JP4730850B2 - Domed structure - Google Patents

Description

本件発明は、構造用要素が相互依存的に連結することによって形成するドーム型の構造体に関するものである。 The present invention relates to a dome-shaped structure formed by connecting structural elements in an interdependent manner.

内部支持体を必要としないドーム状建築物の典型的なものにジオデシックドームがある。このドームは、１９５０年代中頃、Ｒ．Ｂｕｃｋｍｉｎｓｔｅｒ Ｆｕｌｌｅｒ（バックミンスター・フラー）により発明され、フラードームとも呼ばれている（特許文献１および非特許文献１を参照）。 A typical dome-shaped building that does not require an internal support is a geodesic dome. This dome was developed by R.D. It is invented by Buckminster Fuller (Backminster Fuller) and is also called a full dome (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

また１９７０年代初頭、Ｚｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ（ゾーンシステム)に基づいてドーム状の構造やトラス構造を構築する方法がＳｔｅｖｅ Ｂａｅｒ（ステーブ・ベイヤー）により発明された。この方法は３１ゾーンシステムといい、そのシステムによって構築するドームは“Ｚｏｍｅs”（ゾーム）と呼ばれている（特許文献２および非特許文献２を参照）。以下、このＺｏｍｅｓをゾームという。 Also, in the early 1970s, a method for constructing a dome-like structure or a truss structure based on the Zone System (zone system) was invented by Steve Baer (Stave Bayer). This method is called a 31 zone system, and the dome constructed by the system is called “Zomes” (see Patent Document 2 and Non-Patent Document 2). Hereinafter, this Zomes is called Zome.

なお、この３１ゾーンシステムは、Ｚｏｎｏｈｅｄｒｏｎ(ゾーン多面体または菱形多面体)を形成するゾーンシステムの一部である。以下、このＺｏｎｏｈｅｄｒｏｎをゾーン多面体という（詳しくは非特許文献３を参照）。 This 31-zone system is a part of a zone system that forms a Zonohedron (zone polyhedron or rhomboid polyhedron). Hereinafter, this Zonohedron is referred to as a zone polyhedron (refer to Non-Patent Document 3 for details).

ジオデシックドームとゾームの明確な違いは、その設計思想から形成する形態にある。前者は球形多面体による構造を特徴とし、球形の単体が主な形態である。 The clear difference between Geodesic Dome and Zome is in the form formed from its design philosophy. The former is characterized by a structure with a spherical polyhedron, and a single spherical body is the main form.

それに対し、後者の形態はゾーンシステムに基づき多種多様性に富んでいる。例えばその形態が比較的多数の面を有する場合、球形に近似する多面体となり、ジオデシックドームに類似する形態となる。また、多面体の備えている座標軸に対して形態を平行移動したり連結したりすることで形態を変容することができる。更に、最終構築物への適用においては、立地面に対して垂直となる構造用要素を延長し、それを柱状材とすれば自立可能となる構造を構成することができ、その点が便宜な利得となっている。 On the other hand, the latter form is rich in variety based on the zone system. For example, when the shape has a relatively large number of surfaces, it becomes a polyhedron that approximates a spherical shape, and has a shape similar to a geodesic dome. Further, the form can be changed by translating or connecting the form with respect to the coordinate axes of the polyhedron. Furthermore, in the application to the final structure, it is possible to construct a structure that can become self-supporting by extending the structural element perpendicular to the site surface and using it as a columnar material, which is a convenient gain. It has become.

両者にはこの様な違いはあるが、その設計思想の原点においては幾何学的要素としての共通点が存在する。それはプラトン立体（正多面体）の備えている回転対称軸を基軸において基本形態を形成している点である。両者の相違の始まりは、この回転対称軸に対する観点にあり、この観点の相違によって両者は対極の関係にあるといえる。 Although there is such a difference between the two, there is a common point as a geometric element at the origin of the design concept. That is, a basic form is formed with the rotational symmetry axis of the Plato solid (regular polyhedron) as the base axis. The beginning of the difference between the two lies in the viewpoint of the rotational symmetry axis, and it can be said that the two are in a counter electrode relationship due to the difference in the viewpoint.

前者は、回転対称軸に基づいて球面の細分化を行ない、その細分化の拡大を目指している。しかし後者は、回転対称軸の構成自体に自由度を持たせることで多様な形態の形成を行ない、その多様化の拡大を目指している。 The former aims to expand the subdivision by subdividing the spherical surface based on the rotational symmetry axis. However, the latter aims to expand the diversification by forming various forms by giving the rotational symmetry axis itself a degree of freedom.

具体的に説明すると、ジオデシックドームは、回転対称軸の交点を球の中心とし、それぞれの軸に対応した測地線を球面上に描き、その測地線の交差によって形成する格子を基本構造に用いている。そしてそれら格子を球面幾何学によって細分化することで球面を総三角形のグリットで覆う、いわゆる球面分割方法によってドーム構造を構築している（詳しくは非特許文献４を参照）。 More specifically, the geodesic dome uses the grid formed by the intersection of geodesic lines as the basic structure, with the intersection of rotational symmetry axes as the center of the sphere, the geodesic lines corresponding to each axis drawn on the sphere, Yes. A dome structure is constructed by a so-called spherical division method in which the lattice is subdivided by spherical geometry so that the spherical surface is covered with total triangular grit (see Non-Patent Document 4 for details).

それに対しゾームを構築するゾーンシステムは、回転対称軸の交差する角度を有する菱形格子を各回転対称軸に対応する測地線上に規則的に連結させることで格子の連結帯を形成し、その帯の相互連結によって構造を構成している。さらにその回転対称軸を任意に構成することで、多様な形態を形成することが可能である（詳しくは非特許文献４を参照）。 On the other hand, the zone system for constructing a zoo forms a grid connection band by regularly connecting rhombus grids having angles intersecting the rotational symmetry axes on the geodesic line corresponding to each rotational symmetry axis. The structure is formed by interconnection. Furthermore, various forms can be formed by arbitrarily configuring the rotational symmetry axis (see Non-Patent Document 4 for details).

１９７０年代以降、このゾーンシステムの幾何学的研究は展開を見せることになる。しかしその一方、ゾームというドーム型構造物はジオデシックドームに比べて際立った展開は見らなかった。むしろそのシステムや原理の応用は、建造物より教材模型や組み立て玩具への開発へと展開していった。例えば、ゾームツール（”Ｚｏｍｅｔｏｏｌ“／Ｂｉｏｃｒｙｓｔａｌ，Ｉｎｃ．／Ｂｏｕｌｄｅｒ，Ｃｏｌｏｒａｄｏ）などがその典型である（非特許文献５参照）。 Since the 1970s, the geometric study of this zone system has evolved. On the other hand, the dome-shaped structure called Zome did not show any remarkable development compared to the geodesic dome. Rather, the application of the system and principle has expanded from building to development of teaching material models and assembled toys. For example, a zoom tool (“Zometool” / Biocrystal, Inc./Boulder, Colorado) is typical (see Non-Patent Document 5).

また、ゾームにおけるフレーム構造に関しては、その技術的限界と問題が指摘されている。システム上、その構造は菱形格子によって構成するため構造上剛性に劣る点が挙げられている。そのため、菱形格子の対角線上に補強となる支持部材を加えて三角形の格子を形成する方法が取られている。その場合、フレーム構造の頂点にあたるコネクタには複数の支持部材の端部が集中しコネクタの形状は複雑となる。それによってコネクタは高価となる上に、構築の際には多大な労力を費やしてしまう。なお、この様な点はフレーム構造のジオデシックドームにおいても同様の問題となっている。 In addition, technical limitations and problems have been pointed out regarding the frame structure in the zoo. In terms of the system, the structure is composed of rhombus lattices, so that the structure is inferior in rigidity. Therefore, a method of forming a triangular lattice by adding reinforcing support members on the diagonal of the rhombic lattice is employed. In that case, the ends of the plurality of support members are concentrated on the connector corresponding to the apex of the frame structure, and the shape of the connector becomes complicated. As a result, the connector becomes expensive, and a great deal of labor is required for construction. Such a point is also a problem in the geodesic dome having a frame structure.

２０００年初頭、Ｆｌｏｒｉａｎ Ｔｕｃｚｅｋ（フロリアン・ツゼック）は、ゾームのフレーム構造の最終構築物への適用において前述の限界を指摘し、パネル構造によって新たなゾーン多面体構造の構築を可能とする構造システムを発表した（特許文献３および非特許文献６参照）。 In early 2000, Florian Tuczek pointed out the aforementioned limitations in applying Zome's frame structure to the final structure, and announced a structural system that enables the construction of new zone polyhedral structures with panel structures. (See Patent Document 3 and Non-Patent Document 6).

その特徴は、システムによって形成するゾーン多面体を直行３座標軸空間に組み込むことができるものでもある。すなわち、そのシステムによって構築する構造を容易に都市空間に組み入れることが可能となることを彼は提案している。 The feature is that the zone polyhedron formed by the system can be incorporated into the orthogonal three-coordinate space. In other words, he proposes that the structure built by the system can be easily incorporated into urban spaces.

さらに彼は、ジオデシックドームのフレーム構造における限界および単体としてのドーム型形態の自由度に建築上の限界を指摘し、パネル構造による球面分割方法に改良を加えたジオデシックドームを発表した（特許文献４参照）。 Furthermore, he pointed out the architectural limitations of the limits of the frame structure of the geodesic dome and the freedom of the dome shape as a single unit, and announced a geodesic dome with an improved version of the spherical division method by the panel structure (Patent Document 4). reference).

従来のジオデシックドームは、ごく一般の直方体構造の建造物に連結することが困難であった。しかし彼は、ドーム構造を直行３座軸方向に球面分割する方法を見出すことで、それを直方体構造の建築物に接続することを可能とし、ひいてはそれを都市空間の中に組み込みやすくした。 The conventional geodesic dome has been difficult to connect to a general cuboid structure. However, he found a way to divide the dome structure into a spherical triaxial direction, making it possible to connect it to a building with a rectangular parallelepiped structure, which makes it easier to incorporate it into urban space.

以上述べた様に、プラットン立体を基軸として構築するジオデシックドームおよびゾームは、システムやパネル構造に改良を加えることによって、建築への適用の範囲を広げる可能性を有している。 As described above, the geodesic dome and the dome constructed with the Pratton solid as a basic axis have the potential to expand the scope of application to architecture by improving the system and panel structure.

一方、先に述べたフレーム構造におけるコネクタの複雑化という問題点に対して、パネル構造によらない従来とは異なる発想による格子構造が１９９８年に発表され、同年その構造を構成するモジュールが考案された（特許文献５参照）。 On the other hand, in response to the problem of complicated connectors in the frame structure described above, a lattice structure based on a different idea than the conventional one that was not based on the panel structure was announced in 1998, and the module that composes the structure was devised that same year. (See Patent Document 5).

従来のフレーム構造は、複数の支持部材のジョイント部分が一つのコネクタを介して接続する一極集中形式といえる。それに対しこのモジュールは、支持部材の端部が他の支持部材の任意の箇所に接続し、コネクタが常に二つの支持部材同士をつなぐ、相互依存形式といえる。 The conventional frame structure can be said to be a one-pole concentration type in which joint portions of a plurality of support members are connected via one connector. On the other hand, this module can be said to be an interdependent type in which the end of the support member is connected to an arbitrary position of another support member, and the connector always connects the two support members.

このモジュールの考案者であるＯｌｉｖｉｅｒ Ｂａｖｅｒｅｌ（オリバー・バベレル）は、ジオデシックドームのフレーム構造におけるコネクタの複雑化は、高い技術力を必要とすることで高価な部材となり、そのトラス構造に関しては剛性には優れているが柔軟性で劣るという問題点を指摘している。すなわち、支持部材が単に引っ張りと圧縮を受ける構造となっていることで、その荷重はコネクタおよびジョイントに極所的に集中し、その箇所は自重や外力に対して弱い箇所となっている。 The creator of this module, Olivier Babelel, said that the complexity of the connector in the frame structure of the geodesic dome would be an expensive member due to the need for high technology, and the rigidity of the truss structure He points out the problem of being superior but inflexible. That is, since the support member is simply structured to be pulled and compressed, the load is concentrated on the connector and the joint, and the portion is a portion weak against its own weight and external force.

そして彼は、前記モジュールを連結することで、コネクタの軽量化と単純化を図るとともに、支持部材の柔軟性を生かした構造を構成することが可能であることを提案している（非特許文献７ならびに非特許文献８参照）。その構造は、“Ｍｕｌｔｉ−ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｇｒｉｄ”（マルチレシプロカルグリット）構造と呼ばれており、以下それをＭＲＧ構造という。 And he proposes that by connecting the modules, the connector can be reduced in weight and simplified, and a structure utilizing the flexibility of the support member can be configured (Non-Patent Document). 7 and Non-Patent Document 8). The structure is called a “multi-reciprocal grid” structure, which is hereinafter referred to as an MRG structure.

この構造は、地震等の地盤変動があったとしても全体的な倒壊の恐れがない点で極めて注目すべきものであり、最終的にはドーム型の構造体を形成することができる。その更なる特徴として、３次元格子構造による空間構成の多様性や工期短縮・組み立ての容易さ・従来の伝統的なフレームの連結に勝る経済性・幅広い構成材料の選択の可能性を挙げることができる。 This structure is extremely noteworthy in that there is no risk of overall collapse even if there is a ground change such as an earthquake, and finally a dome-shaped structure can be formed. Additional features include a variety of spatial configurations due to the three-dimensional lattice structure, shortening the construction period, ease of assembly, economy over traditional traditional frame connections, and the possibility of selecting a wide range of components. it can.

なお、このＭＲＧ構造を構成するモジュールの発想は、Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ Ｆｒａｍｅ（レシプロカルフレーム）という単一のフレーム構成を発展させたものである。そのフレーム構成は、１９８７年、Ｇｒａｈａｍ Ｂｒｏｗｎ（グラハム・ブラウン）により考案されている（特許文献６および非特許文献９参照）。その構成は、複数の支持部材が相互依存形式で放射状に接続し、円錐形の形態を成しているため主にドーム型の屋根に用いられている。 The idea of the module constituting the MRG structure is an evolution of a single frame configuration called a reciprocal frame. The frame structure was devised in 1987 by Graham Brown (see Patent Document 6 and Non-Patent Document 9). The configuration is mainly used for a dome-shaped roof because a plurality of support members are connected in a radial manner in an interdependent manner and have a conical shape.

更に前記ＭＲＧ構造の発想は、そのモジュールの考案者であるＢａｖｅｒｅｌ（バルベル）自身によるものではなく、すでに１５世紀のイタリアにおいて、発明家レオナルド・ダ・ビンチによって図案化されている。彼の残したスケッチブック（アトランティコ手稿）には、その発想が幾何学的ルーフィングシステムを示すスケッチとして描かれている。（非特許文献１０参照） Furthermore, the idea of the MRG structure is not inspired by the module's inventor Baverel himself, but has already been designed by the inventor Leonardo da Vinci in Italy in the 15th century. In his sketchbook (Atlantico manuscript), the idea is depicted as a sketch showing the geometric roofing system. (See Non-Patent Document 10)

なお、このルーフィングシステムを示す格子構造はダビンチ・グリットといわれており、今日ノルウェーの彫刻家Ｒｉｎｕｓ Ｒｏｅｌｏｆｓ（リンナス・ロエロフス）他、イタリアの建築グループによって研究されている（非特許文献１１および非特許文献１２参照）。
米国特許２６８２２３５号（発明者：Ｒ・Ｂ・Ｆｕｌｌｅｒ）１９５４ 米国特許３７２２１５３号（発明者：Ｓｔｅｖｅ Ｂａｅｒ）１９７３ 米国特許６２８２８４９号（発明者：Ｆｌｏｒｉａｎ Ｔｕｃｚｅｋ）２００１ 独逸国特許ＤＥ１９９１１５４３号（発明者：Ｆｌｏｒｉａｎ Ｔｕｃｚｅｋ）２０００ 英国特許ＧＥ２３２８６９６号（発明者：Ｏｌｉｖｉｅｒ Ｂａｖｅｒｅｌ）１９９８ 英国特許ＧＥ２２３５４７９号（発明者：Ｇｒａｈａｍ Ｂｒｏｗｎ）１９８９ 著者：Ｒ・Ｂ・フラー／ロバート・Ｗ・マークス、「バックミンスター・フラーのダイマキシオンの世界」、出版社：鹿島出版会 ｐ２０４ 著者：Ｓｔｅｖｅ Ｂａｅｒ、「Ｚｏｍｅ Ｐｒｉｍｅｒ」、出版社：Ｚｏｍｅｔｏｏｌ，Ｉｎｃ． 著者：宮崎興二、「建築のかたち百科」、出版社：彰国社、ゾーン多面体ｐｐ．８８−９１ 著者：宮崎興二、「多面体と建築」、出版社：彰国社、昭和５４年第1版（ゾーン多面体の特徴ｐｐ１７６−１７８，ゾーン多面体の形成方法ｐｐ１７２−１７６，ジオデシック理論ｐｐ.５８−６２） ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚｏｍｅｔｏｏｌ．ｃｏｍ ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｏｍｅｓｃａｐｅ．ｄｅ 「Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｉｎｔｏ Ｎｅｗ Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉ−ｒｅｓｉｐｒｏｃａｌ Ｇｒｉｄ］ ＩｎｔｅｒＮａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｐａｃｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｖｏｌ．１３，ＮＯ．４，ｐｐ２１５−２１８，１９９８ 「Ｎｅｘｏｒａｄｅｓ］ ＩｎｔｅｒＮａｔｉｏｎａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｐａｃｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｖｏｌ．１５，ＮＯ．２，ｐｐ１５５−１５９，２０００ Ｏ．Ｐｏｐｏｖｉｃ，Ｔｈｅ ｒｅｃｉｐｒｏｃａｌ ｆｒａｍｅ．ＰｈＤ Ｔｈｅｓｉｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｎｏｔｔｉｎｇａｍ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＵＫ， １９９６ Ｔｈｅ Ｃｏｄｅｘ Ａｔｌａｎｔｉｃｕｓ，ｐ８９９ｖ ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｉｎｕｓｒｏｅｌｏｆｓ．ｎｌ／ｄａｖｉｎｃｉ ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｋｉｍｗｉｌｌｉａｍｓｂｏｏｋ．ｃｏｍ／ｌｅｏｎａｒｄｏ The lattice structure showing this roofing system is said to be Da Vinci Grit, and is studied today by the Norwegian sculptor Rinus Roelofs and other Italian architectural groups (Non-Patent Document 11 and Non-Patent Documents). 12).
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ジオデシックドームやゾームのフレーム構造における自重や外力は、主にジョイントやコネクタに極所的に集中することになる。それに加え、支持部材には主に引っ張りと圧縮の力が掛かるため、剛性に対して強度はあるが柔軟性には乏しいという問題点がある。またコネクタは、数本の支持部材が集中して結合するため複雑な形状となる他、荷重に耐えるだけの剛性が必要となるため、重量があり高価なものとなっている。 The dead weight and external force in the geodesic dome and the frame structure of the zoom are mainly concentrated at joints and connectors. In addition, since the support member is mainly subjected to tensile and compression forces, there is a problem that it has strength against rigidity but lacks flexibility. In addition, the connector has a complicated shape because several support members are connected together, and requires a rigidity sufficient to withstand the load. Therefore, the connector is heavy and expensive.

Ｆｌｏｒｉａｎ Ｔｕｃｚｅｋ（フロリアン・ツゼック）は、この点をパネル構造によって回避すると共に、従来の幾何学的システムに形態の自由度を有する仕組みを組み込み、それによって建築への適用の範囲を従来よりも広げた。 Florian Tuczek avoids this point with the panel structure, and incorporates a mechanism with a degree of freedom in the conventional geometric system, thereby expanding the range of application to architecture than before. .

一方、それに対して新たなフレーム構造に注目したＯｌｉｖｉｅｒ Ｂａｖｅｒｅｌ（オリバー・バベレル）は、剛性を有しつつも柔軟性のある構造を構成するため、従来とはまったく異なるフレーム構造によるモジュールを考案し、それによってドーム型の構造を形成することができるＭＲＧ構造を提案した。 On the other hand, Oliver Babel, who has focused on a new frame structure, devised a module with a completely different frame structure to construct a flexible structure while having rigidity, Thus, an MRG structure capable of forming a dome-shaped structure has been proposed.

しかし、この構造はジオデシックドームやゾームのように構造を構築するための幾何学的原理を内包するものではない。そのため設計する際の幾何解析は困難であり、接地面と支持部材の位置関係は改良型のジオデシックドームやゾームと比べ不規則となり、基礎部の施工にコストがかかるという問題点を有している。 However, this structure does not contain the geometric principle for constructing the structure like a geodesic dome or a zoo. For this reason, it is difficult to perform geometric analysis in designing, and the positional relationship between the ground contact surface and the support member is irregular compared to the improved geodesic dome and zoom, and there is a problem that the construction of the foundation is expensive. .

