JP6414673B2 - 冷蔵倉庫の構築構造 - Google Patents

Description

本発明は、冷蔵倉庫の長辺が例えば１００ｍを超えるような大規模冷蔵倉庫であっても、収蔵量の低減を抑え、かつ、工期を短くして、冷却時の歪みを抑えることができる冷蔵倉庫の構築構造に関する。

従来から、複数階建ての大規模な長大建造物では、温度変化による建造物の伸び縮みによる躯体への影響を軽減するため、建造物を複数に分割し、エキスパンションジョイントを設けて分割した建造物を接続していた。

例えば、特許文献１では、長大な複数階建ての構造物において、複数のスラブのうち、少なくとも屋根スラブを含む上層部のスラブだけにエキスパンションジョイントを設け、当該エキスパンションジョイントの両側にわたって位置する梁の一端部をエキスパンションジョイントの幅方向に移動自在に構成して、温度変化によるスラブの挙動に梁が追随できるようしている。

特開２００８−１３３６６０号公報

ところで、例えば冷蔵倉庫の長辺が１００ｍを超えるような大規模冷蔵倉庫を建設しようとする場合、躯体施工後に冷却を行うが、この冷却による躯体の収縮による歪みが端部に集中し、従来の冷蔵倉庫では発生していなかった床や柱へのひび割れなどが発生し、冷蔵倉庫の品質に悪影響を与える可能性があった。

この場合、例えば、コンクリート系の構造体では、躯体を分断し、躯体施工後に冷却を行った後、分断した各躯体をコンクリートの後打ちによって一体化する工法が考えられる。しかし、低温度下、例えばＦ級冷蔵倉庫のような−２５℃以下の環境では、コンクリートが凍結してしまうため、コンクリートの後打ちを行うことができないという問題があった。

また、特許文献１のように、分断した躯体をエキスパンションジョイントなどによって接続することも考えられる。しかし、エキスパンションジョイントなどによる接続処理を行うと、エキスパンションジョイントの設置や柱の二重化などによって冷蔵倉庫の収蔵量が低減されるという問題があった。

なお、分断した各躯体をコンクリートの後打ちによって一体化する工法を実現するため、コンクリートの後打ち部分に仮設の防熱壁を設置してコンクリートの後打ち部分を冷却しない状態にし、その後コンクリートの後打ちを行い、さらに冷蔵倉庫全体を再度冷却することが考えられる。しかし、この工法では、工期が長くなるという問題がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、例えば冷蔵倉庫の長辺が１００ｍを超えるような大規模冷蔵倉庫であっても、収蔵量の低減を抑え、かつ、工期を短くして、冷却時の歪みを抑えることができる冷蔵倉庫の構築構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる冷蔵倉庫の構築構造は、鉄骨構造の上部躯体を冷蔵倉庫の長手方向に分割して構築し、前記冷蔵倉庫の冷却後に、分割部分から長手方向の両側にそれぞれ収縮した両側の鉄骨梁のうちの一方の鉄骨梁を補強プレートの一方側を介してボルト締めし、前記補強プレートの他方側に設けられた前記長手方向に延びる穴をもつルーズホールを介して他方の鉄骨梁をボルト締めして前記両側の鉄骨梁を固定することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷蔵倉庫の構築構造は、上記の発明において、前記鉄骨構造の上部躯体の分割とともに、分割された板状構造体の上部躯体の間隙に断熱材を仮充填し、前記冷蔵倉庫の冷却後に、前記補強プレートで前記両側の鉄骨梁をボルト締めするとともに、拡幅した前記間隙に断熱材を再充填し、前記間隙の上部を接続プレートで塞ぐことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷蔵倉庫の構築構造は、上記の発明において、分割された板状構造体の上部躯体の端部上端に、前記接続プレートが配置される切り欠きを設け、前記接続プレートは、該切り欠きに架け渡されて板状構造体の上部躯体の上面と前記接続プレートの上面とを同一面にして前記間隙を塞ぐことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷蔵倉庫の構築構造は、上記の発明において、前記板状構造体の上部躯体の間隙の上部にガードを立設して前記間隙を塞ぐことを特徴とする。

