JP2684223B2 - モジュール スペース フレーム耐震構造 - Google Patents
モジュール スペース フレーム耐震構造Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明発明は一般的にはモジュール スペース フレ
ーム 耐震構造、とりわけ支持されている構造物の耐震
性強化のためのモジュール スペース フレーム式支持
構造に関する。
ーム 耐震構造、とりわけ支持されている構造物の耐震
性強化のためのモジュール スペース フレーム式支持
構造に関する。
背景技術 建物、沖合プラットホーム等の構造物は、構造物の上
部構造を支持するための基礎、支持ビーム等の下部構造
を含むのが一般である。構造物の建築に際しては、構造
用フレームが基礎システムと共に荷重を支持できる。沖
合プラットホームの場合、典型的には海底に埋没された
垂直支持部材より成る支持構造は、水面上にプラットホ
ーム上部構造を支持するためにほぼ完全に水面下に設置
される。
部構造を支持するための基礎、支持ビーム等の下部構造
を含むのが一般である。構造物の建築に際しては、構造
用フレームが基礎システムと共に荷重を支持できる。沖
合プラットホームの場合、典型的には海底に埋没された
垂直支持部材より成る支持構造は、水面上にプラットホ
ーム上部構造を支持するためにほぼ完全に水面下に設置
される。
先行技術によれば、沖合プラットホームの支持構造
は、典型的には夫々の第一の端部がコンクリートー製ア
ンカー・ブロック等によって海底に埋設され、且つ夫々
の第二の端部が上部構造を水面上に保持するためプラッ
トホーム構造と接触している垂直支持部材（即ち「ジャ
ッキ・アップ」プラットホーム）より成る。横方向に伸
びる横部材は典型的には支持構造に剛性を付与するため
に使用される。支持構造は上から下まで幅がはほぼ同一
になるように典型的には長方形の横断面を持つ。
は、典型的には夫々の第一の端部がコンクリートー製ア
ンカー・ブロック等によって海底に埋設され、且つ夫々
の第二の端部が上部構造を水面上に保持するためプラッ
トホーム構造と接触している垂直支持部材（即ち「ジャ
ッキ・アップ」プラットホーム）より成る。横方向に伸
びる横部材は典型的には支持構造に剛性を付与するため
に使用される。支持構造は上から下まで幅がはほぼ同一
になるように典型的には長方形の横断面を持つ。
かかる長方形支持構造に伴う問題は、支持構造の安定
性が支持構造の所定の幅に帯する垂直深度の関数として
減少することである。沖合プラットホームが地震発生の
確立が高い地域に設置されている時は、安定性の問題は
特に重要である。地震に起因する海底の水平運動は、プ
ラットホームに転覆モーメントを生じる。転覆モーメン
トの大きさは、地震の力と海底から上のプラットホーム
の高さ（即ち、水深）に直接比例し、支持構造の水平幅
または場合により直径に間接的に比例する。深海におい
ては支持構造の幅をかなり増やさねばならず、これは単
に建造工程を複雑にするだけでなく、工事費の大幅な増
大をも招く。
性が支持構造の所定の幅に帯する垂直深度の関数として
減少することである。沖合プラットホームが地震発生の
確立が高い地域に設置されている時は、安定性の問題は
特に重要である。地震に起因する海底の水平運動は、プ
ラットホームに転覆モーメントを生じる。転覆モーメン
トの大きさは、地震の力と海底から上のプラットホーム
の高さ（即ち、水深）に直接比例し、支持構造の水平幅
または場合により直径に間接的に比例する。深海におい
ては支持構造の幅をかなり増やさねばならず、これは単
に建造工程を複雑にするだけでなく、工事費の大幅な増
大をも招く。
長方形フレームの構造に伴う別の問題は、四角に角部
に起因する水平力に対する抵抗力の減少と構造体角部周
辺の乱気流である。構造が陸岸または沖合のいずれに設
置されているにかかわらず、かかる制約を受ける。
に起因する水平力に対する抵抗力の減少と構造体角部周
辺の乱気流である。構造が陸岸または沖合のいずれに設
置されているにかかわらず、かかる制約を受ける。
米国特許第4,288,947はフレーム構造用モジュールＹ
型部材を開示している。米国特許第3,995,897はパイプ
または他の管状の構造部材を連結するカップリング部材
を開示している。米国特許第1,090,312、2,259,256、2,
982,379、3,347,000、3,407,559、3,999,351,、4,480,4
14及びフランス特許第2,303,318は種々のフレーム構造
を教示している。
型部材を開示している。米国特許第3,995,897はパイプ
または他の管状の構造部材を連結するカップリング部材
を開示している。米国特許第1,090,312、2,259,256、2,
982,379、3,347,000、3,407,559、3,999,351,、4,480,4
14及びフランス特許第2,303,318は種々のフレーム構造
を教示している。
発明の開示 本発明の一つの観点によれば、複数段の水平スペース
フレームを有するモジュール構造は、該構造中の段数
に等しい複数個のモジュール構造部材の独立したセット
より成る。各独立セットの構造部材は、ほぼ同一の長さ
で、夫々一組の管状部材間の夾角が鈍各をなくして堅固
なＹ型を規定するように連結した第一、第二、第三の管
状部材を有する。
フレームを有するモジュール構造は、該構造中の段数
に等しい複数個のモジュール構造部材の独立したセット
より成る。各独立セットの構造部材は、ほぼ同一の長さ
で、夫々一組の管状部材間の夾角が鈍各をなくして堅固
なＹ型を規定するように連結した第一、第二、第三の管
状部材を有する。
第一コネクタ手段は、各構造部材セットの第一、第二
管状部材が構造体の対応する段において多角形フレーム
を形成するように、各独立構造部材セットの対応する第
一、第二管状部材を連結するために備えられている。第
二コネクター手段は構造の次の段における第三管状部材
の整合されたものを連結するために備えられている。第
三管状部材は対応する多角形フレームに対して垂直な垂
直軸に所定の鋭角を成す方向に向けられるため、整合さ
れた第三管状部材は構造の対応する傾斜脚部を規定す
る。
管状部材が構造体の対応する段において多角形フレーム
を形成するように、各独立構造部材セットの対応する第
一、第二管状部材を連結するために備えられている。第
二コネクター手段は構造の次の段における第三管状部材
の整合されたものを連結するために備えられている。第
三管状部材は対応する多角形フレームに対して垂直な垂
直軸に所定の鋭角を成す方向に向けられるため、整合さ
れた第三管状部材は構造の対応する傾斜脚部を規定す
る。
一つの実施例において、各多角形フレームは同一長さ
の複数の水平脚部より成り、特定のセットの構造部材の
各管状部材の長さは該セットの構造部材により規定され
る対応する多角形フレームの一本の脚部の1/2に等し
い。他の実施例においては第一コネクター手段は複数の
第一スリーブ部材より成り、その各々は第一、第二構造
部材に対応する第一、第二管状部材を連結して、多角形
フレームの水平フレーム部材を規定するために、第一構
造部材の第一管状部材と第一構造部材に隣接する、第二
構造部材の第二管状部材の夫々の端部を受ける中央孔を
各一個有する。更に他の実施例においては、第二連結手
段は複数のスリーブ部材より成り、その各々は構造体の
傾斜脚部を規定する第三管状部材の整合された一組の向
き合う端部を受ける中央孔を一個有する。好ましい実施
例においては、各構造部材の第一、第二、第三管状部材
は特定の構造部材の管状部材の各組の間の夫々の夾角が
108゜,108゜,108゜の角度を成す剛性Ｙ型を形成するよ
うに連結されている。
の複数の水平脚部より成り、特定のセットの構造部材の
各管状部材の長さは該セットの構造部材により規定され
る対応する多角形フレームの一本の脚部の1/2に等し
い。他の実施例においては第一コネクター手段は複数の
第一スリーブ部材より成り、その各々は第一、第二構造
部材に対応する第一、第二管状部材を連結して、多角形
フレームの水平フレーム部材を規定するために、第一構
造部材の第一管状部材と第一構造部材に隣接する、第二
構造部材の第二管状部材の夫々の端部を受ける中央孔を
各一個有する。更に他の実施例においては、第二連結手
段は複数のスリーブ部材より成り、その各々は構造体の
傾斜脚部を規定する第三管状部材の整合された一組の向
き合う端部を受ける中央孔を一個有する。好ましい実施
例においては、各構造部材の第一、第二、第三管状部材
は特定の構造部材の管状部材の各組の間の夫々の夾角が
108゜,108゜,108゜の角度を成す剛性Ｙ型を形成するよ
うに連結されている。
本発明の別の側面によれば、モジュール構造部材はビ
