JP2018096193A - ドームハウス - Google Patents

Abstract

【課題】軽量かつ強固で、組み立てが容易な、低価格のドームハウスが求められている。【解決手段】鋼製アングル材と発泡樹脂製のプレートで略三角形の部材を構成し、これを専用の接続装置で連結する事により、建築現場で容易かつ正確に組立てできる。【選択図】図２

Description

本発明は、組み立てが簡単で、なおかつ軽量で強固なドームハウスに関する。

パイプフレームを組合せたドームハウスや、木製パネルを組み合わせるドームハウスは存在するが、パイプフレームでは曲げや捻りに対する強度が低く、歪みによって組立てが難しく、低強度の為、地震や台風で倒壊する恐れがある。また、木製パネルの組合せによる工法も、現場での組立に特別な技能が必要で、足場を組む必要もあり、作業性が非常に悪かった。

特願２０１３−１２６０７９ 特願平４−２３７７４７

組み立てが容易で、高い強度を有するドームハウスを得る為には、下記の課題を全て解決しなければならない。
１、主要構成部品は工場で製造し、建築現場では、簡単な締結作業だけで完成できる事。
２、特殊な技能を必要とせず、簡単な作業により、高精度で組み立てが可能な事。
３、地震や台風にも影響されない強度・密閉性を有する事。
４、内装工事が容易な事。
５、内装の変更や、本体の解体が容易な事。
６、構成部品の種類が少ない事。
７、津波を受けた際、住人の身体・生命を守れる事。
８、本体の重量に対する強度、即ち比強度が他の工法に比べて圧倒的に高い事。

課題を解決する為には、本発明の請求項１から請求項５のいずれかに記載された構成を１つ、又は複数選択して採用する。その内容は、概略、以下の構成を指す。
１、二等辺三角形の発泡樹脂製パネルを鋼製アングル材で囲み、構成部品とする。
２、構成部品は、二等辺の長さ違いで、２種類のサイズを用意する。
３、鋼製部品の頂点を合せ、円筒状の専用接続部材で締結し、五角形と六角形のパネルを作る。この時、アングル材の辺の角度を所定の角度に設定する事により、五角形と六角形は浅い凹状の立体になる。
４、五角形と六角形のパネルの中央部の接続部材にピンを挿入し、アイボルトで吊り上げる工程により、簡単にドームハウスを作る事ができる。
５、最後に、外側から硬質樹脂塗料を吹き付け、内装工事を行い、完成する。

本発明の、請求項１から請求項５のいずれかに記載された構成を複数採用すれば、前述の課題を、全て完璧に解決する事ができる。
特に本発明の構成であれば、パイプフレームに比べて圧倒的に強度が高く、また、発泡樹脂とアングル材の組合せにより、木製のドームハウスよりも軽量で、極めて丈夫な構造物となる上、発泡樹脂により、他の工法に比べ、断熱性・比強度・難燃性・耐候性が高い。
また、断面形状が９０度を基本とするアングル材の角度を、ドームハウスの直径に応じて変更する事により、建築現場で組み合せるだけで、自動的に所定の直径のドームハウスが完成する。
さらに、硬質樹脂塗料の吹き付け工程により、耐候性や密閉性は、格段に高くなる。

本発明のアングル材の、基本的な配置を表す。 を使用し、アングル材を組合わせる構成を表す。 アングル材と発泡樹脂のプレートを組合わせた状態を表す。 円筒状の接続部材にピンを挿入し、吊り上げる状態を表す。 ドームハウスの最下部を、地面に固定する構成を表す。 アングル材を組合わせたドームハウスを示す、概念図である。

本発明を実施し、課題を全て解決する為の形態や構成は、請求項１から請求項５に詳述された通りであり、そのいずれか、又はいずれか複数を選択すれば良い。その構成の一例を、図を使用して説明する。

アングル材１の基本的な配置は図１の通りであり、平面状に配置した３本のアングル材によって三角形を構成する。その際、図１に記載の通り、各アングル材の当接部には所定の面取りを設ける。この様にアングル材を配置する事により、その中央部の空間２に、所定の厚さを有する発泡樹脂製のプレートを、容易かつ確実に装置し、保持する事が可能となる。
また、アングル材３本の内、２本の長さを変更して二等辺三角形にする事により、立体的なドームの構築が容易となり、アングル材は切断長を可変するだけで、容易に長さを変更できる。

