JP5489600B2 - ラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、ラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法に関し、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造に最適な節点構造及びその施工方法に関する。

建築物の屋根などを構成するため、構造体にラチスシェル構造（グリッドシェル構造）が採用される場合がある。ラチスシェル構造は、梁材と、複数の梁材が集合して互いに接合される節点（node）からなる。ラチスシェル構造による構造体の上面又は下面にガラス、鋼板などの板材が設置されて、屋根が構成される。

例えば、特許文献１〜５には、梁材と節点における接合部材からなる節点構造に関する技術が開示されている。特許文献１〜４には、梁材と接合部材がボルトによって接合される節点構造が記載され、特許文献５には、梁材に相当する骨組部材３と接合部材に相当する本体部４が溶接によって接合される節点構造が記載されている。その他、ラチスシェル構造の節点は、複数の梁材が溶接によって互いに直接接合されたり、接合部材に梁材が嵌め込まれたりして構成される。

特開平６−５７８２９号公報 国際公開第９４／２０６９８号 ソビエト連邦国特許第７７７１７０号 ソビエト連邦国特許第６１４１８５号 特開平９−２７９７４９号公報

ところで、ラチスシェル構造による構造体は、平面形状ではなく、曲面形状を有するものがある。曲面形状を有するラチスシェル構造は、複数の梁材が集合する節点において、梁材ごとに梁材の取り付け位置や取り付け方向が異なる。従って、節点において、梁材ごとに梁材の端部面の形状を異ならせる必要がある。特に、対称形状ではない複雑な曲面形状であると、節点ごとに異なる加工が必要となるため、ラチスシェル構造の施工には労力と時間がかかるという問題があった。

そして、ラチスシェル構造の節点を現場で施工するには、ボルト接合、溶接又はボルト接合と溶接の併用などがある。節点の施工に溶接を採用すると、更にラチスシェル構造の施工において労力と時間がかかるという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、梁材と接合部材を容易かつ精度良く接合しながら、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造を構築することが可能な、新規かつ改良されたラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の梁材と、筒形状を有し、筒形状の中心軸から所定距離だけ離隔して形成された筒形状の外面において接触面を有する接合部材と、接合部材の接触面と接触し接合部材とボルト接合される第１の面と、梁材と溶接される第２の面とを有し、第１の面が接合部材の接触面とボルト接合されたときに、接合部材の中心軸に対する第２の面の角度を一意に規定する形状に形成された端部材とを備え、梁材は、接合部材の接触面とボルト接合されたときに規定される端部材の第２の面の角度と、中心軸に対する梁材の設置角度とに基づいて端部の形状が加工されており、第２の面と溶接される端部面を有するラチスシェル構造の節点構造が提供される。

この構成によれば、梁材の端部面と端部材の第２の面とを溶接し、溶接された梁材と端部材をボルト接合することによって、予め決定しておいた接合部材の中心軸に対する設置角度で梁材を設置できる。

上記接触面には突起部が形成され、第１の面には突起部の上部及び下部に係合する溝部が形成されてもよい。または、上記第１の面には突起部が形成され、接触面には突起部の上部及び下部に係合する溝部が形成されてもよい。

上記接合部材は、円筒面によって規定される内部空間を有し、接合部材の円筒面に沿う曲面を有し円筒面と接触する面と、平面状であって円筒面と接触する面と反対側にある面を有する座金と、座金と接触し座金を間に挟んで接合部材と端部材をボルト接合するボルトとを更に備えてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、筒形状を有する接合部材の筒形状の中心軸から所定距離だけ離隔して筒形状の外面に形成された接合部材の接触面と端部材の第１の面とがボルト接合されたときにおける、第１の面と異なる端部材の第２の面の接合部材の中心軸に対する角度を決定するステップと、第２の面の中心軸に対する角度と、梁材の設置角度とに基づいて、第２の面と溶接される梁材の端部面の形状を決定し加工するステップと、梁材の端部面と端部材の第２の面とを溶接するステップと、端部材の第１の面と接合部材の接触面とをボルト接合するステップとを有するラチスシェル構造の節点構造の施工方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、梁材と接合部材を容易かつ精度良く接合しながら、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造を構築することができる。