ーム各組間の夾角について剛性Ｙ型ジョイントを形成す
るように連結された第一、第二、第三ビームより成る。
第一、第二ビームは、多段スペース フレーム構造内の
特定の段における第一、第二、水平フレーム部材の夫々
の部分を規定するように作られている。第三ビームは、
該段と隣接する段と連結する、構造物の垂直脚部の相応
する部分を規定するように方向づけられている。第一、
第二ビームは、第三ビームの向かい合う第一、第二端部
間の選択された一点において第三ビームと交差する。第
一、第二ビームには第三ビームとの夫々の交差点に隣接
して、その中に第三ビームの一部を受けるための切欠き
が設けられ、第三ビームの少なくとも一部は第三ビーム
の主軸に沿った角方向に該切欠きから突出する。好まし
い実施例においては、第一、第二、第三ビームは夫々第
一、第二、第三Ｃ溝形鋼ビームより成り、その各々は基
礎部材と該基礎部材から突出する一組のリップ・フラン
ジを有する。
ーム各組間の夾角について剛性Ｙ型ジョイントを形成す
るように連結された第一、第二、第三ビームより成る。
第一、第二ビームは、多段スペース フレーム構造内の
特定の段における第一、第二、水平フレーム部材の夫々
の部分を規定するように作られている。第三ビームは、
該段と隣接する段と連結する、構造物の垂直脚部の相応
する部分を規定するように方向づけられている。第一、
第二ビームは、第三ビームの向かい合う第一、第二端部
間の選択された一点において第三ビームと交差する。第
一、第二ビームには第三ビームとの夫々の交差点に隣接
して、その中に第三ビームの一部を受けるための切欠き
が設けられ、第三ビームの少なくとも一部は第三ビーム
の主軸に沿った角方向に該切欠きから突出する。好まし
い実施例においては、第一、第二、第三ビームは夫々第
一、第二、第三Ｃ溝形鋼ビームより成り、その各々は基
礎部材と該基礎部材から突出する一組のリップ・フラン
ジを有する。
本発明のまた別の側面によれば、上述のごとく第一、
第二、第三ビームより成る複数のモジュール構造部材は
互いに連結されて一個の多段構造を形成する。該構造内
の各段は複数のモジュール構造部材の独立セットより成
る。第一コネクター手段は各セットの構造部材の対応す
る第一、第二ビームを連結するために設けられ、第一、
第二ビームは構造の対応する段において一個の多角形を
規定する。第二コネクター手段を構造の次に続く段にお
いて第三ビームを整合されたものを連結するために設け
られ、構造の対応する垂直脚部を規定する。複数のかか
る多段の構造は、各構造の各段における多角形フレーム
の選択した部分が夫々隣接する構造の多角形フレームの
対応する部分とほば隣接関係となるように配設してもよ
い。更に各構造の第三ビームの選択したものは、隣接す
る構造の選択された第三ビームの対応するものと、隣接
する構造の夫々の角部においてほぼ隣接関係に成す。隣
接する第三ビームは接合され、建設構造物の対応する垂
直脚部を規定する。
第二、第三ビームより成る複数のモジュール構造部材は
互いに連結されて一個の多段構造を形成する。該構造内
の各段は複数のモジュール構造部材の独立セットより成
る。第一コネクター手段は各セットの構造部材の対応す
る第一、第二ビームを連結するために設けられ、第一、
第二ビームは構造の対応する段において一個の多角形を
規定する。第二コネクター手段を構造の次に続く段にお
いて第三ビームを整合されたものを連結するために設け
られ、構造の対応する垂直脚部を規定する。複数のかか
る多段の構造は、各構造の各段における多角形フレーム
の選択した部分が夫々隣接する構造の多角形フレームの
対応する部分とほば隣接関係となるように配設してもよ
い。更に各構造の第三ビームの選択したものは、隣接す
る構造の選択された第三ビームの対応するものと、隣接
する構造の夫々の角部においてほぼ隣接関係に成す。隣
接する第三ビームは接合され、建設構造物の対応する垂
直脚部を規定する。
本発明の更にまた別の観点によれば、複数の水平スペ
ース フレーム段を有するモジュール構造は複数のモジ
ュール構造部材から成り、その各々はほぼ同一の長さ
で、二つの管状部材の夾角が鈍角をなす剛性Ｙ型を形成
するように連結された第一、第二、第三管状部材を有す
る。第一コネクター手段は隣接する構造部材の対応する
第一、第二管状部材を構造の対応する段において連結す
るために設けられ、隣接する構造部材の第一、第二管状
部材の連結は構造の対応する段において一個の多角形を
形成する。第二コネクター手段は第三管状部材のうち整
合されたものを構造の次に続く段と連結するために設け
られている。第三管状部材は、対応する多角形に対し垂
直である夫々の垂直軸に対して一定の鋭角の角度をな
し、整合された第三管状部材の連結は構造の対応する傾
斜脚部を規定する。
ース フレーム段を有するモジュール構造は複数のモジ
ュール構造部材から成り、その各々はほぼ同一の長さ
で、二つの管状部材の夾角が鈍角をなす剛性Ｙ型を形成
するように連結された第一、第二、第三管状部材を有す
る。第一コネクター手段は隣接する構造部材の対応する
第一、第二管状部材を構造の対応する段において連結す
るために設けられ、隣接する構造部材の第一、第二管状
部材の連結は構造の対応する段において一個の多角形を
形成する。第二コネクター手段は第三管状部材のうち整
合されたものを構造の次に続く段と連結するために設け
られている。第三管状部材は、対応する多角形に対し垂
直である夫々の垂直軸に対して一定の鋭角の角度をな
し、整合された第三管状部材の連結は構造の対応する傾
斜脚部を規定する。
一つの実施例においては、第一コネクター手段は複数
の第一スリーブ部材から成り、その各々は第一、第二構
造部材の対応する第一、第二管状部材を連結して多角形
フレームの水平フレーム部材を規定するために、第一構
造部材の第一管状部材と第一構造部材に隣接する第二構
造部材の第二に管状部材の夫々の端部を受ける中央孔を
各一個有する。複数にスリーブ部材は好ましくは該構造
の段数に相応する複数個の独立スリーブ部材セットから
成る。同一セットのすべてのスリーブ部材は構造内の同
一段に配設される。各水平フレーム部材の長さは構造内
の段が下がるにつれて増すため、最下段に配設されたス
リーブ部材が最長となり、一方最上段に配設されたスリ
ーブ部材が最短になる。各スリーブ部材の長さは好まし
くは隣接する構造部材の整合された第一、第二管状部材
を対応する水平フレーム部材に沿う夫々の反曲り点にお
いて連結するに充分なものとする。
の第一スリーブ部材から成り、その各々は第一、第二構
造部材の対応する第一、第二管状部材を連結して多角形
フレームの水平フレーム部材を規定するために、第一構
造部材の第一管状部材と第一構造部材に隣接する第二構
造部材の第二に管状部材の夫々の端部を受ける中央孔を
各一個有する。複数にスリーブ部材は好ましくは該構造
の段数に相応する複数個の独立スリーブ部材セットから
成る。同一セットのすべてのスリーブ部材は構造内の同
一段に配設される。各水平フレーム部材の長さは構造内
の段が下がるにつれて増すため、最下段に配設されたス
リーブ部材が最長となり、一方最上段に配設されたスリ
ーブ部材が最短になる。各スリーブ部材の長さは好まし
くは隣接する構造部材の整合された第一、第二管状部材
を対応する水平フレーム部材に沿う夫々の反曲り点にお
いて連結するに充分なものとする。
図面の簡単な説明 第１図は本発明によるモジュル構造部材の斜視図。
第２図は本発明によるモジュール スペース フレー
ム構造を上から見た平面図。
ム構造を上から見た平面図。
第３図はモジュール スペース フレーム構造内の特
定の段の上から見た平面図。
定の段の上から見た平面図。
第４図Ａ、第４図Ｂは整合された各々をモジュール
スペース フレーム式構造内の特定の段において連結す
るために使用されるスペース部材の断面図と端面図。
スペース フレーム式構造内の特定の段において連結す
るために使用されるスペース部材の断面図と端面図。
第５図は本発明による構造の垂直脚部を形成するため
の各段における対応する各々の連結の斜視図。
の各段における対応する各々の連結の斜視図。
第６図は本発明による構造の垂直脚部を形成するため
の対応する管状部材の各段における連結を示す立面図。
の対応する管状部材の各段における連結を示す立面図。
第７図Ａ、第７図Ｂは夫々本発明による構造の垂直脚
部を形成するため、構造内の各段において対応する管状
部材を連結する目的で使用されるスリーブ部材の断面図
と端面図。
部を形成するため、構造内の各段において対応する管状
部材を連結する目的で使用されるスリーブ部材の断面図
と端面図。
第８図は本発明によるモジュール スペース フレー
ム構造の斜視図。
ム構造の斜視図。
