JP4145917B2 - 構造体ユニットおよびこの構造体ユニットを備えた建屋 - Google Patents

Description

本発明は、建屋の骨組みとして用いられる構造体ユニットおよびこの構造体ユニットを柱や梁等の骨組みとして備えた建屋に関し、とりわけ、少ない部材でかつ強度が大きく、地震等に対する耐性が強い構造体ユニットおよびこの構造体ユニットを骨組みとして備えた建屋に関する。

従来より、建屋の骨組みとして用いられる建築用構造体ユニットとして様々な種類のものが知られている（例えば、特許文献１等参照）。このような建築用構造体ユニットは、建屋の天井や各階フロア、壁等を支持するための柱や梁等として用いられる。

また、近年では、耐震性能の優れた建築用構造体ユニットが開発されている（例えば、特許文献２、３等参照）。例えば特許文献２に開示される構造体ユニットによれば、複数階を有する耐震壁構造体の下階にラーメン骨組を連層的に配置しながらも、設計上最適な水平剛性の調整が容易となり、耐震性能の優れたものとすることができる。

特開２００２−１６７８５７号公報 特開２００１−２１４６３５号公報 特開２００１−２３４６４２号公報

ところで、最近では、コストパフォーマンスの観点から、強度を十分に保ちながらも架構部材の数量を必要最小限とした構造体ユニットが求められている。このような構造体ユニットを構築するためには、架構部材の一部として軸方向に引張り力が作用されるワイヤ等の引張り部材を用いることが有効であるが、従来の構造体ユニットにおいてはこのような引張り部材を有効活用したものはなかった。

また、地震等の災害発生時において仮設住宅や仮設テントを構築する場合、このような仮設住宅等に使用される建築用構造体ユニットはできるだけ少ない部材でかつ強度の強いものが求められている。さらに、大地震への備えとして構造体ユニットの強度を大きくすることにより地震等に対する耐性を強くすることが望まれている。とりわけ、仮設住宅等に構造体ユニットを使用した場合は、本震後における余震に耐えうる構造とすることが必要とされる。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、少ない部材で構成することができるとともに、強度を大きくすることができ、地震等に対する耐性を強くすることができる構造体ユニットおよびこのような構造体ユニットを備えた建屋を提供することを目的とする。

本発明は、頂点、底部三点ならびに頂点と底部各点とを結ぶ三本の棒部材を各々が有する一対の三角錐構造体を備え、各三角錐構造体は、頂点を上方に向けた下方三角錐構造体と、頂点を下方に向けた上方三角錐構造体からなり、前記上方三角錐構造体と下方三角錐構造体との頂点同士が互いに連結され、上方から真下方向にみて前記上方三角錐構造体の各底部三点は前記下方三角錐構造体の隣り合う底部各点間に位置し、前記上方三角錐構造体の各々の底部各点は、前記下方三角錐構造体における近傍の底部二点に引張り部材により連結され、前記各三角錐構造体の底部各点は互いに引張り部材により連結されていることを特徴とする構造体ユニットである。
このような構造体ユニットによれば、当該構造体ユニットは一対の三角錐構造体をいわゆる鼓形状に組み合わせたものとなっているので、使用される棒部材および引張り部材の数量を必要最小限に抑えることができ、このため建屋の容積を有効に利用することができる。また、一対の三角錐構造体の各頂点から底部三点にそれぞれ延びる棒部材には軸方向に圧縮力のみがかかるとともに各三角錐構造体の底部三点間を連結する引張り部材ならびに上方三角錐構造体の底部各点と下方三角錐構造体の底部各点とを接続する引張り部材はそれぞれ軸方向に引張り力を受けるような構成となっているので、構造体ユニット自体の強度を大きくすることができ、地震等に対する耐性を強くすることができる。

なお、このような構造体ユニットは主に建築用の構造体として用いられるが、このことに限定されることはなく、例えば建築物以外の骨組みとしても用いることができる。

本発明の構造体ユニットにおいては、前記下方三角錐構造体の頂点は上方三角錐構造体の頂点よりも上方に設けられ、前記上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点は連結部により互いに連結され、この連結部は、下方三角錐構造体の頂点に固定された雌ネジ部材と、上方三角錐構造体の頂点に接続されるとともに下方から前記雌ネジ部材に締め付けることができる雄ネジ部材とを有することが好ましい。
このような構造体ユニットによれば、当該構造体ユニットの構築を行う際に、作業員は例えば床面等に立った状態で下方から雄ネジ部材の雌ネジ部材への締め付けを行うことができ、この作業員の負担を軽減することができる。

