JPH02144434A - 覆い用金属製構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、全ゆる建築物あるいは全ゆる種類の建築領域
を覆うように意図された新規な金属製構造体に関し、使
い易く、高い機械的性質を有し、美的外観を有し、また
保守が容易なように改良された上記金属製構造体を提供
するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕このよう
な構造体は、学術的には「可変慣性を有する空間格子」
と名付けることができ、高速度での飛行障害を生ずる一
定に変わる応力に応じて、それ自体形を変えるに充分な
可撓性を有する最新の飛行機の翼に幾分値ている。

現在使用されている金属製構造体は、既に美的オリジナ
リテイ及び高級建築業績の価値を高める機械的性質を含
む多くの利点を有している。

しかしながら、それらの構成の複雑さ、従ってそれらの
要素の使用を最適化することから生じるそれらの特徴の
ために、それらの使用が制限され、その結果それらの販
路が公共又は準公共の建物もしくは領域に制限される。

従って、本発明の目的は、このような制限を取り除くこ
と、そのために上記構造体の組立コストを低減し、全ゆ
る形状及び寸法の全ゆる建築物を覆うための使用可能性
を増大し、最適の機械的挙動標準に合致する標準モジュ
ールに従って連結される少数の標準要素を用い、また専
門の職人でない者でさえも取り扱うことのできる上記の
ような構造体及びその組立方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明によれば、４の乗数
の多数の実質的に同一のテーパ付きビームからなる新規
な構造体が提供され、これらのテーパ付きビームは、そ
れらの上側部分が上側面を構成し、またそれらの下側部
分が下側面を構成し、上側及び下側の両部分がエッヂビ
ームに沿って出会うようにお互いに格子組みされている
。上記両部分は一定のパターンに沿って連結された標準
要素から構成され、上記パターンの頂端は上記両面によ
り圧縮応力下に維持されそれらの応力を吸収する標準垂
直支柱により担持されている標準連結要素から成る。

基本的には、本発明による構造体は、２枚の円弧状面と
４つの垂直な側壁とにより囲まれる少なくとも１つの平
行六面体セルとして定義することができ、全体構造は構
造体の外縁に向って漸次平たくなり、上記外縁で遂に合
致し、全ての応力が釣り合わされている上記並置された
セルの集成体からできている格子から成る。

本発明の好適な改良例によれば、構造体の要素は予め応
力がかけられる。しかしながら、後でさらに詳述するよ
うに、本発明はまた、寸法上及び目的上の理由のために
、上記要素が後に応力がかけられるこのタイプの構造体
も含む。

〔発明の作用及び効果〕

本発明の実用的な使用を、本明細書で幾つかの実施例を
例に挙げてさらに示すが、まず、添附図面の第１図を参
照して本発明の原理乃至基本について説明する。

第１図において、符号Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３及びＦ４は、垂
直支柱ＡＥ、ＢＦ、ＣＧ及びＤＨにより連結された２つ
の円弧状面ＡＢＣＤ及びＥＦＧＨを有するセ・ルを形成
するように格子組みされた４つのテーパ状ビームを示し
ている。もしも面ＡＢＣＤの各側部ＡＢ、ＢＣ，ＣＤ及
びＤＡが支柱ＡＥ、ＢＦ、ＣＧ及びＤＨを介して面ＡＢ
ＣＤと面ＥＦＧＨを連結する前に引っ張られ、また面Ｅ
ＦＧＨの各側部が適当な応力下で引っ張られれば、セル
における全体応力は充分に釣り合わされる。

本発明の構造体は、４つの端縁ＳＴ、ＵＶ、ＷＸ及びＹ
Ｚを形成するように点ＳＳＴ、Ｕ、■、ｗＳｘＳｙ及び
Ｚまで連続するテーパ付きビームに沿って漸次平たくな
っているようなセルの並置からなり、上記端縁がクツシ
ョンのような形状を有する全体構造を限定し、またそこ
において全ての応力が上記ビームに沿って釣合いがとら
れている。上記端縁は建物のエッヂビームとすることが
でき、このエッヂビームに、天然もしくは人工の全ゆる
ウェブ（布、箔、フィルム、シート等）で被覆された上
記構造体からなる屋根が載置される。