第９図は本発明による沖合プラットホーム支持用の耐
震構造の立面図。
震構造の立面図。
第10図は横断面が六角形である本発明によるモジュー
ル スペース フレーム構造の斜視図。
ル スペース フレーム構造の斜視図。
第11図は第10図に示した構造の複数の連結を示す斜視
図。
図。
第12図ａ、第12図ｂは本発明によるモジュール構造部
材の他の実施例の斜視図。
材の他の実施例の斜視図。
第12図ｃ、第12図ｄは夫々、隣接する構造の共通の脚
部を形成するため連結されたモジュール構造部材の対応
する分岐部の上から見た平面図と下から見た平面図。
部を形成するため連結されたモジュール構造部材の対応
する分岐部の上から見た平面図と下から見た平面図。
第13図は第11図に示す構造に膨脹可能な自立式ドーム
型屋根を連結した状態を示す斜視図。
型屋根を連結した状態を示す斜視図。
第14図は第13図に描いた構造の上から見た平面図。
第15図はほぼ長方形の屋根を連結したモジュール ス
ペース フレーム構造の上から見た平面図。
ペース フレーム構造の上から見た平面図。
第16図は第15図に示した長方形屋根を構造に連結する
ためのアダプターの立面図。
ためのアダプターの立面図。
第17図ａ、第17図ｂは多構造建設構造物において管状
部材より成る隣接する管状分岐部を連結するために使用
されるラップアラウンドスリーブの斜視図。
部材より成る隣接する管状分岐部を連結するために使用
されるラップアラウンドスリーブの斜視図。
第17図ｃは、第17図ａのラップアラウンドスリーブ
を、平行する管状分岐部の外周にかぶせて結束した状態
を示す斜視図。第17図ｄは、第17図ａのラップアラウン
ドスリーブを、軸方向に接合する管状分岐部の接続部外
周にかぶせて連結した状態を示す斜視図。第17図ｅは、
第17図ｄのラップアラウンドスリーブによる連結部を軸
方向に沿って縦断した状態の断面図。
を、平行する管状分岐部の外周にかぶせて結束した状態
を示す斜視図。第17図ｄは、第17図ａのラップアラウン
ドスリーブを、軸方向に接合する管状分岐部の接続部外
周にかぶせて連結した状態を示す斜視図。第17図ｅは、
第17図ｄのラップアラウンドスリーブによる連結部を軸
方向に沿って縦断した状態の断面図。
第18図は本発明によるモジュール構造部材の他の実施
例の斜視図。
例の斜視図。
第19図は整合された管状部材をモジュール スペース
フレーム構造の特定の段において連結するために使わ
れるスリーブ部材の他の実施例の断面図。
フレーム構造の特定の段において連結するために使わ
れるスリーブ部材の他の実施例の断面図。
第20図は本発明によるモジュール スペース フレー
ム構造の他の実施例の上から見た平面図。
ム構造の他の実施例の上から見た平面図。
発明実施の最善の態様 以下の記述では類似部品は明細書、図面を通して各々
番号を付す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明
の特長をより強調するために場合によっては誇張した箇
所もある。
番号を付す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、本発明
の特長をより強調するために場合によっては誇張した箇
所もある。
第１図を参照すると、構造部材モジュール10は長さの
等しい第１、第２、第３管状分岐部12、14、16からな
り、各一対の管状分岐部間の夾角を鈍角をなして堅固な
Ｙ字型ジョイントを規定するよう互いに連結されてい
る。各管状分岐部の端部は以下に詳述するように、コネ
クター部材内に挿入するようテーパーがつけられてい
る。各分岐部の端部に隣接して円周方向の溝15が配設さ
れて、コネクター部材内にあってこれと螺合する部材と
係合するようになっている。各分岐部の間には耳部材17
が配置され、第８図について以下に詳述するように、構
造部材10にブレース部材などを連結させる。第１図の実
施例では、３つの夾角は90゜から120゜の間にある。例
示の目的上、第１〜第９図では３つの夾角は108゜と仮
定する。
等しい第１、第２、第３管状分岐部12、14、16からな
り、各一対の管状分岐部間の夾角を鈍角をなして堅固な
Ｙ字型ジョイントを規定するよう互いに連結されてい
る。各管状分岐部の端部は以下に詳述するように、コネ
クター部材内に挿入するようテーパーがつけられてい
る。各分岐部の端部に隣接して円周方向の溝15が配設さ
れて、コネクター部材内にあってこれと螺合する部材と
係合するようになっている。各分岐部の間には耳部材17
が配置され、第８図について以下に詳述するように、構
造部材10にブレース部材などを連結させる。第１図の実
施例では、３つの夾角は90゜から120゜の間にある。例
示の目的上、第１〜第９図では３つの夾角は108゜と仮
定する。
第３図を参照すると、複数の構造部材10は対応する複
数のスリーブ部材18によって相互に連結されて五角形の
水平フレーム20を規定している。第３図では、５つの構
造部材10が五角形フレーム20の各頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅで連結されることにより、各部材10の対応する第３管
状分岐部16はフレーム20に規定される平面から外に向か
って下に下がり、対応する第１と第２管状分岐部12、14
が相互に連結されてフレーム20の対応部材を規定する。
例えば、フレーム20の頂点Ｅに配設された部材10の第１
管状分岐部12Eはフレーム20の頂点Ｄに配設された部材1
0の対応する第２管状分岐部14Dと整合させる。各スリー
ブ部材18には第4A図に示すように、整合させた一対の管
状分岐部の夫々対向する端部を受けるための中央孔24が
開口している。各スリーブ部材18は部材10の１つの第１
管状分岐部12と隣接部材10の対応する第２管状分岐部14
を連結して五角形フレーム20を規定する。
数のスリーブ部材18によって相互に連結されて五角形の
水平フレーム20を規定している。第３図では、５つの構
造部材10が五角形フレーム20の各頂点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、
Ｅで連結されることにより、各部材10の対応する第３管
状分岐部16はフレーム20に規定される平面から外に向か
って下に下がり、対応する第１と第２管状分岐部12、14
が相互に連結されてフレーム20の対応部材を規定する。
例えば、フレーム20の頂点Ｅに配設された部材10の第１
管状分岐部12Eはフレーム20の頂点Ｄに配設された部材1
0の対応する第２管状分岐部14Dと整合させる。各スリー
ブ部材18には第4A図に示すように、整合させた一対の管
状分岐部の夫々対向する端部を受けるための中央孔24が
開口している。各スリーブ部材18は部材10の１つの第１
管状分岐部12と隣接部材10の対応する第２管状分岐部14
を連結して五角形フレーム20を規定する。
フレーム20の各部材の長さは各管状分岐部の長さのほ
ぼ２倍である。
ぼ２倍である。
第4A、4B図を参照すると、各管状分岐部12、14の端部
はテーパー状に形成されて、対応するスリーブ部材18の
中央孔内に嵌入するようになっている。各管状分岐部1
2、14の端部に隣接して管状分岐部12、14の円周方向に
伸びる溝（第１図参照）が配設されて、スリーブ部材18
内部の所定の固定位置に管状分岐部12、14を係止するた
めに、スリーブ部材18の孔の対応雄部材22と係合する。
他の実施例として、雄部材を雌溝15のかわりに分岐部1
2、14、の上に配設して、対応スリーブ部材18の孔内の
対応雌溝と係合させることもできる。中央孔24は開口状
態に保たれて、プレストレス用ワイヤーケーブルの通路
を形成する。スリーブ部材18の剛性ダイアフラム26は整
合させた第１と第２の管状分岐部12、14の夫々対向する
端部の間に保持される。雌溝と雄切欠き22の係合は、本
書で言及の米国特許第4,288,947号に詳しい説明があ
る。
はテーパー状に形成されて、対応するスリーブ部材18の
中央孔内に嵌入するようになっている。各管状分岐部1
2、14の端部に隣接して管状分岐部12、14の円周方向に
伸びる溝（第１図参照）が配設されて、スリーブ部材18
内部の所定の固定位置に管状分岐部12、14を係止するた
めに、スリーブ部材18の孔の対応雄部材22と係合する。
他の実施例として、雄部材を雌溝15のかわりに分岐部1
2、14、の上に配設して、対応スリーブ部材18の孔内の
対応雌溝と係合させることもできる。中央孔24は開口状
態に保たれて、プレストレス用ワイヤーケーブルの通路
を形成する。スリーブ部材18の剛性ダイアフラム26は整
合させた第１と第２の管状分岐部12、14の夫々対向する
端部の間に保持される。雌溝と雄切欠き22の係合は、本