図２は、図１の三角形の部材を６セット組合わせ、六角形を構成する場合を表し、取付けステーの構造を表す為、下半分は省略してある。
円筒状の接続部材６には、平板状のステー７が溶接されており、このステーに設けられた貫通孔に、アングル材に設けた貫通孔５を合わせ、ボルトとナットで締結するだけで、簡単に所定の構造物を得る事ができる。
また、図２では正三角形を６個組合わせる事によって正六角形を構成しているが、前述の二等辺三角形を使用し、ステー７を５箇所とした円筒部材６を使用すれば、正五角形を構成する事も可能となる。

図３は、図２において隣り合う三角形を構成するアングル材が、背中合わせに当接している状態の断面図を示している。図の様に、アングル材の折り曲げ角度を９０度よりも小さくする事により、図２で構成された正六角形は、浅い凹状となり、即ち、略球面状の立体となる。これにより、製造するドームハウスの直径に合わせてアングル材の折り曲げ角度を変更する事で、建築現場で特別な合わせ作業を行うこと無く、所定のサイズのドームハウスを作る事ができる。

図４は、図２に示した正六角形の構成品を吊り上げて、実際にドームを組立てる場合を表している。三角形に組み合わせた部材を６セット、図２の様に円筒状の接続部材６によって一体化されているので、ここに凸型のピン８を下から挿入し、ピンの上部に設けられたメネジにアイボルト９をねじ込む。そしてアイボルトをクレーンで吊り上げれば、正六角形の部材が簡単かつ正確に所定の位置にセットが可能で、同様に、五角形の部材も吊り上げ、それぞれを円筒状の接続部材６で接続すれば、強固なフレームで構成されたドームハウスが完成する。

図５は、ドームハウスの最下部で、本体を地面に固定する部分の構造を示している。円筒状の接続部材１０は、最下部では略水平になっているので、ここに凸型のピン１２を挿入し、地面１４に固定されたステー１４と、ボルト１３を使用して締結すれば、簡単に固定ができる。
尚、最下部では図５の構成となるが、それ以外の接続部ではクレーンによる吊り上げ後、ピン８は不要になると共に、ピンを外した部分に貫通孔が残ってしまう。そこで、ピン８を一旦外し、外側から再度接続部材６に差し込めば、貫通孔が塞がると同時に、ドームハウスの内側にメネジが現れ、内装材や照明器具などを吊り下げる為に使用する事ができる。

図６は、正三角形及び二等辺三角形を組合わせる事により、半球形のドームハウスが建築できる事を示す、概念図である。実際の建築では、部分的に発泡樹脂を除去して透明樹脂を装置する事で窓を構成し、一部の接続部にヒンジを設け、六角形または五角形単位で開閉可能に装置する事により、ドアを構成する。
最後に外表面に硬質樹脂塗装を施す事により、耐候性が飛躍的に高まると同時に、様々な色や意匠を施し、独特の外観を得ることができる。

本発明の、請求項１から請求項５のいずれかに記載された構成を、１つ又は複数選択して採用すれば、前述の課題を全て解決する事が可能で、軽量かつ強固なドームハウスを、簡単かつ正確に建築することが可能となる。また、低コストで部材の入手が可能で、建築現場でのミスは発生せず、トータルで低価格のドームハウスを実現する事ができる。さらに、強固でありながら水に浮く構造の為、津浪シェルターとしても活用でき、分解組立てが容易でありながら断熱性が高い為、仮設住宅などにも最適で、利便性や汎用性は極めて高い。

１、アングル材
２、発泡樹脂製のプレート取り付け部
３、発泡樹脂製のプレート
４、接続用の取り付け孔を設けたアングル材
５、接続用の貫通孔
６、円筒状の接続部材
７、円筒状の接続部材に溶接された、ステー
８、凸型のピン
９、吊り下げ用の、アイボルト
１０、円筒状の接続部材
１１、円筒状の接続部材に溶接された、ステー
１２、凸型のピン
１３、ボルト
１４、地面
１５、地面に固定された、ステー
１６、アングル材で構成された、ドーム形状

Claims (5)

