一水平材である屋根梁(210)と一つ以上の軟直材である柱(220,240)を含む。
上記基本骨格は、右側円弧辺に沿って立面フレーム(200)の一形式であるポータルフレーム(202)として横断面フレーム(206)を一定間隔で配置して右側梁が形成され、上記右側と空間内側円弧辺に沿って屋根梁パーシャ(340)で上記ポータルフレーム(202)の屋根梁(210)を仕上げる。
上記ポータルフレーム(202)は、一つの屋根梁(210)の両端に二つの柱(220,240)を支えて固定されて形成され、上記ポータルフレーム(202)の形式である横断面フレーム(206)は、左側の円弧辺に沿って一定間隔で配置されて左組が形成され、上記左側と空間内側の円弧辺に沿って屋根梁パーシャで上記ポータルフレーム(202)の屋根梁を仕上げる。
上記右側組と左側組の空間内側円弧辺は上記内部空間内中心線部位に位置し、上記二つの組で形成された基本骨格は二つの円弧辺を有する円弧平面上に建設される連動型基本骨格として、 上記基本骨格の屋根面外郭を仕上げる屋根梁(210)または屋根梁パーシャ(340)の上に架台梁ファシア(340)を一体化した構造の水平材に太陽架台(100)の架台梁ペアが固定される。
上記太陽工作物は上記内部空間の外郭が直線はもちろん曲線で造成された道路上に建設され、道路防音トンネルとしても活用することができる。
【0024】
図16は上記図15で、点線楕円で表示した{VIII}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
上記 傾斜支持台(Inclined support member: 160)は、水平の台座(162)と予め決められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、上記台座(162)は上記南架台梁(122)と北架台梁(124)の上に平面上を横切って垂直(直交形態)に固定され、上記太陽パネル(170)は上記傾斜台(164)の上に連結して設置される。
ここに示された基本骨格は、立面フレームで構成された二つのポータルフレームを含み、その一つは、右側(横)に屋根梁(211)と柱(221)で構成された横断面フレーム(206)であり、もう一つは、左側(縦)に屋根梁(212)と柱(222)で形成された側壁フレーム(207)である。上記基本骨格は、二つの屋根梁(211,212)でそれぞれの立面フレーム(上記ポータルフレーム)を形成し、二つの柱(221,222)を一つに共有する複合的構造を示している。
上記屋根梁(211,212)の上に上記架台梁ファシア(140)を一体化して上記円弧平面の外郭を仕上げ、ここに上記架台梁ペア(120)を<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定し、上記共有柱(221,222)の上部と二つの屋根梁(211,212)の端は<柱-梁>連結手段(750)で固定されて上記太陽工作物が形成される。
上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)と<柱-梁>連結手段(750)は、二つの主部材の連結部位に板状ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含み、上記連結手段に相当する板状ブラケットは、それぞれ<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と<柱-梁>ブラケット(750)である。
上記屋根梁(211,212)の上に架台梁ファシア(141,142)が一体化されて上記基本骨格屋根面の外郭を仕上げる構造の水平材に適用される<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、単一ブラケット(711,712、 713)の形式で形成され、二つの立面フレームの柱(221,222)の上部と屋根梁(211,212)端の固定のための二つの<柱-梁>ブラケット(750)は一つになり<統合>ブラケット(790)で形成されて単一ブラケット(791)の形式になる。
上記架台梁ペア(120)の二つの架台梁(122,124)は背面を突き合わせる形式となり、これにより<架台梁-ファシア>ブラケット(710)の二つの単一ブラケット(711,712)は対称的に形成されたことを示しているが、上記二つの単一ブラケットは現在の位置に限定せず、どの位置に適用しても問題ない。
上記二つの<柱-梁>ブラケット(750)が一つになった<統合>ブラケット(790)の単一ブラケット(791)の形式を参照符号[xi]で表示し、別途別の図面で改めて説明する。
【0025】
図17は、上記図15で、点線楕円で表示した{IX}部分を拡大した詳細図である。部分を拡大して詳細に示すものである。
ここに示された基本骨格は、立面フレームで構成された三つのポータルフレームを含み、その二つは上記内部空間の外郭に一列に配置される後側(縦方向)に屋根梁(211、 212)と柱(221,222)で構成された側壁フレーム(207a,207b)であり、残りの一つは上記二つの側壁フレームの間に位置する前側(横)の屋根梁(213)と柱(223)で形成された横断面フレーム(206)である。上記基本骨格は、3つの屋根梁(211,212,213)でそれぞれの立面フレーム(上記ポータルフレーム)を形成し、3つの柱(221,222,223)を一つに共有する複合的構造を示している。
上記横断面フレーム(206)の屋根梁(213)の上に固定される架台梁ペア(120∥122,124)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
上記内部空間の外郭を形成する上記側壁フレーム(207a,207b)の屋根梁(211,212)の上にそれぞれ架台梁ファシア(141,142)を一体化して上記円弧平面を仕上げ、ここに上記架台梁ペア(120∥122,124)を<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定する、 上記横断面フレーム(206)の屋根梁(213)の上を通る架台梁ペア(120∥122,124)は<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定し、上記共有柱(221,222,223)の上部と二つの屋根梁(211,212,213)の端は<柱-梁>連結手段(750)で固定して上記太陽工作物が形成される。
上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)、<梁-梁>重ね連結手段(740)と<柱-梁>連結手段(750)は、二つの主部材の連結部位に板型ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含む、 上記連結手段に相当する板状ブラケットは、それぞれ<架台梁-ファシア>ブラケット(710)、<梁-梁>ブラケット(740)と<柱-梁>ブラケット(750)である。
上記屋根梁(211,212)の上に架台梁ファシア(141,142)が一体化された水平材に適用される<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、単一ブラケット(713,714)の形式で形成され、三立面フレームの柱(221、 222,213)の上部と屋根梁(211,212,213)端の固定のための三つの<柱-梁>ブラケット(750)は一つになって<統合>ブラケット(790)に形成され、二重ブラケット(791,792)の形式になる。上記<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、二重ブラケット(711,712)の形式で適用も可能である。
上記二つの屋根梁(211,212)は、他の主部材と異なる長方形断面のチャンネルを適用して示すもので、これは様々な主部材の断面形状に関する本発明の実施例を意図的に示すためである。
上記三つの<柱-梁>ブラケット(750)が一つになった<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)の形式を参照符号[xii]で表示して別途別の図面で改めて説明する。
【0026】
図18は、上記図15で、点線楕円で表示した{X}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
上記 傾斜支持台(160)は、水平の台座(162)と予め決められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、上記台座(162)は上記南架台梁(122)と北架台梁(124)の上に平面上を横切って垂直(直交形態)に固定され、上記太陽パネル(170)は上記傾斜台(164)の上に連結して設置される。
ここに示された基本骨格は、一つの立面フレーム(200)であるポータルフレーム(202)で形成され、中央部に位置する上記ポータルフレーム(202)は、屋根梁(210)と柱(240)で構成された横断面フレーム(206)である。上記横断面フレーム(206)の柱(240)上部部位に屋根梁(210)が<柱-梁>連結手段(750)で固定され、両側に屋根梁パーシャ(341,342)が<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で取り付けられ、その上に対応する架台梁ファシア(141,142)が一体化された水平材として上記内部空間の外郭を形成する(略称'外郭材'である)。
上記架台梁ペア(120∥122,124)は上記外郭材に<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定され、上記横断面フレーム(206)の屋根梁(210)の上を通る架台梁ペア(120∥122,124)は<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定されて上記太陽工作物が形成される。
上記<柱-梁>連結手段(750)、<屋根梁-ファシア>連結手段(380)、<架台梁-ファシア>連結手段(710)と<梁-梁>重ね連結手段(740)は、二つの主部材の連結部位に板状ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含む、 上記連結手段に相当する板型ブラケットは、それぞれ<柱-梁>ブラケット(750)、<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)、<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と<梁-梁>ブラケット(740)である。
上記外郭材に適用される<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は単一ブラケット(711)の形式で形成され、図内中央部位で隣接して位置する上記横断面フレーム(206)の柱(240)の上部と屋根梁(210)の端部の固定のための<柱-梁>ブラケット(750)、 上記屋根梁(210)の端に屋根梁パーシャ(341,342)の取り付けのための<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と上記外郭材に架台梁(124)の固定のための<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は一つになって<統合>ブラケット(790)に形成され、二重ブラケット(791,792)の形式になる。
上記屋根梁パーシャ(341,342)は、他の主部材と異なる長方形断面のチャンネルを適用して示すもので、これは様々な主部材の断面形状と関連した本発明の実施例を意図的に示すためである。
上記<柱-梁>ブラケット(750)、<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は一つになった<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式となり、これは参照符号[xiii]で表示して別途別の図面で改めて説明する。
[実施例 3]
【0027】
図19に示されたのは、本発明による実施例3として、対象体として傾斜した地表面(900)の上に定着されて造成される任意の多角平面の屋根を有する太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
上記太陽工作物の内部空間は、曲線形態の傾斜した道路、河川及び農業並行などの多様な用途に活用され、上記太陽工作物は上部に太陽架台(100)とその下に基本骨格を含む、 上記太陽架台(100)は架台梁ペア(120)の平面フレームを含み、上記基本骨格は多数の立面フレーム(200)と基礎部(400)を含み、上記立面フレームは水平材である屋根梁(210)と一つ以上の軟直材である柱(220,240)を含む。
上記太陽工作物は、3つの部分の基本骨格{(a),(b),(c)}をつなぎ合わせて形成され、地表水平面(910)に対して一定の傾斜角を有する地表傾斜面(920)の上に定着される。上記三部分の平屋根はそれぞれその高さが異なって形成され、左側(a)は正方形平面であり、中央(b)は三角平面であり、右側(c)は再び正方形平面である。
上記左側の基本骨格(a)は、6つの立面フレーム(200)からなるポータルフレーム(202)で形成され、正方形平面の外郭に4つ(206a,207a,206d,207c)、そして上記内部空間を横切る2つ(206b,206c)がある。上記立面フレームは、配置形式によって上記内部空間を横切る四つの横断面フレーム(206a,206b,206c,206d)と上記内部空間の外郭を形成する二つの側壁フレーム(207a,207d)に分けられる。
上記太陽架台(100)の架台梁ペア(120)は上記基本骨格(a)の屋根梁(210)の上に載せられ、階層化フレーミング形式で固定され、これにより上記架台梁ペア(120)と屋根梁(210)で形成される太陽工作物の屋根面は#形のラティス構造で造成される。
上記中央の基本骨格(b)は二つの横断面フレーム(206e,206f)と一つの側壁フレーム(207c)で形成された三角平面の屋根面を有する。上記二つの横断面フレーム(206e,206f)の屋根梁の間に上記屋根梁と同じ高さで多数の補強梁(310)が一定間隔で配置されて固定される。
上記二つの基本骨格{(a),(b)}。屋根面の外郭を仕上げる立面フレーム(200)の屋根梁の上に架台梁ファシア(140)が固定されて一体化される構造の水平材(略称 '外郭材')が形成され、上記外郭材に上記架台梁ペア(120)の端部が固定される。
上記右側の基本骨格(c)は、3つの横断面フレーム(206g,206h,206i)と上記内部空間の外郭を形成する2つの側壁フレーム(207b,207e)、そして多数の補強梁(310)で四角い平面の屋根面を持つ構造である。上記補強梁(310)は、上記基本骨格(c)の中央部を横切る横断面フレーム(206h)を中心に両側の横断面フレーム(206g,206i)に一定間隔で配置されて固定される。
上記基本骨格(c)の三横断面フレーム(206g,206h,206i)の片側は、屋根梁が柱を過ぎて前方に突出して軒を持つ構造であり、上記軒先は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられる、 上記基本骨格(c)屋根面の外郭を仕上げる上記屋根梁パーシャ(340)と他の屋根梁の上に架台梁ファシア(140)を一体化した構造の水平材(略称 '外郭材')が形成され、上記外郭材に上記架台梁ペア(120)の端が固定される。
上記二つの基本骨格{(b),(c)}の屋根面を形成する上記太陽架台(100)の架台梁ペア(120)は東西方向に固定的に配置されるので、上記屋根面の耐荷重構造化を図るために上記多数の補強梁(310)が付加され、これにより上記架台梁ペア(120)と補強梁(310)で形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス構造で造成される。
【0028】
図20は上記図19で、点線楕円で表示した{XI}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
ここに示された二つの基本骨格のコーナーは、左側(a)の二つのポータルフレームである側壁フレーム(207c)と横断面フレーム(206d)、そして右側(b)の二つのポータルフレームである側壁フレーム(207d)と横断面フレーム(206e)で形成される。
上記左側の基本骨格(a)の上記側壁フレーム(207c)は、屋根梁(211)と柱(221)を含み、上記横断面フレーム(206d)は、屋根梁(212)と柱(222)を含み、上記右側の基本骨格(b)の上記側壁フレーム(207d)は、屋根梁(214)と柱(224)を含む、 上記横断面フレーム(206e)は屋根梁(213)と柱(223)を含み、上記二つの横断面フレーム(206d,206e)を形成する柱(222,223)は二つの立面フレームに共有され、結果として上記二つのコーナーを形成する三つの柱(220∥221,222,223,224)で一つの柱を形成する複合的構造を示す。上記柱(222,223)の背面に向かい合って同じ主部材の柱を加えて実質的に四本の柱を形成することもできる。
上記左右の基本骨格のそれぞれ二つのポータルフレームの屋根梁(211,212,213,214)の上に架台梁ファシア(140)が一体化されて上記基本骨格の屋根面の外郭をそれぞれ仕上げる構造の水平材(略称 '外郭材')を形成する。上記外郭材に上記架台梁ペア(120∥122,124)の端が<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定される。
上記二つの基本骨格の各ポータルフレームを形成する屋根梁(211,212,213,214)と柱(220∥221,222,223,224)はそれぞれ<柱-梁>連結手段(750)で固定される、 上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)と共に上記<柱-梁>連結手段(750)は、両主部材の連結部位に板状ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含み、上記連結手段に相当する板状ブラケットは、それぞれ<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と<柱-梁>ブラケット(750)である。
上記柱(220)から離れた二つの部位で上記外郭材に固定される<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、単一ブラケット(711,712)の形式でそれぞれ形成され、 上記柱(220)上部部位の複数の<柱-梁>ブラケット(750)と近傍の<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は一つになって<統合>ブラケット(790)に形成され、各基本骨格{(a),(b)}ごとに単一ブラケット(791,792)の形式で形成されたことを示している。
【0029】
図21は上記図19で、点線楕円で表示した{XII}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
上記 傾斜支持台(160)は、水平の台座と予め決められた傾斜角を有する傾斜台を含み、上記太陽パネル(170)は上記 傾斜台の上に連結して設置される。
ここに示された三つの基本骨格のコーナーは、左側(a)の二つのポータルフレームである側壁フレーム(207a)と横断面フレーム(206d)、中央(b)の二つのポータルフレームである横断面フレーム(206e,206f)、そして右側(c)の二つのポータルフレームである側壁フレーム(207b)と横断面フレーム(206g)で形成される。
基本骨格を形成する立面フレームは、一般的に一つの屋根梁と一つ以上の柱で様々な種類を形成するが、母屋や補強梁の水平材を既存の立面フレームに付加し、上記水平材に軟直材である一つ以上の柱を付加すると、もう一つの立面フレームが形成される。
上記右側の基本骨格(c)の前面に位置する側壁フレーム(207b)は、上記横断面フレーム(206g)の屋根梁(215)のすぐ下から柱(245)の上部部分に母屋(320)を取り付け、柱(246)を付加して形成される。