書で言及の米国特許第4,288,947号に詳しい説明があ
る。
第5,6図を参照すると、第３の管状分岐部16は対応す
る複数のスリーブ部材28と相互に連結されて、ほぼ垂直
の脚部を規定する。各スリーブ部材28は構造部材10と一
体に形成することにより各スリーブ部材28の一部を、第
６図に示すように、部材10の第1,第2,第３管状分岐部1
2、14、16の交点を越えて延在させるのが好ましい。
る複数のスリーブ部材28と相互に連結されて、ほぼ垂直
の脚部を規定する。各スリーブ部材28は構造部材10と一
体に形成することにより各スリーブ部材28の一部を、第
６図に示すように、部材10の第1,第2,第３管状分岐部1
2、14、16の交点を越えて延在させるのが好ましい。
第7A,7B図を参照すると、スリーブ部材28は中央の配
設した鞍部30を含み、鞍部30はスリーブ部材28内の２つ
の隔室32A,32Bを規定して、スリーブ部材28内で第１と
第２管状分岐部を受ける。スリーブ部材28はさらに、隣
接する構造部材10の第３管状分岐部16と鞍部30の間に保
持される中央ダイアフラム34を含む。第4A,4B図に関連
して上記で説明した係合がここでもスリーブ部材28内で
第３管状分岐部16を受けるのに用いられている。
設した鞍部30を含み、鞍部30はスリーブ部材28内の２つ
の隔室32A,32Bを規定して、スリーブ部材28内で第１と
第２管状分岐部を受ける。スリーブ部材28はさらに、隣
接する構造部材10の第３管状分岐部16と鞍部30の間に保
持される中央ダイアフラム34を含む。第4A,4B図に関連
して上記で説明した係合がここでもスリーブ部材28内で
第３管状分岐部16を受けるのに用いられている。
第２図および第８図を参照すると、角錐台型のモジュ
ール スペース フレーム構造体40は複数の構造10を連
結して形成される。構造部材10は構造体40のＮ個の段に
対応するＮ個の独立構造部材10に分割される。第２図、
第８図では構造体40の段は４つあり、各段は夫々個別の
五角形フレーム20からなる。構造体40の垂直脚部は各五
角形フレームによって定まる水平面に垂直な垂直軸に対
して所定の鋭角をなして傾斜することにより、構造体40
の安定性と耐震性を強化している。構造体40の最上段に
位置する五角形フレームはフレームの中で面積がもっと
も小さく、順に下段になるにつれて五角形フレームの面
積は大きくなる。傾斜脚部は構造体40の各段での整合第
３管状分岐部16を相互に連結することで規定される。
ール スペース フレーム構造体40は複数の構造10を連
結して形成される。構造部材10は構造体40のＮ個の段に
対応するＮ個の独立構造部材10に分割される。第２図、
第８図では構造体40の段は４つあり、各段は夫々個別の
五角形フレーム20からなる。構造体40の垂直脚部は各五
角形フレームによって定まる水平面に垂直な垂直軸に対
して所定の鋭角をなして傾斜することにより、構造体40
の安定性と耐震性を強化している。構造体40の最上段に
位置する五角形フレームはフレームの中で面積がもっと
も小さく、順に下段になるにつれて五角形フレームの面
積は大きくなる。傾斜脚部は構造体40の各段での整合第
３管状分岐部16を相互に連結することで規定される。
独立セット毎の部材10の管状分岐部12,14,16,は長さ
がほぼ等しい。例えば最上段の管状分岐部12,14,16の長
さＬとすると、構造体40の各段での管状分岐部12,14,16
の長さは約1,309（Ｎ−１）×Ｌとなる（式中Ｎは最上
段から数えた構造体40のある段を表わす整数）。従って
構造体40の各段の間では上段から下段にいくにつれて管
状分岐部が約30.9％ずつ長くなる。同様に直径Ｄ′（第
３図に示すようにして測定）も構造体40の上段から下段
にむかって順に約30.9％ずつ大きくなる。ある段におけ
る五角形フレームの直径は3.0777×管状分岐部12,14,16
（即ち34.0777×1.309（Ｎ−１）×Ｌ）に等しいことが
数学的に求められる。従って最上段の直径Ｄ′（すなわ
ちＮ＝１）が約3.0777Lであるのに対し、最下段の直径
Ｄ′（すなわちＮ＝４）は約6.903Lになる。
がほぼ等しい。例えば最上段の管状分岐部12,14,16の長
さＬとすると、構造体40の各段での管状分岐部12,14,16
の長さは約1,309（Ｎ−１）×Ｌとなる（式中Ｎは最上
段から数えた構造体40のある段を表わす整数）。従って
構造体40の各段の間では上段から下段にいくにつれて管
状分岐部が約30.9％ずつ長くなる。同様に直径Ｄ′（第
３図に示すようにして測定）も構造体40の上段から下段
にむかって順に約30.9％ずつ大きくなる。ある段におけ
る五角形フレームの直径は3.0777×管状分岐部12,14,16
（即ち34.0777×1.309（Ｎ−１）×Ｌ）に等しいことが
数学的に求められる。従って最上段の直径Ｄ′（すなわ
ちＮ＝１）が約3.0777Lであるのに対し、最下段の直径
Ｄ′（すなわちＮ＝４）は約6.903Lになる。
構造体40は第８図に示すように、五角形フレーム間、
特に構造体に作用する地震、氷、潮流、波および風の力
が大きい部分にブレース部材を設けて補強してもよい。
五角形フレーム間の空間にパネルを渡してもよい。管状
分岐部とスリーブ部材には中央開口部が貫通しており、
第６図に示すようにプレストレス用ケーブルを受けて構
造体の剛性を確保する。コンクリートなどの充填材料を
管状分岐部に打込んで構造体の補強をさらにはかること
ができる。
特に構造体に作用する地震、氷、潮流、波および風の力
が大きい部分にブレース部材を設けて補強してもよい。
五角形フレーム間の空間にパネルを渡してもよい。管状
分岐部とスリーブ部材には中央開口部が貫通しており、
第６図に示すようにプレストレス用ケーブルを受けて構
造体の剛性を確保する。コンクリートなどの充填材料を
管状分岐部に打込んで構造体の補強をさらにはかること
ができる。
本発明のモジュール スペース フレーム構造体40は
不利な条件下で支持構造の建設を行わねばならない海上
での作業にとりわけ適している。第９図を参照すると、
工事用プラットホーム上部構造体42を支持するために構
造体40は海底構造として用いられる。構造体40は一部を
陸上して組立てた後設置現場に運んで建設してもよく、
あるいはモジュール部材10を用いて現場で組立ててもよ
い。
不利な条件下で支持構造の建設を行わねばならない海上
での作業にとりわけ適している。第９図を参照すると、
工事用プラットホーム上部構造体42を支持するために構
造体40は海底構造として用いられる。構造体40は一部を
陸上して組立てた後設置現場に運んで建設してもよく、
あるいはモジュール部材10を用いて現場で組立ててもよ
い。
構造体の耐震力はPh/Dbで表されるが、ここではＰは
構造体に働く地震の横方向の力、ｈは構造体の高さ、Db
は構造体の基礎レベルでの直径を表わす。
構造体に働く地震の横方向の力、ｈは構造体の高さ、Db
は構造体の基礎レベルでの直径を表わす。
本発明構造体の自然な角錐形では構造体の重心が低く
なり、基礎レベルでの直径が大きくなるため求められる
耐震力が大幅に小さくなる。例えば最上段からの最下段
まで同じ直径約3.0777Lの長方形構造体の場合、耐震力
は約Ph/3.0777L必要となる。一方、本発明の角錐形の場
合６段のうち最上段の直径Ｄ′は前記長方形構造体と同
じであるが、求められる耐震力は約Ph/15.4833Lであ
る。
なり、基礎レベルでの直径が大きくなるため求められる
耐震力が大幅に小さくなる。例えば最上段からの最下段
まで同じ直径約3.0777Lの長方形構造体の場合、耐震力
は約Ph/3.0777L必要となる。一方、本発明の角錐形の場
合６段のうち最上段の直径Ｄ′は前記長方形構造体と同
じであるが、求められる耐震力は約Ph/15.4833Lであ
る。
構造体の各段を構成する五角形フレームにより、円形
フレーム構造が持つ水平方向に力に対する抵抗能力を長
方形フレーム構造の持つ組立ての容易な長所との最適な
均衡をはかることができる。本発明のモジュール スペ
ース フレーム・構造の他の利点は、堅固なモジュール
式構造部材により、各段での角部の剛性の高さにある。
モジュール式構造部材の整合分岐部は、従来のピン或い
はボルトによる係合に比べ、迅速かつ簡便に連結するこ
とができる。構造部材は統一規格に合わせた厳密な品質
管理の下で製作することにより、現場での作業を減らす
ことができる。
フレーム構造が持つ水平方向に力に対する抵抗能力を長
方形フレーム構造の持つ組立ての容易な長所との最適な
均衡をはかることができる。本発明のモジュール スペ
ース フレーム・構造の他の利点は、堅固なモジュール
式構造部材により、各段での角部の剛性の高さにある。
