JP2000297470A - Framed structure unit and framed structure using the unit - Google Patents
Framed structure unit and framed structure using the unitInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、フレームとジョイ
ントとからなる構造材によって構築される骨組構造体ユ
ニットおよびこのユニットを用いた骨組構造体に関し、
特にシングルレイヤー方式を採用したバレルヴォールト
状の建築物・構築物用骨組構造体に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a frame structure unit constructed by a structural material including a frame and a joint, and a frame structure using the unit.
In particular, the present invention relates to a barrel vault-shaped frame structure for a building or a structure employing a single layer method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】構造物の骨組構造体としては、三角形ま
たは四角形のグリッドを基調としたトラス状骨組構造体
が最も一般的である。このトラス状骨組構造体は、スマ
ートで高い採光性と広い無柱空間が得られるなどの優れ
た特長を有していることから、野外コンサートホール、
ガソリンスタンド、プール、展示場等の屋根、ビルの側
面外壁、植物園用ドーム、寺院ドーム等の構造物に広く
採用されている。このような構造物のトラス状骨組構造
体は、その構造材であるフレーム材をジョイントによっ
て接続することにより構築される。2. Description of the Related Art As a frame structure of a structure, a truss-shaped frame structure based on a triangular or quadrangular grid is most common. This truss-like frame structure has excellent features such as smart, high lighting and a wide column-free space.
It is widely used in structures such as gas stations, pools, roofs of exhibition halls, outer walls on the sides of buildings, domes for botanical gardens, temple domes, and the like. The truss-like frame structure of such a structure is constructed by connecting frame members, which are structural members thereof, with joints.
【０００３】トラス状骨組構造体における構造材のジョ
イント方式としては、 ボールジョイント方式 円柱状、四角柱状、三角柱状等の柱状ジョイント方式 の２方式がある。このうち、後者の柱状ジョイント方式
は、組立てにおいてボルトや溶接による接合を全く必要
としないため組立作業が簡単で、高い継手効率が得られ
るという優れた特長を有している。具体的には外周に複
数の連結溝を有するハブと呼ばれる柱状ジョイント（柱
状ハブ）と、両端部に押し潰しによって形成した接続端
部を有するフレーム材とを使用し、フレーム材の接続端
部とハブの連結溝を利用して両者を互いに嵌合して結合
するものである。[0003] There are two types of joint methods of the structural material in the truss-like frame structure, namely, a ball joint method, a columnar joint method such as a columnar shape, a quadratic prism shape, and a triangular prism shape. Of these, the latter column-joint method has excellent features in that assembly work is simple because no joining by bolts or welding is required in assembly, and high joint efficiency can be obtained. Specifically, a columnar joint (columnar hub) called a hub having a plurality of connection grooves on the outer periphery, and a frame member having connection ends formed by crushing at both ends are used. The two are fitted and connected to each other using the connection groove of the hub.
【０００４】トラス状骨組構造体の様式としては、ドー
ム型、モスク型、ピラミッド型、フラットストラクチャ
型、バレルヴォールト型等の各種の形状を呈するものが
あるが、それらが独立した構築物とされる場合および構
築物の一部の構造部分として併設され構造物とされる場
合なども含まれる。また、フラットストラクチャ型とバ
レルヴォールト型は、通常剛性を高めるためにダブルレ
イヤー方式を採用している。There are various types of truss-like frame structures such as a dome type, a mosque type, a pyramid type, a flat structure type, a barrel vault type, and the like. In addition, the case where the structure is provided as a part of the structural part of the building and the structure is also included. In addition, the flat structure type and barrel vault type usually adopt the double layer method to increase rigidity.
【０００５】図１６（Ａ）、（Ｂ）は従来のダブルレイ
ヤー方式のバレルヴォールト型骨組構造体の概略構成を
示す斜視図および正面図である。同図において、バレル
ヴォールト型骨組構造体（以下、単に骨組構造体とも呼
ぶ）１は、アーチ形に湾曲した表面側レイヤー２と裏面
側レイヤー３を備え、これら両レイヤー２，３の各節点
を斜部材６によって連結することにより構築されてい
る。表面側レイヤー２は、多数のフレーム材７を格子状
に配列し、その隣り合う端部を柱状ハブ（以下、単にハ
ブとも呼ぶ）８によってそれぞれ接続することにより形
成されており、このハブ８が表面側レイヤー２の節点を
構成している。FIGS. 16A and 16B are a perspective view and a front view showing a schematic structure of a conventional double vault type barrel vault type frame structure. In FIG. 1, a barrel vault type frame structure (hereinafter, also simply referred to as a frame structure) 1 includes a front side layer 2 and a back side layer 3 that are curved in an arch shape. It is constructed by connecting with a slant member 6. The front side layer 2 is formed by arranging a large number of frame members 7 in a lattice shape and connecting adjacent ends thereof by columnar hubs (hereinafter, also simply referred to as hubs) 8, respectively. It constitutes a node of the front layer 2.
【０００６】裏面側レイヤー３も表面側レイヤー２と全
く同様に、フレーム材７とハブ８とで形成されている。
両レイヤー２，３の節点の位置は、左右方向（スパンＬ
方向）および前後方向（桁行方向Ｄ）に半ピッチずれて
いる。前記斜部材６は、各節点より対向するレイヤーの
節点４つを連結するようにハブ８どうしの間に配設され
る。このように、ダブルレイヤー方式のバレルヴォール
ト型骨組構造体１においては、表面側レイヤー２、裏面
側レイヤー３および斜部材６によって構築されることに
より、剛性を高め、構造的に安定した構造体を構成して
いる。The back side layer 3 is formed of a frame member 7 and a hub 8 just like the front side layer 2.
The positions of the nodes of both layers 2 and 3 are in the horizontal direction (span L
Direction) and the front-back direction (column direction D). The oblique member 6 is arranged between the hubs 8 so as to connect four nodes of the layer facing each other. As described above, in the barrel vault type frame structure 1 of the double layer system, the rigidity is increased and the structure is structurally stable by being constructed by the front side layer 2, the back side layer 3, and the oblique member 6. Make up.
【０００７】このような骨組構造体１は主に３つの荷重
ケース、すなわち積雪時の荷重、暴風時の風荷重、
地震時の水平外力（荷重）を考慮して設計される。ま
た、骨組構造体１の支承構造としては、台座構造物１０
上に設置する際、裏面側レイヤー３の両端部を完全に固
定すると、大きな鉛直方向の荷重Ｐにより骨組構造体１
が下方に変形したとき、骨組構造体の支承部である裏面
側レイヤー３の両端部の柱状ハブ８Ａ，８Ｂに鉛直方向
の荷重Ｐ以外に水平方向の力および回転力が加わるため
台座構造物１０に過大な力が作用することが想定され
る。このため、従来は捩れを考慮して台座構造物を設計
する必要があった。Such a frame structure 1 is mainly composed of three load cases, that is, a load at the time of snow, a wind load at the time of storm,
It is designed in consideration of horizontal external force (load) at the time of earthquake. The support structure of the frame structure 1 includes a pedestal structure 10
When installed on the upper side, when both ends of the back side layer 3 are completely fixed, the frame structure 1 is subjected to a large vertical load P.
Is deformed downward, a horizontal force and a rotational force other than a vertical load P are applied to the columnar hubs 8A and 8B at both ends of the backside layer 3 which are the support portions of the skeleton structure. It is assumed that excessive force acts on For this reason, conventionally, it was necessary to design the pedestal structure in consideration of the twist.
【０００８】そこで、最近ではこのような問題を解決す
る方法として、骨組構造体１の節点部をピンや回転軸で
支承したり、あるいはローラによって水平方向に移動自
在に支承することにより、台座構造物１０に加わる荷重
を鉛直方向の荷重Ｐのみとし、水平方向の荷重および回
転力が加わらないようにしている（特願平９−２７７７
５７号）。Recently, as a method for solving such a problem, a pedestal structure has been proposed in which a joint portion of the frame structure 1 is supported by a pin or a rotating shaft, or is supported by rollers so as to be movable in a horizontal direction. The load applied to the object 10 is only the vertical load P, and the horizontal load and the rotational force are not applied (Japanese Patent Application No. Hei 9-2777).
No. 57).
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
ダブルレイヤー方式のバレルヴォールト型骨組構造体１
においては、表面側レイヤー２と裏面側レイヤー３とが
あり、この両者を多数の斜部材６によって補強している
ため、構造が複雑で斜部材６、フレーム材７、柱状ハブ
８および斜部材６を連結するための連結金具等の部品点
数が多くなり骨組構造体自体の重量が増加するという問
題があった。また、節点の構造も複雑で組立作業に煩わ
しさを伴い骨組構造体の施工期間が長くなるばかりか、
材料費、加工費、施工費等が嵩むという問題があった。
さらに、斜部材６を用いることに加え表面側レイヤー２
と裏面側レイヤー３の位相がずれて配置されることに伴
い美観を損なうという問題もあった。As described above, a conventional double-layered barrel vault type frame structure 1 is provided.
, There are a front side layer 2 and a back side layer 3, both of which are reinforced by a large number of diagonal members 6. Therefore, the structure is complicated and the diagonal member 6, frame member 7, columnar hub 8, and diagonal member 6 are provided. However, there is a problem that the number of parts such as connecting fittings for connecting the skeletons increases, and the weight of the frame structure itself increases. In addition, the structure of the nodes is complicated and the assembly work is cumbersome, and the construction period of the frame structure is not only longer,
There is a problem that material costs, processing costs, construction costs, and the like increase.
Furthermore, in addition to using the oblique member 6, the surface side layer 2
There is also a problem that the aesthetic appearance is impaired due to the phase shift of the rear layer 3 and the rear side.
【００１０】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、部品点
数が少なく、組立作業が容易で、安価に構築することが
できるようにした骨組構造体を提供することにある。ま
た、本発明は、軽量ですっきりした美観の良好な骨組構
造体を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and has as its object to reduce the number of parts, facilitate the assembling work, and make it possible to construct a frame at low cost. To provide a structure. Another object of the present invention is to provide a frame structure that is lightweight and has a good aesthetic appearance.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の骨組構造体ユニットは、両端に接続端
部を有しスパン方向に配設された偶数個のスパン方向フ
レーム材と、これらスパン方向フレーム材と直交するよ
うに格子状に配列されたスパン方向フレーム材と同数の
桁行方向フレーム材と、これらのフレーム材の接続端部
が嵌合される複数の連結溝を外周に有する複数個の柱状
ハブとによって形成され複数の四角形グリッドを有する
とともに上方に向かって凸曲面となるように湾曲したバ
レルヴォールト型のシングルレイヤーユニットと、前記
シングルレイヤーユニットの各スパン方向フレーム材の
下方に張設され中間部が真上に位置する柱状ハブに束部
材を介してそれぞれ連結された複数本の張弦部材と、前
記シングルレイヤーユニットの面内でユニットの対角線
上に張設されることにより、端部および中間部がシング
ルレイヤーの角部および対角線上に位置する柱状ハブに
連結された対角ブレース材とを備えたことを特徴とす
る。このような構成において、従来の如き複雑でデザイ
ン上煩雑さを呈するダブルレイヤー構造と異なり、シン
プルでスマートなシングルレイヤー構造が提供できる。
また、フレーム材の節点はフレーム材の接続端部が嵌合
する連結溝を外周に有する柱状ハブにより接合されるの
で、面外方向に強度がある。自重および積雪等の外部荷
重により骨組構造体ユニットに鉛直方向の荷重が加わる
と、骨組構造体ユニットは下方に変形する。このとき、
骨組構造体ユニットの下端は、外側に広がる方向に応力
が発生し、張弦部材を緊張させる。このため、張弦部材
による両端に加わるテンションと中間部に配設される束
部材によりシングルレイヤーユニットの中間部に上向き
に力が加わり自重および外力による下向きの荷重に対す
る耐力が維持される。したがって、シングルレイヤーに
係わらず骨組構造体ユニットは強度が増大し下方への変
形が抑制される。また、スパン方向および桁行方向のフ
レーム材は偶数個で構成されるので、対角ブレース材は
その両端がシングルレイヤーユニットの角部の柱状ハブ
と、また中間部がフレーム材の節点に配設される柱状ハ
ブに連結されるので、地震時にシングルレイヤーユニッ
ト全体に対し加わる水平外力は主として対角ブレース材
に伝えられその引張り耐力により水平外力が受けられ
る。これにより骨組構造体ユニットの変形が抑制され、
安定した形状を保持する。In order to achieve the above object, a frame structure unit according to a first aspect of the present invention comprises an even number of span direction frame members having connection ends at both ends and arranged in the span direction. The same number of span-direction frame members as the span-direction frame members arranged in a lattice so as to be orthogonal to the span-direction frame members, and a plurality of connection grooves into which connection ends of these frame members are fitted. A barrel vault type single layer unit having a plurality of square grids formed by a plurality of columnar hubs having a plurality of square grids and being curved so as to have a convex curved surface upward, and a span direction frame member of the single layer unit. A plurality of string members respectively connected via a bundle member to a columnar hub which is stretched downward and an intermediate portion is located directly above, and the single layer By being stretched on the diagonal line of the unit in the plane of the unit, the end portion and the intermediate portion are provided with a diagonal brace material connected to the corner portion of the single layer and the columnar hub located on the diagonal line. Features. In such a configuration, a simple and smart single-layer structure can be provided, unlike the double-layer structure which is complicated and complicated in design as in the related art.
In addition, since the joints of the frame member are joined by a columnar hub having a connection groove on the outer periphery in which the connection end of the frame member is fitted, there is strength in an out-of-plane direction. When a vertical load is applied to the frame structure unit due to its own weight and an external load such as snow, the frame structure unit is deformed downward. At this time,
At the lower end of the skeleton structure unit, a stress is generated in a direction to spread outward, and the string member is tensioned. For this reason, the tension applied to both ends of the string member and the bundle member disposed at the intermediate portion apply an upward force to the intermediate portion of the single layer unit, thereby maintaining the resistance to a downward load due to its own weight and external force. Therefore, the strength of the skeleton structure unit is increased regardless of the single layer, and downward deformation is suppressed. Also, since the frame material in the span direction and the girder direction is composed of an even number, the diagonal brace material is arranged at both ends with a columnar hub at the corner of the single layer unit, and the middle portion at the joint of the frame material. The horizontal external force applied to the entire single-layer unit during an earthquake is mainly transmitted to the diagonal brace material, and the horizontal external force is received by its tensile strength. Thereby, the deformation of the frame structure unit is suppressed,
Maintain a stable shape.