本発明の第１の実施形態に係るラチスシェル構造の構造体１を示す斜視図である。 同実施形態に係る節点構造１００を示す平面図である。 同実施形態に係る節点構造１００を示す断面図である。 同実施形態に係る節点構造１００を示す断面図である。 同実施形態に係る節点構造１００を示す側面図である。 同実施形態に係る節点構造１００を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る節点構造２００を示す平面図である。 同実施形態に係る節点構造２００を示す断面図である。 同実施形態に係る節点構造２００を示す側面図である。 同実施形態に係る節点構造２００を示す断面図である。 本発明の第1の実施形態の変更例に係る節点構造１００を示す断面図である。 同実施形態の変更例に係る節点構造１００の接合ブロック３０２を示す斜視図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るラチスシェル構造について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るラチスシェル構造の構造体１を示す斜視図である。

ラチスシェル構造は、例えば建築物の屋根などを架構するために用いられる。図１は、本実施形態を説明するために示した形状であり、ラチスシェル構造の構造体の形状は構造体１の形状に限定されず、他の形状で構成されてもよい。

ラチスシェル構造の構造体１は、例えば、梁材１０と、筋交材２０などからなる。また、複数の梁材１０が集合するラチスシェル構造の節点には、梁材１０と筋交材２０と接合ブロック１０２と端部ブロック１１２などからなる節点構造１００が形成される（図２以降も参照）。ラチスシェル構造の構造体１の上面又は下面にガラスや鋼板などの板材が設置されて、屋根が構成される。図１からも分かるように、ラチスシェル構造の構造体１が平面形状ではなく、曲面形状又は多角形形状を有する場合、複数の梁材１０が集合する節点ごとに、梁材１０は異なる角度で集合する。そのため、梁材１０ごとに梁材１０の端部面の形状が異なり、さまざまな形状の梁材１０を用意する必要がある。本実施形態によれば、節点構造１００に用いる接合ブロック１０２、梁材端部に接合する端部ブロック１１２の形状は、節点構造１００の設置位置や方向、梁材１０の取り付け位置や取り付け方向に関わらず全て同じである。しかし、端部ブロック１１２を梁材１０の端部面１１に接合することで、複数の梁が集合する節点ごとに、梁材１０を異なる角度に設置しながら互いに接合させることができる。そして、さまざまな形状の梁を建設現場で用意する必要がないため、節点構造１００の施工が容易になる。

次に、図２〜図６を参照して、本実施形態に係る節点構造１００について説明する。
図２は、本実施形態に係る節点構造１００を示す平面図である。図３は、本実施形態に係る節点構造１００を示す断面図であり、図５のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。図４は、本実施形態に係る節点構造１００を示す断面図であり、図５のＣ−Ｃ線で切断した断面図である。図５は、本実施形態に係る節点構造１００を示す側面図である。図６は、本実施形態に係る節点構造１００を示す断面図であり、図２のＡ−Ａ線で切断した断面図である。

節点構造１００は、梁材１０と、筋交材２０と、接合ブロック１０２と、端部ブロック１１２と、高力ボルト１２２、１２４と、上蓋１３２と、筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８と、通しボルト１５２を有する。節点構造１００は、複数の梁材１０が集合する節点において形成される。図１に示すように、４つの梁材１０で四角形を構成する場合、筋交材２０を節点に固定することで、ラチスシェル構造を安定的に維持することができる。

以下で、節点構造１００の各構成部材について詳細に説明する。
梁材１０は、例えば棒状部材であり、鋼製である。梁材１０の端部には端部面１１が形成され、端部面１１は端部ブロック１１２と接合される。梁材１０は、ラチスシェル構造における梁の一部として作用する。

筋交材２０は、例えば線状部材であり、鋼製ケーブルなどである。筋交材２０は筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８によって節点で固定される。

