JP2011047204A - Nodal structure of latticed shell structure, and method for constructing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法に関し、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造に最適な節点構造及びその施工方法に関する。 The present invention relates to a nodal structure of a lattice shell structure and a construction method thereof, and more particularly to a nodal structure and a construction method optimum for a lattice shell structure having a curved surface shape or a polygonal shape.
建築物の屋根などを構成するため、構造体にラチスシェル構造(グリッドシェル構造)が採用される場合がある。ラチスシェル構造は、梁材と、複数の梁材が集合して互いに接合される節点(node)からなる。ラチスシェル構造による構造体の上面又は下面にガラス、鋼板などの板材が設置されて、屋根が構成される。 A lattice shell structure (grid shell structure) may be employed for the structure in order to configure a roof of a building. The lattice shell structure is composed of a beam material and a node where a plurality of beam materials are assembled and joined together. A roof is formed by installing a plate material such as glass or steel plate on the upper surface or the lower surface of the structure having a lattice shell structure.
例えば、特許文献1〜5には、梁材と節点における接合部材からなる節点構造に関する技術が開示されている。特許文献1〜4には、梁材と接合部材がボルトによって接合される節点構造が記載され、特許文献5には、梁材に相当する骨組部材3と接合部材に相当する本体部4が溶接によって接合される節点構造が記載されている。その他、ラチスシェル構造の節点は、複数の梁材が溶接によって互いに直接接合されたり、接合部材に梁材が嵌め込まれたりして構成される。
For example,
ところで、ラチスシェル構造による構造体は、平面形状ではなく、曲面形状を有するものがある。曲面形状を有するラチスシェル構造は、複数の梁材が集合する節点において、梁材ごとに梁材の取り付け位置や取り付け方向が異なる。従って、節点において、梁材ごとに梁材の端部面の形状を異ならせる必要がある。特に、対称形状ではない複雑な曲面形状であると、節点ごとに異なる加工が必要となるため、ラチスシェル構造の施工には労力と時間がかかるという問題があった。 By the way, some structures having a lattice shell structure have a curved surface shape instead of a planar shape. In the lattice shell structure having a curved surface shape, the attachment position and the attachment direction of the beam material are different for each beam material at a node where a plurality of beam materials gather. Therefore, it is necessary to change the shape of the end surface of the beam material for each beam material at the node. In particular, in the case of a complicated curved surface shape that is not a symmetrical shape, different processing is required for each node, and thus there is a problem that it takes labor and time to construct a lattice shell structure.
そして、ラチスシェル構造の節点を現場で施工するには、ボルト接合、溶接又はボルト接合と溶接の併用などがある。節点の施工に溶接を採用すると、更にラチスシェル構造の施工において労力と時間がかかるという問題があった。 And in order to construct the node of a lattice shell structure on-site, there are bolt joint, welding, or combined use of bolt joint and welding. When welding is used for the construction of the nodes, there is a further problem that labor and time are required for construction of the lattice shell structure.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、梁材と接合部材を容易かつ精度良く接合しながら、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造を構築することが可能な、新規かつ改良されたラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is a lattice shell structure having a curved surface shape or a polygonal shape while easily and accurately joining a beam member and a joining member. It is an object of the present invention to provide a new and improved lattice structure having a lattice shell structure and a method for constructing the same.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の梁材と、筒形状を有し、筒形状の中心軸から所定距離だけ離隔して形成された筒形状の外面において接触面を有する接合部材と、接合部材の接触面と接触し接合部材とボルト接合される第1の面と、梁材と溶接される第2の面とを有し、第1の面が接合部材の接触面とボルト接合されたときに、接合部材の中心軸に対する第2の面の角度を一意に規定する形状に形成された端部材とを備え、梁材は、接合部材の接触面とボルト接合されたときに規定される端部材の第2の面の角度と、中心軸に対する梁材の設置角度とに基づいて端部の形状が加工されており、第2の面と溶接される端部面を有するラチスシェル構造の節点構造が提供される。 In order to solve the above-described problems, according to an aspect of the present invention, a plurality of beam members are in contact with each other on a cylindrical outer surface having a cylindrical shape and spaced apart from a central axis of the cylindrical shape by a predetermined distance. A joining member having a surface; a first surface that contacts the contact surface of the joining member and is bolted to the joining member; and a second surface to be welded to the beam member, the first surface being the joining member. And an end member formed in a shape that uniquely defines an angle of the second surface with respect to the central axis of the joining member when bolted to the contact surface of the joining member, and the beam member includes the contact surface of the joining member and the bolt The shape of the end is machined based on the angle of the second surface of the end member defined when joined and the installation angle of the beam with respect to the central axis, and the end to be welded to the second surface A node structure of a lattice shell structure having a face is provided.