あるいは、本発明の構造体ユニットにおいては、前記上方三角錐構造体の頂点は下方三角錐構造体の頂点よりも上方に設けられ、前記上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点は連結部により互いに連結され、この連結部は、上方三角錐構造体の頂点に固定された第１の固定部材と、下方三角錐構造体の頂点に固定された第２の固定部材と、第１の固定部材および第２の固定部材を接続する接続部材とを有することが好ましい。
あるいは、各三角錐構造体における三本の棒部材の頂点側端部は互いに離間するとともにこの頂点側端部の近傍において互いに接続されており、上方三角錐構造体の各棒部材の頂点側端部は下方三角錐構造体の隣り合う二本の棒部材の頂点側端部の間に位置するよう当該上方三角錐構造体の各棒部材の頂点側端部近傍部分および下方三角錐構造体の各棒部材の頂点側端部近傍部分が接続されていることが好ましい。
あるいは、上方三角錐構造体の各棒部材および下方三角錐構造体の対応する各棒部材は直線状に延びるよう互いに連結されて三本の棒部材組合せ体を構成しており、各棒部材組合せ体は、その中央部分において互いに結束されていることが好ましい。
あるいは、前記上方三角錐構造体の頂点は下方三角錐構造体の頂点よりも上方に設けられ、前記上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点は連結部により互いに連結され、この連結部は、上方三角錐構造体の各棒部材および下方三角錐構造体の各棒部材が嵌め込み可能な６つの孔部を有することが好ましい。

本発明は、上述の構造体ユニットを骨組みとして備えたことを特徴とする建屋である。
このような建屋によれば、上述の構造体ユニットを柱や梁等の骨組みとして用いているので、この構造体ユニットに使用される圧縮棒部材および引張り部材の数量を必要最小限に抑えることができることにより建屋の容積を有効に利用することができ、また、この建屋の強度を大きくすることができ、このため地震等に対する耐性を強くすることができる。

本発明の構造体ユニットによれば、当該構造体ユニット自体を少ない部材で構成することができるとともに、その強度を大きくすることができ、地震等に対する耐性を強くすることができる。

また、本発明の建屋によれば、上述の構造体ユニットを骨組みとして用いているので、建屋の容積を有効に利用することができるとともに、その強度を大きくすることができ、地震等に対する耐性を強くすることができる。

第１の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態について説明する。本実施の形態は、例えば仮設住宅や仮設テント等の建屋の骨組みとして用いられる建築用構造体ユニットに係るものである。図１は、本実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。

図１に示すように、構造体ユニット１０は、地面等の床面に底面が設置され頂点を上方に向けた下方三角錐構造体３０と、この下方三角錐構造体３０の上方に設けられ頂点を下方に向けた上方三角錐構造体２０と、上方三角錐構造体２０の頂点および下方三角錐構造体３０の頂点を連結する連結部５０とを備えている。
以下、このような構造体ユニット１０の各構成要素の詳細について説明する。

上方三角錐構造体２０は、頂点２５および底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃを有している。具体的には、上方三角錐構造体２０は、三角錐の頂点２５から底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃに向かって延びる三本の棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有している。また、上方三角錐構造体２０の底部各点２６ａ、２６ｂ、２６ｃ間は互いに例えばワイヤからなる引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃによりそれぞれ連結されている。
同様に、下方三角錐構造体３０は、頂点３５および底部三点３６ａ、３６ｂ、３６ｃを有している。具体的には、下方三角錐構造体３０は、三角錐の頂点３５から底部三点３６ａ、３６ｂ、３６ｃに向かって延びる三本の棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有している。また、下方三角錐構造体３０の底部各点３６ａ、３６ｂ、３６ｃ間は互いに例えば引張り部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃによりそれぞれ連結されている。
図１に示すように、下方三角錐構造体３０の頂点３５は上方三角錐構造体２０の頂点２５よりも上方に設けられている。

ここで、上方三角錐構造体２０の各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび下方三角錐構造体３０の各棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃは軸方向において圧縮力のみを受ける圧縮材として用いられ、例えば金属パイプ、木材等から構成されている。
一方、上方三角錐構造体２０の各引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび下方三角錐構造体３０の各引張り部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃは引張り力を受ける引張り材として用いられ、例えばワイヤ等から構成されている。

上方三角錐構造体２０および下方三角錐構造体３０の位置関係について説明すると、図１の上方から真下方向にみて、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５は鉛直線上で一致するとともに、上方三角錐構造体２０の各々の底部各点２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、下方三角錐構造体３０の隣り合う底部各点３６ａ、３６ｂ、３６ｃの中間に位置するようになっている。具体的に説明すると、図１の上方から真下方向にみて、上方三角錐構造体２０の底面三角形の例えば頂点２６ａは、下方三角錐構造体３０の底部各点３６ａ、３６ｂ、３６ｃのいずれかと一致するのではなく、頂点３６ｂ、３６ｃの中間に位置することとなる。同様に、上方三角錐構造体２０の底面三角形の頂点２６ｂは下方三角錐構造体３０の底面三角形の頂点３６ｃ、３６ａの中間に位置し、また、上方三角錐構造体２０の底面三角形の頂点２６ｃは下方三角錐構造体３０の底面三角形の頂点３６ａ、３６ｂの中間に位置している。