このような屋根は、次の６つの標準（もしくは規格）要
素のみからなるため、組立てが簡単で、また安価になる
。

・恐らく予め応力がかけられる上部管状要素、・調整し
得る長さの下部ブレース、 ・上部連結要素、 ・下部連結要素、 ・垂直支柱、及び ・端縁連結要素 各標準要素は最終用途に応じて種々の寸法を有すること
ができるが、全ての場合においてその表面処理を含めて
工場で完成され、従って、全ての要素が最大密度の組立
キットとして運送することができ、組立後にさらにそれ
以上の処理を必要とせず、その結果、最終構造体の点検
及び保守にさらにコストがかかることもない。

さらに、各要素が標準化されているため、専門の職人で
なくとも組み立てることができ、その使用が何ら制限さ
れることなく、全ゆる建築物あるいは建築領域を覆うた
めに用いることができる。

〔実　施　例〕

以下、添附図面に示す本発明の幾つかの実施例及び変形
例を説明しつつ、本発明についてさらに詳細に説明する
。

まず第１Ａ図及び第２図を参照すると、ここには本発明
の原理に基づく代表的な構造体が概略的に示されている
。このような構造体は、各々標準要素に形成されたテー
パ付き形状の多数の格子組みビームＰ及びＰ′を含む。

このようなビームは第２図に示されており、それ自体、
管材もしくは棒材の形態の上部要素１と、ロッドもしく
はローブの形態の下部要素２と、上部要素１間の各交叉
部４を下部要素２間の各交叉部５と連結する垂直支柱３
とからなる。各ビームｐＳｐ’の両端部はエッヂビーム
Ｒ，Ｒ’　とそれぞれ連結部６及び７のところで連結さ
れている。

本発明の好適な改良例によれば、全ての要素１及び２は
引っ張られ、予め応力がかけられた状態に置かれ、それ
によって気候上昇から生ずる全ゆる引張りは端縁連結部
６及び７に伝達され、一方、垂直支柱３は一定に圧縮下
に置かれる。

本発明によればまた、全ての要素１，２及び３は標準化
され、同様に標準化されている連結要素を介して連結さ
れる。該連結要素は、第３図及び第４図に連結部４に対
応して上部要素について示され、また第５図及び第６図
に端縁連結部６及び７について示されている。

上部連結要素を示す第３図及び第４図を参照すると、こ
こには、どのようにしてビームＰの要素１ａ及び１ｂ並
びに連結部４でビームＰと交叉するビームＰ′の要素１
′　ａ及び１’　ｂが、ブラケットの水平部における通
し孔１０（第４図参照）に挿入されるボルト（図示せず
）で連結される４つのブラケット８，９及び８′９′を
介して連続線を生ずるように組み立てられるかが示され
ている。管状要素１ａ及び１′ａはそれぞれブラケット
８及び８′に溶接され、一方、管状要素１ｂ及び１’　
ｂはブラケット９及び９′に溶接されており、従って、
各ブラケット８を９′へ、９を９′へ、９を８′へ及び
８を８′へボルト締めすることによって要素１ａ。

ｌｈ、１’　　ａ、１’　ｂ及び４が互いに一緒に接続
される。

下部要素２及び下部連結部５の接続のための変形例が第
９図及び第１０図に示されている。

この連結は、軸方向ブツシュ１２と２対２の対称的な４
つのブレース１３ａ−１３ｂ及び１３′ａ−１３’ｂと
からなる成形鋼の連結要素１１（第１０図参照）から構
成され、各ブレースの底部はそれぞれのロッド２−２′
の端部を収容するように打抜かれており、各ロッドは正
確な長さ調節従って系の全体の応力釣合いを行なえるよ
うに調整ナツト１５により保持されている。

第９図に示すように、軸方向ブツシュ１２は支柱３用の
調整ナツト１７を有する位置決めピン１６を収容するこ
とができる。

上記改良例に代えて、下部連結部５のために第８図に示
すような上部連結部４について用いたものと同様な連結
手段を用いることができ、ブツシュ１２と同様なブツシ
ュ１８が同様にブラケット１つの中央部に設けられ、こ
のブラケットにロッド２の端部が溶接され、ブラケット
８及び９のように一緒にボルト締めされる。

さて、第５〜７図及び第１１ａ、ｌｌｂ図を参照すると
、ここにはエッヂビームＲ及びＲ′上のビームＰ及びＰ
′の連結部６及び７における連結の改良例が示されてい
る。

この改良例においては、連結要素２０は同様に４つのブ
ラケット２１．２１’及び２２゜２２′からなるが、他
方、内側のブラケット２１゜２１′は第３．４及び８図
の改良例のように管状要素２３．２３’　に溶接され、
外側のブラケット２２．２２’　は内側のブラケット２
１゜２１′にボルト締めされ、エッヂビームＲに溶接さ
れたフォーク部材２５．２５’　に掛止するために用い
られるピボットピン２４に支持されている。