モジュール式構造部材の整合分岐部は、従来のピン或い
はボルトによる係合に比べ、迅速かつ簡便に連結するこ
とができる。構造部材は統一規格に合わせた厳密な品質
管理の下で製作することにより、現場での作業を減らす
ことができる。
堅固なＹ型構造部材は水中での溶接工事が最小限です
む点でも有利である。沖合プラットフォームの建設の場
合、現場での溶接によって局部脆性領域（Localized Br
ittle Zone,LBZ）や熱の影響を受ける領域（Heat Affec
ted Zone HAZ）の問題が生じ、多くの構造破壊や高価な
沖合プラットフォーム損失につながることは周知の通り
である。陸上での工事についても同様の利点が得られ
る。
む点でも有利である。沖合プラットフォームの建設の場
合、現場での溶接によって局部脆性領域（Localized Br
ittle Zone,LBZ）や熱の影響を受ける領域（Heat Affec
ted Zone HAZ）の問題が生じ、多くの構造破壊や高価な
沖合プラットフォーム損失につながることは周知の通り
である。陸上での工事についても同様の利点が得られ
る。
第10図を参照すると、垂直脚部と構造体50の各段に設
けた六角形のスペースフレームからなる構造体50により
垂直壁タワー構造体50が形成される。構造体50は、第８
図で述べた夫々108゜の夾角のかわりに、六角形の横断
面と垂直脚部を持つタワーを規定するためにモジュール
式構造部材の管状分岐部を120゜,90゜,90゜の夾角で夫
々配設した以外は、第１〜９図について上記で説明した
のとほぼ同様にして組立てる。構造体50は沖合でのタワ
ー建設に好適である。
けた六角形のスペースフレームからなる構造体50により
垂直壁タワー構造体50が形成される。構造体50は、第８
図で述べた夫々108゜の夾角のかわりに、六角形の横断
面と垂直脚部を持つタワーを規定するためにモジュール
式構造部材の管状分岐部を120゜,90゜,90゜の夾角で夫
々配設した以外は、第１〜９図について上記で説明した
のとほぼ同様にして組立てる。構造体50は沖合でのタワ
ー建設に好適である。
第11図を参照すると、複数の垂直壁タワー構造体50を
ケーブルなどで当接フレーム部材に沿って連結すること
によりはハニーカル構造60を形成して、構造60全体の耐
震性を実質的に増強できる。第17a,17b図のようなラッ
プアラウンドスリーブ61を図17cのように隣接するタワ
ー50の当接管状分岐部12,14の周辺にかぶせて隣接する
タワー50を互いに連結し、また図17dのように各タワー
の管状分岐部を端部同士連結して各六角形フレームの個
々の部材とすることができる。ラップアラウンドスリー
ブ61は第１〜９図の説明で述べた円筒形スリーブ部材18
のかわりに用いることができる。ラップアラウンドスリ
ーブはこのましくはスリーブ61の外側に巻いたスチール
バンド63で締付ける。スリーブ61には、図17a,17eのよ
うに、スリーブ61をかぶせた当接する管状分岐部12,14
に設けた雄部材と係合する雌溝61Aを設けてよく、ある
いは、図17bのように、当接する管状分岐部12,14に設け
た雌部材（図１の符号15参照）と係合する雄部材61Bを
設けてもよい。
ケーブルなどで当接フレーム部材に沿って連結すること
によりはハニーカル構造60を形成して、構造60全体の耐
震性を実質的に増強できる。第17a,17b図のようなラッ
プアラウンドスリーブ61を図17cのように隣接するタワ
ー50の当接管状分岐部12,14の周辺にかぶせて隣接する
タワー50を互いに連結し、また図17dのように各タワー
の管状分岐部を端部同士連結して各六角形フレームの個
々の部材とすることができる。ラップアラウンドスリー
ブ61は第１〜９図の説明で述べた円筒形スリーブ部材18
のかわりに用いることができる。ラップアラウンドスリ
ーブはこのましくはスリーブ61の外側に巻いたスチール
バンド63で締付ける。スリーブ61には、図17a,17eのよ
うに、スリーブ61をかぶせた当接する管状分岐部12,14
に設けた雄部材と係合する雌溝61Aを設けてよく、ある
いは、図17bのように、当接する管状分岐部12,14に設け
た雌部材（図１の符号15参照）と係合する雄部材61Bを
設けてもよい。
第12a,12b図を参照すると、管状分岐部12,14,16を有
する部材10のかわりにＣ溝形鋼ビーム64,66,68からなる
モジュール構造部材62を用いてタワー50と構造体60を形
成することができる。ビーム64,66,68は長さがほぼ等し
く、また堅固なＹ型ジョイントを規定するべく夫々夾角
を保って互いに連結される。図示の実施例では、第１と
第２のビーム64と66の夾角は120゜であり、第３ビーム
と第1,第２ビームとの夾角は約90゜である。ビーム64,6
6,68は一体のユニットとして製作してもよく、あるいは
また第１と第２ビーム64,66を一体に形成し、２本のビ
ームの交点に切欠きを設けて２本のビームを第３のビー
ム68にはめ込んで溶接などで取付けてもよい。第１と第
２ビーム64,66は第３ビーム68の両端を結ぶ中間位置に
取付けて、第３ビーム68の一部が切欠きを設けた部分か
ら両方向にかつ第３ビーム68の軸方向に突出するように
する。第１と第２ビーム64,66は夫々の溝を第12a図のよ
うに内側を向けて配設しも、あるいは第12b図のように
外側にむけてもよい。このように、第1,第２ビームが各
段での構造体の水平フレーム部分を規定し、第３ビーム
68が構造体の垂直脚部の一部を規定する。
する部材10のかわりにＣ溝形鋼ビーム64,66,68からなる
モジュール構造部材62を用いてタワー50と構造体60を形
成することができる。ビーム64,66,68は長さがほぼ等し
く、また堅固なＹ型ジョイントを規定するべく夫々夾角
を保って互いに連結される。図示の実施例では、第１と
第２のビーム64と66の夾角は120゜であり、第３ビーム
と第1,第２ビームとの夾角は約90゜である。ビーム64,6
6,68は一体のユニットとして製作してもよく、あるいは
また第１と第２ビーム64,66を一体に形成し、２本のビ
ームの交点に切欠きを設けて２本のビームを第３のビー
ム68にはめ込んで溶接などで取付けてもよい。第１と第
２ビーム64,66は第３ビーム68の両端を結ぶ中間位置に
取付けて、第３ビーム68の一部が切欠きを設けた部分か
ら両方向にかつ第３ビーム68の軸方向に突出するように
する。第１と第２ビーム64,66は夫々の溝を第12a図のよ
うに内側を向けて配設しも、あるいは第12b図のように
外側にむけてもよい。このように、第1,第２ビームが各
段での構造体の水平フレーム部分を規定し、第３ビーム
68が構造体の垂直脚部の一部を規定する。
本発明の他の側面を第12c,12d図に示す。ハニーカム
構造60では隣接タワー50同士は共通の垂直脚部を有す
る。共通の垂直脚部は複数の脚部剤67を端部と端部で連
結して形成する。各脚部材67は３本のビームからなり、
ビームは夫々隣接するリップ・フランジに沿って溶接し
て、第12c図に示すような取付面68A,68B,68Cを３ヶ所脚
部材67に設けるのが好ましい。３組の水平ビーム64Aと6
6A、64Bと66B、66Cと66Cは第12d図に示すように、隣接
するビーム同士が当接するようにして対応する取付面68
A,68B,68Cに取付けて構造体60の角部を夫々規定する。
隣接するリップ・フランジの間ではビーム68の下端部か
らビーム68に沿って上向きに溶接棒69の少なくとも一部
が伸びている。溶接棒69によってビームとビームの間が
わずかに離れるため、３本のビーム68の底部（第12d
図）は上部（第12c図）よりも広くなる。このように幅
に差を設けたことにより、１つの脚部材67の上部を別の
脚部材67の対応する底部内で受けて、構造体60の共通垂
直脚部を形成することができる。脚部材67は溶接によっ
て互いに固定すればよい。
構造60では隣接タワー50同士は共通の垂直脚部を有す
る。共通の垂直脚部は複数の脚部剤67を端部と端部で連
結して形成する。各脚部材67は３本のビームからなり、
ビームは夫々隣接するリップ・フランジに沿って溶接し
て、第12c図に示すような取付面68A,68B,68Cを３ヶ所脚
部材67に設けるのが好ましい。３組の水平ビーム64Aと6
6A、64Bと66B、66Cと66Cは第12d図に示すように、隣接
するビーム同士が当接するようにして対応する取付面68
A,68B,68Cに取付けて構造体60の角部を夫々規定する。
隣接するリップ・フランジの間ではビーム68の下端部か
らビーム68に沿って上向きに溶接棒69の少なくとも一部
が伸びている。溶接棒69によってビームとビームの間が
わずかに離れるため、３本のビーム68の底部（第12d