この構成によれば、梁材の端部面と端部材の第2の面とを溶接し、溶接された梁材と端部材をボルト接合することによって、予め決定しておいた接合部材の中心軸に対する設置角度で梁材を設置できる。 According to this configuration, the center of the joint member determined in advance is obtained by welding the end surface of the beam member and the second surface of the end member, and bolting the welded beam member and the end member. Beam material can be installed at an installation angle with respect to the shaft.
上記接触面には突起部が形成され、第1の面には突起部の上部及び下部に係合する溝部が形成されてもよい。または、上記第1の面には突起部が形成され、接触面には突起部の上部及び下部に係合する溝部が形成されてもよい。 A protrusion may be formed on the contact surface, and a groove that engages with the upper and lower portions of the protrusion may be formed on the first surface. Alternatively, a protrusion may be formed on the first surface, and a groove that engages with the upper and lower portions of the protrusion may be formed on the contact surface.
上記接合部材は、円筒面によって規定される内部空間を有し、接合部材の円筒面に沿う曲面を有し円筒面と接触する面と、平面状であって円筒面と接触する面と反対側にある面を有する座金と、座金と接触し座金を間に挟んで接合部材と端部材をボルト接合するボルトとを更に備えてもよい。 The joining member has an internal space defined by a cylindrical surface, has a curved surface along the cylindrical surface of the joining member, a surface in contact with the cylindrical surface, and a planar surface opposite to the surface in contact with the cylindrical surface And a washer that has a surface on the surface and a bolt that contacts the washer and sandwiches the washer between the joining member and the end member.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、筒形状を有する接合部材の筒形状の中心軸から所定距離だけ離隔して筒形状の外面に形成された接合部材の接触面と端部材の第1の面とがボルト接合されたときにおける、第1の面と異なる端部材の第2の面の接合部材の中心軸に対する角度を決定するステップと、第2の面の中心軸に対する角度と、梁材の設置角度とに基づいて、第2の面と溶接される梁材の端部面の形状を決定し加工するステップと、梁材の端部面と端部材の第2の面とを溶接するステップと、端部材の第1の面と接合部材の接触面とをボルト接合するステップとを有するラチスシェル構造の節点構造の施工方法が提供される。 In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a joining member formed on a tubular outer surface at a predetermined distance from a tubular central axis of a joining member having a tubular shape. Determining the angle of the second surface of the end member different from the first surface with respect to the central axis of the joining member when the contact surface and the first surface of the end member are bolted together; Determining and processing the shape of the end surface of the beam material to be welded to the second surface based on the angle with respect to the central axis of the beam and the installation angle of the beam material, and the end surface and end member of the beam material There is provided a method for constructing a node structure having a lattice shell structure, the method comprising the steps of welding the second surface of the end member and bolting the first surface of the end member and the contact surface of the joining member.