【００１２】第２の発明の骨組構造体ユニットは、両端
に接続端部を有しスパン方向に配設された偶数個のスパ
ン方向フレーム材と、これらスパン方向フレーム材と直
交するように格子状に配列されたスパン方向フレーム材
と同数の桁行方向フレーム材と、これらのフレーム材の
接続端部が嵌合される複数の連結溝を外周に有する複数
個の柱状ハブとによって形成され複数の四角形グリッド
を有するとともに上方に向かって凸曲面となるように湾
曲したバレルヴォールト型のシングルレイヤーユニット
と、前記シングルレイヤーユニットの各スパン方向フレ
ーム材の下方に張設され中間部が真上に位置する柱状ハ
ブに束部材を介してそれぞれ連結された複数本の張弦部
材と、前記シングルレイヤーユニットの互いに隣り合う
二辺の中央部間を連結し端部および中間部が二辺の中間
部間の線上に位置する柱状ハブに連結された辺間ブレー
ス材とを備えたことを特徴とする。このような構成にお
いて、シングルレイヤーユニットの各辺の中間部を連結
するように辺間ブレース材が配設され、スパン方向およ
び桁行方向のフレーム材は偶数個で構成されるので、辺
間ブレース材の両端および中間部は節点を構成する柱状
ハブに連結される。このため、シングルレイヤーユニッ
トの鉛直方向の外力（例えば、積雪荷重）が作用しても
シングルレイヤーユニットの変形を抑制するように辺間
ブレース材が対抗し変形を妨げる。これにより節点部を
構成するハブを回転させる方向の力を抑え骨組構造体ユ
ニット全体の強度を増大させることができる。A frame structure unit according to a second aspect of the present invention has an even number of span-direction frame members having connection ends at both ends and arranged in the span direction, and a lattice-like structure so as to be orthogonal to the span-direction frame members. And a plurality of squares formed by a plurality of column-shaped frame members of the same number as the span-direction frame members arranged in a plurality of columns, and a plurality of columnar hubs having a plurality of connection grooves on the outer periphery in which connection ends of the frame members are fitted. A barrel vault type single layer unit having a grid and curved so as to have a convex curved surface upward, and a columnar shape which is stretched below each span direction frame member of the single layer unit and whose intermediate portion is located directly above. A plurality of string members respectively connected to the hub via a bundle member, and a central portion between two adjacent sides of the single layer unit. Binding was characterized by comprising an end portion and between the intermediate portion is connected to the columnar hub located on the line between the intermediate portions of the two sides edges brace. In such a configuration, the inter-brace material is provided so as to connect the intermediate portions of the sides of the single layer unit, and the frame material in the span direction and the girder direction is constituted by an even number, so that the inter-brace material is provided. Are connected to a columnar hub forming a node. For this reason, even if a vertical external force (for example, a snow load) of the single layer unit acts, the inter-brace material opposes and hinders the deformation so as to suppress the deformation of the single layer unit. As a result, the force in the direction in which the hub constituting the node portion is rotated can be suppressed, and the strength of the entire skeleton structure unit can be increased.
【００１３】第３の発明の骨組構造体ユニットは、両端
に接続端部を有しスパン方向に配設された偶数個のスパ
ン方向フレーム材と、これらスパン方向フレーム材と直
交するように格子状に配列されたスパン方向フレーム材
と同数の桁行方向フレーム材と、これらのフレーム材の
接続端部が嵌合される複数の連結溝を外周に有する複数
個の柱状ハブとによって形成され複数の四角形グリッド
を有するとともに上方に向かって凸曲面となるように湾
曲したバレルヴォールト型のシングルレイヤーユニット
と、前記シングルレイヤーの各スパン方向フレーム材の
下方に張設され中間部が真上に位置する柱状ハブに束部
材を介してそれぞれ連結された複数本の張弦部材と、前
記シングルレイヤーユニットの面内でユニットの対角線
上に張設されることにより、端部および中間部がシング
ルレイヤーユニットの角部および対角線上に位置する柱
状ハブに連結された対角ブレース材と、前記シングルレ
イヤーの互いに隣り合う二辺の中央部間を連結し端部お
よび中間部が二辺の中間部間の線上に位置する柱状ハブ
に連結された辺間ブレース材とを備えたことを特徴とす
る。第３の発明によれば、第１、第２の発明の作用が兼
ね合わさりフレーム材と異なり外観の煩雑さを生じない
ブレース材により有効に骨組構造体ユニットの変形防止
と構造強度の維持が図れる。A frame structure unit according to a third aspect of the present invention has an even number of span direction frame members having connection ends at both ends and arranged in the span direction, and a grid-like structure so as to be orthogonal to the span direction frame members. And a plurality of squares formed by a plurality of column-shaped frame members of the same number as the span-direction frame members arranged in a plurality of columns, and a plurality of columnar hubs having a plurality of connection grooves on the outer periphery in which connection ends of the frame members are fitted. A barrel vault type single layer unit having a grid and curved so as to have a convex curved surface upward, and a columnar hub stretched below each span direction frame material of the single layer and having an intermediate portion located directly above A plurality of string members connected to each other through a bundle member, and a plurality of string members that are stretched on a diagonal line of the unit in the plane of the single layer unit. Thus, the diagonal brace material whose end and intermediate portion are connected to the columnar hub located on the corner and the diagonal of the single layer unit, and the end between the center of two sides adjacent to each other of the single layer are connected. And an inter-side brace member connected to a columnar hub whose intermediate portion is located on a line between the two intermediate portions. According to the third aspect of the present invention, the brace material, which does not cause the appearance of the frame member to be different from the frame material which combines the functions of the first and second aspects of the invention, can effectively prevent the deformation of the frame structure unit and maintain the structural strength. .
【００１４】第４の発明の骨組構造体ユニットは、上記
第１、第２または第３の発明において、柱状ハブのフレ
ーム材との接続部にハブの回転を阻止する回転防止部材
または回転防止部を設けたことを特徴とする。このよう
な構成において、回転防止部材または回転防止部は節点
部の柱状ハブに面内方向の外力が作用しても柱状ハブの
回転を防ぎ、これにより面内方向の剛性を高め、骨組構
造体ユニットの強度を増大させる。したがって、フレー
ム材に圧縮または引張荷重が加わったとき、フレーム材
の面内方向の変形、破壊および柱状ハブの回転が抑制さ
れる。回転防止部材または回転防止部を設けた場合は、
辺間ブレース材を省略することも可能である。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the frame structure unit according to the first, second or third aspect, wherein a rotation preventing member or a rotation preventing portion for preventing rotation of the hub at a connection portion between the columnar hub and the frame member. Is provided. In such a configuration, the anti-rotation member or the anti-rotation portion prevents the columnar hub from rotating even when an in-plane external force acts on the columnar hub at the node portion, thereby increasing the in-plane direction rigidity, and Increase the strength of the unit. Therefore, when a compressive or tensile load is applied to the frame material, deformation and breakage in the in-plane direction of the frame material and rotation of the columnar hub are suppressed. When the anti-rotation member or anti-rotation part is provided,
It is also possible to omit the inter-brace material.
【００１５】第５の発明の骨組構造体ユニットは、上記
第１、第２、第３または第４の発明において、シングル
レイヤーユニットのスパン方向の両端部に位置する桁行
方向の複数のフレーム材に代えて柱状ハブをそれぞれ保
持する一対の梁部材が配設されていることを特徴とす
る。第５の発明は、シングルレイヤーユニットのスパン
方向の両端部に位置する桁行方向の複数のフレーム材に
代えて柱状ハブをそれぞれ保持する一対の梁部材を配設
したので、構造物全体を台座構造物に支承させる場合、
スパン方向両端に位置する柱状ハブ全てを支承させずと
も梁部材の桁方向両端にのみ支承構造を配設すれば支承
できる。A frame structure unit according to a fifth aspect of the present invention is the skeleton structure unit according to the first, second, third or fourth aspect, wherein a plurality of frame members in the row and column direction located at both ends in the span direction of the single layer unit. Instead, a pair of beam members respectively holding the columnar hubs are provided. In the fifth invention, a pair of beam members respectively holding columnar hubs are arranged in place of the plurality of frame members in the row direction located at both ends in the span direction of the single layer unit. If you want something to support you,
Even if all the columnar hubs located at both ends in the span direction are not supported, they can be supported by disposing the support structure only at both ends in the beam direction of the beam member.
【００１６】第６の発明の骨組構造体は、第１〜第５の
発明のうちのいずれか１つに記載の骨組構造体ユニット
を桁行方向に複数個配設するとともに、隣接部における
スパン方向フレーム材は隣接する骨組構造体ユニットに
対して共通して用いられていることを特徴とする。第６
の発明は、上記第１〜第５の発明のうちのいずれか１つ
により形成される骨組構造体ユニットを連結部分のスパ
ン方向フレーム材を重複しないように省いて複数個連続
して並べた構成の骨組構造体である。これにより桁行方
向に長い骨組構造体が得られる。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a skeleton structure including a plurality of skeleton structural units according to any one of the first to fifth aspects arranged in a row direction and a span direction in an adjacent portion. The frame material is commonly used for adjacent frame structure units. Sixth
According to the invention, a plurality of skeleton structure units formed by any one of the first to fifth inventions are continuously arranged without a span-direction frame member of a connecting portion so as not to overlap. It is a skeleton structure. As a result, a frame structure long in the row direction is obtained.
【００１７】第７の発明の骨組構造体は、上記第６の発
明において、シングルレイヤーユニットのスパン方向の
一端側が第１の支承構造によってスパン方向と平行な垂
直面内において回動自在に支承され、他端側が第２の支
承構造によってスパン方向に移動自在にかつスパン方向
と平行な垂直面内において回動自在に支承されているこ
とを特徴とする。このような構成においては、積雪等の
垂直荷重、風圧等が加わった場合でも、他端側がスライ
ドすると同時に回動することにより台座構造物には鉛直
方向の力以外の回転力、水平力は作用せず安定した支承
構造が得られる。In the frame structure according to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, one end of the single layer unit in the span direction is rotatably supported by the first support structure in a vertical plane parallel to the span direction. The other end is supported by a second bearing structure so as to be movable in the span direction and rotatable in a vertical plane parallel to the span direction. In such a configuration, even when a vertical load such as snowfall or wind pressure is applied, the other end slides and rotates at the same time, so that a rotational force other than a vertical force and a horizontal force act on the pedestal structure. Without this, a stable bearing structure can be obtained.
【００１８】第８の発明に係る骨組構造体は、上記第６
または第７の発明において、シングルレイヤーユニット
は台座構造物に吹上げ防止材によって連結されているこ
とを特徴とする。第８の発明は、骨組構造体を台座構造
物に吹上げ防止材により連結しているので、風による吹
き上げ荷重が作用した場合、それに対抗する。The skeleton structure according to an eighth aspect of the present invention provides the skeleton structure according to the sixth aspect.
Alternatively, in the seventh invention, the single-layer unit is connected to the pedestal structure by a blow-up preventing member. According to the eighth invention, since the frame structure is connected to the pedestal structure by the blow-up preventing material, the structure is countered when a blow-up load due to wind acts.
【００１９】第９の発明の骨組構造体は、上記第６，７
または第８の発明において、対角ブレース材は隣接する
２つの骨組構造体ユニットの対角線上に配設されている
ことを特徴とする。第１０の発明の骨組構造体は、上記
第６，７，８または第９の発明において、辺間ブレース
材は隣接する２つの骨組構造体ユニットにおける隣り合
う二辺の中間部間に配設されていることを特徴とする。
第９および第１０の発明においては、対角ブレース材ま
たは辺間ブレース材を隣接する２つの骨組構造体ユニッ
トにおける対角線上または隣接する辺の中間部間に配設
されるものである。これによればブレース材と柱状ハブ
との連結可能箇所は減少するが、ブレース材の数は減少
する。The skeleton structure according to the ninth aspect of the present invention is characterized in that
Alternatively, in the eighth invention, the diagonal brace material is disposed on a diagonal line between two adjacent skeleton structure units. In the skeleton structure according to a tenth aspect, in the sixth, seventh, eighth or ninth aspect, the inter-side brace material is disposed between the intermediate portions of two adjacent sides in two adjacent skeleton structure units. It is characterized by having.
In the ninth and tenth aspects of the invention, the diagonal brace material or the inter-side brace material is disposed on the diagonal line or between the intermediate portions of the adjacent sides in the two adjacent frame structure units. According to this, the number of connectable portions between the brace material and the columnar hub is reduced, but the number of the brace materials is reduced.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る骨
組構造体ユニットの第１の実施の形態を示す概略斜視
図、図２（ａ）、（ｂ）は同ユニットの平面図および正
面図である。なお、図中従来技術の欄で説明した構成部
材または同等部材については同一符号をもって示す。こ
れらの図において、骨組構造体ユニット２０は、平面視
の輪郭形状が正方形を呈するシングルレイヤー方式のバ
レルヴォールト型屋根用骨組構造体ユニットを構成し、
上面全体が図示しないガラス等の外装材によって覆わ
れ、台座構造物１０上に設置されるもので、複数本のフ
レーム材７と、これらのフレーム材７を接続する節点部
材としての複数個の柱状ハブ８との組み合わせによって
アーチ状に構築された複数の四角形グリッドＭを有する
シングルレイヤーユニット２１を備えている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a skeleton structure unit according to the present invention, and FIGS. 2A and 2B are a plan view and a front view of the unit. In the drawings, the constituent members or the equivalent members described in the section of the related art are denoted by the same reference numerals. In these figures, the frame structure unit 20 constitutes a single-layer type barrel vault type roof frame structure unit having a square contour in plan view.
The entire upper surface is covered with an exterior material such as glass (not shown), and is installed on the pedestal structure 10. The plurality of frame members 7 and the plurality of columnar members serving as node members connecting these frame members 7 are provided. It has a single layer unit 21 having a plurality of square grids M constructed in an arch by combining with a hub 8.
【００２１】ここで、本発明において、「骨組構造体ユ
ニット」とは、骨組構造体の基本ユニットを構成するも
ので、単体または複数個連結して骨組構造体として用い
る。個々のユニットを単体として示す場合は「骨組構造
体ユニット」と呼び、このユニットを複数個結合して構
築されるものを骨組構造体と呼ぶ。また、以下の説明に
おいてハブ全般を指す場合は、単に柱状ハブ（またはハ
ブ）８と称し、特にスパン方向両端にそれぞれ位置する
ハブについては柱状ハブ（ハブ）８Ａ，８Ｂと称し、さ
らにこれらのハブ８Ａ，８Ｂのうち特に桁行方向両端の
ハブについては柱状ハブ（ハブ）８Ａ0 ，８Ｂ0 と称す
る。Here, in the present invention, the "frame structure unit" constitutes a basic unit of the frame structure, and is used alone or in combination with a plurality of frames. When each unit is shown as a single unit, it is called a "frame structure unit", and a unit constructed by combining a plurality of these units is called a frame structure. In the following description, a general hub is simply referred to as a columnar hub (or hub) 8, and hubs located at both ends in the span direction are particularly referred to as columnar hubs (hubs) 8A and 8B. 8A, referred to as columnar hub (hub) 8A 0, 8B 0 for the hub, especially in the Longitudinal direction both ends of 8B.
