JP2878643B2 - 球面網目骨格構造 - Google Patents
球面網目骨格構造Info
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- JP2878643B2 JP2878643B2 JP15100896A JP15100896A JP2878643B2 JP 2878643 B2 JP2878643 B2 JP 2878643B2 JP 15100896 A JP15100896 A JP 15100896A JP 15100896 A JP15100896 A JP 15100896A JP 2878643 B2 JP2878643 B2 JP 2878643B2
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- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、展示やサッカー
などの行われる単層または複層トラスのドーム屋根など
球面トラス網目を有する大張間架構の球面網目骨格構造
に関するものである。
などの行われる単層または複層トラスのドーム屋根など
球面トラス網目を有する大張間架構の球面網目骨格構造
に関するものである。
【０００２】
【従来技術と発明が解決しようとする課題】図８に示す
ものは、従来のドーム屋根の球面トラス網目構造の例で
あり、このような球面トラス網目では、トラス部材５０
をドーム表面に沿って配設し、各節点間を直線で結んで
いるため、各トラス部材５０を節点Ｊで全て切らなけれ
ばならず、トラス部材５０を通し部材とすることが困難
であった。そのため、部材のジョイント数が多くなると
共に、節点Ｊには束材が必要となり、コスト高となって
いた。
ものは、従来のドーム屋根の球面トラス網目構造の例で
あり、このような球面トラス網目では、トラス部材５０
をドーム表面に沿って配設し、各節点間を直線で結んで
いるため、各トラス部材５０を節点Ｊで全て切らなけれ
ばならず、トラス部材５０を通し部材とすることが困難
であった。そのため、部材のジョイント数が多くなると
共に、節点Ｊには束材が必要となり、コスト高となって
いた。
【０００３】さらに、節点部では、接合プレートを介し
て接続されるトラス部材が同一直線上に位置せず、トラ
ス部材の材軸間に角度が付くため、天地プレートとトラ
ス部材の接合面を一致させる必要がある。このために
は、天地プレートの接合面を各トラス部材の材軸角度に
応じて複雑な折れ曲げ加工で形成する必要があり、面倒
なプレス工程が必要となる。また、平版状の天地プレー
トを用いた場合には、トラス部材の接合端部に曲げ加工
や捩じり加工を行う必要があり、コストアップを助長す
る結果となっていた。
て接続されるトラス部材が同一直線上に位置せず、トラ
ス部材の材軸間に角度が付くため、天地プレートとトラ
ス部材の接合面を一致させる必要がある。このために
は、天地プレートの接合面を各トラス部材の材軸角度に
応じて複雑な折れ曲げ加工で形成する必要があり、面倒
なプレス工程が必要となる。また、平版状の天地プレー
トを用いた場合には、トラス部材の接合端部に曲げ加工
や捩じり加工を行う必要があり、コストアップを助長す
る結果となっていた。
【０００４】この発明は、前記問題点を解消すべく開発
されたものであり、その目的は、球面トラス網目構造に
おいてトラス部材のジョイント数を低減できると共に、
接合プレートに複雑な形状の折れ曲げ加工やトラス部材
に捩じり加工等を必要とすることなく、球面トラスドー
ムを低コストで容易に構築することが可能な球面網目骨
格構造を提供することにある。
されたものであり、その目的は、球面トラス網目構造に
おいてトラス部材のジョイント数を低減できると共に、
接合プレートに複雑な形状の折れ曲げ加工やトラス部材
に捩じり加工等を必要とすることなく、球面トラスドー
ムを低コストで容易に構築することが可能な球面網目骨
格構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成すため
に、この発明では、球面トラスを、平面より見て球面ト
ラスの頂点を通り円周方向に等分割する複数の縦部材
と、この縦部材間に水平に配設される複数の水平材と、
水平材間に斜めに配設される斜材とから構成される３方
向の交差ドームとし、前記各縦部材および各水平材をド
ーム球芯を中心とする同一半径の円弧と一致するように
曲げ加工し、前記斜材も前記ドーム球芯を中心とする円
弧に一致するように曲げ加工してなることを特徴とす
る。さらに、各縦部材・各水平材・各斜材の曲率半径
は、ドーム球芯を通る大円の半径と一致させる。
に、この発明では、球面トラスを、平面より見て球面ト
ラスの頂点を通り円周方向に等分割する複数の縦部材
と、この縦部材間に水平に配設される複数の水平材と、
水平材間に斜めに配設される斜材とから構成される３方
向の交差ドームとし、前記各縦部材および各水平材をド
ーム球芯を中心とする同一半径の円弧と一致するように
曲げ加工し、前記斜材も前記ドーム球芯を中心とする円