上記横断面フレーム(206g)の屋根梁(215)は柱(245)を過ぎて前面に突出して軒を有する基本骨格となり、上記屋根梁(215)の端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、その上に架台梁ファシア(141,142)を加えます、 上記左側の基本骨格(a)の屋根梁(211,212)と中央の基本骨格(b)の屋根梁(213,214)の上にそれぞれの架台梁ファシア(140∥141,142)が一体化され、それぞれの基本骨格屋根面の外郭を仕上げる水平材(略称'外郭材')で形成される。
上記外郭材に上記架台梁ペア(122,124)の端が<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定され、上記三つの基本骨格の各ポータルフレームを形成する屋根梁(211,212,213,214,215)と柱(240∥241,242,243,244,245,246)はそれぞれ<柱-梁>連結手段(750)で固定される、 上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)とともに上記<柱-梁>連結手段(750)は、両主部材の連結部位に板状ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含み、上記連結手段に相当する板状ブラケットは、それぞれ<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と<柱-梁>ブラケット(750)である。
上記柱(240)から離れた両側部位で上記外郭材に固定される<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、単一ブラケット(711,712)の形式でそれぞれ形成され、 上記柱(240)上部部位の複数の<柱-梁>ブラケット(750)と中央基本骨格(c)の場合、近隣の<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は一つになった<統合>ブラケット(790)として各基本骨格{(a),(b),(c)}ごとに単一ブラケット(791,792,793)の形式で形成されたことを示している。
上記中央基本骨格(c)の二つの<柱-梁>ブラケット(750)と一つの<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は一つになった<統合>ブラケット(790)の単一ブラケット(792)形式になっており、これは参照符号[xiv]で表示して別途別の図面で改めて説明する。
【0030】
図22は、上記図19で、点線楕円で表示した{XIII}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
架台梁ペアは、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
上記 傾斜支持台(160)は、水平の台座(162)と予め決められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、太陽パネルは上記傾斜台(164)の上に連結して設置される。
ここに示された基本骨格(c)の中央部位に横断面フレーム(206h)を形成する柱(240∥241,242)と屋根梁(210∥211,212)は、一重の二つの主部材の背面を重ねて溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結で一体化固定して一つの二重の長尺部材で形成され、<柱-梁>連結手段(750)で固定されたことを示している。
上記横断面フレーム(206h)の屋根梁(210)は、柱(240)を過ぎて前面に突出して軒を持ち、上記屋根梁(210)の端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、上記横断面フレーム(206h)の屋根梁(210)の直下に母屋(320)が上記柱(240)の上部部位に<柱-母屋>連結手段(390)で固定される。上記屋根梁(210)の端部は、屋根梁パーシャ(340)に<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で仕上げられ、上記屋根梁パーシャ(340)の上に架台梁ファシア(140)が一体化されて上記基本骨格(c)屋根面の外郭を仕上げる水平材(略称 '外郭材')で形成され、上記外郭材に上記架台梁ペア(122,124)の端部が<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定される。
架台梁ペアは、本発明の技術思想により東西方向に配置されるのに対し、地表面の立ち位置は任意の方向を持つことになるので、上記架台梁ペアと横断面フレームの屋根梁がほぼ同じ方向に配置されることもある。この場合、上記架台梁ペアと屋根梁で形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス構造になりにくいので、上記屋根梁の側面に同じ高さで多数の補強梁を配置して上記架台梁ペアを補強梁の上に乗せて固定することにより、上記平屋根は#形のラティス構造に造成されることで耐荷重構造となる。
上記架台梁ペア(122,124)と上記横断面フレーム(206h)の屋根梁(210)の配置方向がほぼ同じになり、上記屋根梁(210)の側面に同じ高さで補強梁(310)が<主部材>接合連結手段(760)で固定され、その(310)の上に上記架台梁ペア(122,124)が載せられ<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定されたことを示している。
上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)、<主部材>接合連結手段(760)、<梁-梁>重ね連結手段(740)、<柱-梁>連結手段(750)、<屋根梁-ファシア>連結手段(380)と<柱-母屋>連結手段(390)それぞれは、二つの主部材の連結部位に板状ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含む、 上記連結手段に相当する板状ブラケットは、それぞれ<架台梁-ファシア>ブラケット(710)、<主部材>ブラケット(760)、<梁-梁>ブラケット(740)、<柱-梁>ブラケット(750)、<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<柱-母屋>ブラケット(390)である。
上記柱(240)から離れた左側と中央部位で上記外郭材に固定される上記<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は単一ブラケット(711,712,713)の形式で、上記<主部材>ブラケット(760)は二重ブラケット(761,762)の形式で、そして上記<梁-梁>ブラケット(740)は単一ブラケット(741,742)の形式でそれぞれ形成される。
上記柱(240)の上部部位で隣接する<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)は一つの<統合>ブラケット(790)となり、二重ブラケット(791,792)の形式で、 そして上記屋根梁(210)の端から隣接する<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は別の<統合>ブラケット(790)となり、二重ブラケット(793,794)形式で形成されたことを示している。
上記屋根梁パーシャ(340)と補強梁(310)は、他の主部材と異なる長方形断面のチャンネルを適用して示すもので、これは様々な主部材の断面形状に関する本発明の実施例を意図的に示すためである。
[実施例 4]
【0031】
図23に示すのは、本発明による実施例4として水上に浮遊方式太陽エネルギーシステム(Floating type solar energy system)の適用のための直方体平面の屋根を有する六面体型太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
上記水上(930)に六面体の基本骨格を形成し、その内部に浮体(490)を配置し、その上部に太陽架台(100)を設置し、その下部は水底面(940)に水底固定手段(440)を含む太陽エネルギーシステムを形成する。
太陽パネル(170)が適切な方向の適切な傾斜角である北半球地域の場合、南向きの北緯度傾斜角または南半球地域の場合、北向きの南緯度傾斜角付近で決められた値(略称'適切な向きの傾斜角')に設置される。傾斜角')で設置されるため、上記太陽架台(100)は東西方向に位置し、その下部の上記基本骨格はボックスフレーム(203)形式の立面フレームである6つの横断面フレーム(206a、 206b,206c,206d,206e,206f)が一定間隔で上記太陽架台の下部空間を横切って配置され、上記立面フレームの側面を屋根梁パーシャ(340)、上母屋(322)と下母屋(326)で仕上げて形成される。
上記ボックスフレーム(203)は、屋根梁(210)、床梁(360)と二つの柱(220,240)を含み、上記屋根梁(210)は、上記二つの柱(220,240)の端で仕上げられるか、または上記二つの柱(220,240)を外れて外側に一定長さに突出して軒を有する構造で形成される、 その内部に位置する浮体(490)は二つが母屋(322,326)と同じ横方向に位置することを示しているが、これに限定されず、上記浮体(490)は縦方向(図面に表示せず)でももちろん多数のモジュール形態で設置可能である。
海、湖やダムのような水の上に設置される水上太陽光発電設備のような太陽エネルギーシステムは、立地の方向に制約がほとんどないため、本発明の技術思想により、上記太陽架台と基本骨格の上部が形成する太陽工作物の平屋根が耐荷重構造となるようにし、適正な方向に定着される。
上記水底固定手段(440)は、アンカー固定部(442)、アンカーロープ(444)とアンカー(Anchor: 446)を含み、上記太陽架台は予め定められた適正な向きの傾斜角で上記太陽パネル(170)が位置するように上記水底固定手段(440)で上記太陽工作物を水底面(940)に方向を決めて固定する。
【0032】
図24は上記図23で、点線楕円で表示した{XIV}部分を拡大して詳細に示すものである。部分を拡大して詳細に示すものである。
太陽架台(100)の架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。
ここに示された基本骨格の左前面コーナーで、左端横断面フレーム(206a)の軒を有する屋根梁(210)に柱(220)が<柱-梁>連結手段(750)で固定され、上記柱(220)上部の屋根梁(210)直下に上母屋(320)は<柱-母屋>連結手段(390)で固定される、 上記屋根梁(210)の端は屋根梁パーシャ(340)の端に<主部材>接合連結手段(760)で固定され、上記コーナーで上記屋根梁(210)の上に架台梁ファシア(140)が一体化されて上記基本骨格屋根面の左外郭を仕上げる構造の水平材(略称'外郭材∥210,140')が形成される。
別途図示しなかったが、上記基本骨格の中間部位に位置する横断面フレーム(206b,206c,206d,206e)の屋根梁は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、<屋根梁-ファシア>連結手段で固定される。
上記架台梁ファシア(140)は、上記基本骨格前面第一架台梁ペア(120∥122,124)まで形成されるが、これに限定されず、上記屋根梁パーシャ(340)の位置まで拡張することができ、この場合、上記屋根梁パーシャ(340)の上に架台梁ファシアを上げて上記外郭材と同じ形式で一体化する。上記基本骨格左側の外郭材(210,140)に上記架台梁ペア(120∥122,124)の端は<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定される。
上記<主部材>接合連結手段(760)、<柱-梁>連結手段(750)、<柱-母屋>連結手段(390)と<架台梁-ファシア>連結手段(710)は、二つの主部材の連結部位に板状ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト・ナットによる間接締結を含む、 上記連結手段に相当する板状ブラケットは、それぞれ<主部材>ブラケット(760)、<柱-梁>ブラケット(750)、<柱-母屋>ブラケット(390)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)である。
上記<主部材>ブラケット(760)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は、それぞれ単一ブラケット(761,711)の形式で形成され、上記柱(220)の上部で隣接する<柱-梁>ブラケット(750)、 <柱-母屋>ブラケット(390)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は一つになった<統合>ブラケット(790)として単一ブラケット(791)の形式で形成されたことを示している。
上記基本骨格の柱上部で隣接する<柱-梁>ブラケット(750)、<柱-母屋>ブラケット(390)と<架台梁-ファシア>ブラケット(710)を単一ブラケット(791)の形式で形成した<統合>ブラケット(790)は、参照符号[xv]で表示して別途別の図面で改めて説明する。
【0033】
図25は、上記図23で、点線楕円で表示した{XV}部分を中心に拡大して詳細に示す。部分を中心に拡大して詳細に示すものである。
架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。上記傾斜支持台(160)は、水平の台座(162)と予め決められた傾斜角を有する傾斜台(164)を含み、太陽パネル(170)は上記傾斜台(164)の上に連結して設置される。
ここに示された基本骨格の右後方コーナーで、右端横断面フレーム(206f)の軒を有する屋根梁(210)と柱(220)が<柱-梁>連結手段(750)で固定され、 上記柱(220)上部の屋根梁(210)直下の上母屋(320∥322)は<柱-母屋>連結手段(390)で固定され、上記屋根梁(210)の端と屋根梁パーシャ(340)の端は<主部材>接合連結手段(760)で、 そして、屋根梁パーシャ(340)の中間部位に<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定され、上記基本骨格の右側コーナーで上記屋根梁(210)の上に架台梁ファシア(140)、 そして上記屋根梁パーシャ(340)の上に上記北架台梁(124)が一体化され、上記基本骨格屋根面の右側外郭を仕上げる構造の水平材(略称'外郭材∥140,210&340,124')が形成される。
上記架台梁ペア(120∥122,124)の端は上記基本骨格右側の横断面フレーム(206f)の外郭材(210,140)に<架台梁-ファシア>連結手段(710)で、そして上記架台梁ペア(120∥122,124)の中間部分は上記基本骨格内側に位置する横断面フレーム(206e)の屋根梁(210)の上に<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定される。上記二つの横断面フレーム(206e,206f)の端が上記屋根梁パーシャ(340)で仕上げられるとき、右コーナーは<主部材>接合連結手段(760)で、そして上記基本骨格内側では<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定される。
上記横断面フレーム(206e,206f)の床梁(360)は柱(240)下部に<柱-梁>連結手段(750)で固定され、上記柱(240)下部の下母屋(320∥326)は床梁(360)の右端に<柱-母屋>連結手段(390)で固定される。上記横断面フレーム(206e,206f)上部の屋根梁(210)は柱(240)に<柱-梁>連結手段(750)で固定され、上記柱(240)上部から上母屋(320∥322)は屋根梁(210)の直下に位置し<柱-母屋>連結手段(390)で固定されることにより上記基本骨格が強化される。上記柱(240)上部の屋根梁(210)の上を通る架台梁ペア(120∥122,124)は、<梁-梁>重ね連結手段(740)または<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定され、隣接する上記<柱-梁>連結手段(750)および<柱-母屋>連結手段(390)と一緒に一つの<統合>連結手段(790)で形成され、関連する主部材を固定する。
上記<梁-梁>重ね連結手段(740)、<屋根梁-ファシア>連結手段(380)、 <主部材>接合連結手段(760)と<梁-梁>重ね連結手段(740)または<架台梁-ファシア>連結手段(710)と隣接する上記<柱-梁>連結手段(750)および<柱-母屋>連結手段(390)で構成された一つの<統合>連結手段(790)は、関連する主部材の連結部位に板型ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含む、 上記連結手段に相当する板型ブラケットは、それぞれ<梁-梁>ブラケット(740)、<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)、<主部材>ブラケット(760)と{<梁-梁>ブラケット(740)または<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と隣接する上記<柱-梁>ブラケット(750)および<柱-母屋>ブラケット(390)で構成された一つの}<統合>ブラケット(790)である。
上記<梁-梁>ブラケット(740)と<主部材>ブラケット(760)はそれぞれ単一ブラケット(741,761)の形式で形成され、上記<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)は二重ブラケット(381,722)の形式で形成される、 上記基本骨格左上部に<柱-梁>ブラケット(750)、<梁-梁>ブラケット(740)と<柱-母屋>ブラケット(390)でできた一つの<統合>ブラケット(790)は単一ブラケット(791)の形式で形成され、 上記基本骨格右上部に<柱-梁>ブラケット(750)、<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と<柱-母屋>ブラケット(390)からなる一つの<統合>ブラケット(790)は単一ブラケット(792)の形式で形成される、 上記基本骨格右下部のコーナーに<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)でできた一つの<統合>ブラケット(790)は単一ブラケット(793)の形式で形成されたことを示している。
上記基本骨格の右下部コーナーに位置する単一ブラケット(793)は、水底固定手段としてアンカー固定部(442)を含み、ここにアンカーロープ(444)が取り付けられて水底に定着される。
上記基本骨格の左側の柱上部に隣接する<柱-梁>ブラケット(750)、<梁-梁>ブラケット(740)と<柱-母屋>ブラケット(390)を単一ブラケット(791)形式で形成した<統合>ブラケット(790)は、参照符号[xvi]で示す、 上記基本骨格の右側の柱下部に隣接する<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)を単一ブラケット(793)形式で形成した<統合>ブラケット(790)は、参照符号[xvii]で表示し、別途別の図面で改めて記述する。
[実施例 5]
【0034】
図26に示されたのは、本発明による実施例5として、水上に半浮遊方式太陽エネルギーシステムの適用のための直方体平面の屋根を有する六面体型太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
上記水上(930)に六面体の基本骨格を形成し、その上部に太陽架台(100)を設置し、その下部に浮体(490)を配置し、上記基本骨格を水底面(940)に定着した多数のシリンダー型(Cylinder type)主柱(270∥271、 272,273,274)にそれぞれにピストン型副柱(250∥251,252,253,254)が挿入され、上記副柱は上記基本骨格の四隅に取り付けられて固定される。