【００２２】シングルレイヤーユニット２１のスパンＬ
方向（Ｘ方向）の一端側の最下部に位置する５つのハブ
８Ａのうち桁行方向両端部に位置する２つのハブ８Ａ0
は、台座構造物１０の上面に設けた第１の支承構造２２
によってスパンＬ方向と平行な垂直面内において回動自
在に支承されている。一方、スパン方向他端側の最下部
に位置する５つのハブ８Ｂのうち桁行方向両端部に位置
する２つのハブ８Ｂ0は同じく台座構造物１０上に設け
た第２の支承構造２３によってスパンＬ方向に移動自在
にかつスパンＬ方向と平行な垂直面内において回動自在
に支承されている。シングルレイヤーユニット２１の両
端部の節点部Ａ，Ｂにおいては、桁行方向（Ｙ方向）の
フレーム材７の代わりに後述する梁部材５５，７０が設
けられるとともに、前記第１、第２の支承構造２２，２
３はその桁行方向前後端にのみ配置されている。なお、
前記台座構造物１０は、コンクリート壁や支柱、または
梁と支柱等からなり、トラス構造物を支持するに十分な
強度を有している。また、スパン方向両端部の節点部を
構成するハブ、特に桁行方向両端部のハブ８Ａ0 ，８Ｂ
0 および第１、第２の支承構造２２，２３については後
述する。なお、グリッドＭとは、図２に示す縦、横４つ
に区切られた個々の四角形のことで、図２においては１
６個形成されている。The span L of the single layer unit 21
Of the five hubs 8A located at the lowermost position on one end side in the direction (X direction), two hubs 8A 0 located at both ends in the row direction are provided.
The first support structure 22 provided on the upper surface of the base structure 10
Thus, it is rotatably supported in a vertical plane parallel to the span L direction. On the other hand, the span of five two located Longitudinal direction both ends of the hub 8B hub 8B 0 is also the second support structure 23 provided on the pedestal structure 10 which is located at the bottom of the span direction other end side L And is rotatably supported in a vertical plane parallel to the span L direction. At the joints A and B at both ends of the single layer unit 21, beam members 55 and 70, which will be described later, are provided instead of the frame members 7 in the row direction (Y direction), and the first and second support structures are provided. 22,2
Numeral 3 is arranged only at the front and rear ends in the column direction. In addition,
The pedestal structure 10 includes a concrete wall or a support, or a beam and a support, and has sufficient strength to support a truss structure. Further, hubs constituting nodes at both ends in the span direction, particularly hubs 8A 0 , 8B at both ends in the row direction
The 0 and the first and second bearing structures 22, 23 will be described later. Note that the grid M is an individual quadrilateral divided into four in the vertical and horizontal directions shown in FIG.
Six are formed.
【００２３】図３〜図５において、前記フレーム材７
は、通常アルミニウム合金（例：ＪＩＳ Ａ６０６１，
Ａ６０６３をＴ１ないしＴ４に調質のもの）またはステ
ンレス材のＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６等のパイプを用
い、その両端部をプレス加工等により押し潰すことによ
り柱状ハブ８との接続端部２６とテーパ部２７を形成
し、さらに接続端部２６の両面に複数個のディンプル
（凸部と凹部）からなる係止部２８を設け、その後アル
ミニウム合金の場合Ｔ６等に調質し強度を向上させたも
のを用いている。この係止部２８は前記接続端部２６が
柱状ハブ８の連結溝３０に嵌合されたとき、連結溝３０
の壁面に形成した凸部と凹部からなる係合部３１に係合
することで、フレーム材７の軸線方向に加わる荷重をハ
ブ８に伝える。係止部２８と係合部３１は同一形状に形
成されている。3 to 5, the frame member 7
Is a normal aluminum alloy (eg, JIS A6061,
A6063 is tempered to T1 to T4) or a stainless steel pipe such as SUS304 or SUS316, and both ends are crushed by pressing or the like to form a connection end 26 and a taper 27 with the columnar hub 8. The connecting portion 26 is further provided with a locking portion 28 formed of a plurality of dimples (convex and concave portions) on both surfaces thereof. I have. When the connection end 26 is fitted into the connection groove 30 of the columnar hub 8, the locking portion 28
The load applied in the axial direction of the frame member 7 is transmitted to the hub 8 by engaging with the engaging portion 31 formed of a convex portion and a concave portion formed on the wall surface of the hub. The locking portion 28 and the engaging portion 31 are formed in the same shape.
【００２４】さらに、一般的な柱状ジョイント方式にお
いて、ドーム型、モスク型のトラス状骨組構造体を構築
する場合、フレーム材７には、ハブ８の連結溝３０間の
割り角度θ以外にその配設位置に応じて３つの角度、す
なわちコイン角α、ベンド角β、ツイスト角γが付与さ
れ、これによって任意の球面度を有するドームの構築を
可能にしている。コイン角αは接続端部２６のフレーム
材７の軸線方向に対する切断角度、ベンド角βはフレー
ム材７の軸線と接続端部２６の軸線とのなす角度、ツイ
スト角γはフレーム材７を介して隣合い高さおよびハブ
軸方向の曲率中心位置が異なるハブ８間の連結溝３０を
連結するフレーム材７における接続端部２６間のなす角
度である。なお、四角形グリッドＭのシングルレイヤー
式バレルヴォールト型骨組構造体ユニット２０において
は、接続端部２６のコイン角αが約７５°〜９０°に、
ベンド角βおよびツイスト角γが０°にそれぞれ角度付
けされ、ドーム型においてはコイン角αが８０°〜９０
°に、ベンド角βが０°〜３５°に、ツイスト角γが０
°〜５°にそれぞれ角度付けされる。Further, in the case of constructing a dome-shaped or mosque-shaped truss-shaped frame structure in a general columnar joint system, the frame member 7 is provided with a structure other than the split angle θ between the connection grooves 30 of the hub 8. Three angles, that is, a coin angle α, a bend angle β, and a twist angle γ, are provided according to the installation position, thereby enabling the construction of a dome having an arbitrary spherical degree. The coin angle α is the cutting angle of the connection end portion 26 with respect to the axial direction of the frame member 7, the bend angle β is the angle between the axis of the frame member 7 and the axis of the connection end portion 26, and the twist angle γ is through the frame member 7. The adjacent height and the center of curvature in the axial direction of the hub are angles formed between the connection ends 26 of the frame member 7 connecting the connection grooves 30 between the hubs 8 different from each other. In the single-layer barrel vault type frame structure unit 20 of the square grid M, the coin angle α of the connection end 26 is about 75 ° to 90 °,
The bend angle β and the twist angle γ are each angled to 0 °, and in the dome shape, the coin angle α is 80 ° to 90 °.
°, the bend angle β is between 0 ° and 35 °, and the twist angle γ is 0.
Each angle is set to 5 to 5 °.
【００２５】図４において、前記柱状ハブ８は、通常ア
ルミニウム合金のＡ６０８２−Ｔ６の押出材やステンレ
ス材のＳＣＳ１１やＳＣＳ１３の鋳造品等によって円柱
状に形成され、中心にねじ孔ないし貫通孔３２を有して
いる。また、ハブ８の外周面には、溝壁面に前記係合部
３１を有する４個の連結溝３０が周方向に等間隔をおい
て形成され、これらの連結溝３０に各フレーム材７の接
続端部２６が軸線方向から嵌合されることによりトラス
節点を形成している。In FIG. 4, the columnar hub 8 is formed in a cylindrical shape by extruding an aluminum alloy A6082-T6 or a cast of stainless steel SCS11 or SCS13, and has a screw hole or through hole 32 at the center. Have. Further, on the outer peripheral surface of the hub 8, four connecting grooves 30 having the engaging portions 31 on the groove wall surface are formed at equal intervals in the circumferential direction. The end portion 26 is fitted in the axial direction to form a truss node.
【００２６】ここで、図１および図２に示す本実施の形
態においては、シングルレイヤーユニット２１を１辺の
長さが６ｍの正方形とし、対角線の長さを８．４９ｍ、
ライズ比〔高さｒ（図２（ｂ）とスパンＬの比（ｒ／
Ｌ）〕を０．０５とし、３２本のフレーム材７と２５個
の柱状ハブ８とでシングルレイヤーユニット２１を構築
した例を示している。四角形グリッドＭの一辺の長さＧ
（図２）は１．５ｍである。フレーム材７、ハブ８のサ
イズは、骨組構造体ユニット２０の大きさ、ライズ比等
の形状、規制したい変位量等によって決定される。ここ
では、一般地域において骨組構造体ユニット２０の各グ
リッド内での最大垂直方向変位（１つのグリッド内の角
部３点を通る面に対する残りの角部の点の変位）を６．
７ｍｍ（外被材の厚さ／安全率）程度に抑えるものを必
要なサイズとして算定し、フレーム材７の外径を１００
ｍｍφ、長さを１．５ｍ、肉厚を４ｍｍとし、ハブ８の
外径を１０９ｍｍφ、長さを１５７ｍｍとしている。Here, in the present embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the single layer unit 21 is a square having a side length of 6 m, the diagonal length is 8.49 m, and
Rise ratio [height r (FIG. 2 (b) and span L ratio (r /
L)] is set to 0.05, and an example is shown in which a single layer unit 21 is constructed by 32 frame members 7 and 25 columnar hubs 8. The length G of one side of the square grid M
(FIG. 2) is 1.5 m. The sizes of the frame member 7 and the hub 8 are determined by the size of the frame structure unit 20, the shape such as the rise ratio, the displacement to be restricted, and the like. Here, in the general area, the maximum vertical displacement in each grid of the frame structure unit 20 (displacement of the remaining corner points with respect to a plane passing through three corner points in one grid) is 6.
The required size is calculated to be about 7 mm (thickness of the covering material / safety factor), and the outer diameter of the frame material 7 is set to 100 mm.
mmφ, the length is 1.5 m, the wall thickness is 4 mm, the outer diameter of the hub 8 is 109 mmφ, and the length is 157 mm.
【００２７】このような骨組構造体ユニット、すなわち
シングルレイヤー方式のバレルヴォールト型骨組構造体
２０は、図１６に示したダブルレイヤー方式のバレルヴ
ォールト型骨組構造体１に比べて構造的に強度が弱く負
荷荷重に対する変位量が大きいため、補強する必要があ
る。そこで、本発明においては、張弦部材３３を用いて
張弦梁構造とするとともに、対角ブレース材３４、辺間
ブレース材３５、吹上げ防止材５０によって補強してい
る。Such a frame structure unit, that is, the barrel vault type frame structure 20 of the single layer type has a structurally weaker strength than the barrel vault type frame structure 1 of the double layer type shown in FIG. Since the amount of displacement with respect to the applied load is large, reinforcement is required. Therefore, in the present invention, the string string member 33 is used to form the string string structure, and the diagonal brace member 34, the inter-side brace member 35, and the blow-up prevention member 50 are reinforced.
【００２８】図１において、前記張弦部材３３として
は、直径が１０ｍｍφ程度のステンレス製ケーブルが用
いられ、シングルレイヤーユニット２１の下方でスパン
Ｌ方向に延在するフレーム材７の真下に位置するように
桁行方向に５本張設され、端部がシングルレイヤーユニ
ット２１のスパン方向両端部の各ハブ８Ａ，８Ｂにそれ
ぞれ連結され、中央部が真上に位置する柱状ハブ８に束
部材３６を介して連結されている。また、各張弦部材３
３の途中には、緊張装置としてのターンバックル４２が
取付けられている。この場合、張弦部材３３は弛みが生
じないように張設されているが、初期張力は付与されて
いない扱いとしている。なお、張弦部材３３としてはケ
ーブル状のものに限らずロッド状（棒状）のものでもよ
い。また、初期張力を付与した状態で張弦部材３３を張
設することもできる。In FIG. 1, as the string member 33, a stainless steel cable having a diameter of about 10 mmφ is used, and it is positioned below the single layer unit 21 and directly below the frame member 7 extending in the span L direction. And five ends thereof are connected to the hubs 8A and 8B at both ends in the span direction of the single layer unit 21, respectively, and the center portion of the single layer unit 21 is connected to the columnar hub 8 located directly above via the bundle member 36. Connected. In addition, each string member 3
In the middle of 3, a turnbuckle 42 as a tensioning device is attached. In this case, the string member 33 is stretched so as not to be loosened, but the initial tension is not applied. It should be noted that the string member 33 is not limited to the cable-shaped member, but may be a rod-shaped (bar-shaped) member. Further, the string member 33 can be stretched in a state where the initial tension is applied.
【００２９】前記束部材３６は、適宜な外径を有するア
ルミニウム合金、ステンレス等のパイプからなり、下端
が骨組構造体ユニット２０より下方に延在して締結部材
４１によって張弦部材３３の中央に連結されている。こ
のため、張弦部材３３は締結部材４１において下向きに
Ｖ字状になる。束部材３６の長さは６００ｍｍ、外径は
２５ｍｍ、肉厚は１．０ｍｍ程度である。骨組構造体ユ
ニット２０のデプス比〔スパンＬと束部材の長ｄさの比
（ｄ／Ｌ）〕は０．１である。The bundling member 36 is made of a pipe made of aluminum alloy, stainless steel or the like having an appropriate outer diameter. The lower end of the bundling member 36 extends downward from the frame structure unit 20 and is fastened to the center of the string member 33 by a fastening member 41. Are linked. For this reason, the string member 33 becomes V-shaped downward in the fastening member 41. The length of the bundle member 36 is 600 mm, the outer diameter is 25 mm, and the thickness is about 1.0 mm. The depth ratio [the ratio of the span L to the length d of the bundle member (d / L)] of the skeleton structure unit 20 is 0.1.
【００３０】このように、束部材３６をハブ８の下面に
垂設してその下端を骨組構造体ユニット２０の下方に延
在させるとともに張弦部材３３を張設しておくことによ
り、骨組構造体ユニット２０に鉛直方向の荷重Ｐが加わ
りスパン方向に両端が広がり、中間部が下方に変形しよ
うとしたとき、張弦部材３３は緊張し張力が付与される
ことから骨組構造体ユニット２０のスパン方向への拡が
りや、中央部が下向きに変形することを防止する。As described above, the bundle member 36 is suspended from the lower surface of the hub 8, the lower end of the bundle member 36 extends below the frame structure unit 20, and the string member 33 is stretched. When a load P in the vertical direction is applied to the body unit 20 and both ends are widened in the span direction and the middle part is about to be deformed downward, the string member 33 is tensioned and tension is applied. It prevents spreading in the direction and deformation of the central portion downward.