接合ブロック１０２は、接合部材の一例であり、例えば筒形状であり、筒形状の中心軸と平行な開口を有している。接合ブロック１０２の形状は、節点構造１００の設置位置や方向に関わらず一定である。接合ブロック１０２は外周面が円柱面である。接合ブロック１０２の内周面は高力ボルト１２２、１２４を固定する面が平面である。接合ブロック１０２は、梁材１０から伝達されるモーメントに耐え得る強度を有する材質、構造を有する。接合ブロック１０２は、梁材１０が接合される方向であって端部ブロック１１２と接合される位置において、接合ブロック１０２を貫通するボルト穴１０４、１０６が形成される。なお、接合ブロック１０２内面の平面位置は、図３に示すような隣接する平面とのなす角が９０°である例に限定されず、梁材１０の取り付け位置に応じて隣接する平面とのなす角は９０°以外になる位置でもよい。ボルト穴１０４、１０６の位置についても同様である。

ボルト穴１０４、１０６は、高力ボルト１２２、１２４の直径より広い径を有し、接合ブロック１０２の中心軸から外周面に向かって、中心軸に対して垂直に形成される。ボルト穴１０４は、接合ブロック１０２の上側に位置し、ボルト穴１０６は、接合ブロック１０２の下側に位置する。上下関係にある１つのボルト穴１０４と１つのボルト穴１０６は、接合ブロック１０２の中心軸と平行に配置される。

接触面１０８は、筒形状に形成された接合ブロック１０２の中心軸から所定距離だけ離隔して形成された筒形状の外周面の一部であり、端部ブロック１１２の第１の接合面１１８と接触する。

端部ブロック１１２は、端部材の一例であり、梁材１０の端部に溶接によって設けられる。端部ブロック１１２の形状は、節点構造１００の設置位置や方向に関わらず一定である。端部ブロック１１２は、第１の面の一例である第１の接合面１１８と、第２の面の一例である第２の接合面１１３を有する。

端部ブロック１１２の第１の接合面１１８は、接合ブロック１０２の接触面１０８と接触し、ボルト１２２、１２４によって接合ブロック１０２とボルト接合される。第１の接合面１１８の形状は、接合ブロック１０２の接触面１０８の形状に沿った形を有する。本実施形態では、接触面１０８は円筒面であるから、第１の接合面１１８も円筒面に沿った凹面を有する。端部ブロック１１２は、接合ブロック１０２の第１の接合面１１８側に開口したボルト穴１１４、１１６が形成される。

端部ブロック１１２の第２の接合面１１３は、梁材１０の端部面１１と溶接される。第２の接合面１１３は、例えば第１の接合面１１８と対向する位置に設けられる。
端部ブロック１１２は、梁材１０の取り付け位置や取り付け方向、接合ブロック１０２との接合位置に影響されず、また節点の位置にも影響されず、常に同一の形状を有する。即ち、端部ブロック１１２は、第１の接合面１１８が接合ブロック１０２とボルト接合されたときに、接触面１０８の位置に関わらず、接合ブロック１０２の中心軸に対する第２の接合面１１３の角度が一意に規定される形状に形成されている。

ボルト穴１１４、１１６は、端部ブロック１１２が接合ブロック１０２に接合されたとき、接合ブロック１０２の中心軸から端部ブロック１１２に向かって、中心軸に対して垂直である直線上に形成される。ボルト穴１１４は、端部ブロック１１２の上側に位置し、ボルト穴１１６は、端部ブロック１１２の下側に位置する。上下関係にある１つのボルト穴１１４と１つのボルト穴１１６は、端部ブロック１１２が接合ブロック１０２に接合されたとき、接合ブロック１０２の中心軸と平行になるように配置される。ボルト穴１１４は接合ブロック１０２のボルト穴１０４と対応し、ボルト穴１１６は接合ブロック１０２のボルト穴１０６と対応する。ボルト穴１１４、１１６は、内部に雌ねじが形成される。