上記太陽エネルギーシステムは、適度な水深の湖沼、沼、ダムなどの水上(930)に建設され、上記基本骨格下部に浮体(490)を置き、水位の変化に応じて水底(940)に固定されたシリンダー型主柱(270)にピストン型副柱(250)が挿入されて上下に変動できるようになり、上記基本骨格内部空間はレジャーや居住のような他の用途に活用可能である。
上記太陽工作物の位置は方向の制約を少なく受けるので、太陽パネル(170)が適正な方向の適正な傾斜角である北半球地域の場合、南向きの北緯度傾斜角または南半球地域の場合、北向きの南緯度傾斜角付近で決められた値(略称「適正な向きの傾斜角」)を持つように上記太陽架台(100)を位置し、その下部に上記基本骨格を配置する。ここでは、太陽架台(100)とその下部空間を横切る横断面フレーム(206a,206b,206c,206d,206e,206f)が直交していることを示しているが、これに限定されるものではない。
上記横断面フレームは立面フレームとして太陽架台(100)の下に一定間隔で配置され、この(206f)はボックスフレーム(203)の形式で両側に二つの柱(220,240)を持ち、上部に屋根梁(210)、中央に中間梁(350)そして下部に床梁(360)が固定されて形成される。上記中間梁(350)と床梁(360)の間に浮体(490)が位置し、上記屋根梁(210)と中間梁(350)の間に手すり(600)で囲まれた空間を置き、レジャーなどの一定の用途に活用される。
上記太陽架台側面は、上記屋根梁(210)の上に架台梁ファシア(140)を一体化し、上記横断面フレームの二つの柱(220,240)を離れて軒を有する屋根梁(210)の端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられることにより、上記基本骨格の屋根面は耐荷重構造で形成される。これに加えて、上記横断面フレームの両側面に屋根梁(210)のすぐ下の二つの柱(220,240)の上部に上母屋(322)を固定し、上記中間梁(350)と床梁(360)の位置にそれぞれ中母屋(324)と下母屋(326)を取り付けます、 上記中間梁(350)の直上に上記手すり(600)を上記基本骨格の外郭を形成する立面フレームに一体化することにより、上記六面体型太陽工作物が耐荷重構造で形成される。
【0035】
図27は上記図26で、点線楕円で表示した{XVI}部分を中心に拡大して詳細に示す図である。部分を中心に拡大して詳細に示すものである。
太陽架台(100)の架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。上記太陽パネル(170)は上記傾斜支持台(160)の上に設置される。
ここに示された基本骨格の右側後方コーナーで、右端横断面フレーム(206f)の軒を有する屋根梁(210)と柱(220)が<柱-梁>連結手段(750)で固定される、 上記柱(220)の上部屋根梁(210)のすぐ下に上母屋(320)は<柱-母屋>連結手段(390)で固定され、上記屋根梁(210)の端と屋根梁パーシャ(340)の端は<主部材>接合連結手段(760)で固定され、 上記基本骨格の右側コーナーで上記屋根梁(210)の上に架台梁ファシア(140)、そして上記屋根梁パーシャ(340)の上に上記北架台梁(124)が一体化されて上記基本骨格屋根面の右側外郭を仕上げる構造の水平材(略称'外郭材∥140,210&340,124')が形成される。
上記架台梁ペア(120∥122,124)の端は上記基本骨格右側の横断面フレーム(206f)の外郭材(210,140)に<架台梁-ファシア>連結手段(710)で、そして上記屋根梁パーシャ(340)と上記横断面フレーム(206f)の屋根梁(210)の端は<主部材>接合連結手段(760)で固定される。
上記横断面フレーム(206f)の中間梁(350)と床梁(360)の間の空間には浮体(490)が位置し、屋根梁(210)と中間梁(350)の間の空間は別のレジャーや居住用途として活用するために上記中間梁(350)のすぐ上に手すり水平材(610、 620)と手すり軟直材(650,660)を有する手すり(600)が上記基本骨格の外郭を形成する立面フレームと一体化される。上記手すり水平材は大水平材(610)と小水平材(620)、そして上記手すり軟直材は長軟直材(650)と短軟直材(660)を含み、母屋と同じ形式で大水平材(610)と小水平材(620)それぞれが柱に固定される、 上記長軟直材(650)は一定間隔で配置され、上記中間梁(350)と屋根梁(210)の間を、そして上記中母屋(324)と上母屋(322)の間を連結して固定される。
上記横断面フレーム(206f)の柱(240)は、屋根梁(210)、中間梁(350)と床梁(360)と<柱-梁>連結手段(750)で固定され、上記横断面フレーム(206f)の側面から上記屋根梁(210)の直下の上母屋(322)、 そして、上記中間梁(350)と床梁(360)の同じ高さの中母屋(324)と下母屋(320∥326)は、それぞれ上記柱(240)に<柱-母屋>連結手段(390)で固定されることにより、上記基本骨格が強化される。
上記柱(240)上部から屋根梁(210)を通る架台梁ペア(120∥122,124)の端は上記外郭材(140,210)に<架台梁-ファシア>連結手段(710)で仕上げられるが、 隣接する上記<柱-梁>連結手段(750)及び<柱-母屋>連結手段(390)と一緒に一つの上部<統合>連結手段(790)で形成されて関連する主部材を固定し、上記柱(240)下部で<柱-梁>連結手段(750)と<柱-母屋>連結手段(390)も下部<統合>連結手段(790)で形成される。
上記基本骨格の右後方コーナー角を形成する上記柱(210)の側面に付加されたピストン型副柱(250)が<柱-柱>ブラケット(291)を付加した<柱-柱>連結手段(290)で固定され、上記副柱(250)がシリンダー型主柱(270)に挿入されて定着される。
上記<架台梁-ファシア>連結手段(710)、<柱-梁>連結手段(750)と<柱-母屋>連結手段(390)でできた一つの上部<統合>連結手段(790)と、 そして、<柱-梁>連結手段(750)と<柱-母屋>連結手段(390)からなる下部<統合>連結手段(790)は、関連主部材の連結部位に板状ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト・ナットによる間接締結を含み、 上記連結手段に相当する板状ブラケットは、それぞれ<架台梁-ファシア>ブラケット(710)、<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)からなる一つの上部<統合>ブラケット(790)と、 そして<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)でできた下部<統合>ブラケット(790)は、それぞれ単一ブラケット(791,792)の形式で形成されたことを示している。
上記基本骨格の柱上部で隣接する<架台梁-ファシア>ブラケット(710)、<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)を単一ブラケット(791)の形式で形成した<統合>ブラケット(790)は、参照符号[xviii]で表示し、別途別の図面で改めて説明する。
[実施例 6]
【0036】
図28に示されているのは、本発明による実施例6として、地表面上に柱を立てて建設される任意の多角平面太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
上記地表面(900)に定着される主柱(270)で支持される任意の多角平面の太陽工作物は、ボックスフレームの形式でされた上部の一次立体フレーム(206)と下部の二次立体フレーム(207)を含み、上記二つの立体フレームが合併されて形成される。
上記太陽工作物は、上記地表面(900)の上に柱(270,250)で支持されることにより、太陽エネルギーシステムの立地方向や条件に関係なく建設される。上記立地のレイアウトに応じて、まず太陽パネル(170)が適正な方向の適正な傾斜角である北半球地域の場合は南向きの北緯度傾斜角または南半球地域の場合は北向きの南緯度傾斜角付近で決められた値(略称「適正な向きの傾斜角」)を持つように上記太陽架台(100)を配置し、その下部に上記一次立体フレーム(206)を配置する。上記一次立体フレーム(206)は、上記太陽工作物の内部空間を一定間隔で配置されて横断する7つの横断面フレーム(206∥206a、206b、206c、206d、206e、206f、206g)を含み、 上記横断面フレーム(206)は軒を持つボックスフレームの形式であり、上記横断面フレーム(206)と太陽架台(100)で形成される上記太陽工作物の平屋根は#形のラティス構造となり、耐荷重構造となる。
上記二次立体フレーム(207)は上記太陽工作物の多角平面外郭辺に七つの側壁フレーム(207∥207a,207b,207c,207d,207e,207f,207g)が配置され、上記側壁フレーム(207)は軒のないボックスフレームの形式である、 上記多角平面頂点からこれに相当する角に八つの副柱(250∥251,252,253,254,255,256,257,258)が取り付けられ、主柱(270∥271,272,273,274,275,276,277,278)にそれぞれ固定される。
上記一次立体フレーム(206)と二次立体フレーム(207)の結合により、それぞれの屋根梁は屋根梁で、そして床梁は床梁で支えられ固定されることにより、上記多角平面の太陽工作物が形成される。
上記多角平面の辺に接する上記一次フレームである横断面フレーム(206)の屋根梁の端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、上記屋根梁パーシャ(340)の上は架台梁ファシア(140)が一体化された水平材で上記基本骨格屋根面の外郭を形成することになる。
上記二次フレームである側壁フレーム(207)は床梁に沿って一定高さの手すり(600)を含み、上記手すりは側壁フレームに取り付けられて一体化され、連直的な耐荷重構造となる。
上記一次立体フレームまたは二次立体フレームは、選択的な副次フレームとして屋根、床および壁または手すりをさらに含み、上記屋根は上記屋根梁の上に板状構造体を付加して固定し、上記床は上記床梁の上に板状構造体を付加して固定し、上記壁は上記柱の側面に板状構造体を取り付けて固定する、 上記手すりは上記床の角に上記柱と一体化された立面構造で形成され、これにより、上記屋根は非遮蔽構造となり、上記床と壁は安全構造となり、内部空間を用途に応じて分割し、また、上記屋根と床は水平荷重を、そして壁と手すりは垂直荷重を分担する構造で太陽工作物が形成される。
【0037】
図29は上記図28で、点線楕円で表示した{XVII}部分を中心に拡大して詳細に示す図である。部分を中心に拡大して詳細に示すものである。
太陽架台(100)の架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)を含み、上記南架台梁と北架台梁は一定間隔で平行に置かれ、その上に傾斜支持台(160)が設置されて固定される。上記太陽パネル(170)は上記傾斜支持台(160)の上に設置される。
太陽架台(100)の上記架台梁ペア(120)は、東西方向に固定的に配置されるため、太陽工作物平屋根の耐荷重構造化を図るために、一次フレームである横断面フレーム(206c)は、上記平屋根が#形のラティス構造になるように配置される。上記横断面フレーム(206c)は、軒を持つ屋根梁(210)を二つの柱(220,240)の上部に、そして上記柱の下部に床梁(360)を<柱-梁>連結手段(750)で固定してボックスフレーム形式で形成される。上記屋根梁(210)が上記架台梁ペア(120)と必ずしも直交する必要はないが、本発明の技術思想が効果的に発現されるために交差鋭角が30度以上であることが望ましい。上記ボックスフレームの内部空間は、別のレジャーや居住用途に活用できるように形成される。
上記架台梁ペア(120)は、上記屋根梁(210)に<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定され、上記屋根梁(210)の両端は、太陽工作物の多角平面平屋根の外郭に沿って屋根梁パーシャ(340)で仕上げられ、上記屋根梁パーシャ(340)の上に架台梁ファシア(140)が一体化されて上記平屋根の外郭を仕上げる水平材(略称'外郭材∥140,340')で形成される。上記外郭材に上記架台梁ペア(120)の端は<架台梁-ファシア>連結手段(710)で、そして上記屋根梁(210)の端は<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で固定される。
上記一次フレームである横断面フレーム(206c)は、ボックスフレームの形式の二次フレームである二つの側壁フレーム(207b,207c)が上記太陽工作物多角平面の辺を形成しながら、上記二つの側壁フレーム(207b,207c)の屋根梁(211、 212)は上記横断面フレーム(206c)の屋根梁(210)の直下に、そして上記二つの側壁フレーム(207b,207c)の床梁(361,362)は上記横断面フレーム(206c)の床梁(360)の直下に置いて<梁-梁>重ね連結手段(740)でそれぞれ固定される。上記二つの側壁フレーム(207b,207c)それぞれの柱(241,242)の両端で二つの屋根梁(211,212)と二つの床梁(361,362)はそれぞれ<柱-梁>連結手段(750)で固定される。
上記二つの側壁フレーム(207b,207c)それぞれの床梁(361,362)の上に手すり(600)が一体化されて連直的な耐荷重構造が形成される。上記手すり(600)は、手すり水平材(610,620)と手すり軟直材(650,660)を含み、上記手すり水平材は大水平材(610)と小水平材(620)、そして上記手すり軟直材は長軟直材(650)と短軟直材(660)を含み、上記ボックスフレームの内部空間下部に母屋と同じ形式で大水平材(610)と小水平材(620)それぞれが柱に固定される、 上記長軟直材(620)は一定間隔で配置されて屋根梁(211,212)と床梁(361,362)の間を<柱-梁>連結手段(750)で固定され、短軟直材(660)は一定間隔で上部の大水平材(610)と床梁(360)の間に配置されて固定される。
上記二つの側壁フレーム(207b,207c)が接する上記多角平面太陽工作物のコーナーを形成するそれぞれの二つの柱(241,242)は一体化されて一つの柱として共有され、上記柱は上記コーナーの外側に付加される副柱(253)に連結されて<柱-柱>連結手段(290)で固定され、上記柱は地表面に定着された他の主柱(Master column: 273)に固着される。本発明の技術思想により上記多角平面太陽工作物の形成で付加される柱は、上記副柱(253)と主柱(273)二つの要素が必ず結合されることに限定されるものではなく、二つの柱(253,273)のうち一つだけ付加されることもある。
上記架台梁ペア(120)と屋根梁(210)の<梁-梁>重ね連結手段(740)、上記床梁(360∥362)と手すり(600)の長軟直材(650)の<柱-梁>連結手段(750)と上記一次フレームである横断面フレーム(206c)の左側柱(220)上部と右側柱(240)上部、 そして、上記右側の柱(240)下部で隣接する<柱-梁>連結手段(750)と多数の<梁-梁>重ね連結手段(740)からなる一つの<統合>連結手段(790)は、関連主部材の連結部位に板型ブラケットを付加して溶接や直結ネジまたはボルト-ナットによる間接締結を含み、 上記連結手段に相当するプレートブラケットは、それぞれ<梁-梁>ブラケット(740)は二重ブラケット(741,742)、<柱-梁>ブラケット(750)は単一ブラケット(751)、左側の柱(220)上部の<統合>ブラケット(790)は二重ブラケット(791、 792)、右側柱(240)上部の<統合>ブラケット(790)は二重ブラケット(793,794)、そして右側柱(240)下部の<統合>ブラケット(790)は二重ブラケット(795,796)の形式で形成されたことを示している。
上記太陽工作物に付加された柱の結合について、参照符号[xviii]で表示して次の図面でより具体的に説明する。
【0038】
図30は、上記図29で、二重点線楕円で表示した部分[xxii]に関連する本発明による一実施例として、別の柱を付加して形成される太陽工作物における柱の結合と分解状態を示すものである。
多角平面上の空間を形成する上記太陽工作物の角に適用される柱と関連して、図内(a)で参照した部分は、付加された柱(253)の結合状態を、そして(b)は分解された状態を示す。
上記多角平面の辺を形成する二つの側壁フレーム(207b,207c)の屋根梁(211,212)と床梁(361,362)はそれぞれ柱(221,222)の上部と下部で<柱-梁>連結手段(751,752)で固定され、 上記二つの柱(221,222)は一つに一体化されて一つの柱として共有され、上記柱は上記コーナーの外側に付加される副柱(253)に連結されて<柱-柱>連結手段(290∥291,292)で固定される。上記<柱-柱>連結手段の他に上記<柱-梁>連結手段(752)を上記副柱(253)に固着して上記太陽工作物の支持を強化することができる。
上記二つの側壁フレーム(207b,207c)下部に同じ平面上に手すり(600)の水平材(610∥611,612&620∥621,622)と軟直材(660)を一定間隔で配置し、同じ高さの水平材は<主部材>連結手段(760∥761,762,763)で、そして上記軟直材(660)は水平材(610,620)と床梁(361,362)に重ね付け形式で固定される。上記<主部材>連結手段(760)は上記柱(220)に接するので、<柱-母屋>連結手段とほぼ同じように機能する。
【0039】
図31は、前述の特定の板型ブラケット[i]~[vii]に対する本発明の技術思想による形状を示すものである。
図内[i]は、図3に表示した<架台梁-ファシア>連結手段(710)の様々な板状ブラケット形状(711,712,713,713,714,715,716)を示す例として、一つの二重ブラケット(711,712)、二つの単一ブラケット(713,714)と変形された二つの単一ブラケット(715,716)を含む。
太陽工作物平屋根の外郭を仕上げる屋根梁、屋根梁パーシャまたは補強梁の上に架台梁ファシアを一体化した構造の水平材(略称 '外郭材')に架台梁ペアの端を<架台梁-ファシア>連結手段(710)で固定する<架台梁-ファシア>ブラケット(710)で上記二重ブラケット(711、 712)は架台梁と上記外郭材の背面が出会う接触線を基準(略称 '基準線')に左右に二つの単一ブラケット(711,712)を形成して単一または二重に適用するものである。上記二重ブラケット(711,712)は背面を中心に置き、二重の架台梁を重ねて一つの水平材として適用可能となる。
上記二つの単一ブラケット(713,714)の形式は、上記基準線を中心に置き、上記左右両側を包括する二つの単一ブラケット(713,714)を形成し、どちらかを選択して適用する。上記二つの単一ブラケット(713,714)は上記外郭材の下部に位置する水平材を二重にすることができ、もちろん二重架台梁の適用も可能である。
上記二つの単一ブラケット(711,714)に相当する二つの単一ブラケット(711u,714u)は、一定の(最小)曲率半径でそれぞれ屈曲して曲面(811)が形成されたことを示している。
図内[ii]は、図3に表示した<主部材>接合連結手段(760)の板状ブラケット形状を示す例として、一つの単一ブラケット(761)の形式であり、一定の曲率半径を曲げて曲面(811)が形成されたもの(761u)を示す。
図内[iii]は、図3に表示した隣接する二つの<柱-梁>連結手段(750)を一つの<統合>連結手段(790)で形成し、プレート型ブラケットとして<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)を示す。上記<統合>ブラケット(790)は、二つの柱を共有して屋根梁の上に架台梁ファシアが一体化された上記外郭材に固定され、上記架台梁ファシアの上部につながる傾斜辺(812)を含む。
