JP2023121237A - 多重立体トラスシステム - Google Patents
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Abstract
Description
本実施例の多重立体トラスシステムSは、図1に示すように、菱形立方八面体(又は「斜方立方八面体」)を原型とする複数のノード10、・・・と、複数のノード10、・・・の間を接続(連結)する複数のビーム20、・・・と、から構成されている。すなわち、この多重立体トラスシステムSは、既存の立体トラス(菱形十二面体の接合面を有している)の12方向に加えて、8方向+6方向の接合面を備えた菱形立方八面体をノード10の原型としている。
20f:20e:20v=1:√2:√3
の比率でビーム20の長さを決めることによって、3相のビーム20f、20e、20vは、必ず立方体の頂点に配置されたノード10の対応面(F面、E面、V面)に接合されるように規制することができる。このときの距離を、それぞれF長、E長、V長と呼ぶことにする。
本実施例では、多重立体トラスシステムSが備える3種類の多面体の性格に基づいて、3種類のモードを選択することができる。
次に、本実施例で説明した多重立体トラスシステムSの基本的な原理が奏する作用・効果を列挙して説明する。
Fビーム20f:Eビーム20e:Vビーム20v=1:√2:√3
となるように規制されることが好ましい。このように構成すれば、3種類のビーム20f、20e、20vは必ずノード10の対応面に接合(連結)され、互いに他のブレースとして機能し、強固な構造として成立する。
多重立体トラスシステムSの具体化に際しては、さらに以下のような課題が存在する。
・課題1:設計が難解である。
・課題2:接合面が多く組み立て作業時に適合する接合面を取り違え混乱を来す恐れが大きい。
・課題3:多数の接合が重なるためノード間内寸が規定され、ビーム組付けのためのストロークが取れなくなる。
以下、これらの課題の解決手段について説明する。
「課題1の解決手段-(1)模型の活用による解決」
デザインのとりかかりとして、多くの場合、スケッチなど絵によることが多いが、本システムにおいては、なかなかその実像を頭に描くのが困難である。一方、立体は立体で考えるのが一番早い。そこで、本システムを完全に再現するシステムモデルを提案した。
図12(a)~(c)に示すように、また、各モードの解説でも述べたように、ノード10、・・・は決められた高さの階層に分布する。はじめに、階層ごとのノード分布図を作成し、図12(a)に示したが(1-1)、(1-2)というように、すべてに採番する。これは山の等高線上に点在するマンションに住所を割り振るような作業である。そして、それぞれの等高線階層に高さを定義すれば、ノード10、・・・の空間配置は完了する(図12(b))。そして、各ノード間にモデルでデザインしたビーム20、・・・を橋渡しすることによりフレーム構造(多重立体トラスシステムS)の完成を見ることができる。
既存の立体トラスのビームは、ノードとの接合を担うエンドコーン部と、荷重の伝達を担うパイプ部と、が一体化した構成を持っている。これに対して、本実施例の多重立体トラスシステムSのビーム20では、図13に示すように、エンドコーン部(インターフェース)とパイプ部(本体部)とを別体に分離して独立パーツとして構成するようにされている。
ここまで本システムの原理・課題と解決について解説してきた。最初に、本発明は具体的製品の開発を目指すものではないと説明したが、以下では、図15~図18を用いて、理解を助けるために具体的な展開例について説明する。なお、実際の使用においては、構造的強度に鑑み、部分的にブレースなどを用いることになる。
図15に示すように、Eビーム20e(又はFビーム20f)は、嵌込仕口23を有するビーム本体部22と、ノード10に先行して設置されるEFインターフェース21efと、から構成されている。そして、EFインターフェース21efに、Eビーム20e(又はFビーム20f)の嵌込仕口23を嵌め込んでボルトで固定することで、ノード10にEビーム20e(又はFビーム20f)が連結される。
図17に示すように、Vビーム20vは、嵌込仕口23を有するビーム本体部22と、ノード10に先行して設置されるVインターフェース21vと、から構成されている。そして、Vインターフェース21vに、Vビーム20vの嵌込仕口23を嵌め込んでボルトで固定することで、ノード10にVビーム20vが連結される。このうち、Vインターフェース21vは、三股に分岐した取付ブラケット24を介して間接的にノード10に取り付けられている。
図19(a)~(e)に示すように、本発明の多重立体トラスシステムSは、様々な全体形状として具現化することができる。すなわち、図19(a)に示すようにFモードで構築したり、図19(b)、(c)に示すようにEモードで構築したり、図19(d)、(e)に示すようにVモードで構築したりできる。したがって、本発明の多重立体トラスシステムSは、様々な用途に適用することができる。
次に、本実施例で説明した多重立体トラスシステムSの具体化の工夫が奏する作用・効果を列挙して説明する。
10 ノード
10f F面
10e E面
10v V面
20 ビーム
20f Fビーム
20e Eビーム
20v Vビーム
21 インターフェース
210 凸部
21ef EFインターフェース
21v Vインターフェース
22 ビーム本体部
23 接合仕口
230 凹部
24 取付ブラケット
90 ミニチュアノードモデル
91 突起
Claims (8)
- 複数のノードと、
複数の前記ノード間を連結する複数のビームと、を備え、
複数の前記ノードは、外形が菱形立方八面体に形成されており、立方体に由来する6つの接合面であるF面と、菱形十二面体に由来する12の接合面であるE面と、正八面体に由来する8つの接合面であるV面と、から構成され、
複数の前記ビームは、前記F面間を連結するFビームと、前記E面間を連結するEビームと、前記V面間を連結するVビームと、から構成される、多重立体トラスシステム。 - 複数の前記ビームの長さは、
前記Fビーム:前記Eビーム:前記Vビーム=1:√2:√3
となるように規制される、請求項1に記載された、多重立体トラスシステム。 - 前記F面を接地させ、かつ、前記Fビームを垂直軸とさせる、Fモードとして構築される、請求項2に記載された、多重立体トラスシステム。
- 前記E面を接地させ、かつ、前記Eビームを垂直軸とさせる、Eモードとして構築される、請求項2に記載された、多重立体トラスシステム。
- 前記V面を接地させ、かつ、前記Vビームを垂直軸とさせる、Vモードとして構築される、請求項2に記載された、多重立体トラスシステム。
- 前記ビームは、棒状に形成されるビーム本体部と、前記ビーム本体部の両端に設置される一対のインターフェースと、から構成される、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載された、多重立体トラスシステム。
- 前記ビーム本体部の両端には、前記インターフェースに対して前記ビーム本体部の軸線に直交する向きから嵌め込み可能な嵌込仕口が形成されている、請求項6に記載された、多重立体トラスシステム。
- 前記インターフェースは、前記E接合面及び前記F接合面に共通して取付可能なEFインターフェースと、前記V接合面に取付可能なVインターフェースと、から構成される、請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載された、多重立体トラスシステム。
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