高力ボルト１２２、１２４は、先端部分に雄ねじが形成される。高力ボルト１２２は、接合ブロック１０２の内部から外側に向かって挿入され、接合ブロック１０２のボルト穴１０４を貫通し、端部ブロック１１２のボルト穴１１４で螺合される。高力ボルト１２４は、接合ブロック１０２の内部から外側に向かって挿入され、接合ブロック１０２のボルト穴１０６を貫通し、端部ブロック１１２のボルト穴１１６で螺合される。上下関係で挿入される１つの高力ボルト１２２と１つの高力ボルト１２４が１対となって、１つの端部ブロック１１２と接合ブロック１０２をボルト接合する。

上蓋１３２は、例えば板状部材であり、接合ブロック１０２の軸方向端部、例えば上端部に設けられる。上蓋１３２は、図６に示すように、接合ブロック１０２に形成された開口部に嵌め合わせ可能なように、突起形状を有する。これにより、筋交材２０の引張り力などによる上蓋１３２のずれを防止できる。上蓋１３２は、中心にボルト穴１３４が形成される。
ボルト穴１３４は、上蓋１３２を例えば貫通して形成され、内部に雌ねじが形成される。

筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８は、例えば板状部材であり、上蓋１３２と反対側に設けられる。筋交材押さえ板１４２は、接合ブロック１０２の軸方向端部、例えば下端部に設けられる。筋交材押さえ板１４４は、筋交材押さえ板１４２と筋交材押さえ板１４８に挟まれて設けられる。筋交材押さえ板１４８は、節点構造１００の最下端部に設けられる。筋交材押さえ板１４４の両面には、溝１４６が形成され、溝１４６に沿って筋交材２０が配設される。また、筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８はそれぞれ中心に、筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８を貫通する貫通孔１４３、１４５、１４９が形成される。

貫通孔１４３、１４５、１４９は、通しボルト１５２の直径より広い径を有し、通しボルト１５２が貫通して設置される。
通しボルト１５２は、先端部に雄ねじが形成される。通しボルト１５２は、貫通孔１４３、１４５、１４９を貫通し、ボルト穴１３４で螺合される。

次に、本実施形態に係るラチスシェル構造の構造体１及び節点構造１００の設計・施工方法について説明する。

節点構造１００に用いる接合ブロック１０２、端部ブロック１１２は、節点構造１００の設置位置や設置方向に関わらず一定の形状のものを用いる。本実施形態によれば、ラチスシェル構造の構造体１の施工現場で、梁材１０等に合わせて、接合ブロック１０２、端部ブロック１１２を加工する必要がない。

ラチスシェル構造の構造体１を構築するためには、まず、節点の位置や数、梁材１０の位置や数を決定する。これにより、梁材１０のおおよその長さを決定できる。また、筋交材２０についても節点に基づいて同様に長さなどが決定される。

そして、節点構造に用いる接合ブロック１０２や端部ブロック１１２の形状を決定する。接合ブロック１０２、端部ブロック１１２は、節点構造１００の設置位置や設置方向に関わらず一定の形状のものを共通して用いるから、節点の数に合わせて作製すればよい。上述した例では、接合ブロック１０２には、４つの端部ブロック１１２が設けられ、それぞれ隣接する端部ブロック１１２の接合位置のなす角度が９０度である。

次に、接合ブロック１０２の設置方向を決定し、設置時における接合ブロック１０２の中心軸方向を決定する。端部ブロック１１２は、端部ブロック１１２の第１の接合面１１８が接合ブロック１０２の接触面１０８とボルト接合されたときに、接合ブロック１０２の中心軸に対する第２の接合面１１３の角度が一意に規定される形状に形成されている。

従って、第２の接合面１１３の接合ブロック１０２の中心軸に対する角度と、接合ブロック１０２の中心軸に対する梁材１０の設置角度を考慮して、第２の接合面１１３と溶接される梁材１０の端部面１１の形状を決定し、決定された形状に端部面１１を加工する。そして、梁材１０の端部面１１と端部ブロック１１２の第２の接合面１１３とを溶接する。この溶接作業は、ラチスシェル構造の構造体１の施工現場ではなく、例えば工場などで行う。この梁材１０と端部ブロック１１２が溶接されて組み合わされた部材（以下、「端部ブロック付き梁材」という。）を、複数作製して、施工現場に搬出する。