1. 略一定の厚さを有する、二等辺三角形又は正三角形の発泡樹脂製パネルの３辺に、金属製のアングル材を装着し、三角形の３つの頂点で各アングル材を当接させると共に、その頂点部分に、接続金具、又は接続用の嵌合形状、又は接続金具取付用の貫通孔、又は締結部材を装置した事を特徴とする建築用パネル、及び、この建築用パネルを組み合わせたドームハウス。
   尚、ドームハウスとは、略半球型の建築物を指し、アングル材は、等辺山形鋼を指す。また、発泡樹脂製パネルは、以下、樹脂パネルと記し、アングル材を当接させた建築用パネルを、以下、パネルと記す。
2. 以下のいずれか、又はいずれか複数の特徴を有する請求項１に記載の建築用パネル。
   １、アングル材の突き当て部は、発泡樹脂製パネルと平行な面に、三角形の各頂点の角度に合わせた面取りを設け、発泡樹脂製パネルの側面に接着したアングル材の端部と端部が、隙間無く当接する様にした。
   ２、接続金具や締結部材等は、アングル材の垂直面、即ち、発泡樹脂製パネルの側面に接している方の面に設けた。
   ３、アングル材の山形折り曲げ角度を、ドームハウスの半径に合わせて、７０度から１１０度の範囲とした。
   ４、アングル材の外側面、即ち、建築用パネルと建築用パネルの当接面に、弾性部材、又はシール部材、又は両面テープ、又は断熱材、又は絶縁材を装置した。
   ５、アングル材の１箇所又は複数個所に避雷針を取り付け、各パネルのアングル材は、導電性を有する部材で連結すると共に、地面近傍のアングル材から地面へ、アース線を接続した、又はアングル材の一部を地面に当接させた。
   ６、アングル材とアングル材が面接触している部分に貫通孔を設け、締結部材で連結した又は、アングル材とアングル材を溶接により固着させた。
   ７、アングル材のいずれか複数個所に、貫通孔を設けた、又はスリットを設けた、又はボルトを溶接した、又は位置決め用の凹凸形状を設けた、又は吊り下げ用のフックを設けた又は当接するアングル材とアングル材を引っ掛けて保持する為のフックを設けた。
3. 以下の順序による工程、又は工法によって組み立てられた、請求項１又は請求項２のいずれかに記載のドームハウス。
   １、三角形のパネルは、等辺の長さの違いによる２種類の二等辺三角形とし、その二等辺の頂点部を付き当てて５枚または６枚のパネルを平面的に配置する事により、五角形と六角形の構造部材を複数構成する。
   ２、五角形及び六角形の中心部には、円筒の外周に、５個又は６個の取り付けステーを設けた接続金具を装置し、締結部材を使用して各パネルをこの接続金具に連結し、締結部は仮締めとする。
   ３、上部に雌ネジを設けた断面が凸型のピンを、接続金具の円筒部の下側から挿入し、その上部の雌ネジに、アイボルトを捻じ込む。
   ４、上記の様に作成した五角形と六角形のパネルを所定の数だけ用意し、アイボルト部をワイヤーで吊り上げ、各パネルを、それぞれ同様の接続金具で連結して半球形状を作成し、最後に、締結部材を増し締めすることにより、ドームハウスが完成する。
   ５、凸型のピンからアイボルトを取り外し、逆方向、即ちドームの外側から挿入する。これにより、接続金具の円筒部の貫通孔が塞がると同時に、室内側に雌ネジが現れるので、ここに、照明器具や内装材を取り付ける構成とした。
   ６、最下部は、地面に固定されたステーに設けた孔にボルトを通し、凸型のピンの雌ネジと締結することにより、ドームハウスを地面に固定する構成とした。
   ７、発泡樹脂製のプレートは、最初に五角形又は六角形の構造部材を作った時点、又はアングル材でドームハウスの枠組みが完成した時点の、いずれかの時点で取り付ける。
4. 以下のいずれか、又はいずれか複数の特徴を有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載のドームハウス。
   １、アングル材は、下側から発泡樹脂を受ける配置とした。即ち、ドームハウスの内側からアングル材の平面部が見える配置とした。
   ２、アングル材だけで半球形状を形成した後、発泡樹脂のパネルを嵌め込む工程とした。
   ３、発泡樹脂は、アングル材で形成した二等辺三角形の内面よりも若干大きく形成し、圧入することにより、密閉性を高めた。