またそのルーフィングにおいては、支持部材が交差することによって板状の屋根材を敷くことは設計や施工において困難な点がある。その代わりに柔軟なシート状の幕を張ることを提案していが、それによって恒久建築物への適用には限界があるという問題点を有している。 Further, in the roofing, it is difficult to design and construct a plate-like roof material by crossing the support members. Instead, a flexible sheet-like curtain has been proposed, but this has the problem that its application to permanent buildings is limited.

そこで上記ＭＲＧ構造の事情を鑑み、本発明の目的は、その構造の利点を生かしつつも、幾何学的構造の原理を内包することにより幾何解析および設計を容易とすることができるドーム型の構造体を提供することにある。
本発明の他の目的は、最終構築物の形態に自由度を有するドーム型の構造体を提供することにある。
本発明の他の目的は、自立型で安定した設置が可能となるドーム型の構造体を提供することにある。
本発明の更なる目的は、最終構築物の構造用要素がフレームによるものだけでなく、パネル材や立体トラスによっても形成することのでき、それによって恒久的建築物への適用範囲を広げることができるドーム型の構造体を提供することにある。 In view of the circumstances of the MRG structure, the object of the present invention is to provide a dome-shaped structure that can facilitate geometric analysis and design by incorporating the principle of the geometric structure while taking advantage of the structure. To provide a body.
Another object of the present invention is to provide a dome-shaped structure having a degree of freedom in the form of the final structure.
Another object of the present invention is to provide a dome-shaped structure which can be installed independently and stably.
A further object of the present invention is that the structural elements of the final structure can be formed not only by frames but also by panel materials and solid trusses, thereby expanding the scope of application to permanent buildings. The object is to provide a dome-shaped structure.

ゾーンシステムとは、ゾーン多面体を形成する体系であり、多面体幾何学の系譜においては２０世紀中期以降知られる存在である。
かかる技術的な課題は、そのゾーン多面体を核とし、その外殻に立体状の構成要素を規則的に配置し、それを抽出して新たな体を形成し、この体を構造用に用いることで達成することができる。それによって幾何学的構造の原理を内包する構造体を導くことができる。 The zone system is a system that forms a zone polyhedron, and has been known since the middle of the 20th century in the polyhedron geometry.
Such a technical problem is to use the zone polyhedron as a core, regularly arrange three-dimensional components in its outer shell, extract it to form a new body, and use this body for the structure. Can be achieved. As a result, a structure containing the principle of geometric structure can be derived.

そして前記新たな体の構成要素を目的とする構築体の構造用要素に転換し、且つその構造用要素が相互に連結する手段を備えることで中空状の構造体を形成し、その主要な構造用要素を抽出することでドーム型の構造体を形成することになる。 Then, the structural element of the new body is converted into the structural element of the target construction, and the structural element is provided with a means for interconnecting to form a hollow structural body. By extracting the elements for use, a dome-shaped structure is formed.

本発明の構造体が内包する幾何学的構造の原理には、核となるゾーン多面体および軸状の構成要素からなる体の二つの体が存在する。そして本発明の要は、それら二つの体における互いの接点を見出し、新たな体を形成する点にある。
そこで、課題を解決するための手段を述べる前に、それら二つ体について説明し、それを基にこの新たな体の形成原理、すなわち幾何学的構造の原理について具体的に説明する。また、それに伴って必要となる幾何学的用語である、座標軸およびゾーン多面体・ゾーン・立体状構成要素の概念についても述べる。 In the principle of the geometric structure included in the structure of the present invention, there are two bodies: a zone polyhedron as a core and a body composed of axial components. The key point of the present invention is to find a contact point between the two bodies to form a new body.
Therefore, before describing the means for solving the problem, these two bodies will be described, and the principle of formation of the new body, that is, the principle of the geometric structure will be specifically described based on the two bodies. In addition, the concept of coordinate axes and zone polyhedrons, zones, and three-dimensional components, which are necessary geometric terms, will be described.

以下、第一の体であるゾーン多面体およびその体を形成するシステムについて説明する。この多面体の構造理論は、幾何学者Ｈ．Ｓ．Ｍ．Ｃｏｘｅｔｅｒ（Ｈ・Ｓ・Ｍ・コクセター）によって１９６０年代に発表された。しかしそれ以前、この多面体は単に菱形多面体の範疇として断片的に発見されていたにすぎなかった。 Hereinafter, the zone polyhedron that is the first body and the system that forms the body will be described. The structure theory of this polyhedron is S. M.M. It was announced in the 1960s by Coxeter (HSM Coxeter). Before that, however, this polyhedron was only found in pieces as a category of rhomboid polyhedron.

そして１９７０年代初頭、この多面体の理論は建築家Ｓｔｅｖｅ Ｂａｅｒ（スティーブ・ベイヤー）によって開発され、構造システムとして発表されることになる。スティーブ・ベイヤーは、この構造システムをゾーンシステムと名付けるとともに、このシステムを用いて構築するドーム状の構造物をゾームとも名付けた。 In the early 1970s, this polyhedral theory was developed by architect Steve Baer and presented as a structural system. Steve Bayer named this structural system a zone system and named a dome-like structure built using this system also a zoo.

その後ゾーン多面体の形成方法は拡大し、今日に至っては幾何学者であり彫刻家のＧｅｏｒｇｅ Ｗ．Ｈａｒｔ（ジョージ・ハート）がこの形成方法を体系化している（非特許文献１３参照）。 Since then, the method of forming the zone polyhedron has expanded, and to this day is a geologist and sculptor George W. Hart (George Hart) has organized this formation method (see Non-Patent Document 13).

ゾーン多面体とは、一般的に平行四辺形からなる凸型多面体を示して言うが、厳密には、この多面体を名付けた幾何学者コクセターにより、以下のように定義付けされている。 The zone polyhedron generally indicates a convex polyhedron formed of a parallelogram, but strictly speaking, it is defined as follows by a geometrician coxeter that names this polyhedron.

「ゾーン多面体とは、平行２ｍ角形（平行多角形：二つずつの辺が平行な多角形）の面から成る凸型多面体であり、その面の数はｎ（ｎ−１）である。ここでｎは、多面体において互いに平行となる稜線の異なる方向の数である。」（非特許文献１４参照）。なお、この定義の中で稜線の異なる方向の数とは、後に説明することになるゾーン多面体を形成する基となる座標軸の数と同じことを指している。 “A zone polyhedron is a convex polyhedron composed of parallel 2m squares (parallel polygons: a polygon in which two sides are parallel), and the number of faces is n (n−1). N is the number of different directions of the ridge lines parallel to each other in the polyhedron ”(see Non-Patent Document 14). In this definition, the number of ridge lines in different directions indicates the same number as the number of coordinate axes serving as a basis for forming a zone polyhedron to be described later.

また、ゾーン多面体の特質として体を一回りして連結する平行四辺形の帯がその形成に関わっている。その帯は、環状を成してゾーン多面体を形成していることからＺｏｎｅと呼ばれている（以下、ゾーンという）（非特許文献１５および１６参照）。 In addition, as a characteristic of the zone polyhedron, a parallelogram-shaped band that connects the bodies around is involved in the formation. The band is called a Zone (hereinafter referred to as a zone) (see Non-patent Documents 15 and 16) because it forms an annular polyhedron.

次に第二の体は、軸状の構成要素からなる体である。この体の概念には、先の背景技術の項で取り上げた格子構造（ＭＲＦ構造）も含まれている。さらに、この体は今日建築以外にも様々な技術分野において応用されている。例えば、化学繊維の立体織およびランプシェード・木組みの立体パズル等の分野においてである（特許文献７および非特許文献１７，１８，１９参照）。 Next, the second body is a body composed of axial components. This body concept includes the lattice structure (MRF structure) taken up in the background section above. Furthermore, this body is applied in various technical fields besides architecture today. For example, in the fields of three-dimensional weaving of chemical fibers and three-dimensional puzzles of lamp shades and wooden frames (see Patent Document 7 and Non-Patent Documents 17, 18, and 19).

それぞれの分野においては適宜な名称で呼んでいるが、幾何学の分野においては、発展途上の段階に位置しているため、明確な概念化と名称は定まってはいない。ただし近年、宮崎興二は建築における構造として多線体と呼び（非特許文献２０参照）、岡利一郎は論文において多軸体と命名している（非特許文献２１参照）。 In each field, it is called by an appropriate name, but in the field of geometry, it is located at a developing stage, so a clear conceptualization and name are not fixed. However, in recent years, Koji Miyazaki is called a multi-line body as a structure in architecture (see Non-Patent Document 20), and Richiro Oka has named it a multi-axis body in a paper (see Non-Patent Document 21).

本件発明者は、永年の幾何学に関する研究を通して多面体に対応するものついては多軸体と呼ぶことが適切であると判断し、以下この幾何学的観点から多軸体という。
なお、ゾーン多面体ならびに多軸体の形成原理の詳細については、本件発明者による特許文献の「幾何学的構造に関する説明」の項において詳しく述べられている（特許文献７参照）。 The inventors of the present invention have determined that it is appropriate to call a polyhedron that corresponds to a polyhedron through research on geometrics over many years, and hereinafter referred to as a polyhedron from this geometric point of view.
The details of the formation principle of the zone polyhedron and the polyaxial body are described in detail in the section “Description of Geometric Structure” of the patent document by the present inventor (see Patent Document 7).

そこで以下、幾何学的構造の原理について図面を参照に具体的に説明する。
本発明の構成要素である新たな体は、ゾーン多面体を核と設定し、それに対応する多軸体を形成することによってできる。 Therefore, the principle of the geometric structure will be specifically described below with reference to the drawings.
A new body which is a component of the present invention can be formed by setting a zone polyhedron as a nucleus and forming a corresponding polyaxial body.

一例としてごく一般的なゾーン３０面体（菱形３０面体）を核として用いた場合を示す。図１はその多面体Ａ１の斜視図を示している。この多面体は、同形状の菱形面３０枚が連結して球形状の形態となっている。矢印の一点破線は、この多面体を形成する基軸となる座標軸である。 As an example, a case where a very general zone 30-hedron (diamond 30-hedron) is used as a nucleus is shown. FIG. 1 shows a perspective view of the polyhedron A1. This polyhedron has a spherical shape formed by connecting 30 rhomboid surfaces of the same shape. A dashed line with an arrow is a coordinate axis that is a base axis for forming the polyhedron.

ゾーン多面体は、その体を形成する基軸となる座標軸を備えており、その座標軸は主に正多面体が備えている回転対称軸を用いている。その理由は幾何解析の簡便性にある。当該例の場合、正二十面体が備えている回転対称軸を抽出し、その軸構成に基づき体が形成されている。なお、ゾーン多面体の形成原理に基づけば、座標軸の構成が任意選択によるものでも体の形成は可能である。 The zone polyhedron has a coordinate axis which is a base axis forming the body, and the coordinate axis mainly uses a rotationally symmetric axis provided in the regular polyhedron. The reason is the simplicity of geometric analysis. In the case of the example, a rotationally symmetric axis included in the regular icosahedron is extracted, and the body is formed based on the axis configuration. In addition, based on the formation principle of the zone polyhedron, the body can be formed even if the configuration of the coordinate axes is optional.

図２は正二十面体のフレーム構造１を示している。体の原点２を貫通する軸線方向から見て、その軸線を中心に形状を回転することで元の形状に重なり一致する場合、この軸線を回転対称軸という。ここでは正二十面体の各頂点と原点２とを結ぶ線が回転対称軸（Ｂ１０〜Ｂ１５）となっている。また、一回転の内、同形状となって重なる回数を数で示すことで、他の回転対称軸と区別している。当該例の場合は、一回転の内、五回形状が重なるので五回転対称軸となる。 FIG. 2 shows a regular icosahedron frame structure 1. When viewed from the direction of the axis passing through the origin 2 of the body, when the shape is rotated around the axis to coincide with the original shape, this axis is referred to as a rotationally symmetric axis. Here, a line connecting each vertex of the regular icosahedron and the origin 2 is a rotationally symmetric axis (B10 to B15). Moreover, the number of times of overlapping with the same shape in one rotation is indicated by a number to distinguish it from other rotational symmetry axes. In the case of this example, the five-fold shape is overlapped in one rotation, so that it becomes a five-fold symmetry axis.

この回転対称軸を抽出し、これを座標軸と見なし、この座標軸を基にゾーン３０面体は形成されている。そして、その形成過程においてはゾーンという概念が必要となってくる。この概念は後に説明する新たな体を形成する際にも必要となるため、次にこのゾーンについて説明する。 This rotationally symmetric axis is extracted and regarded as a coordinate axis, and the zone 30-hedron is formed based on this coordinate axis. In the formation process, the concept of zones is necessary. Since this concept is also necessary when forming a new body, which will be described later, this zone will be described next.

図３はゾーンを示す概念図である。ここではゾーンを単純化して示すため、前記座標軸の内、２本の座標軸（Ｂ１０，Ｂ１１）のみを抽出して示す。これらの座標軸が球を貫通する軸とみなした場合、その座標軸に対してゾーンは常に直角に位置する大円上の環状帯とみなすことができる。図中、鉛直の座標軸Ｂ１０に対応するゾーンにあたる大円上の帯Ｃ１０は、この座標軸に対して水平に位置し、実際のゾーン多面体においては菱形面の陵が互いに共有して連結する環状帯となる。 FIG. 3 is a conceptual diagram showing zones. Here, in order to show the zone in a simplified manner, only two coordinate axes (B10, B11) of the coordinate axes are extracted and shown. When these coordinate axes are regarded as axes passing through a sphere, the zone can be regarded as an annular band on a great circle that is always positioned at right angles to the coordinate axes. In the figure, the band C10 on the great circle corresponding to the zone corresponding to the vertical coordinate axis B10 is positioned horizontally with respect to this coordinate axis, and in an actual zone polyhedron, Become.

その実際のゾーンを次の図４で示す。ゾーン３０面体Ａ１に鉛直に通る座標軸Ｂ１０に対して直角に位置するゾーンＣ１０は、斜線で示した面の連結帯であり、それは体を一回りして繋がっている。 The actual zone is shown in FIG. A zone C10 positioned at a right angle to the coordinate axis B10 passing perpendicularly through the zone 30 face body A1 is a connecting band of surfaces indicated by oblique lines, and is connected around the body.

次にこの繋がりをより明確に示すため、このゾーンＣ１０および全ての座標軸を抽出し、座標軸Ｂ１０の方向より見るこのゾーンを平面図で示す。
図５はその平面図であり、図の中心に位置する座標軸Ｂ１０に対応するゾーンＣ１０が多角形の輪郭を描き、該座標軸を中心に環状に位置していることが理解できる。
なお、この図においてゾーンＣ１０は多角形を見せており、その頂点は図４で示すゾーンＣ１０の稜線である。この稜線は、当該ゾーンに対応する座標軸に対して常に平行に位置していることもゾーンの特徴である。 Next, in order to show this connection more clearly, this zone C10 and all coordinate axes are extracted, and this zone viewed from the direction of the coordinate axis B10 is shown in a plan view.
FIG. 5 is a plan view thereof, and it can be understood that the zone C10 corresponding to the coordinate axis B10 located at the center of the figure draws a polygonal outline and is located annularly around the coordinate axis.
In this figure, the zone C10 shows a polygon, and its vertex is the ridgeline of the zone C10 shown in FIG. It is also a feature of the zone that this ridge line is always located parallel to the coordinate axis corresponding to the zone.

また、図３に戻って、第二の座標軸Ｂ１１に対応するゾーンは、その座標軸に対して直角に位置する大円上の帯Ｃ１１である。実際のゾーン多面体においては、図６で示すように、図中斜線で示す菱形面の連結帯であるゾーンＣ１１となる。
以上説明したように、ゾーン多面体は、その体の備える座標軸を基軸にゾーンを形成し、それらのゾーンが互いに重なり合うことによって体全体が形成されている。 Returning to FIG. 3, the zone corresponding to the second coordinate axis B <b> 11 is a band C <b> 11 on the great circle located at a right angle to the coordinate axis. In the actual zone polyhedron, as shown in FIG. 6, the zone C 11 is a connecting band of rhombic surfaces indicated by diagonal lines in the drawing.
As described above, a zone polyhedron forms a zone with the coordinate axis of the body as a base axis, and the entire body is formed by overlapping these zones.

次に、ゾーン多面体に対応する多軸体の形成を説明する。その形成は、ゾーン多面体を核と見なし、その外殻に多軸体の構成要素を規則的に配置することで可能となる。
その構成要素は一般的に軸状を成すが、その形状は必ずしも軸状に限定せずとも立体であれば体を形成することができる。よって、以下この構成要素を立体状構成要素という。 Next, formation of a polyaxial body corresponding to the zone polyhedron will be described. The formation is made possible by regarding the zone polyhedron as a nucleus and regularly arranging the components of the polyhedron on its outer shell.
The components generally have a shaft shape, but the shape is not necessarily limited to the shaft shape, and a body can be formed as long as it is solid. Therefore, this component is hereinafter referred to as a three-dimensional component.

立体状構成要素の配置を平面図で示すと、図７は、図５で示したゾーンＣ１０に対応する立体状構成要素の配置を示している。この図において立体状構成要素Ｄ１０は、ゾーンＣ１０に外接し、その断面を円とすれば、それは円柱状の軸となる。 When the arrangement of the three-dimensional components is shown in a plan view, FIG. 7 shows the arrangement of the three-dimensional components corresponding to the zone C10 shown in FIG. In this figure, if the three-dimensional component D10 circumscribes the zone C10 and has a circular cross section, it becomes a cylindrical axis.

その配置設定として、先ずゾーンにおける一つおきの面に対して外方側に立体状構成要素を規則的に配置していく。またその際、この立体状構成要素は対応するゾーンの稜ならびに座標軸に対して平行に位置する。 As the arrangement setting, first, the three-dimensional components are regularly arranged on the outer side with respect to every other plane in the zone. At this time, the three-dimensional component is positioned parallel to the ridge of the corresponding zone and the coordinate axis.

次に、この立体状構成要素の配置をすべてのゾーンに対して同様に設定を施す。その際、ゾーンの一つの面は二つのゾーンに含まれているため、ゾーンの一つの面には二つの立体状構成要素が配置することもありえる。その場合、ゾーンの他の一つの面には立体状構成要素が配置しないことになる。
そのため、ゾーンの一つの面には常に一つの立体状構成要素が対応するという前提を設ける。それによって全てのゾーン面に立体状構成要素を配置することが可能となる。 Next, the arrangement of the three-dimensional components is similarly set for all the zones. At this time, since one surface of the zone is included in two zones, two three-dimensional components may be arranged on one surface of the zone. In that case, the three-dimensional component is not arranged on the other surface of the zone.
Therefore, it is assumed that one three-dimensional component always corresponds to one surface of the zone. Thereby, it is possible to arrange the three-dimensional components on all the zone surfaces.

この様にして配置する立体状構成要素の想定を次の図８で示す。その配置を端的に示すため立体状構成要素の長さは短縮し、またその方向は矢印で示している。各ゾーンの一つ置きの面上の立体状構成要素は、同一方向に配置している。その方向は、それが属するゾーンに対応する座標軸に対して平行に位置している。
例えば、座標軸Ｂ１０に対応するゾーンの一つ置きの面には立体状構成要素Ｄ１０が配置しており、それら複数の立体状構成要素は当該座標軸Ｂ１０に対して平行に並列することになる。 The assumption of the three-dimensional components arranged in this way is shown in FIG. In order to show the arrangement simply, the length of the three-dimensional component is shortened, and the direction thereof is indicated by an arrow. The three-dimensional components on every other surface of each zone are arranged in the same direction. The direction is located parallel to the coordinate axis corresponding to the zone to which it belongs.
For example, the three-dimensional component D10 is arranged on every other surface of the zone corresponding to the coordinate axis B10, and the plurality of three-dimensional components are arranged in parallel with the coordinate axis B10.

なお、図７に戻ってゾーン上の立体状構成要素の配置箇所を逆に他方の一つ置きの面に設置すれば、図９で示すように立体状構成要素の延長方向の織りなす旋回は逆向きとなる。よって、その旋回方向は２種類あることが理解できる。 Returning to FIG. 7, if the place where the three-dimensional components on the zone are arranged on the other surface is reversed, the swirling of the three-dimensional components in the extending direction is reversed as shown in FIG. It becomes the direction. Therefore, it can be understood that there are two types of turning directions.

立体状構成要素の配置が定まった段階を経て、次の段階でその構成を行う。各立体状構成要素を延長していくが、それらが互いに接するか、あるいはそれらが互いに貫通するかの設定を行なう。 After the stage in which the arrangement of the three-dimensional components is determined, the configuration is performed in the next stage. Each three-dimensional component is extended, but it is set whether they touch each other or penetrate each other.