弧に一致するように曲げ加工してなることを特徴とす
る。さらに、各縦部材・各水平材・各斜材の曲率半径
は、ドーム球芯を通る大円の半径と一致させる。
【０００６】以上のような構成において、３方向交差ド
ームの各縦部材および各水平材がドーム球芯を中心とす
る円弧上を通り、縦部材および水平材が節点を通過する
ように配設することができるため、従来のように、節点
ごとに各トラス部材を接続する必要がなくなり、部材の
ジョンイト数を大幅に削減することができると共に、必
ずしも節点に束材を設ける必要がなくなる。
ームの各縦部材および各水平材がドーム球芯を中心とす
る円弧上を通り、縦部材および水平材が節点を通過する
ように配設することができるため、従来のように、節点
ごとに各トラス部材を接続する必要がなくなり、部材の
ジョンイト数を大幅に削減することができると共に、必
ずしも節点に束材を設ける必要がなくなる。
【０００７】また、各縦部材・各水平材・各斜材が同一
のドーム球芯を中心とする円弧に一致する部材であるた
め、これらの交点である各節点においては各縦部材・各
水平材・各斜材の接線が同一平面内に位置し、接合プレ
ートを平板状（必要に応じてドーム球面と同じ曲面状）
とすることができ、縦部材・水平材・斜材と各接合プレ
ートの接合面を一致させることができ、従来の接合プレ
ートにおける複雑な折れ曲げ加工やトラス部材の接合端
部の捩じり加工・曲げ加工を無くすことができる。さら
に、各縦部材・各水平材・各斜材は同一の曲率半径で曲
げ加工することができる。
のドーム球芯を中心とする円弧に一致する部材であるた
め、これらの交点である各節点においては各縦部材・各
水平材・各斜材の接線が同一平面内に位置し、接合プレ
ートを平板状（必要に応じてドーム球面と同じ曲面状）
とすることができ、縦部材・水平材・斜材と各接合プレ
ートの接合面を一致させることができ、従来の接合プレ
ートにおける複雑な折れ曲げ加工やトラス部材の接合端
部の捩じり加工・曲げ加工を無くすことができる。さら
に、各縦部材・各水平材・各斜材は同一の曲率半径で曲
げ加工することができる。
【０００８】
【発明の実施の態様】以下、この発明を図示する一実施
例に基いて説明する。図１は、複層トラスのドーム屋根
１でドーム球芯Ｏが基礎面よりも下に位置する例を示
す。図２および図３にその縦部材・水平材・斜材の構成
を示し、図４および図５にその接合部分を示す。
例に基いて説明する。図１は、複層トラスのドーム屋根
１でドーム球芯Ｏが基礎面よりも下に位置する例を示
す。図２および図３にその縦部材・水平材・斜材の構成
を示し、図４および図５にその接合部分を示す。
【０００９】図１において、ドーム屋根１は、縦部材２
と、水平材３と、斜材４とから３方向の交差ドームとさ
れ、裾部にはテンションリング５が設けられている。縦
部材２は、ドーム屋根１の頂点Ｔを通って放射状に配設
され、ドーム屋根１を円周方向に等分割して平面視で略
三角形の部分Ａに区画する。また、各縦部材２は、ドー
ムの球芯Ｏを中心としドーム球の大円（ドーム球芯を通
る円）Ｃ0 の半径Ｒと等しい半径Ｒの円弧上を通るよう
に、曲げ加工され、配置される。
と、水平材３と、斜材４とから３方向の交差ドームとさ
れ、裾部にはテンションリング５が設けられている。縦
部材２は、ドーム屋根１の頂点Ｔを通って放射状に配設
され、ドーム屋根１を円周方向に等分割して平面視で略
三角形の部分Ａに区画する。また、各縦部材２は、ドー
ムの球芯Ｏを中心としドーム球の大円（ドーム球芯を通
る円）Ｃ0 の半径Ｒと等しい半径Ｒの円弧上を通るよう
に、曲げ加工され、配置される。
【００１０】水平材３は、図２に示すように、各部分Ａ
における左右一対の縦部材２をそれぞれ長手方向に角度
θで等分割した点ｐ，ｑに両端部が位置し、かつ縦部材
２と同様に、図３に示すように、ドームの球芯Ｏを中心
とし大円Ｃ0 の半径Ｒと等しい半径Ｒの円弧上を通るよ
うに、曲げ加工され、配置される。従って、図１に示す
ように、各水平材３は各部分Ａにおいて同じ大円Ｃ0 の
一部となり、小円Ｃ1,Ｃ2,…とは一致せず、隣接する部
分Ａ，Ａでは各水平材３は連続しない。
における左右一対の縦部材２をそれぞれ長手方向に角度
θで等分割した点ｐ，ｑに両端部が位置し、かつ縦部材
２と同様に、図３に示すように、ドームの球芯Ｏを中心
とし大円Ｃ0 の半径Ｒと等しい半径Ｒの円弧上を通るよ
うに、曲げ加工され、配置される。従って、図１に示す
ように、各水平材３は各部分Ａにおいて同じ大円Ｃ0 の
一部となり、小円Ｃ1,Ｃ2,…とは一致せず、隣接する部
分Ａ，Ａでは各水平材３は連続しない。
【００１１】斜材４は、縦部材２の節点ｐ，ｑと水平材
の節点ｒとを連結し、あるいは節点ｒ，ｒ間を連結する
部材であり、これら各斜材４も、縦部材２および水平材
３と同様に、ドームの球芯Ｏを中心とし大円Ｃ0 の半径
Ｒと等しい半径Ｒの円弧上を通るように、曲げ加工さ
れ、配置される。
の節点ｒとを連結し、あるいは節点ｒ，ｒ間を連結する
部材であり、これら各斜材４も、縦部材２および水平材
３と同様に、ドームの球芯Ｏを中心とし大円Ｃ0 の半径