また、本発明にかかる冷蔵倉庫の構築構造は、上記の発明において、前記板状構造体の上部躯体の内部に防湿シートが介在する場合、前記間隙で防湿シートを分割せず、前記冷蔵倉庫の冷却によって前記間隙が広がっても前記防湿シートが張らないように前記間隙内に余長を持たせていることを特徴とする。

また、本発明にかかる冷蔵倉庫の構築構造は、上記の発明において、前記鉄骨構造の上部躯体の分割とともに分割された板状構造体の上部躯体の間隙に断熱材を仮充填するとともに、前記間隙で防湿シートあるいは防水シートを分割せず、前記冷蔵倉庫の冷却によって前記間隙が広がっても前記防湿シートあるいは前記防水シートが張らないように前記間隙内に余長を持たせて仮設置し、前記冷蔵倉庫の冷却後に、拡幅した前記間隙に断熱材を再充填し、前記間隙の上部に前記防湿シートあるいは前記防水シートを再設置することを特徴とする。

また、本発明にかかる冷蔵倉庫の構築構造は、上記の発明において、前記板状構造体の上部躯体は外壁であり、該外壁の外表部に設けられた外装材は、前記間隙部分に対応する領域に開口が設けられ、前記冷蔵倉庫の冷却後に、前記開口を鋼板カバーで塞ぐことを特徴とする。

本発明によれば、鉄骨構造の上部躯体を冷蔵倉庫の長手方向に分割して構築し、前記冷蔵倉庫の冷却後に、分割部分から長手方向の両側にそれぞれ収縮した両側の鉄骨梁のうちの一方の鉄骨梁を補強プレートの一方側を介してボルト締めし、前記補強プレートの他方側に設けられた前記長手方向に延びる穴をもつルーズホールを介して他方の鉄骨梁をボルト締めして前記両側の鉄骨梁を固定するようにしている。このため、例えば冷蔵倉庫の長辺が１００ｍを超えるような大規模冷蔵倉庫であっても、収蔵量の低減を抑え、かつ、工期を短くして、冷却時の歪みを抑えることができる。

図１は、本発明の実施の形態である冷蔵倉庫の構築方法の概要を示す模式図である。 図２は、冷却前における鉄骨梁及び床の分割部分の構造を示す断面図である。 図３は、冷却後における鉄骨梁及び床の分割部分の構造を示す断面図である。 図４は、冷却前における防湿シートを含む床の分割部分の構造を示す断面図である。 図５は、冷却後における防湿シートを含む床の分割部分の構造を示す断面図である。 図６は、冷却前における屋根の分割部分の構造を示す断面図である。 図７は、冷却後における屋根の分割部分の構造を示す断面図である。 図８は、冷却前における外壁の分割部分の構造を示す断面図である。 図９は、冷却後における外壁の分割部分の構造を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態である冷蔵倉庫の構築方法の概要を示す模式図である。冷蔵倉庫１は、冷蔵倉庫の長辺方向（長手方向）が例えば１００ｍを超えるような大規模冷蔵倉庫であり、保管温度帯は、例えば−２０℃以下〜−３０℃未満である。冷蔵倉庫１は、複数階を有し、上部躯体１ａが鉄骨構造であり、長手方向の鉄骨梁１０を有する。

図１（ａ）に示すように、冷蔵倉庫１における基礎の上で構築された上部躯体１ａは長手方向に分割される。この分割は、例えば長手方向の位置Ｐ１，Ｐ２で行われ、冷蔵倉庫１は３つに分割される。この分割によって、冷蔵倉庫１の冷却収縮による上部躯体１ａの歪みを分散することができる。なお、上部躯体１ａの分割数は冷蔵倉庫１の長手方向の長さによって任意に決定される。また、分割する位置は、収容量の影響や、使い勝手の影響の少ない、冷蔵室の間仕切壁の脇（近傍）であることが好ましい。