そしてその想定段階から進展した立体状構成要素の構成を図１０で示す。各立体状構成要素を互いに接する範囲で最短に延長することで、それらは互い違いに交差して構成をし、核であるゾーン多面体Ａ１を内包する多軸体Ｅ１を形成することになる。
そしてこの構成のみを抽出することで、図１１で示す新たな体Ｅ１を形成することになる。 And the structure of the three-dimensional component developed from the assumption stage is shown in FIG. By extending the three-dimensional constituent elements to the shortest as long as they are in contact with each other, they are alternately crossed to form a polyaxial body E1 containing the core zone polyhedron A1.
Then, by extracting only this configuration, a new body E1 shown in FIG. 11 is formed.

このようにゾーン多面体を核として成り立つ多軸体は、ゾーンシステムの性質を部分的にも引き継ぐことになり、後の実施例で示す様に形態の多様性を展開することができる。そのため多軸体の範疇において、他の多軸体（非特許文献１９，２０，２１参照）と区別する必要性が生じてくる。
そこで以下、ゾーン多面体を核として成り立つ多軸体をゾーン多軸体いい。他の多軸体との違いを明確にする。 In this way, the polyaxial body formed by using the zone polyhedron as a core inherits the properties of the zone system partially, and can develop a variety of forms as shown in later embodiments. Therefore, in the category of multiaxial bodies, it becomes necessary to distinguish from other multiaxial bodies (see Non-Patent Documents 19, 20, and 21).
Therefore, hereinafter, a polyaxial body having a zone polyhedron as a core is called a zone polyaxial body. Clarify the differences from other multiaxial bodies.

なお、このゾーン多軸体を形成する際、すべてのゾーン多面体が核として適用できるわけではない。ゾーン多面体の一部においては、前述の設定によって立体状構成要素の配置構成をすることができず、体を形成することができないものがある。一つは平行四辺形以外の平行多角形の面を有するもの、もう一つは凹面を有するものである。 When forming this zone polyaxial body, not all zone polyhedrons can be applied as nuclei. Some of the zone polyhedrons cannot form a three-dimensional component due to the above-described setting and cannot form a body. One has a parallel polygonal surface other than a parallelogram, and the other has a concave surface.

平行四辺形以外の平行多角形の面を有するゾーン多面体の数例を示せば、切頂８面体および斜方切頂立方８面体、斜方切頂２０・１２面体等である。これらの多面体に共通する点は、ゾーン面の二面角が水平へと変化し、立体状構成要素の配置が不可能となってしまうことである。 Some examples of zone polyhedrons having parallel polygonal faces other than parallelograms are a truncated octahedron, an obliquely truncated cubic octahedron, and an obliquely truncated truncated 20/12 plane. The point common to these polyhedrons is that the dihedral angle of the zone surface changes to horizontal, making it impossible to arrange the three-dimensional components.

その点について具体的に一例を用いて示す。図１２は切頂８面体３の斜視図であり、ゾーン多面体の顕著な特徴である平行四辺形の構成とは若干異なって見える。しかしゾーンシステムの理論に従えば、この体もゾーン多面体の範疇に入ることになる。 This point will be specifically described with an example. FIG. 12 is a perspective view of the truncated octahedron 3 and looks slightly different from the parallelogram configuration which is a prominent feature of the zone polyhedron. But according to the theory of zone systems, this body also falls into the category of zone polyhedra.

次の図１３は、その理論に従ってゾーン構成面を浮き上がらせた切頂８面体を示している。六角形の面は三つの平行四辺形が連結して平面を形成し、その内の二つの平行四辺形が正方形と連結して体を一回りするゾーンを形成していることが分かる。そして、六角形内の二つの平行四辺形が稜線を介して織りなす角度は水平となっている。先に示した配置設定に従えば、この面上に配置する立体状構成要素は互いに貫通することになり、目的とする相互依存形式による構成は不可能となってしまう。 The next FIG. 13 shows a truncated octahedron with the zone construction surface raised according to the theory. It can be seen that the hexagonal surface connects three parallelograms to form a plane, and two of the parallelograms connect to a square to form a zone that goes around the body. And the angle which the two parallelograms in the hexagon weave through the ridgeline is horizontal. If the arrangement setting shown above is followed, the three-dimensional components arranged on this surface will penetrate each other, and the configuration in the target interdependent format will be impossible.

より具体的に図面を参照に示せば、図１４はその立体状構成要素の配置を想定した図である。この図からその立体状構成要素を延長していくことを想定すれば、六角形の平面上に配置する三本の立体状構成要素が互いに貫通することが理解できる。 More specifically, referring to the drawings, FIG. 14 is a diagram assuming the arrangement of the three-dimensional components. Assuming that the three-dimensional component is extended from this figure, it can be understood that three three-dimensional components arranged on a hexagonal plane penetrate each other.

また、複数のゾーン多面体を連結することで凹面を有する形態もゾーン多面体の範疇に含まれている。しかし、これらの多面体においてもその凹面部への立体状構成要素の配置は、その構成要素が相互に貫通しあうことになり、相互依存形式によって構成することは不可能となる。よってゾーン多面体を核と設定した場合、その構成面は平行四辺形のみからなり、また該ゾーン多面体は凸型面からなることを条件とする。 Moreover, the form which has a concave surface by connecting several zone polyhedron is also contained in the category of zone polyhedron. However, even in these polyhedrons, the arrangement of the three-dimensional constituent elements in the concave surface portion is such that the constituent elements penetrate each other and cannot be configured in an interdependent manner. Therefore, when the zone polyhedron is set as the core, the constituent surface is made up of only a parallelogram, and the zone polyhedron is made up of a convex surface.

以上、幾何学的構造の原理について述べた。
そこで以下、これをふまえ、課題を解決する手段について述べる。
本発明は、構造用要素が相互依存的に連結することで形成する構造様式を用いており、それによって主にドーム型の構造体を形成するものである。 The principle of the geometric structure has been described above.
Therefore, based on this, the means for solving the problem will be described below.
The present invention uses a structural pattern formed by connecting structural elements in an interdependent manner, thereby mainly forming a dome-shaped structure.

かかる技術的な問題は、この構造様式にいかに幾何学的なしくみを組み込むかにある。本件発明者はその手段として、ゾーン多面体の幾何学的な性質をその構造に取り入れることを見いだした。以下、それによって形成するドーム型構造体Ｌについて請求項に即して述べる。 The technical problem lies in how to incorporate a geometric mechanism into this structural style. The inventor has found as a means to incorporate the geometric properties of the zone polyhedron into the structure. Hereinafter, the dome-shaped structure L formed thereby will be described according to the claims.

本発明のドーム型構造体Ｌは、四つの工程から段階的に成り立っている。先ず、請求項１に関わるドーム型構造体Ｌから説明する。第一工程は、ゾーン多面体Ａを核と設定するが、その条件として平行四辺形の面を構成要素とする凸型のゾーン多面体Ａを核とする。 The dome-shaped structure L of the present invention is composed of four steps in stages. First, the dome-shaped structure L according to claim 1 will be described. In the first step, the zone polyhedron A is set as a nucleus, and as a condition, a convex zone polyhedron A having a parallelogram plane as a constituent element is set as a nucleus.

第二工程は、この核の外殻に立体状構成要素Ｄを規則的に配置することで可能となるゾーン多軸体Ｅの形成である。
その形成の第一段階として、前記立体状構成要素Ｄが規則的に配置する空間を定めるため、ゾーン延長面による構成Ｇを形成する（なお、先に説明した幾何学的構造の原理の項では、その原理を端的に示すため、このゾーン延長面による構成Ｇの形成は省略し、直接ゾーン多軸体Ｅを導いている）。 The second step is the formation of a zone polyaxial body E that is made possible by regularly arranging the three-dimensional components D on the outer shell of the nucleus.
As a first step of the formation, in order to define a space in which the three-dimensional components D are regularly arranged, a configuration G by zone extension surfaces is formed (in the above-described geometrical structure principle) In order to show the principle simply, the formation of the configuration G by the zone extension surface is omitted, and the zone multiaxial body E is directly guided).

このゾーン延長面による構成Ｇは、ゾーン多面体の各ゾーンＣにおける一つ置きの面をその一つ置きの面が属するゾーンＣに対応する座標軸Ｂに対して平行に延長することで形成する。しかし、ゾーンの一つの面は二つのゾーンＣを含んでいるため、この一つの面は二つのゾーン延長面Ｆを形成する場合もありえる。その場合、他のゾーンの一つの面にはゾーン延長面Ｆが存在しないことにもなり、前述のゾーン延長面による構成Ｇを形成することは不可能となる。 The zone extension plane G is formed by extending every other plane in each zone C of the zone polyhedron in parallel to the coordinate axis B corresponding to the zone C to which the alternate plane belongs. However, since one surface of the zone includes two zones C, this one surface may form two zone extension surfaces F. In this case, the zone extension surface F does not exist on one surface of the other zone, and it becomes impossible to form the configuration G by the above-described zone extension surface.

そこで設定に、各ゾーンＣにおける一つの面は一つのゾーン延長面Ｆに対応するという条件を加える。それによって各ゾーンを構成する面、すなわちゾーン多面体Ａの各面にはゾーン延長面Ｆを形成することができる。ひいてはゾーン多面体の外殻にゾーン延長面による構成Ｇを形成することになる。 Therefore, a condition that one surface in each zone C corresponds to one zone extension surface F is added to the setting. As a result, the zone extending surface F can be formed on the surface constituting each zone, that is, each surface of the zone polyhedron A. As a result, the structure G by the zone extension surface is formed in the outer shell of the zone polyhedron.

第二段階では、このゾーン延長面による構成Ｇをゾーン多面体Ａの備えている各座標軸Ｂの方向から見て、各座標軸Ｂに平行に位置するゾーン延長面Ｆの断面にあたる線とその両端に位置する他のゾーン延長面Ｆにあたる線によって囲む空間を立体状構成要素の貫通空間Ｈとする。そしてこの空間内に立体状構成要素Ｄの断面が位置するよう定める。 In the second stage, when the configuration G by the zone extension plane is viewed from the direction of each coordinate axis B provided in the zone polyhedron A, a line corresponding to a cross section of the zone extension plane F positioned parallel to each coordinate axis B and positions at both ends thereof. A space surrounded by a line corresponding to the other zone extension surface F is defined as a through space H of the three-dimensional component. And it defines so that the cross section of the three-dimensional component D may be located in this space.

第三段階では、この断面をこの断面の垂直方向、すなわち当該座標軸Ｂ方向に平行移動することで立体となり、立体状構成要素Ｄを形成することになる。これによってゾーン多面体の外殻に立体状構成要素Ｄが囲むようにして配置することになる。
そして最後の段階で、この立体状構成要素Ｄを抽出することによって、換言すれば、核であるゾーン多面体Ａを取り除くことによってゾーン多軸体Ｅを形成することになる。 In the third stage, the cross section is translated into the vertical direction of the cross section, that is, in the direction of the coordinate axis B, so that a three-dimensional component D is formed. Thus, the three-dimensional component D is disposed so as to surround the outer shell of the zone polyhedron.
In the final stage, the three-dimensional component D is extracted, in other words, the zone polyhedron E is formed by removing the zone polyhedron A that is a nucleus.

第三工程は、中空状構造体Ｋの形成である。前記立体状構成要素Ｄの互いに交差する箇所を保持する上で、その外方延長部を任意の箇所にて切断して取り除く。それによって理論上無限に延長する立体状構成要素Ｄの範囲を定めることになる。そして、残る内方側の立体状構成要素Ｄを、ドーム型構造体Ｌを形成するための構造用要素Ｊに転換し、その構造用要素Ｊを互いに接続することによって中空状構造体Ｋを形成する。 The third step is formation of the hollow structure K. In order to hold a portion where the three-dimensional component D intersects with each other, the outer extension portion is cut and removed at an arbitrary portion. As a result, the range of the three-dimensional component D that extends theoretically infinitely is determined. The remaining inner three-dimensional component D is converted into a structural element J for forming the dome-shaped structure L, and the structural element J is connected to each other to form a hollow structural body K. To do.

構造用要素Ｊの材料としては、木材や各種鋼材・鋼管パイプ等を選択することができる。またその他、立体トラス用フレームやパネル材によっても構造用要素Ｊを形成することができる。そしてこの構造用要素Ｊが互いに交差する箇所にて接続する手段を有することで中空状構造体Ｋを形成することになる。 As the material of the structural element J, wood, various steel materials, steel pipes, or the like can be selected. In addition, the structural element J can be formed by a frame for a three-dimensional truss or a panel material. A hollow structure K is formed by having means for connecting the structural elements J at locations where they intersect each other.

構造用要素の接続手段Ｍは、構造用要素Ｊが柱状の形状であれば、コネクタを介して接続してもよいし、フレーム材やパネル材を用いる場合ならば、接合箇所に貫入部を設けてボルト等によって固定すればよい。 The structural element connecting means M may be connected via a connector if the structural element J is a columnar shape, and if a frame material or a panel material is used, a penetration portion is provided at the joint. It may be fixed with bolts or the like.

第四工程は、前記中空状構造体Ｋから導くドーム型構造体Ｌの形成である。中空状構造体Ｋは、その構造用要素Ｊによって閉じた空間を形成している。そのためその主要な構造用要素Ｊ、すなわち天蓋部および支柱となりえる構造用要素Ｊを抽出することでドーム型構造体Ｌを形成する。 The fourth step is formation of a dome-shaped structure L guided from the hollow structure K. The hollow structure K forms a closed space by the structural element J. Therefore, the dome-shaped structure L is formed by extracting the main structural element J, that is, the structural element J that can be the canopy and the column.

請求項２に関わるドーム型構造体Ｌは、先に示した第二工程における立体状構成要素Ｄの断面の位置を定める範囲が請求項１の場合とでは異なっている。請求項１においては、その断面の全てが立体状構成要素の貫通空間Ｈ内に収まる設定となっている。しかし、その断面の一部分が前記貫通空間Ｈ内に収まっていてもゾーン多軸体Ｅを形成することは可能である。 The dome-shaped structure L according to claim 2 is different from the case of claim 1 in the range in which the position of the cross section of the three-dimensional component D in the second step described above is determined. In Claim 1, all the cross sections are set to fit in the through space H of the three-dimensional component. However, the zone polyaxial body E can be formed even if a part of the cross section is within the through space H.

そこで、ゾーン多面体Ａの備えている各座標軸Ｂの方向から見るゾーン延長面の構成Ｇにおいて、立体状構成要素の貫通空間Ｈにゾーン多軸体の立体状構成要素Ｄの断面の一部分が位置することを定める。 Therefore, in the configuration G of the zone extension surface viewed from the direction of each coordinate axis B provided in the zone polyhedron A, a part of the cross section of the three-dimensional component D of the zone polyaxial body is located in the through space H of the three-dimensional component. Determine that.

これにより、立体状構成要素の貫通空間Ｈの大きさがそれぞれ異なっている場合でも、同じ断面形状の立体状構成要素Ｄを形成することが容易となる。ひいては、あらかじめ量産により定められた寸法の構造用要素Ｊや単一形状の構造用要素Ｊを用いることが容易となる。
特開２００５−１３３０２９号公報（発明者：村田弘志） 著者：Ｇｅｏｒｇｅ Ｗ．Ｈａｒｔ，「Ｔｈｅ Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａ Ｊｏｕｒｎａｌ，ｖｏｌ．７ ｎｏ．３」，１９９９ 著者：Ｗ．Ｗ．Ｒ．Ｂａｌｌ ａｎｄ Ｈ．Ｓ．Ｍ．Ｃｏｘｅｔｅｒ，「Ｍａｔｈｍａｔｉｃａｌ Ｒｅｃｒｅａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｓｓａｙｓ，１３ｔｈ ｅｄ．」，出版社：Ｄｏｖｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９８７，ｐｐ １４１−１４４ 著者：Ｈ．Ｓ．Ｍ．Ｃｏｘｅｔｅｒ，「Ｒｅｇｕｌａｒ Ｐｏｌｙｔｏｐｅｓ，３ｒｄ ｅｄ．」，出版社：Ｄｏｖｅｒ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，１９７３，ｐｐ２７−３０ 著者：宮崎興二、「多面体と建築」、出版社：彰国社、昭和５４年第１版（ゾーン多面体の特徴 ｐｐ１７６−１７８、ゾーン多面体の形成方法 ｐｐ１７２−１７６） 著者：Ｓｔｅｗａｒｔ Ｔ．Ｃｏｆｆｉｎ，「Ｔｈｅ Ｐｕｚｚｌｉｎｇ Ｗｏｒｌｄ ｏｆ Ｐｏｌｙｈｅｄｒａｌ Ｄｉｓｓｅｃｔｉｏｎｓ」，出版社：Ｏｘｆｏｒｄ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｐｒｅｓｓ ，１９９０ 著者：ジェリー・スローカム、ジャック・ボタマンズ、「Ｐｕｚｚｌｅｓ Ｏｌｄ ａｎｄ Ｎｅｗ」ｐ８５、出版社：日本テレビ、１９８８年 著者：小川泰、手嶋吉法、渡辺慶規、「形とシンメトリーの饗宴」第２部幾何学的アートと形態学 ２６．（ロッドによる自己保持構造の幾何学と結晶学 ｐｐ２５８−２６６）、２００３年 著者：宮崎興二、「建築のかたち百科」、出版社：彰国社、’００年第１版（多線体 ｐｐ９４−９５，日詰明男の立体組織およびアラン・ホールディングの星型多軸体ｐ６９の図９，日詰明男の立体組織 ｐ９４の図１４） 「形の文化誌４」、出版社：工作舎（生命の形と球と秩序構造―黄金軸と多軸体 ｐｐ１１８−１２７） Thereby, even when the sizes of the through spaces H of the three-dimensional components are different from each other, it is easy to form the three-dimensional component D having the same cross-sectional shape. As a result, it becomes easy to use the structural element J having a dimension predetermined by mass production or the structural element J having a single shape.
JP 2005-133029 A (Inventor: Hiroshi Murata) Author: George W. Hart, “The Mathematical Journal, vol. 7 no. 3,” 1999. Author: W. W. R. Ball and H.M. S. M.M. Coxeter, “Mathmatic Recreation and Essays, 13th ed.”, Publisher: Dover, New York, 1987, pp 141-144. Author: H. S. M.M. Coxeter, “Regular Polytopes, 3rd ed.”, Publisher: Dover, New York, 1973, pp 27-30. Author: Koji Miyazaki, “Polyhedron and Architecture”, Publisher: Shokokusha, 1st edition of 1979 (Characteristics of zone polyhedron pp176-178, formation method of zone polyhedron pp172-176) Author: Stewart T. Coffin, “The Pudding World of Polyhydral Districts”, Publisher: Oxford University Press, 1990 Author: Jerry Slocum, Jack Botamans, "Puzzles Old and New" p85, Publisher: Nippon Television, 1988 Author: Yasushi Ogawa, Yoshinori Teshima, Yoshinori Watanabe, "Feast of Shape and Symmetry" Part 2 Geometric Art and Morphology (Geometry and crystallography of self-holding structures with rods pp 258-266), 2003 Author: Miyazaki Koji, “Architecture Encyclopedia”, Publisher: Shokokusha, 2000, 1st Edition (Polyline pp94-95, Atsuo Hitsume's 3D structure and Alan Holding's star-shaped multiaxial body p69 Fig. 9 and Akio Hizume's three-dimensional structure p94 Fig. 14) “Culture Journal 4”, Publisher: Work Building (Shape of Life, Sphere and Ordered Structure-Golden Axis and Multiaxial Body pp118-127)

ＭＲＧ構造の特徴は、これまでの伝統的なスペースフレームの連結に勝る経済性、柱のない大空間の実現、工期短縮、組み立ての容易さ、剛性を有しつつも柔軟な構造を有する点にある。
本ドーム型構造体は、前記特徴を有するのみならず、以下に示す効果ならびに利点を有している。 The features of the MRG structure are that it is more economical than traditional space frame connections, realizes a large space without pillars, shortens the construction period, is easy to assemble, and has a flexible structure with rigidity. is there.
This dome-shaped structure not only has the above-described features, but also has the following effects and advantages.

ＭＲＧ構造によるドームにおいては、連結する支持材の幾何解析は容易ではなく、構造全体の設計には困難を要していた。しかし本ドーム型構造体は、その形成のしくみが幾何学的構造の原理を内包するものであり、これを基に最終構築物の構造体を構築することができるため幾何解析および設計が容易となる。 In the dome with the MRG structure, the geometric analysis of the supporting members to be connected is not easy, and it is difficult to design the entire structure. However, the structure of this dome-shaped structure includes the principle of geometric structure, and the structure of the final structure can be constructed based on this principle, which facilitates geometric analysis and design. .