そして、上方三角錐構造体２０の各々の底部各点２６ａ、２６ｂ、２６ｃは、それぞれ下方三角錐構造体３０における近傍の底部二点に引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆにより連結されている。具体的には、上方三角錐構造体２０の底面三角形の頂点２６ａと、下方三角錐構造体３０における近傍の底部二点３６ｂ、３６ｃとは、それぞれ引張り部材４０ａ、４０ｂにより連結されている。同様に、上方三角錐構造体２０の底面三角形の頂点２６ｂと、下方三角錐構造体３０における近傍の底部二点３６ａ、３６ｃとは、それぞれ引張り部材４０ｃ、４０ｄにより連結されており、また、上方三角錐構造体２０の底面三角形の頂点２６ｃと、下方三角錐構造体３０における近傍の底部二点３６ａ、３６ｂとは、それぞれ引張り部材４０ｅ、４０ｆにより連結されている。
各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆは引張り力を受ける引張り材として用いられ、例えばワイヤ等から構成されている。

前述のように、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５を連結する連結部５０が配設されている。
この連結部５０は、上方三角錐構造体２０の各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃをそれぞれ連結する第１の板状部材５０ａと、下方三角錐構造体３０の各棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃをそれぞれ連結する第２の板状部材５０ｂを有しており、第２の板状部材５０ｂには雌ネジ部材５０ｄが取り付けられている。一方、第１の板状部材５０ａの中心部には貫通孔が設けられており、細長形状の雄ネジ部材５０ｃをこの貫通孔に下方から挿入することができるようになっている。第１の板状部材５０ａの貫通孔を貫通する雄ネジ部材５０ｃは、図１に示すように下方から雌ネジ部材５０ｄに対して締め付け可能となっている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
具体的には、構造体ユニット１０の構築方法について説明する。

まず、上方三角錐構造体２０および下方三角錐構造体３０をそれぞれ準備する。上方三角錐構造体２０の構築方法について具体的に説明すると、最初に第１の板状部材５０ａに三本の棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃをカメラの三脚のように取り付け、そして各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃの先端部分（底部各点２６ａ、２６ｂ、２６ｃ）同士を引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃにより連結させる。
下方三角錐構造体３０も同様の方法で構築する。この際に、第２の板状部材５０ｂに雌ネジ部材５０ｄを予め固定しておく。このようにして上方三角錐構造体２０および下方三角錐構造体３０が準備される。

次に、上方三角錐構造体２０の底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃと、下方三角錐構造体３０の底部三点３６ａ、３６ｂ、３６ｃとを引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆにより連結させる。この際に、引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆは緩んだ状態で両端が各底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃに取り付けられている。

次に、建屋の設置対象となる床面に対して下方三角錐構造体３０を配設する。この際に、頂点３５が上方を向くようにする。そして、頂点２５が下方を向くよう上方三角錐構造体２０を持ち上げ、この上方三角錐構造体２０の頂点２５に設けられた第１の板状部材５０ａの貫通孔に雄ネジ部材５０ｄを通す。そして、下方三角錐構造体３０の頂点３５および上方三角錐構造体２０の頂点２５同士が接近するよう上方三角錐構造体２０を上方に移動させ、両頂点２５、３５が十分に接近したときに雄ネジ部材５０ｄを雌ネジ部材５０ｃに締め付ける。このようにして、下方三角錐構造体３０の頂点３５および上方三角錐構造体２０の頂点２５が連結部５０により連結される。

このような雄ネジ部材５０ｄを雌ネジ部材５０ｃに締め付ける過程において、緩んだ状態にある各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆには次第に引張り力が加えられるようになる。そして、ある程度雄ネジ部材５０ｄを雌ネジ部材５０ｃに締め付けると、各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに大きな引張り力が加えられることとなってこれ以上雄ネジ部材５０ｄを雌ネジ部材５０ｃに締め付けることができないようになる。この際に、各引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃにも引張り力がかかるようになる。
ここで、下方三角錐構造体３０において床面に対する頂点３５の高さは作業員の身長よりも十分に大きい場合があるが、上述の連結部５０を用いることにより作業員は床面に立った状態で、あるいは踏み台に乗った状態で下方から雄ネジ部材５０ｃの雌ネジ部材５０ｄへの締め付けを行うことができ、この作業員の負担を軽減することができる。
このようにして、最終的に各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力が加えられた構造体ユニット１０を構築することができる。