図）は上部（第12c図）よりも広くなる。このように幅
に差を設けたことにより、１つの脚部材67の上部を別の
脚部材67の対応する底部内で受けて、構造体60の共通垂
直脚部を形成することができる。脚部材67は溶接によっ
て互いに固定すればよい。
好ましくは、当接する一対のビーム64と66は互いに接
続した上で別の一対のビームと端部と端部を合わせ、ビ
ームの各面にボルト締めしたガセットプレートを用いて
連結することにより、構造体60の各段での水平フレーム
部材とする。ガセットプレートが当接する一対のビーム
の端部接続部に延在することにより構造体60の角部間の
ビーム対を連結する。ガセットプレートが第１〜９図で
述べたスリーブ部材18と同様の機能を果すことは本技術
の熟練者に理解されるところである。当接するビームに
よって形成された溝にワイヤーケーブルを通して構造体
60にプレストレスをかけることもできる。
続した上で別の一対のビームと端部と端部を合わせ、ビ
ームの各面にボルト締めしたガセットプレートを用いて
連結することにより、構造体60の各段での水平フレーム
部材とする。ガセットプレートが当接する一対のビーム
の端部接続部に延在することにより構造体60の角部間の
ビーム対を連結する。ガセットプレートが第１〜９図で
述べたスリーブ部材18と同様の機能を果すことは本技術
の熟練者に理解されるところである。当接するビームに
よって形成された溝にワイヤーケーブルを通して構造体
60にプレストレスをかけることもできる。
第13図を参照すると、ハニーカム構造60は本書に言及
の米国特許第4,288,947号、第4,583,330号に記載された
クレームされる種類のモジュール式膨脹型ドーム構造を
支持するようになっている。ドーム構造70は好ましくは
六角形頂部72、頂部72と構造体60の最上段とを連結する
六角形と五角形のパネル74,76が交互に並らんでなる。
ドーム構造70と構造体60の最上段との連結には特殊なア
ダプター・スリーブ（図示せず）が通常用いられる。第
14図に、膨脹型ドーム構造70を構造体60最上段の対応部
材に９ヶ所の異なる接点１〜９で接続したところを示
す。
の米国特許第4,288,947号、第4,583,330号に記載された
クレームされる種類のモジュール式膨脹型ドーム構造を
支持するようになっている。ドーム構造70は好ましくは
六角形頂部72、頂部72と構造体60の最上段とを連結する
六角形と五角形のパネル74,76が交互に並らんでなる。
ドーム構造70と構造体60の最上段との連結には特殊なア
ダプター・スリーブ（図示せず）が通常用いられる。第
14図に、膨脹型ドーム構造70を構造体60最上段の対応部
材に９ヶ所の異なる接点１〜９で接続したところを示
す。
第15,16図を参照すると、第11図のハニーカム構造体6
0からなる７段のタワー構造体50にさらにタワー構造体5
0を５段追加して、12段のハニーカム構造体80とする。
第15図に示すように、ほぼ長方形の屋根構造82を用いて
ハニーカム構造体80を覆ってもよい。第16図に、屋根82
とその下の構造体80を連結するために上下方向に複数の
スリーブ部材86を突設したアダプター84を図示する。ド
ーム屋根70、長方形屋根82ともに夫々の頂点から屋根と
のその下の建物との連結点に向かって傾斜させることに
より屋根の排水をよくしている。屋根構造が湾曲してい
ることとタワー構造体の六角形フレームのカーブした角
部によって構造体に働く風をそらせ風力の影響を小さく
している。共通の垂直脚部に沿って、また当接する水平
フレーム部材上の所定位置で個々のタワー構造体を互い
に連結することによって、構造全体の風や地震力に対す
る強度が増強されている。
0からなる７段のタワー構造体50にさらにタワー構造体5
0を５段追加して、12段のハニーカム構造体80とする。
第15図に示すように、ほぼ長方形の屋根構造82を用いて
ハニーカム構造体80を覆ってもよい。第16図に、屋根82
とその下の構造体80を連結するために上下方向に複数の
スリーブ部材86を突設したアダプター84を図示する。ド
ーム屋根70、長方形屋根82ともに夫々の頂点から屋根と
のその下の建物との連結点に向かって傾斜させることに
より屋根の排水をよくしている。屋根構造が湾曲してい
ることとタワー構造体の六角形フレームのカーブした角
部によって構造体に働く風をそらせ風力の影響を小さく
している。共通の垂直脚部に沿って、また当接する水平
フレーム部材上の所定位置で個々のタワー構造体を互い
に連結することによって、構造全体の風や地震力に対す
る強度が増強されている。
第18図に本発明とモジュール式構造部材90の他の実施
例を示す。構造部材90は管状分岐部92,94,96に雄ねじ端
部92a,94a,96aを夫々設けて、伸長部材98の第１端部内
部とこれに隣接して配設した雌ねじを受けるようにした
以外は、第１〜９図について上述したモジュール構造部
材10とほぼ同じである。伸長部材98の第２端部98bはテ
ーパーがつけられ、第19図に示すように、スリーブ部材
102内の溝103と係合する環状部材99を有する。このよう
にして、構造部材90の管状分岐部92,94,96の１つまたは
それ以上の有効長さを必要に応じてのばすことができ、
しかも取扱いが容易で構造部材90の大量生産に有利なモ
ジュールとしての特長を保つことができる。管状分岐部
92,94,96の夫々の接合点に耳部材100を配設してよこ方
向ならびに縦方向のブレース部材（第20図参照）をボル
トで連結できるようになっている。
例を示す。構造部材90は管状分岐部92,94,96に雄ねじ端
部92a,94a,96aを夫々設けて、伸長部材98の第１端部内
部とこれに隣接して配設した雌ねじを受けるようにした
以外は、第１〜９図について上述したモジュール構造部
材10とほぼ同じである。伸長部材98の第２端部98bはテ
ーパーがつけられ、第19図に示すように、スリーブ部材
102内の溝103と係合する環状部材99を有する。このよう
にして、構造部材90の管状分岐部92,94,96の１つまたは
それ以上の有効長さを必要に応じてのばすことができ、
しかも取扱いが容易で構造部材90の大量生産に有利なモ
ジュールとしての特長を保つことができる。管状分岐部
92,94,96の夫々の接合点に耳部材100を配設してよこ方
向ならびに縦方向のブレース部材（第20図参照）をボル
トで連結できるようになっている。
第19図では、スリーブ部材102を用いて、タワー構造
体の各レベルで隣接する構造部材90の整合管状分岐部を
連結する。第１〜９図で述べた構造体40のような傾斜さ
せたタワー構造においては、水平フレーム部材の長さは
前述の如くその構造体の段によって決まる。従って、ほ
ぼ長さの等しい管状分岐部を有するモジュール式構造部
材90を用いる場合、連結用スリーブ部材102の長さは第2
0図に示すように、構造体における特定の段に応じて変
える。スリーブ部材102は各端部に隣接して円周方向の
溝103を有し、これが整合管状分岐部92,94上の環状部材
と夫々螺合して、タワー構造体での特定の段で隣接構造
部材90の管状分岐部92,94が互いに連結される。連結さ
れる管状分岐部の夫々対向する端部92a,94aは、各管状
分岐部の長さや管状分岐部と連結用スリーブ部材によっ
て決まる水平フレーム部材の長さに応じて、スリーブ部
材102の内部でほぼ接触している場合もあり、また対向
端部92aと94aとの間にかなりのギャップができる場合も
ある。スリーブ部材102から複数の耳部材104が伸びてい
て、ボルト連結具などで横方向および縦方向のブレース
部材をこれに取付けられるようになっている（第20図参
照）。
体の各レベルで隣接する構造部材90の整合管状分岐部を
連結する。第１〜９図で述べた構造体40のような傾斜さ
せたタワー構造においては、水平フレーム部材の長さは
前述の如くその構造体の段によって決まる。従って、ほ
ぼ長さの等しい管状分岐部を有するモジュール式構造部
材90を用いる場合、連結用スリーブ部材102の長さは第2
0図に示すように、構造体における特定の段に応じて変
える。スリーブ部材102は各端部に隣接して円周方向の
溝103を有し、これが整合管状分岐部92,94上の環状部材
と夫々螺合して、タワー構造体での特定の段で隣接構造
部材90の管状分岐部92,94が互いに連結される。連結さ
れる管状分岐部の夫々対向する端部92a,94aは、各管状
分岐部の長さや管状分岐部と連結用スリーブ部材によっ
て決まる水平フレーム部材の長さに応じて、スリーブ部
材102の内部でほぼ接触している場合もあり、また対向
端部92aと94aとの間にかなりのギャップができる場合も
ある。スリーブ部材102から複数の耳部材104が伸びてい