また、その容易性によって幅広い構造用要素の材料選択が可能となる。すなわち、従来のように軸状の構造用要素によるものだけでなく、立体トラスやパネル材によるものを用いることができる。その結果としてドームの屋根をパネル材によって覆うことができ、恒久的な建築物を提供することができる。 Further, the material can be selected from a wide range of structural elements due to its ease. That is, not only a conventional structural element having a shaft shape but also a solid truss or a panel material can be used. As a result, the roof of the dome can be covered with a panel material, and a permanent building can be provided.

更なる効果として、本ドーム型構造体は、その形成のしくみにゾーン多面体の特質を有し、その特質を活かすことによって形態の自由度を有する構造体を提供することができる。それによって建築への適用範囲を広げる可能性を有している。 As a further effect, the dome-shaped structure has the characteristics of a zone polyhedron in its formation mechanism, and a structure having a degree of freedom of form can be provided by utilizing the characteristics. This has the potential to expand the scope of application to architecture.

更に利点として、本ドーム型構造体の核であるゾーン多面体の備えている座標軸に平行な構造用要素を直立する支柱として据えることで、安定した立脚部およびその容易な施工性を実現することができる。それに加え、この直立する支柱に施す壁面ならびに開口部は、垂直に位置しているため、既製の開口部品の組み込みが設計上容易となる。 As an additional advantage, a stable standing part and its easy workability can be realized by placing structural elements parallel to the coordinate axes of the zone polyhedron, which is the core of the dome-shaped structure, as upright supports. it can. In addition, since the wall surface and the opening provided on the upright support column are positioned vertically, it is easy to design a ready-made opening part.

他の利点として、本ドーム型構造体をパネル材による構造用要素によって構築すれば、その形態が凹凸面を成すことで、強風や台風による風の流れに対して効率よく乱流を生じさせることができ、風圧を軽減することができる。
以下、発明を実施する最良の形態ならびに実施例の様々な形態を示すことで、以上述べた効果ならびに利点のより一層の把握がなされるであろう。 As another advantage, if this dome structure is constructed with structural elements made of panel material, its form forms an uneven surface, so that turbulence can be efficiently generated against the flow of wind due to strong winds and typhoons. Wind pressure can be reduced.
The best mode for carrying out the invention and various modes of the embodiments will be described below, so that the above-described effects and advantages can be further understood.

最良の形態では、第一工程において核として設定するゾーン多面体にゾーン９０面体を用いる。
第二工程は、このゾーン多面体に基づくゾーン多軸体の形成である。その形成にはこのゾーン多面体の備えている座標軸およびゾーンを用いることになる。そこで先ず、この座標軸およびそのゾーンを明確に示すため、当該ゾーン多面体の形成から説明する。 In the best mode, a zone 90-hedron is used as the zone polyhedron set as the nucleus in the first step.
The second step is formation of a zone polyaxial body based on this zone polyhedron. For the formation, the coordinate axes and zones of the zone polyhedron are used. First, in order to clearly show the coordinate axes and the zones, the formation of the zone polyhedron will be described.

前記ゾーン多面体の備えている座標軸とは、ゾーン多面体を形成する基軸となる座標軸のことである。ゾーン多面体の形成原理に基づけば、任意設定した座標軸構成から体を形成することができるが、一般的なゾーン多面体は主に正多面体の備えている回転対称軸を座標軸に用いている。その理由としては幾何解析や設計が容易であるからである。 The coordinate axes provided in the zone polyhedron are coordinate axes that serve as a base axis for forming the zone polyhedron. Based on the formation principle of the zone polyhedron, a body can be formed from arbitrarily set coordinate axis configurations, but a general zone polyhedron mainly uses a rotationally symmetric axis of a regular polyhedron as a coordinate axis. This is because geometric analysis and design are easy.

ゾーン９０面体も同様であり、正十二面体の備えている３回転対称軸を基軸に形成されている。図１５は、その正十二面体４およびその多面体の備えている３回転対称軸（Ｂ２０〜Ｂ２９）を示している。なお、この回転対称軸という名称は正多面体に関わる場合のみ用い、本発明を構成する各工程においてはこれを座標軸と呼び区別する。 The same applies to the zone 90-hedron, which is formed based on the three rotational symmetry axes of the regular dodecahedron. FIG. 15 shows three rotational symmetry axes (B20 to B29) of the regular dodecahedron 4 and the polyhedron. The name of the rotationally symmetric axis is used only when it is related to a regular polyhedron, and is referred to as a coordinate axis in each step constituting the present invention.

ゾーン９０面体は、これら１０本から構成する回転対称軸を正十二面体から抽出し、これを座標軸とし、各座標軸に対応するゾーンの形成を行なうことでその体が形成される。
当該ゾーン多面体の形成過程を示すため、図中鉛直に位置する座標軸Ｂ２０の方向より見るこの座標軸構成を図１６で示す。この図においては、座標軸Ｂ２０に対応するゾーンＣ２０の形成が示されている。そして、他のすべての座標軸に対しても同様にゾーンの形成を行なうことで、図１７で示すゾーン９０面体Ａ２が形成される。 The zone 90-hedron is formed by extracting a rotationally symmetric axis composed of these ten from a regular dodecahedron, using this as a coordinate axis, and forming a zone corresponding to each coordinate axis.
In order to show the formation process of the zone polyhedron, FIG. 16 shows this coordinate axis configuration viewed from the direction of the coordinate axis B20 positioned vertically in the figure. In this figure, the formation of a zone C20 corresponding to the coordinate axis B20 is shown. Then, the zone 90 face A2 shown in FIG. 17 is formed by forming the zones in the same manner for all other coordinate axes.

次に第二工程のゾーン多軸体の形成を説明する。この工程の初段階では、ゾーン多軸体を形成するための手段として、ゾーン延長面による構成を行う。その構成によって立体状構成要素の形状を定めることができる。すなわち、その構成によって立体状構成要素の断面が収まる位置を定める基準線が求められる。
図１８は当該ゾーン多面体の一つの座標軸Ｂ２０に対応するゾーンＣ２０を平面図で示し、立体状構成要素が配置する位置を示している。その配置を定める基準線は、次に示す要領で求める。 Next, formation of the zone multiaxial body in the second step will be described. In the first stage of this process, a zone extension surface is used as a means for forming a zone multiaxial body. The shape of the three-dimensional component can be determined by the configuration. That is, a reference line that determines the position where the cross section of the three-dimensional component falls within the configuration is obtained.
FIG. 18 is a plan view showing a zone C20 corresponding to one coordinate axis B20 of the zone polyhedron, and shows positions where the three-dimensional components are arranged. The reference line for determining the arrangement is obtained as follows.

ゾーンの一つ置きの面をそのゾーンに対応する座標軸に対して平行に延長し、これをゾーン延長面とする。当該図面で示せば、円柱状の立体状構成要素（Ｄ２０ｂ，Ｄ２０ａ）の内方に位置するゾーン構成面であり、この面を対応する座標軸Ｂ２０に対して平行に延長する。図においてその断面は実線で示されている。 Every other plane of the zone is extended in parallel to the coordinate axis corresponding to the zone, and this is defined as the zone extension plane. If it shows in the said figure, it is a zone structure surface located inward of a cylindrical solid-shaped component (D20b, D20a), and this surface is extended in parallel with respect to the corresponding coordinate axis B20. In the figure, the cross section is shown by a solid line.

そしてこの設定をすべてのゾーンに対しても同様に行うことで、ゾーン多面体の外殻をゾーン延長面によって構成する。図１９はその延長面による構成Ｇ２を示すものである。
しかしゾーンを構成する一つの面は、二つゾーンにも含まれており、二つの座標軸にも対応している。よって、この設定に従えばゾーンの一つの面は二つの座標軸方向に対してもゾーン延長面を形成する場合もありえる。その場合、ゾーン延長面を形成しないゾーン構成面が生じることになる。 This setting is similarly performed for all zones, so that the outer shell of the zone polyhedron is configured by the zone extension surface. FIG. 19 shows a configuration G2 with the extended surface.
However, one surface constituting the zone is also included in the two zones and corresponds to two coordinate axes. Therefore, according to this setting, one surface of the zone may form a zone extension surface in the two coordinate axis directions. In this case, a zone constituting surface that does not form a zone extension surface is generated.

そこで設定には、ゾーンの一つの面は一つのゾーン延長面に対応するという条件を加える。これによってゾーン上にゾーン延長面が互いに重なることなく配置することができる。 Therefore, in the setting, a condition that one surface of the zone corresponds to one zone extension surface is added. Thus, the zone extension surfaces can be arranged on the zone without overlapping each other.

次の段階では、このゾーン延長面による構成を基に立体状構成要素の断面の位置を定める。図１８に戻って示すと、座標軸Ｂ２０に平行に位置するゾーン延長面の断面である線とその両端に位置する他のゾーン延長面が示す線Ｆ２によって囲む空間に目的とする立体状構造要素の断面が位置する。すなわちこの図では立体状構成要素（Ｄ２０ｂ，Ｄ２０ａ）の断面が位置する三角形の空間である。 In the next stage, the position of the cross section of the three-dimensional component is determined based on the configuration of the zone extension surface. Referring back to FIG. 18, the target three-dimensional structural element is surrounded by a space surrounded by a line that is a cross section of the zone extension surface that is parallel to the coordinate axis B20 and a line F2 that is indicated by another zone extension surface that is located at both ends of the zone extension surface. Cross section is located. That is, in this figure, it is a triangular space in which the cross section of the three-dimensional component (D20b, D20a) is located.

先に述べた幾何学的構造の原理の項では、ゾーン多軸体の構造原理を端的に示すため、この立体状構成要素を円柱状の軸で示した。しかしこの立体状構成要素は、目的とする最終構築物において構造用要素となり、その形態は角柱状や立体トラスのフレームワーク・パネル状・あるいはそれらのいずれかの組合せであっても可能となる。その具体例は実施例で示していくが、この最良の形態においてもゾーン多軸体の形成を端的に示す必要があるため、立体状構成要素の形状を円柱状の軸とする。 In the section on the principle of geometric structure described above, this three-dimensional component is indicated by a cylindrical axis in order to briefly show the structure principle of the zone multiaxial body. However, this three-dimensional component becomes a structural element in the intended final construction, and its form can be a prismatic shape, a framework of a three-dimensional truss, a panel shape, or any combination thereof. Specific examples thereof will be shown in Examples, but even in this best mode, since it is necessary to clearly show the formation of the zone polyaxial body, the shape of the three-dimensional component is a cylindrical shaft.

立体状構成要素の断面の位置をより明確に図示するため、図１８右下の２つの立体状構成要素（Ｄ２０ｂ，Ｄ２０ａ）を拡大して説明する。
図２０はその拡大図である。立体状構成要素（Ｄ２０ｂ，Ｄ２０ａ）の断面は、ゾーン延長面によって囲む三角形の空間の三辺に内接する位置に置く。この図から分かるが、立体状構成要素（Ｄ２０ｂ，Ｄ２０ａ）はその外方に交差して位置する他の立体状構成要素（Ｄ２３ａ，Ｄ２１ａ，Ｄ２４ｂ）と接することになる。
この様に断面の位置設定をすることで、各立体状構成要素は互いに点を介して接することになる。さらにそのドーム型構造体においては、この接点に接続手段としてコネクタ等を設けることによりその基本構造を固定することになる。 In order to more clearly illustrate the position of the cross section of the three-dimensional component, the two three-dimensional components (D20b, D20a) at the lower right of FIG. 18 will be described in an enlarged manner.
FIG. 20 is an enlarged view thereof. The cross section of the three-dimensional component (D20b, D20a) is placed at a position inscribed in the three sides of the triangular space surrounded by the zone extension surface. As can be seen from this figure, the three-dimensional components (D20b, D20a) are in contact with the other three-dimensional components (D23a, D21a, D24b) positioned so as to cross the outside.
By setting the position of the cross section in this way, the three-dimensional components are in contact with each other via points. Further, in the dome-type structure, the basic structure is fixed by providing a connector or the like as a connecting means at the contact.

そしてこの工程の第三段階では、前記立体状構成要素の断面をその垂直方向へと平行移動することによって円柱状の立体状構成要素を形成する。 In the third stage of this step, a cylindrical three-dimensional component is formed by translating the cross section of the three-dimensional component in the vertical direction.

以上述べた設定に従って、当該ゾーンＣ２０上に配置した立体状構成要素の斜視図を次の図２１で示す。図中、鉛直に位置する座標軸Ｂ２０に対応するゾーンＣ２０は斜線で示している。そのゾーン上に位置する立体状構成要素（Ｄ２０ａ，Ｄ２０ｂ）は、該立体状構成要素に対応する座標軸Ｂ２０の方向に対して理論上無限に延長しているが、この構成を明瞭にするため、その交差箇所を除き延長部は省略して示している。 FIG. 21 shows a perspective view of a three-dimensional component arranged on the zone C20 according to the setting described above. In the figure, the zone C20 corresponding to the coordinate axis B20 positioned vertically is indicated by hatching. The three-dimensional components (D20a, D20b) located on the zone extend theoretically infinitely with respect to the direction of the coordinate axis B20 corresponding to the three-dimensional components, but in order to clarify this configuration, Except for the intersection, the extension is omitted.

立体状構成要素（Ｄ２０ａ，Ｄ２０ｂ）は円柱状の形状であり、その断面は先の設定によってそれぞれ大きさが若干異なっている。それにより２種類の立体状構成要素からゾーン多軸体が成り立つことになる。この直径を同じ大きさに設定にして、一種類の直径の立体状構成要素からなるゾーン多軸体を形成すれば、それは単一形状の部材からなり経済的な効果を上げることができる。
その場合、立体状構成要素の断面位置設定において、その直径もしくは断面形状を統一し、且つ各立体状構成要素が互いに点もしくは面を介して接することができるように位置の調整を行えばよい。 The three-dimensional components (D20a, D20b) have a columnar shape, and their cross sections have slightly different sizes depending on the previous setting. Thereby, a zone polyaxial body is formed from two types of three-dimensional components. If this zone is set to the same size and a zone polyaxial body composed of three-dimensional components of one kind of diameter is formed, it can be made of a single-shaped member and can be economically effective.
In that case, in setting the cross-sectional position of the three-dimensional component, the diameter or the cross-sectional shape may be unified, and the position may be adjusted so that the three-dimensional components can contact each other via a point or a plane.

この立体状構成要素の断面位置設定を請求項１に照らし合わせて説明する。図を参照に示すと、図２２は当該座標軸Ｂ２０の方向から見た該座標軸に対応するゾーンＣ２０上の立体状構成要素の位置範囲を示した平面図である。その設定は図中斜線で示す範囲、すなわち立体状構成要素を配置するゾーン構成面とその左右に位置するゾーン構成面の延長Ｆ２の線との交差によって形成する空間（Ｈ２０ａ，Ｈ２０ｂ）を立体状構成要素が貫通する空間と設定すればよい。そしてこの空間内で各立体状構成要素の直径もしくは断面形状を統一し、各立体状構成要素が互いに交差する箇所に接続手段であるコネクタ等を設けることになる。なお以下、この立体状構成要素の貫通する空間を立体状構成要素の貫通空間Ｈという。 The setting of the cross-sectional position of the three-dimensional component will be described with reference to claim 1. Referring to the figure, FIG. 22 is a plan view showing the position range of the three-dimensional component on the zone C20 corresponding to the coordinate axis viewed from the direction of the coordinate axis B20. The setting is shown in a hatched area in the figure, that is, the space (H20a, H20b) formed by the intersection of the zone constituting surface where the three-dimensional component is arranged and the extension F2 line of the zone constituting surface located on the left and right sides thereof is three-dimensional What is necessary is just to set with the space which a component penetrates. And the diameter or cross-sectional shape of each three-dimensional component is unified in this space, and the connector etc. which are connection means are provided in the location where each three-dimensional component cross | intersects each other. Hereinafter, a space through which the three-dimensional component passes is referred to as a through-space H of the three-dimensional component.

次に、請求項２に照らし合わせて説明すれば、立体状構成要素の断面位置設定は必ずしもこの貫通空間内に限定するものではなく、その立体状構成要素の断面の一部分がその空間内に位置することによっても成り立つ。
例えば、当該円柱状の立体状構成要素の接続が点を介したものでなく、どちらかの立体状構成要素が他方の立体状構成要素を貫通して交差する場合である。 Next, in view of claim 2, the setting of the cross-sectional position of the three-dimensional component is not necessarily limited to the through space, and a part of the cross-section of the three-dimensional component is positioned in the space. It can also be realized by doing.
For example, the connection of the cylindrical three-dimensional component is not via a point, and one of the three-dimensional components crosses through the other three-dimensional component.

具体的に図面を用いてその断面位置設定を説明するため、先の図２０における立体状構成要素（Ｄ２０ａ，Ｄ２０ｂ）の断面を拡大して示す。
図２３は、その二つの断面を対応する座標軸方向から見た拡大平面図であり、その位置を個々に示したものである。同図（ｂ）で示す立体状構成要素Ｄ２０ｂの断面は立体状構成要素の貫通空間Ｈ２０ｂ内に収まっている。その直径と同じ大きさに他の立体状構成要素も統一すれば、同図（ａ）で示す立体状構成要素Ｄ２０ａの断面内方部分が立体状構成要素の貫通空間Ｈ２０ａを内方側に越えて位置することになる。それと同時に、この立体状構成要素Ｄ２０ａは、同図（ｂ）で示す立体状構成要素Ｄ２０ｂの外方に位置する立体状構成要素Ｄ２１ａと同形状であり、その内方に位置する立体状構成要素Ｄ２０ｂと互いに双貫して交差することになる。 In order to specifically describe the setting of the cross-sectional position with reference to the drawings, the cross-section of the three-dimensional component (D20a, D20b) in FIG.
FIG. 23 is an enlarged plan view of the two cross sections as viewed from the corresponding coordinate axis directions, and shows the positions individually. The cross section of the three-dimensional component D20b shown in FIG. 4B is within the through space H20b of the three-dimensional component. If other three-dimensional components are unified to the same size as the diameter, the inner part of the cross-section of the three-dimensional component D20a shown in FIG. 1 (a) crosses the through space H20a of the three-dimensional component inward. Will be located. At the same time, the three-dimensional component D20a has the same shape as the three-dimensional component D21a located outside the three-dimensional component D20b shown in FIG. D20b intersects with each other.

当該設定では、双貫部６で示すように、立体状構成要素Ｄ２１ａがその内方に位置する立体状構成要素Ｄ２０ｂによって貫通される場合であり、両立体状構成要素は双貫部における貫通面を介して互いに交差することになる。 In this setting, as shown by the double penetration portion 6, the three-dimensional component D21a is penetrated by the three-dimensional component D20b located inside thereof, and the compatible body-like component is a through surface in the double penetration portion. Will cross each other.

なお、当該例の立体状構成要素を角柱状の形状で示した場合、その交差箇所の形状は軸組工法に見られるような仕口加工となる。その最終構築物においては、その接続箇所に固定金物等を設け固定すればよい。 In addition, when the three-dimensional component of the example is shown in a prismatic shape, the shape of the intersection is a joint process as seen in the shaft assembly method. In the final structure, a fixed hardware or the like may be provided and fixed at the connection location.

そして前述の断面位置設定による立体状構成要素の形成を他の各立体状構成要素の貫通空間に対しても同様に行うことにより、ゾーン多面体の外殻に立体状構成要素を形成する。 Then, the three-dimensional component is formed in the outer shell of the zone polyhedron by performing the formation of the three-dimensional component by the above-described cross-sectional position setting similarly for the through space of each other three-dimensional component.

最後の段階では、それらの立体状構成要素を抽出することでゾーン多軸体を形成することになる。図２４はそのゾーン多軸体Ｅ２を示す図である。円柱状の立体状構成要素の断面位置設定は、請求項１による設定に従っている。またその立体状構成要素は理論上無限延長の長さを有するが、当該ゾーン多軸体を明確に示すため相互に交差する箇所を残し、その外方延長部を切断して示している。 In the final stage, these three-dimensional components are extracted to form a zone polyaxial body. FIG. 24 is a diagram showing the zone multiaxial body E2. The cross-sectional position setting of the cylindrical three-dimensional component is in accordance with the setting according to claim 1. In addition, the three-dimensional component has a theoretically infinite extension length, but in order to clearly show the zone polyaxial body, the crossing portions are left and the outer extension portion is cut away.

第三工程においては、前記立体状構成要素の互いに交差する箇所を保持した上で、その外方延長部を任意の箇所にて切断して取り除き、残る内方側を目的とするドーム型構造体を構築する構造用要素に転換し、それらが互いに交差する箇所に接続する手段を設けることで中空状構造体を形成する。 In the third step, the three-dimensional component is held at a location where the three-dimensional components cross each other, and the outer extension portion is cut and removed at an arbitrary location, and the remaining inner side is a dome-shaped structure. Is converted into a structural element, and a hollow structure is formed by providing a means for connecting at a point where they intersect each other.