そして、ラチスシェル構造の構造体１の施工現場において、接合ブロック１０２に端部ブロック付き梁材をボルト接合する。接合ブロック１０２は、全て同一形状であるから、いずれの節点に配置してもよい。端部ブロック付き梁材は、梁材１０の取り付け位置および取り付け方向を考慮して、梁材１０に端部ブロック１１２が接合されている部材であるから、予め決定してある適切な節点に配置する。

その後、端部ブロック１１２の第１の接合面１１８と、接合ブロック１０２の接触面１０８とをボルト接合する。このボルト接合作業を１つの接合ブロック１０２において複数の端部ブロック付き梁材に対して行い、更に、別の節点の接合ブロックにおいても同様の作業をすることで、ラチスシェル構造の構造体１を構築する。

通常、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点において、接合部材に複数の梁材が接合されるとき、梁材の取り付け位置や取り付け方向は、梁材ごとに異なる。従って、従来、梁材ごとに接合部材と接合する梁材の端部面の形状を異ならせる必要があった。また、節点の位置によっても、梁材の端部面の形状が異なってくる。従って、梁材を工場で作製したとしても、施工現場で梁材の端部面を加工する必要があり、労力と時間がかかっていた。

また、従来、接合部材と梁材とを接合する節点構造で、接合部材を節点位置に関わらず全て同じにしてボルト接合を用いるものもあったが、梁材の取り付け方向や取り付け位置は、接合部材の形状に依存していた。そのため、接合部材を共通化し、接合部材と梁材との接合をボルト接合にすると、決められた方向にしか梁材を取り付けることができないため、例えば対称形状ではない複雑な曲面形状を有するラチスシェル構造を構築できなかった。

一方、本実施形態によれば、節点構造１００に用いる接合ブロック１０２、端部ブロック１１２の形状は、節点構造１００の設置位置や方向、梁材１０の取り付け位置や取り付け方向に関わらず全て同じである。しかし、節点構造を現場施工する前に、端部ブロック１１２を梁材１０の端部面１１に接合して、端部ブロック付き梁材を作製する。このとき、すでに梁材１０の端部面１１と、端部ブロック１１２の第２の接合面１１３との間で、梁材１０の部材軸や接合ブロック１０２の中心軸の角度が調節されて、梁材１０と端部ブロック１１２が接合されている。従って、施工現場では、端部ブロック付き梁材を別途加工することなく、端部ブロック付き梁材を接合ブロック１０２にボルト接合するだけで、梁材１０を適切な位置、方向に設置することができる。接合ブロック１０２と端部ブロック付き梁材との接合はボルト接合であり、溶接に比べて容易かつ精度良く部材を接合することができる。よって、本実施形態によれば、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点構造１００の施工が容易になる。

次に、図１１及び図１２を参照して、本発明の第１の実施形態の変更例に係る節点構造１００について説明する。図１１は、本実施形態の変更例に係る節点構造１００を示す断面図である。図１２は、本実施形態の変更例に係る節点構造１００の接合ブロック３０２を示す斜視図である。

変更例に係る節点構造１００は、梁材１０と、筋交材２０と、接合ブロック３０２と、端部ブロック１１２と、高力ボルト１２２、１２４と、上蓋１３２と、筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８と、通しボルト１５２と、座金３７２を有する。梁材１０と、筋交材２０と、端部ブロック１１２と、高力ボルト１２２、１２４と、上蓋１３２と、筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８と、通しボルト１５２は、上述した第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