その後、冷蔵倉庫１を例えば−２０℃まで冷却し、上部躯体１ａを十分に収縮させる。図１（ｂ）に示した側面図及び図１（ｃ）に示した平面図では、位置Ｐ１，Ｐ２の上部での長手方向の間隙Ｓ２が広がり、長手方向の両端で、例えば間隙Ｓ２の半分程度の収縮量で縮んでいる。この位置Ｐ１，Ｐ２における間隙Ｓ２を挟む上層階の両端の鉄骨梁１０を、冷却後、後述する補強プレート１３を介したボルト締めによって緊結する。また、上部躯体１ａのうち、床、屋根、外壁などの板状構造体に対する断熱処理及び防湿（防水）処理を施す。

（鉄骨梁の間隙に対する緊結構造）
図２は、冷却前における鉄骨梁及び床の分割部分の構造を示す断面図である。また、図３は、冷却後における鉄骨梁及び床の分割部分の構造を示す断面図である。図２に示すように、冷却前における、鉄骨梁１０を分割した両端の鉄骨梁１０ａ，１０ｂの間隙Ｓ１の幅をΔＷ１とする。

冷却前では、分割された鉄骨梁１０ａ，１０ｂの間隙Ｓ１を跨ぐように、補強プレート１３が仮固定される。補強プレート１３は、間隙Ｓ１側に設けられた鉄骨梁１０ａの複数の穴２４ａに対応する位置に、長手方向に延びる穴である複数のルーズホール１４ａを形成している。そして、補強プレート１３と鉄骨梁１０ａとは、ルーズホール１４ａの間隙Ｓ１側と穴２４ａとを通る複数のボルト１５ａによって仮固定される。また、補強プレート１３は、間隙Ｓ１側に設けられた鉄骨梁１０ｂの複数の穴２４ｂに対応する位置に穴１４ｂを形成している。そして、補強プレート１３と鉄骨梁１０ｂとは、穴１４ｂと穴２４ｂとを通る複数のボルト１５ｂによって仮固定される。上述したルーズホール１４ａの長手方向の長さは、冷却前後における収縮差以上である。また、ルーズホール１４ａは、鉄骨梁１０側に形成してもよい。なお、冷却前では、鉄骨梁１０ａ，１０ｂと補強プレート１３とは仮固定であるため、間隙Ｓ１の下部に補強ブラケット１６を設けて鉄骨梁１０ａ，１０ｂを支える。この補強ブラケット１６は、近傍の図示しない柱などの躯体に仮固定される。

図３に示すように、冷却後では、間隙Ｓ１に対応する間隙Ｓ１１の幅ΔＷ１１は、冷却前の幅ΔＷ１より拡幅される。この状態で、仮固定されていた補強プレート１３をボルト締めによって鉄骨梁１０ａ，１０ｂに緊結し、補強プレート１３を介して鉄骨梁１０ａ，１０ｂ間を固定する。

（床の間隙に対する断熱構造）
一方、図２に示すように、冷却前に、鉄骨梁１０を含む上部躯体１ａの上部に設けられた床１１も、鉄骨梁１０の分割位置に対応した位置で床１１ａ，１１ｂに分割され、間隙Ｓ２が形成される。この床１１は、コンクリート構造体である。この間隙Ｓ２は、長手方向に垂直で水平な方向（紙面に垂直な方向）に延び、その幅をΔＷ２とする。この間隙Ｓ２には、耐火材としてのロックウールが仮充填される。

その後、図３に示すように、冷却後では、間隙Ｓ２に対応する間隙Ｓ２１の幅ΔＷ２１は、冷却前の幅ΔＷ２より拡幅する。この状態で、間隙Ｓ２１に、さらに耐火材としてのロックウールを再充填し、床１１の耐火性能を維持させる。

また、図２に示すように、予め、床１１ａ，１１ｂの間隙Ｓ２側の端部上端に、図３に示す接続プレート１８が配置される切り欠き１２ａ，１２ｂを設ける。冷却後、図３に示すように、接続プレート１８は、切り欠き１２ａ，１２ｂに架け渡されて間隙Ｓ２１を塞ぐ。この場合、床１１ａ，１１ｂの上面と接続プレート１８の上面とは平坦な同一面となり、段差が発生しないようにしている。この結果、フォークリフトなどの走行車両は、床１１（１１ａ，１１ｂ）上を障害なく走行することができる。