当該立体状構成要素は円柱状の形状であり、これを構造用要素とすることから、中空状構造体の形成にはパイプ状の鋼管材を用いることができる。その場合、接続手段としては仮設用鋼管パイプのクランプの様に互いの交差箇所を固定するコネクタを取り付けてもよいし、あらかじめ鋼管材に互いに接続するためのジョイント金具を設けておいてもよい。
なお当該中空状構造体を示す図は、先に示した図２４の当該ゾーン多軸体を示す図により容易に理解できるため省略する。 Since the three-dimensional component has a columnar shape and is used as a structural element, a pipe-shaped steel pipe material can be used to form the hollow structure. In that case, as a connection means, a connector for fixing a crossing point may be attached like a clamp of a temporary steel pipe pipe, or a joint fitting for connecting to a steel pipe material in advance may be provided.
The figure showing the hollow structure is omitted because it can be easily understood from the figure showing the zone multiaxial body shown in FIG.

第四工程においては、このようにして形成する中空状構造体の主要な構造用要素を抽出して目的とするドーム型構造体を構築する。その主要な構造用要素とは、ドームの天蓋部およびそれを支える支柱部に該当する箇所である。更に、該構造用要素を任意箇所にて延長もしくは切断・削除、更に平行に反復追加することで目的とする構造体を変容することもできる。 In the fourth step, a main dome-shaped structure is constructed by extracting main structural elements of the hollow structure thus formed. The main structural elements are portions corresponding to the canopy portion of the dome and the supporting column portion that supports it. Furthermore, the target structural body can be transformed by extending or cutting / deleting the structural element at an arbitrary position, and repeatedly adding it in parallel.

具体的に、そのドーム型構造体の一例を以下の図面で示す。図２５で示すドーム型構造体Ｌ２ａは、中空状の内部空間を有する自立可能な構造を示している。なお、各構造用要素を接続するコネクタの図示は省略する。 Specifically, an example of the dome-shaped structure is shown in the following drawings. A dome-shaped structure L2a shown in FIG. 25 shows a self-supporting structure having a hollow internal space. In addition, illustration of the connector which connects each structural element is abbreviate | omitted.

このドーム型構造体Ｌ２ａは、前記中空状構造体から天蓋部用の構造用要素ならびに立地面に垂直に位置して支柱となる構造用要素を抽出して成り立っている。その構築においては、鉛直に位置する座標軸Ｂ２０に対応する構造用要素（Ｊ２０ａ，Ｊ２０ｂ）を下方向に延長し、それらを設置面にて切断し、天蓋部を支える安定した支柱となしている。 The dome-shaped structure L2a is formed by extracting the structural element for the canopy part and the structural element serving as a support column perpendicular to the location surface from the hollow structure. In the construction, the structural elements (J20a, J20b) corresponding to the vertically positioned coordinate axis B20 are extended downward, and they are cut at the installation surface to form a stable column supporting the canopy.

必要に応じ、天蓋部の高さを図が示すよりも高く設定するならば、支柱となる構造用要素（Ｊ２０ａ，Ｊ２０ｂ）に対して斜めに接続する支持材を下方向に反復かつ平行に設置すれば構造としての安定を図ることができる。例えば図中二点破線で示した構造用要素７は、その上方に位置する構造用要素Ｊ２４ｂの平行かつ反復を想定している。 If necessary, if the height of the canopy is set higher than shown in the figure, support members that are obliquely connected to the structural elements (J20a, J20b) that serve as support columns are repeatedly installed in parallel downward. If it does so, the stability as a structure can be aimed at. For example, the structural element 7 indicated by a two-dot broken line in the figure is assumed to be parallel and repeated with the structural element J24b positioned above it.

またこの構造体に対してより広い空間を得たいならば、任意の座標軸に対応する一組の構造用要素の中間部分を延長し、構造体内部の空間を広げることができる。
例えば、図中座標軸Ｂ２４に対応する構造用要素（Ｊ２４ａ，Ｊ２４ｂ）は、天蓋部中心を斜めに他の構造用要素と交差して連結しており、この構造用要素の中間部を延長することによってより広い内部空間形成することができる。 If it is desired to obtain a wider space for this structure, the intermediate portion of a set of structural elements corresponding to an arbitrary coordinate axis can be extended to widen the space inside the structure.
For example, the structural elements (J24a, J24b) corresponding to the coordinate axis B24 in the figure are connected with the center of the canopy section obliquely intersecting with other structural elements and extending the intermediate part of the structural elements. By this, a wider internal space can be formed.

図２６はその拡大した構造体Ｌ２ｂを示している。この延長にともなって、構造用要素（Ｊ２４ａ，Ｊ２４ｂ）の外方に交差して接続する他の構造用要素を平行かつ反復して追加接続することによって天蓋構造部のより一層の安定を図ることができる。そして立地面に垂直に位置する支柱となる構造用要素の延長部を接地面にて水平に切断することで、ドーム型構造体が自立可能となる。 FIG. 26 shows the enlarged structure L2b. As a result of this extension, the canopy structure is further stabilized by additionally connecting other structural elements that cross and connect to the outside of the structural elements (J24a, J24b) in parallel and repeatedly. Can do. And the dome-shaped structure can be made independent by cutting horizontally the extension part of the structural element used as the support | pillar located perpendicular to a location surface at a ground surface.

次に実施例１〜３を示すが、それらの実施例は、第一工程において核となるゾーン多面体の面数をより多くした場合のドーム型構造体を示すものである。その形成過程において、立体状構成要素および構造用要素の設定は先に示した「発明を実施する最良の形態」と同様である。 Next, Examples 1 to 3 will be described, and these examples show a dome-shaped structure when the number of faces of the zone polyhedron serving as a nucleus in the first step is increased. In the formation process, the setting of the three-dimensional component and the structural element is the same as the “best mode for carrying out the invention” described above.

核として用いるゾーン多面体は１３２面からなる。このゾーン多面体は、切頭六面体（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｃｕｂｅ）の各頂点と体芯とを結ぶ１２本の線からなる座標軸を基に形成されている。
図２７でそのゾーン１３２面体Ａ３を示す。そしてこの球形状の多面体を核とするドーム型構造体の形成を図２８で示す。このドーム型構造体Ｌ３の内部には核としてのゾーン多面体を想定で示しており、その外殻に構造用要素が規則的に配置している様子が分かる。 The zone polyhedron used as a nucleus consists of 132 planes. This zone polyhedron is formed on the basis of a coordinate axis composed of twelve lines connecting each vertex of a truncated hexahedron and the body core.
FIG. 27 shows the zone 132 face A3. FIG. 28 shows the formation of a dome-shaped structure having the spherical polyhedron as a nucleus. A zone polyhedron as a nucleus is assumed inside the dome-shaped structure L3, and it can be seen that structural elements are regularly arranged on the outer shell.

核として用いるゾーン多面体は５５２面からなる。このゾーン多面体は、切頭立方８面体（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ ｃｕｂｏｃｔａｈｅｄｒｏｎ）の各頂点と体芯とを結ぶ２４本の線からなる座標軸を基に形成されている。
図２９でそのゾーン５５２面体Ａ４を示す。そしてこの球形状の多面体を核とするドーム型構造体の形成を図３０で示す。このドーム型構造体Ｌ４の内部には核としてのゾーン多面体を想定で示しており、その外殻に構造用要素が規則的に配置している様子が分かる。 The zone polyhedron used as a nucleus consists of 552 planes. This zone polyhedron is formed on the basis of coordinate axes composed of 24 lines connecting the vertices of a truncated cubic octahedron and the body core.
FIG. 29 shows the zone 552 face A4. FIG. 30 shows the formation of a dome-shaped structure having the spherical polyhedron as a nucleus. The inside of the dome-shaped structure L4 is shown assuming a zone polyhedron as a nucleus, and it can be seen that the structural elements are regularly arranged on the outer shell.

核として用いるゾーン多面体は８７０面からなる。このゾーン多面体は、菱形１２・２０面体（Ｒｈｏｍｂｉｃｏｓｉｄｏｄｅｃａｈｅｄｒｏｎ）の各頂点と体芯とを結ぶ３０本の線からなる座標軸を基に形成されている。
図３１でそのゾーン８７０面体Ａ５を示す。そしてこの球形状の多面体を核とするドーム型構造体の形成を図３２で示す。このドーム型構造体Ｌ５の内部には核としてのゾーン多面体を想定で示しており、その外殻に構造用要素が規則的に配置している様子が分かる。 The zone polyhedron used as a nucleus consists of 870 planes. This zone polyhedron is formed on the basis of a coordinate axis composed of 30 lines connecting the vertices of the rhomboid 12 / 20-hedron (Rhombicosidedehedron) and the body core.
FIG. 31 shows the zone 870 face A5. FIG. 32 shows the formation of a dome-shaped structure having the spherical polyhedron as a nucleus. A zone polyhedron as a core is assumed inside the dome-shaped structure L5, and it can be seen that structural elements are regularly arranged on the outer shell.

以上のドーム型構造体は、その構造用要素が円柱状の材料からなる場合であったが、 次に示す実施例はそれが角柱状の材料からなる場合である。その構造用要素は、その断面形状が矩形であることから、木材の他、Ｈ鋼によるものを想定することができる。 The dome-shaped structure described above is a case where the structural element is made of a columnar material, but the following embodiment is a case where it is made of a prismatic material. Since the cross-sectional shape of the structural element is rectangular, it can be assumed that the structural element is made of H steel in addition to wood.

核として、引き続き先に示したゾーン９０面体を用いる。
第二工程ではゾーン多軸体を形成し、その立体状構成要素の断面は矩形をなすが、その配置設定については前実施例同様であるため説明は省略する。
よって第三工程より説明する。当該ゾーン多軸体に対応する中空状構造体Ｋ６を図３３で示す。当該実施例においては、その構造用要素の断面が矩形であることから角材を用いることにする。なお、各構造用要素の延長部分は、その接続箇所より外方を斜めに切断して取り除いている。また当該図において、各構造用要素の互いに交差する箇所に施す接続手段はこの図面では示してはいない。 As the nucleus, the previously described zone 90-hedron is used.
In the second step, a zone polyaxial body is formed, and the cross section of the three-dimensional component is rectangular. However, since the arrangement is the same as in the previous embodiment, description thereof is omitted.
Therefore, it demonstrates from a 3rd process. A hollow structure K6 corresponding to the zone multiaxial body is shown in FIG. In this embodiment, square members are used because the structural element has a rectangular cross section. In addition, the extended part of each structural element is removed by cutting the outer side obliquely from the connection location. Further, in the drawing, the connecting means applied to the portions where the structural elements intersect with each other is not shown in this drawing.

構造用要素がこの様に角材である場合、それらを相互に連結する接続手段は、金属板による溶接成型あるいは鋳型成型によるコネクタを用い、これと材とをボルトで固定すればよい。当該実施例においてはこの接続手段をコネクタとする。そのコネクタを構造用要素に取り付けた一例を、図中２点破線の円形範囲８を拡大して示す。 When the structural element is a square member in this way, the connecting means for connecting them together may be a connector formed by welding or molding using a metal plate, and this and the member may be fixed with bolts. In this embodiment, this connecting means is a connector. An example in which the connector is attached to a structural element is shown by enlarging a circular area 8 indicated by a two-dot broken line in the drawing.

図３４がその拡大図であり、各コネクタ（Ｍ６ａ，Ｍ６ｂ，Ｍ６ｃ）は、２本の構造用要素が交差する角度を固定し、ボルトによってコネクタ自身と材とを接続している。このコネクタの種類は構造用要素の交差する角度により異なり三種類となる。
更に、このコネクタおよび支持材の固定をより明瞭に示すため、図中上部に位置するコネクタＭ６ｃを代表にその細部について図面を参照に説明する。 FIG. 34 is an enlarged view of each connector (M6a, M6b, M6c), in which the angle at which two structural elements intersect is fixed, and the connector itself and the material are connected by bolts. There are three types of connectors depending on the angle at which the structural elements intersect.
Further, in order to more clearly show the fixing of the connector and the support member, the details of the connector M6c located in the upper part in the figure will be described with reference to the drawings.

図３５はコネクタＭ６ｃとそれを介して接続する２本の構造用要素を抽出した斜視図である。この図が示す様に、コネクタは金属板もしくは鋳型成型によるものでよく、設計は当該ゾーン多軸体の幾何解析に基づいて行う。また、このコネクタが示す様に、構造用要素の片側だけをコネクタのフランジ部分で受けてボルトによって固定することで、施工時における最終構築物の組立てを容易にすることができる。 FIG. 35 is a perspective view of the connector M6c and two structural elements connected through the connector M6c. As shown in the figure, the connector may be a metal plate or a mold, and the design is based on the geometric analysis of the zone multiaxial body. Moreover, as this connector shows, the assembly of the final structure at the time of construction can be facilitated by receiving only one side of the structural element at the flange portion of the connector and fixing it with a bolt.

当該実施例の構造用要素を設計するには、第二工程における立体状構成要素を先に示した図２２を参照に配置し、以下のように設定すればよい。
図３６は、図３３で示した中空状構造体が備えている一つの座標軸Ｂ２０の方向から見る、該座標軸に対応する構造用要素を部分的に抽出した平面図である。前工程での立体状構成要素の貫通空間は２種類あり、それぞれ図３６の（ａ），（ｂ）で示している。 In order to design the structural element of this embodiment, the three-dimensional components in the second step may be arranged with reference to FIG. 22 shown above and set as follows.
FIG. 36 is a plan view in which structural elements corresponding to the coordinate axes are partially extracted as viewed from the direction of one coordinate axis B20 provided in the hollow structure shown in FIG. There are two types of through space of the three-dimensional component in the previous process, which are shown in FIGS. 36 (a) and 36 (b), respectively.

この平面図で示す立体状構成要素の貫通空間（Ｈ２０ａ，Ｈ２０ｂ）は、ゾーンＣ２０におけるゾーン延長面Ｆ２が示す線およびその両端に位置する他のゾーン延長面Ｆ２が示す線との交差によって囲む空間である。この空間に立体状構成要素の断面全て、あるいはその部分が位置することになる。そして次の工程にてその立体状構成要素を構造用要素へと転換する。当該実施例においては、構造用要素の製造過程における経済性を高めるため、その断面形状を一種類に統一している。なお図中、この構造用要素に施す接続手段（Ｍ６ａ，Ｍ６ｂ，Ｍ６ｃ）はコネクタを示している。 The through space (H20a, H20b) of the three-dimensional component shown in this plan view is a space surrounded by the intersection of the line indicated by the zone extension surface F2 in the zone C20 and the lines indicated by the other zone extension surfaces F2 located at both ends thereof. It is. In this space, the entire cross section of the three-dimensional component or its portion is located. In the next step, the three-dimensional component is converted into a structural element. In this embodiment, the cross-sectional shape is unified into one type in order to improve the economic efficiency in the manufacturing process of the structural element. In the figure, connection means (M6a, M6b, M6c) applied to the structural elements indicate connectors.

図３７で示すドーム型構造体Ｌ６は、中空状の内部空間を有する自立可能な構造を示す一例である。図中鉛直に位置する座標軸Ｂ２０に対応する全ての構造用要素（Ｊ６０ａ，Ｊ６０ｂ）を設置面に向けて延長し、それらを接地水平面にて切断することで天蓋部分にあたる構造用要素を支える支柱を形成している。なお、この図面においてコネクタを示す箇所は省略する。 A dome-shaped structure L6 shown in FIG. 37 is an example showing a self-supporting structure having a hollow internal space. In the drawing, all structural elements (J60a, J60b) corresponding to the coordinate axis B20 positioned vertically are extended toward the installation surface, and by cutting them on the ground horizontal plane, the support columns that support the structural elements corresponding to the canopy portion are provided. Forming. In addition, the location which shows a connector in this drawing is abbreviate | omitted.

この構造体の最終構築物への適用として、その組立ての簡易性からパーゴラ等に用いることができる他、構造体内側に天蓋シートを支持材から均等に張ることで簡易のドームが出来上がり、各種イベントや屋外見本市等に利用できる。更に、後に示す実施例では構造用要素をパネル化することで構築するドーム型構造体を示していくが、その骨組みとして利用することができる。 As an application to the final structure of this structure, it can be used for pergola etc. due to its ease of assembly, and a simple dome can be created by evenly stretching the canopy sheet from the support material inside the structure, and various events and It can be used for outdoor trade fairs. Furthermore, although the Example shown later shows the dome shape structure constructed | assembled by making a structural element into a panel, it can utilize as the framework.

構造用要素の材料選択は、単に軸材とするだけではなく、パネル材にすることもでき、それによって最終構築物の適用範囲を広げることができる。加えてドームの天蓋部および壁面を総パネル化することで構築物としての恒久性を高めることができる。
次に示す実施例では、構造用要素にパネル材を用いた構造体を示す。その構造を端的に示すため、核として先の図１で示したゾーン３０面体Ａ１を用いることにする。 The material selection of the structural element can be not only a shaft material but also a panel material, thereby expanding the application range of the final construction. In addition, by making the canopy and wall surface of the dome into a total panel, the durability as a structure can be enhanced.
In the following embodiment, a structure using a panel material as a structural element is shown. In order to briefly show the structure, the zone 30-hedron A1 shown in FIG. 1 is used as a nucleus.

第二工程であるゾーン多軸体の形成において、立体状構成要素の配置設定を行うためその手段としてゾーン延長面の構成を示す。各ゾーンにおける一つ置きの面を該ゾーンに対応する座標軸に平行に延長し、かつゾーンの一つの面が一つのゾーン延長面に対応する設定の下にゾーン延長面による構成を形成する。
図３８はゾーン３０面体を核とするゾーン延長面による構成Ｇ１を示している。図中、各延長面の両端は理論上外方に向って無限延長となるが、この延長面の構成を明瞭に示すためその両端は省略して示している。 In the formation of the zone multiaxial body as the second step, the configuration of the zone extension surface is shown as means for setting the arrangement of the three-dimensional components. The alternate planes in each zone are extended parallel to the coordinate axis corresponding to the zone, and a zone extension plane is formed under a setting in which one plane of the zone corresponds to one zone extension plane.
FIG. 38 shows a configuration G1 having a zone extension surface having the zone 30-hedron as a nucleus. In the drawing, both ends of each extended surface are theoretically infinitely extended outward, but both ends are omitted to clearly show the configuration of the extended surface.

次に、ゾーン上に立体状構成要素の配置を定めるため、当該ゾーン多面体の一つのゾーン上におけるゾーン延長面をこの体より抽出して示す。
図３９は、当該ゾーン多面体Ａ１の一つのゾーンＣ１０に配置するゾーン延長面（Ｆ１０〜Ｆ１５）を、対応する座標軸Ｂ１０の方向から示した平面図である。この図においてゾーン多面体Ａ１の輪郭は、座標軸Ｂ１０に対応するゾーンＣ１０である。立体状構成要素は、ゾーンの一つ置きの面に対して設置する。当該平面図においては、座標軸Ｂ１０に平行に位置するゾーン延長面Ｆ１０とその左右に位置する他のゾーン延長面（Ｆ１１〜Ｆ１５）が示す線によって囲む三角形の空間が立体状構成要素の貫通空間Ｈ１０となる。 Next, in order to determine the arrangement of the three-dimensional components on the zone, the zone extension surface on one zone of the zone polyhedron is extracted from this body and shown.
FIG. 39 is a plan view showing zone extension surfaces (F10 to F15) arranged in one zone C10 of the zone polyhedron A1 from the direction of the corresponding coordinate axis B10. In this figure, the contour of the zone polyhedron A1 is a zone C10 corresponding to the coordinate axis B10. The three-dimensional component is installed on every other surface of the zone. In the plan view, a triangular space surrounded by a line indicated by a zone extending surface F10 positioned parallel to the coordinate axis B10 and other zone extending surfaces (F11 to F15) positioned on the left and right sides thereof is a through space H10 of a three-dimensional component. It becomes.

当該実施例では、この空間内の外方２辺をパネル材の断面外方縁部とみなす。そしてこの断面を垂直方向に平行移動することによって目的とする立体状構成要素を形成する。
図４０は、ゾーンＣ１０に配置した全ての立体状構成要素を示している。座標軸Ｂ１０に対応する立体状構成要素Ｄ７０は、この平面図において断面を見せている。その両端に位置する他の立体状構成要素（Ｄ７１〜Ｄ７５）は、理論上外方に向かって無限の長さを有するが、図中その両側延長部は省略して示している。また、これらの構成を図４１の斜視図で示すことで、その構成が立体的に把握されるであろう。 In this embodiment, the two outer sides in this space are regarded as the cross-section outer edges of the panel material. Then, the intended three-dimensional component is formed by translating the section in the vertical direction.
FIG. 40 shows all the three-dimensional components arranged in the zone C10. The three-dimensional component D70 corresponding to the coordinate axis B10 shows a cross section in this plan view. The other three-dimensional components (D71 to D75) located at both ends theoretically have infinite lengths outward, but the both-side extensions are omitted in the figure. Also, by showing these configurations in the perspective view of FIG. 41, the configurations will be grasped in three dimensions.