以上のように本実施の形態の構造体ユニット１０によれば、圧縮材からなる三本の棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃを有する下方三角錐構造体３０と、圧縮材からなる三本の棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃを有する上方三角錐構造体２０とからなり、上方三角錐構造体２０と下方三角錐構造体３０の頂点２５、３５同士が互いに連結されている。しかも、上方三角錐構造体２０の各々の底部各点２６ａ、２６ｂ、２６ｃは下方三角錐構造体３０における近傍の底部二点に引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆにより連結されるとともに、各三角錐構造体２０、３０の底部各点２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび３６ａ、３６ｂ、３６ｃは互いに引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび３１ａ、３１ｂ、３１ｃにより連結されている。このように、構造体ユニット１０は一対の三角錐構造体２０、３０をいわゆる鼓形状に組み合わせたものであるので、使用される圧縮棒部材および引張り部材の数量を必要最小限に抑えることができ、構造体ユニット１０を少ない部材で構成することができる。また、頂点２５、３５から底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃにそれぞれ延びる棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、３０ａ、３０ｂ、３０ｃには軸方向に圧縮力がかかるとともに底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ間を連結する引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆならびに引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃには軸方向に引張り力を受けるような構成となっている。このような構成により、雄ネジ部材５０ｃの締め付け加減で各圧縮棒部材にプレストレスを掛けることができ、構造体ユニット１０の強度を大きくすることができ、地震等に対する耐性を強くすることができる。

また、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５は連結部５０により互いに連結され、この連結部５０は、下方三角錐構造体３０の頂点３５に固定された雌ネジ部材５０ｄと、上方三角錐構造体２０の頂点２５に接続されるとともに下方から雌ネジ部材５０ｄに締め付けることができる雄ネジ部材５０ｃとを有しているので、構造体ユニット１０の構築を行う際に、作業員は床面等に立った状態で下方から雄ネジ部材５０ｃの雌ネジ部材５０ｄへの締め付けを行うことができ、この作業員の負担を軽減することができる。

本実施の形態による構造体ユニットは、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
例えば、圧縮材として用いられる棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃとしては、１本の細長い円筒形の金属パイプ等を用いる代わりに、各々の棒部材について同径の７本の細長い円筒形の金属パイプを準備し、中心となる１本の金属パイプの外周面を６本の金属パイプで覆い、これらの７本の金属パイプをワイヤ等で括ったパイプ組合せ体を用いてもよい。
このような７本の金属パイプをワイヤ等で括ったパイプ組合せ体を圧縮材として用いた場合には、当該圧縮材を安価かつ頑丈なものとすることができる。

第２の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。図２は、本実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。

図２に示す構造体ユニット１１は、上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点を連結する連結部の構成が異なるのみであり、他は実質的に図１に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
図２に示す本実施の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

以下、本実施の形態の構造体ユニット１１の構成について詳述する。
図２に示すように、上方三角錐構造体２０の頂点２５は下方三角錐構造体３０の頂点３５よりも上方に配置されている。
そして、この構造体ユニット１１には、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５を連結する連結部５１が配設されている。

この連結部５１は、上方三角錐構造体２０の各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃをそれぞれ連結する第１の板状部材５１ａと、下方三角錐構造体３０の各棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃをそれぞれ連結する第２の板状部材５１ｂを有しており、第１の板状部材５１ａおよび第２の板状部材５１ｂは接続部材５１ｃにより接続されている。この接続部材５１ｃは、例えば第１の板状部材５１ａの中心に設けられた貫通孔および第２の板状部材５１ｂの中心に設けられた貫通孔をそれぞれ通過する雄ネジ部材と、この雄ネジ部材を第１の板状部材５１ａおよび第２の板状部材５１ｂにそれぞれ固定する雌ネジ部材とから構成されている。

また、本実施の形態の構造体ユニット１１においては、各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの一端は直接的に棒状部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの端部に取り付けられるのではなく、フック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを介して接続されている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
具体的には、構造体ユニット１１の構築方法について説明する。

まず、上方三角錐構造体２０および下方三角錐構造体３０を第１の実施の形態と同様の方法でそれぞれ準備する。次に、引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを各棒部材間に掛ける前に、連結部５１により上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５を連結する。この際に、上方三角錐構造体２０の頂点２５が下方三角錐構造体３０の頂点３５よりも上方に位置するようにする。

その後、各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを上方三角錐構造体２０の底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび下方三角錐構造体３０の底部三点３６ａ、３６ｂ、３６ｃ間に張架する。この際に、各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの一端にフック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを取り付け、このフック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの端部に取り付ける。ここで、フック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを用いることにより引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力を加えることができるようになる。

このようにして、最終的に各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力が加えられた構造体ユニット１１を構築することができる。

第３の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。図３は、本実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。

図３に示す構造体ユニット１２は、上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点を連結する連結部が設けられている代わりに、各三角錐構造体の頂点付近の棒部材が互いに連結されたような構成となっている点が異なるのみであり、他は実質的に図１に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
図３に示す本実施の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