以上説明したように本発明によれば、梁材と接合部材を容易かつ精度良く接合しながら、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造を構築することができる。 As described above, according to the present invention, a lattice shell structure having a curved surface shape or a polygonal shape can be constructed while easily and accurately joining a beam member and a joining member.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係るラチスシェル構造について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るラチスシェル構造の構造体1を示す斜視図である。
(First embodiment)
First, the lattice shell structure according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing a
ラチスシェル構造は、例えば建築物の屋根などを架構するために用いられる。図1は、本実施形態を説明するために示した形状であり、ラチスシェル構造の構造体の形状は構造体1の形状に限定されず、他の形状で構成されてもよい。
The lattice shell structure is used to construct a roof of a building, for example. FIG. 1 is a shape shown for explaining the present embodiment, and the shape of the structure of the lattice shell structure is not limited to the shape of the
ラチスシェル構造の構造体1は、例えば、梁材10と、筋交材20などからなる。また、複数の梁材10が集合するラチスシェル構造の節点には、梁材10と筋交材20と接合ブロック102と端部ブロック112などからなる節点構造100が形成される(図2以降も参照)。ラチスシェル構造の構造体1の上面又は下面にガラスや鋼板などの板材が設置されて、屋根が構成される。図1からも分かるように、ラチスシェル構造の構造体1が平面形状ではなく、曲面形状又は多角形形状を有する場合、複数の梁材10が集合する節点ごとに、梁材10は異なる角度で集合する。そのため、梁材10ごとに梁材10の端部面の形状が異なり、さまざまな形状の梁材10を用意する必要がある。本実施形態によれば、節点構造100に用いる接合ブロック102、梁材端部に接合する端部ブロック112の形状は、節点構造100の設置位置や方向、梁材10の取り付け位置や取り付け方向に関わらず全て同じである。しかし、端部ブロック112を梁材10の端部面11に接合することで、複数の梁が集合する節点ごとに、梁材10を異なる角度に設置しながら互いに接合させることができる。そして、さまざまな形状の梁を建設現場で用意する必要がないため、節点構造100の施工が容易になる。
The
次に、図2〜図6を参照して、本実施形態に係る節点構造100について説明する。
図2は、本実施形態に係る節点構造100を示す平面図である。図3は、本実施形態に係る節点構造100を示す断面図であり、図5のB−B線で切断した断面図である。図4は、本実施形態に係る節点構造100を示す断面図であり、図5のC−C線で切断した断面図である。図5は、本実施形態に係る節点構造100を示す側面図である。図6は、本実施形態に係る節点構造100を示す断面図であり、図2のA−A線で切断した断面図である。
Next, the
FIG. 2 is a plan view showing the
節点構造100は、梁材10と、筋交材20と、接合ブロック102と、端部ブロック112と、高力ボルト122、124と、上蓋132と、筋交材押さえ板142、144、148と、通しボルト152を有する。節点構造100は、複数の梁材10が集合する節点において形成される。図1に示すように、4つの梁材10で四角形を構成する場合、筋交材20を節点に固定することで、ラチスシェル構造を安定的に維持することができる。
The
以下で、節点構造100の各構成部材について詳細に説明する。
梁材10は、例えば棒状部材であり、鋼製である。梁材10の端部には端部面11が形成され、端部面11は端部ブロック112と接合される。梁材10は、ラチスシェル構造における梁の一部として作用する。
Hereinafter, each component of the
The
筋交材20は、例えば線状部材であり、鋼製ケーブルなどである。筋交材20は筋交材押さえ板142、144、148によって節点で固定される。
The
接合ブロック102は、接合部材の一例であり、例えば筒形状であり、筒形状の中心軸と平行な開口を有している。接合ブロック102の形状は、節点構造100の設置位置や方向に関わらず一定である。接合ブロック102は外周面が円柱面である。接合ブロック102の内周面は高力ボルト122、124を固定する面が平面である。接合ブロック102は、梁材10から伝達されるモーメントに耐え得る強度を有する材質、構造を有する。接合ブロック102は、梁材10が接合される方向であって端部ブロック112と接合される位置において、接合ブロック102を貫通するボルト穴104、106が形成される。なお、接合ブロック102内面の平面位置は、図3に示すような隣接する平面とのなす角が90°である例に限定されず、梁材10の取り付け位置に応じて隣接する平面とのなす角は90°以外になる位置でもよい。ボルト穴104、106の位置についても同様である。
The joining
ボルト穴104、106は、高力ボルト122、124の直径より広い径を有し、接合ブロック102の中心軸から外周面に向かって、中心軸に対して垂直に形成される。ボルト穴104は、接合ブロック102の上側に位置し、ボルト穴106は、接合ブロック102の下側に位置する。上下関係にある1つのボルト穴104と1つのボルト穴106は、接合ブロック102の中心軸と平行に配置される。