て、ボルト連結具などで横方向および縦方向のブレース
部材をこれに取付けられるようになっている（第20図参
照）。
第20図のタワー構造体106は、対応するスリーブ部材1
02が位置するタワー構造体106内での特定の段によって
スリーブ部材102の長さが変わる点を除けば、第２図お
よび第８図に示す構造体40とほぼ同一である。タワー10
6の脚部が傾斜しているため、構造体106の最上段から最
下段に向かって漸次水平フレーム部材108の長さが増大
する。従って最下段に配設されたスリーブ部材102が最
も長く、最上段のスリーブ部材102が最も短い。各スリ
ーブ部材102は対応する水平フレーム部材の段に沿った
反曲げ点付近で整合管状分岐部を連結できるだけの充分
な長さがあることが好ましい。例えば、反曲げ点が、フ
レーム部材108の端部からフレーム部材の長さの約1/4の
位置にある場合には、対応するスリーブ部材102の長さ
は水平フレーム部材108の長さの少なくとも1/2は必要に
なる。水平フレーム部材108の長さとこれに従って重量
が過剰になる場合には、第4A,4B図で述べたものに類似
の短いスリーブ部材18を複数用いて、整合部材を連結す
ることにより水平フエーム部材108とすることもでき
る。隣接スリーブ部材18の対応部分と螺合するように形
成したテーパー端部を有する伸長部材109が隣接するス
リーブ部材18同士をつないでいる。ブレース部材110が
スリーブ部材上の耳部材104と、構造部材90の耳部材100
とに連結されて、タワー構造体106の構造安定性を強化
している。
02が位置するタワー構造体106内での特定の段によって
スリーブ部材102の長さが変わる点を除けば、第２図お
よび第８図に示す構造体40とほぼ同一である。タワー10
6の脚部が傾斜しているため、構造体106の最上段から最
下段に向かって漸次水平フレーム部材108の長さが増大
する。従って最下段に配設されたスリーブ部材102が最
も長く、最上段のスリーブ部材102が最も短い。各スリ
ーブ部材102は対応する水平フレーム部材の段に沿った
反曲げ点付近で整合管状分岐部を連結できるだけの充分
な長さがあることが好ましい。例えば、反曲げ点が、フ
レーム部材108の端部からフレーム部材の長さの約1/4の
位置にある場合には、対応するスリーブ部材102の長さ
は水平フレーム部材108の長さの少なくとも1/2は必要に
なる。水平フレーム部材108の長さとこれに従って重量
が過剰になる場合には、第4A,4B図で述べたものに類似
の短いスリーブ部材18を複数用いて、整合部材を連結す
ることにより水平フエーム部材108とすることもでき
る。隣接スリーブ部材18の対応部分と螺合するように形
成したテーパー端部を有する伸長部材109が隣接するス
リーブ部材18同士をつないでいる。ブレース部材110が
スリーブ部材上の耳部材104と、構造部材90の耳部材100
とに連結されて、タワー構造体106の構造安定性を強化
している。
本発明の種々実施例を詳述したが、上記の好ましい実
施例に多くの変更や追加を加えることができ、かつ本発
明の性格、精神、範囲を逸脱することはないのは明らか
であって、本発明は添付クレームの記載を除き、かかる
記述によって何ら限定されるものではない。
施例に多くの変更や追加を加えることができ、かつ本発
明の性格、精神、範囲を逸脱することはないのは明らか
であって、本発明は添付クレームの記載を除き、かかる
記述によって何ら限定されるものではない。
Claims (22)
- 【請求項１】水平スペースフレームを複数段有するモジ
ュール構造において、ほぼ長さの等しい第一、第二、第
三管状部材で、各々一対をなす管状部材間の夾角が鈍角
をなして堅固なＹ形を規定するよう連結される管状部材
を有するモジュール構造部材が構造の段数に対応する複
数個の独立セットとしてあり、 該独立構造部材セットの第一、第二管状部材を連結して
独立構造部材セットの第一、第二管状部材で構造体のあ
る段における多角形フレームを規定するための第一コネ
クター手段と、 整合させた管状部材のうち第三管状部材を構造体の次段
に連結するための第二コネクター手段とからなり、該第
三管状部材が対応する多角形フレームに垂直な垂直軸に
対して所定の鋭角をなすことにより、整合させた第三管
状部材間の連結が構造体の傾斜脚部を規定し、多角形フ
レームのうち最上段の多角形フレームが最小面積を有
し、順次下段にいくにつれて多角形フレームの面積が大
きくなることにより構造体の安定性を強化するモジュー
ル構造体。 - 【請求項２】各多角形フレームが同一長さの複数の水平
脚部から成り、且つ特定のセット内の構造部材の各管状
部材の長さが構造部材の該セットにより規定される多角
形フレームの一本の脚部の1/2である特許請求の範囲第
１項に記載の構造。 - 【請求項３】第一コネクター手段が複数の第一スリーブ
部材から成り、その各々が第一、第二構造部材の対応す
る第一、第二管状部材を連結して、対応する多角形フレ
ームの一本の脚部を規定するため、第一構造部材の第一
管状部材と第一構造部材に隣接する第二構造部材の第二
管状部材の夫々の端部を受ける中央孔各一個を有する特
許請求の範囲第２項に記載の構造。 - 【請求項４】第二コネクター手段が複数のスリーブ部材
から成り、その各々がモジュール構造の傾斜脚部が規定
する第三管状部材の整合された一組の向き合う端部を受
ける中央孔を各一個所有する特許請求の範囲第３項に記
載の構造。 - 【請求項５】該第二スリーブ部材の各々が対応する構造
部材上に一体的に形成され、該第二スリーブ部材が対応
する装置の対応する第一、第二、第三管状部材の交差点
を越えて伸び、第二スリーブ部材の主軸が対応する第三
管状部材と整合されている隣接の構造部材の第三管状部
材を受けるため、対応する第三管状部材の主軸とほぼ整
合されている特許請求の範囲第４項に記載の構造。 - 【請求項６】各独立セットの構造部材の夫々がほぼ同一
の長さで、管状部材の各組間が108゜の夾角をなして剛
性Ｙ型を形成するように連結された第一、第二、第三管
状部材を有し、同一の独立セット内のすべての構造部材
が構造内の同一段に配設されている、Ｎ個の独立セット
と、 構造部材の対応する第一、第二管状部材を対応する段に
おいて連結して各段において対応する五角形水平フレー
ムを形成し、各構造部材の第一、第二管状部材の夫々の
交差点が対応する五角形フレームの夫々の角部となるよ
うにする第一コネクター手段と、 第三管状部材の整合されたものを構造の次段にて連結
し、整合された第三管状部材の連結が構造の夫々の傾斜
脚部を形成するように、該第三管状部材が夫々の五角形
フレームにより規定される夫々の水平面に対して垂直な
夫々の垂直軸について所定の鋭角を形成するよう方向づ
けする第二コネクター手段と、 から成り、整数Ｎ個の水平フレーム段を有するモジュー
ル構造。 - 【請求項７】特定の独立セットの構造部材の各管状部材
の長さが約1.309(N-1)×Ｌに等いし（Ｌは所定基準の長
さ、Ｎは該特定の独立セットが配設されている構造内に
おける最上段から最下段に向かって順次数えた特定の段
を表す整数）特許請求の範囲第６項に記載の構造。 - 【請求項８】構造の最上段の五角形フレームが構造のす
べてのフレームの中で最小の面積を有し、下段になるに
つれて五角形フレームが構造の安定性強化のための順次
より大きな面積を持つ特許請求の範囲第７項に記載の構
造。 - 【請求項９】ビーム各組間の夫々夾角をなして一個の剛
性Ｙ型を形成するように連結された第一、第二、第三ビ
ームから成り、該第一、第二ビームが多段スペース・フ
レーム構造内の特定の段における第一、第二水平フレー
ム部材の夫々の部分を規定するように作られ、該第三ビ
ームが該特定段と隣接する段を連結している構造の脚部
の対応する部分を規定するように作られ、該第一、第二
ビームが該第三ビームと該第三ビームの両端間における
選択された位置において交差し、該第一、第二ビームに
該第三ビームと夫々交差する点の近くに該第三ビームの
一部分を受ける切欠きが設けられているため、該第三ビ
ームの主軸に沿って切欠きから第三ビームの少なくとも
一部が両方向に突出するモジュール構造部材。 - 【請求項１０】該第一、第二、第三ビームが夫々第一、
第二、第三Ｃ溝形鋼製ビームから成り、その各々が基礎
部材と基礎部材から突出している一組のリップ・フラン
ジを有する特許請求の範囲第９項に記載の部材。 - 【請求項１１】該第三ビームが、複数の多段構造から成
る建設構造物の一本の共通脚部を規定するために、別の
構造部材の少なくとも一個の対応する第三ビームと当接
関係に置かれており、該当接第三ビームが隣接する構造
体の夫々の角部を形成するように対応する第一、第二ビ
ームの夫々の取付表面を提供する特許請求の範囲第９項