以下で、変更例に係る節点構造２００の接合ブロック３０２、座金３７２について説明する。
接合ブロック３０２は、接合部材の一例であり、例えば筒形状であり、中心軸と平行な開口を有している。接合ブロック３０２の形状は、節点構造１００の設置位置や方向に関わらず一定である。接合ブロック３０２は外周面が円柱面である。接合ブロック３０２の内周面は円筒面であり、接合ブロック３０２の内部空間は、この円筒面によって規定される。接合ブロック３０２は、梁材１０から伝達されるモーメントに耐え得る強度を有する強度を有する材質、構造を有する。接合ブロック３０２は、梁材１０が接合される方向であって端部ブロック１１２と接合される位置において、接合ブロック３０２を貫通するボルト穴３０４、３０６が形成される。

ボルト穴３０４、３０６は、高力ボルト１２２、１２４の直径より広い径を有し、接合ブロック３０２の中心軸から外周面に向かって、中心軸に対して垂直に形成される。ボルト穴３０４は、接合ブロック３０２の上側に位置し、ボルト穴３０６は、接合ブロック３０２の下側に位置する。上下関係にある１つのボルト穴３０４と１つのボルト穴３０６は、接合ブロック３０２の中心軸と平行に配置される。なお、ボルト穴３０４、３０６の位置について、隣接するボルト穴３０４、３０６とのなす角は、図１１に示す例に限定されず、梁材１０の取り付け位置に応じて異なる位置でもよい。

接触面３０８は、接合ブロック３０２の外周面の一部であり、端部ブロック１１２の第１の接合面１１８と接触する。

座金３７２は、高力ボルト１２２、１２４の頭部を平面上で固定できるように補助する部材である。接合ブロック３０２のボルト穴３０４、３０６は、接合ブロック３０２の中心軸から外周面に向かって、中心軸に対して垂直に形成され、接合ブロック３０２の内部空間と外部を結んで接合ブロック３０２を貫通して設けられる。座金３７２には、接合ブロック３０２のボルト穴３０４、３０６に対応して、貫通孔３７４、３７６が設けられる。

座金３７２の形状は、接合ブロック３０２の外周面においてボルト穴３０４、３０６がどの位置に設けられたとしても一定の形状である。座金３７２は、接合ブロック３０２の内面に設けられる。座金３７２の一面側は、高力ボルト１２２、１２４と接触する面が平面状に形成され、座金３７２の他面側は、接合ブロック３０２の円筒面を有する内面と接触する面が円筒面に沿う曲面に形成される。なお、座金３７２の設置位置は、隣接する座金３７２とのなす角が図１１に示す例に限定されず、梁材１０の取り付け位置に応じて異なる位置でもよい。

高力ボルト１２２は、接合ブロック３０２の内部から外側に向かって挿入され、座金３７２の貫通孔３７４と接合ブロック３０２のボルト穴３０４を貫通し、端部ブロック１１２のボルト穴１１４で螺合される。高力ボルト１２４は、接合ブロック３０２の内部から外側に向かって挿入され、座金３７２の貫通孔３７６と接合ブロック３０２のボルト穴３０６を貫通し、端部ブロック１１２のボルト穴１１６で螺合される。上下関係で挿入される１つの高力ボルト１２２と１つの高力ボルト１２４が１対となって、１つの端部ブロック１１２と接合ブロック３０２をボルト接合する。

このように、座金３７２を使用することで、ボルト接合のための平面部分が接合ブロック３０２の内部において任意の位置に設けることができる。その結果、梁材１０は、様々な角度で接合ブロック３０２に取り付けられる。よって、本実施形態の変更例によれば、曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点構造１００の施工が容易になる。

（第２の実施形態）
次に、図７〜図１０を参照して、本発明の第２の実施形態に係る節点構造２００について説明する。図７は、本実施形態に係る節点構造２００を示す平面図である。図８は、本実施形態に係る節点構造２００を示す断面図であり、図９のＢ−Ｂ線で切断した断面図である。図９は、本実施形態に係る節点構造２００を示す側面図である。図１０は、本実施形態に係る節点構造２００を示す断面図であり、図７のＡ−Ａ線で切断した断面図である。なお、図９のＣ−Ｃ線で切断した断面図は、図４で示した断面図と同様に表される。