図内の[iv]は、図4に表示したもので、隣接する<屋根梁-ファシア>連結手段(380)、<架台梁-ファシア>連結手段(710)と<梁-梁>重ね連結手段(740)を一つの<統合>連結手段(790)で形成し、プレート型ブラケットとして<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)を示す。屋根梁の端は屋根梁パーシャに<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)で、上記屋根梁パーシャの上に架台梁ファシアが一体化された上記外郭材に架台梁ペアはその端が<架台梁-ファシア>ブラケット(710)で、そして屋根梁と<梁-梁>ブラケット(740)で固定され、上記三つのブラケット(380、 710,740)が隣接して一つの上記<統合>ブラケット(790)で形成され、上記屋根梁が上記屋根梁パーシャで連結される部位の下を主部材と異なる形状の円筒形柱で支えるようにされたもので、上記<統合>ブラケット(790)は二重ブラケット(791,792)形式で形成されたものである。
図内の[v]は、図4に表示した<梁-梁>重ね連結手段(740)の板型ブラケット形状を示す例として<梁-梁>ブラケット(740)の二重ブラケット(741,742)形式を示す。上記<梁-梁>ブラケット(740)は、屋根梁の上を通る架台梁を固定するために適用されるもので、上記二重ブラケット(741,742)のうち一つだけを適用することもできるし、背面を中心に置いて二重の屋根梁を重ねて一つの水平材として基本骨格を形成できるようにする。上記<梁-梁>ブラケット(740)は、屋根梁と接する面で架台梁上部から屋根梁上部まで傾斜辺(812)を含む。
図内の[vi]と[vii]は、図5に表示した四本の柱と四本の屋根梁が一部位で結合される<統合>連結手段(790)を示すものであり、上記柱と屋根梁はそれぞれ背面を突き合わせて一体化される二重の主部材として適用される。上記<統合>連結手段(790)は大きく左[vi]と右[vii]の二つの部分に分かれて、隣接する多数の<柱-梁>連結手段(750)と<梁-梁>重ね連結手段(740)を一つの<統合>ブラケット(790)でそれぞれ形成し、再び時計回りにそれぞれ二重ブラケット(791,792&793,794)形式で適用される。上記屋根梁と接する面は、架台梁上部から屋根梁上部まで傾斜辺(812)を含む。
【0040】
図32は、前述の特定の板型ブラケット[viii]~[xiv]に対する本発明の技術思想による形状を示すものである。
図内[viii]は図6に表示したもので、屋根梁を柱が支持し、その上を架台梁が通るようになり、隣接する<柱-梁>連結手段(750)と<梁-梁>重ね連結手段(740)を一つの<統合>連結手段(790)で形成して<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式で適用したものである。上記<統合>ブラケット(790)は、上記柱と屋根梁がそれぞれ背面を突き合わせて一体化される二重主部材の結合に適用することができる。上記屋根梁と柱に接する面は、架台梁上部から屋根梁上部まで傾斜辺(812)を含む。上記二重ブラケット(791,792)のそれぞれは、屈曲前の展開した平面(791s,792s)を示すもので、実線はせん断され、点線は屈曲される。
図内[ix]は、図7に表示した一つの屋根梁の端を屋根梁パーシャが<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で仕上げる一部位で架台梁が<架台梁-ファシア>連結手段(710)で結合される<統合>連結手段(790)を示すもので、上記屋根梁パーシャの上には架台梁ファシアが一体化された水平材である外郭材が適用される。上記<統合>連結手段(790)は<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式で適用され、上記屋根梁に接する面は架台梁上部から屋根梁上部まで傾斜辺(812)を含む。上記<統合>ブラケット(790)の形状がよく見えるように図7とは異なる角度で示したものである。
図内[x]は、図8に表示したもう一つの屋根梁の端を屋根梁パーシャが<屋根梁-ファシア>連結手段(380)で仕上げる一部位で架台梁が<架台梁-ファシア>連結手段(710)で結合される<統合>連結手段(790)を示すもので、上記屋根梁パーシャの上には架台梁ファシアが一体化された水平材である外郭材が適用される。上記<統合>連結手段(790)は<統合>ブラケット(790)の二重ブラケット(791,792)形式で適用されるが、他の<屋根梁-ファシア>ブラケットで見られる傾斜辺を含まない。
図内[xi]は図16に表示したもので、二つのポータルフレームである側壁フレームが各柱を一つずつ共有してコーナーを形成し、上記コーナー上部で各屋根梁を支持する二つの<柱-梁>連結手段(750)を一つの<統合>連結手段(790)の単一ブラケット(791)形式で適用したものである。上記二つの屋根梁の上には架台梁ファシアが一体化された水平材である外郭材に上記単一ブラケット(791)が固定され、上記単一ブラケット(791)の屈曲部位は一定(最小)曲率半径の曲面(811)が形成されて丸型エッジが形成され、屋根梁の背面に接触する面は柱の背面に接触する面の下部から屋根梁の下部まで傾斜辺(812)を持つ。
図内の[xii]は図17に表示したもので、3つのポータルフレームで形成される基本骨格で、一つの横断面フレームと二つの側壁フレームが各柱を一つに共有して凸の鈍角(Convex obtuse angle)の角を形成し、 上記コーナー上部で各屋根梁を支持する三つの<柱-梁>連結手段(750)を一つの<統合>連結手段(790)の二重ブラケット(791,792)形式で適用したものである。上記基本骨格の外郭を形成する二つの側壁フレームの二つの屋根梁の上には架台梁ファシアが一体化された水平材となり、上記二重ブラケット(791,792)はそれぞれ上記横断面フレーム屋根梁と柱に接する面は架台梁ファシア上部から屋根梁上部まで傾斜辺(812)を含む。
図内[xiii]は図18に表示したもので、一つのポータルフレームで形成される基本骨格で、横断面フレームの柱が凹んだ鈍角(Concave obtuse angle)のコーナーを形成し、上記コーナー上部で屋根梁を支持する一つの<柱-梁>連結手段(750)、上記屋根梁端両側に屋根梁パーシャを固定する<屋根梁-ファシア>連結手段(380)と、 そして、上記屋根梁パーシャの上に架台梁ファシアが一体化されて上記基本骨格の屋根面外郭を形成する水平材(略称 '外郭材')に架台梁が固定される<架台梁-ファシア>連結手段(710)が隣接して位置し、一つの<統合>連結手段(790)の二重ブラケット(791,792)形式で適用したものである。上記二重ブラケット(791,792)は、それぞれ上記屋根梁、柱と外郭材背面に直接接触せず、近隣の主部材を包含する面は傾斜辺(812)を含む。例えば、上記屋根梁と柱の背面に接する面は、上記屋根梁の下部から柱の背面に接触する面の下部まで傾斜辺(812)を持つ。
図内[xiv]は図21に表示したもので、二つのポータルフレームで形成される基本骨格で二つの横断面フレームの柱の間をある程度隣接して置き、上記二つの柱の上にそれぞれの屋根梁を固定する<柱-梁>連結手段(750)と、 そして、上記屋根梁の上に架台梁ファシアが一体化された水平材に架台梁の端が固定される<架台梁-ファシア>連結手段(710)を一つの<統合>連結手段(790)の単一ブラケット(792)形式で適用したものである。下図は上記単一ブラケット(792)の屈曲前の展開した平面(792s)を示すもので、実線はせん断され、点線は屈曲されるものである。
【0041】
図33は、前述の特定の板状ブラケット[xv]~[xxi]に対する本発明の技術思想による形状を示すものである。
図内[xv]は図24に示したもので、軒を有する横断面フレームの屋根梁に柱を固定する<柱-梁>連結手段(750)、上記屋根梁の直下に上母屋を上記柱に固定する<柱-母屋>連結手段(390)と、 そして、上記屋根梁の上に架台梁ファシアが一体化された水平材に架台梁を固定する<架台梁-ファシア>連結手段(710)を一つの<統合>連結手段(790)の単一ブラケット(791)形式で適用したものである。上記単一ブラケット(791)で上記上母屋に接する面は、上母屋の下部から柱の背面に接触する面の下部まで傾斜辺(812)を有する、 上記屋根梁と柱の背面に接する面は、上記屋根梁の背面外側の下部から柱の背面方向に傾斜辺(812)を持ち、上記単一ブラケット(791)の屈曲前拡げた平面(791s)で実線はせん断され、点線は屈曲されるものである。
図内[xvi]は図25左上中央に表示したもので、軒を有する横断面フレームの屋根梁に柱を固定する<柱-梁>連結手段(750)、上記屋根梁の直下に上母屋を上記柱に固定する<柱-母屋>連結手段(390)と、 そして、上記屋根梁の上に架台梁を固定する<梁-梁>重ね連結手段(740)が一つの<統合>連結手段(790)の単一ブラケット(791)形式で適用されたものである。上記単一ブラケット(791)で上記上母屋に接する面は、上母屋の下部から柱の背面に接触する面の下部まで傾斜辺(812)を有する、 上記屋根梁と柱の背面に接する面は、上記屋根梁の背面内側下部から柱の背面方向に曲線辺(813)を持ち、上記単一ブラケット(791)の屈曲前拡げた平面(791s)で実線はせん断され、点線は屈曲されるものである。上記曲線辺(813)は傾斜辺の変形された形状で、太陽工作物内浮体の設置のための空間を確保するためのものである。
図内[xvii]は、図25右下に表示したもので、横断面フレームの床梁に柱を固定する<柱-梁>連結手段(750)と梁の端に下母屋を上記柱に固定する<柱-母屋>連結手段(390)が一つの<統合>連結手段(790)の単一ブラケット(793)形式で適用されたもので、水底固定手段としてアンカー固定部(442)が付加されたものである。上記単一ブラケット(793)で上記下母屋に接する面は、下母屋の上部から柱の背面に接触する面の上部まで傾斜辺(812)を有し、上記床梁と柱の背面に接する面は、上記床梁の背面内側上部から柱の背面方向に曲線辺(813)を有する、 上記単一ブラケット(793)の下部が突出延長されてアンカー固定部(442)を形成し、上記単一ブラケット(793)の屈曲前拡げた平面(793s)で実線はせん断され、点線は屈曲されるものである。上記曲線辺(813)は傾斜辺の変形された形状で、太陽工作物内浮体の設置のための空間を確保するためのものである。
図内[xviii]は図27右後方コーナーに表示したもので、軒を有する横断面フレームの屋根梁に柱を固定する<柱-梁>連結手段(750)、上記屋根梁の直下に上母屋を上記柱に固定する<柱-母屋>連結手段(390)と、 そして、上記屋根梁の上に架台梁ファシアが一体化された水平材に架台梁を固定する<架台梁-ファシア>連結手段(710)を一つの<統合>連結手段(790)の単一ブラケット(791)形式で適用したものである。上記単一ブラケット(791)で上記上母屋に接する面は、上母屋の下部から柱の背面に接触する面の下部まで傾斜辺(812)を有する、 上記屋根梁と柱の背面に接する面は、上記屋根梁の背面内側下部から柱の背面方向に傾斜辺(812)を持ち、上記単一ブラケット(791)の屈曲前拡げた平面(791s)で実線はせん断され、点線は屈曲されるものである。
図内[xix]は図29で一次フレームである横断面フレームの左側の柱の上部に表示したもので、左側の柱の上に屋根梁を固定する<柱-梁>連結手段(750)、上記屋根梁の上に架台梁ペアを固定する二つの<梁-梁>重ね連結手段(740)と、 そして、上記屋根梁のすぐ下に二次フレームの他の屋根梁を固定する<梁-梁>重ね連結手段(740)を一つの<統合>連結手段(790)の二重ブラケット(791,792)形式で適用したものである。上記二重ブラケット(791,792)でそれぞれ上記屋根梁と柱の背面に接する面は、上記柱の両側下部に傾斜辺(812)を持ち、上記架台梁ペアの上部から上記屋根梁の上部まで、そして上記二次フレームの他の屋根梁の下部から上記一次フレームの屋根梁の下部まで傾斜辺(812)を持つ。
図内[xx]は図29で一次フレームである横断面フレームの右側柱の上部に表示したもので、右側柱の上に屋根梁を固定する<柱-梁>連結手段(750)、上記屋根梁の上に架台梁ペアを固定する二つの<梁-梁>重ね連結手段(740)と、 そして、上記屋根梁のすぐ下に二次フレームの他の屋根梁を固定する<梁-梁>重ね連結手段(740)を一つの<統合>連結手段(790)の二重ブラケット(793,794)形式で適用したものである。上記二重ブラケット(793,794)でそれぞれ上記屋根梁と柱の背面に接する面は、上記柱の両側下部に傾斜辺(812)を持ち、上記架台梁ペアの上部から上記屋根梁の上部まで、そして上記二次フレームの他の屋根梁の下部から上記一次フレームの屋根梁の下部まで傾斜辺(812)を持つ。
図内[xxi]は図29で一次フレームである横断面フレームの右側柱の下部に表示したもので、右側柱の下から床梁を固定する<柱-梁>連結手段(750)、上記床梁の上から手すりの長水平材を固定する<梁-梁>重ね連結手段(740)と、 そして、上記床梁のすぐ下に二次フレームの他の床梁を固定する<梁-梁>重ね連結手段(740)を一つの<統合>連結手段(790)の二重ブラケット(795,796)形式で適用したものである。上記二重ブラケット(795,796)でそれぞれ上記床梁と柱の背面に接する面は、上記柱の内側に傾斜辺(812)を持ち、上記水平材上部から上記床梁の上部まで傾斜辺(812)を持つ。上記二次フレームの床梁の背面に接する面は、上記一次フレームの床梁の背面に接する面を基準にして裁断されて折曲される。
【0042】
図34は、前述の板型ブラケットのうち特定対象([iv],[vi],[vii],[ix],[x])の屈曲前の展開した平面の形状を示すもので、上記平面で実線はせん断され、点線は屈曲される。
図内[iv]は、図4図31で<統合>ブラケット(790∥380,710,740)の二重ブラケットのうち一つ(792)と展開した平面(792s)を示す。
図内の[vi]と[vii]は、図5図31の<統合>ブラケット(790∥750,740)の各二重ブラケット(791,792&793,793)とそれに対応する展開平面(791s,792s&793s,793s)を示す。
図内[ix]は、図7図32の<統合>ブラケット(790∥380,710)の二重ブラケット(791,792)とそれに対応する展開平面(791s,792s)を示す。
図内の[x]は、図8図32における<統合>ブラケット(790∥380,710)の二重ブラケット(791,792)とそれに対応する展開した平面(791s,792s)を示す。
【0043】
図35は、上記板状ブラケットのうち特定対象([xiii],[xix],[xx],[xxi])の屈曲前の展開した平面の形状を示すもので、上記平面で実線はせん断され、点線は屈曲される。
図内[xiii]は図18図32で<統合>ブラケット(790∥710,750,380)の二重ブラケット(791,792)とそれに対応する展開平面(791s,792s)を示している。
図内の[xix]、[xx]と[xxi]は、図27図33でそれぞれ<統合>ブラケット(790∥710,750,380)の二重ブラケット(791,792; 793,794&795,796) とそれに対応する展開した平面(791s,792s; 793s,794s&795s,796s) を示している。上記 [xix] と [xx] で参照した二つの二重ブラケット(791,792&793,794)は、下部の屋根梁に固定される面(814)を含み、上記面(略称 '重畳面∥814')は、隣接する柱と上部の屋根梁の背面に接する残りの面と重なる部分を減らして形成する。上記重畳面(814)の頂点部分が斜辺に変形して五角形を形成するが、上記重畳面(814)を正方形平面としてそのままにして、上記残りの面と重なる部分を削って適用することができる。上記[xxi]で参照した二重ブラケット(795,796)は、下部の床梁に固定される面(815)を含み、上記面(略称 '借用面∥815')は隣接する柱と上部の床梁の背面に接する残りの面から一定部分を借りて耐荷重構造になるように形成されるが、上記残りの面の構造的安定性を考慮して上記借用面(815)の形状を決定する。
【0044】
図36に示されたのは、基本骨格屋根面の頂点を形成する二つの主部材である屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(340)の固定のための<主部材>ブラケット(760)の適用を示すものである。
上記<主部材>ブラケットは、屋根梁と屋根梁パーシャの端に適用される<屋根梁-ファシア>ブラケットと同じ形状と機能を有する。
上記屋根梁と屋根梁パーシャの上に平行に架台梁ファシアが一体化されて上記太陽工作物平屋根の外郭を仕上げる構造の水平材(略称 '外郭材')で形成される場合、上記<主部材>ブラケットの幅は上記外郭材の幅全体を含む。
図内の参照符号(a)は、曲面型長方形断面を有する一枚の主部材でできた屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(340)の固定のための<主部材>接合連結手段(760)に適用される単一ブラケット形式の<主部材>ブラケット(761)を示している。上記<主部材>ブラケット(761)は、上記二つの主部材の背面に接し、溶接、直結ネジまたはボルト・ナットなどによる間接締結方式による固定に適用される。上記間接締結方式の具体的な形状は図面に示していない。これに関する前述または後述したものと同様である。
図内の参照符号(b)は、同一の上記主部材二枚の背面を貼り合わせた二重の屋根梁(211,212)と屋根梁パーシャ(341,342)の固定のための<主部材>接合連結手段(760)で、二重の主部材の間に平面型ブラケット(761)を挟み、上記二重の主部材内側に曲面型ブラケット(762)を重ねて固定されることを示すものである。
図内の参照符号(c)は、上記参照符号(b)の<主部材>接合連結手段(760)に加えて、上記二重主部材の外側に曲面型ブラケット(763)が重ねて固定されることを示すものである。
上記曲面型ブラケット(762,763)は、接する主部材表面の形状によって形成されて適用される。
これらの<主部材>ブラケットは、二つの主部材をいずれかの接触部位で長さ方向への接続に適用されるもので、二つの主部材が出会う接触線を基準に二つの直方体を含み、一つは一次主部材の一方の側面に(略称'一次四角面')、 もう一つは、二次主部材の一方の背面に(略称「二次四角面」)それぞれ形成され、上記一次四角面と二次四角面のそれぞれは、主部材の幅を一辺とし、一定長さの他の辺で形成され、上記一次四角面と二次四角面が成す面角の範囲は180度以下である。
【0045】
図37に示されたのは、太陽架台の平面フレームの外郭を形成する架台梁ペア(120)と架台梁ファシア(140)の固定のための<架台梁-ファシア>ブラケット(710)の適用を示すものである。
上記架台梁ペア(120)は単一の架台梁ファシア(140)に固定されたり、上記架台梁ファシア(140)が上記屋根梁パーシャ(340)上で一体化されて上記太陽工作物平屋根の外郭を仕上げる水平材(略称 '外郭材')に固定されるように<架台梁-ファシア>連結手段(710)が形成される。
図内の参照符号(a)は、それぞれ曲面型長方形断面を有する一枚の主部材でできた架台梁ファシア(140)に架台梁ペア(120∥122,124)の固定のための<架台梁-ファシア>連結手段(710)に適用される単一ブラケット形式の<架台梁-ファシア>ブラケット(711,712)を示している。上記二つの<架台梁-ファシア>ブラケット(711,712)は、南架台梁(122)と北架台梁(124)にそれぞれ適用されているが、これらを変えたり、どちらか一方だけでも適用可能であり、一定角度で屈曲された部位は一定(最小)曲率半径で曲面が形成された<架台梁-ファシア>ブラケット(712u)を示している。上記<架台梁-ファシア>ブラケット(711,712,712u)は上記二つの主部材の背面に接して溶接、直結ネジまたはボルト・ナットなどによる間接締結方式による固定に適用される。
図内の参照符号(b)は、二重の架台梁ファシア(140∥141,142)に一重の架台梁(122)と二重の架台梁(124,125)を固定する<架台梁-ファシア>連結手段(710)に適用される単一ブラケット形式の<架台梁-ファシア>ブラケット(713,714)を示している。上記<架台梁-ファシア>ブラケット(713,714)は同じ形式の曲面型で、それぞれ一重の南架台梁(122)の背面と二重の北架台梁(124,125)の外側曲面に取り付けられて適用される。