Ｒと等しい半径Ｒの円弧上を通るように、曲げ加工さ
れ、配置される。
【００１２】なお、複層トラスの場合、縦部材２・水平
材３・斜材４における上弦材と下弦材の両方共に同心円
上の半径Ｒで曲げ加工することはいうまでもない。
材３・斜材４における上弦材と下弦材の両方共に同心円
上の半径Ｒで曲げ加工することはいうまでもない。
【００１３】以上の構成により、各縦部材２と各水平材
３は共通の曲率半径Ｒで曲げ加工を行うことができ、製
作が極めて容易となり、さらに、各縦部材２および各水
平材３を、図４に示すように、各節点ｐ，ｑ，ｒを通過
させることのできる連続した通し部材とすることがで
き、必要に応じて水平材３ではフランジ部またはフラン
ジ部およびウェブ部にスプライスプレート６によるボル
ト接合部分を設けるだけでよいので、部材ジョイント数
を大幅に削減することができる。
３は共通の曲率半径Ｒで曲げ加工を行うことができ、製
作が極めて容易となり、さらに、各縦部材２および各水
平材３を、図４に示すように、各節点ｐ，ｑ，ｒを通過
させることのできる連続した通し部材とすることがで
き、必要に応じて水平材３ではフランジ部またはフラン
ジ部およびウェブ部にスプライスプレート６によるボル
ト接合部分を設けるだけでよいので、部材ジョイント数
を大幅に削減することができる。
【００１４】さらに、縦部材２・水平材３・斜材４は、
同一中心Ｏで同一半径Ｒの円弧に一致する部材であるた
め、これらの交点である各節点ｐ，ｑ，ｒにおいては各
部材の接線が同一平面内に位置し、接合プレート７およ
び接合プレート８を平板状（必要に応じてドーム球面と
同じ曲面状）とすることができ、縦部材２・水平材３・
斜材４と各接合プレート７・８の接合面を一致させるこ
とができる。これにより、従来の接合プレートにおける
複雑な折れ曲げ加工やトラス部材の接合端部の捩じり加
工・曲げ加工を無くすことができる。
同一中心Ｏで同一半径Ｒの円弧に一致する部材であるた
め、これらの交点である各節点ｐ，ｑ，ｒにおいては各
部材の接線が同一平面内に位置し、接合プレート７およ
び接合プレート８を平板状（必要に応じてドーム球面と
同じ曲面状）とすることができ、縦部材２・水平材３・
斜材４と各接合プレート７・８の接合面を一致させるこ
とができる。これにより、従来の接合プレートにおける
複雑な折れ曲げ加工やトラス部材の接合端部の捩じり加
工・曲げ加工を無くすことができる。
【００１５】水平材３における接合プレート７では、図
４に示すように、天地プレート７ａ間の中央に水平材３
を通し、水平材３と天地プレート７ａとをボルト９で固
定し、４つの斜材４の端部を天地プレート７ａに添接し
てボルト１０で固定する。斜材４はウェブ同士の取り合
いをせずに、せん断力は天地プレート７ａを介して伝達
することになる。
４に示すように、天地プレート７ａ間の中央に水平材３
を通し、水平材３と天地プレート７ａとをボルト９で固
定し、４つの斜材４の端部を天地プレート７ａに添接し
てボルト１０で固定する。斜材４はウェブ同士の取り合
いをせずに、せん断力は天地プレート７ａを介して伝達
することになる。
【００１６】縦部材２と水平材３の接合プレート８も、
図５に示すように、天地プレート８ａの中央に縦部材２
を通し、あるいは必要に応じて分断し、縦部材２と天地
プレート８ａをボルト１１で固定し、水平材３および斜
材４の端部を天地プレート８ａに添接してボルト１２で
固定する。縦部材２が、図５（ｂ）に示すように、分断
されている場合には、図５（ｄ）に示すように、フラン
ジ同士およびウェブ同士をスプライスプレート１３・１
４を介してボルト接合する。
図５に示すように、天地プレート８ａの中央に縦部材２
を通し、あるいは必要に応じて分断し、縦部材２と天地
プレート８ａをボルト１１で固定し、水平材３および斜
材４の端部を天地プレート８ａに添接してボルト１２で
固定する。縦部材２が、図５（ｂ）に示すように、分断
されている場合には、図５（ｄ）に示すように、フラン
ジ同士およびウェブ同士をスプライスプレート１３・１
４を介してボルト接合する。
【００１７】なお、裾部のテンションリング５は、大き
な引張力を受けるため、斜材等と同様にＲ曲げ加工する
のは構造上適当でないので、図１に示すように、直線材
とする。このテンションリング５の取り付く節点には、
このリング直線材の他にＲ曲げ加工された斜材４が取り
付くため、リング直線材をフランジ取り合いするのは難
しいので、ウェブ取り合いとする。
な引張力を受けるため、斜材等と同様にＲ曲げ加工する
のは構造上適当でないので、図１に示すように、直線材
とする。このテンションリング５の取り付く節点には、
このリング直線材の他にＲ曲げ加工された斜材４が取り
付くため、リング直線材をフランジ取り合いするのは難
しいので、ウェブ取り合いとする。
【００１８】なお、以上は屋根ドーム１を円周方向に６
分割し、縦部材２を水平材３で４分割した例について説
明したが、これに限らず、図６に示すような分割方法
（ドーム球芯Ｏは基礎面に一致させている。）でもよ
い。
分割し、縦部材２を水平材３で４分割した例について説