（防湿シートを含む床の間隙に対する断熱・防湿構造）
図４は、冷却前における防湿シートを含む床の分割部分の構造を示す断面図である。また、図５は、冷却後における防湿シートを含む床の分割部分の構造を示す断面図である。図４に示すように、上下階の設定温度が異なる場合、床３１の内部に防湿シート３２を介在させる場合がある。図４では、さらに床３１の内部であって防湿シート３２の上部に、断熱材としてウレタンが充填された断熱層３３が層状に設けられている。

図４に示すように、冷却前は、床３１を分割した床３１ａ，３１ｂ間の間隙Ｓ３内に断熱材としてのグラスウール３４を仮充填する。ただし、防湿シート３２は、間隙Ｓ３間で分割されず、繋がったままの状態となっている。そして、間隙Ｓ３間の防湿シート３２は、冷却によって間隙Ｓ３が広がった場合でも防湿シート３２が張らないように余長３２ａを持たせている。なお、床３１は、床１１と同様に、鉄骨梁１０を含む上部躯体１ａの上部に設けられる。図４及び図５では、それぞれ鉄骨梁１０を含まない断面を示している。

冷却後では、図５に示すように、間隙Ｓ３に対応する間隙Ｓ３１内に仮充填されていたグラスウールを取り除き、間隙Ｓ３１の下部の間隙Ｓ３１ａであって、防湿シート３２の上部に断熱材としてのロックウールを充填する。さらに、間隙Ｓ３１の上部間隙であって間隙Ｓ３１ａの上部に、発泡ウレタンを充填する。さらに、間隙Ｓ３１の上部に、この間隙Ｓ３１を塞ぐように、ガード３６を立設する。ガード３６は、例えばプレキャストコンクリートであり、間隙Ｓ３１の発泡ウレタンに接着される。このガード３６は立設されているため、例えばフォークリフトなどの車両の車輪がガード３６に当たる。このため、ガード３６は、車両通行の障害となり、車両通行防止機能を有することになる。なお、ガード３６は、冷蔵倉庫１内の間仕切壁に、上述した床の間隙に対する防湿構造が近接する部分にのみ設けられる。したがって、ガード３６は、上述した床の間隙に対する防湿構造の上をフォークリフトなどの車両が走行する部分には設置されない。

（屋根の間隙に対する断熱・防水構造）
ところで、上述した床１１，３１などの板状構造体の上部躯体１ａの他にも、屋根や外壁などの板状構造体の上部躯体１ａにも、鉄骨梁１０の分割位置に対応した位置に間隙が形成される。

例えば、図６に示すように、冷却前に、上部躯体１ａの屋根４１も、鉄骨梁１０の分割位置に対応した位置で屋根４１ａ，４１ｂに分割され、間隙Ｓ４が形成される。この屋根４１は、デッキプレート４２上にポリスチレンフォーム層４３及びウレタンボード層４４が形成され、それぞれが断熱層を形成している。さらに、ウレタンボード層４４の上部には、防水シート４５が形成される。

間隙Ｓ４は、長手方向に垂直で水平な方向（紙面に垂直な方向）に延び、その幅をΔＷ３とする。この間隙Ｓ４には、断熱材としてのグラスウール４６が仮充填される。また、デッキプレート４２とウレタンボード層４４との間であって間隙Ｓ４に対応する位置には、間隙Ｓ４の下部を塞ぐようにウレタンボード４７が配置される。さらに、間隙Ｓ４の上部を塞ぐ防水シート４５は、この間隙Ｓ４部分において、冷蔵倉庫１の冷却によって間隙Ｓ４が広がっても張らないように余長４５ａを持たせている。

その後、図７に示すように、冷却後では、間隙Ｓ４に対応する間隙Ｓ４１の幅ΔＷ３１は、冷却前の幅ΔＷ３より拡幅する。この状態で、間隙Ｓ４１のグラスウール４６を取り除き、間隙Ｓ４１に、断熱材としてのウレタン４８を再充填し、屋根４１の断熱性能を維持させる。また、間隙Ｓ４１の上部の防水シート４５はウレタン４８の再充填のために一時的に開口が形成されるため、シートの重ね貼りを行う。なお、防水シート４５は、冷蔵倉庫１の冷却中における防水性能を維持する。