図内の参照符号(c)は、一枚の架台梁ファシア(140)が上記屋根梁パーシャ(340)上に一体化された上記外郭材に一枚になった南架台梁(122)と北架台梁(124)を固定する<架台梁-ファシア>連結手段(710)に適用される単一ブラケット形式の<架台梁-ファシア>ブラケット(715,716)を示している。上記二つの<架台梁-ファシア>ブラケット(715,716)は、上記外郭材の幅全体を含み、互いに交換したり、どちらかを選択して架台梁ペアの両側に適用することができる。
図内の参照符号(d)は、参照符号(c)で外郭材の上記屋根梁パーシャ(340)が二重の水平材(341,342)となり、架台梁ペアがそれぞれ二重の水平材で形成された南架台梁(122、 123)と北架台梁(124,125)を固定する<架台梁-ファシア>連結手段(710)に適用される<架台梁-ファシア>ブラケットとして、単一ブラケット(717)と二重ブラケット(718,719)の形式を示す。上記単一ブラケット(717)は上記南架台梁(122,123)の間に、そして上記二重ブラケット(718,719)は両方またはどちらか一方が上記北架台梁(124,125)の間に挿入されて固定される。
【0046】
図38に示されたのは、太陽工作物の平屋根を形成する架台梁ペア(120)を屋根梁(210)に固定するための<梁-梁>ブラケット(740)の適用と架台梁ペア(120)の補強構造(130)を示すものである。
本発明の技術思想により、基本骨格は屋根梁(210)と柱を含む立面フレームの多数で形成され、太陽架台は東西方向に配置される架台梁ペア(120)の上に傾斜支持台を固定して形成される、 上記基本骨格の上に上記太陽架台の設置で形成される太陽工作物の平屋根は、上記屋根梁(210)の上に架台梁ペア(120)が<梁-梁>重ね連結手段(740)で固定されて#形のラティス構造になることで耐荷重構造となる。
上記<梁-梁>重ね連結手段(740)は、上記屋根梁と架台梁ペアの固定だけでなく、他の水平材である屋根梁パーシャ、補強梁と母屋を含め、一つの水平材の上に他の水平材を固定するために適用され、板型ブラケットである<梁-梁>ブラケット(740)を付加した間接締結を含む。
図内の参照符号(a)は、それぞれ曲面型長方形断面を有する一枚の主部材でできた屋根梁(210)または屋根梁パーシャの上に架台梁ペア(120)を直結ネジ(709)で固定することを示している。このような直結ネジ(709)による<梁-梁>重ね連結手段(740)は、二重の主部材はもちろん、上下水平材の中間部位でも適用可能である。
図内の参照符号(b)は、二重の屋根梁(210∥211,212)に一重の架台梁ペア(120∥122,124)を固定する<梁-梁>重ね連結手段(740)に適用される二つの形式の<梁-梁>ブラケット(740)を示している。上記<梁-梁>ブラケット(740)は、単一ブラケット(741)と二重ブラケット(742,743)の形式で適用が可能である。上記二重ブラケット(742,743)のいずれかを適用すると、単一ブラケット(741)の形式になる。一重になった上記架台梁ペア(120)の間には一定間隔で直交する架台梁横架台(130)を取り付けてビレンディルトラス(Vierendeel Truss)が形成されることにより、水平荷重に対する座屈に対抗する耐荷重構造となる。上記架台梁横架台(130)は、
形状の板型固定金具で、その一つまたは一対を上記架台梁ペア(120)間を直交して直結ネジなどの締結手段で連結し、上記一対の架台梁横架台(130)は背面を突き合わせて固定して形成される。
図内の参照符号(c)は、上記参照番号(b)で二重の屋根梁(210∥211,212)に二重になった架台梁ペア(120∥122,123&124,125)に適用される二重ブラケット(744,745)と単一ブラケット(746)形式の<梁-梁>ブラケット(740)を示している。上記二重ブラケット(744,745)は、一つの平板を切断して曲げ加工して形成され、そのうちの一つを選択的に適用することもできる。右側の上記単一ブラケット(746)は、平板を切断して溶接手段で形成されたことを示している。それぞれ曲面型長方形断面を有する二重になった上記架台梁ペア(120)の間に適用される上記架台梁横架台(130)は、
形状の板型固定金具として曲面型に形成される。
【0047】
図39に示されたのは、基本骨格屋根面の基本骨格屋根面の頂点または辺を形成する立面フレームの柱と屋根梁の固定のための<柱-梁>ブラケット(750)と上記屋根梁の端を屋根梁パーシャで仕上げる<屋根梁-ファシア>ブラケット(380)を一つに一体化した<統合>ブラケット(790)の適用と主部材と他の柱(270)の結合を示すものである。
図内の参照符号(a), (b)と(c)は上記多角形の頂点の形成で、参照符号(a)は一枚の主部材でできた柱(220)と屋根梁(210)を固定する<柱-梁>連結手段(750)と、 多角平面の凸の頂点を形成する二つの屋根梁パーシャ(341,343)で屋根梁(210)の端に固定する<屋根梁-ファシア>連結手段(380)を一つに一体化した<統合>連結手段(790)を示す。上記<統合>連結手段に適用される板型ブラケットである<統合>ブラケット(790)を二重ブラケット(791,792)の形式として関連主部材である柱(220)、屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(341,343)の背面に接して溶接、直結ネジまたはボルト・ナット等によって間接締結方式で固定される。
図内の参照符号(b)は、二重の主部材でできた柱(221,222)と屋根梁(211,212)を固定する<柱-梁>連結手段と、多角平面の凹状の頂点を形成する一枚の二つの屋根梁パーシャ(341,343)で屋根梁(210)の端に固定する<屋根梁-ファシア>連結手段を一つに一体化した<統合>連結手段(790)を示している。上記<統合>連結手段に適用される板型ブラケットである<統合>ブラケット(790)を二重ブラケット(793,794)の形式として上記屋根梁パーシャ(341,343)の背面に接し、二重の柱(221,222)と屋根梁(211,212)それぞれの間に挿入されて固定される。
図内の参照符号(c)は、参照符号(b)で多角平面の凹状の頂点を形成する一重の二つの屋根梁パーシャ(341,343)の背面に柱(223,225)を付加して、従来の二重の柱(221,222)に加えて一つの柱に一体化したもので、そのための<柱-梁>連結手段と<屋根梁-ファシア>連結手段を一つに一体化した<統合>連結手段(790)を示している。上記<統合>連結手段に適用される板型ブラケットである<統合>ブラケット(790)を二重ブラケット(795,796)の形式として上記屋根梁パーシャ(341,343)と付加された柱(223,225)の背面に接し、二重の柱(221,222)と屋根梁(211,212)それぞれの間に挿入されて固定される。
図内の参照符号(d),(e),(f),(g)は、上記多角平面の一辺の中間部位に立面フレームが位置する基本骨格の形成に関するもの、 参照符号(d)は、一枚の主部材からなる立面フレームの柱(220)と屋根梁(210)を固定する<柱-梁>連結手段(750)と、多角平面の一辺を形成する一枚の屋根梁パーシャ(340)で屋根梁(210)の端に固定する<屋根梁-ファシア>連結手段(380)を一つに一体化した<統合>連結手段(790)で板型ブラケットである<統合>ブラケット(790)の適用を示している。参照符号(e)は、参照符号(d)の柱(221,222)と屋根梁(211,212)を二重の主部材で形成したものである。参照符号(f)は参照符号(e)の柱(221,222)に上記屋根梁パーシャ(340)の背面に柱(223,225)を付加して一つの柱に一体化したもの、 そのための<柱-梁>連結手段と<屋根梁-ファシア>連結手段を一つに一体化した<統合>連結手段(790)として板型ブラケットの<統合>ブラケット(790)である二重ブラケット(797,798)形式を示している。
上記参照符号(d)、(e)及び(f)の<統合>連結手段(790)は、それぞれ上記参照符号(a)、(b)及び(c)と同様の板型ブラケットの形状で形成され、間接締結方式で固定される。参照符号(g)は、参照符号(f)の一重の主部材を二重に強化したもので、上記二重の主部材はそれぞれの背面を突き合わせて一体化する。既存の柱(221,222)の両側に二重の柱(223,224&225,226)をそれぞれ位置させて一つの柱に形成するように上記屋根梁パーシャ(340∥341)の背面に別の水平材(342,344)を付加して一つに一体化した板型ブラケットである<統合>ブラケット(790)の適用を示している。
図内の参照符号(h), (i)と(j)は、上記多角平面の一辺である屋根梁パーシャ(340)の中間部位で屋根梁(210)が固定される<屋根梁-ファシア>連結手段(380)が主部材と異なる形状の柱(270)の上に固着され、立面フレームが形成されることによって基本骨格が作られることを示している。上記<屋根梁-ファシア>連結手段(380)は板型ブラケットの二重ブラケット(381,722&723,724)形式になっており、参照符号(h)は上記二重ブラケット(381,722)で屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(340)を固定し、これを上記水平材(210、 340)と他の主部材である円筒形柱(270∥271)で支えて固定するものであり、そして参照符号(i)は、板型ブラケットが上記水平材の下に拡張された上記二重ブラケット(723,724)で屋根梁(210)と屋根梁パーシャ(340)を固定し、この拡張部分を円筒形柱(270∥271)に挟んで固定するものである。参照符号(j)は、参照符号(i)の一重の主部材を二重に強化したもので、上記二重の主部材はそれぞれの背面を突き合わせ一体化する。
【0048】
図40に示されたのは、太陽工作物平屋根が軒(Eave)を持つことができるように立面フレームの柱と屋根梁の中間部位での固定のための<柱-梁>ブラケット(750)の適用と耐荷重構造への変換のための上記柱と屋根梁の組み合わせを示すものである。
図内の参照符号(a)と(b)は、曲面型長方形断面を有する主部材となる水平材(210)と軟直材(220)を<柱-梁>連結手段(750)で固定した上記立面フレームの形成に関するものである、 参照符号(a)は、一枚の主部材でできた梁(210)と柱(220)の固定に板型ブラケットである<柱-梁>ブラケット(750)として単一ブラケット(751)形式の適用を示している、 参照符号(b)は参照符号(a)の主部材にそれぞれ一枚の主部材を加えて二重になった梁(210∥211,212)と柱(221,222)の固定に上記<柱-梁>ブラケット(750)の適用を示している。
図内の参照符号(c)と(d)は、それぞれ図9図10で前述したように、それぞれ一重または二重の主部材をもう一つ隣接して付加してペアで複合構造の長尺部材(略称「複合材ペア」)となる立面フレームの形成を示すものである。参照符号(c)は一重になった二つの屋根梁(211,213)と柱(221,223)をそれぞれ<柱-梁>ブラケット(751,752)で固定した二つの立面フレームを隣接して位置し、上記複合材ペア間を平面型主部材横架台(230∥231、 232,233,234)で固定するもので、参照符号(d)は二重になった二つの屋根梁(210∥211,212&213,214)と柱(220∥221,222&223,224)をそれぞれ<柱-梁>ブラケット(751、 752)で固定した二つの立面フレーム間を曲面型主部材横架台(230∥232,233)で固定するものである、 前述の図9図10の説明のように、水平荷重に対する座屈に対抗する耐荷重構造を形成するために、
形状の板型固定金具である上記主部材横架台(230∥231,232,233,234)は、複合材ペア(210,220)の間に連直に直結ねじ等の締結手段で固定される。
図内の参照符号(e)、(f)及び(g)は、前述の図39での説明における主部材と異なる円筒形柱の適用と同様に、曲面状長方形断面を有する主部材で構成された屋根梁(210∥212、212)の一部分を円筒形柱(271、272、273)で支えて固定される形式を示すものである。参照符号(e)は一重になった主部材である屋根梁(210)に四角平面の板型ブラケットである<柱-梁>ブラケット(750)を単一ブラケット(751)形式で取り付けて円筒形柱(271)で支えて固定したり、 参照符号(f)は、参照符号(e)の四角平面の板状ブラケットの下部を突出させて屋根梁(210)に取り付けられる六角平面の<柱-梁>ブラケット(750)を形成し、その下部を円筒形柱(272)に挟んで固定するものである。参照符号(g)は、参照符号(f)と同じ形式の<柱-梁>ブラケット(750)を二重の屋根梁(211,212)の間に固定し、円筒形柱(273)に固定するものである。
図内の参照符号(h)は、曲面型長方形断面を有する主部材でできた屋根梁(210∥212,212)の一部位で柱(220∥221、 212)を固定し、上記屋根梁(210)のすぐ下に柱(220)の上部に母屋(320)を取り付ける際に、隣接する板型ブラケットである<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)を一体化して一つの<統合>ブラケット(790)をダブルブラケット(791、792)形式で形成して適用することを示すもので、左側は一重の主部材である屋根梁(210)と柱(220)に適用される構造であり、右側は二重の屋根梁(210∥211,212)と柱(221,221)に関するものを示している。上記母屋(320)も適度な長さに裁断して一枚を追加することにより、基本骨格が耐荷重構造となる。
【0049】
図41に示されているのは、本発明の技術思想に基づき、溶接などの貼り付け工程なしに一つの平板で裁断され、屈曲されて形成される板型ブラケットの形状を例示したもので、前述の図3の説明で軒を有する横断面フレーム(206)と側壁フレーム(207)で基本骨格コーナーに適用された<梁-梁>ブラケット、 <架台梁-ファシア>ブラケット、<主部材>ブラケットと<柱-梁>ブラケットが一体化された<統合>ブラケットで形成される板型ブラケットを対象とする。
上記プレート型ブラケットは、主部材の連結部位の形状によって形成され、上記プレート型ブラケットの基本的な形状は、接触線(820)、接触角(830)及び二つの接触面(840)を含み、上記接触線(820)は二つの主部材の背面が出会う基準線であり、上記接触角(830)は二つの主部材が出会う角度で、一方の鋭角と他方の鈍角で構成される、 上記二つの接触面(840)は上記二つの主部材背面の接触部位の正方形平面であり、この正方形平面は主部材背面の幅の一辺とこれに対応する長さの他の辺をそれぞれ一対ずつ含み、上記二つの接触面合集合の内側に凹んだ一頂点の外側を傾斜辺(812)とする三角平面が付加される。
左から最初の<梁-梁>ブラケット(740)は単一ブラケット(741)形式で適用されるもので、上記<梁-梁>ブラケット(740)は階層化フレーミング方式で一つの水平材である一次主部材屋根梁(211)の上に他の水平材である二次主部材南架台梁(122)を交差して載せたある一つの接触部位での連結に適用されるものである、 上記二つの水平材のうち一方の上記一次主部材の背面に上記接触線(820)を中心に置く一つの(長い)長方形面(略称'一次四角形面: 841')を含み、上記接触線を基準にして他の上記二次主部材の一方の背面に他の(短い)長方形面(略称'二次四角面: 843')を含み、上記一次四角面の頂点から二次主部材の接触線端と接続するように傾斜して拡張されて傾斜辺(812)を含む三角形平面が付加されて六角形平面を形成し、 上記六角平面の接触線を基準にして二次四角面が上記接触角(830)の中で鋭角(831)または鈍角に屈曲されて単一ブラケット(741)が形成され、上記鋭角および鈍角に屈曲されたそれぞれの単一ブラケットは上記六角平面を二重に重ね、二次四角面を同じ平面に置いて二重ブラケットに形成することができる。
左側の二番目の<架台梁-ファシア>ブラケット(710)は二重ブラケット(711,712)形式であり、右側の二種類の<架台梁-ファシア>ブラケット(710)のうち一つは二重ブラケット(713,714)形式であり、もう一つは単一ブラケット(715,716)形式である。上記単一ブラケット(715)の変形された形状の<架台梁-ファシア>ブラケット(716)は、耐荷重構造を形成するために三角平面の借用面(815)を付加したもので、理解を助けるために二点鎖線軸を中心に反時計方向に60度回転したものである。
上記<架台梁-ファシア>ブラケット(710)と<屋根梁-ファシア>ブラケットはフラッシュフレーミング方式で水平材である一次主部材(架台梁ファシア: 140または屋根梁パーシャ: 340)の一接触部位に他の水平材である二次主部材(架台梁: 120 または 屋根梁: 211)の端接触部位の接続に適用されるもので、上記接触線を基準にして二つの直方体を含み、一つは一次主部材の一側背面に(略称'一次四角面: 848')、もう一つは二次主部材の端背面に(略称'二次四角面: 849') それぞれ形成され、上記一次四角面の接触線を基準にして二次四角面が上記接触角(830)の中で鋭角(832)または鈍角で屈曲されて単一ブラケット(713&714)を形成し、上記二つの単一ブラケットは上記一次四角面を同じ平面に置き、他の上記二次四角面を二重に重ねて二重ブラケットを形成する。
架台梁ファシア(140)が階層化フレーミング形式で屋根梁パーシャ(340)、屋根梁(212)または補強梁の上に重ねて一列に並べられた一体化構造になった基本骨格屋根面の外郭を仕上げる水平材(略称 '外郭材')で形成され、 上記外郭材に架台梁(120)又は屋根梁(211)の連結のための上記<架台梁-ファシア>ブラケット(710)又は<屋根梁-ファシア>ブラケットも上記単一ブラケットと二重ブラケットの形式を含み、上記単一ブラケットは上記一次四角面(843&849)が上記架台梁ファシアと屋根梁パーシャの接触部位の上下二つの背面(841,842&847、 848)を含めて架台梁(122)の場合下方または屋根梁(211)の場合上方に拡張されて形成され、上記二次四角面が上記接触線の外の一頂点から上記拡張された一次四角面(711&712)の上記接触線を通る頂点と接続するように傾斜して拡張され、傾斜辺(812)を含む三角平面が付加されて形成される、 上記二つの単一ブラケットは、どちらか一つの適用または両方を上記と同じ方法で合併して上記二重ブラケット(711,712)が形成され、上記一つになった特定の形状の単一ブラケット(715)は、上記一次四角面が架台梁の場合下方または屋根梁の場合上方に拡張されるだけでなく、上記接触線を過ぎて二重横に拡張されて形成される。
図内中央に位置する基本骨格屋根面のコーナーを固定する<主部材>ブラケット(760)は、単一ブラケット(761)形式で長手方向の<主部材>接合連結手段で上記外郭材の連結に適用され、両側で半直線(Half-line)を形成する。上記単一ブラケット(761)は、一方の側面に屋根梁パーシャ(340)の背面に接する接触面(841)とその上に架台梁ファシア(140)の背面に接する接触面(842)を含み、他方の側面に屋根梁(212)の背面に接する接触面(847)とその上に架台梁ファシア(140)の背面に接する接触面(848)を含む。上記 <主部材>ブラケット(761)内に表示された実線は、関連主部材(340,240,212)の接触線である。
図面の中央部分で上記横断面フレーム(206)と側壁フレーム(207)は、それぞれの柱(221,222)を一つ(220)に一体化して共有する構造で、その上に対応する屋根梁(211,212)を固定する二つの<柱-梁>ブラケットが一体化された一つの<統合>ブラケット(790)が二重ブラケット(791,792)形式で形成されて適用されることを示している。上記<統合>ブラケット(791,792)内のそれぞれに示された実線は、関連主部材(221,222,211,212,140)間の接触線であり、点線は上記主部材の外郭線を示す。上記<統合>ブラケット(790∥791,792)は、上記関連主部材それぞれの背面に接する直方体の接触面(844,846,845,847,848)が形成され、上記接触面の一頂点を含む傾斜辺(812)を有する三角平面が付加される。
上記矩形面の接触面(840)は、関連主部材が同じ平面上にある場合、その背面を長さ方向に延長して重なる矩形面から背面の端が含まれないそれぞれの辺を外側に一定長さに拡張して形成され、関連主部材の背面が一定接触角(830)を持って交差する場合、その接触線または接触点を通る直線を基準に一定長さの二つの横辺と主部材幅の二つの縦辺でそれぞれの矩形面が形成される。上記傾斜辺(812)を含む三角平面は、上記直角面の隣接する二つの頂点または一つの頂点から一定点まで続き、主部材の背面に接しない平面で形成される。