【００３１】ここで、本実施の形態においては、スパン
Ｌ方向の中央に位置する５個の柱状ハブ８に対して束部
材３６をそれぞれ垂設し、各張弦部材３３の中央を支持
するようにした例を示したが、これに限らず骨組構造体
２０の大きさ、グリッドＭの大きさ等によって束部材３
６の数を増減することができる。例えば、スパン方向両
端部のハブ８Ａ，８Ｂを除く他の全てのハブ８に対して
束部材３６を垂設して張弦部材３３の中央および中間部
を支持するようにしてもよい。その場合、張弦部材３３
の張力が有効に作用するように束部材３６の長さを設定
するとよい。Here, in the present embodiment, the bundle members 36 are respectively suspended from the five columnar hubs 8 located at the center in the span L direction so as to support the center of each string member 33. However, the present invention is not limited to this, and the bundle members 3 may vary depending on the size of the frame structure 20, the size of the grid M, and the like.
The number of six can be increased or decreased. For example, the bundle member 36 may be suspended from all the hubs 8 except the hubs 8A and 8B at both ends in the span direction to support the center and the middle part of the string member 33. In that case, the string member 33
The length of the bundle member 36 may be set so that the tension of the bundle member 36 effectively acts.
【００３２】前記対角ブレース材３４は、前記シングル
レイヤーユニット２１の面内で各対角線上に位置するよ
うに張設されている。このため、対角ブレース材３４
は、前記フレーム材７に対して略４５°の角度でＸ字状
に交差しており、端部と中間部がシングルレイヤーユニ
ット２１の角部および対角線上に位置するハブ８の上面
に連結固定されている。対角ブレース材３４としては、
直径が４ｍｍφ程度のステンレス製ケーブルが用いられ
る。この場合、対角ブレース材３４は弛みが生じないよ
うに張設されているが、初期張力は付与されていない。
なお、張設時の緩みを防止するために、対角ブレース材
３４の隣り合うハブ間のケーブル部分にターンバックル
を設けておくことが望ましい。The diagonal brace members 34 are stretched so as to be located on each diagonal line in the plane of the single layer unit 21. For this reason, the diagonal brace material 34
Crosses the frame member 7 in an X-shape at an angle of approximately 45 °, and has an end and an intermediate portion connected and fixed to the corner of the single layer unit 21 and the upper surface of the hub 8 located diagonally. Have been. As the diagonal brace material 34,
A stainless steel cable having a diameter of about 4 mmφ is used. In this case, the diagonal brace member 34 is stretched so as not to be loosened, but no initial tension is applied.
It is desirable to provide a turnbuckle at the cable portion between the adjacent hubs of the diagonal brace member 34 in order to prevent loosening during stretching.
【００３３】このように対角ブレース材３４をＸ字状に
張設しておくと、地震時に水平方向外力（特に桁行方向
の力）が加わったとき、対角ブレース材３４の半分は緊
張して張力が付与されることから、フレーム材７に作用
する力が低減される。このため、骨組構造体ユニット２
０の剛性が高まり、水平外力による変形が抑制される。
すなわち、対角ブレース材３４は、主として地震時に特
に桁行方向の水平外力が加わったときに骨組構造体ユニ
ット２０が変形して不安定になるのを防止するために用
いられるものである。ただし、桁行方向の水平外力のみ
に限らず、スパンＬ方向の水平外力に対しても機能する
ことにより骨組構造体ユニット２０の剛性を高め、変形
を抑制する役割を果たすことはいうまでもない。なお、
上記本実施の形態として対角部間を結ぶ連続したケーブ
ルを対角ブレース材３４として用いたが、角部に配設さ
れるハブ８と対角線上に配設される各ハブ間をそれぞれ
連結し角部間にわたっては連続しないケーブルとしても
よい。さらに、ケーブルに代えて棒状のロッド材として
もよい。When the diagonal brace members 34 are stretched in an X-shape as described above, half of the diagonal brace members 34 are strained when a horizontal external force (particularly, a girder direction force) is applied during an earthquake. As a result, the force acting on the frame member 7 is reduced. Therefore, the frame structure unit 2
0, the deformation due to horizontal external force is suppressed.
That is, the diagonal brace members 34 are mainly used to prevent the frame structure unit 20 from being deformed and becoming unstable when an external horizontal force is applied, particularly in the row direction during an earthquake. However, it goes without saying that it functions not only for the horizontal external force in the girder direction but also for the horizontal external force in the span L direction, thereby increasing the rigidity of the skeleton structure unit 20 and suppressing the deformation. In addition,
Although the continuous cable connecting the diagonal portions is used as the diagonal brace material 34 in the present embodiment, the hub 8 provided at the corner portion and the hubs disposed diagonally are connected to each other. The cable may not be continuous between the corners. Further, a rod-shaped rod material may be used instead of the cable.
【００３４】前記辺間ブレース材３５は、図１に示すよ
うにシングルレイヤーユニット２１の面内にシングルレ
イヤーユニット２１の隣り合う二辺の中央部に位置する
ハブ８を結ぶように配設され、この線上に配設される各
柱状ハブ８にもそれぞれ連結固定される。図１にあって
は、シングルレイヤーユニット２１に内接する四角形を
形成するように張設されている。As shown in FIG. 1, the inter-side brace material 35 is disposed in the plane of the single layer unit 21 so as to connect the hub 8 located at the center of two adjacent sides of the single layer unit 21. Each columnar hub 8 disposed on this line is also connected and fixed. In FIG. 1, it is stretched so as to form a quadrilateral inscribed in the single layer unit 21.
【００３５】辺間ブレース材３５としては、直径が４ｍ
ｍφ程度のステンレス製ケーブルが用いられる。この場
合、辺間ブレース材３５は、張弦部材３３および対角ブ
レース材３４と同様に弛みが生じないように張設されて
いるが、初期張力は付与されていない扱いとしている。
なお、張設時の緩みを防止するために、辺間ブレース材
３５の隣り合うハブ間のケーブル部分にターンバックル
等の緊張装置を設けておくことが望ましい。The diameter of the inter-brace material 35 is 4 m.
A stainless steel cable of about mφ is used. In this case, the inter-side brace member 35 is stretched so as not to cause slack like the string member 33 and the diagonal brace member 34, but is treated with no initial tension applied.
It is desirable to provide a tension device such as a turn buckle at a cable portion between adjacent hubs of the inter-brace material 35 in order to prevent loosening at the time of stretching.
【００３６】このように辺間ブレース材３５をシングル
レイヤーユニット２１に内接する四角形を形成するよう
に張設しておくと、シングルレイヤーユニット２１に各
フレーム材７に形成されるグリッドＭを変形させる鉛直
方向の外力が加わったとき、その外力は辺間ブレース材
３５に加わり辺間ブレース材３５には張力が付与される
ことになり、辺間ブレース材３５が外力を受けてフレー
ム材７に作用する力が低減される。このため、骨組構造
体ユニット２０の面内剛性が高まり、変形が抑制され
る。すなわち、辺間ブレース材３５は、主としてシング
ルレイヤーユニット２１に鉛直方向の外力が加わったと
きに骨組構造体ユニット２０が変形して不安定になるの
を防止するために用いられるもので、これによってフレ
ーム材７の接続端部２６の折れ曲がり、ハブ８の回転等
が防止される。ただし、シングルレイヤーユニット２１
の面内方向の外力のみならず、水平外力に対しても機能
することにより骨組構造体ユニット２０の剛性を高め、
変形を抑制する役割を果たすことはいうまでもない。な
お、辺間ブレース材３５は地震時に桁行方向の水平外力
が加わったときにもシングルレイヤーユニット２１の変
形を防止する作用も有する。If the inter-brace material 35 is stretched so as to form a square inscribed in the single layer unit 21 in this manner, the grid M formed on each frame material 7 is deformed in the single layer unit 21. When an external force in the vertical direction is applied, the external force is applied to the inter-side brace member 35 and a tension is applied to the inter-side brace member 35. The inter-side brace member 35 receives the external force and acts on the frame member 7. Force is reduced. For this reason, the in-plane rigidity of the frame structure unit 20 is increased, and deformation is suppressed. That is, the inter-side brace material 35 is mainly used to prevent the frame structure unit 20 from being deformed and becoming unstable when a vertical external force is applied to the single layer unit 21. The connection end 26 of the frame member 7 is prevented from being bent and the hub 8 is prevented from rotating. However, single layer unit 21
Not only the external force in the in-plane direction, but also the horizontal external force, thereby increasing the rigidity of the frame structure unit 20,
Needless to say, it plays a role in suppressing deformation. Note that the inter-brace material 35 also has a function of preventing the single layer unit 21 from being deformed even when a horizontal external force is applied in the girder direction during an earthquake.
【００３７】また、本実施の形態においては、辺間ブレ
ース材３５として隣接する辺の中央部のハブ８を結ぶ連
続したケーブルを辺間ブレース材として用いたが、辺の
中央部に配設されるハブと隣接する辺の中央部に配設さ
れるハブ間を通して連続せず、ケーブルの長さをこれが
連結されるハブ部までの長さのケーブルとし、個々のケ
ーブルがハブを介して連続する形態としてもよい。さら
に、ケーブルに代えて棒状のロッド材としてもよい。In the present embodiment, a continuous cable connecting the hubs 8 at the center of the adjacent side is used as the inter-brace material 35 as the inter-brace material 35, but is disposed at the center of the side. Cable that is not continuous between the hub and the hub disposed in the center of the adjacent side, but has a cable length equal to the length of the hub to which it is connected, and individual cables are continuous through the hub. It is good also as a form. Further, a rod-shaped rod material may be used instead of the cable.
【００３８】図５において、前記対角ブレース材３４と
辺間ブレース材３５は、それぞれ上下一対の締結具４
４，４４によって挟持され、これらの締結具４４をハブ
８の上面に積み重ねて設置し、ボルト４５によって共締
め固定することによりハブ８に連結される。各締結具４
４には、溝４６とボルト挿通孔４７が形成されており、
溝４６に前記対角ブレース材３４または辺間ブレース材
３５が係入される。そして、締結具４４は、ハブ８の上
面に固定され連結溝３０の上端側開放部を覆うことで、
フレーム材７の接続端部２６がハブ８の上方に抜けるの
を防止する機能をも有している。なお、４８はワッシャ
である。In FIG. 5, the diagonal brace material 34 and the inter-side brace material 35 are respectively a pair of upper and lower fasteners 4.
These fasteners 44 are stacked and installed on the upper surface of the hub 8, and connected to the hub 8 by fastening together with bolts 45. Each fastener 4
4, a groove 46 and a bolt insertion hole 47 are formed.
The diagonal brace material 34 or the inter-side brace material 35 is engaged with the groove 46. Then, the fastener 44 is fixed to the upper surface of the hub 8 and covers the upper end side open portion of the connection groove 30,
It also has a function of preventing the connection end 26 of the frame member 7 from coming off above the hub 8. Reference numeral 48 denotes a washer.
【００３９】ここで、図５においては、シングルレイヤ
ーユニット２１の各対角線に対して２本の対角ブレース
材３４を張設し、辺間ブレース材３５を２本一組として
張設する場合を想定して各締結具４４の挟持面に溝４６
を２つ形成した例を示したが、各対角線に対して１本の
対角ブレース材３４を張設し、１本の辺間ブレース材３
５を張設する場合は締結具４４に溝４６を１つ形成すれ
ばよい。Here, in FIG. 5, two diagonal brace members 34 are stretched to each diagonal line of the single layer unit 21 and a pair of two side brace members 35 are stretched. Assuming that a groove 46 is provided on the clamping surface of each fastener 44.
Are shown, but one diagonal brace member 34 is stretched to each diagonal line, and one inter-side brace member 3 is formed.
In the case where 5 is stretched, one groove 46 may be formed in the fastener 44.
【００４０】図６に連続しないブレース材３４（３５）
を利用した例を示す。ハブ８Ｘとブレース材３４（３
５）との締結方法として、ハブ８Ｘにはブレース材締結
用の連結溝３０Ｘを予め形成しておき、ブレース材３４
（３５）の端部にはハブ８Ｘの連結溝３０Ｘに係合する
接続部４４Ｙを有する締結具４４Ｘを用いてブレース材
３４（３５）をハブ８Ｘに締結固定している。この例に
あっては、フレーム材７の配設方向とブレース材３４
（３５）の配設方向は相違するので、締結具４４Ｘのた
めの連結溝３０Ｘをハブ８Ｘに形成することに支障はな
い。Brace material 34 (35) not continuous with FIG.
Here is an example using. Hub 8X and brace material 34 (3
As a fastening method with 5), a connection groove 30X for fastening a brace material is previously formed in the hub 8X, and the brace material 34 is formed.
The brace material 34 (35) is fastened and fixed to the hub 8X by using a fastener 44X having a connection portion 44Y that engages with the connection groove 30X of the hub 8X at the end of (35). In this example, the arrangement direction of the frame material 7 and the brace material 34
Since the arrangement direction of (35) is different, there is no problem in forming the connection groove 30X for the fastener 44X in the hub 8X.
【００４１】さらに、骨組構造体ユニット２０は複数本
のケーブル状吹上げ防止材５０によって補強されてい
る。この吹上げ防止材５０は、暴風時の風の吹上げ力や
屋根に加わる負圧力によって骨組構造体ユニット２０が
台座構造物１０から浮き上がるのを防止するために用い
られるもので、下端がシングルレイヤーユニット２１よ
り下方に位置して台座構造物１０の内面に接続され、上
端がシングルレイヤーユニット２１の中間部に位置する
ハブ８にそれぞれ連結されている。また、各吹上げ防止
材５０には、緊張装置としてのターンバックル５１が取
付けられている。この場合、吹上げ防止材５０は、弛み
が生じないように張設されているが、初期張力は付与さ
れていない。吹上げ防止材５０としては、直径が６ｍｍ
φ程度のステンレス製ケーブルが用いられる。また、吹
上げ防止材５０はケーブル状のものに代えて棒状のロッ
ド材を用いることができる。Further, the frame structure unit 20 is reinforced by a plurality of cable-like blow-up preventing members 50. The blow-up prevention member 50 is used to prevent the frame structure unit 20 from rising from the pedestal structure 10 due to the wind blowing force in a storm or a negative pressure applied to the roof. It is located below the unit 21 and is connected to the inner surface of the pedestal structure 10, and its upper end is connected to the hub 8 located at the middle of the single layer unit 21. Further, a turnbuckle 51 as a tensioning device is attached to each blow-up preventing member 50. In this case, the blow-up preventing member 50 is stretched so as not to be loosened, but the initial tension is not applied. The diameter of the blow-up preventing material 50 is 6 mm.
A stainless steel cable of about φ is used. Further, as the blow-up preventing member 50, a rod-shaped rod member can be used instead of the cable-shaped member.