以下、本実施の形態の構造体ユニット１２の構成について詳述する。
図３に示すように、下方三角錐構造体３０における三本の棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの頂点側端部３０ｐ、３０ｑ、３０ｒは互いにわずかに離間するとともにこの頂点側端部３０ｐ、３０ｑ、３０ｒの近傍において結束により互いに接続されている。
また、上方三角錐構造体２０も下方三角錐構造体３０と同様の構成となっている。すなわち、上方三角錐構造体２０における三本の棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃの頂点側端部２０ｐ、２０ｑ、２０ｒは互いにわずかに離間するとともにこの頂点側端部２０ｐ、２０ｑ、２０ｒの近傍において結束等により互いに接続されている。

そして、上方三角錐構造体２０の各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃの頂点側端部２０ｐ、２０ｑ、２０ｒの近傍部分と、下方三角錐構造体３０の各棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの頂点側端部３０ｐ、３０ｑ、３０ｒの近傍部分とがたがいちがいに乗り合う形で接続されることにより、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５が互いに連結されている。
この際に、上方三角錐構造体２０の棒部材２０ａの頂点側端部２０ｐはひとりでに下方三角錐構造体３０の隣り合う二本の棒部材３０ｂ、３０ｃの頂点側端部３０ｑ、３０ｒの間に位置している。同様に、上方三角錐構造体２０の棒部材２０ｂの頂点側端部２０ｑはひとりでに下方三角錐構造体３０の隣り合う二本の棒部材３０ａ、３０ｃの頂点側端部３０ｐ、３０ｒの間に位置しており、また、上方三角錐構造体２０の棒部材２０ｃの頂点側端部２０ｒはひとりでに下方三角錐構造体３０の隣り合う二本の棒部材３０ａ、３０ｂの頂点側端部３０ｐ、３０ｑの間に位置している。

また、本実施の形態の構造体ユニット１２においては、各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの一端は直接的に棒状部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの端部に取り付けられるのではなく、フック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを介して接続されている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
具体的には、構造体ユニット１２の構築方法について説明する。

まず、上方三角錐構造体２０および下方三角錐構造体３０を第１の実施の形態と同様の方法でそれぞれ準備する。この際に、上方三角錐構造体２０の三本の棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃに係る頂点側端部２０ｐ、２０ｑ、２０ｒの近傍部分を互いに連結させておき、また下方三角錐構造体３０における三本の棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃに係る頂点側端部３０ｐ、３０ｑ、３０ｒの近傍部分も互いに連結させておく。
次に、引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを各棒部材間に掛ける前に、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５の連結を行う。この際に、上方三角錐構造体２０の頂点２５が下方三角錐構造体３０の頂点３５よりも上方に位置するようにする。
具体的には、上方三角錐構造体２０の各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃの頂点側端部２０ｐ、２０ｑ、２０ｒの近傍部分、および、下方三角錐構造体３０の各棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの頂点側端部３０ｐ、３０ｑ、３０ｒの近傍部分をそれぞれ結束させ、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５を連結させる。

その後、各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを上方三角錐構造体２０の底部三点２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび下方三角錐構造体３０の底部三点３６ａ、３６ｂ、３６ｃ間に張架する。この際に、各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの一端にフック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを取り付け、このフック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの端部に取り付ける。ここで、フック付テンション調整器４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆを用いることにより引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力を加えることができるようになる。

このようにして、最終的に各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力が加えられた構造体ユニット１２を構築することができる。

第４の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。図４は、本実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。

図４に示す構造体ユニット１３は小規模、簡易な建築用のものである。この構造体ユニット１３は、上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点を連結する連結部が設けられている代わりに、上方三角錐構造体の棒部材および下方三角錐構造体の対応する各棒部材が直線状に延びるよう互いに連結されて三本の棒部材組合せ体を構成している点が異なるのみであり、他は実質的に図１に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
図４に示す本実施の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

以下、本実施の形態の構造体ユニット１３の構成について詳述する。
図４に示すように、構造体ユニット１３において、上方三角錐構造体２０の棒部材２０ａおよび下方三角錐構造体３０の棒部材３０ａは直線状に延びるよう互いに連結されて棒状の棒部材組合せ体２２ａを構成している。同様に、上方三角錐構造体２０の棒部材２０ｂおよび下方三角錐構造体３０の棒部材３０ｂは直線状に延びるよう互いに連結されて棒状の棒部材組合せ体２２ｂを構成しており、また、上方三角錐構造体２０の棒部材２０ｃおよび下方三角錐構造体３０の棒部材３０ｃは直線状に延びるよう互いに連結されて棒状の棒部材組合せ体２２ｃを構成している。

そして、各棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃは、それぞれの中央部分において接続部材５２により互いに結束されている。このようにして、三本の棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃにより一対の三角錐構造体２０、３０が形成されるようになる。