上記接触角(830)を有する二つの矩形面と三角平面を含む板型ブラケットは、一つの平板で裁断して曲げられ、関連主部材の連結手段として適用される際に耐荷重構造となるように設計される。
上記<統合>ブラケット(790)が二重ブラケット(791,792)の形式で提示されているが、どちらかを選択して単一ブラケット(791|792)として適用しても関連主部材の連結手段として損はない。基本骨格内側の単一ブラケット(791)を例として、上記側壁フレーム(207)の屋根梁(211)の端と柱(221)を連結する<柱-梁>ブラケットと上記横断面フレーム(206)の屋根梁(212)の端と柱(222)を連結する<柱-梁>ブラケットが付いているので、関連主部材背面の鉛直接触線(820)を基準にこの二つを合併して一つに一体化する。上記二つの<柱-梁>ブラケットは、上記横断面フレーム(206)の屋根梁(212)の上に架台梁ファシア(140)が一体化され、上記基本骨格屋根面の上記外郭材を包括する接触面(844,845,846,847,848)と傾斜辺(812)を有する三角平面を含む。
上記側壁フレーム(207)から柱(221)を抜いて単純に屋根梁(211)だけを付加すると、上記屋根梁は補強梁として機能することになり、上記補強梁は上記横断面フレーム(206)の屋根梁(212)に<主部材>ブラケットまたは上記柱(222)に一定の接触角を有する<柱-梁>ブラケット方式で適用される。
【0050】
図42に示されているのは、本発明の技術思想による多数の梁と柱の連結のための板型ブラケットの形状を例示したもので、(a)は前述の図29の説明で軒を有する横断面フレーム(206c)を側壁フレーム(207c)で支持する基本骨格に<統合>ブラケット(793,794,795,796)で適用されたもので、理解を助けるために平面上で180度回転して示すものである、 (b)は前述の図25の説明で軒を有する横断面フレーム(206e)で屋根(210)を支える柱(240)の上部に母屋(320)の重ね当てた固定に<統合>ブラケット(791)で適用されたもので、上記板型ブラケット(793,794,791)は屋根梁(211,210)の上に架台梁ペア(122,124)を固定する<梁-梁>ブラケット(740)が合流する形態である。
図内の参照符号(a)の上部にある<統合>ブラケットは、二重ブラケット(793,794)形式で一つの<柱-梁>ブラケット(750)と三つの<梁-梁>ブラケット(740)が合体した形である。上記<柱-梁>ブラケット(750)は、横断面フレーム(206c)の屋根梁(211)と柱(240)の連結に適用され、上記三つの<梁-梁>ブラケット(740)のうち一つは、上記屋根梁(211)を側面フレーム(207c)の屋根梁(212)で支えて固定する、 他の二つの<梁-梁>ブラケット(740)は、上記横断面フレーム(206c)の屋根梁(211)の上に架台梁ペア(122,124)を固定するために適用される。上記二重ブラケット(793,794)のどちらか一方(793)だけ適用しても関連主部材(211,240,212,122,124)の連結に支障はないが、両方を適用して主部材である二つの屋根梁(211,212)と柱(240)をもう一重にそれぞれの背面に貼り付けて二重の主部材で補強することができる。
図内の参照符号(a)の下部にある<統合>ブラケットは、二重ブラケット(795,796)形式で一つの<柱-梁>ブラケット(750)と二つの<梁-梁>ブラケット(740)が合併された形である。上記<柱-梁>ブラケット(750)は、横断面フレーム(206c)の床梁(361)と柱(240)の連結に適用され、上記二つの<梁-梁>ブラケット(740)のうち一つは、上記床梁(361)を側面フレーム(207c)の床梁(362)で支えて固定し、もう一つは上記床梁(361)の上に手すり水平材である大水平材(610)が固定される。上記手すり水平材は上記側面フレーム(207c)に一体化され、鉛直的な耐荷重構造になるようにする。上記二重ブラケット(795,796)のうち一つ(796)だけ適用しても関連主部材(240,361,362,610)の連結に支障がないが、両方を適用し、主部材である二つの床梁(361,362)と柱(240)を一重にそれぞれの背面に貼り付けて二重の主部材で補強することができる。
上記4つの<統合>ブラケット(793,794,795,796)内のそれぞれに示された実線は、関連主部材(211,240,122,124,212,361,610,362)間の接触線であり、点線は上記主部材の外郭線を示したもの、 上記関連主部材それぞれの背面に接する直方体の接触面(841,842,843,844,845,846,847,848)が形成され、上記接触面集合の内側に凹んだ一頂点の外側を傾斜辺(812)とする三角平面が付加される。上記傾斜辺(812)を含む三角平面は、上記接触面が外側に拡張されて形成され、プレート型ブラケットが耐荷重構造になるようにしながら、二重主部材の適用が可能なように考慮される。
関連主部材すべての接続のための二つの<統合>ブラケット(793,796)で下部の水平材(212,362)に接する面である接触面(845,848)に付加される三角平面は、隣接する他の接触面(841,846)から借りる借用面(815)で形成される。上部に位置する<統合>ブラケット(793)の下部接触面(845)は、隣接する三角平面と重なる部分が存在する重畳面(814)になることもある。上記重畳面(814)と借用面(815)の形状は、耐荷重構造になるように考慮されて決められる。
図内の参照符号(b)は単一ブラケット形式の<統合>ブラケット(791)で、一つの<柱-梁>ブラケット(750)と<柱-母屋>ブラケット(390)、そして二つの<梁-梁>ブラケット(740)が合併された形である。上記<統合>ブラケット(791)は、関連主部材(210,240,124,122,320)に相当する四角平面の接触面(841,842,843,844,845)を有し、上記主部材の背面が接触する接触線として水平接触線(822)と垂直接触線(824)を含む、 上記接触面合集合の内側に凹んだ一頂点の外側を傾斜辺(812)または曲線辺(813)とする三角平面が付加される。上記曲線辺(813)は、単に基本骨格に付加される他の構成品である浮体の外形によるものであり、本発明の技術思想を限定するものではない。
【0051】
図43に示されたのは、柱と梁の交差連結のための板型ブラケットの形状を例示したもので、(a)は前述の図13の説明で述べた多層型基本骨格に適用されるプラットフォームフレーミング方式を便宜上平面上で180度回転して示すものであり、(b)は梁と柱の直交に適用されるバランフレーム方式を示すものである。
<架台梁-ファシア>連結手段と<屋根梁-ファシア>連結手段はそれぞれ二つの水平材の上記フラッシュフレーミング方式により、<梁-梁>重ね連結手段は二つの水平材の上記階層化フレーミング方式により、<柱-梁>連結手段と<屋根梁-ファシア>連結手段はそれぞれ二つの水平材の上記階層化フレーミング方式により、 <柱-梁>連結手段と<柱-母屋>連結手段は、軟直材である柱と水平材である梁と母屋の連結によって基本骨格を形成するにあたり、上記柱と梁の連結はプラットフォームフレーミング形式をとり、上記柱と母屋の連結はバランフレーミング形式をとるのが一般的である。
図内参照符号(a)の<統合>ブラケット(790)は、二重ブラケット(791,792)形式で三つの<柱-梁>ブラケット(750)が合併された形である。上記三つの<柱-梁>ブラケット(750)の一つは、側壁フレーム(207e)の柱(241)と屋根梁(211)、もう一つは側壁フレーム(207f)の柱(242)と屋根梁(212)、そして残りの一つは横断面フレーム(206c)の柱(243)と下層の補強梁(312)に適用される。上記柱(241,242)を一体化して一つ(240)に共有され、その上に他の柱(243)を付加して上記三立面フレーム(207e,207f,206c)の固定に二つの板型ブラケット(791,792)全てが要求され、関連主部材それぞれに一重を加えて二重の主部材で耐荷重構造になるように許容される。
上記 <統合>ブラケット(790∥791,792)内の接触面(841,842,843,844,845,846)は対応する関連主部材(212,312,211,243,242,241)の背面に接し、 上記背面が接する接触線として水平接触線(822)と垂直接触線(824)を含み、上記接触面集合の内側に凹んだ一頂点の外側を傾斜辺(812)とする三角平面が付加される。
図内参照符号(b)の<統合>ブラケット(790)は、単一ブラケット(791)形式で二つの<柱-梁>ブラケット(750)が合併された形態である。上記二つの<柱-梁>ブラケット(750)の一つは柱(225)と屋根梁(214)、そしてもう一つは上記屋根梁(214)と他の柱(226)の固定に適用されるものである。上記屋根梁(214)は一つにして中間部位に同じ平面の背面で直交するように二つの柱(225,226)を突き合わせて固定する。関連主部材(225,214,226)の背面に一枚の主部材として一つの柱(227)と二つの屋根梁(215,216)を付加して耐荷重構造の直交形態が完成される。
上記 <統合>ブラケット(790∥791)内の接触面(841,842,843)は対応する関連主部材(225,214,226)の背面に接し、上記背面が接する接触線として水平接触線(822)を含み、上記接触面(841,842,843)の一方の接触面と他方の接触面の近傍頂点を連結して傾斜辺(812)を含む三角平面が付加される。
【0052】
図44に示されたのは、本発明の技術思想に適用される主部材の典型的な形状を示すものである。
上記主部材は材料、工程及び形状と関連した下記の特徴を含み、上記主部材の材料は金属、合成樹脂及び複合材料のうちいずれか一つ以上を含み、上記主部材の成形工程は冷間又は熱間圧延成形工程、押出成形工程、引抜成形工程及び複合材料成形工程のうちいずれか一つ以上を含み、上記主部材の断面形状は
型、 C型(Channels)、□型、H型、I型、L型(Angles)及びT型のうちいずれか一つ以上を含み、上記主部材は、単一の上記断面形状で形成されたり、混合された上記断面形状を有する水平材と軟直材を含み、二つ以上の上記主部材を溶接や直結ネジ又はボルト・ナットで合併して形成される複合的部材をさらに含む。
図内の参照符号(a)と(c)は特定の形状を持ち、(b)は
型で(d)はC型(Channels)であり、(e)は□型で長方形断面を持つ水平または直立の長尺部材を示す。上記長方形断面は高さ(H)の長辺(512)と幅(B)の短辺(514)で形成される長方形で、上記長辺(512)を含む面は背面(Backside: 516)と正面(Frontside: 517)で構成され、上記短辺(514)を含む面は上面(Upper side: 518)と下面(Bottom side: 519)で構成される。上記長方形断面の背面(516)は閉じた側の面であり、上記正面(517)は開いた側の面である。上記長方形断面の主部材は一枚で水平材や軟直材で適用することができるが、耐荷重構造の形成のために同一または類似の主部材をもう一枚付加してそれぞれの背面を突き合わせて溶接、直結ネジまたはボルト・ナットによる直接締結で一体化固定して一つの二重長方形部材を形成することができる。
上記長方形断面以外の主部材に含まれるものとして、図内の参照符号(f)のH型、(g)のI型、(h)のL型(Angles)、(i)のT型断面形状を有する長尺部材がある。上記主部材の他に円筒形柱と角管柱をさらに含み、二つ以上の上記主部材を溶接や直結ネジまたはボルト・ナットで結合して形成される複合的主部材で長大型部材を形成することができる。
上記長方形断面(a、b、c、d、e)の主部材は本発明による基本骨格の一般的な水平材と軟直材として適用され、残りの断面形状(f、g、h、i)と円筒形柱、角管柱、複合的主部材は上記基本骨格の補強梁、母屋や柱などに適用される。
上記特定の形状を持つ図内参照符号(a)と(c)は断面形状として特定の長方形断面を持つ主部材を示すもので、上記長方形断面は、一つの長辺(H: 512,516)と二つの短辺(B: 514,518,519)を含み、上記長辺側を背面(Backside: 516)に置き、その両側に上記短辺(514)が直角にそれぞれ突出するように屈曲されて二つの側面(Flanks∥518,519)を形成し、これによって上記長方形断面は
型になり、上記二つの短辺の端にはそれぞれフランジ(Flange: C)と仕上げ(End: D)を含み、上記フランジは上記短辺の端から直角に長辺と平行に屈曲され、これにより上記長方形断面はC形状(Channel)になり、上記仕上げは上記フランジの端から再び直角に内側に屈曲されて正面(Frontal side)を形成し、上記長辺、短辺、フランジと仕上げの間に造成される角は一定曲率半径を持つ丸い形状を含み、 上記長辺は内側に深さが異なる二対の凸曲部(Convex)を含み、上記曲部は深さが小さい小曲部と深さが大きい大曲部を含み、上記小曲部と大曲部は一定間隔をおいて上記長辺の端から内側にそれぞれ両側に対称的(Symmetrical)に形成される。
【0053】
図45に示されたのは、太陽架台(100)の架台梁ペア(120)と立面フレーム(206a,206b)の屋根梁(210)がほぼ直交する概念の太陽工作物を上(a)下(b)に分解して示すものである。
本発明の技術思想により、太陽パネル(170)は、適正な方向の適正な傾斜角である北半球地域の場合、南向きの北緯度傾斜角または南半球地域の場合、北向きの南緯度傾斜角付近で決められた値(略称「適正な向きの傾斜角」)で設置される。これにより、架台梁ペア(120∥122,124)は東西方向に一定間隔で平行に配置され、上記架台梁ペア(120)の上に上記傾斜角を有する傾斜支持台(160)が固着され、上記太陽パネル(170)は上記傾斜支持台の上に連なって設置される。上記架台梁ペア(120)の間は架台梁横架台(130)で固定され、その端は架台梁ファシア(140)で仕上げられ、上記太陽架台(100)は耐荷重構造で形成される。
図内の参照符号(a)は上記太陽架台(100)を、そして(b)は上記太陽架台(100)を支持する基本骨格を示している。上記基本骨格は両側に軒を有する立面フレーム(200)で形成され、上記立面フレームはボックスフレーム(203a&203b)形式の二つの横断面フレーム(206a&206b)である。左側の横断面フレーム(206a)は、一重または二重に一体化された主部材である両側の柱(221,241)、屋根梁(211)と床梁(361)でボックスフレーム(203a)が形成され、 右側の横断面フレーム(206b)は、同一の主部材を一定間隔で配置し、その間を主部材横架台(230∥232,234)で固定して複合材ペア(560)となった両側の二つの柱(222,223&242,243)、二つの屋根梁(212&213)と二つの床梁(362&363)でボックスフレーム(203b)が形成される。
上記屋根梁(210∥211,212,213)の端を屋根梁パーシャ(340∥341,342)で仕上げ、上記屋根梁パーシャ(340)と屋根梁(210)の上に平行に架台梁ファシア(140)が一体化され、上記太陽工作物平屋根の外郭を仕上げる構造の水平材(略称'外郭材')で形成されることにより、上記外郭材を媒介に上記基本骨格は耐荷重構造で強化される。
上記太陽工作物は、太陽架台(100)が適正な傾斜角度を持つことができる立地に適用されることを示すもので、上記太陽架台の架台梁ペア(120)は、上記基本骨格の屋根梁(210)の上に載せられ、階層化フレーミング形式で固定される、 これにより、上記架台梁(122,124)と屋根梁(210)で形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス構造となり、これに加えて、上記架台梁ペア(120)の上に上記傾斜支持台(160)が固定されることにより、上記平屋根は耐荷重構造となる。
【0054】
図46に示されたのは、太陽架台(100)の架台梁ペア(120)と立面フレーム(206a,206b)の屋根梁(340)がほぼ平行に置かれた概念の太陽工作物を上下に分解して示すものである。上記太陽工作物は、前述の図19図22の説明で取り上げたものを対象として、読解を助けるために平面上で一定角度で回転させて示した。
前述の図45の説明の通り、本発明の技術思想により、太陽パネル(170)が適正な向きの傾斜角で設置されることにより、架台梁ペア(120∥122,124)は東西方向に一定間隔で平行に配置され、その上に傾斜支持台(160)が固着され、その先端は架台梁ファシア(140)で仕上げられ、上記太陽架台(100)は耐荷重構造で形成される。
図内の参照符号(a)は上記太陽架台(100)を、そして(b)は上記太陽架台(100)を支持する基本骨格を示している。上記基本骨格は、一側に軒を有する立面フレーム(200)で形成され、上記立面フレームは、ポータルフレーム(202)形式の三つの横断面フレーム(206g,206h&206i)と一つの側壁フレーム(207b)である。左右の横断面フレーム(206g&206i)は一重または二重に一体化された主部材である両側の柱(221,241&225,245)と屋根梁(211&215)でポータルフレーム(202)が形成され、 中央の横断面フレーム(206h)は、同一の主部材を一定間隔で配置し、その間を主部材横架台(230∥232,234)で固定して複合材ペア(560)となった両側の二つの柱(222,242&223,243)と二つの屋根梁(212&213)でポータルフレーム(202)が形成される。
上記屋根梁(210∥211,212,213,214)の両端を屋根梁パーシャ(340)でそれぞれ仕上げ、上記屋根梁パーシャ(340)と屋根梁(210)の上に平行に架台梁ファシア(140)が一体化され、上記太陽工作物平屋根の外郭を仕上げる構造の水平材(略称'外郭材')で形成されることにより、上記外郭材を媒介に上記基本骨格は耐荷重構造で強化される。
前面に位置する側壁フレーム(207b)は両側の柱(224,244)と屋根梁(214)でポータルフレーム(202)を形成し、上記屋根梁(214)が他の横断面フレーム(206g、 206h&206i)の軒を有する側柱(221,222,223&225)上部に取り付けられ、それぞれの屋根梁(211,212,213&215)を支持する構造となり、上記太陽工作物が強化される。上記側壁フレーム(207b)で両側の柱(224,244)なしで屋根梁(214)だけ適用される場合、上記屋根梁は基本骨格を形成する母屋となる。
上記架台梁ペア(120)が三横断面フレーム(206g,206h&206i)とほぼ同じ方向に配置されるので、これを支える構造として上記横断面フレームの屋根梁(211,212&213、 215)の間に多数の補強梁(310)を同一平面上に一定間隔で配置して固定し、上記多数の補強梁(310)の上に上記架台梁(122,124)を固定して形成される平屋根は#形のラティス構造となり、上記太陽工作物は耐荷重構造となる。また、中央の横断面フレーム(206h)の主部材に適用された複合材ペア(560)を上記補強梁(310)にも適用することにより、上記太陽工作物が荷重に対して強化される効果が期待される。
[実施例 7]
【0055】
図47に示されたのは、本発明による建築構造物に適用される実施例7で、参照符号(a)の建物屋上(950)と参照符号(b)の建物屋根(970)の上に太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
図内の参照符号(a)は、倉庫や工場、作業場などの建物の切妻屋根(Gable roof: 970)を含む様々な形式の屋根の上に平屋根を有する太陽工作物を付加して、下部の空間の本来の用途に支障を与えない太陽エネルギーの生産用途を兼ねた多目的太陽エネルギーシステムの適用に関するものである。
上記屋根(970)を横切って立面フレーム(200)で軒(Eave)を持ったり、そうでないポータルフレーム(202)形式の横断面フレーム(206a,206b)を一定間隔で配置して、地表面(900)または屋根(970)の上に固着する。上記地表面(900)に定着される横断面フレーム(206a)と屋根(970)の上に固着される横断面フレーム(206b)は、上記建物屋根の耐荷重状態や他の条件によって選択的に適用される。上記横断面フレーム(206a,206b)の屋根梁の中間部分を支持する一つ以上の柱を付加することにより、屋根梁の荷重を分散する効果が期待できる。