【００４２】次に、シングルレイヤーユニット２１のス
パン方向の両端でかつ桁行方向の両端に位置するハブハ
ブ８Ａ0 ，８Ｂ0 を支承する第１、第２の支承構造２
２，２３について詳述する。図７はシングルレイヤーユ
ニット２１のスパン方向の片側を支承する第１の支承構
造の一部を破断して示す側面図、図８は図７のVIII−VI
II線断面図である。この第１の支承構造２２は、前記ス
パン方向片側端の桁行方向端部のハブ８Ａ0の位置で梁
部材５５を支承するもので、前後一対の支承体５６を備
えている。シングルレイヤーユニット２１のスパン方向
片側端の５個のハブ８Ａを支持する前記梁部材５５は、
その両端部のハブ８Ａ0 ，８Ｂ0 の位置において前記一
対の支承体５６によって回動自在に支持されている。Next, the first and second support structures 2 for supporting the hubs 8A 0 and 8B 0 located at both ends in the span direction and both ends in the row direction of the single layer unit 21.
2 and 23 will be described in detail. FIG. 7 is a side view showing a part of the first support structure for supporting one side of the single layer unit 21 in the span direction, and FIG. 8 is a VIII-VI view of FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line II. The first support structure 22 is intended for supporting the beam member 55 at the position of the hub 8A 0 of Longitudinal direction end portion of the span direction one end, and a pair of bearing members 56 back and forth. The beam member 55 supporting the five hubs 8A at one end in the span direction of the single layer unit 21 includes:
At the positions of the hubs 8A 0 and 8B 0 at both ends thereof, the hubs are rotatably supported by the pair of support bodies 56.
【００４３】前記支承体５６は、回動体５７と固定体５
８とで構成されている。回動体５７は、ボルト５９によ
って互いに固定された上部回動体５７Ａと下部回動体５
７Ｂよりなるが、一体に形成されたものであってもよ
い。梁部材５５は、本例においてはボルト６０を介して
上部回動体５７Ａに固定されている。なお、張弦部材３
３は締結板６１を介してハブ８Ａに連結されている。The support body 56 includes a rotating body 57 and a fixed body 5.
8. The rotating body 57 includes an upper rotating body 57A and a lower rotating body 5 fixed to each other by bolts 59.
7B, but may be integrally formed. The beam member 55 is fixed to the upper rotating body 57A via a bolt 60 in this example. The string member 3
Reference numeral 3 is connected to the hub 8A via a fastening plate 61.
【００４４】前記下部回動体５７Ｂの下面には、前記ハ
ブハブ８Ａ0 の中心Ｏを中心とする半径Ｒ1 の円弧状摺
動面６２が形成され、さらにこの摺動面６２には四フッ
化エチレン等の摩擦係数の小さい部材６３が貼着、溶
着、アウトサート成形等の適宜な方法によって設けられ
ている。[0044] The lower surface of the lower rotational body 57B, the Habuhabu arcuate sliding surface 62 of radius R1 centered on the center O of 8A 0 is formed, further tetrafluoroethylene or the like on this sliding surface 62 A member 63 having a small coefficient of friction is provided by an appropriate method such as sticking, welding, outsert molding, or the like.
【００４５】前記固定体５８は、前記台座構造物１０の
上面に基台６４を介して固定されており、上面には円弧
状に湾曲した案内溝６５が形成され、この案内溝６５の
底面が前記回動体５７の摺動面６６を形成している。摺
動面６６は、前記ハブ８Ａ0の中心Ｏを中心とする半径
Ｒ（Ｒ＞Ｒ1 ）でもって円弧状に形成され、さらにこの
摺動面６６には四フッ化エチレン等の摩擦係数の小さい
部材６７が貼着、溶着等によって設けられている。The fixed body 58 is fixed to the upper surface of the pedestal structure 10 via a base 64, and a guide groove 65 curved in an arc shape is formed on the upper surface. The sliding surface 66 of the rotating body 57 is formed. Sliding surface 66, said with a radius centered at the center O of the hub 8A 0 R (R> R1) are formed in a circular arc shape having a small friction coefficient such as tetrafluoroethylene yet this sliding surface 66 The member 67 is provided by sticking, welding, or the like.
【００４６】また、固定体５８の上面周縁部には、平面
視コ字状のストッパ６８が一体に突設されており、この
ストッパ６８によって前記梁部材５５が鉛直方向の荷重
を受けて変形したときの回動体５７の回動（特に、図７
において時計方向の回動）を一定範囲内に制限するとと
もに前記案内溝６５と相俟って回動体５７が骨組構造体
ユニット２０の桁行方向に移動するのを規制している。
さらに、前記案内溝６５の両側壁には、浮き上がり防止
部としての溝７０がそれぞれ形成され、この溝７０に前
記下部回動体５７Ｂの下端部両側面に一体に突設した突
状体７２をそれぞれ摺動自在に係入することにより前記
回動体５７の浮き上がりを防止している。Further, a stopper 68 having a U-shape in a plan view is integrally provided at the peripheral edge of the upper surface of the fixed body 58, and the beam member 55 is deformed by receiving a vertical load by the stopper 68. Of the rotating body 57 at the time (particularly, FIG.
In this case, the rotation in the clockwise direction is restricted within a certain range, and the movement of the rotating body 57 in the row direction of the frame structure unit 20 in conjunction with the guide groove 65 is restricted.
Further, grooves 70 are formed on both side walls of the guide groove 65 as lifting prevention portions, respectively. Projections 72 integrally projecting from both sides of the lower end of the lower rotating body 57B are formed in the grooves 70, respectively. The slidable engagement prevents floating of the rotating body 57.
【００４７】図９はシングルレイヤーユニット２１のス
パン方向の他の片側を支承する第２の支承構造２３の一
部を破断して示す側面図である。この第２の支承構造２
３は、前記スパン方向他端側の桁行方向両端部のハブ８
Ｂ0 の位置で梁部材７０を支承するもので、前後一対の
支承体７５を備えている。シングルレイヤーユニット２
１のスパン方向片側端の５個のハブ８Ｂを回転自在に支
持する前記梁部材７０は、両端部が前記一対の支承体７
５によって回動自在にかつスライド自在に支持されてい
る。FIG. 9 is a side view, partially broken away, of a second support structure 23 for supporting the other side of the single layer unit 21 in the span direction. This second bearing structure 2
3 is a hub 8 at both ends in the row direction at the other end in the span direction.
The beam member 70 is supported at the position B 0 , and includes a pair of front and rear support bodies 75. Single layer unit 2
The beam member 70 rotatably supporting the five hubs 8B at one end in the span direction is provided at both ends thereof with the pair of support members 7B.
5 are supported rotatably and slidably.
【００４８】前記支承体７５は、回動体７６とスライド
体７７と固定体７８とで構成されている。回動体７６
は、上部回動体７６Ａと下部回動体７６Ｂとからなりボ
ルト８０によって一体化されているが、上部回動体７６
Ａと下部回動体７６Ｂは一体に形成してもよい。梁部材
７０は、本例においてはボルト７９によって上部回動体
７６Ａに固定されている。なお、張弦部材３３は締結板
８１を介してハブ８Ｂ0に連結されている。The support 75 comprises a rotating body 76, a slide body 77 and a fixed body 78. Rotating body 76
Consists of an upper rotating body 76A and a lower rotating body 76B and are integrated by bolts 80.
A and the lower rotating body 76B may be formed integrally. The beam member 70 is fixed to the upper rotating body 76A by a bolt 79 in this example. Incidentally, stringing member 33 is connected to the hub 8B 0 through fastening plate 81.
【００４９】前記下部回動体７６Ｂの下面には、前記ハ
ブ８Ｂ0 の中心Ｏを中心とする半径Ｒ3 の円弧状摺動面
８２が形成され、さらにこの摺動面８２には四フッ化エ
チレン等の摩擦係数の小さい部材８３が貼着、溶着等に
よって設けられている。[0049] The lower surface of the lower rotational body 76B, the arcuate sliding surface 82 with a radius R3 about the center O of the hub 8B 0 is formed, further tetrafluoroethylene or the like on this sliding surface 82 A member 83 having a small friction coefficient is provided by sticking, welding, or the like.
【００５０】前記スライド体７７は、上面に円弧状に湾
曲した案内溝１０４が形成され、この案内溝１０４の底
面が前記回動体７６の円弧状摺動面８５を形成してい
る。摺動面８５は、前記ハブ８Ｂ0 の中心Ｏを中心とす
る半径Ｒ2 （Ｒ2 ＞Ｒ3 ）の円弧状に形成され、さらに
この摺動面８５には四フッ化エチレン等の摩擦係数の小
さい部材８６が貼着、溶着等によって設けられている。
そして、スライド体７７の下部のスライド面８７は、前
記固定体７８上にスパンＬ方向に移動自在に設置され、
骨組構造体ユニット２０が鉛直方向の荷重を受けて変形
したとき、固定体７８に沿ってスパンＬが長くなる方向
（図９において右方）へ移動される。なお、スライド体
７７は、後述する浮き上がり防止部８８によって固定体
７８からの浮き上がりが防止されるとともにスライド体
７７の案内溝１０４に形成される図示しないストッパに
よって図９において反時計方向への回動が一定範囲内に
制限されている。The slide body 77 has an arc-shaped curved guide groove 104 formed on the upper surface, and the bottom surface of the guide groove 104 forms an arc-shaped slide surface 85 of the rotating body 76. Sliding surface 85 is arcuately formed, smaller member friction coefficient such as ethylene tetrafluoride in this sliding surface 85 of radius R2 around the center O of the hub 8B 0 (R2> R3) 86 is provided by sticking, welding or the like.
A slide surface 87 at a lower portion of the slide body 77 is movably installed in the span L direction on the fixed body 78,
When the skeleton structure unit 20 is deformed by receiving a load in the vertical direction, the skeleton structure unit 20 is moved along the fixed body 78 in a direction in which the span L becomes longer (to the right in FIG. 9). The slide body 77 is prevented from floating from the fixed body 78 by a lift prevention part 88 described later, and is rotated counterclockwise in FIG. 9 by a stopper (not shown) formed in the guide groove 104 of the slide body 77. Is limited to a certain range.
【００５１】前記固定体７８は、前記台座構造物１０の
上面に基台９０を介して骨組構造体ユニット２０のスパ
ン方向と平行に固定され、上面が前記スライド体７７の
スライド面９１を形成している。また、このスライド面
９１には、摩擦係数の小さい部材９２が設けられてい
る。さらに、固定体７８の両端には、スライド体７７の
移動を一定範囲内に制限するとともに上方への浮き上が
りを防止する逆Ｌ字形の前記ストッパ８８が一体に突設
されている。The fixed body 78 is fixed to the upper surface of the pedestal structure 10 via a base 90 in parallel with the span direction of the frame structure unit 20, and the upper surface forms a slide surface 91 of the slide body 77. ing. The sliding surface 91 is provided with a member 92 having a small coefficient of friction. Further, the opposite end of the fixed body 78 is integrally provided with the inverted L-shaped stopper 88 for restricting the movement of the slide body 77 within a certain range and preventing the slide body 77 from floating upward.
【００５２】このような第１、第２の支承構造２２，２
３によって骨組構造体ユニット２０のスパン方向両端部
の桁行方向前後端を支承すると、骨組構造体ユニット２
０が鉛直方向の荷重Ｐを受けて変形したとき、台座構造
物１０に加わる水平方向の力および回転力を確実に吸収
することができる。すなわち、骨組構造体ユニット２０
が鉛直方向の荷重Ｐを受けて変形すると、梁部材５５は
回動体５７とともにハブ８Ａ0 の中心Ｏを回動中心とし
て支承体５６の摺動面６６に沿って図７において時計方
向に回動するので、梁部材５５およびこれに固定された
ハブ８Ａ0 の回転力を吸収する。一方、他端側の梁部材
７０は回動体７６とともにハブ８Ｂ0 の中心Ｏを回動中
心として図９において反時計方向に回動し、スライド体
７７は固定体７８に沿って右方へ水平移動するので、梁
部材７０に固定されたハブ８Ｂ0の回転力および水平方
向の力を吸収する。したがって、骨組構造体ユニット２
０のスパン方向両端で桁行方向両端に位置するハブ８Ａ
0 ，８Ｂ0 に過大な力が加わらず、また台座構造物１０
の構造を簡略化することができる。The first and second bearing structures 22, 2 as described above
3, the front and rear ends of the frame unit 20 in the span direction are supported at both ends in the span direction.
When 0 is deformed by receiving the load P in the vertical direction, the horizontal force and the rotational force applied to the pedestal structure 10 can be reliably absorbed. That is, the frame structure unit 20
When deformed under load P in the vertical direction, the beam member 55 rotates in FIG. 7 along the sliding surface 66 of the scaffold 56 as the pivot center to center O of the hub 8A 0 with the rotation body 57 clockwise since, it absorbs the rotational force of the hub 8A 0 fixed beam member 55 and to this. On the other hand, the horizontal center O of the hub 8B 0 with the other end of the beam member 70 the rotating body 76 rotates in the counterclockwise direction in FIG. 9 as the pivot center, the slide member 77 to the right along the fixed member 78 since moving to absorb the rotational force and a horizontal force of the hub 8B 0 fixed to the beam member 70. Therefore, the skeleton structure unit 2
Hubs 8A located at both ends in the column direction at both ends in the span direction of 0
0 , 8B 0 does not exert excessive force, and the pedestal structure 10
Can be simplified.
【００５３】ここで、本実施の形態においては、骨組構
造体２０のスパン方向両端にはハブ間にフレーム材７を
配設する代わりに梁部材５５，７０を配設し、これらの
梁部材５５，７０の両端部のハブ８Ａ0 ，８Ｂ0 部分の
みを第１、第２の支承構造２２，２３によって支承した
例を示したが、各隣接するハブ８Ａどうしおよびハブ８
Ｂどうしにフレーム材７を配設するとともに各ハブ８
Ａ，８Ｂに対応する箇所をそれぞれ支承体によって支承
してもよい。また、骨組構造体ユニット２０の支承構造
としては、上記した第１、第２の支承構造２２，２３に
何等特定されるものではなく、例えばピンによる支承構
造と、ピンとローラを用いた支承構造であってもよい。
要は骨組構造体ユニット２０のスパン方向の一端側を回
動自在に支承し、他端側をスライド自在にかつ回動自在
に支承できるものであればよい。In this embodiment, beam members 55 and 70 are provided at both ends in the span direction of the frame structure 20 instead of arranging the frame member 7 between the hubs. , 70, only the hubs 8A 0 and 8B 0 at both ends are supported by the first and second support structures 22 and 23. However, each of the adjacent hubs 8A and the hub 8 is supported.
B and the frame members 7
The portions corresponding to A and 8B may be respectively supported by support members. Further, the support structure of the frame structure unit 20 is not limited to the first and second support structures 22 and 23 described above. For example, a support structure using pins and a support structure using pins and rollers are used. There may be.
In short, any structure may be used as long as one end of the frame structure unit 20 in the span direction is rotatably supported, and the other end is slidably and rotatably supported.