（外壁の間隙に対する断熱・防湿構造）
上述したように、外壁などの板状構造体の上部躯体１ａにも、鉄骨梁１０の分割位置に対応した位置に間隙が形成される。

例えば、図８に示すように、冷却前に、上部躯体１ａの外壁５１も、鉄骨梁１０の分割位置に対応した位置で外壁５１ａ，５１ｂに分割され、間隙Ｓ５が形成される。この外壁５１は、コンクリートパネル５２上にウレタンボード層５３が断熱層として形成されている。さらに、ウレタンボード層５３の上部には、外装材としてのコンクリートパネル５４が形成されている。

間隙Ｓ５は、長手方向に垂直で鉛直な方向（紙面に垂直な方向）に延び、その幅をΔＷ４とする。この間隙Ｓ５には、断熱材としてのグラスウール５６が仮充填される。また、コンクリートパネル５２の間隙Ｓ５部分には、塞ぎプレート５７が仮設される。さらに、間隙Ｓ５の上部は、余長５８ａを含んだ防湿シート５８で塞がれる。また、外装材としてのコンクリートパネル５４は、間隙Ｓ５の上部に対応する位置に開口５４ａが形成されている。この開口５４ａは、間隙に対するメンテナンスを容易にするために設けられたものである。

その後、図９に示すように、冷却後では、間隙Ｓ５に対応する間隙Ｓ５１の幅ΔＷ４１は、冷却前の幅ΔＷ４より拡幅する。なお、冷却後の開口５４ａの開口幅ΔＷ４３も、冷却前の開口幅Δ４２よりも拡幅する。この状態で、間隙Ｓ５１のグラスウール５６を取り除き、間隙Ｓ５１のコンクリートパネル５２に対応する領域に耐火材としてのロックウール６１を充填し、さらに、ウレタンボード層５３に対応する領域に断熱材としてのウレタン６２を再充填し、屋根４１の耐火性能及び断熱性能を維持させる。また、間隙Ｓ５１の下部に仮設された塞ぎプレート５７を取り除いて塞ぎプレート６３を設置する。さらに、間隙Ｓ５１の上部の防湿シート５８に替えて防湿シート６４を貼る。ここで、防湿シート５８は、冷蔵倉庫１の冷却中における防湿性能を維持する。また、外装材としてのコンクリートパネル５４の開口５４ａは、鋼板カバー６５によって塞がれる。

上述した実施の形態では、冷蔵倉庫１の長辺が例えば１００ｍを超えるような大規模冷蔵倉庫であっても、上部躯体１ａを分割しているため、上部躯体１ａの冷却後の収縮が、現状存在する長辺最大級の冷蔵倉庫程度の歪みに抑えることができ、歪みによる悪影響を抑えることができる。

また、上述した実施の形態では、補強プレート１３によって、分割された鉄骨梁１０ａ，１０ｂを固定しているため、エキスパンションジョイントの設置や柱の二重化などによって冷蔵倉庫の収蔵量が低減されることがない。

さらに、上述した実施の形態では、短期間の工期で冷蔵倉庫を施工することができる。すなわち、分割した各躯体をコンクリートの後打ちによって一体化する工法を実現する従来の冷蔵倉庫の構築方法を用いる場合、コンクリートの後打ち部分に仮設の防熱壁を設置してコンクリートの後打ち部分を冷却しない状態にし、その後コンクリートの後打ちを行い、さらに冷蔵倉庫全体を再度冷却する必要があり、本実施の形態に比して工期が長くなる。

なお、上述した実施の形態では、冷蔵倉庫１の長辺が例えば１００ｍを超えるような大規模冷蔵倉庫を前提としたが、これに限らず、冷蔵倉庫の長辺が１００ｍ以下のものであっても適用することができる。