本実施の形態においては、図４に示すように各棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの両端にはフックが設けられている。そして、引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆは前述の各フックに掛けられる一本のロープで形成されており、このロープの一端は棒部材組合せ体２２ａの端部に固定されるとともにロープの他端はフック付テンション調整器４１ｆにより棒部材組合せ体２２ａの同じ端部に接続されている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
具体的には、構造体ユニット１３の構築方法について説明する。

まず、三本の棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを準備し、これらの棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを互いに連結させる作業を最初に行う。具体的には、鼓形状となるよう三本の棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの中央部分において接続部材５２により各棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃを結束させる。
次に、各棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの一端２６ａ、２６ｂ、２６ｃを引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃにより連結し、また各棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの他端３６ａ、３６ｂ、３６ｃを引張り部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃにより連結する。この際に、各引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃは緩んだ状態となっている。

その後、各棒部材組合せ体２２ａ、２２ｂ、２２ｃの両端にそれぞれ設けられた各フックに一本のロープを通すことにより各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを張架させる。ここで、ロープの一端を棒部材組合せ体２２ａの端部に取り付け、一方、ロープの他端はフック付テンション調整器４１ｆにより棒部材組合せ体２２ａの同じ端部に接続するようにする。そして、フック付テンション調整器４１ｆにより各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力を与えるようにし、この際に、各引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃにも引張り力がかかるようになる。

このようにして、最終的に各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力が加えられた構造体ユニット１３を構築することができる。

第５の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第５の実施の形態について説明する。図５は、本実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。

図５に示す構造体ユニット１４は、上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点を連結する連結部の構成が異なるのみであり、他は実質的に図１に示す第１の実施の形態と同様の構成を有している。
図５に示す本実施の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

以下、本実施の形態の構造体ユニット１４の構成について詳述する。
図５に示すように、上方三角錐構造体２０の頂点２５は下方三角錐構造体３０の頂点３５よりも上方に配置されている。
そして、この構造体ユニット１４には、上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５を連結する連結部５３が配設されている。

この連結部５３は、上方三角錐構造体２０の各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃおよび下方三角錐構造体３０の各棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃが嵌め込み可能な６つの孔部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆを有している。

また、引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆは一本のロープで形成されており、このロープの一端は棒部材３０ｂの端部に固定されるとともにロープの他端はフック付テンション調整器４１ｆにより棒部材３０ｂの同じ端部に接続されている。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。
具体的には、構造体ユニット１４の構築方法について説明する。

まず、上方三角錐構造体２０および下方三角錐構造体３０を第１の実施の形態と同様の方法でそれぞれ準備する。次に、引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを各棒部材間に掛ける前に、連結部５３により上方三角錐構造体２０の頂点２５および下方三角錐構造体３０の頂点３５を連結する。この際に、上方三角錐構造体２０の頂点２５が下方三角錐構造体３０の頂点３５よりも上方に位置するようにする。
具体的には、連結部５３の各孔部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆにそれぞれ棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、３０ａ、３０ｂ、３０ｃを挿入することにより、各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、３０ａ、３０ｂ、３０ｃを連結させることができる。

その後、各棒部材２０ａ、２０ｂ、２０ｃの端部および各棒部材３０ａ、３０ｂ、３０ｃの端部にそれぞれ設けられたフックに一本のロープを通すことにより各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆを張架させる。ここで、ロープの一端を棒部材３０ｂの端部に取り付け、一方、ロープの他端はフック付テンション調整器４１ｆにより棒部材３０ｂの同じ端部に接続するようにする。そして、フック付テンション調整器４１ｆにより各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力を与えるようにする。

このようにして、最終的に各引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆに引張り力が加えられた構造体ユニット１４を構築することができる。

第６の実施の形態
以下、図面を参照して本発明の第６の実施の形態について説明する。図６は、本実施の形態に係る建屋の内部の構成を示す説明用斜視図であり、図７は、図６の建屋の上面図であり、図８は、図６の建屋の正面図である。また、図９は、図６の建屋に側壁、屋根等を設けたものの構成を示す斜視図である。

図６乃至図９に示す建屋は、第１の実施の形態による構造体ユニットを骨組みとして用いたものであり、例えば仮設住宅として用いられる。図６乃至図９に示す本実施の形態において、図１に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図６乃至図９に示す建屋１５は、床面６０上に設置され、この床面６０から離間した１階フロア６３、２階フロア６２および天井６１を有している。また、前述のように、この建屋１５において図１に示す構造体ユニット１０が骨組みとして用いられている。なお、図６乃至図９においては、簡略化のために、構造体ユニット１０の引張り部材３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび引張り部材４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆの記載、ならびに連結部５０の詳細の構成については省略している。
このような建屋１５の各構成要素について以下に詳述する。