節点構造２００は、梁材１０と、筋交材２０と、接合ブロック２０２と、端部ブロック２１２と、高力ボルト１２２、１２４と、上蓋１３２と、筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８と、通しボルト１５２を有する。梁材１０と、筋交材２０と、高力ボルト１２２、１２４と、上蓋１３２と、筋交材押さえ板１４２、１４４、１４８と、通しボルト１５２は、第１の実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。

以下で、節点構造２００のその他の各構成部材について詳細に説明する。
接合ブロック２０２は、接合部材の一例であり、例えば筒形状であり、中心軸と平行な開口を有している。接合ブロック２０２は外周面が円柱面であり、接合ブロック２０２の内周面は高力ボルト１２２、１２４を固定する面が平面である。接合ブロック２０２の外周面には、端部ブロック２１２との接合位置に対応して突起部２０７が設けられる。接合ブロック２０２は、梁材１０から伝達されるモーメントに耐え得る強度を有する強度を有する材質、構造を有する。接合ブロック２０２は、梁材１０が接合される方向であって端部ブロック２１２と接合される位置において、接合ブロック２０２を貫通するボルト穴１０４、１０６が形成される。
ボルト穴１０４、１０６は、第１の実施形態と同様に接合ブロック２０２に形成される。

突起部２０７は、接合ブロック２０２の外周面の中間部付近に、中心から外側に向かって、突起部２０７の上部及び下部に位置する外周面より突出して設けられる。突起部２０７は、端部ブロック２１２の溝部２１７と係合する。

接触面２０８は、接合ブロック２０２の外周面の一部であり、端部ブロック２１２の第１の接合面２１８と接触する。接触面２０８には、突起部２０７の外面も含まれる。

端部ブロック２１２は、端部材の一例であり、梁材１０の端部に溶接によって設けられる。端部ブロック２１２は、梁材１０の取り付け位置や取り付け方向、接合ブロック２０２との接合位置に影響されず、また節点の位置にも影響されず、常に同一の形状を有することができる。

端部ブロック２１２は、第１の面の一例である第１の接合面２１８と、第２の面の一例である第２の接合面２１３を有する。
端部ブロック２１２の第１の接合面２１８は、接合ブロック２０２の接触面２０８と接触し、ボルト１２２、１２４によって接合ブロック２０２とボルト接合される。第１の接合面２１８の形状は、接合ブロック２０２の接触面２０８の形状に沿った形を有する。本実施形態では、接触面２０８は円筒面であるから、第１の接合面２１８も円筒面に沿った凹面を有する。また、第１の接合面２１８には、接合ブロック２０２との接合位置に対応して溝部２１７が設けられる。端部ブロック２１２は、接合ブロック２０２の第１の接合面２１８側に開口したボルト穴１１４、１１６が形成される。ボルト穴１１４、１１６は、第１の実施形態と同様に端部ブロック２１２に形成される。
端部ブロック２１２の第２の接合面２１３は、梁材１０の端部面１１と溶接される。第２の接合面２１３は、例えば第１の接合面２１８と対向する位置に設けられる。

溝部２１７は、端部ブロック２１２の第１の接合面２１８の中間部付近に、溝部２１７の上部及び下部に位置する第１の接合面２１８より内側に窪んで設けられる。溝部２１７は、接合ブロック２０２の突起部２０７と係合する。

本実施形態によれば、上述した第１の実施形態の効果に加えて、以下の効果を奏する。即ち、上記のとおり、本実施形態によれば、突起部２０７が、接合ブロック２０２の外周面に、接合ブロック２０２の中心から外側に向かって、突起部２０７の上に位置する外周面より突出して設けられる。そして、溝部２１７が、端部ブロック２１２の第１の接合面２１８に、溝部２１７の上に位置する第１の接合面２１８より内側に窪んで設けられる。その結果、接合ブロック２０２と端部ブロック２１２がボルト接合されたとき、突起部２０７と溝部２１７が段差によって係合するため、節点構造２００にかかるせん断力の伝達を確実なものにすることができる。