そして前述の設定を全てのゾーンに対応する立体状構成要素の貫通空間に対しても同様に行なうことで、ゾーン多面体の外殻に立体状構成要素を形成し、さらにそれらを抽出することでゾーン多軸体を形成することになる。
図４２はそのゾーン多軸体Ｅ７の斜視図を示している。この実施例では、山折り状の立体面からなる立体状構成要素から構成することになる。なお、この図においても構造を明確に示すため、各構成要素の無限延長部は省略して示している。また、以降に続く実施例の図面においても、ゾーン延長面および立体状構成要素の無限延長部は同様に省略する。 The above-mentioned setting is performed in the same manner for the through spaces of the three-dimensional components corresponding to all the zones, so that the three-dimensional components are formed in the outer shell of the zone polyhedron, and these are further extracted. A multiaxial body will be formed.
FIG. 42 shows a perspective view of the zone multiaxial body E7. In this embodiment, it is constituted by a three-dimensional component composed of a mountain-folded three-dimensional surface. In this figure also, infinitely extending portions of the respective components are omitted in order to clearly show the structure. Further, in the drawings of the embodiments that follow, the zone extension surface and the infinite extension portion of the three-dimensional component are similarly omitted.

第三工程である中空状構造体の形成においては、前記立体状構成要素を構造用要素とし、それらが互いに連結して構造体が形成する様、互いに交差する箇所を保持し、該構造要素の外方延長部を適宜な長さに調整をする。 In the formation of the hollow structure, which is the third step, the three-dimensional constituent elements are used as structural elements, and the parts intersecting each other are held so that they are connected to form a structure. Adjust the outward extension to an appropriate length.

当該実施例では、先に示した図４０における立体状構成要素の部分範囲９を拡大し、それを詳細に示していく。
図４３は、その拡大図であり、立体状構成要素Ｄ７０ならびにその両側に交差して重なる立体状構成要素（Ｄ７２，Ｄ７５）を示している。その切断線の設定を手前に位置する立体状構成要素Ｄ７２を代表にして示す。先ず、その内方に接して交差する立体状構成要素Ｄ７０との連結部１０は保持する。そして立体状構成要素の貫通空間Ｈ１０の外方頂点１１を始点とする切断線１２に沿って、当該立体状構成要素Ｄ７２を切断し、その外方延長部を取り除く。その際、その切断面は前記立体状構成要素Ｄ７０の延長方向に対して平行に切断する。 In this embodiment, the partial range 9 of the three-dimensional component shown in FIG. 40 described above is enlarged and shown in detail.
FIG. 43 is an enlarged view of the three-dimensional component D70 and three-dimensional components (D72, D75) that intersect and overlap both sides thereof. The setting of the cutting line is shown with the three-dimensional component D72 positioned at the front as a representative. First, the connection part 10 with the three-dimensional component D70 which is in contact with and intersects the inside is held. Then, the three-dimensional component D72 is cut along the cutting line 12 starting from the outer vertex 11 of the through space H10 of the three-dimensional component, and the outward extension portion is removed. In that case, the cut surface cut | disconnects in parallel with respect to the extension direction of the said three-dimensional component D70.

そして、全ての立体状構成要素に対しても同様に切断設定を施し、残る内方側の立体状構成要素をパネル材による構造要素へと転換することで中空状構造体を形成することになる。
図４４は、その中空状構造体Ｋ７の斜視図を示している。この様に立体状構成要素を最短に設定することで中空状構造体を形成し、それを変容させることでドーム型構造体へと導いていく。 Then, all three-dimensional components are similarly cut, and the remaining inner three-dimensional components are converted into structural elements made of a panel material to form a hollow structure. .
FIG. 44 shows a perspective view of the hollow structure K7. In this way, a hollow structure is formed by setting the three-dimensional components to the shortest, and the structure is transformed into a dome-shaped structure.

次に当該構造用要素のパネル化の詳細について図を参照に説明する。
最終構築物が比較的小規模ならば、パネルには板状の材料を用い金具等で連結すればよい。しかし、当該実施例では、恒久性および剛性を高めた住居を想定し、フレーム材を用いたパネルを用いる。 Next, details of making the structural elements into panels will be described with reference to the drawings.
If the final structure is relatively small, a plate-like material may be used for the panels and connected with metal fittings or the like. However, in this embodiment, a panel using a frame material is used on the assumption that the dwelling has increased durability and rigidity.

図４５は、当該パネルの分解斜視図を示すものである。この構造用要素は、稜線で縦に二分割して後に組み立てる設計となっている。また構造体を組み立てる前には既にパネル化しておく。そうすれば、施工時にそれらをつなぎ合わせることで構造体を容易に、かつ迅速に組み立てることができる。分割パネルには鋼鉄製フレーム１３に鋼板１４を張り合わせ、その張りあわせた部材は、分割パネル１５で示している。両分割パネルは、組み立て施工時、フレームに穿たれた数箇所の孔を通してボルトで固定する。パネル相互の連結も同様にフレームをボルト等で固定すればよく、それによって構造体の剛性を高めることができる。なお、パネル同士の接合箇所には防水処置のため、ゴム製のパッキング等１６をあらかじめ取り付けておけばよい。 FIG. 45 shows an exploded perspective view of the panel. This structural element is designed to be assembled later by dividing it vertically into two at the ridgeline. Before assembling the structure, it is already made into a panel. If it does so, a structure can be assembled easily and rapidly by connecting them at the time of construction. A steel plate 14 and a steel frame 13 are bonded to the divided panel, and the bonded members are indicated by a divided panel 15. Both divided panels are fixed with bolts through several holes made in the frame during assembly. Similarly, the panels may be connected by fixing the frame with bolts or the like, thereby increasing the rigidity of the structure. In addition, what is necessary is just to attach rubber packing etc. 16 beforehand in the joining location of panels for waterproofing treatment.

第四工程であるドーム型構造体を組立てる際、パネル長手両端は開口部となり、構造体の内部空間が外部空間とつながることになる。そのためこの開口部は構造体組立て後、鋼板を張り合わせ密閉板１７とする。しかし、最終構築物の目的に応じて採光窓１８として強化ガラスをはめ込むことも可能であり、或いは換気口１９にすることもでき、この開口部はそれらの機能に転用することができる。 When assembling the dome-shaped structure as the fourth step, the longitudinal ends of the panel become openings, and the internal space of the structure is connected to the external space. For this reason, the opening is formed as a sealing plate 17 by laminating steel plates after assembling the structure. However, depending on the purpose of the final construction, tempered glass can be fitted as the daylighting window 18, or it can be a vent 19, and this opening can be diverted to their function.

前記パネルによって組み立てたドーム型構造体の斜視図を、次の図４６において示す。このドーム型構造体Ｌ７は、前述の中空状構造体を基本構造とし、それに鋼鉄製の支柱部材２０を設けて高床式に自立し、その構造体を二つ連結した構成となっている。その連結方向は、該構造体の備えている座標軸Ｂ１１に平行となっている。二つのドーム型構造体において、該座標軸Ｂ１１に対応する構造用要素が鋼鉄製の支持部材２１によって繋がることで構造の安定を確保している。該支持部材２１ならびに支柱部材２０は、先に示した図４３で示す様に、対応するパネル材の内方側にボルト等で固定すればよい。 A perspective view of the dome-shaped structure assembled with the panel is shown in FIG. The dome-shaped structure L7 has the above-described hollow structure as a basic structure, is provided with a steel column member 20 and is self-supporting in a stilt type, and two structures are connected. The connecting direction is parallel to the coordinate axis B11 of the structure. In the two dome-shaped structures, the structural elements corresponding to the coordinate axis B11 are connected by the steel support member 21, thereby ensuring the stability of the structure. The support member 21 and the column member 20 may be fixed to the inner side of the corresponding panel material with bolts or the like, as shown in FIG.

その他、このドーム型構造体の二次的機能として、パネルの開口部には最終構築物の目的に応じ適宜に採光窓１８や換気口１９を取り付けることができる。或いは密閉板１７を取り付けて外壁面としてもよい。なお、構築物の側面に開閉窓を設けたいのであれば、図で示す様に鉛直に位置する構造用要素に取り付けることができる。 In addition, as a secondary function of the dome-shaped structure, a lighting window 18 and a ventilation opening 19 can be appropriately attached to the opening of the panel according to the purpose of the final structure. Alternatively, the sealing plate 17 may be attached to form an outer wall surface. If it is desired to provide an opening / closing window on the side of the structure, it can be attached to a structural element positioned vertically as shown in the figure.

ここで示したドーム型構造体は、内部に十分な床面積を得るため、内部空間の３分の１の高さに床を設置すればよい。また、両構造体の内部空間の連結手段として、該構造体における五つの構造用要素が交差する箇所を相互に貫通することで連結口を設けることができる。 In order to obtain a sufficient floor area inside the dome-shaped structure shown here, the floor may be installed at a height of one third of the internal space. In addition, as a means for connecting the internal spaces of both structures, a connection port can be provided by penetrating a portion where the five structural elements in the structure intersect each other.

具体的に、その断面図を示すことで、その居住空間を把握することができるであろう。図４７（ａ）は当該ドーム型構造体Ｌ７の内部空間を示した立面断面図であり、同図（ｂ）は内部空間の床面位置での平面図を示している。 Specifically, the living space will be grasped by showing the sectional view. FIG. 47A is an elevational sectional view showing the internal space of the dome-shaped structure L7, and FIG. 47B shows a plan view of the internal space at the floor surface position.

この実施例では、基の中空状構造体の変容として構造用要素に柱状の延長部を加え、高床式のドーム型構造体を示した。しかし本発明のドーム型構造体には、この高床式構造をとらず、パネル材となる構造用要素を変容させることで自立する構造も選択することができる。次の実施例ではその一例を示す。 In this example, a columnar extension was added to the structural element as a modification of the base hollow structure to show a stilt dome structure. However, the dome-shaped structure of the present invention does not have this stilt structure, and a structure that is self-supporting can be selected by changing the structural elements to be the panel material. The following example shows an example.

目的とする構造体は、図４４で示した中空状構造体Ｋ７を用いて形成する。図中鉛直に位置する座標軸Ｂ１０に対応する構造用要素Ｊ７０を設置面方向に延長し、設置面で直立する構造体を形成する。
図４８はそのドーム型構造体Ｌ８を示している。図中二点破線で示す構造用要素を取り除くことにより、該ドーム型構造体Ｌ８は、内部空間が立地面向けて開放し、立地面より立ち上がるドーム状の空間を形成することになる。 The target structure is formed using the hollow structure K7 shown in FIG. The structural element J70 corresponding to the coordinate axis B10 positioned vertically in the figure is extended in the direction of the installation surface to form a structure that stands upright on the installation surface.
FIG. 48 shows the dome-shaped structure L8. By removing the structural element indicated by the two-dot broken line in the figure, the dome-shaped structure L8 forms a dome-like space where the internal space is opened toward the location surface and rises from the location surface.

構造体の天蓋部を支える各構造用要素Ｊ８０の間にはドームの内から外へと通じる空間が生じる。このため、必要に応じて構造体の剛性を高めるのであれば、図４９で示す様に、補助パネル２２ならびに小片パネル２３を用いてその空間を閉じ補強をすればよい。なお、最終構築物の意匠性を考慮するならば、構造体の側面に位置する構造用要素端部の切断設定は切断線２４の位置で行うことで、切断面をその内方に重なる他の構造用要素のパネル側面と面を一つにすることができる。 Between each structural element J80 that supports the canopy portion of the structure, a space that leads from the inside to the outside of the dome is generated. Therefore, if the rigidity of the structure is increased as necessary, the space may be closed and reinforced using the auxiliary panel 22 and the small piece panel 23 as shown in FIG. If the design of the final structure is taken into consideration, the cutting of the structural element end located on the side surface of the structure is performed at the position of the cutting line 24, so that other structures that overlap the cut surface inside The panel side and surface of the element can be united.

その設定の詳細を先に示した図４３の部分拡大図で示す。そして立体状構成要素Ｄ７２で切断設定を説明する。切断線２４は、立体状構成要素の貫通空間Ｈ１０の外方頂点１１を始点に立体状構成要素Ｄ７０の外方側面に対して水平に設定する。この設定に従う立体状構造用要素Ｄ７２の切断面は、その内方に位置する立体状構成要素Ｄ７０の側面と一つになる。
この切断設定を施すことで、図５０の補助パネル２３が示す様に、その切断面と側面とが一つの面として収まるようになる。それにより天蓋部と側壁面との形状を明確に区分でき、側壁面の上昇する形態を意匠的に強調することができる。なお、この側壁パネルには入り口や窓を施せばよい。 Details of the setting are shown in the partially enlarged view of FIG. Then, the cutting setting will be described with the three-dimensional component D72. The cutting line 24 is set horizontally with respect to the outer side surface of the three-dimensional component D70, starting from the outer vertex 11 of the through space H10 of the three-dimensional component. The cut surface of the three-dimensional structural element D72 according to this setting becomes one with the side surface of the three-dimensional component D70 located inwardly.
By performing this cutting setting, as shown by the auxiliary panel 23 in FIG. 50, the cut surface and the side surface are accommodated as one surface. Thereby, the shape of a canopy part and a side wall surface can be divided clearly, and the form which a side wall surface raises can be emphasized in design. In addition, what is necessary is just to give an entrance and a window to this side wall panel.

次にゾーン２０面体を核として形成するドーム型構造体を示す。このゾーン多面体を核とするゾーン多軸体は、２０本の立体状構成要素から成り立っている。そのため、その中空状構造体における構造用要素を軸状の材とすれば、それに対して内部空間は比較的狭くなり、建築物への適用は困難となってしまう。むしろその構造用要素はパネル材あるいは後に示す立体トラスによって形成することが好ましい。当該実施例では先の実施例５同様にパネル材によって形成する場合を示す。 Next, a dome-shaped structure formed by using a zone icosahedron as a nucleus will be shown. The zone polyhedron centered on this zone polyhedron is composed of 20 three-dimensional components. Therefore, if the structural element in the hollow structure is a shaft-like material, the internal space is relatively narrow, making it difficult to apply to a building. Rather, the structural element is preferably formed of a panel material or a three-dimensional truss described later. In this embodiment, the case of forming with a panel material as in the previous embodiment 5 is shown.

図５１で示すゾーン２０面体Ａ９はその核である。
第二工程においては、この多面体の外殻に立体状構成要素を配置するため、その手段としてゾーン延長面による構成を行ない、それによって立体状構成要素が配置する空間および断面位置の設定を行なう。 The zone icosahedron A9 shown in FIG. 51 is the nucleus.
In the second step, in order to arrange the three-dimensional component in the outer shell of this polyhedron, a zone extension surface is used as the means, thereby setting the space and cross-sectional position in which the three-dimensional component is arranged.

その設定を明確に示すため、先ず一つのゾーンを抽出して説明する。図５２は、当該ゾーン多面体の一つのゾーンＣ９０に配置する立体状構成要素を該ゾーンに対応する座標軸方向より見る平面図である。この図において設定のための基準線を求めるには、該ゾーン上の一つ置きの面をその面に対応する座標軸Ｂ９０の方向に延長することでゾーン延長面Ｆ９０を形成する。さらにその両端に位置するゾーン面もそれに対応する座標軸の方向に延長することでゾーン延長面を形成する。そして、それらのゾーン延長面によって示す線によって囲まれる空間が立体状構成要素の貫通空間（Ｈ９０ａ，Ｈ９０ｂ）となる。 In order to clearly show the setting, first, one zone is extracted and described. FIG. 52 is a plan view of the three-dimensional components arranged in one zone C90 of the zone polyhedron as seen from the coordinate axis direction corresponding to the zone. In this figure, in order to obtain a reference line for setting, a zone extension plane F90 is formed by extending every other plane on the zone in the direction of the coordinate axis B90 corresponding to the plane. Further, the zone surfaces located at both ends thereof are also extended in the direction of the corresponding coordinate axes to form zone extension surfaces. And the space enclosed by the line shown by those zone extension surfaces becomes the penetration space (H90a, H90b) of a three-dimensional component.

構造用要素をパネル材とするには、この貫通空間（Ｈ９０ａ，Ｈ９０ｂ）の外方辺をパネル材の断面外方辺とすればよい。当該立体状構成要素（Ｄ９０ａ，Ｄ９０ｂ）は、そのパネル化を想定した形状となっている。また、これらの構成要素を図５３の斜視図で示すことで、その配置構成が立体的に把握されるであろう。 In order to use the structural element as a panel material, the outer side of the through space (H90a, H90b) may be the outer side of the cross section of the panel material. The three-dimensional component (D90a, D90b) has a shape that assumes its panelization. Also, by showing these components in the perspective view of FIG. 53, the arrangement configuration will be grasped in three dimensions.

そして以上の設定を全てのゾーンに対して同様に行なう。またその際、前記ゾーン延長面による構成を形成する前にはあらかじめ、ゾーンの一つの面は一つのゾーン延長面に対応する設定を行っておく。それによってゾーン上の各立体状構成要素が互い違いに交差して重なる様になる。
そして全ての立体状構成要素を抽出することで、図５４で示すゾーン多軸体Ｅ９を形成することになる。 The above setting is performed in the same manner for all zones. At that time, before forming the configuration with the zone extension surface, one surface of the zone is set in advance corresponding to one zone extension surface. As a result, the three-dimensional components on the zone alternately overlap and overlap each other.
Then, by extracting all the three-dimensional components, the zone multiaxial body E9 shown in FIG. 54 is formed.

第三工程である中空状構造体の形成においては、前記立体状構成要素が互いに交差して重なる箇所を保持した上で、その外方延長部を切断して取り除き、その内方側の立体状構成要素を構造用要素に転換し、それらが互いに連結して構造体が形成する様に、それに接続手段を設けることによって中空状構造体を形成する。 In the formation of the hollow structure, which is the third step, the three-dimensional component is held at a location where the three-dimensional components intersect and overlap each other, and then the outer extension is cut and removed to form a three-dimensional shape on the inner side. A hollow structure is formed by converting the components into structural elements and providing them with connecting means so that they are connected together to form a structure.

図５５で示す当該中空状構造体Ｋ９は、先に示した実施例５同様のパネル材による構造用要素からなるものである。この図が示す様に、各構造用要素の切断は、その内方に交差して接続する他の構造用要素の該側面に対してこの切断面が水平となる様に設定してもよい。 The said hollow structure K9 shown in FIG. 55 consists of structural elements by the panel material similar to Example 5 shown previously. As shown in the figure, the cutting of each structural element may be set so that the cut surface is horizontal with respect to the side surface of the other structural element that crosses and connects the structural elements.

その場合、図５６のドーム型構造体Ｌ９で示す様に、この切断開口部を新たにパネル材等によって覆えば、構造用要素の側面部と切断開口部の面とを共有する一つの面を形成することができる。そして、この開口部側のパネルは側面パネルを形成する際にそれと同一のパネルにすることができ、それによって構築用部材をより少なくすることができる。 In this case, as shown by the dome-shaped structure L9 in FIG. 56, if this cutting opening is newly covered with a panel material or the like, one surface sharing the side surface of the structural element and the surface of the cutting opening is formed. Can be formed. The panel on the opening side can be made the same panel when the side panel is formed, thereby reducing the number of building members.

このドーム型構造体Ｌ９を形成するには、鉛直に位置する座標軸Ｂ９０に対応する構造用要素（Ｊ９０ａ，Ｊ９０ｂ）を該座標軸に対して平行に延長して支柱材を形成する。そして中空状構造体の下方を構成する構造用要素を取り除き、天蓋部分に当たる構造用要素を用いる。
図５７は、このドーム型構造体によって構築する最終構築物を示している。この構造の側面開口部は、当該中空状構造体の面に沿って外壁面を施せば調和した形態を形成することができる。なお、窓や出入り口等はこの開口側に施すことが好ましい。 In order to form the dome-shaped structure L9, the structural elements (J90a, J90b) corresponding to the coordinate axis B90 positioned vertically are extended in parallel to the coordinate axis to form the support material. And the structural element which comprises the lower part of a hollow structure is removed, and the structural element which hits a canopy part is used.
FIG. 57 shows the final structure constructed with this dome-shaped structure. The side opening of this structure can form a harmonious form if an outer wall surface is applied along the surface of the hollow structure. In addition, it is preferable to provide a window, a doorway, etc. to this opening side.