建屋１５において、１階フロア６３および２階フロア６２の間にある１階空間、ならびに２階フロア６２および天井６１の間にある２階空間を壁部材（ガラス、開口部等も含む）で完全に覆うようになっている（図９参照）。なお、図６は、建屋１５の１階空間および２階空間の内部の状況を説明するために、手前側の壁部材を取り外したものである。
図６に示すように、１階フロア６３および２階フロア６２は略同一の六角形形状となっており、この六角形形状の対向する一対の辺は互いに平行になっている。

この建屋１５の天井６１近傍について詳しく説明する。
構造体ユニット１０の上部三角錐構造体２０の底部各点、具体的には例えば棒部材２０ｃの上方端部２６ｃには２本のワイヤ６１ａ、６１ａが接続されており、これらの２本のワイヤ６１ａ、６１ａには棒部材６１ｂが接続されている。すなわち、図６および図８に示すように、棒部材２０ｃの上方端部２６ｃを頂点とし、ワイヤ６１ａ、６１ａおよび棒部材６１ｂを各辺とする二等辺三角形が形成される。このワイヤ６１ａ、６１ａおよび棒部材６１ｂを各辺とする二等辺三角形部材は、各辺の部材の自重により棒部材２０ｃの上方端部２６ｃから鉛直方向下方に吊り下げられている。同様に、棒部材２０ａ、２０ｂの上方端部２６ａ、２６ｂからそれぞれワイヤ６１ａ、６１ａおよび棒部材６１ｂを各辺とする二等辺三角形部材が吊り下げられている。

そして、図６および図７に示すように、各上方端部２６ａ、２６ｂ、２６ｃを吊点として吊り下げられた各二等辺三角形部材の間は棒部材６１ｃによりそれぞれ連結されている。
具体的には、図７に示すように、各二等辺三角形部材に係る３本の棒部材６１ｂおよびこれらの棒部材６１ｂの間を連結する３本の棒部材６１ｃにより、上方から見て六角形形状の骨組みが構成される。この六角形形状の対向する一対の辺は互いに平行になっている。

図７に示すような六角形形状に構成された３本の棒部材６１ｂおよび３本の棒部材６１ｃ、ならびに引張り部材２１ａ、２１ｂ、２１ｃを骨組みとして板状部材を取り付けることにより、この建屋１５の天井６１が構成される。

また、図８に示すように、六角形形状に構成された３本の棒部材６１ｂおよび３本の棒部材６１ｃからそれぞれ壁部材６５を吊り下げることにより、外部から遮断された１階空間および２階空間を設けることができる。６枚の壁部材６５は、棒部材６１ｂまたは棒部材６１ｃから１階フロア６３まで延びており、各壁部材６５間はジョイント部材等（図示せず）により接続されている。

このように、図１に示す構造体ユニット１０に対して１階フロア６３および２階フロア６２を配設するとともに、この構造体ユニット１０の上方端部２６ａ、２６ｂ、２６ｃを吊点として、ワイヤ６１ａ、６１ａおよび棒部材６１ｂを各辺とする３つの二等辺三角形部材を吊り下げ、しかも、これらの二等辺三角形部材の間を棒部材６１ｃで接続し、さらに壁部材６５を各棒部材６１ｂ、６１ｃから吊り下げることにより、建屋１５を構築することができる。

なお、図６に示すように、床面６０および１階フロア６３の間には第１の階段７０が設けられており、１階フロア６３および２階フロアの間には螺旋状の第２の階段７１が設けられている。

以上のように本実施の形態の建屋１５によれば、第１の実施の形態に示す構造体ユニット１０を骨組みとして用いているので、この構造体ユニット１０に使用される棒部材および引張り部材の数量を必要最小限に抑えることができ、このため建屋１５の容積を有効に利用することができる。また、建屋１５の強度を大きくすることができ、地震等に対する耐性を強くすることができる。

また、建屋１５の天井６１を構築するにあたり、構造体ユニット１０の強度が十分に大きいことにより、この構造体ユニット１０の上方三角錐構造体２０の底部各点２６ａ、２６ｂ、２６ｃからそれぞれ二等辺三角形部材を安定的に吊り下げることができる。そして、この安定的に吊り下げられた二等辺三角形部材の底辺を構成する棒部材６１ｂおよび各二等辺三角形部材の間を接続する棒部材６１ｃを天井６１の骨組みとしているので、当該天井６１の強度を大きくすることができ、さらに、この天井６１から各壁部材６５を安定的に吊り下げることができる。

また、図９に示す建屋１５は１階フロア６３が床面６０から離間しており、この１階フロア６３と床面６０との間に空間が設けられているので、当該建屋１５の美観を向上させることができるとともに、１階フロア６３が地表を覆うことなく通風性を良好なものとすることができるので、例えば建屋１５を含む近傍の家屋の冷房設備のパワーを弱めることができ、ヒートアイランドの減少にも資する。