【００５４】このような構造からなる骨組構造体ユニッ
ト２０においては、張弦部材３３、対角ブレース材３
４、辺間ブレース材３５および吹上げ防止材５０によっ
て補強しているので斜部材を全く必要とせず、シングル
レイヤー方式のバレルヴォールト型骨組構造体ユニット
にも拘わらず大きな面内、面外剛性を確保することがで
き、鉛直方向の荷重Ｐ、面内外力および水平方向の外力
に対して耐力を増大させることができる。したがって、
骨組構造体ユニット２０の変形が抑制、防止され、フレ
ーム材７の端部が折れ曲がったり、ハブ８が回転したり
することがない。In the frame structure unit 20 having such a structure, the string member 33, the diagonal brace member 3
4. Since it is reinforced by the inter-brace material 35 and the blow-up prevention material 50, no oblique member is required, and large in-plane and out-of-plane stiffness is achieved despite the single-layer type barrel vault type frame structure unit. Thus, it is possible to increase the proof stress against the vertical load P, the in-plane external force, and the horizontal external force. Therefore,
Deformation of the frame structure unit 20 is suppressed and prevented, and the end of the frame member 7 is not bent and the hub 8 is not rotated.
【００５５】また、図１６に示したダブルレイヤー方式
のバレルヴォールト型骨組構造体１に比べてフレーム材
７およびハブ８の数を削減することができるため、構造
がすっきりして外観がよく、材料費、加工費、施工費等
の低減、軽量化および工期の短縮化を達成することがで
きる。因みに、本発明においては後に実施例により記載
するように、図１６に示したダブルレイヤー方式のバレ
ルヴォールト型骨組構造体１と比較して数量において、
フレーム材７で略１／６、ハブ８で１／２．４に削減す
ることができる。Further, since the number of frame members 7 and hubs 8 can be reduced as compared with the double layer type barrel vault type frame structure 1 shown in FIG. 16, the structure is simple and the appearance is good. It is possible to reduce costs, processing costs, construction costs, etc., to reduce the weight and shorten the construction period. Incidentally, in the present invention, as will be described later in the examples, in comparison with the double-layered barrel vault type frame structure 1 shown in FIG.
The frame material 7 can be reduced to approximately 1/6, and the hub 8 can be reduced to 1 / 2.4.
【００５６】また、骨組構造体ユニット２０は、鉛直方
向の荷重Ｐを受けたときスパン方向両端部において片側
は第１の支承構造２２によって回動し、他端側は第２の
支承構造２３によってスライドすると同時に回動するこ
とにより、水平方向の力および回転力を吸収する。した
がって、台座構造物１０には鉛直方向の荷重のみが作用
し、台座構造物１０や骨組構造体ユニットのスパン方向
両側でかつ桁行方向両端のハブ８Ａ0 ，８Ｂ0 が破壊し
たり、トラス構造物全体が崩壊したりすることがない。Further, when the frame structure unit 20 receives a load P in the vertical direction, one end of the frame structure unit 20 is rotated by the first support structure 22 at both ends in the span direction, and the other end is rotated by the second support structure 23. By rotating at the same time as sliding, it absorbs horizontal force and rotational force. Therefore, only the load in the vertical direction acts on the pedestal structure 10, and the hubs 8A 0 and 8B 0 at both ends in the span direction and both ends in the girder direction of the pedestal structure 10 and the skeleton structure unit are destroyed, and the truss structure The whole does not collapse.
【００５７】さらに、骨組構造体ユニット２０は圧縮力
に対する座屈耐力を増すように外径の比較的大きなフレ
ーム材７を用いるが、フレーム材７は四角形グリッドＭ
に用いており、一方ブレース材３４，３５および吹上げ
防止材５０は張力のみを受ければよいため細径材でよい
ので、従来の骨組構造体と較べてすっきりした斬新なデ
ザインとすることができる。また四角形グリッドＭを採
用しているので、三角形グリッドに比べて骨組構造体ユ
ニットに取付けられる屋根用部材等の外装材の歩留りを
向上させることができる。Further, the frame member 20 uses the frame member 7 having a relatively large outer diameter so as to increase the buckling resistance against the compressive force.
On the other hand, since the brace members 34 and 35 and the blow-up prevention member 50 need only be subjected to tension, they need only be small-diameter members, so that a novel and simple design can be obtained as compared with the conventional frame structure. . Further, since the quadrilateral grid M is employed, the yield of exterior materials such as roof members attached to the frame structure unit can be improved as compared with the triangular grid.
【００５８】図１０（ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実
施の形態を示す骨組構造体ユニットの概略平面図および
正面図、図１１はこれに用いる回転防止式柱状ハブの平
面図である。この実施の形態における骨組構造体ユニッ
ト１００は、複数本のフレーム材７と複数個の柱状ハブ
１０１とでシングルレイヤーユニット１０２を形成し、
このシングルレイヤーユニット１０２を複数本の張弦部
材３３と、対角ブレース材３４と、吹上げ防止材５０お
よびハブ１０１によって補強した点が上記した第１の実
施の形態における骨組構造体ユニット２０と相違し、そ
の他の構成は全く同一である。したがって、同一部材に
ついては同一符号をもって示し、その説明を省略する。FIGS. 10 (a) and 10 (b) are a schematic plan view and a front view of a skeleton structure unit showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a plan view of an anti-rotation type columnar hub used therein. It is. In the frame structure unit 100 in this embodiment, a single layer unit 102 is formed by a plurality of frame members 7 and a plurality of columnar hubs 101,
The point that the single layer unit 102 is reinforced by a plurality of string members 33, a diagonal brace member 34, a blow-up prevention member 50 and a hub 101 is the same as the skeleton structure unit 20 in the first embodiment described above. The difference is that the other configurations are exactly the same. Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
【００５９】前記回転防止式柱状ハブ１０１は、アルミ
ニウム合金ＪＩＳ Ａ６０８２−Ｔ６の押出材、ステン
レス材のＳＣＳ１１やＳＣＳ１３の鋳造品等によって筒
状に形成され、中心にボルト４５（図５参照）が螺合さ
れるねじ孔ないし貫通孔３２を有している。また、回転
防止式柱状ハブ１０１の外周面には、溝壁面に凹凸から
なる係合部３１を有する連結溝３０が周方向に等間隔を
おいて４個形成されるとともに、前記各連結溝３０に連
通するＶ字状の溝１０４を有する回転防止部１０３が一
体に突設されている。回転防止部１０３の長さは、フレ
ーム材７のテーパ部２７の略半分の長さに設定されてい
る。Ｖ字状の溝１０４は、フレーム材７のテーパ部２７
の角度と略同一角度で、連結溝３０に向かって幅が漸次
減少するように形成されている。前記連結溝３０および
Ｖ字状の溝１０４に前記フレーム材７の接続端部２６と
テーパ部２７を回転防止式ハブ１０１の軸線方向から圧
入することによりフレーム材７が互いに接続され、シン
グルレイヤーユニット１０２のトラス節点が形成され
る。The anti-rotation type columnar hub 101 is formed in a cylindrical shape by using an extruded material of aluminum alloy JIS A6082-T6, a cast product of SCS11 or SCS13 of stainless steel, and a bolt 45 (see FIG. 5) at the center. It has screw holes or through holes 32 to be combined. On the outer circumferential surface of the anti-rotation type columnar hub 101, four connecting grooves 30 having an engaging portion 31 made of irregularities on the groove wall surface are formed at equal intervals in the circumferential direction. An anti-rotation portion 103 having a V-shaped groove 104 communicating with the projection is integrally provided. The length of the rotation preventing portion 103 is set to be approximately half the length of the tapered portion 27 of the frame member 7. The V-shaped groove 104 is formed in the tapered portion 27 of the frame member 7.
The width is gradually reduced toward the connection groove 30 at substantially the same angle as the angle. The frame material 7 is connected to each other by press-fitting the connection end portion 26 and the tapered portion 27 of the frame material 7 into the connection groove 30 and the V-shaped groove 104 from the axial direction of the anti-rotation hub 101, and the single layer unit is formed. 102 truss nodes are formed.
【００６０】このような構造においては、Ｖ字状の溝１
０４にフレーム材７のテーパ部２７を嵌合させているの
で、これら両部材の接続が半剛性の接続構造となり、骨
組構造体ユニット１００の面内剛性を高めることができ
る。したがって、骨組構造体ユニット１００に鉛直方向
の荷重が加わったとき、フレーム材７と回転防止式柱状
ハブ１０１の節点部の面内方向の剛性が大きいので、ハ
ブの面内方向の変形を抑制、防止することができ、辺間
ブレース材３５を用いた上記第１の実施の形態における
骨組構造体ユニット２０と同等の効果が得られる。ま
た、回転防止部１０３はハブ１０１に一体に設けられて
いるので、別部材を設ける必要がなく、上記した第１の
実施の形態の骨組構造体ユニット２０に比べて一層構造
が簡単で部品点数を削減でき、据付けが容易である。In such a structure, the V-shaped groove 1
Since the taper portion 27 of the frame member 7 is fitted to the connection member 04, the connection between these two members becomes a semi-rigid connection structure, and the in-plane rigidity of the skeleton structure unit 100 can be increased. Therefore, when a vertical load is applied to the frame structure unit 100, the in-plane rigidity of the joint between the frame member 7 and the anti-rotation type columnar hub 101 is large, so that the in-plane deformation of the hub is suppressed. Therefore, the same effect as the skeleton structure unit 20 in the first embodiment using the inter-brace material 35 can be obtained. Further, since the rotation preventing portion 103 is provided integrally with the hub 101, there is no need to provide a separate member, and the structure is simpler and the number of parts is smaller than the frame structure unit 20 of the first embodiment described above. And installation is easy.
【００６１】図１２は本発明に係る骨組構造体のモデル
を示す平面図である。本発明に係る骨組構造体１１０〜
１１７は、上記したシングルレイヤーユニット２１を基
本ユニットとして用い桁行方向に複数個連結して大型の
骨組構造体を構築した例を示す。FIG. 12 is a plan view showing a model of the skeleton structure according to the present invention. Frame structure 110 according to the present invention
Reference numeral 117 denotes an example in which a large frame structure is constructed by connecting a plurality of single layer units 21 in the row direction using the single layer unit 21 as a basic unit.
【００６２】図１２に示す各例において、シングルレイ
ヤーユニットからなる基本ユニットの連結部は、連結す
るユニットの桁行方向端部のフレーム材は重複せずに連
続される。この場合、何れのパターンも骨組構造体とし
て利用可能であるが、張弦部材３３および対角ブレース
材３４、辺間ブレース材３５の配置が強度に影響を与え
ることが考えられる。そこで、図１２に示す実施の形態
例において対角ブレース材３４および辺間ブレース材３
５の配設方法が異なる各種の骨組構造体１１０〜１１７
について、有限要素法解析プログラム（ＭＡＲＣ）によ
って積雪時と桁行方向の地震時の強度、変位、応力を計
算した。In each of the examples shown in FIGS. 12A and 12B, the connecting portions of the basic units composed of single-layer units are continuous without overlapping the frame members at the ends in the row and column direction of the connecting units. In this case, any of the patterns can be used as the frame structure, but the arrangement of the string members 33, the diagonal brace members 34, and the inter-side brace members 35 may affect the strength. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 12, the diagonal brace member 34 and the inter-side brace member 3
5. Various frame structures 110 to 117 having different arrangement methods
For, the strength, displacement and stress during snowfall and in the girder direction earthquake were calculated by the finite element method analysis program (MARC).
【００６３】Ａグループの骨組構造体１１０〜１１４
は、スパンＬ＝６ｍ、桁行Ｄ＝１２ｍ、グリッド長さＧ
＝１．５ｍとし、Ｂグループの骨組構造体１１５〜１１
７はスパンＬ＝６ｍ、桁行Ｄ＝１２ｍ、グリッド長さＧ
＝１．０ｍとした例を示す。ライズ比はＡ，Ｂグループ
ともに同じ０．０５である。全ての骨組構造体１１０〜
１１７の桁行方向に沿う２辺を梁部材１２０によって保
持している。全ての骨組構造体１１０〜１１７の支承構
造は、一方の梁部材１２０の桁行方向前後の両端部と中
央の３箇所をピン方式によってスパンＬ方向と平行な垂
直面内で回動自在に支承し、他方の梁部材１２０の両端
部と中央の３箇所をピンとローラ方式によりスパンＬ方
向にスライド自在にかつスパンＬ方向と平行な垂直面内
で回動自在に支承している。さらに、Ａ，Ｂグループに
おいて、いずれの骨組構造体１１０〜１１７も基本ユニ
ットどうしの接合部におけるフレーム材７と柱状ハブ８
は両ユニットに対して共通に用いている。Group A frame structures 110 to 114
Is the span L = 6 m, the column line D = 12 m, and the grid length G
= 1.5 m, and frame structures 115 to 11 of group B
7 is span L = 6m, column line D = 12m, grid length G
= 1.0 m is shown. The rise ratio is 0.05 which is the same for both the A and B groups. All frame structures 110
Two sides of the 117 along the row direction are held by the beam member 120. The support structures of all the frame structures 110 to 117 are rotatably supported at both ends in the front-back direction of the beam member 120 and three places at the center by a pin method in a vertical plane parallel to the span L direction. The other two ends and the center of the beam member 120 are slidably supported in the direction of the span L by a pin and roller system and rotatably supported in a vertical plane parallel to the direction of the span L. Further, in the groups A and B, each of the frame structures 110 to 117 is provided with the frame member 7 and the columnar hub 8 at the joint between the basic units.
Is used in common for both units.
【００６４】Ａグループにおいて、 （１）の骨組構造体１１０は、図１に示したシングルレ
イヤーユニット２１を桁行方向に２個並設した例を示
す。 （２）の骨組構造体１１１は、図１に示したシングルレ
イヤーユニット２１を２個並設し中央部分における辺間
ブレース材３５を省略した例を示す。 （３）の骨組構造体１１２は２つのシングルレイヤーユ
ニットを合体した状態におけるレイヤー１３０の対角線
と各辺の中間部にわたって対角ブレース材３４と辺間ブ
レース材３５を張設した例を示す。 （４）の骨組構造体１１３は辺間ブレース材３５のみを
有するシングルレイヤーユニットを桁行方向に２個並設
した例を示す。 （５）の骨組構造体１１４は対角ブレース材３４のみを
有するシングルレイヤーを２個並設した例を示す。In the group A, the frame structure 110 of (1) shows an example in which two single layer units 21 shown in FIG. 1 are arranged side by side in the column direction. The frame structure 111 of (2) shows an example in which two single layer units 21 shown in FIG. 1 are arranged side by side and the inter-brace material 35 at the center is omitted. The frame structure 112 of (3) shows an example in which a diagonal brace member 34 and an inter-side brace member 35 are stretched over a diagonal line of the layer 130 and an intermediate portion of each side in a state where two single layer units are united. The frame structure 113 of (4) shows an example in which two single layer units each having only the inter-brace material 35 are arranged side by side in the row direction. The frame structure 114 of (5) shows an example in which two single layers having only the diagonal brace members 34 are arranged side by side.