次に示す実施例は、軸材を構造用要素とする構造体であるが、その立体状構成要素の貫通空間に軸材が２本通る場合である。実施例１〜３で示したドーム型構造体の内部空間は広くドームとしての有用性は高い。しかし核となるゾーン多面体の面数が比較的少ない場合、立体状構成要素の貫通空間内において前実施例同様に単軸を形成すれば、その内部空間は比較的狭くなり、その有効性は低くなってしまう。 The embodiment shown below is a structure having a shaft member as a structural element, and two shaft members pass through the through space of the three-dimensional component. The internal space of the dome type structure shown in Examples 1 to 3 is wide and useful as a dome. However, when the number of faces of the core zone polyhedron is relatively small, if a single axis is formed in the through space of the three-dimensional component as in the previous embodiment, the internal space becomes relatively narrow and its effectiveness is low turn into.

例えば、ゾーン３０面体とゾーン９０面体のそれぞれを核とするゾーン多軸体（図１１ならびに図２４を参照）において、その立体状構成要素を単一の軸状とした場合、ゾーン多軸体の内部空間は前者の方が後者よりも狭くなることが分かる。 For example, in a zone polyaxial body (see FIG. 11 and FIG. 24) having each of a zone 30-hedron and a zone 90-hedron as a nucleus, when the three-dimensional component is a single shaft, It can be seen that the inner space is narrower in the former than in the latter.

この様な比較的面数の少ないゾーン多面体を核として用い、かつ軸材を構造用要素とし、そのドーム型構造体において有効的な空間を形成したい場合は、その立体状構成要素の貫通空間内に複数の軸状の立体状構成要素を配置設定すればよい。
以下、この複数の軸を複軸といい、この複軸によって構築するドーム型構造体の詳細を説明する。なお、核としてはゾーン３０面体を用いる。また、ゾーン多軸体を形成するためのゾーン延長面による構成は実施例５で示した通りである。よってこの構成による立体状構成要素の設定段階より説明する。 When such a zone polyhedron with a relatively small number of faces is used as a core and a shaft is used as a structural element and an effective space is to be formed in the dome-shaped structure, the inside of the through space of the three-dimensional component is used. A plurality of shaft-like three-dimensional components may be arranged and set.
Hereinafter, the plurality of axes will be referred to as a double axis, and details of the dome-shaped structure constructed by the double axes will be described. As the nucleus, a zone icosahedron is used. In addition, the configuration of the zone extension surface for forming the zone multiaxial body is as shown in the fifth embodiment. Therefore, it demonstrates from the setting step of the three-dimensional component by this structure.

先ず、その立体状構成要素の貫通空間を図示する。先に示した実施例５はゾーン３０面体を核としていたのでその図面を用いると、図４０はゾーン３０面体の外殻に設定された立体状構成要素の貫通空間を示している。そしてより詳細に図示する為、その部分範囲９を拡大して示す。 First, the penetration space of the three-dimensional component is illustrated. Since the embodiment 5 shown above has the zone 30-hedron as a nucleus, FIG. 40 shows the through space of the three-dimensional component set in the outer shell of the zone 30-hedron. In order to illustrate in more detail, the partial range 9 is shown enlarged.

図５８はその範囲を拡大し、立体状構成要素の貫通空間Ｈ１０における複軸の断面位置設定を示している。この貫通空間Ｈ１０内に複軸の断面位置を設定するには、その左右に交差して重なる他の立体状構成要素（Ｄ１０５，Ｄ１０２）を配置し、それらと接続可能となる様に左右に分かれて位置する二本の立体状構成要素Ｄ１００を配置すればよい。当該例ではその第二工程であるゾーン多軸体の形成を端的に示すため、この立体状構成要素を円柱状の軸で示している。 FIG. 58 expands the range and shows the setting of the cross-sectional position of the multi-axis in the through space H10 of the three-dimensional component. In order to set the cross-sectional position of the double axis in the through space H10, other three-dimensional components (D105, D102) that intersect and overlap the left and right are arranged and separated into the left and right so that they can be connected to them. The two three-dimensional components D100 may be arranged. In this example, in order to clearly show the formation of the zone multiaxial body, which is the second step, this three-dimensional component is shown by a cylindrical axis.

この設定によって形成するゾーン多軸体Ｅ１０を次の図５９で示す。当該実施例のドーム型構造体は、その構造用要素が角柱状の材からなり、その材の外殻をパネルで覆う構造とする。そこで次にこのゾーン多軸体の立体状構成要素の形状を角柱状に置き換える設定を示す。 A zone multiaxial body E10 formed by this setting is shown in FIG. The dome-type structure of the embodiment has a structure in which the structural element is made of a prismatic material and the outer shell of the material is covered with a panel. Then, next, the setting which replaces the shape of the three-dimensional component of this zone polyaxial body with a prismatic shape is shown.

図６０は立体状構成要素の貫通空間Ｈ１０を拡大した図であり、その空間に位置する角柱状およびパネル形状の構造用要素の断面を示している。立体状構成要素Ｄ１００ａの断面は円柱状に代わり角柱状を示している。それに加え、その外方に位置する山形の断面を示す第二の立体状構成要素Ｄ１００ｂは、前記立体状構成要素の外殻を覆うパネル形状となっている。 FIG. 60 is an enlarged view of the through space H10 of the three-dimensional component, and shows cross sections of the prismatic and panel-shaped structural elements located in the space. The cross section of the three-dimensional component D100a shows a prismatic shape instead of a cylindrical shape. In addition, the second three-dimensional component D100b showing the cross section of the chevron located outside has a panel shape that covers the outer shell of the three-dimensional component.

これら２種類の立体状構成要素から形成するゾーン多軸体および第三工程に形成する中空状構造体の図示は省略する。
第四工程においては、目的とするドーム型構造体の構造用要素が角柱状の材からなり、それを骨組みとする。そこで先ず、その骨組み構造について図面を参照に説明する。 Illustration of the zone polyaxial body formed from these two types of three-dimensional components and the hollow structure formed in the third step is omitted.
In the fourth step, the structural element of the target dome-shaped structure is made of a prismatic material and is used as a framework. First, the framework structure will be described with reference to the drawings.

図６１で示す構造がその構造用要素から構築するドーム型構造体Ｌ１０ａの骨組みである。なお各構造用要素の相互連結は、実施例４で示した構造体と同様の要領によるコネクタを介して行なっている。 The structure shown in FIG. 61 is a framework of the dome-shaped structure L10a constructed from the structural elements. The structural elements are interconnected through connectors in the same manner as the structural body shown in the fourth embodiment.

次に、この骨組みに第二の構造用要素であるパネル材を取り付けることで最終的なドーム型構造体を形成する。そこで当該ゾーン多軸体ならびに中空状構造体を形成する工程において、その立体状構成要素を以下の様に設定する。 Next, a final dome-shaped structure is formed by attaching a panel material, which is a second structural element, to this framework. Therefore, in the step of forming the zone multiaxial body and the hollow structure, the three-dimensional components are set as follows.

先に示した図６０に戻って、その設定について説明する。先ず、図が示す第一の立体状構成要素（Ｄ１０５ａ，Ｄ１０２ａ）の外方延長部を切断線２６によって切断して取り除く。またこれと並んで、図面では省略するが、その外方に接続することになるパネル材による第二の構造用要素の外方延長部も切断線２６によって切断して取り除く。その際、その切断面側は開口部となるが、その部分にはその内方に接続するパネル材による構造用要素の側面と面を一つにするパネル材を施す。それによって、ドーム天蓋部を全てパネルで覆うことになる。 Returning to FIG. 60 shown above, the setting will be described. First, the outward extension of the first three-dimensional component (D105a, D102a) shown in the figure is cut by the cutting line 26 and removed. Along with this, although omitted in the drawing, the outward extension of the second structural element by the panel material to be connected to the outside is also cut off by the cutting line 26 and removed. At that time, the cut surface side becomes an opening, and a panel material that combines the side surface and the surface of the structural element by the panel material connected to the inside is applied to that portion. As a result, the dome canopy is entirely covered with the panel.

その第二のドーム型構造体Ｌ１０ｂを図６２で示す。この実施例が示す様にその最終構築物の基本構造が第一の構造用要素である骨組によって形成している場合、第二の構造用要素であるパネル材は、実施例５のパネル材による構造要素の様に必ずしも相互に重なって連結する必要はない。むしろ、この第二の構造用要素は恒久的な構築物を目的とするドーム型構造体の屋根や外壁の形態と見なすことができる。 The second dome-shaped structure L10b is shown in FIG. As shown in this example, when the basic structure of the final structure is formed by the framework which is the first structural element, the panel material which is the second structural element is the structure of the panel material of Example 5. It is not always necessary to overlap and connect like elements. Rather, this second structural element can be viewed as the form of a roof or outer wall of a dome-shaped structure intended for permanent construction.

よって外部を覆うパネルを製造する場合、図６３で示す様にその部分的パネルは集約して三つのパーツに集約してもよい。各パネルパーツは図６２と照らし合わせれば、構造用要素Ｊ１０ａが三角形の輪郭を形成している箇所であり、構造用要素Ｊ１０ｂは先に述べた切断面側のパネルを含む形状である。また構造用要素Ｊ１０ｃは五角形を形成する箇所である。 Therefore, when manufacturing the panel which covers the exterior, as shown in FIG. 63, the partial panel may be aggregated and aggregated into three parts. Each panel part is a portion where the structural element J10a forms a triangular outline in comparison with FIG. 62, and the structural element J10b has a shape including the panel on the cut surface side described above. The structural element J10c is a portion forming a pentagon.

本発明のドーム型構造体は、その骨組みを短軸や複軸といった軸材によって構築する他に、以下に示す実施例のごとく立体トラスによっても構築することができる。その構造は、軸材による骨組み構造よりも剛性が高いため、目的とする最終構築物の規模が比較的大きく恒久性を必要とする場合に適している。 The dome-shaped structure of the present invention can be constructed by a three-dimensional truss as shown in the following examples in addition to constructing the framework by a shaft material such as a short axis or a double axis. The structure is more rigid than the frame structure with shafts, and is suitable when the scale of the target final structure is relatively large and needs to be permanent.

以下、図面を参照にその具体例を説明する。核としては図１７で示したゾーン９０面体Ａ２を用いることにする。この多面体から形成するゾーン延長面による構成は図１９によって示されており、その構成を基に立体状構成要素を定めていく。
そして図２２においては、その立体状構成要素の貫通空間（Ｈ２０ａ，Ｈ２０ｂ）を示しており、この空間が立体状構成要素の断面となる。 Specific examples will be described below with reference to the drawings. As the nucleus, the zone 90-hedron A2 shown in FIG. 17 is used. The configuration of the zone extension surface formed from this polyhedron is shown in FIG. 19, and the three-dimensional component is determined based on the configuration.
And in FIG. 22, the penetration space (H20a, H20b) of the three-dimensional component is shown, and this space becomes a cross section of the three-dimensional component.

次に、この断面位置設定による立体状構成要素の配置を図示する。図６４は、その配置を端的に図示するため、座標軸Ｂ２０に対応するゾーンに配置する立体状構成要素を示している。この配置を全ての座標軸に対応するゾーンにおいても同様に行ない、かつゾーンの一つの面には一つのゾーン延長面ひいては一つの立体状構成要素が対応する設定によって、核の外殻を立体状構成要素が規則的に覆うことになる。そして全ての立体状構成要素を抽出することで、次の図６５で示すゾーン多軸体Ｅ１１ａを形成することになる。 Next, the arrangement of the three-dimensional components by the cross-sectional position setting is illustrated. FIG. 64 shows three-dimensional components arranged in a zone corresponding to the coordinate axis B20 in order to illustrate the arrangement simply. This arrangement is similarly performed in the zones corresponding to all the coordinate axes, and the outer shell of the nucleus is configured in a three-dimensional manner by setting one zone extension surface and then one three-dimensional component corresponding to one surface of the zone. The element will be covered regularly. Then, by extracting all the three-dimensional components, a zone multiaxial body E11a shown in FIG. 65 is formed.

第三の工程ではこの立体状構成要素を構造用要素へと転換することによって中空状構造体を形成する。
その工程の第一段階としては、各立体状構成要素が互いに交差して重なる箇所を保持し、その外方延長部を切断することで第二のゾーン多軸体を形成する。 In the third step, the three-dimensional component is converted into a structural element to form a hollow structure.
As the first stage of the process, a portion where the three-dimensional components intersect and overlap each other is held, and a second zone polyaxial body is formed by cutting the outward extension.

その切断設定を、座標軸Ｂ２０に対応するゾーンに配置する立体状構成要素を示す平面図を用いて示す。
図６６はその平面図であり、座標軸Ｂ２０に対して平行に位置する立体状構成要素（Ｄ１１０ａ，Ｄ１１０ｂ）はその断面を見せており、その両側に控える他の立体状構成要素（Ｄ１１１〜Ｄ１１９）を用いて切断設定を示す。 The cutting setting is shown using a plan view showing a three-dimensional component arranged in a zone corresponding to the coordinate axis B20.
FIG. 66 is a plan view of the three-dimensional components (D110a, D110b) positioned parallel to the coordinate axis B20, showing the cross-section thereof, and other three-dimensional components (D111 to D119) to be kept on both sides thereof. Use to indicate the cutting setting.

先ず、前記立体状構成要素（Ｄ１１０ａ，Ｄ１１０ｂ）の断面形状である三角形の外方二辺の延長線２７を切断線とし、次にその両側に控える立体状構成要素（Ｄ１１１〜Ｄ１１９）をこの切断線に沿って、その切断面がその内方に重なる立体状構成要素の側面と平行になる様に切断して取り除く。
次の段階で、この切断設定を他の立体状構成要素に対しても同様に行なうことで、次の図６７で示す第二のゾーン多軸体Ｅ１１ｂを形成することになる。 First, the extension lines 27 on the two outer sides of the triangle, which is the cross-sectional shape of the three-dimensional component (D110a, D110b), are used as cutting lines, and then the three-dimensional components (D111 to D119) held on both sides thereof are cut. Along the line, the cut surface is cut and removed so that the cut surface is parallel to the side surface of the three-dimensional component overlapping the inside.
In the next stage, this cutting setting is similarly performed for other three-dimensional components, thereby forming the second zone multiaxial body E11b shown in FIG.

各立体状構成要素の切断面は、その内方に交差して重なる他の立体状構成要素の側面と面を一つに成している。それによって、後にこの面を中空状構造体においてパネル形状の構造用要素へと転換し、パネル構成の集約化を成す。 The cut surface of each three-dimensional component forms one side and a surface of another three-dimensional component that intersects and overlaps the inside. Thereby, this surface is later converted into a panel-shaped structural element in the hollow structure, and the panel configuration is consolidated.

そしてこの工程の第二段階として、前記立体状構成要素の立体トラスへの転換を示すため、図６７で示した第二のゾーン多軸体の立体状構成要素を単体で取り出し、その転換を説明する。
その単体を図６８で示すと、当該ゾーン多軸体は二種類の立体状構成要素（Ｄ１１ａ，Ｄ１１ｂ）から成り立っており、その長手両端の側面は切断面２８である。図中、下段は、その両立体状構成要素の形状を有する立体トラスからなる構造用要素（Ｊ１１ａ，Ｊ１１ｂ）を示している。この構造用要素は、前記立体状構成要素の陵を金属フレームとし、他の構造用要素と接続することを可能とする金属フレームを備えることで、図が示す様に立体トラスを形成することになる。各構造用要素の接続は、金属フレームに穿った孔を通してボルト締めすることで可能となる。 And as the second step of this process, in order to show the conversion of the three-dimensional component into a three-dimensional truss, the three-dimensional component of the second zone polyaxial body shown in FIG. To do.
When the single body is shown in FIG. 68, the zone polyaxial body is composed of two types of three-dimensional components (D11a, D11b), and the side surfaces at both longitudinal ends are cut surfaces. In the figure, the lower part shows structural elements (J11a, J11b) made of a solid truss having the shape of the compatible body-like component. This structural element has a metal frame that can be connected to other structural elements by using a metal frame as a crest of the three-dimensional component, thereby forming a three-dimensional truss as shown in the figure. Become. Each structural element can be connected by bolting through a hole drilled in the metal frame.

この構造用要素からなる中空状構造体を次の図６９で示す。中空状構造体Ｋ１１の下方に図示する構造用要素（Ｊ１１ａ，Ｊ１１ｂ）は、該中空状構造体におけるその位置関係を示している。 A hollow structure made of this structural element is shown in FIG. The structural elements (J11a, J11b) illustrated below the hollow structure K11 indicate the positional relationship in the hollow structure.

第四工程においては、このようにして形成する中空状構造体の主要な構造用要素を抽出して目的とするドーム型構造体を形成する。そのドーム型構造体は、前記中空状構造体の天蓋部にあたる構造用要素を抽出し、そして該中空状構造体を鉛直に通る座標軸Ｂ２０に対して平行に位置する構造用要素を設置面方向に延長して支柱とすることによって形成する In the fourth step, the main structural elements of the hollow structure thus formed are extracted to form the target dome-shaped structure. The dome-shaped structure extracts a structural element corresponding to the canopy portion of the hollow structure, and places the structural element positioned parallel to the coordinate axis B20 passing through the hollow structure in the direction of the installation surface. It is formed by extending it as a support

図７０で示すドーム型構造体Ｌ１１ａはその外観を示している。この構造体は目的とする最終構築物の骨組みとなる。
一方、この骨組みを覆うパネル形状の構造用要素は、この骨組みを組み立てた後に取り付けることが施工上好ましい。 The dome-shaped structure L11a shown in FIG. 70 shows the appearance. This structure is the skeleton of the desired final structure.
On the other hand, it is preferable in terms of construction that the panel-shaped structural element covering the frame is attached after the frame is assembled.

そこでこのパネル形状の構造用要素の形成を、図６７に戻ってゾーン多軸体Ｅ１１ｂを参照に説明する。
先にも説明した様に、このゾーン多軸体Ｅ１１ｂの各立体状構成要素の切断面は、その内方に重なる他の立体状構成要素の側面と面を一つに成すことができる。この面を一つのパネルと見なせば、当該立体トラスの骨組み構造を覆うパネル材を集約化することができ、図７１で示す集合パネルによる構造用要素を形成することになる。 Accordingly, the formation of the panel-shaped structural element will be described with reference to the zone multiaxial body E11b, returning to FIG.
As described above, the cut surfaces of the three-dimensional components of the zone multiaxial body E11b can form one side and the surface of the other three-dimensional components overlapping inward. If this surface is regarded as one panel, the panel material covering the frame structure of the three-dimensional truss can be integrated, and a structural element by the collective panel shown in FIG. 71 is formed.

これらの構造用要素は、五枚一組からなる構造用要素Ｊ１１ｃおよび三枚一組からなる構造用要素Ｊ１１ｄ、六枚一組からなる構造用要素Ｊ１１ｅの三種類となる。あるいはその最終構築物の規模に合わせて、それら集合パネルを細分化して組み立ててもよい。 These structural elements are of three types: a structural element J11c consisting of a set of five, a structural element J11d consisting of a set of three, and a structural element J11e consisting of a set of six. Alternatively, the assembled panels may be subdivided and assembled according to the scale of the final construct.

これらの集合パネルを先に示した第一のドーム型構造体である骨組み構造に取り付けることで、次の図７２で示す第二のドーム型構造体Ｌ１１ｂを形成することになる。なお、支柱用の立体トラスには、個別のパネル材を取り付ければよい。更に、最終構築物を構築する際は、その目的に合わせて構造体の支柱間の開口部に補助的に骨組みを施し、支柱の骨組み同様に個別のパネルを取り付ければよい。次の図７３においてその一例を示す。 By attaching these collective panels to the framework structure which is the first dome-type structure described above, a second dome-type structure L11b shown in FIG. 72 is formed. In addition, what is necessary is just to attach an individual panel material to the solid truss for support | pillars. Furthermore, when constructing the final structure, it is only necessary to provide a framework for the opening between the columns of the structure in accordance with the purpose, and attach individual panels in the same manner as the framework of the column. One example is shown in FIG.

当該ドーム型構造体の凹凸面を有する形態は、先の実施例においても示したごとく、パネル材によって構築するドーム型構造体には共通の特徴となっている。そしてその形態は、強風や台風による風圧を抑えることができるという機能を有している。 The form having the uneven surface of the dome-shaped structure is a common feature to the dome-shaped structure constructed by the panel material as shown in the previous embodiment. And the form has the function that the wind pressure by a strong wind or a typhoon can be suppressed.

流体力学の観点から、その点をゴルフボールに設けたディンプルに譬えて説明することができる。ボールの表面にディンプルを設けると気流の流れの中に強制的に乱れを誘発し、乱流拡散を促進し、流れに対して抵抗は小さくなるといわれている。
それと同様、強風時においてこの凹凸面の周りの風の流れは乱流状態となり、この形態が気流の抵抗を抑えることになる。 From the viewpoint of fluid dynamics, this point can be explained in the context of dimples provided on a golf ball. It is said that if dimples are provided on the surface of the ball, turbulence is forcibly induced in the flow of air flow, turbulent diffusion is promoted, and resistance to the flow is reduced.
Similarly, during strong winds, the wind flow around the uneven surface becomes a turbulent state, and this form suppresses the resistance of the airflow.