The bolt holes 104 and 106 have a diameter wider than that of the high-
接触面108は、筒形状に形成された接合ブロック102の中心軸から所定距離だけ離隔して形成された筒形状の外周面の一部であり、端部ブロック112の第1の接合面118と接触する。
The
端部ブロック112は、端部材の一例であり、梁材10の端部に溶接によって設けられる。端部ブロック112の形状は、節点構造100の設置位置や方向に関わらず一定である。端部ブロック112は、第1の面の一例である第1の接合面118と、第2の面の一例である第2の接合面113を有する。
The
端部ブロック112の第1の接合面118は、接合ブロック102の接触面108と接触し、ボルト122、124によって接合ブロック102とボルト接合される。第1の接合面118の形状は、接合ブロック102の接触面108の形状に沿った形を有する。本実施形態では、接触面108は円筒面であるから、第1の接合面118も円筒面に沿った凹面を有する。端部ブロック112は、接合ブロック102の第1の接合面118側に開口したボルト穴114、116が形成される。
The first joining
端部ブロック112の第2の接合面113は、梁材10の端部面11と溶接される。第2の接合面113は、例えば第1の接合面118と対向する位置に設けられる。
端部ブロック112は、梁材10の取り付け位置や取り付け方向、接合ブロック102との接合位置に影響されず、また節点の位置にも影響されず、常に同一の形状を有する。即ち、端部ブロック112は、第1の接合面118が接合ブロック102とボルト接合されたときに、接触面108の位置に関わらず、接合ブロック102の中心軸に対する第2の接合面113の角度が一意に規定される形状に形成されている。
The second
The
ボルト穴114、116は、端部ブロック112が接合ブロック102に接合されたとき、接合ブロック102の中心軸から端部ブロック112に向かって、中心軸に対して垂直である直線上に形成される。ボルト穴114は、端部ブロック112の上側に位置し、ボルト穴116は、端部ブロック112の下側に位置する。上下関係にある1つのボルト穴114と1つのボルト穴116は、端部ブロック112が接合ブロック102に接合されたとき、接合ブロック102の中心軸と平行になるように配置される。ボルト穴114は接合ブロック102のボルト穴104と対応し、ボルト穴116は接合ブロック102のボルト穴106と対応する。ボルト穴114、116は、内部に雌ねじが形成される。
The bolt holes 114 and 116 are formed on a straight line perpendicular to the central axis from the central axis of the
高力ボルト122、124は、先端部分に雄ねじが形成される。高力ボルト122は、接合ブロック102の内部から外側に向かって挿入され、接合ブロック102のボルト穴104を貫通し、端部ブロック112のボルト穴114で螺合される。高力ボルト124は、接合ブロック102の内部から外側に向かって挿入され、接合ブロック102のボルト穴106を貫通し、端部ブロック112のボルト穴116で螺合される。上下関係で挿入される1つの高力ボルト122と1つの高力ボルト124が1対となって、1つの端部ブロック112と接合ブロック102をボルト接合する。
The high-
上蓋132は、例えば板状部材であり、接合ブロック102の軸方向端部、例えば上端部に設けられる。上蓋132は、図6に示すように、接合ブロック102に形成された開口部に嵌め合わせ可能なように、突起形状を有する。これにより、筋交材20の引張り力などによる上蓋132のずれを防止できる。上蓋132は、中心にボルト穴134が形成される。
ボルト穴134は、上蓋132を例えば貫通して形成され、内部に雌ねじが形成される。
The
The
筋交材押さえ板142、144、148は、例えば板状部材であり、上蓋132と反対側に設けられる。筋交材押さえ板142は、接合ブロック102の軸方向端部、例えば下端部に設けられる。筋交材押さえ板144は、筋交材押さえ板142と筋交材押さえ板148に挟まれて設けられる。筋交材押さえ板148は、節点構造100の最下端部に設けられる。筋交材押さえ板144の両面には、溝146が形成され、溝146に沿って筋交材20が配設される。また、筋交材押さえ板142、144、148はそれぞれ中心に、筋交材押さえ板142、144、148を貫通する貫通孔143、145、149が形成される。
The brace
貫通孔143、145、149は、通しボルト152の直径より広い径を有し、通しボルト152が貫通して設置される。
通しボルト152は、先端部に雄ねじが形成される。通しボルト152は、貫通孔143、145、149を貫通し、ボルト穴134で螺合される。
The through
The through
次に、本実施形態に係るラチスシェル構造の構造体1及び節点構造100の設計・施工方法について説明する。
Next, a design / construction method of the
節点構造100に用いる接合ブロック102、端部ブロック112は、節点構造100の設置位置や設置方向に関わらず一定の形状のものを用いる。本実施形態によれば、ラチスシェル構造の構造体1の施工現場で、梁材10等に合わせて、接合ブロック102、端部ブロック112を加工する必要がない。
The
ラチスシェル構造の構造体1を構築するためには、まず、節点の位置や数、梁材10の位置や数を決定する。これにより、梁材10のおおよその長さを決定できる。また、筋交材20についても節点に基づいて同様に長さなどが決定される。
In order to construct the
そして、節点構造に用いる接合ブロック102や端部ブロック112の形状を決定する。接合ブロック102、端部ブロック112は、節点構造100の設置位置や設置方向に関わらず一定の形状のものを共通して用いるから、節点の数に合わせて作製すればよい。上述した例では、接合ブロック102には、4つの端部ブロック112が設けられ、それぞれ隣接する端部ブロック112の接合位置のなす角度が90度である。