さらに、同じ連結部、６（又は７）が２本の下部ロッド
２を連結するために用いられ、本発明によりこのような
連結を得るために、連結部２７でロッド２に掛止され、
連結部２８で管状要素２３に溶接されるガセット２６が
用いられている。第１１ａ図の改良例によれば、このよ
うな溶接部２８は管状要素２３の外面に位置している。

管状要素２３の歪の危険を最小化するために、第１１ｂ
図に示すように、管状要素２３に２つの対向するスロッ
ト２９．２９’　に沿ってスリットを入れ、ガセット２
６ｂを管状要素２３の直径方向対向部２８ｂ及び２８ｂ
′のところで溶接する。

留意すべきことは、その基本原理によれば本発明の構造
体の下側面ばロッド２から形成されるけれども、広範囲
の工場の場合は管状要素１に予め応力をかけることは困
難であり、従ってもはや気候的要因による全ての引張り
に耐えることはできなくなる。この場合、本発明により
、下部要素２もまた小さい管として形成され、気候的要
因による圧縮作用の部分に耐えることができるようにさ
れている。

広範囲の建築物の場合、例えばコーナーへの雪の蓄積に
より構造体に何らかの負荷非対称が生じ、その結果、変
位及び局部的ゆがみを生ずる。

このような派生的現象を防止するため、本発明によれば
、構造体に、第１図のＡＢＦＥ又はＡＤＨＥのような単
位矩形（もしくは素矩形）の全て又は一部にさらに斜め
に（すなわち対角線状に）支柱を設ける。このような対
角支柱により、局部歪によってももはや構造体がゆがま
ないという作用が奏される。

第１２図はこのような完全な形態（構成）を斜視的に示
している。第２図に示されているような２つのシリーズ
のテーパ付きビーム、即ちビームＡ１、Ａ２、Ａ３・・
・が６０°の角度でビームＢ１、Ｂ２、Ｂ３・・・と格
子組みされ、上部連結部Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３・・・を形成
し、また下部連結部Ｎ′　】４、Ｎ’　２、Ｎ’　３を
形成しており、第１図におけるのと同様に示されている
。

ビームＡは上部管材又は棒材Ｈ１，ａ２．ａ３・・・及
び下部棒材又はローブ類ａ’　　ｌ、ａ’　２゜ａ’　
３・・・でできており、一方、同様にビームＢは上部管
材又は棒材ｂ１、ｂ２．ｂ３・・・及び下部棒材又はロ
ーブ類ｂ’　　１．ｂ’　２．ｂ’　３・・・でできて
いる。管材ａ及びｂの交叉に対応する上部連結部Ｎと棒
材ａ′及びｂ′の交叉に対応する下部連結部Ｎ′は、支
柱Ｅにより連結されており、この支柱の高さは構造体の
中央領域からその端縁にかｉ、ｔて漸次低下しており、
この端縁でビームＡは点ＲにおいてビームＢと直接連結
されている。

各垂直面の各矩形は、２つの隣り合う垂直な支柱Ｅと管
材ａ及びａ′又はｂ及びｂ′の対応するセグメントとに
より画成され、従って梯形の形状を有し、その平行な辺
が支柱Ｅから成り、また傾斜した曲線状の側辺が関連す
るビームに対応してセグメントａ及びａ′又はｂ及びｂ
′から成る。

以上説明したように、上記梯形の各々には対角線の支柱
ＴＩ、Ｔ２・・・及びＴ’　　１．Ｔ’　２・・・が取
り付けられており、これにより完成された構造体は第１
２図に示すように１６した形状になる。

第１２Ａ図は、駅のプラットホームが本発明の水平に配
設された構造体で覆われた状態を示す立面図である。

第１２Ｂ図は店舗が水平に配設された構造体で覆われた
状態を示す立面図であり、第１２Ｃ図は例えばスーパー
マーケットや劇場などのホールが互いに寄りかかってい
る一対の傾斜した構造体で覆われている状態を示す立面
図である。

最後に、第１３図はより複雑な組立目的のために本発明
を適用した例を示す。このために、構造体の中央に直立
されたボール３０の頂端部３１には引布（コーテッドク
ロス）でできているウェブ３２が締結されており、テン
トのような形状を何する。もしも構造体が大きな寸法で
あれば、カバー、即ち多らく幾つかのウェブを設けるよ
うに幾つかのボールを分布して配置でき、新しい美的外
観を生じる効果が得られる。