前述の実施例９で示した構造体を単体とすれば、次に示す実施例はその変容した形態である。その内部空間は拡大し、より大規模な構築物を目的とするにふさわしい構造体となる。以下、その変容について図面を参照に述べる。 If the structure shown in Example 9 is a single unit, the following example is a modified form. Its interior space expands and becomes a structure suitable for larger scale structures. The change will be described below with reference to the drawings.

ゾーン多面体は、体を形成する座標軸構成に基づき、形態の相互連結や拡大が可能となる性質を有している。この性質は、本発明においてゾーン多面体のみならず、ゾーン多軸体・中空状構造体、さらにドーム型構造体においても引き継がれることになる。 The zone polyhedron has the property that the forms can be interconnected and expanded based on the coordinate axis configuration forming the body. This property is inherited not only in the zone polyhedron in the present invention but also in the zone polyaxial body / hollow structure, and also in the dome type structure.

本実施例はこの性質を利用して前実施例９で示した構造体の変容例を示す。そこで第四工程であるドーム型構造体の形成段階よりその変容を説明する。
図７０で示したドーム型構造体Ｌ１１ａにおいて、その構造体が当該ゾーン多面体より引き継いだ座標軸（Ｂ２１，Ｂ２７）に平行に位置する各構造用要素の中間部を延長することで内部空間の拡大を行なう。 This example shows a modification of the structure shown in the previous example 9 by utilizing this property. Therefore, the transformation will be described from the formation step of the dome-shaped structure which is the fourth step.
In the dome-shaped structure L11a shown in FIG. 70, the internal space can be expanded by extending the intermediate portion of each structural element located parallel to the coordinate axes (B21, B27) inherited from the zone polyhedron. Do.

この延長によってその内部空間が拡大した構造体の平面敷地図を図７４で示す。この図は、座標軸Ｂ２０の方向より見る該座標軸に平行に位置する構造用要素、すなわち柱状立体トラスの設置を示している。この図から、座標軸Ｂ２０を中心に単体のドーム型構造体Ｌ１１ａが座標軸Ｂ２１の方向にその構造を延長し、さらにその延長構造が座標軸Ｂ２７の方向に延長することによってその内部空間が拡大していることが理解できるであろう。 FIG. 74 shows a plan view of a structure whose internal space is enlarged by this extension. This figure shows the installation of a structural element, that is, a columnar solid truss located parallel to the coordinate axis viewed from the direction of the coordinate axis B20. From this figure, the single dome-shaped structure L11a extends around the coordinate axis B20 in the direction of the coordinate axis B21, and the extension structure extends in the direction of the coordinate axis B27, thereby expanding the internal space. You will understand that.

そしてこの平面敷地図上に形成するドーム型構造体Ｌ１２ａを次の図７５で示す。なお、構造体の拡大にともない、支柱となる構造用要素を設置面に向けて固定するため適宜延長する必要がある。また、補助的に構造用要素が必要ならば、例えば図の構造用要素（Ｊ１２９ａ，Ｊ１２５ｂ）が示すように延長方向に同様の構造用要素を平行に備えつければよい。 The dome-shaped structure L12a formed on the plan site map is shown in FIG. In addition, it is necessary to extend suitably in order to fix the structural element used as a support | pillar toward an installation surface with the expansion of a structure. Further, if a structural element is necessary as an auxiliary, for example, as shown in the structural elements (J129a, J125b) in the figure, similar structural elements may be provided in parallel in the extending direction.

最後に、この様に形成する骨組みにパネル形状の構造用要素を備えた第二のドーム型の構造体Ｌ１２ｂを図７６で示す。
なお、この構造体から最終構築物を求めるならば、その開口部を覆うパネル形状はこの構造体の規則的な形態に調和することが好ましい。図７７においてその一例を示す。 Finally, FIG. 76 shows a second dome-shaped structure L12b provided with panel-shaped structural elements on the skeleton formed in this way.
If the final structure is obtained from this structure, it is preferable that the panel shape covering the opening matches the regular form of the structure. An example is shown in FIG.

ゾーン３０面体を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the zone 30-hedron. 正二十面体を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the regular icosahedron. ゾーンを示した概念図である。It is the conceptual diagram which showed the zone. ゾーン３０面体における一つのゾーンを示した斜視図である。It is the perspective view which showed one zone in the zone 30-hedron. 図４の一つの座標軸方向よりゾーンを示した平面図である。It is the top view which showed the zone from one coordinate-axis direction of FIG. ゾーン３０面体における一つのゾーンを示した斜視図である。It is the perspective view which showed one zone in the zone 30-hedron. 図５のゾーンに配置する立体状構成要素の配置を示す平面図である。It is a top view which shows arrangement | positioning of the three-dimensional component arrange | positioned in the zone of FIG. ゾーン３０面体の外殻に配置する立体状構成要素を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the three-dimensional component arrange | positioned in the outer shell of a zone 30-hedron. 図８の立体状構成要素の配置が逆向きの場合を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the case where arrangement | positioning of the three-dimensional component of FIG. 8 is reverse. ゾーン３０面体の外殻に形成するゾーン多軸体を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the zone polyaxial body formed in the outer shell of a zone 30-hedron. ゾーン３０面体を核として形成するゾーン多軸体を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the zone polyaxial body which forms a zone 30-hedron as a nucleus. 切頭八面体を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the truncated octahedron. 切頭八面体におけるゾーン構成面を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the zone structure surface in a truncated octahedron. 切頭八面体のゾーンに配置する立体状構成要素を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the three-dimensional component arrange | positioned in the zone of a truncated octahedron. 正十二面体の備えている三回転対称軸を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the three rotation symmetry axis with which the regular dodecahedron is equipped. 図１５の一つの回転対称軸に対応するゾーンを示した平面図である。It is the top view which showed the zone corresponding to one rotational symmetry axis of FIG. ゾーン９０面体およびその体が備えている座標軸を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the zone 90 face body and the coordinate axis with which the body is equipped. ゾーン９０面体の一つのゾーンに配置する立体状構成要素の断面を示した平面図である。It is the top view which showed the cross section of the three-dimensional component arrange | positioned in one zone of a zone 90-hedron. ゾーン９０面体の外殻に形成するゾーン延長面による構成を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure by the zone extension surface formed in the outer shell of a zone 90-hedron. 図１８の立体状構成要素を示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which showed the three-dimensional component of FIG. ゾーン９０面体の一つのゾーンに配置する立体状構成要素の断面を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the cross section of the three-dimensional component arrange | positioned in one zone of a zone 90 face piece. 図１８の立体状構成要素の貫通空間を示した平面図である。It is the top view which showed the penetration space of the three-dimensional component of FIG. 図２２の立体状構成要素の貫通空間における立体状構成要素の断面を示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which showed the cross section of the three-dimensional component in the penetration space of the three-dimensional component of FIG. ゾーン９０面体を核として形成するゾーン多軸体を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the zone polyaxial body which forms a zone 90 face body as a nucleus. ゾーン９０面体を核として形成するドーム型構造体を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the dome-shaped structure which forms a zone 90 face body as a nucleus. 図２５のドーム型構造体の変容を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the transformation of the dome shape structure of FIG. ゾーン１３２面体を示した斜視図である。（実施例１）It is the perspective view which showed the zone 132 facepiece. Example 1 ゾーン１３２面体を核として形成するドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例１）It is the perspective view which showed the dome shape structure which uses a zone 132 face body as a nucleus. Example 1 ゾーン５５２面体を示した斜視図である。（実施例２）It is the perspective view which showed the zone 552 polyhedron. (Example 2) ゾーン５５２面体を核として形成するドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例２）It is the perspective view which showed the dome shape structure which forms a zone 552 face body as a nucleus. (Example 2) ゾーン８７０面体を示した斜視図である。（実施例３）It is the perspective view which showed the zone 870 face piece. (Example 3) ゾーン８７０面体を核として形成するドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例３）It is the perspective view which showed the dome shape structure which uses a zone 870 face body as a nucleus. (Example 3) ゾーン９０面体を核として形成する中空状構造体を示した斜視図である。（実施例４）It is the perspective view which showed the hollow-shaped structure formed using a zone 90 face body as a nucleus. Example 4 図３３の部分拡大図である。（実施例４）It is the elements on larger scale of FIG. Example 4 構造用要素の接続手段であるコネクタを示した斜視図である。（実施例４）It is the perspective view which showed the connector which is a connection means of the structural element. Example 4 立体状構成要素の貫通空間における構造用要素の断面を示した平面図である。（実施例４）It is the top view which showed the cross section of the structural element in the penetration space of a three-dimensional component. Example 4 ゾーン９０面体を核として形成するドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例４）It is the perspective view which showed the dome-shaped structure which forms a zone 90 face body as a nucleus. Example 4 ゾーン３０面体を核として形成するゾーン延長面による構成を示した斜視図である。（実施例５）It is the perspective view which showed the structure by the zone extension surface which forms a zone 30-hedron as a nucleus. (Example 5) ゾーン３０面体の一つのゾーンに位置する立体状構成要素の貫通空間を示した平面図である。（実施例５）It is the top view which showed the penetration space of the three-dimensional component located in one zone of a zone 30-hedron. (Example 5) 図３９の立体状構成要素の貫通空間に位置する立体状構成要素の断面を示した平面図である。（実施例５）It is the top view which showed the cross section of the three-dimensional component located in the penetration space of the three-dimensional component of FIG. (Example 5) ゾーン３０面体の一つのゾーンに配置する立体状構成要素を示した斜視図である。（実施例５）It is the perspective view which showed the three-dimensional component arrange | positioned in one zone of a zone 30-hedron. (Example 5) ゾーン３０面体を核として形成するゾーン多軸体を示した斜視図である。（実施例５）It is the perspective view which showed the zone polyaxial body which forms a zone 30-hedron as a nucleus. (Example 5) 図４０の部分拡大図である。（実施例５）It is the elements on larger scale of FIG. (Example 5) ゾーン３０面体を核として形成する中空状構造体を示した斜視図である。（実施例５）It is the perspective view which showed the hollow-shaped structure formed using a zone 30-hedron as a nucleus. (Example 5) パネル材からなる構造用要素を示した分解図である。（実施例５）It is the exploded view which showed the structural element which consists of panel materials. (Example 5) 連結型のドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例５）It is the perspective view which showed the connection type dome shape structure. (Example 5) 図４６のドーム型構造体を示した立面図ならびに平面図である。（実施例５）FIG. 47 is an elevation view and a plan view showing the dome-shaped structure of FIG. 46. (Example 5) ゾーン３０面体を核として形成するドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例６）It is the perspective view which showed the dome shape structure which uses a zone 30 facet as a nucleus. (Example 6) 図４８のドーム型構造体の開口部に施すパネル材を示した斜視図である。（実施例６）It is the perspective view which showed the panel material given to the opening part of the dome shape structure of FIG. (Example 6) 図４８のドーム型構造体による最終構築物の一例を示した斜視図である。（実施例６）It is the perspective view which showed an example of the final structure by the dome shape structure of FIG. (Example 6) ゾーン２０面体およびその体が備える座標軸を示した斜視図である。（実施例７）It is the perspective view which showed the zone icosahedron and the coordinate axis with which the body is provided. (Example 7) ゾーン２０面体の一つのゾーンに配置する立体状構成要素を示した平面図である。（実施例７）It is the top view which showed the three-dimensional component arrange | positioned in one zone of a zone icosahedron. (Example 7) 図５２の立体状構成要素を示した斜視図である。（実施例７）FIG. 53 is a perspective view showing the three-dimensional component of FIG. 52. (Example 7) ゾーン２０面体を核として形成するゾーン多軸体を示した斜視図である。（実施例７）It is the perspective view which showed the zone polyaxial body which forms a zone icosahedron as a nucleus. (Example 7) ゾーン２０面体を核として形成する中空状構造体を示した斜視図である。（実施例７）It is the perspective view which showed the hollow-shaped structure formed using a zone icosahedron as a nucleus. (Example 7) ゾーン２０面体を核として形成するドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例７）It is the perspective view which showed the dome shape structure formed using a zone icosahedron as a nucleus. (Example 7) 図５６のドーム型構造体による最終構築物の一例を示した斜視図である。（実施例７）It is the perspective view which showed an example of the final structure by the dome shape structure of FIG. (Example 7) 図３９の立体状構成要素の貫通空間において複軸の立体状構成要素の配置を示した部分拡大図である。（実施例８）It is the elements on larger scale which showed arrangement | positioning of the biaxial solid-shaped component in the penetration space of the solid-shaped component of FIG. (Example 8) 複軸の立体状構成要素によるゾーン多軸体を示した斜視図である。（実施例８）It is the perspective view which showed the zone multiaxial body by the multi-axial solid-shaped component. (Example 8) 図５８の立体状構成要素の貫通空間において角柱状ならびにパネル形状の立体状構成要素の配置を示した平面図ならびに断面図である。（実施例８）FIG. 59 is a plan view and a cross-sectional view showing the arrangement of prismatic and panel-shaped three-dimensional components in the through space of the three-dimensional component of FIG. 58. (Example 8) 角柱状の構造用要素からなるドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例８）It is the perspective view which showed the dome shape structure which consists of a prismatic structural element. (Example 8) 図６１のドーム型構造体を骨組みとし、その外殻にパネル形状の構造用要素を取り付けた第二のドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例８）FIG. 62 is a perspective view showing a second dome-shaped structure in which the dome-shaped structure of FIG. 61 is a framework and a panel-shaped structural element is attached to the outer shell. (Example 8) 図６２のパネル形状の構造用要素を抽出して示した斜視図である。（実施例８）FIG. 63 is a perspective view showing the panel-shaped structural element of FIG. 62 extracted. (Example 8) ゾーン９０面体の一つのゾーンに配置する立体状構成要素を示した斜視図である。（実施例９）It is the perspective view which showed the three-dimensional component arrange | positioned in one zone of a zone 90-hedron. Example 9 ゾーン９０面体を核として形成するゾーン多軸体を示した斜視図である。（実施例９）It is the perspective view which showed the zone polyaxial body which forms a zone 90 face body as a nucleus. Example 9 図６４の座標軸方向より立体状構成要素を示し、その切断設定を示した平面図である。（実施例９）FIG. 65 is a plan view showing a three-dimensional component from the coordinate axis direction of FIG. 64 and showing its cutting setting. Example 9 図６６の切断設定にしたがって形成する第二のゾーン多軸体を示した斜視図である。（実施例９）FIG. 67 is a perspective view showing a second zone multiaxial body formed according to the cutting setting of FIG. 66. Example 9 図６７の立体状構成要素を抽出し、それを基に形成する立体トラスからなる構造用要素を示した斜視図である。（実施例９）FIG. 68 is a perspective view showing a structural element composed of a three-dimensional truss formed by extracting the three-dimensional component of FIG. 67 and forming it. Example 9 図６８の立体トラスからなる構造用要素から形成する中空状構造体を示した斜視図である。（実施例９）FIG. 69 is a perspective view showing a hollow structure formed from a structural element composed of the three-dimensional truss of FIG. 68. Example 9 図６９の中空状構造体から形成する第一のドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例９）FIG. 70 is a perspective view showing a first dome-shaped structure formed from the hollow structure of FIG. 69. Example 9 図７０のドーム型構造体に取り付けるパネル形状の構造用要素を示した斜視図である。（実施例９）FIG. 71 is a perspective view showing a panel-shaped structural element attached to the dome-shaped structure of FIG. 70. Example 9 図７０のドーム型構造体にパネル形状の構造用要素を取り付けた第二のドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例９）FIG. 71 is a perspective view showing a second dome type structure in which a panel-shaped structural element is attached to the dome type structure of FIG. 70. Example 9 図７２のドーム型構造体による最終構築物の一例を示した斜視図である。（実施例９）FIG. 73 is a perspective view showing an example of a final structure using the dome-shaped structure of FIG. 72. Example 9 図７０のドーム型構造体を延長し、その内部空間の拡大を示した敷地平面図である。（実施例１０）It is the site top view which extended the dome shape structure of FIG. 70, and showed the expansion of the internal space. (Example 10) 骨組みとなる第一のドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例１０）It is the perspective view which showed the 1st dome shape structure used as a framework. (Example 10) 図７５のドーム型構造体にパネル形状の構造用要素を取り付けた第二のドーム型構造体を示した斜視図である。（実施例１０）FIG. 76 is a perspective view showing a second dome type structure in which a panel-shaped structural element is attached to the dome type structure of FIG. 75. (Example 10) 第二のドーム型構造体による最終構築物の一例を示した斜視図である。（実施例１０）It is the perspective view which showed an example of the final structure by a 2nd dome shape structure. (Example 10)

符号の説明Explanation of symbols

Ａ ゾーン多面体
Ｂ 座標軸
Ｃ ゾーン
Ｄ 立体状構成要素
Ｅ ゾーン多軸体
Ｆ ゾーン延長面
Ｇ ゾーン延長面による構成
Ｈ 立体状構成要素の貫通空間
Ｊ 構造用要素
Ｋ 中空状構造体
Ｌ ドーム型構造体
Ｍ 構造用要素の接続手段 A Zone polyhedron B Coordinate axis C Zone D Solid component E Zone polyaxial member F Zone extended surface G Zone extended surface configuration H Three-dimensional component penetration space J Structural element K Hollow structure L Domed structure M Connection means for structural elements

Claims (2)

構造用要素が相互依存的に連結することで形成する構造体であって、平行四辺形の面を構成要素とする凸型のゾーン多面体Ａを核とする第一工程と、該ゾーン多面体Ａの各ゾーンＣにおける一つ置きの面を該一つ置きの面が属するゾーンＣに対応する座標軸Ｂに対して平行に延長することでゾーン延長面Ｆを形成し、前記各ゾーンＣの一つの面が一つのゾーン延長面Ｆに対応することで前記ゾーン多面体Ａの外殻にゾーン延長面による構成Ｇを形成し、該ゾーン延長面による構成Ｇを前記ゾーン多面体Ａの備えている各座標軸Ｂの方向から見て、該各座標軸Ｂに平行に位置するゾーン延長面Ｆの断面にあたる線と該ゾーン延長面Ｆの両端に位置する他のゾーン延長面Ｆにあたる線とによって囲む空間を立体状構成要素の貫通空間Ｈとし、該空間内に立体状構成要素Ｄの断面が位置し、その断面をその垂直方向に平行移動することによって立体状構成要素Ｄを形成し、該立体状構成要素Ｄを抽出することによってゾーン多軸体Ｅを形成する第二工程と、前記立体状構成要素Ｄが互いに交差する箇所を保持する上で、その外方延長部を任意の箇所にて切断して取り除き、残る内方側の立体状構成要素Ｄを構造用要素Ｊへと転換し、該構造用要素Ｊが互いに交差する箇所を接続することを可能とする手段を有することで中空状構造体Ｋを形成する第三工程と、その主要な構造用要素Ｊによってドーム型構造体Ｌを構築する第四工程の四つの工程からなるドーム型構造体Ｌ。   A structural body formed by connecting structural elements in an interdependent manner, the first step having a convex zone polyhedron A having a parallelogram plane as a constituent element as a core, and the zone polyhedron A A zone extension plane F is formed by extending every other plane in each zone C in parallel to the coordinate axis B corresponding to the zone C to which the every other plane belongs. Corresponds to one zone extension surface F, thereby forming a configuration G by the zone extension surface in the outer shell of the zone polyhedron A, and the configuration G by the zone extension surface of each coordinate axis B of the zone polyhedron A is provided. When viewed from the direction, the space surrounding the space surrounded by the line corresponding to the cross section of the zone extension surface F positioned parallel to each coordinate axis B and the lines corresponding to the other zone extension surfaces F positioned at both ends of the zone extension surface F is a three-dimensional component. Through space H and the sky A cross section of the three-dimensional component D is located inside, the three-dimensional component D is formed by translating the cross section in the vertical direction, and the three-dimensional component D is extracted to extract the zone multiaxial body E. A second step of forming the three-dimensional component D, and a portion where the three-dimensional component D intersects each other, the outer extension portion is cut and removed at an arbitrary position, and the remaining three-dimensional component A third step of forming a hollow structure K by having means for converting D into a structural element J and connecting the points where the structural element J intersects each other; A dome-shaped structure L composed of four steps of the fourth step of constructing the dome-shaped structure L by the structural element J. 請求項１記載のドーム型構造体Ｌにおいて、ゾーン延長面による構成Ｇをゾーン多面体Ａの備えている各座標軸Ｂの方向から見て、立体状構成要素の貫通空間Ｈに立体状構成要素Ｄの断面の一部分が位置することを特徴とするドーム型構造体Ｌ。 The dome-shaped structure L according to claim 1, wherein the configuration G by the zone extension surface is viewed from the direction of each coordinate axis B provided in the zone polyhedron A, and the three-dimensional component D is inserted into the through space H of the three-dimensional component. A dome-shaped structure L in which a part of a cross section is located.

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