Then, the shapes of the joining
次に、接合ブロック102の設置方向を決定し、設置時における接合ブロック102の中心軸方向を決定する。端部ブロック112は、端部ブロック112の第1の接合面118が接合ブロック102の接触面108とボルト接合されたときに、接合ブロック102の中心軸に対する第2の接合面113の角度が一意に規定される形状に形成されている。
Next, the installation direction of the joining
従って、第2の接合面113の接合ブロック102の中心軸に対する角度と、接合ブロック102の中心軸に対する梁材10の設置角度を考慮して、第2の接合面113と溶接される梁材10の端部面11の形状を決定し、決定された形状に端部面11を加工する。そして、梁材10の端部面11と端部ブロック112の第2の接合面113とを溶接する。この溶接作業は、ラチスシェル構造の構造体1の施工現場ではなく、例えば工場などで行う。この梁材10と端部ブロック112が溶接されて組み合わされた部材(以下、「端部ブロック付き梁材」という。)を、複数作製して、施工現場に搬出する。
Accordingly, considering the angle of the second
そして、ラチスシェル構造の構造体1の施工現場において、接合ブロック102に端部ブロック付き梁材をボルト接合する。接合ブロック102は、全て同一形状であるから、いずれの節点に配置してもよい。端部ブロック付き梁材は、梁材10の取り付け位置および取り付け方向を考慮して、梁材10に端部ブロック112が接合されている部材であるから、予め決定してある適切な節点に配置する。
Then, the beam material with the end block is bolted to the joining
その後、端部ブロック112の第1の接合面118と、接合ブロック102の接触面108とをボルト接合する。このボルト接合作業を1つの接合ブロック102において複数の端部ブロック付き梁材に対して行い、更に、別の節点の接合ブロックにおいても同様の作業をすることで、ラチスシェル構造の構造体1を構築する。
Thereafter, the first joining
通常、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点において、接合部材に複数の梁材が接合されるとき、梁材の取り付け位置や取り付け方向は、梁材ごとに異なる。従って、従来、梁材ごとに接合部材と接合する梁材の端部面の形状を異ならせる必要があった。また、節点の位置によっても、梁材の端部面の形状が異なってくる。従って、梁材を工場で作製したとしても、施工現場で梁材の端部面を加工する必要があり、労力と時間がかかっていた。 Usually, when a plurality of beam members are joined to a joining member at a node of a lattice shell structure having a curved surface shape or a polygonal shape, the attachment position and the attachment direction of the beam members are different for each beam member. Therefore, conventionally, it has been necessary to change the shape of the end surface of the beam member to be bonded to the bonding member for each beam member. Also, the shape of the end face of the beam material varies depending on the position of the node. Therefore, even if the beam material is manufactured in the factory, it is necessary to process the end surface of the beam material at the construction site, which takes labor and time.
また、従来、接合部材と梁材とを接合する節点構造で、接合部材を節点位置に関わらず全て同じにしてボルト接合を用いるものもあったが、梁材の取り付け方向や取り付け位置は、接合部材の形状に依存していた。そのため、接合部材を共通化し、接合部材と梁材との接合をボルト接合にすると、決められた方向にしか梁材を取り付けることができないため、例えば対称形状ではない複雑な曲面形状を有するラチスシェル構造を構築できなかった。 In addition, there has been a conventional nodal structure that joins a joining member and a beam material, and bolt joining is used with all the joining members being the same regardless of the position of the node. It depended on the shape of the member. Therefore, if the joint member is made common and the joint between the joint member and the beam material is bolted, the beam material can be attached only in a predetermined direction. For example, a lattice shell structure having a complicated curved surface shape that is not symmetrical Could not be built.