【００６５】Ａグループの柱状ハブとして図４に示した
ハブ８を用いた。フレーム材７の形状を同じにした場合
において、骨組構造体１１０〜１１４の積雪荷重負荷時
の変位を解析した。その結果、各骨組構造体における最
大変位発生箇所における変位量およびフレーム材に生じ
る最大応力はともに骨組構造体１１０が最も小さく、骨
組構造体１１１，１１２，１１３，１１４のこの順番で
変位、応力が大きくなることが判った。The hub 8 shown in FIG. 4 was used as the columnar hub of the group A. When the shape of the frame member 7 was made the same, the displacement of the frame structures 110 to 114 when the snow load was applied was analyzed. As a result, the displacement amount at the maximum displacement occurrence position and the maximum stress generated in the frame material in each frame structure are the smallest in the frame structure 110, and the displacement and stress of the frame structures 111, 112, 113, and 114 are reduced in this order. It turned out to be bigger.
【００６６】Ｂグループにおいて、２つの骨組構造体ユ
ニットにより構成される（１）の骨組構造体１１５、
（２）の骨組構造体１１６、（３）の骨組構造体１１７
は、Ａグループの（１）の骨組構造体１１０、（２）の
骨組構造体１１１、（４）骨組構造体１１３とそれぞれ
同一の配置で、対角ブレース材３４および辺間ブレース
材３５が配設されている。In the group B, the skeleton structure 115 of (1) composed of two skeleton structure units,
(2) Frame structure 116, (3) Frame structure 117
In the A group, the diagonal brace material 34 and the inter-side brace material 35 are arranged in the same arrangement as the (1) skeleton structure 110, (2) skeleton structure 111, and (4) skeleton structure 113, respectively. Has been established.
【００６７】Ｂグループの骨組構造体１１５〜１１７
は、（１）、（２）、（３）の順番で変位、応力が大き
くなることが判った。また、対角ブレース材３４を用い
ない骨組構造体１１７においては、地震時に辺間ブレー
ス材３５の引張力がやや大きくなる。したがって、骨組
構造体１１５，１１６よりも辺間ブレース材３５を太く
する必要がある。The frame structures 115 to 117 of the group B
It was found that displacement and stress increased in the order of (1), (2), and (3). Further, in the frame structure 117 that does not use the diagonal brace members 34, the tensile force of the inter-side brace members 35 is slightly increased during an earthquake. Therefore, it is necessary to make the inter-brace material 35 thicker than the frame structures 115 and 116.
【００６８】上記ＭＡＲＣによる計算結果から以下に列
記するような事項が判明した。 シングルレイヤーユニット２１を連結した骨組構造体
１１０〜１１７を構築した場合は、図１に示す基本ユニ
ットを用いた骨組構造体ユニット２０に比べて対角ブレ
ース材３４または辺間ブレース材３５の数を減らすこと
ができる。 グリッドの長さが異なると、対角ブレース材３４およ
び辺間ブレース材３５の配置による影響が異なる。 Ｙ方向の地震時において、対角ブレース材３４および
辺間ブレース材３５の配置により変位、応力に変化が見
られる。 積雪時においては対角ブレース材３４、辺間ブレース
材３５の配置により変位、応力に変化が殆ど見られない
が、面内剛性を大きくしたい場合はブレース材の径を太
くしたり、回転防止式柱状ハブを用いるとよい。From the calculation results by the MARC, the following items were found. When the frame structures 110 to 117 in which the single layer units 21 are connected are constructed, the number of the diagonal brace members 34 or the inter-side brace members 35 is smaller than that of the frame structure unit 20 using the basic unit shown in FIG. Can be reduced. If the lengths of the grids are different, the influence of the arrangement of the diagonal brace material 34 and the inter-side brace material 35 is different. At the time of the earthquake in the Y direction, displacement and stress change due to the arrangement of the diagonal brace members 34 and the inter-side brace members 35. During snowfall, there is almost no change in displacement and stress due to the arrangement of the diagonal brace material 34 and the inter-side brace material 35, but if the in-plane rigidity is desired to be increased, the diameter of the brace material should be increased, A columnar hub may be used.
【００６９】次に、実施例に基づき本発明のシングルレ
イヤー式のバレルヴォールト型骨組構造体ユニットと図
１６に示した従来のダブルレイヤー方式のバレルヴォー
ルト型骨組構造体との使用部品点数と骨組構造体自体の
重量の比較をする。Next, based on the embodiment, the number of used parts and the frame structure of the single layer type barrel vault type frame structure unit of the present invention and the conventional double layer type barrel vault type frame structure shown in FIG. Compare the weight of the body itself.
【００７０】図１３に実施例１から実施例７についての
詳細を示す。図１３中全ての例についてスパンＬ（図２
参照）は６ｍ、桁行方向長さＤも６ｍとした。また、グ
リッドＭは平面より見て正方形とし、グリッド寸法はそ
の１辺の長さである。ライズ比は骨組構造体に頂部高さ
（ｒ）／スパン（Ｌ）（図２参照）、デプス比は骨組構
造体の頂部と張弦部材の最下端部間の間隔（ｄ）／スパ
ン（Ｌ）（図２参照）である。FIG. 13 shows the details of the first to seventh embodiments. The span L (FIG. 2) for all the examples in FIG.
6), and the length D in the column and row direction was also 6 m. The grid M is square when viewed from above, and the grid dimension is the length of one side. The rise ratio is the top height (r) / span (L) of the frame structure (see FIG. 2), and the depth ratio is the distance (d) / span (L) between the top of the frame structure and the lowermost end of the string member. ) (See FIG. 2).
【００７１】また、各実施例においては、スパン方向両
端において桁行方向に配設されるフレーム材の代わりに
前述の梁部材１２０を用いた。張弦部材、ブレース材、
束部材、吹上げ防止材（実施例１，２，６，７にのみ使
用）は図１に示す実施の形態の配置とした。Further, in each embodiment, the above-mentioned beam member 120 is used instead of the frame members arranged in the row direction at both ends in the span direction. String members, brace materials,
The bundle member and the blow-up preventing material (used only in Examples 1, 2, 6, and 7) were arranged in the embodiment shown in FIG.
【００７２】図１３に示す従来例１〜３はダブルレイヤ
ー方式のもので、実施例と同様にスパンＬは６ｍ、桁行
方向の長さＤは６ｍとした。図１４は使用部材数を示
す。Conventional examples 1 to 3 shown in FIG. 13 are of the double layer type, and the span L is 6 m and the length D in the column direction is 6 m as in the embodiment. FIG. 14 shows the number of members used.
【００７３】また、使用される部材の寸法等を次の条件
を基に解析し図１５に使用部材の重量を求めた。条件と
しては、固定荷重として、自重Ｇ＋外被材の重量Ｐ
（５００Ｎ／ｍ2）、積雪荷重Ｓ（６００Ｎ／
ｍ2 ）、風荷重Ｗは設置高さｈ＝４ｍに独立上家（風
により構造体の下面より直接吹き上げ力が及ぶ場合）と
した場合と、設置高さｈ＝１０ｍ閉鎖型構造物として設
置した場合として解析した。この場合、基準速度圧ｑ0
＝６０ｈ1/2 とし設計用風圧力はｑ0 を利用した。ま
た、風力係数は建築基準法の規定を使った。（地震荷
重Ｋは地震剪断係数：０．５）×（自重＋外被材の重
量）とした。The dimensions and the like of the members used were analyzed based on the following conditions, and the weight of the members used was determined in FIG. The conditions are as follows: fixed weight G + weight P of jacket material as fixed load
(500 N / m 2 ), snow load S (600 N / m 2 )
m 2 ), the wind load W is set at an installation height h = 4 m when an independent house is used (when blowing force is directly applied from the lower surface of the structure by the wind), and the installation height h is set at 10 m as a closed structure. It was analyzed as if it had been done. In this case, the reference speed pressure q 0
= 60h1 / 2 and the design wind pressure was q 0 . In addition, the wind power coefficient used the provisions of the Building Standards Law. (Earthquake load K was seismic shear coefficient: 0.5) x (self-weight + weight of jacket material).
【００７４】これらを基に荷重ケース＝Ｇ＋Ｐ＋Ｓ、
荷重ケース＝Ｇ＋Ｐ＋Ｗ、荷重ケース＝Ｇ＋Ｐ＋Ｋ
（地震荷重はスパン方向、桁行方向、４５°方向のそれ
ぞれ）を想定し、変形によって外被材が破壊しないよう
に、これらの全ての荷重条件に対し、各グリッド内での
許容最大垂直方向変位（１つのグリッドの角部３点を通
る面に対する残りの角部の変位）を１．５ｍグリッドで
は６．７ｍｍ、１．０ｍグリッドでは４．５ｍｍとし
た。Based on these, the load case = G + P + S,
Load case = G + P + W, Load case = G + P + K
(Each seismic load is in span direction, girder direction, and 45 ° direction.) In order to prevent the jacket material from being damaged by deformation, the allowable maximum vertical displacement in each grid is given for all these load conditions. (Displacement of the remaining corners with respect to a plane passing through the three corners of one grid) was 6.7 mm in the 1.5 m grid and 4.5 mm in the 1.0 m grid.
【００７５】また、使用する材料はケーブル材以外はア
ルミニウム合金の押出形材とし、フレーム材はＦ値１６
５Ｎ／ｍｍ2 、ヤング係数６３ｋＮ／ｍｍ2 、束材はＦ
値１６５Ｎ／ｍｍ2 、ヤング係数７０ｋＮ／ｍｍ2 、張
弦用ケーブルはステンレスロープ６×７ φ１０ｍｍ、
ヤング係数１１０ｋＮ／ｍｍ2 、ブレース材はステンレ
スロープ６×７ φ４ｍｍ、ヤング係数１１０ｋＮ／ｍ
ｍ2 、吹上げ防止材用ケーブルはステンレスロープ６×
７ φ６ｍｍ、ヤング係数１１０ｋＮ／ｍｍ2、梁材は
Ｆ値１１０Ｎ／ｍｍ2 、ヤング係数７０ｋＮ／ｍｍ2 と
した。この結果、上記条件を満たす適切な部材は解析の
結果図１５となり、これによる重量を同図に並記する。The material to be used is extruded aluminum alloy except for the cable material.
5 N / mm 2 , Young's modulus 63 kN / mm 2 , bundle material is F
Value 165 N / mm 2 , Young's modulus 70 kN / mm 2 , the cable for the string is stainless steel rope 6 × 7 φ10 mm,
Young's modulus 110kN / mm 2 , Brace material is stainless steel rope 6 × 7 φ4mm, Young's modulus 110kN / m
m 2 , cable for anti-blowing material is stainless rope 6 ×
7 φ6 mm, Young's modulus 110 kN / mm 2 , beam material F value 110 N / mm 2 , Young's modulus 70 kN / mm 2 . As a result, an appropriate member that satisfies the above conditions is shown in FIG. 15 as a result of the analysis, and the resulting weight is also shown in FIG.
【００７６】これらより部材数においてフレーム材は従
来に較べ実施例のものは１／５．４〜１／６．２５に減
少し、ハブは１／２．３〜１／２．４に減少し、総部品
数でも１／３．２〜１／３．５８に減少した。また、骨
組構造体の重量では１／１．１６〜１／１．８０と減少
した。From the above, the frame material of the embodiment is reduced to 1 / 5.4 to 1 / 6.25 and the hub material is reduced to 1 / 2.3 to 1 / 2.4 in comparison with the prior art. , The total number of parts also decreased to 1 / 3.2 to 1 / 3.58. Further, the weight of the skeleton structure was reduced to 1 / 1.16 to 1 / 1.80.
【００７７】[0077]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る骨組構
造体ユニットおよびこのユニットを用いた骨組構造体に
よれば、シングルレイヤー方式のバレルヴォールト型骨
組構造体にも拘わらず剛性を高めることができ、ハブの
回転、フレーム材の変形、破壊等を確実に防止すること
ができる。また、ダブルレイヤー方式のバレルヴォール
ト型骨組構造体に比べて部品点数が大幅に削減し、これ
に伴い組立工数を大幅に削減することができ、骨組構造
体の重量も少し減少し、安価にかつ短期間に構築するこ
とができる。また、構造もすっきりして美観も優れてい
る。As described above, according to the skeleton structure unit and the skeleton structure using this unit according to the present invention, the rigidity can be increased irrespective of the single-layer type barrel vault type skeleton structure. Thus, rotation of the hub, deformation and destruction of the frame material, and the like can be reliably prevented. In addition, the number of parts is significantly reduced compared to the double-layered barrel vault type frame structure, and as a result, the number of assembly steps can be significantly reduced, the weight of the frame structure is slightly reduced, and the cost is reduced. Can be built in a short time. In addition, the structure is simple and the appearance is excellent.
【００７８】また、回転防止部または回転防止部材を備
えたハブを用いると、辺間ブレース材を張設する必要が
なく、構造がすっきりする。When a hub provided with a rotation preventing portion or a rotation preventing member is used, there is no need to stretch an inter-side brace material, and the structure is simple.
【図１】 本発明をシングルレイヤー方式のバレルヴォ
ールト型トラス状骨組構造体ユニットに適用した第１の
実施の形態を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment in which the present invention is applied to a single-layer type barrel vault type trussed frame structure unit.
【図２】 （ａ）、（ｂ）は同構造体ユニットの平面図
および正面図である。FIGS. 2A and 2B are a plan view and a front view of the structural unit.
【図３】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はフレーム
材の正面図、平面図、側面図および要部の拡大平面図で
ある。FIGS. 3A, 3B, 3C, and 3D are a front view, a plan view, a side view, and an enlarged plan view of a main part of a frame member.
【図４】 円柱状ハブの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a cylindrical hub.
【図５】 節点部の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of a node portion.
【図６】 連続しないブレース材を用いた例を示す要部
の分解斜視図である。FIG. 6 is an exploded perspective view of a main part showing an example using a discontinuous brace material.
【図７】 同骨組構造体ユニットにおける一側がわ節点
部に用いられる回動可能な支承構造の一部を破断して示
す側面図である。FIG. 7 is a side view, partially broken away, showing a part of a rotatable support structure used at one side of the frame unit in the frame structure unit.
【図８】 図７のVIII−VIII線断面図である。8 is a sectional view taken along line VIII-VIII in FIG.
【図９】 他側がわ節点部の支承構造として用いた回動
・スライド可能な支持構造の一部を破断して示す側面図
である。FIG. 9 is a cutaway side view showing a part of a rotatable and slidable support structure used as a support structure for a joint at the other side.
【図１０】 （ａ）、（ｂ）は本発明の第２の実施の形
態を示す骨組構造体ユニットの概略平面図および正面図
である。FIGS. 10A and 10B are a schematic plan view and a front view of a skeleton structure unit showing a second embodiment of the present invention.