なお、本実施の形態における建屋１５は上記の例に限定されるものではなく、例えば構造体ユニット１０の代わりに図２乃至図５にそれぞれ示す構造体ユニット１１、１２、１３、１４のいずれかのものを用いてもよい。

第１の実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。 第２の実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。 第３の実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。 第４の実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。 第５の実施の形態の構造体ユニットの構成を示す斜視図である。 第１の実施の形態の構造体ユニットを用いた建屋の内部の構成を示す説明用斜視図である。 図６の建屋の上面図である。 図６の建屋の正面図である。 図６の建屋に側壁等を設けたものの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１０、１１、１２、１３、１４ 構造体ユニット
１５ 建屋
２０ 上方三角錐構造体
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 棒部材
２０ｐ、２０ｑ、２０ｒ 頂点側端部
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 引張り部材
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ 棒部材組合せ体
２５ 頂点
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 底部各点
３０ 下方三角錐構造体
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ 棒部材
３０ｐ、３０ｑ、３０ｒ 頂点側端部
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 引張り部材
３５ 頂点
３６ａ、３６ｂ、３６ｃ 底部各点
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ 引張り部材
４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ、４１ｅ、４１ｆ フック付テンション調整器
５０ 連結部
５０ａ 第１の板状部材
５０ｂ 第２の板状部材
５０ｃ 雄ネジ部材
５０ｄ 雌ネジ部材
５１ 連結部
５１ａ 第１の板状部材
５１ｂ 第２の板状部材
５１ｃ 接続部材
５２ 接続部材
５３ 連結部
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄ、５３ｅ、５３ｆ 孔部
６０ 床面
６１ 天井
６１ａ ワイヤ
６１ｂ 棒部材
６１ｃ 棒部材
６２ ２階フロア
６３ １階フロア
６５ 壁部材
７０ 第１の階段
７１ 第２の階段

Claims (7)

1. 頂点、底部三点ならびに頂点と底部各点とを結ぶ三本の棒部材を各々が有する一対の三角錐構造体を備え、
   各三角錐構造体は、頂点を上方に向けた下方三角錐構造体と、頂点を下方に向けた上方三角錐構造体からなり、
   前記上方三角錐構造体と下方三角錐構造体との頂点同士が互いに連結され、
   上方から真下方向にみて前記上方三角錐構造体の各底部三点は前記下方三角錐構造体の隣り合う底部各点間に位置し、
   前記上方三角錐構造体の各々の底部各点は、前記下方三角錐構造体における近傍の底部二点に引張り部材により連結され、
   前記各三角錐構造体の底部各点は互いに引張り部材により連結されていることを特徴とする構造体ユニット。
2. 前記下方三角錐構造体の頂点は上方三角錐構造体の頂点よりも上方に設けられ、
   前記上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点は連結部により互いに連結され、
   この連結部は、下方三角錐構造体の頂点に固定された雌ネジ部材と、上方三角錐構造体の頂点に接続されるとともに下方から前記雌ネジ部材に締め付けることができる雄ネジ部材とを有することを特徴とする請求項１記載の構造体ユニット。
3. 前記上方三角錐構造体の頂点は下方三角錐構造体の頂点よりも上方に設けられ、
   前記上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点は連結部により互いに連結され、
   この連結部は、上方三角錐構造体の頂点に固定された第１の固定部材と、下方三角錐構造体の頂点に固定された第２の固定部材と、第１の固定部材および第２の固定部材を接続する接続部材とを有することを特徴とする請求項１記載の構造体ユニット。
4. 各三角錐構造体における三本の棒部材の頂点側端部は互いに離間するとともにこの頂点側端部の近傍において互いに接続されており、
   上方三角錐構造体の各棒部材の頂点側端部は下方三角錐構造体の隣り合う二本の棒部材の頂点側端部の間に位置するよう当該上方三角錐構造体の各棒部材の頂点側端部近傍部分および下方三角錐構造体の各棒部材の頂点側端部近傍部分が接続されていることを特徴とする請求項１記載の構造体ユニット。
5. 上方三角錐構造体の各棒部材および下方三角錐構造体の対応する各棒部材は直線状に延びるよう互いに連結されて三本の棒部材組合せ体を構成しており、
   各棒部材組合せ体は、その中央部分において互いに結束されていることを特徴とする請求項１記載の構造体ユニット。
6. 前記上方三角錐構造体の頂点は下方三角錐構造体の頂点よりも上方に設けられ、
   前記上方三角錐構造体の頂点および下方三角錐構造体の頂点は連結部により互いに連結され、
   この連結部は、上方三角錐構造体の各棒部材および下方三角錐構造体の各棒部材が嵌め込み可能な６つの孔部を有することを特徴とする請求項１記載の構造体ユニット。
7. 請求項１乃至６記載の構造体ユニットを骨組みとして備えたことを特徴とする建屋。

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