一方、本実施形態によれば、節点構造100に用いる接合ブロック102、端部ブロック112の形状は、節点構造100の設置位置や方向、梁材10の取り付け位置や取り付け方向に関わらず全て同じである。しかし、節点構造を現場施工する前に、端部ブロック112を梁材10の端部面11に接合して、端部ブロック付き梁材を作製する。このとき、すでに梁材10の端部面11と、端部ブロック112の第2の接合面113との間で、梁材10の部材軸や接合ブロック102の中心軸の角度が調節されて、梁材10と端部ブロック112が接合されている。従って、施工現場では、端部ブロック付き梁材を別途加工することなく、端部ブロック付き梁材を接合ブロック102にボルト接合するだけで、梁材10を適切な位置、方向に設置することができる。接合ブロック102と端部ブロック付き梁材との接合はボルト接合であり、溶接に比べて容易かつ精度良く部材を接合することができる。よって、本実施形態によれば、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点構造100の施工が容易になる。
On the other hand, according to the present embodiment, the shapes of the joining
次に、図11及び図12を参照して、本発明の第1の実施形態の変更例に係る節点構造100について説明する。図11は、本実施形態の変更例に係る節点構造100を示す断面図である。図12は、本実施形態の変更例に係る節点構造100の接合ブロック302を示す斜視図である。
Next, a
変更例に係る節点構造100は、梁材10と、筋交材20と、接合ブロック302と、端部ブロック112と、高力ボルト122、124と、上蓋132と、筋交材押さえ板142、144、148と、通しボルト152と、座金372を有する。梁材10と、筋交材20と、端部ブロック112と、高力ボルト122、124と、上蓋132と、筋交材押さえ板142、144、148と、通しボルト152は、上述した第1の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
The
以下で、変更例に係る節点構造200の接合ブロック302、座金372について説明する。
接合ブロック302は、接合部材の一例であり、例えば筒形状であり、中心軸と平行な開口を有している。接合ブロック302の形状は、節点構造100の設置位置や方向に関わらず一定である。接合ブロック302は外周面が円柱面である。接合ブロック302の内周面は円筒面であり、接合ブロック302の内部空間は、この円筒面によって規定される。接合ブロック302は、梁材10から伝達されるモーメントに耐え得る強度を有する強度を有する材質、構造を有する。接合ブロック302は、梁材10が接合される方向であって端部ブロック112と接合される位置において、接合ブロック302を貫通するボルト穴304、306が形成される。
Hereinafter, the
The joining
ボルト穴304、306は、高力ボルト122、124の直径より広い径を有し、接合ブロック302の中心軸から外周面に向かって、中心軸に対して垂直に形成される。ボルト穴304は、接合ブロック302の上側に位置し、ボルト穴306は、接合ブロック302の下側に位置する。上下関係にある1つのボルト穴304と1つのボルト穴306は、接合ブロック302の中心軸と平行に配置される。なお、ボルト穴304、306の位置について、隣接するボルト穴304、306とのなす角は、図11に示す例に限定されず、梁材10の取り付け位置に応じて異なる位置でもよい。
The bolt holes 304 and 306 have a diameter wider than that of the high-
接触面308は、接合ブロック302の外周面の一部であり、端部ブロック112の第1の接合面118と接触する。
The
座金372は、高力ボルト122、124の頭部を平面上で固定できるように補助する部材である。接合ブロック302のボルト穴304、306は、接合ブロック302の中心軸から外周面に向かって、中心軸に対して垂直に形成され、接合ブロック302の内部空間と外部を結んで接合ブロック302を貫通して設けられる。座金372には、接合ブロック302のボルト穴304、306に対応して、貫通孔374、376が設けられる。
The
座金372の形状は、接合ブロック302の外周面においてボルト穴304、306がどの位置に設けられたとしても一定の形状である。座金372は、接合ブロック302の内面に設けられる。座金372の一面側は、高力ボルト122、124と接触する面が平面状に形成され、座金372の他面側は、接合ブロック302の円筒面を有する内面と接触する面が円筒面に沿う曲面に形成される。なお、座金372の設置位置は、隣接する座金372とのなす角が図11に示す例に限定されず、梁材10の取り付け位置に応じて異なる位置でもよい。
The shape of the
高力ボルト122は、接合ブロック302の内部から外側に向かって挿入され、座金372の貫通孔374と接合ブロック302のボルト穴304を貫通し、端部ブロック112のボルト穴114で螺合される。高力ボルト124は、接合ブロック302の内部から外側に向かって挿入され、座金372の貫通孔376と接合ブロック302のボルト穴306を貫通し、端部ブロック112のボルト穴116で螺合される。上下関係で挿入される1つの高力ボルト122と1つの高力ボルト124が1対となって、1つの端部ブロック112と接合ブロック302をボルト接合する。
The high-
このように、座金372を使用することで、ボルト接合のための平面部分が接合ブロック302の内部において任意の位置に設けることができる。その結果、梁材10は、様々な角度で接合ブロック302に取り付けられる。よって、本実施形態の変更例によれば、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点構造100の施工が容易になる。
In this way, by using the
(第2の実施形態)
次に、図7〜図10を参照して、本発明の第2の実施形態に係る節点構造200について説明する。図7は、本実施形態に係る節点構造200を示す平面図である。図8は、本実施形態に係る節点構造200を示す断面図であり、図9のB−B線で切断した断面図である。図9は、本実施形態に係る節点構造200を示す側面図である。図10は、本実施形態に係る節点構造200を示す断面図であり、図7のA−A線で切断した断面図である。なお、図9のC−C線で切断した断面図は、図4で示した断面図と同様に表される。