ビームＰ、Ｐ’により形成される菱形に対応するダイヤ
モンド状の点を生じるようにガラスカバーを設けること
もできる。

本発明はまた連結部Ｎ、、Ｎ’のより複雑なシステムに
よる変形例も含み、通常の工場に適合される曲面状又は
山形状の構造体を形成することもでき、例えばスタジア
ムや劇場や大きな範囲の建築領域を覆うために構造体が
円錐截頭状の輪郭を有するようにすることもできる。こ
のような構造体の要素も標準化されており、これは本発
明にとって本質的なものである。全ての方向における上
記要素の角度範囲の変化を許容するように連結部を変更
することもでき、これにより全ゆるビームが偏位可能と
なり、それによって構造体の全体形状に自己適合し、基
材要素の長さのみが１つのビームと他のビームで異なる
。

この変形例は第１４図及び第１５図に示されており、こ
こには上部連結部Ｎ１及び下部連結部Ｎ２を有する支柱
Ｅが示されている。

この変形例によれば、各連結部Ｎ１又はＮ２は一連の上
部リング１０１，１０２・・・及び下部リング１０１’
　、１０２’　・・・を有し、これらは支柱端部に摺動
可能にはめ込まれ、ナツト２０２により固定されるディ
スク２０１，２０１’　によって閉鎖される。

上記リングにはラグ３０１，３０２・・・３０１’　、
３０２’　・・・が溶接され、それらの孔には本例の場
合ナックル継手部４０１，４０２・・・　４０１’　　
４０２’　・・・が配置される。上記継手部は、構造体
のテーパ付きビームを形成する管材Ｂ１及びＢ’　　１
の端部、並びに２本の支柱及びそれと連結された管材Ｂ
１及びＢ’　　１のセグメントにより形成される梯形に
対角線上に取り付けられるブレースＴ１の端部にあるフ
ォーク部材５０１，５０２・・・、　　５０１’　、　
５０２　’・・・を連結するのに供される。

この連結部の変形例は、接合される要素が構造体の所定
の輪郭に対応するどのような配向も可能となるという利
点を有し、各ビームは、構造体が組み立てられるときに
、接合される要素が取り付けられるリング及び／又は対
応する膝蓋骨状物の回転により、その基材要素の少なく
とも１つの配向の自己適合性から生じる梯形形状をとる
ことができる。各要素の長さは、バランスされた間仕切
を得るように形成されたネットについての固定構造体形
状の分析に基づき、予め計算されることは理解されるだ
ろう。

玉継手やナックル継手に代えて、連結部Ｎに同じ作用を
有する全ゆる同様な機械システム、例えばカルダン継手
、球継手等を用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構造体の基本を示す概略説明図、第１
Ａ図は本発明の原理に従って組み立てられた全体構造体
の概略平面図、第２図は第１Ａ図の構造体の一つのテー
パ付きビームに沿って、即ちｘ−ｘ’線又はＹ−Ｙ’線
から見た縦断面図、第３図は上部連結要素を示す第２図
の部分拡大平面図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ線から見
た縦断面図、第５図は端縁連結部の側面図、第６図は第
５図の平面図、第７図は第５図の■−■線から見た水平
断面図、第８図は垂直支柱を有する別の連結部を示す第
４図と類似の縦断面図、第９図は第８図の変形例を示し
、下部水平ビームを有する別の連結部を示す縦断面図、
第１０図は第９図の連結要素の斜視図、第１１ａ図及び
第１１ｂ図は第６図のＸ　Ｉ−Ｘ　Ｉ線から見た２つの
変形例を示す断面図、第１２図は本発明の完成された構
造体の一部の概略斜視図、第１２Ａ、１２Ｂ及び１２Ｃ
図は第１２図の構造体の使用例を示す概略立面図、第１
３図は複雑な建築目的に適合された構造体の変形例を示
す概略説明図、第１４図は支柱端部における連結部の変
形例を示す部分切断斜視図、第１５図は上部及び下部要
素が配置された第１４図の実施例の部分切断斜視図であ
る。 Ｐ、Ｐ’　はビーム、Ｒ，Ｒ’　はエッヂビーム、１、
ｌａ、１’　　ａ、ｌｂ、１’　ｂは上部要素、２．２
′は下部要素、３は垂直支柱、８．８′９．９’　、１
９，２１．２１’　、２２．２２’はブラケット、１３
ａ、１３’　　ａ、１３ｂ。 １．３’ｂ、ＴＩはブレース、１６は位置決めピン、１
７は調整ナツト、１８はブツシュ、２４はピボットピン
、２５はフォーク部Ｕ、１０１゜１０２．１０３，１０
４は上部リング、１０１′１０２’　、１０３’　、１
０４’　は下部リング、２０１．２０１’　はディスク
、２０２はナツト、３０１．３０２．３０３，３０４，
３０１’３０２’　、３０Ｂ’　、３０４’　　はラグ
、４０１゜４０２．４０１’　、４０２’はナックル継
手部、５０１．５０２，５０１’　、５０２’　はフォ
ーク部材。 出願人　　ヴイリイ、ニス、アー 代理人　　弁理士　　米　原　正　章