【図１１】 回転防止式柱状ハブの平面図である。FIG. 11 is a plan view of an anti-rotation type columnar hub.
【図１２】 本発明に係る骨組構造体の各種モデルを示
す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing various models of the skeleton structure according to the present invention.
【図１３】 本発明のシングルレイヤー式のバレルヴォ
ールト型骨組構造体ユニットと従来のダブルレイヤー方
式のバレルヴォールト型骨組構造体とのグリッド寸法、
ライズ比およびデプス比を示す図表である。FIG. 13 shows grid dimensions of a single-layer barrel vault type frame structure unit of the present invention and a conventional double-layer barrel vault type frame structure unit;
5 is a chart showing a rise ratio and a depth ratio.
【図１４】 本発明のシングルレイヤー式のバレルヴォ
ールト型骨組構造体ユニットと従来のダブルレイヤー方
式のバレルヴォールト型骨組構造体との使用部品点数を
示す図表である。FIG. 14 is a chart showing the number of parts used in a single-layer barrel vault type frame structure unit of the present invention and a conventional double-layer type barrel vault type frame structure unit.
【図１５】 本発明のシングルレイヤー式のバレルヴォ
ールト型骨組構造体ユニットと従来のダブルレイヤー方
式のバレルヴォールト型骨組構造体との骨組構造体自体
の重量を示す図表である。FIG. 15 is a table showing the weights of the single-layer barrel vault type frame structure unit of the present invention and the conventional double-layer type barrel vault type frame structure unit.
【図１６】 （Ａ）、（Ｂ）はダブルレイヤー方式のバ
レルヴォールト型トラス状骨組構造体の従来例を示す概
略斜視図および正面図である。16A and 16B are a schematic perspective view and a front view showing a conventional example of a double-layered barrel vault type truss-like frame structure.
１…骨組構造体、２…表面側レイヤー、３…裏面側レイ
ヤー、６…斜部材、７…フレーム材、８，８Ａ，８Ｂ，
８Ａ0 ，８Ｂ0 …柱状ハブ、１０…台座構造物、２０…
骨組構造体ユニット、２１…シングルレイヤーユニッ
ト、２２…第１の支承構造、２３…第２の支承構造、２
６…接続端部、２７…テーパ部、３０…連結溝、３３…
張弦部材、３４…対角ブレース材、３５…辺間ブレース
材、３６…束部材、５０…吹上げ防止材、１００…骨組
構造体、１０１…回転防止式柱状ハブ、１０２…シング
ルレイヤー、１０３…回転防止部、１０４…Ｖ字状の
溝、１１０〜１１７…骨組構造体、Ｍ…四角形メッシ
ュ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Frame structure, 2 ... Front side layer, 3 ... Back side layer, 6 ... Oblique member, 7 ... Frame material, 8, 8A, 8B,
8A 0 , 8B 0 ... columnar hub, 10 ... pedestal structure, 20 ...
Frame structure unit, 21 ... single layer unit, 22 ... first support structure, 23 ... second support structure, 2
6 ... connection end part, 27 ... taper part, 30 ... connection groove, 33 ...
String member, 34: Diagonal brace material, 35: Brace material between sides, 36: Bundle member, 50: Anti-blowing material, 100: Frame structure, 101: Rotation-preventive columnar hub, 102: Single layer, 103 ... Anti-rotation part, 104... V-shaped groove, 110-117...
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 清文 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 山田 ひろみ 静岡県庵原郡蒲原町蒲原１丁目34番１号 日本軽金属株式会社グループ技術センター 内 (72)発明者 斎藤 公男 埼玉県浦和市原山４丁目11番13号 Ｆターム(参考） 2E125 AA36 AB17 AC16 AC18 AC19 AG03 AG21 AG53 BB09 BB24 BB25 BC07 BD01 BD02 CA03 CA78 EB04 EB05 2E163 FA14 FB32 FB42 FB45 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kiyofumi Tanaka 1-34-1 Kambara, Kambara-cho, Anbara-gun, Shizuoka Prefecture Inside the Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center (72) Inventor Hiromi Yamada 1 Kambara-cho, Kambara-cho, Abara-gun, Shizuoka Prefecture No. 34-1, Nippon Light Metal Co., Ltd. Group Technology Center (72) Inventor Kimio Saito 4-11-13 Harayama, Urawa-shi, Saitama F-term (reference) 2E125 AA36 AB17 AC16 AC18 AC19 AG03 AG21 AG53 BB09 BB24 BB25 BC07 BD01 BD02 CA03 CA78 EB04 EB05 2E163 FA14 FB32 FB42 FB45
Claims (10)
された偶数個のスパン方向フレーム材と、これらスパン
方向フレーム材と直交するように格子状に配列されたス
パン方向フレーム材と同数の桁行方向フレーム材と、こ
れらのフレーム材の接続端部が嵌合される複数の連結溝
を外周に有する複数個の柱状ハブとによって形成され複
数の四角形グリッドを有するとともに上方に向かって凸
曲面となるように湾曲したバレルヴォールト型のシング
ルレイヤーユニットと、 前記シングルレイヤーユニットの各スパン方向フレーム
材の下方に張設され中間部が真上に位置する柱状ハブに
束部材を介してそれぞれ連結された複数本の張弦部材
と、 前記シングルレイヤーユニットの面内でユニットの対角
線上に張設されることにより、端部および中間部がシン
グルレイヤーユニットの角部および対角線上に位置する
柱状ハブに連結された対角ブレース材と、を備えたこと
を特徴とする骨組構造体ユニット。1. An even number of span-direction frame members having connection ends at both ends and arranged in the span direction, and a span-direction frame member arranged in a lattice so as to be orthogonal to these span-direction frame members. It has a plurality of quadrangular grids formed by the same number of column-wise frame members, and a plurality of columnar hubs having a plurality of connection grooves on the outer periphery in which connection ends of these frame members are fitted, and has a plurality of upwardly projecting grids. A barrel vault type single layer unit curved to be a curved surface, and each of the single layer units is connected to a columnar hub which is stretched below each span direction frame member of the single layer unit and whose intermediate portion is located directly above via a bundle member. A plurality of string members that are stretched on the diagonal line of the unit in the plane of the single layer unit, thereby forming an end portion and an intermediate portion. There frame structure unit, characterized in that it comprises a diagonal brace which is connected to the columnar hub located on the corners and a diagonal line of a single layer unit.
された偶数個のスパン方向フレーム材と、これらスパン
方向フレーム材と直交するように格子状に配列されたス
パン方向フレーム材と同数の桁行方向フレーム材と、こ
れらのフレーム材の接続端部が嵌合される複数の連結溝
を外周に有する複数個の柱状ハブとによって形成され複
数の四角形グリッドを有するとともに上方に向かって凸
曲面となるように湾曲したバレルヴォールト型のシング
ルレイヤーユニットと、 前記シングルレイヤーユニットの各スパン方向フレーム
材の下方に張設され中間部が真上に位置する柱状ハブに
束部材を介してそれぞれ連結された複数本の張弦部材
と、 前記シングルレイヤーユニットの互いに隣り合う二辺の
中央部間を連結し端部および中間部が二辺の中間部間の
線上に位置する柱状ハブに連結された辺間ブレース材
と、を備えたことを特徴とする骨組構造体ユニット。2. An even number of span-direction frame members having connection ends at both ends and arranged in the span direction, and a span-direction frame member arranged in a lattice so as to be orthogonal to these span-direction frame members. It has a plurality of quadrangular grids formed by the same number of column-wise frame members, and a plurality of columnar hubs having a plurality of connection grooves on the outer periphery in which connection ends of these frame members are fitted, and has a plurality of upwardly projecting grids. A barrel vault type single layer unit curved to be a curved surface, and each of the single layer units is connected to a columnar hub which is stretched below each span direction frame material and whose intermediate portion is located directly above via a bundle member. A plurality of string members that are connected to each other, and a center portion of two adjacent sides of the single layer unit is connected to each other, and an end portion and an intermediate portion are located between the two sides. Frame structure unit, characterized in that it and a brace between the sides connected to the columnar hub located on the line between the parts.
された偶数個のスパン方向フレーム材と、これらスパン
方向フレーム材と直交するように格子状に配列されたス
パン方向フレーム材と同数の桁行方向フレーム材と、こ
れらのフレーム材の接続端部が嵌合される複数の連結溝
を外周に有する複数個の柱状ハブとによって形成され複
数の四角形グリッドを有するとともに上方に向かって凸
曲面となるように湾曲したバレルヴォールト型のシング
ルレイヤーユニットと、 前記シングルレイヤーユニットの各スパン方向フレーム
材の下方に張設され中間部が真上に位置する柱状ハブに
束部材を介してそれぞれ連結された複数本の張弦部材
と、 前記シングルレイヤーユニットの面内でユニットの対角
線上に張設されることにより、端部および中間部がシン
グルレイヤーユニットの角部および対角線上に位置する
柱状ハブに連結された対角ブレース材と、 前記シングルレイヤーユニットの互いに隣り合う二辺の
中央部間を連結し端部および中間部が二辺の中間部間の
線上に位置する柱状ハブに連結された辺間ブレース材
と、を備えたことを特徴とする骨組構造体ユニット。3. An even number of span direction frame members having connection ends at both ends and arranged in the span direction, and a span direction frame member arranged in a lattice so as to be orthogonal to the span direction frame members. It has a plurality of quadrangular grids formed by the same number of column-wise frame members, and a plurality of columnar hubs having a plurality of connection grooves on the outer periphery in which connection ends of these frame members are fitted, and has a plurality of upwardly projecting grids. A barrel vault type single layer unit curved to be a curved surface, and each of the single layer units is connected to a columnar hub which is stretched below each span direction frame member of the single layer unit and whose intermediate portion is located directly above via a bundle member. And a plurality of string members that are stretched on the diagonal line of the unit in the plane of the single layer unit, thereby forming an end portion and an intermediate portion. A diagonal brace member connected to a columnar hub positioned on a corner and a diagonal of the single layer unit; and a center between two adjacent sides of the single layer unit and two ends and an intermediate portion. And an inter-side brace member connected to a columnar hub located on a line between the intermediate portions of the frame structure unit.
ユニットにおいて、 柱状ハブのフレーム材との接続部にハブの回転を阻止す
る回転防止部材または回転防止部を設けたことを特徴と
する骨組構造体ユニット。4. The frame structure unit according to claim 1, wherein a rotation preventing member or a rotation preventing portion for preventing rotation of the hub is provided at a connection portion between the columnar hub and the frame member. Skeleton structure unit.
造体ユニットにおいて、 シングルレイヤーユニットのスパン方向の両端部に位置
する桁行方向の複数のフレーム材に代えて柱状ハブをそ
れぞれ保持する一対の梁部材が配設されていることを特
徴とする骨組構造体ユニット。5. The frame structure unit according to claim 1, wherein the columnar hubs are respectively held in place of the plurality of frame members in the row direction located at both ends in the span direction of the single layer unit. A skeleton structure unit comprising a pair of beam members.
載の骨組構造体ユニットを桁行方向に複数個配設すると
ともに、隣接部におけるスパン方向フレーム材は隣接す
る骨組構造体ユニットに対して共通して用いられている
ことを特徴とする骨組構造体。6. A plurality of skeleton structural units according to any one of claims 1 to 5, which are arranged in a row direction, and a frame member in a span direction in an adjacent portion is connected to an adjacent skeleton structural unit. A skeletal structure characterized by being commonly used for the same.
の支承構造によってスパン方向と平行な垂直面内におい
て回動自在に支承され、他端側が第２の支承構造によっ
てスパン方向に移動自在にかつスパン方向と平行な垂直
面内において回動自在に支承されていることを特徴とす
る骨組構造体。7. The frame structure according to claim 6, wherein one end of the single layer unit in the span direction is the first side.
Is rotatably supported in a vertical plane parallel to the span direction by the support structure, and the other end is rotatably supported in the vertical direction parallel to the span direction by a second support structure. A skeletal structure characterized by being made.
いて、 シングルレイヤーユニットは台座構造物に吹上げ防止材
によって連結されていることを特徴とする骨組構造体。8. The frame structure according to claim 6, wherein the single layer unit is connected to the pedestal structure by a blow-up prevention member.
いて、 対角ブレース材は隣接する２つの骨組構造体ユニットの
対角線上に配設されていることを特徴とする骨組構造
体。9. The skeleton structure according to claim 6, wherein the diagonal brace members are disposed diagonally between two adjacent skeleton structure units.
構造体において、 辺間ブレース材は隣接する２つの骨組構造体ユニットに
おける隣り合う二辺の中間部間に配設されていることを
特徴とする骨組構造体。10. The frame structure according to claim 6, 7, 8 or 9, wherein the inter-side brace material is disposed between the intermediate portions of two adjacent frame members of two adjacent frame structure units. A skeleton structure characterized by the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11156309A JP2000297470A (en) | 1999-02-08 | 1999-06-03 | Framed structure unit and framed structure using the unit |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-30062 | 1999-02-08 | ||
| JP3006299 | 1999-02-08 | ||
| JP11156309A JP2000297470A (en) | 1999-02-08 | 1999-06-03 | Framed structure unit and framed structure using the unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297470A true JP2000297470A (en) | 2000-10-24 |
Family
ID=26368332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11156309A Pending JP2000297470A (en) | 1999-02-08 | 1999-06-03 | Framed structure unit and framed structure using the unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000297470A (en) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007224720A (en) * | 2007-06-12 | 2007-09-06 | Nippon Light Metal Co Ltd | Spiral stairs |
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| KR101339610B1 (en) | 2013-02-19 | 2013-12-10 | 엄순섭 | Roof truss of large structure |
| CN106088660A (en) * | 2016-08-12 | 2016-11-09 | 北京住总集团有限责任公司 | The construction method of reconstruction structure system widened by a kind of building up station platform |
| CN109138163A (en) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 华电重工股份有限公司 | A kind of clamping plate type support of the aluminium alloy hub type joint net frame based on channel steel |
| CN109138164A (en) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 华电重工股份有限公司 | A kind of clamping plate type support of aluminium alloy hub type joint net frame |
| CN109267655A (en) * | 2018-09-07 | 2019-01-25 | 华电重工股份有限公司 | A kind of clamping plate type support of hub type joint net frame |
| JP6476367B1 (en) * | 2018-09-05 | 2019-02-27 | 正尚 磯▲崎▼ | Pentagon ramen structure |
| KR200489234Y1 (en) * | 2018-12-18 | 2019-05-20 | 금강웰텍(주) | Canopy structure installed on parking lot |
-
1999
- 1999-06-03 JP JP11156309A patent/JP2000297470A/en active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4586048B2 (en) * | 2007-06-12 | 2010-11-24 | 新日軽株式会社 | Staircase |
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