なお、本実施形態では、接合ブロック２０２の外周面が突出し、それに対応して端部ブロック２１２の第１の接合面２１８が窪むとしたが、反対の構成でもよい。即ち、接合ブロック２０２の外周面に内部側に窪んだ溝部が形成され、端部ブロック２１２の第１の接合面２１８から突出した突起部が設けられるとしてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、ラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法に適用可能であり、特に曲面形状又は多角形形状を有するラチスシェル構造の節点構造及びその施工方法に適用可能である。

１ ラチスシェル構造の構造体
１０ 梁材
１１ 端部面
２０ 筋交材
１００、２００ 節点構造
１０２、２０２、３０２ 接合ブロック
１０４、１０６、３０４、３０６ ボルト穴
１０８、２０８、３０８ 接触面
１１２、２１２ 端部ブロック
１１３、２１３ 第２の接合面
１１４、１１６ ボルト穴
１１８、２１８ 第１の接合面
１２２、１２４ ボルト
１３２ 上蓋
１３４ ボルト穴
１４２、１４４、１４８ 筋交材押さえ板
１４３、１４５、１４９ 貫通孔
１４６ 溝
１５２ 通しボルト
２０７ 突起部
２１７ 溝部
３７２ 座金
３７４、３７６ 貫通孔

Claims (5)

1. 複数の梁材と、
   筒形状を有し、前記筒形状の中心軸から所定距離だけ離隔して形成された前記筒形状の外面において接触面を有する接合部材と、
   前記接合部材の前記接触面と接触し前記接合部材とボルト接合される第１の面と、前記梁材と溶接される第２の面とを有し、前記第１の面が前記接合部材の前記接触面とボルト接合されたときに、前記接合部材の前記中心軸に対する前記第２の面の角度を一意に規定する形状に形成された端部材と
   を備え、
   前記梁材は、
   前記接合部材の前記接触面とボルト接合されたときに規定される前記端部材の前記第２の面の角度と、前記中心軸に対する前記梁材の設置角度とに基づいて端部の形状が加工されており、前記第２の面と溶接される端部面を有し、
   前記接合部材と前記端部材とを接合するボルトは、前記接合部材の内部空間から前記接触面を貫通して前記端部材の内部まで挿入される、ラチスシェル構造の節点構造。
2. 前記接触面には突起部が形成され、前記第１の面には前記突起部の上部及び下部に係合する溝部が形成された、請求項１に記載のラチスシェル構造の節点構造。
3. 前記第１の面には突起部が形成され、前記接触面には前記突起部の上部及び下部に係合する溝部が形成された、請求項１に記載のラチスシェル構造の節点構造。
4. 前記接合部材は、円筒面によって規定される内部空間を有し、
   前記接合部材の前記円筒面に沿う曲面を有し前記円筒面と接触する面と、平面状であって前記円筒面と接触する面と反対側にある面を有する座金と、
   前記座金と接触し前記座金を間に挟んで前記接合部材と前記端部材をボルト接合するボルトと
   を更に備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載のラチスシェル構造の節点構造。
5. 筒形状を有する接合部材の前記筒形状の中心軸から所定距離だけ離隔して前記筒形状の外面に形成された前記接合部材の接触面と端部材の第１の面とがボルト接合されたときにおける、前記第１の面と異なる前記端部材の第２の面の前記接合部材の中心軸に対する角度を決定するステップと、
   前記第２の面の前記中心軸に対する角度と、梁材の設置角度とに基づいて、前記第２の面と溶接される前記梁材の端部面の形状を決定し加工するステップと、
   前記梁材の前記端部面と前記端部材の前記第２の面とを溶接するステップと、
   前記端部材の第１の面と前記接合部材の前記接触面とをボルト接合するステップと
   を有し、
   前記接合部材と前記端部材とを接合するボルトは、前記接合部材の内部空間から前記接触面を貫通して前記端部材の内部まで挿入される、ラチスシェル構造の節点構造の施工方法。
   
   

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