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. （１）建築物覆いのための骨組として用いるのに供され
   る“可変慣性を有する空間格子”型の金属製構造体を組
   み立てる方法であって、４の乗数の多数のテーパ付きビ
   ームの標準化された要素を作成し、上記ビームを規則的
   なパターンに従って格子組みし、上記ビームの上側部分
   は共に上側面を形成し、上記ビームの下側部分は共に下
   側面を形成し、上記各面がエッヂビームに沿って一緒に
   なり、このエッヂビームにおいて構造体上に作用する全
   体的応力が互いに釣り合わされるようにされることを特
   徴とする金属製構造体の組立方法。
2. （２）上側面が標準管状要素からなり、該標準管状要素
   の各端部がブラケットに溶接され、それによって４本の
   管状要素の端部が４つの対応するブラケットのボルト締
   めにより接合され、上側面の連結部が垂直支柱により下
   側面の連結部に連結されることを特徴とする請求項１記
   載の方法。
3. （３）下側面の要素がブレースであり、ブレースの長さ
   が垂直支柱により伝達される上部要素に作用する応力と
   関連して調節できることを特徴とする請求項１又は２記
   載の方法。
4. （４）下側面の要素が小さな直径の管材であることを特
   徴とする請求項１又は２記載の方法。
5. （５）テーパ付きビームの端部がエッヂビーム上に配置
   され、２本の上部管状要素が上記エッヂビームに固定さ
   れたピン上でヒンジのように作動する２つのブラケット
   に溶接されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
   かに記載の方法。
6. （６）前記管状要素に対応する下部要素の端部が直径方
   向に対応する２つの溶接線に沿って管状要素に溶接され
   ることを特徴とする請求項５記載の方法。
7. （７）１つの上部要素と１つの下部要素とそれらを連結
   する２つの垂直支柱により形成される網目の少なくとも
   幾つかに付加的支柱が対角線状に固定されることを特徴
   とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
8. （８）構造体の要素の少なくとも一部が組立て前に予め
   応力がかけられることを特徴とする請求項１乃至７のい
   ずれかに記載の方法。
9. （９）複雑な建築を考慮して構造体が山形構造を有し、
   上部要素および下部要素が機械的システムを介して少な
   くとも２つの垂直面においてある範囲可動なように支柱
   の上端部及び下端部に取り付けられることを特徴とする
   請求項１記載の方法。
10. （１０）各支柱の各端部に一連の回転可能なリングがは
    め込まれ、該リングにナックル継手の一部分として用い
    られるラグが溶接され、ナックル継手の他の部分が各構
    造要素の端部に固着されたフォーク部材であることを特
    徴とする請求項１記載の方法。
11. （１１）請求項１乃至１０のいずれかに記載の方法を用
    いることにより得られることを特徴とする特に建築領域
    の覆いとして供される可変慣性を有する空間格子の金属
    製構造体。
12. （１２）各々幾つの可能な寸法を有する６つの標準要素
    、即ち、恐らく予め応力がかけられる上部管状要素、調
    節し得る長さの下部管状要素、上部連結要素、下部連結
    要素、垂直支柱及び端縁連結要素の組立体からなること
    を特徴とする請求項１１記載の構造体。
13. （１３）下部要素の少なくとも一部が小さな直径の管材
    からできていることを特徴とする請求項１２記載の構造
    体。
14. （１４）７つの標準要素からなり、即ち構造体の網目の
    少なくとも一部に取り付けられる対角線の支柱をさらに
    含むことを特徴とする請求項１１又は１２記載の構造体
    。