   ４、発泡樹脂とアングル材を接着した、又は発泡樹脂とアングル材の間にシール材を設けた。
   ５、発泡樹脂の表面に、硬化コーティングを施した。
   ６、発泡樹脂の表面に、硬質樹脂板を貼り付けた。
   ７、発泡樹脂パネルを含め、ドームハウスの組み立てが完了した後、吹き付け工程によりドーム全体に硬化コーティングを施した。
   ８、各アングル材の締結部に弾性部材を介在させ、地震の揺れを吸収する構造とした。
   ９、ドームハウスは、床材の上に装置する構造とし、三角形パネルを連結する接続金具と床材に設けた接続ステーとを締結部材で連結した。
   １０、ドームハウス最下部のアングル材と床材の間に、弾性部材を挿入した。
   １１、ドームハウスの最下部は基礎材に取り付け、床材は、地面から所定の高さの位置に装置した。
   １２、床材は、基礎と一体に装置され、その上を、ドームハウスで覆う構造とした。
   １３、発泡樹脂とアングル材で構成されたドームハウス全体の比重を１．０未満とし、水に浮く構成とした。
   １４、五角形又は六角形に組んだアングル材の中央部に、ドア又は窓を設け、ドームハウスの所定の位置に、ドアや窓を装置した。
   １５、五角形又は六角形の各パネルに、ワイヤーを通し、平面上に配置した後、中央部でワイヤーを引き上げると、全てのパネルが集結して立体的な半球形ができあがる様に装置した。
   １６、アングル材は、組立て前に着色した、又は防錆処理を施した。
   １７、三角形のパネルとパネルを仮組みする際、磁石でアングル材とアングル材を密着させ、締結部材による固定後、磁石を撤去する工程とした。
   １８、照明器具や内装材を、磁石でアングル材に取り付ける構成とした。
   １９、凸型のピンの側面にオネジを設け、接続金具の円筒部の内面をメネジとした。
   ２０、円筒の外周に複数のステーを有する接続部材のステーは、アングル材の取り付け方向に合わせて、円筒の軸に対して平行、又は直角、又は所定の角度を付けて取り付けた。
   ２１、接続部材の円筒部分とステーは、鋳造又は鍛造又は焼結による一体成形とした、又は溶接とした、又は圧入とした、又は焼嵌めとした、又は締結部材で取り付けた。
   ２２、接続部材の円筒部分に対して、ステーを回転又は揺動可能に装置し、ドームハウスの直径が変更しても追従する様に装置すると共に、回転又は揺動のロック機構を備えた。
5. 以下のいずれか、又はいずれか複数の構成により、津波シェルターとして活用可能にしたことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれかに記載のドームハウス。
   １、ドーム部分と床部分を強固に接続した上で隙間に防水処理を施し、津波を受けた際、ドームハウス全体が水に浮く構成とした。
   ２、半球型のドームハウスを２個併せた形状、即ち、球体とし、通常は下半分を地中に埋設し、津波を受けた時は、球体として浮遊できる構造とした。
   ３、半球型のドームハウスに小型の球体型ドームハウスを接続しておき、津波を受けた場合は、球体部分だけが津波シェルターとして浮遊する構成とした。
   ４、ドームハウスは基礎と連結せず、基礎又は地面上に乗せておくだけの構成とし、ドームハウスの下部、又は床部分、又は球体の一部分と、地面に強固に固定したアンカーとを、チェーン又はワイヤーで連結した。
   ５、半球型のドームハウスは、津波を受けた際に波力によって反転し、上部に位置する床材を取り外すと、椀型の船として水面上に浮く構造とした。
   ６、窓又はドア部分を含むパネルのアングル材に、磁石で取り付け可能な、金属又は硬質樹脂製のプレートを備え、地震発生から津波到来までの短時間で、瞬時に、ドームハウスを津波シェルターに変更できる様に装置した。
   ７、ドームハウスの下部に重りを装置し、水面上に浮遊した際に転倒しても復元する様に構成した。
   ８、接続金具に挿入されたピンを内側から押出す事により、通気口となる様に装置した。
   ９、室内からの操作により、地面との接続装置を解除可能に構成した。

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