明したが、これに限らず、図６に示すような分割方法
（ドーム球芯Ｏは基礎面に一致させている。）でもよ
い。
【００１９】また、上記説明では、縦部材２、水平材３
および斜材４の端部を天地プレート７ａや８ａのみを使
用してボルト接合していたが、強度上必要に応じウェブ
部にもスプライスプレートでボルト接合することのでき
ることはいうまでもない。
および斜材４の端部を天地プレート７ａや８ａのみを使
用してボルト接合していたが、強度上必要に応じウェブ
部にもスプライスプレートでボルト接合することのでき
ることはいうまでもない。
【００２０】さらに、平面視で円形の屋根ドームに限ら
ず、図７に示すように、平面視で四角形、三角形、六角
形などの屋根ドームにも本発明を適用できることはいう
までもない。
ず、図７に示すように、平面視で四角形、三角形、六角
形などの屋根ドームにも本発明を適用できることはいう
までもない。
【００２１】
【発明の効果】この発明は、以上のような構成からなる
ので、次のような効果を奏する。
ので、次のような効果を奏する。
【００２２】(1) ３方向交差ドームの各縦部材および各
水平材がドーム球芯を中心とする円弧上を通り、縦部材
および水平材が節点を通過するように配設することがで
きるため、従来の節点毎にトラス部材を分断接続してい
た場合に比べて部材のジョンイト数を大幅に削減するこ
とができ、また必ずしも節点に束材を設ける必要がなく
なり、コストの大幅な低減が図られると共に、施工も容
易となる。
水平材がドーム球芯を中心とする円弧上を通り、縦部材
および水平材が節点を通過するように配設することがで
きるため、従来の節点毎にトラス部材を分断接続してい
た場合に比べて部材のジョンイト数を大幅に削減するこ
とができ、また必ずしも節点に束材を設ける必要がなく
なり、コストの大幅な低減が図られると共に、施工も容
易となる。
【００２３】(2) 各縦部材・各水平材・各斜材が同一の
ドーム球芯を中心とする円弧に一致する部材であるた
め、これらの交点である各節点においては各縦部材・各
水平材・各斜材の接線が同一平面内に位置し、接合プレ
ートを平板状等とすることができ、縦部材・水平材・斜
材と各接合プレートの接合面を一致させることができ、
接合プレートに複雑な折れ曲げ加工やトラス部材の接合
端部の捩じり加工・曲げ加工を無くすことができ、前述
のジョイント数の低減等と相まってコストのより低減が
図られる。
ドーム球芯を中心とする円弧に一致する部材であるた
め、これらの交点である各節点においては各縦部材・各
水平材・各斜材の接線が同一平面内に位置し、接合プレ
ートを平板状等とすることができ、縦部材・水平材・斜
材と各接合プレートの接合面を一致させることができ、
接合プレートに複雑な折れ曲げ加工やトラス部材の接合
端部の捩じり加工・曲げ加工を無くすことができ、前述
のジョイント数の低減等と相まってコストのより低減が
図られる。
【００２４】(3) 各縦部材・各水平材・各斜材は同一の
曲率半径で曲げ加工することができ、製作が極めて容易
となり、コストの低減が図られる。
曲率半径で曲げ加工することができ、製作が極めて容易
となり、コストの低減が図られる。
【００２５】(4) ドラス上弦面から屋根仕上面までの距
離がドーム全面にわたり一定となるため、母屋等を弦材
と同じＲ曲げができるので、ドーム裾部を除き母屋取付
けピースに全て共通のものが使用できる。
離がドーム全面にわたり一定となるため、母屋等を弦材
と同じＲ曲げができるので、ドーム裾部を除き母屋取付
けピースに全て共通のものが使用できる。
【図１】この発明に係る球面トラス網目のドーム屋根の
一例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）
は部分斜視図である。
一例であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）
は部分斜視図である。
【図２】この発明に係るドーム屋根の縦部材および水平
材の構成を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は概略断
面図である。
材の構成を示し、（ａ）は部分平面図、（ｂ）は概略断
面図である。
【図３】この発明に係るドーム屋根の斜材の構成を示す
部分斜視図である。
部分斜視図である。
【図４】この発明に係るドーム屋根の水平材と斜材の接
合部分を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は正面図で
ある。
合部分を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は正面図で
ある。
【図５】この発明に係るドーム屋根の縦部材・水平材・
斜材の接合部分を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は
断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は水平材同士の接合部
分を示す断面図である。