(Second Embodiment)
Next, the
節点構造200は、梁材10と、筋交材20と、接合ブロック202と、端部ブロック212と、高力ボルト122、124と、上蓋132と、筋交材押さえ板142、144、148と、通しボルト152を有する。梁材10と、筋交材20と、高力ボルト122、124と、上蓋132と、筋交材押さえ板142、144、148と、通しボルト152は、第1の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
The
以下で、節点構造200のその他の各構成部材について詳細に説明する。
接合ブロック202は、接合部材の一例であり、例えば筒形状であり、中心軸と平行な開口を有している。接合ブロック202は外周面が円柱面であり、接合ブロック202の内周面は高力ボルト122、124を固定する面が平面である。接合ブロック202の外周面には、端部ブロック212との接合位置に対応して突起部207が設けられる。接合ブロック202は、梁材10から伝達されるモーメントに耐え得る強度を有する強度を有する材質、構造を有する。接合ブロック202は、梁材10が接合される方向であって端部ブロック212と接合される位置において、接合ブロック202を貫通するボルト穴104、106が形成される。
ボルト穴104、106は、第1の実施形態と同様に接合ブロック202に形成される。
Hereinafter, the other components of the
The joining
The bolt holes 104 and 106 are formed in the joining
突起部207は、接合ブロック202の外周面の中間部付近に、中心から外側に向かって、突起部207の上部及び下部に位置する外周面より突出して設けられる。突起部207は、端部ブロック212の溝部217と係合する。
The protruding
接触面208は、接合ブロック202の外周面の一部であり、端部ブロック212の第1の接合面218と接触する。接触面208には、突起部207の外面も含まれる。
The
端部ブロック212は、端部材の一例であり、梁材10の端部に溶接によって設けられる。端部ブロック212は、梁材10の取り付け位置や取り付け方向、接合ブロック202との接合位置に影響されず、また節点の位置にも影響されず、常に同一の形状を有することができる。
The
端部ブロック212は、第1の面の一例である第1の接合面218と、第2の面の一例である第2の接合面213を有する。
端部ブロック212の第1の接合面218は、接合ブロック202の接触面208と接触し、ボルト122、124によって接合ブロック202とボルト接合される。第1の接合面218の形状は、接合ブロック202の接触面208の形状に沿った形を有する。本実施形態では、接触面208は円筒面であるから、第1の接合面218も円筒面に沿った凹面を有する。また、第1の接合面218には、接合ブロック202との接合位置に対応して溝部217が設けられる。端部ブロック212は、接合ブロック202の第1の接合面218側に開口したボルト穴114、116が形成される。ボルト穴114、116は、第1の実施形態と同様に端部ブロック212に形成される。
端部ブロック212の第2の接合面213は、梁材10の端部面11と溶接される。第2の接合面213は、例えば第1の接合面218と対向する位置に設けられる。
The
The first
The second
溝部217は、端部ブロック212の第1の接合面218の中間部付近に、溝部217の上部及び下部に位置する第1の接合面218より内側に窪んで設けられる。溝部217は、接合ブロック202の突起部207と係合する。
The
本実施形態によれば、上述した第1の実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏する。即ち、上記のとおり、本実施形態によれば、突起部207が、接合ブロック202の外周面に、接合ブロック202の中心から外側に向かって、突起部207の上に位置する外周面より突出して設けられる。そして、溝部217が、端部ブロック212の第1の接合面218に、溝部217の上に位置する第1の接合面218より内側に窪んで設けられる。その結果、接合ブロック202と端部ブロック212がボルト接合されたとき、突起部207と溝部217が段差によって係合するため、節点構造200にかかるせん断力の伝達を確実なものにすることができる。
According to this embodiment, in addition to the effect of 1st Embodiment mentioned above, there exist the following effects. That is, as described above, according to the present embodiment, the
なお、本実施形態では、接合ブロック202の外周面が突出し、それに対応して端部ブロック212の第1の接合面218が窪むとしたが、反対の構成でもよい。即ち、接合ブロック202の外周面に内部側に窪んだ溝部が形成され、端部ブロック212の第1の接合面218から突出した突起部が設けられるとしてもよい。
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the joining
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
本発明は、ラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法に適用可能であり、特に曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法に適用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to a lattice structure having a lattice shell structure and a construction method thereof, and particularly applicable to a node structure having a curved surface shape or a polygonal shape and a construction method thereof.