に記載の部材。 - 【請求項１２】複数の多段構造から成り、その各々が各
セットの構造部材がビーム各組間が夫々ある夾角をなし
て、一個の剛性Ｙ型を形成するように連結されたほぼ同
一長さの第一、第二、第三ビームを有し、該第一、第二
ビームは該第三ビームの両端間における選択された一点
において該第三ビームと交差するようにした構造内の段
数に対応した複数のモジュール構造部材と、 各セットの構造部材の第一、第二ビームが対応する構造
の対応する段において一個の多角形フレームを形成する
ように、各セットの構造部材の対応する第一、第二ビー
ムを連結するコネクター手段と、 対応する構造の対応する脚部を形成するために、第三ビ
ームの整合されたものを次に続く段で連結する第二コネ
クター手段から成り、 各構造の各段における多角形フレームの選択された部分
が夫々隣接する構造の夫々の多角形フレームの対応する
部分とほぼ当接し、各構造の第三ビームのうちの選択さ
れたものが隣接する構造の夫々の角部において、隣接す
る構造の選択された第三ビームの中の対応するものと当
接し、当接する該第三ビーム同士が接合されて建設構造
物の共通脚部を形成するようにした建設構造物。 - 【請求項１３】各構造部材の第一、第二ビーム間の夾角
が約120゜で各構造の各段においてほぼ六角形のフレー
ムを形成し、且つ各構造部材の第一、第二ビームの各々
と第三ビームの間の夾角がほぼ90゜で、各構造内でほほ
垂直の脚部を形成する特許請求の範囲第12項に記載の建
設構造物。 - 【請求項１４】各構造の各段における各六角形フレーム
が６個のフレーム部材から成り、各六角形フレームのフ
レーム部材の特定の３個が夫々隣接の構造の対応する六
角形フレームの対応する３個のフレーム部材とほぼ当接
して、ほぼハニーカム形建設構造を形成する特許請求の
範囲第13項に記載の建設構造物。 - 【請求項１５】第一コネクター手段が第一の構造部材の
第一ビームと該第一構造部材に隣接する第二の構造部材
の第二ビームの夫々向かい合う端部を連結する複数のコ
ネクタープレートからなり、第一、第二構造部材の対応
する第一、第二ビームを連結して対応する六角形フレー
ムの対応する部分を規定し、各構造部材の第三ビームの
第一の端部は、該第二コネクター手段を規定するために
隣接する構造部材の第三ビームの対応する第二の段部を
螺合状に受けるように作られている特許請求の範囲第12
項に記載の建設構造物。 - 【請求項１６】該第一、第二、第三ビームが夫々第一、
第二、第三のＣ溝形鋼ビームから成り、その各々が一個
の基礎部材と該基礎部材から突出している一組のリップ
フランジを有し、当接するビームの夫々のビーム部材が
対応する第一、第二ビームに夫々取付表面を提供するよ
う該当接第三ビームが夫々のリップフランジの少なくと
も一部に沿って一つに接合されている特許請求の範囲第
12項に記載の建設構造物。 - 【請求項１７】対応する第三ビームの少なくとも一部分
が対応する第三ビームの軸沿いに切欠きから両方向に突
出するように、対応する第三ビームを切欠き内に受ける
ために該第一、第二ビームの該第三ビームとの夫々の交
差点に隣接して切欠きを設けた特許請求の範囲第12項に
記載の建設構造物。 - 【請求項１８】長さがほぼ同一の管状部材で管状部材間
が鈍角の夾角をなして、剛性Ｙ型を形成するように連結
された第一、第二、第三の管状部材を有する複数のモジ
ュール構造部材と、 隣接する構造部材の対応する第一、第二管状部材を構造
の特定の段において、隣接する構造部材の対応する第
一、第二管状部材が構造の対応する段において一個の多
角形フレームを形成するように連結するための第一コネ
クター手段と、 構造の次に続く各段において第三管状部材の整合された
ものを連結し、該第三管状部材は対応する多角形フルー
ムに垂直な夫々の垂直軸に対して所定の鋭角に方向づけ
られているので、整合された第三管状部材の連結は構造
の対応する傾斜脚部を形成し、最上段の多角形フレーム
が多角形フレーム中最小の面積を持ち、構造の安定性強
化のため多角形が順次下がるにつれてより大きな面積を
もつ、第二コネクター手段と、 から成る複数の水平スペースフレーム段を有するモジュ
ール構造。 - 【請求項１９】第一コネクター手段がスリーブ部材の複
数の独立セットから成り、該スリーブ部材の各々が対応
する多角形フレームの水平フレーム部材を規定するよう
に第一、第二構造部材の対応する第一、第二管状部材を
連結するため、第一構造部材の第一管状部材と該第一構
造部材に隣接する第二構造部材の第二管状部材との夫々
の端部を受ける中央孔を各一個有し、スリーブ部材の複
数の独立セットが構造内の段の数に対応する特許請求の
範囲第18項に記載の構造。 - 【請求項２０】各独立セットのスリーブ部材の長さは、
スリーブ部材の特定のセットが配置されている、構造内
の特定の段の関数であり、構造内の最下段のスリーブ部
材のセットが最長の長さを持ち、構造内の最上段のスリ
ーブ部材のセットが最短の長さを持つ特許請求の範囲第
19項に記載の構造。 - 【請求項２１】各スリーブ部材の長さが、隣接する構造
部材の整合された第一、第二管状部材を、隣接する構造
部材の整合された第一、第二管状部材の連結により規定
される対応する水平フレームの部材上の反曲げ点または
その近くで連結するのに充分である特許請求の範囲第20
項に記載の構造。 - 【請求項２２】各構造部材の第一、第二、第三分岐部の
夫々の一端に、伸長部材上のねじ山と螺合するようにね
じ溝が切られており、管状分岐部と伸長部材が対応する
管状分岐部の有効長さを伸長するために連結されている
特許請求の範囲第18項に記載の構造。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/124,832 US4813191A (en) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | Modular space framed earthquake resistant structure |
| US124,832 | 1987-11-24 | ||
| US07/197,818 US4903452A (en) | 1987-11-24 | 1988-05-23 | Modular space framed earthquake resistant structure |
| US197,818 | 1988-05-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03502221A JPH03502221A (ja) | 1991-05-23 |
| JP2684223B2 true JP2684223B2 (ja) | 1997-12-03 |
Family
ID=26822998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1500203A Expired - Lifetime JP2684223B2 (ja) | 1987-11-24 | 1988-11-14 | モジュール スペース フレーム耐震構造 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4903452A (ja) |
| EP (1) | EP0387292B1 (ja) |
| JP (1) | JP2684223B2 (ja) |
| KR (1) | KR0136106B1 (ja) |
| CN (2) | CN1034825C (ja) |
| CA (1) | CA1315943C (ja) |
| DE (1) | DE3850502T2 (ja) |
| WO (1) | WO1989004902A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101507385B1 (ko) * | 2014-07-07 | 2015-04-01 | 주식회사 케이에스테크 | 자중 감소를 위한 어댑터 연결구조를 가지는 스페이스 프레임 |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5546722A (en) * | 1991-04-05 | 1996-08-20 | Huang; Yen T. | Modular roof structure |
| EP0743999B1 (en) * | 1994-11-14 | 2003-04-09 | OWENS, Charles R. | Structural frame |
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