斜材の接合部分を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は
断面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は水平材同士の接合部
分を示す断面図である。
【図６】この発明に係るドーム屋根の他の構成例を示す
平面図・概略断面図である。
平面図・概略断面図である。
【図７】この発明に係るドーム屋根の平面形状が異なる
例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
例を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図８】従来のドーム屋根の網目構造を示す平面図であ
る。
る。
Ｏ…ドーム球芯 Ｃ0 …大円 Ｒ…大円の半径 １…ドーム屋根 ２…縦部材 ３…水平材 ４…斜材 ５…テンションリング ６…スプライスプレート ７…接合プレート ８…接合プレート ９，１０，１１，１２…ボルト １３，１４…スプライスプレート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−229224（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−26102（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−216990（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−52815（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E04B 7/08 E04B 1/32 101
Claims (1)
- 【請求項１】 球面トラスを、平面より見て球面トラス
の頂点を通り円周方向に等分割する複数の縦部材と、こ
の縦部材間に水平に配設される複数の水平材と、水平材
間に斜めに配設される斜材とから構成される３方向の交
差ドームとし、前記各縦部材および各水平材をドーム球
芯を中心とする同一半径の円弧と一致するように曲げ加
工し、前記斜材も前記ドーム球芯を中心とする円弧に一
致するように曲げ加工してなることを特徴とする球面網
目骨格構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15100896A JP2878643B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 球面網目骨格構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15100896A JP2878643B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 球面網目骨格構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09328861A JPH09328861A (ja) | 1997-12-22 |
| JP2878643B2 true JP2878643B2 (ja) | 1999-04-05 |
Family
ID=15509284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15100896A Expired - Fee Related JP2878643B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 球面網目骨格構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2878643B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106592779A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-04-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种用于大跨度空间结构的铝合金装配式节点 |
| CN109707092B (zh) * | 2018-11-16 | 2021-02-09 | 广东省建筑设计研究院 | 一种大跨度辐射式弦支穹顶屋面施工方法 |
| CN109763568B (zh) * | 2019-01-17 | 2020-12-04 | 中建七局安装工程有限公司 | 一种弦支穹顶网格结构施工方法 |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP15100896A patent/JP2878643B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09328861A (ja) | 1997-12-22 |
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