1 ラチスシェル構造の構造体
10 梁材
11 端部面
20 筋交材
100、200 節点構造
102、202、302 接合ブロック
104、106、304、306 ボルト穴
108、208、308 接触面
112、212 端部ブロック
113、213 第2の接合面
114、116 ボルト穴
118、218 第1の接合面
122、124 ボルト
132 上蓋
134 ボルト穴
142、144、148 筋交材押さえ板
143、145、149 貫通孔
146 溝
152 通しボルト
207 突起部
217 溝部
372 座金
374、376 貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
筒形状を有し、前記筒形状の中心軸から所定距離だけ離隔して形成された前記筒形状の外面において接触面を有する接合部材と、
前記接合部材の前記接触面と接触し前記接合部材とボルト接合される第1の面と、前記梁材と溶接される第2の面とを有し、前記第1の面が前記接合部材の前記接触面とボルト接合されたときに、前記接合部材の前記中心軸に対する前記第2の面の角度を一意に規定する形状に形成された端部材と
を備え、
前記梁材は、
前記接合部材の前記接触面とボルト接合されたときに規定される前記端部材の前記第2の面の角度と、前記中心軸に対する前記梁材の設置角度とに基づいて端部の形状が加工されており、前記第2の面と溶接される端部面を有する、ラチスシェル構造の節点構造。 Multiple beams,
A joining member having a cylindrical shape and having a contact surface on the outer surface of the cylindrical shape formed by being separated from the central axis of the cylindrical shape by a predetermined distance;
A first surface that contacts the contact surface of the joint member and is bolted to the joint member; and a second surface that is welded to the beam member, the first surface of the joint member. An end member formed in a shape that uniquely defines an angle of the second surface with respect to the central axis of the joining member when bolted to the contact surface;
The beam material is
The shape of the end portion is processed based on the angle of the second surface of the end member defined when the contact surface of the joining member is bolted and the installation angle of the beam material with respect to the central axis. A node structure of a lattice shell structure having an end surface welded to the second surface.
前記接合部材の前記円筒面に沿う曲面を有し前記円筒面と接触する面と、平面状であって前記円筒面と接触する面と反対側にある面を有する座金と、
前記座金と接触し前記座金を間に挟んで前記接合部材と前記端部材をボルト接合するボルトと
を更に備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載のラチスシェル構造の節点構造。 The joining member has an internal space defined by a cylindrical surface;
A washer having a curved surface along the cylindrical surface of the joining member and a surface in contact with the cylindrical surface; a washer having a planar surface opposite to the surface in contact with the cylindrical surface;
The node structure of the lattice shell structure according to any one of claims 1 to 3, further comprising a bolt that contacts the washer and that bolts the joining member and the end member with the washer interposed therebetween.
前記第2の面の前記中心軸に対する角度と、梁材の設置角度とに基づいて、前記第2の面と溶接される前記梁材の端部面の形状を決定し加工するステップと、
前記梁材の前記端部面と前記端部材の前記第2の面とを溶接するステップと、
前記端部材の第1の面と前記接合部材の前記接触面とをボルト接合するステップと
を有する、ラチスシェル構造の節点構造の施工方法。
When the contact surface of the joining member formed on the outer surface of the tubular shape and the first surface of the end member is bolted to each other by a predetermined distance from the cylindrical central axis of the joining member having a tubular shape Determining an angle of the second surface of the end member different from the first surface with respect to the central axis of the joining member;
Determining and processing the shape of the end surface of the beam material to be welded to the second surface based on the angle of the second surface with respect to the central axis and the installation angle of the beam material;
Welding the end face of the beam member and the second face of the end member;
A method for constructing a node structure of a lattice shell structure, comprising: a step of bolting the first surface of the end member and the contact surface of the joining member.
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