１ 冷蔵倉庫
１ａ 上部躯体
１０，１０ａ，１０ｂ 鉄骨梁
１１，１１ａ，１１ｂ，３１，３１ａ，３１ｂ 床
１３ 補強プレート
１４ａ ルーズホール
１４ｂ，２４ａ，２４ｂ 穴
１５ａ，１５ｂ ボルト
１６ 補強ブラケット
１８ 接続プレート
３２，５８，６４ 防湿シート
３２ａ，４５ａ，５８ａ 余長
３３ 断熱層
３４，４６，５６ グラスウール
３６ ガード
４１，４１ａ，４１ｂ 屋根
４２ デッキプレート
４３ ポリスチレンフォーム層
４４，５３ ウレタンボード層
４５ 防水シート
４７ ウレタンボード
４８，６２ ウレタン
５１，５１ａ，５１ｂ 外壁
５２，５４ コンクリートパネル
５４ａ 開口
５７，６３ 塞ぎプレート
６１ ロックウール
６５ 鋼板カバー
Ｓ１〜Ｓ５，Ｓ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，Ｓ３１ａ，Ｓ４１，Ｓ５１ 間隙
ΔＷ１，ΔＷ２，ΔＷ３，ΔＷ４，ΔＷ１１，ΔＷ２１，ΔＷ３１，ΔＷ４１ 幅
ΔＷ４２，ΔＷ４３ 開口幅

Claims (6)

1. 鉄骨構造の上部躯体を冷蔵倉庫の長手方向に分割して構築するとともに、分割された板状構造体の上部躯体の間隙に断熱材を仮充填し、
   前記冷蔵倉庫の冷却後に、分割部分から長手方向の両側にそれぞれ収縮した両側の鉄骨梁のうちの一方の鉄骨梁を補強プレートの一方側を介してボルト締めし、前記補強プレートの他方側に設けられた前記長手方向に延びる穴をもつルーズホールを介して他方の鉄骨梁をボルト締めして前記両側の鉄骨梁を固定するとともに、拡幅した前記間隙に断熱材を再充填し、前記間隙の上部を接続プレートで塞ぐことを特徴とする冷蔵倉庫の構築構造。
2. 分割された板状構造体の上部躯体の端部上端に、前記接続プレートが配置される切り欠きを設け、前記接続プレートは、該切り欠きに架け渡されて板状構造体の上部躯体の上面と前記接続プレートの上面とを同一面にして前記間隙を塞ぐことを特徴とする請求項１に記載の冷蔵倉庫の構築構造。
3. 前記板状構造体の上部躯体の間隙の上部にガードを立設して前記間隙を塞ぐことを特徴とする請求項２に記載の冷蔵倉庫の構築構造。
4. 前記板状構造体の上部躯体の内部に防湿シートが介在する場合、前記間隙で防湿シートを分割せず、前記冷蔵倉庫の冷却によって前記間隙が広がっても前記防湿シートが張らないように前記間隙内に余長を持たせていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の冷蔵倉庫の構築構造。
5. 鉄骨構造の上部躯体を冷蔵倉庫の長手方向に分割して構築するとともに分割された板状構造体の上部躯体の間隙に断熱材を仮充填するとともに、前記間隙で防湿シートあるいは防水シートを分割せず、前記冷蔵倉庫の冷却によって前記間隙が広がっても前記防湿シートあるいは前記防水シートが張らないように前記間隙内に余長を持たせて仮設置し、
   前記冷蔵倉庫の冷却後に、分割部分から長手方向の両側にそれぞれ収縮した両側の鉄骨梁のうちの一方の鉄骨梁を補強プレートの一方側を介してボルト締めし、前記補強プレートの他方側に設けられた前記長手方向に延びる穴をもつルーズホールを介して他方の鉄骨梁をボルト締めして前記両側の鉄骨梁を固定するとともに、拡幅した前記間隙に断熱材を再充填し、前記間隙の上部に前記防湿シートあるいは前記防水シートを再設置することを特徴とする冷蔵倉庫の構築構造。
6. 前記板状構造体の上部躯体は外壁であり、該外壁の外表部に設けられた外装材は、前記間隙部分に対応する領域に開口が設けられ、
   前記冷蔵倉庫の冷却後に、前記開口を鋼板カバーで塞ぐことを特徴とする請求項５に記載の冷蔵倉庫の構築構造。

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