上記建物屋根(970)を覆うポータルフレーム(202)の屋根梁の端を屋根梁パーシャ(340)で仕上げて基本骨格の屋根面外郭を形成し、その上に太陽架台(100)を固着する際に架台梁ファシア(140)を上記平屋根外郭の屋根梁パーシャ(340)や屋根梁と一体化して耐荷重構造に形成して上記太陽工作物を強化する。
図内の参照符号(b)は、アパートや商業ビル(Office building)の屋上(Rooftop: 950)に太陽工作物を付加して下部の空間の追加的活用と太陽エネルギーの生産のための多目的太陽エネルギーシステムの適用に関するものである。上記屋上(950)の外郭に沿って立面フレーム(200)で軒(Eave)を持ったり、そうでないポータルフレーム(202)形式の横断面フレーム(206)を、上記下部空間を横切って一定間隔で配置して固着する。上記立面フレーム(200)の高さは、上記屋上(950)に存在する出入り口や換気及び空調のための施設物の高さより高く設定して、太陽工作物の平屋根が形成されるようにする。
上記横断面フレーム(206)の屋根梁の端を屋根梁パーシャ(340)で仕上げて基本骨格の屋根面外郭を形成し、その上に太陽架台(100)を固着する際に架台梁ファシア(140)を上記平屋根外郭の屋根梁パーシャ(340)や屋根梁と一体化して耐荷重構造で形成して上記太陽工作物を強化する。
[実施例 8]
【0056】
図48に示されたのは、本発明による土木構造物に適用される実施例8で、参照符号(a)の横断歩道(960)、参照符号(b)の橋(980)と参照符号(c)の歩道(990)の上に太陽工作物で形成される「多目的太陽エネルギーシステム」を概念的に示すものである。
図内の参照符号(a)は、道路(900)に建設される横断歩道(960)の上に太陽工作物を付加して下部の空間は歩行者の通路としてそのまま活用し、その上に太陽エネルギーの生産のための多目的太陽エネルギーシステムの適用に関するものである。上記横断歩道(960)の長さ方向に多数の立面フレーム(200)で軒(Eave)を持ち、中央に柱が付加されるポータルフレーム(202)形式の横断面フレーム(206)を、上記下部空間を横切って一定間隔で配置して固着する。上記横断歩道(960)は「都市・郡計画施設の決定・構造及び設置基準に関する規則(略称:「都市計画施設設置基準規則」)」によって建設され、これに適用される上記立面フレーム(200)の高さをはじめとする上記太陽工作物の規模は「道路の構造・施設基準に関する規則(略称:「道路構造規則」)」で定めるところによる。
上記横断歩道(960)に適用される横断面フレーム(206)の屋根梁の端を屋根梁パーシャ(340)で仕上げて基本骨格の屋根面外郭を形成し、その上に太陽架台(100)を固着する際、架台梁ファシア(140)を上記平屋根外郭の屋根梁パーシャ(340)や屋根梁と一体化して耐荷重構造で形成して上記太陽工作物を強化することができる。
図内の参照符号(b)は、橋(980)の車道や歩道の上に平屋根を有する太陽工作物を付加して、下部の空間の本来の通行用途に支障を与えない太陽エネルギーの生産用途を付加した多目的太陽エネルギーシステムの適用に関するものである。上記歩道の幅より広い太陽工作物の形成のために、上記橋(980)の幅を横切って立面フレーム(200)で軒を持ったり、そうでないボックスフレーム(203)形式の横断面フレーム(206a,206b)を一定間隔で配置して上記橋(980)の上部に設置する。
上記橋(980)の歩道のみを覆うことになった場合、上記軒を有するボックスフレーム(203)形式の横断面フレーム(206a)を、そして上記橋(980)の車道と歩道の両方を覆うことになった場合、上記ボックスフレーム(203)の屋根梁を一つに一体化した横断面フレーム(206b)を適用する。上記横断面フレーム(206a,206b)の屋根梁の端は屋根梁パーシャ(340)で仕上げられて基本骨格屋根面の外郭を形成し、その上に太陽架台(150)を固着する際に東西方向に配置される架台梁ペアの長さが上記平屋根の外郭を外れて一定に拡張され、その端を架台梁ファシア(140)で仕上げられて上記太陽工作物を形成する。
橋の上に設置される多目的太陽エネルギーシステムのための太陽工作物の形成に底板が付加される上記ボックスフレーム(203)が限定的に適用されるわけではない。上記ボックスフレーム(203)の代わりにポータルフレームが適用されることがあるが、これは歩道の幅を拡張するのに限界がある。
図内の参照符号(c)は、車道横の歩道(990)の上に平屋根を有する太陽工作物を付加して、下部空間の本来の歩行用途に支障を与えず、太陽エネルギーの生産用途を付加した多目的太陽エネルギーシステムの適用に関するものである。
上記歩道(990)の幅を横切って立面フレーム(200)である片持ち梁フレーム(201)とポータルフレーム(202)形式の横断面フレーム(206a,206b)を一定間隔で配置して定着し、上記横断面フレーム(206a、 206b)の屋根梁の端を屋根梁パーシャ(340)で仕上げ、外側の屋根梁パーシャ(340)に別の柱(250)を付加して基本骨格を形成し、その上に太陽架台(100)を固着する。上記太陽架台(150)の架台梁ペアの長さが上記平屋根の外郭を外れて一定に拡張され、その端は架台梁ファシア(140)で仕上げられる。
前述の本発明の適用例のほとんどは、基本骨格の屋根面と太陽架台の平面フレームが同一の外郭を形成して耐荷重構造となるが、図48に例示された太陽工作物は、上記太陽架台の平面フレームが上記基本骨格の屋根面の外郭を外れて拡張されることを示している。本発明の技術思想によれば、太陽工作物平屋根の形成において、同一または異なる外郭を設けるか否かの選択は、構造的荷重や景観などを考慮して決められる。
本発明の技術思想により、建物の屋根を覆ったり、歩道の上に設置される上記基本骨格の屋根面と太陽架台(100)の平面フレームの間に不透水遮光層(Impermeable & shade layer)を含む太陽工作物を形成することにより、屋根の防水や歩行者の快適性を図る効果がさらに期待できる。
本発明の技術思想による太陽工作物の形成のための適用対象は、建築構造物と土木構造物を含み、上記建築構造物は、建築物の本来の一次用途に適合するように上記基本骨格を形成して完成され、その内部に上記一次用途に適合または改善されるように別途の施設(略称「内部施設」)をさらに含むか、上記建築物の外部に付加されて設置される(略称「外部設置」)、 上記建築構造物は、住居建物、商店街、学校、作業場、工場、倉庫、畜舎、栽培舎、飼育舎、養殖場、養魚場及び(半日陰)園芸施設などの建築物を含み、上記内部施設は別途の有用設備として電力、通信、 照明、灌水及び農薬・液肥散布設備及び有害鳥獣防除網などを含み、上記外部設置は上記建築物の平面的全体又は一部の屋根の上又は屋上や周辺に柱を立てて上記基本骨格が形成される。
上記基本骨格は、既存または新規の上記土木構造物に付加して設置されたり、一体化して建設され、上記土木構造物は駐車場、公園、河川、橋、鉄道、道路、交差点、歩道、下水処理場、 浄水処理場、船着場、係留場、(駅)プラットフォーム、道路防音トンネルなどを含み、上記土木構造物の内外部または境界に柱を立てて回廊(Cloister)の形で上記基本骨格が形成される。
上記基本骨格が設置される上記空間は、地上と水上及び沼地を含み、上記基本骨格は上記空間の境界又は内部に柱を立てて設置され、上記浮体を含む上記基本骨格の水上係留形式は、アンカー(Anchor)とパイル係留を含む、 上記アンカーは上記基本骨格に紐で連結されて水上底に固定され(すなわち、浮遊式水上骨格)、上記パイル係留は上記基本骨格に上記パイルを固定軸として上下に一定高さに移動可能なシリンダーを挿入して固定する(すなわち、半浮遊式水上骨格)。
上記基本骨格は、上記別途の有用設備に加えて、一定部位までツル植物が誘引されて造園ができるように内部に造園構造物をさらに含み、上記基本骨格を形成する上記立体フレームの屋根と床の間の空間を遊歩道、通路またはキャンプデッキ用途のための施設を含み、上記空間が水上の場合、その下部にプールまたは養魚場などを含む。
【0057】
本発明に基づき、地上対象体に造成され、下部空間の活用を兼ねる目的で、以下の工程を含めて達成される工程により、太陽エネルギーパネル(略称「太陽パネル」を含む太陽工作物として建設される上記多目的太陽エネルギーシステムの建設方法は以下の通りである。
(1) 上記太陽工作物を所定の対象体に建設するために準備する工程で、以下の段階を含む建設企画段階:
(a) 上記太陽電池パネルが適正な向きの傾斜角となる条件を満たすように、現場数値地図とGPS(Global Positioning System)を活用する工程で以下の段階を含む設計段階:
1) 上記下部空間の外郭範囲を測量し、上記屋根梁が一定高さになるようにし、この屋根梁の上に上記架台梁が固着されることで一つ以上の多角形の水平面屋根(略称「平屋根」)が形成されるようにし、上記平屋根を形成する屋根梁の上に架台梁ペアが載せられ、階層化フレーミング方式で固定されるようにする、
2) 上記架台梁ペアは、太陽パネルが北半球で正南向きまたは南半球で正北向きの傾斜角を持つように東西方向に配置されるようにする、
3) 上記架台梁ペアの上に設置される傾斜支持台の傾斜角は、所在地の緯度から地球の自転軸の傾き(Obliquity ≒ 23.5°)を引いた値から加えた値までの範囲内とするか、年間または特定期間中に最大エネルギー生産となる傾斜角の値であらかじめ決定して成形するようにする、
4) 上記架台梁ペア間の正南向き(または正北向き)への間隔は、前後のソーラーパネルが及ぼす日陰の影響が最小化されるように隣接するが、十分な距離を置いて、
5) 上記架台梁と屋根梁で形成される太陽工作物の平屋根は#形のラティス構造で造成されるように上記立面フレームを配置する、
6) 上記架台梁と屋根梁間の交差角度の鋭角が30度以下の場合、上記補強梁を付加して屋根梁と同じ高さでフラッシュフレーミング形式で上記立面フレームの間を固定し、上記架台梁と補強梁が#形のラティス構造で造成されるようにする、
7) 結果的に上記設計段階は、上記立面フレーム内の柱が上記対象体に適正に配置されるように多用途太陽エネルギーシステムのレイアウトを定める段階;
(b) 上記柱の基礎部を定着させる対象体の候補地点についての調査を実施し、
(c) 上記調査による上記骨組調整着手手段を決定する、
(d) 上記基礎部を定着させる候補地点が上記骨調整着手手段の適用に不適当な場合、上記設計段階で上記柱を再配置して多目的太陽エネルギーシステムのレイアウトを確定する、
(e) 上記レイアウトに基づき、内在設計基準と道路運送規定に適合するように上記太陽工作物に対する詳細設計を完了する段階;
(2) 上記太陽架台と基本骨格の構成要素を工場で製作する工程で、さらに以下の工程を含む工場製作段階:
(a) 道路交通法で定められた輸送制限と工場から現場までの輸送条件を調査し、これに基づいて上記太陽架台と基本骨格の主部材は裁断され、許容規模で組み立てられます、
(b) 現場で組み立てられ、連結手段を固定するための主部材の穿孔作業を行い、上記基本骨格の形態に応じた上記立面フレームとこれに付加される水平材と軟直材の連結手段に適用される板型ブラケットを製作する、
(c) 上記板型ブラケットは、上記主部材連結部の形状に応じて一つの金属平板シートを裁断し、曲げ加工して形成される;
(3) 上記工場製作段階で製作された多目的太陽エネルギーシステムの上記構成要素を道路交通法の定めるところにより現場に移送する現場移送段階;
(4) 上記現場移送段階で移送された上記多目的太陽エネルギーシステムの構成要素を単位ごとに組み立てる工程で、以下の段階を含む現場組立段階:
(a) 土地掘削作業、骨組組立作業及び高所作業で要求される施工手段を準備する、
(b)上記設計段階で対象体内の所定の位置に骨組調整掘削手段の定着のためのコンクリートやパイル基礎を上記土地掘削時の施工手段として用意する、
(c) 上記骨組組立施工手段で、地上で組み立てる太陽工作物の構成要素の規模を高所荷重施工手段の能力を勘案して、
1) 上記太陽架台は許容される規模に応じて太陽パネルを含めるか、または除外して架台梁ペア単位で傾斜支持台を取り付けて組み立てる、
2) 上記基本骨格を形成する上記立面フレームは個別に組み立てられる、
(d) 上記立面フレームは、上記高所荷重施工手段で立ち上がり、上記基礎の上に上記骨組組立て施工手段で立てて(Erecting)定着される、
(e) 上記基本骨格の組み立ては、上記立面フレームの間に主部材である屋根梁パーシャ、屋根梁及び母屋を適用して上記設計段階に従って、
1) 隣接する屋根梁の端を上記屋根梁パーシャで固定するか、
2) 上記屋根梁と同じ高さに位置し、フラッシュフレーミング形式で、上記補強梁で固定するか、
3) 上記屋根梁の下に位置し、階層化フレーミング形式で、上記母屋で固定する、
(f) 上記基本骨格の屋根面の上に上記太陽架台を高所荷重施工手段で上げて上記屋根梁と架台梁を固定し、上記設計段階に従って架台梁ファシアを付加して上記太陽工作物を組み立てる、
(g) 太陽パネルが除外された上記太陽架台の場合、上記太陽工作物の屋根に太陽パネルを高所荷重施工手段で上げて上記傾斜支持台の上に取り付けて上記太陽工作物を現場組立して構築完了する段階;
(5)上記現場組立段階の工程で、以下の段階をさらに含む多目的太陽エネルギーシステムの建設完了段階:
(a) 上記太陽工作物の完成後、建築物の本来の一次用途に適合するように残りの部分に対する作業とその内部に上記一次用途に適合または改善するように別途の施設を付加する、
(b) 現場作業で使用された上記施工手段を現場から撤去し、現場を整理する、
(c) 電気事業法など関連法規に基づく電力取引で要求される電力線を接続し、所要電気設備を付加設置し、試運転する、
(d) 上記試運転による安全と性能認証を当局から取得し、上記多目的太陽エネルギーシステムの建設を完了する段階を含む多目的太陽エネルギーシステムの建設方法。
既に示し、前述した本発明の実施例は、いくつかの典型的な太陽工作物に関するものであり、他に様々な変形された形態や用途に応じた本発明の様々な実施例を挙げることができるが、本発明の請求の範囲に記載された技術思想が自明であることは、具体的に示されておらず、より詳細な説明も付加されていない。
上記「多目的太陽エネルギーシステム」の建設方法は、本発明による関連構成品を工場で製作して現場まで輸送した後、現場で組み立てて建設する工程を含む。
現場での施工は単純組立工程であるため、結果的に高度な建設熟練工が要求されず、建築コストの低減はもちろん、堅固な高品質の太陽エネルギー建築物が提供される。
以上、好ましい様々な実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明の要旨と技術思想の範囲内で様々な修正及び変形が可能であり、このような修正及び変形は提案された請求の範囲に属することは自明である。
【符号の説明】
【0058】
次の符号の説明で'='マークは左と右が同格の構成要素を表し、'{,,,,}' マークは様々な構成要素を含む集合を意味する。例えば、下記'[屋根梁] = [水平材] = [主部材]は、三つの構成要素が同格で屋根梁(210)は水平材であり、主部材であることを示したものであり、'[架台梁ペア] = {[南架台梁], [北架台梁]}'は、架台梁ペア(120)が南架台梁(122)と北架台梁(124)の構成要素を含む(Comprising)ことを意味する。
本発明の適用対象は、地表面及び建設構造物上部(略称「対象体」)であり、上記建設構造物は建築構造物と土木構造物に区分され、前述の通りである。上記対象体に適用される太陽工作物は、太陽エネルギーシステムの造成のための構造物及び施設物又はそれ自体として理解される。
[対象体(Object body)] = {[建物屋上(Rooftop)], [建設構造物上部], [地表面上],...}。
[太陽エネルギーシステム(Solar energy system)]⊇[太陽工作物]。
[建設構造物(Construction structure)]={[建築構造物(Building structure)], [土木構造物(Civil structures)]}。
本発明で提示する「多目的太陽エネルギーシステム」は、太陽エネルギー生産を兼ねるようにされた本発明の技術思想による太陽エネルギーパネルを含む太陽工作物である。
[多目的太陽エネルギーシステム] = {[太陽工作物], [残りのエネルギーシステム構成要素]}。
上記太陽工作物は太陽架台と基本骨格を含み、上記太陽架台は上記太陽エネルギーパネル{略称 '太陽パネル'}を含み、上記基本骨格の上に太陽架台が固着されて上記太陽工作物の平屋根が形成され、これにより、その下の内部空間(すなわち、太陽パネル下の平屋根の下部空間)が形成される。
[太陽工作物] = {[太陽架台], [基本骨格]}。
[太陽架台] = {[架台梁], [傾斜支持台], 太陽パネル, +[架台梁ファシア]}。
上記太陽工作物の一要素である太陽架台は架台梁、傾斜支持台及び太陽パネルを含み、架台梁ファシアと架台梁横架台が必要に応じて選択的に('+'符号追加)含まれる。
100: 太陽架台
120: 2本の架台梁のペア(略称 '架台梁ペア')
122: 南架台梁; 124: 北架台梁
上記架台梁ペア(120)は、南側の南架台梁(122)と北側の北架台梁(124)が平行に東西方向に配置されて形成される。
[架台梁ペア] = {[南架台梁], [北架台梁]}。
130: 架台梁横架台;
形状の板型固定金具。
131~: 一連の架台梁横架台
上記架台梁横架台(130)は、上記架台梁ペア(120)の南架台梁(122)と北架台梁(124)の間に一定間隔で、直交形で取り付けられ、上記架台梁ペアはビレンチルトラス(Vierendeel Truss)の構造となる。
140: 架台梁ファシア
160: 傾斜支持台 = {[台座], [傾斜台]}。
162: 台座; 164: 傾斜台
170: 太陽パネル
上記傾斜支持台(160)は、上記架台梁ペア(120)の上に固着される水平の台座(162)と、太陽パネル(170)が設置される一定の傾斜角度を有する傾斜台(164)を含む。
上記基本骨格は、多数の立面フレームを適正に配置し、構造補強材で相互接続して上記基礎部を地表面または既存構造物に定着して造成される。
[基本骨格(Base frame)] = {[立面フレーム], +[構造補強材], [基礎部]}.
200: 立面フレーム = {[屋根梁], [柱]}.
立面フレームの種類], [柱]}.
201: 片持ち梁フレーム(Cantilever frame), 202: ポータルフレーム(Portal frame), 203: ボックスフレーム(Box frame), 204: パイルフレーム(Pile frame), 205: 混合フレーム
[立面フレームの適用形式(方式)]。
206: 横断面フレーム; 207: 側壁フレーム(側壁フレーム)
208: 一次立体フレーム(Primary cubic frame); 209: 二次立体フレーム(Secondary cubic frame)
上記立面フレーム(200)で形成される立体フレームは、一次立体フレームを二次立体フレームで支持する形態の複合的構造を形成することもある。
上記立面フレームの種類は構成要素と形態によって決まり、上記立面フレームの形式として配置方式によって横断面フレーム(206)は上記下部空間を横切って一定間隔を置いて、そして側壁フレーム(207)は上記下部空間の外郭や内部に一列に固定される。これにより、一つの立面フレームは複数の参照符号で表示される。例えば、一つの立面フレームがポータルフレームで横断面フレーム形式である場合、(200∥202,206)のように一緒に表示することができる。そして、一つの図内で同一の立面フレームの種類または形式になった多数を区別するために、符号の後に英小文字のアルファベットを付加する。例えば、 横断面フレームが複数ある場合は、(206a,206b,206c,...)のように表示される。
210: 屋根梁 = [水平材] = [主部材]。
211~: 一連の屋根梁
上記基本骨格は、上記立面フレームの屋根梁(210)が一定高さに形成され、この屋根梁の上に上記架台梁が#形のラティス(Lattice)構造で固着されることにより、太陽工作物の水平面屋根(略称 '平屋根')が形成される。
[平屋根(Flat roof)] = {[屋根梁], [架台梁]}: #形ラティス(Lattice)構造
220: 柱(Column): 左側または前面柱 = [軟直材] = [主部材].
221~: 一連の柱
230: 主部材横架台:
形状の板型固定金具 = {[屋根梁横架台], [柱横架台]}。
232: 屋根梁横架台; 234: 柱横架台
240: 柱(Column): 右側または後面柱 = [軟直材] = [主部材].
241~: 一連の柱
250: 副柱(Minor column) = [ピストン型(Piston type)].
270: 主柱(Major column) = [シリンダー型(Cylinder type)].
上記立面フレーム(200)は上記屋根梁(210)と様々な柱(220,240)を含むので、これらに対する参照符号は(200∥210,220,240)のように一緒に表示されることもある。上記柱に付与された様々な参照番号(220,240,250,270)を付与したのは、位置や種類によって区別するためのもので、左側や前面に位置する柱には(220)を、そして右側や後方に位置する柱には(240)を付与して、図内の柱を区別する。そして、屋根梁と他の主部材を使用した柱は(250)が、または付加される他の種類の柱は(250,260)が参照符号で付与されて区別し、図内の一連の番号(例えば、250∥251,252,252,253,...)で多数の柱を表示する。
上記基本骨格に適用された立面フレームの間に水平材である構造補強材が選択的に付加され、耐荷重の特徴を持つ太陽工作物が完成する。
[構造補強材]={[補強梁], [母屋], ...}。
310: 補強梁
320: 母屋(Purlin);
322: 上母屋; 324: 中母屋; 326: 下母屋
外郭材(Outskirt member)は、平屋根の外郭を仕上げる屋根梁、屋根梁パーシャまたは補強梁の上に架台梁ファシアを一体化した構造の水平材(略称「外郭材」)である。
340: 屋根梁パーシャ
350: 中間梁; 360: 床梁
上記屋根梁パーシャ(340)は屋根梁(210)の端を同じ高さで仕上げる水平材であり、母屋(320)は水平材を屋根梁(210)の下に付加する主部材である、 補強梁(310)は水平材を屋根梁(210)と同じ高さで既存の柱(220,240)や屋根梁(210)の間をつなぐ主部材であり、上記補強梁(310)の両端に柱を付加すると屋根梁と呼ばれ、屋根梁として機能するようになる。
上記中間梁(350)や床梁(360)は上記ボックスフレーム(203)やパイルフレーム(204)形式の立面フレーム(200)の形成に屋根梁(210)と同じように上記立面フレームの構成要素の一つとして柱の下部に水平材で固定され、上記補強梁(310)や母屋(320: 位置によって上母屋、中母屋、下母屋)は、上記立面フレーム(200)多数を連結して固定する主部材である。上記補強梁は、基本骨格の屋根面を形成する間を連結固定する。
主部材(Main member)は、基本骨格を形成する立面フレームの屋根梁と柱、屋根梁パーシャ、補強梁や母屋、または太陽架台の平面フレームを形成する架台梁ペアと架台梁ファシアに適用される長大型部材で、置かれた方向によって水平の要素は水平材、そして軟直の要素は軟直材と呼ばれ、圧延成形工程による長方形断面の部材が好まれる。これにより、一つの屋根梁(210)は水平材でありながら主部材となる。
400: 基礎部
440: 水底固定手段
442: アンカー固定部; 444: アンカーロープ(Anchor rope); 446: アンカー(Anchor)
上記基礎部(400)は、骨調整着手手段として水底固定手段(440)を含む。
490: 浮体
主部材の断面形状は、長方形断面を含み、下記のような要素の外形を有する。
[主部材の断面形状]].
512: 長辺; 514: 短辺
516: 背面(Backside); 517: 正面(Frontside); 518: 上面(Upper side); 519: 下面(Bottom side)
主部材は水平材と軟直材に区分され、一枚の主部材で構成された単層部材と二枚の単層主部材を重ねて一体化した二層部材があり、上記単層部材または二層部材をそれぞれもう一つずつ一定間隔で平行に配置し、その間を主部材横架台で直交して固定することで、一対の複合構造の長大型部材で構成された主部材(略称「複合材ペア」)を形成する。すなわち、上記複合材ペアは、二つの単層部材からなる単層材ペアと二つの二層部材からなる二層材ペアがある。
560: 複合材ペア
上記主部材には、圧延成形工程による長方形断面の部材が好まれるが、これに限定されず、長方形断面のほか、様々な断面形状とその組み合わせも主部材間の接続の利便性、構造の堅牢性またはコストの効率性に応じて採用される。
600: 手すり(Handrail);
610: (手すり)大水平材; 620: 小水平材; 650: (手すり)長連直材; 660: 短連直材
上記<架台梁-ファシア>連結手段、<屋根梁-ファシア>連結手段、<柱-母屋>連結手段、<梁-梁>重ね連結手段、<柱-梁>連結手段及び<主部材>接合連結手段に適用されるそれぞれのプレート型ブラケットとして<架台梁-ファシア>ブラケット、 <屋根梁-ファシア>ブラケット、<柱-母屋>ブラケット、<梁-梁>ブラケット、<柱-梁>ブラケット及び<主部材>ブラケットは同じ参照符号を使用する。例えば、<梁-梁>重ね連結手段と<梁-梁>ブラケットは(740)で、一連の単一または二重ブラケットは(741,742,743,....)で表示される。
同一または異なる種類の連結手段が多数隣接して位置する場合、関連する連結手段を<統合>連結手段(790)に統合し、板型ブラケットを適用して<統合>ブラケット(790)で同じ参照符号を付与する。
[主部材の連結のための<主部材>連結手段] = [<主部材>ブラケット].
709: 直結ネジ
710: <架台梁-ファシア>連結手段 = <架台梁-ファシア>連結板型ブラケット(略称 '<架台梁-ファシア>ブラケット')
711~: 一連の<架台梁-ファシア>ブラケット
720: <屋根梁-ファシア>連結手段 = <屋根梁-ファシア>連結板型ブラケット(略称 '<屋根梁-ファシア>ブラケット')
721~: 一連の<屋根梁-ファシア>ブラケット
730: <柱-母屋>連結手段 = <柱-母屋>連結板型ブラケット(略称 '<柱-母屋>ブラケット')
731~: 一連の<柱-母屋>ブラケット
740: <梁-梁>重ね連結手段 = <梁-梁>重ね連結板型ブラケット(略称 '<梁-梁>ブラケット)
741~: 一連の<梁-梁>ブラケット
750: <柱-梁>連結手段 = <柱-梁>連結板型ブラケット(略称 '<柱-梁>ブラケット')
751~: 一連の<柱-梁>ブラケット
760: <主部材>接合連結手段 = <主部材>接合連結板型ブラケット(略称 '<主部材>ブラケット)
761~: 一連の<主部材>ブラケット
790: <統合>連結手段 = <統合>連結板型ブラケット(略称 '<統合>ブラケット')
791~: 一連の<統合>ブラケット
板型ブラケット形状の特徴を丸型エッジ、傾斜辺、曲線辺、重畳面、借用面、基準線、接触角と接触面と定義して説明する。
板型ブラケットの形状][板型ブラケットの形状
811: 丸型エッジ; 812: 傾斜辺; 813: 曲線辺/部品外郭線; 814: 重畳面; 815: 借用面
820: 接触線(基準線); 822: 水平接触線; 824: 垂直接触線
830: 接触角
840: 接触面; 一連の接触面: 841,842,843,...
900: 地表面(土地、水); 910: 地表水平面; 920: 地表傾斜面
930: 水上; 940: 水底面
950: 建物屋上; 960: 横断歩道; 970: 建物屋根; 980: 橋; 990: 歩道
(用語の説明)
【0059】
添付の図面に基づいて、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の様々な実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明の思想はさらに多様な形態で実施することができ、ここで説明する実施例に限定されない。ここで使用される用語は、本発明の機能と動作を考慮して定義され、単に特定の実施例を説明するためのものであり、本発明の思想を意図的に限定しようとするものではないが、これは、読者の意図または慣習によって異に理解される可能性があるため、その定義は、本発明の全般にわたる内容を基に行われるべきである。
図面に示された形状は、もともと概略的なものに過ぎず、本発明の技術思想を表現するための様々な構成要素を含むが、これは技術思想の領域に対する正確な形態を示すことを意図したものではなく、本発明の範囲を狭めることを意図したものでもない。ただし、以下に示す図面と後述する説明は、本発明の特徴を効果的に説明するための複数の方法のうち好ましい実施例に関するものである。しかしながら、本発明が下記の図面と説明のみに限定されるものではない。
結果として、本発明の技術的思想は請求の範囲によって決定され、以下の実施例は、進歩的な本発明の技術的思想を、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に効率的に説明するための一つの手段に過ぎない。
また、図面に示された構成要素の大きさや形状などは、可能な限り実際のスケールの割合に近似して描かれているが、説明の明瞭性と便宜上、ある程度誇張して示されていることもある。本発明の構成及び作用を考慮して特別に定義された用語は、読者の意図又は慣習により異なる理解ができるが、これらの用語に対する定義は、本明細書全体にわたる内容を基に行われるべきである。
この明細書で本発明による実施例の構成品が単数形のものは、関連文言で、明示的に単数形で定義されていない限り、複数形も含む。
また、請求項などの記述であらかじめ定義されて引用される構成品は、「上記」の単語を前置詞のような形式で使用する際に、直前に言及された物に対しては指示時名詞で代用したり、「上記構成品内の上記メンバー」は「上記構成品内のメンバー」または単に「上記メンバー」、「上記構成品Aおよび/または上記構成品B」は「上記構成品Aおよび/またはB」で「上記」を省略して簡潔に表示することもある。
また、図面の説明で「前」、「後」、「左」、「右」及び「中央」の接頭辞は、図内の相対的な位置を示し、本発明の構成要素で「上部~」、「中部~」及び「下部~」の接頭辞は、図面に示された六面体型の目的物や空間に対する観察者の立場で相対的な上下位置を示し、「~上部」、「~下部」、 左端」及び「~右端」の接尾辞は、図面に示された物事の上、下、左及び右方向の端又はその部分を指し、「横~」及び「縦~」は、示された六面体型空間で左右方向の長さを横方向に、そして前後方向の長さを縦方向にし、「水平~」及び「垂直~」の接頭辞も示された六面体型空間を基準とする。
また、「含む(comprising)」と「持つ(having)」の意味は、特定の特性、領域、定数、段階、動作、要素及び/又は成分を具体化するものであって、他の上記のもの及び/又は群の存在や付加を排除するものではない。
また、「構成する(consisting of)」の意味は、限定されたメンバーで一つの構成品を作ったり、形成することである。
また、「形成する(forming)」及び「なる(being resulted in)」の意味は、ある特定の形状の構造に作られたり、因果関係でその何かになることである。
また、「位置する(being positioned in)」の意味は、ある構成品の特定の部位に置いたり、横に置くことである。
また、「固定する(being fixed to)」の意味は、ある部材を他の部材やある構成品の一部位に貼り付けて永久的な構造に形作ることである。上記「固定する」の行為は、工場や現場で溶接またはボルト・ナットなどの方法で、ある部材同士をほぼ永久的に一体化する作業を含む。これとほぼ同じ意味で「付着する(being attached to)」は、ある主たる構成部品に他の付属構成部品を固くくっつけることである。
また、「連結手段で接続される(being directly connected to, being coupled with)」の意味は、関連手段で物と物が互いに繋がって固定されることである。
また、「定着手段(by means of settlement)で定着する(being settled in)」の意味は、関連する手段によって、ある構成部品がある場所や物に作り付けで堅固に固定されることである。
また、「固着手段(by means of installation)で固着される(being mounted on)」の意味は、関連手段である構成要素を他の構成要素に貼り付けて半永久的に一体化することである。
関連手段を有する上記「接続される」、「定着される」そして「固着する」は類似の意味で使用されるが、本発明の構成品に部位に特定して使用され、その行為は工場や現場で溶接、リベットまたはボルト・ナットのような手段で半永久的に一体化する組立作業である。
また、「設置する(being installed to)」の意味は、ある構成部品に他の完成品を所定の位置に固定して置くことである。
また、「一つまたはそれ以上」の数量は単純に「一つ以上」と表記し、「一対」は二つの構成要素が一つに機能するもので、「複数」と「多数」は構成要素が二つ以上あることを示すもので、複数より多数が多い構成要素を表す。
また、'一定'はあらかじめ決まっていたり、設計または計画される値であるが、任意の定数(Constant)であり、一定間隔、一定高さ、一定長さ、一定距離、一定曲率半径、一定部位、一定空間などのように限定詞または前置詞のように使用され、'それぞれ'は前述した構成要素を順に一つ一つを修飾する副詞として使用される。
また、数学的または工学的用語として使われる「平行」、「垂直」、「水平」および「直交」は、実際の土木および建築設計で許容される範囲の正確さまたは精度として理解される。
また、「建築物」は人間が作って地面に定着する工作物であり、「建物」は建築物の一形態として継続的な居住のための構造物と定義されるが、ここでは建築物や建物を区別せず、上記の工作物と構造物も文脈によって同様の語彙として活用される。
また、一般的に「太陽工作物」は、住宅、商店など上記建築物を形成する構造物である「建築構造物」と、上記建築物以外の道路、河川などの基盤施設に関連する構造物である「土木構造物」に大別されるが、本発明の技術思想が適用されて新築または付加される工作物を、ソーラーパネルを含む太陽工作物として「多目的太陽エネルギーシステム」と定義する。
'架台'は何かを載せるために下に支えた構造物であり、'太陽架台'は太陽パネルが設置された、または設置される架台であり、'基本骨格'は建築物を形成するその構造または骨格であり、上記多目的太陽エネルギーシステムとして機能する上記太陽工作物は太陽架台と基本骨格で形成される。すなわち、上記太陽工作物に太陽電池パネルを設置し、本発明の技術思想に基づき「多目的太陽エネルギーシステム」を実現するものである。
上記基本骨格は上記建築構造物の新築に活用されるだけでなく、既存の建物や上記土木構造物に付加されて上記多目的太陽エネルギーシステムを実現することができるようになる。
また、連結手段を通じた主部材多数で骨格の一平面を形成する方式において、フラッシュフレーミングと階層化フレーミングを含み、上記フラッシュフレーミングは主部材で形成される平面が同じ高さに維持されるようにしながら他の主部材を固定するものであり、上記階層化フレーミングは一平面上の主部材に他の主部材を重ねて他の平面が形成されることを許容しながら固定するものである。
また、上記連結手段を通じた主部材多数で骨組自体を形成する形式で、プラットフォームフレーミング及びバランフレームを含み、上記プラットフォームフレーミングは、限られた長さの主部材で一定の高さ又は長さの骨組を形成し、その上又は横に再び一定の長さの主部材をつなぎ合わせて骨組を形成する、 これにより、上記プラットフォームフレーミングは主にフラッシュフレーミング方式を適用し、上記バランフレームは長大型部材である主部材一つを長く適用して水平的または垂直的な骨格を形成し、これにより、上記バランフレームは主に階層化フレーミング方式を適用する。
上記基本骨格は重構造と軽構造を含み、上記重構造は少ない数の重量物である軟直材である柱を置く木材フレーミング、柱建物フレーミング及び重鉄フレーミングを含み、上記軽構造はより多くの数の軽量物である軟直材である柱を置く上記バランフレーミング、プラットフォームフレーミングと軽鉄フレーミングを含む。
以下、添付の図面を参照して、本発明の好ましい実施例による機能と動作原理を詳細に説明する。以下の説明は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者の観点から、本発明が解決しようとする課題や解決手段、そしてその効果までを含めて展開する。
図内容の説明のために参照する符号(略称「参照符号」)は、同一の機能を有する構成要素や部品は区別して表示するのではなく、可能な限り同一の参照符号で表示し、以下の説明でその対象が隣接して繰り返される場合には、その参照符号を省略することもある。
しかし、上記同じ機能を有する構成要素や部品を区別して説明する必要がある場合には、当該図内で別の一連の下位参照符号を付与する。元の参照符号と下位の参照符号の間には'∥'を付加し、複数の同一機能の下位参照符号を一緒に表示する場合は、その間に','を入れる。例えば、柱に対する代表的な参照符号は(220)であるが、一つの図内で二つの柱を区別する必要がある場合、一つの柱は(220∥221)または単に(221)で、他の柱は(220∥222)または単に(222)のように参照する方式である。両方の柱は(220∥221,222)のように参照することもある。しかし、下位参照番号の付与が困難な場合は、 一連の英文小文字を付加して同じ機能を持つ構成要素や部品を区別する。例えば、立面フレームの中でポータルフレームの参照符号は(202)であるが、図内のポータルフレームの多数を区別するために(202a), (202b), (202c),.... のように参照する。上記の下位参照符号が一つの図内で特別な意味がある場合、その図面の説明で言及するようにする。
また、図内のある部位で複数の異なる構成要素を参照したり、図面の説明で同じ構成要素多数を参照する場合は、複数の符号の間に','を入れる。例えば、ある一つのブラケット(710)が他のブラケット(750)と隣接して一つの他の<統合>ブラケット(790)を形成する場合、参照符号は(790∥710,750)で付与する。これは<統合>ブラケット(790)が他のブラケット(710,750)の上位構成要素と見るものである。場合によっては、ブラケットの数が多く、図内に一つに表示することが困難な場合、別途にそれぞれ付与したり、省略したりすることもある。そして、図内容の説明で複数の同一の構成要素を参照する場合には、<統合>ブラケット(791,792,793,794)のように表記する。
また、図内のある構成要素と他の構成要素を区別して一緒に表示したい場合は、'&'で区別した。例えば、二つの屋根梁(210∥211,212&213,214)と柱(220∥221,222&223,224)を固定するという意味は、屋根梁(211,212)と柱(221,222)を、そして別の屋根梁(213,214)と別の柱(223,224)をそれぞれ固定するということである。
また、図内の点線はある構成要素の輪郭や範囲を表示し、一点鎖線はその構成要素を分解して展開する基準線として活用される。上記展開された構成要素は元の位置の構成要素より色調を濃く強調して区別し、展開されていない構成要素は色調を濃くして所定の位置に置く。
また、図内のある構成要素の集合を他の構成要素の集合と区別するために、色調を変えて区別に役立つようにする。
また、図内の参照符号の引出線を点線で表示する場合は、参照しようとする構成品が図面では見えないが、引出線が指示する部位に明示的に存在し、説明で引用する必要がある場合である。
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【国際調査報告】