JPH0266271A - Tension film structure - Google Patents

Tension film structure

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JPH0266271A
JPH0266271A JP21733388A JP21733388A JPH0266271A JP H0266271 A JPH0266271 A JP H0266271A JP 21733388 A JP21733388 A JP 21733388A JP 21733388 A JP21733388 A JP 21733388A JP H0266271 A JPH0266271 A JP H0266271A
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Japan
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membrane
frame
tension
membrane material
cable
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Kimio Saito
公男 斎藤
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Abstract

PURPOSE:To improve a weather proof characteristic, strength and a self-standing characteristic by placing a curved face forming member for every unit defined by crossed light frame members, swelling a film member to a curved face shape and applying a tension. CONSTITUTION:A film member 11 is expanded on light frame members 10 which are crossed on a plane and pressing cables 12 are provided on the film 11 at a position just above the respective frame members 10 through lowering strings 13. A curved face forming member 14 is disposed for every unit defined by the respective frame members 10. The film member 11 is pushed upward by a prescribed dimension by a pushing member 17 thereof to swell to the curved face shape and apply a tension. The tension film 11 of a soft structure and the frames 10 of a rigid structure are dynamically separated and integrally connected in a space constitution.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、大スパンの建築物等に好適である、新規な張
力膜構造体に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a novel tension membrane structure suitable for large-span buildings.

(従来技術と発明が解決すべき課題) 現在、一般的に普及している膜構造の形態としては空気
膜構造、サスペンション膜構造及び骨組膜構造がある。
(Prior Art and Problems to be Solved by the Invention) At present, the forms of membrane structures that are generally popular include air membrane structures, suspension membrane structures, and frame membrane structures.

第18図は、上記空気膜構造の一例を示す概念図であり
、円筒形の壁体lの上端にドーム状の膜材2を張架し、
閉鎖空間とした内部に常時送風を行なうことにより膜材
2に外部方向への圧力を付与して該膜材2の自立性を保
っているものである。
FIG. 18 is a conceptual diagram showing an example of the above-mentioned air membrane structure, in which a dome-shaped membrane material 2 is stretched over the upper end of the cylindrical wall l,
By constantly blowing air into the closed space, outward pressure is applied to the membrane material 2, thereby maintaining the independence of the membrane material 2.

かかる空気膜構造では、膜材2の外方への膨出曲率を比
較的小さくした、いわゆる低ライズの曲面とすることに
より、該膜材2に加わる風圧力を可及的に負圧として作
用させ、安定した耐風性能を発揮させることができる。
In such an air membrane structure, by making the outward bulging curvature of the membrane material 2 relatively small, that is, a so-called low rise curved surface, the wind pressure applied to the membrane material 2 acts as negative pressure as much as possible. This allows for stable wind resistance performance.

また、膜材2に図示しない補強ケーブルを適切に配置す
ることにより、例えば屋内野球場のような巨大スパンを
確保することが可能となる。
Furthermore, by appropriately arranging reinforcing cables (not shown) on the membrane material 2, it becomes possible to secure a huge span such as that of an indoor baseball stadium, for example.

しかしながら、上記の如く常時送風を行う必要があるた
め、維持管理が極めて煩雑で、相当の費用がかかり、1
00m以下の中小スパンの建物では経済的に不適合であ
るという問題を有する。
However, as mentioned above, it is necessary to constantly blow air, so maintenance is extremely complicated and costs a considerable amount.
There is a problem in that it is economically unsuitable for buildings with small to medium spans of 000 m or less.

さらに、内部は密閉された閉鎖空間となるため、開放性
や通風性から生まれる快適さに欠け、季節感にも乏しい
といった欠点がある また。膜材や壁体の破損等により第19図に示す如く膜
材2が内部側への膨出曲面に反転する、いわゆるデフレ
ートに備えて、周辺壁1は所定の高さ(h)を確保して
おく必要があり、また、かかるデフレート等に備えた安
全性確保のためのシステムが複雑になるといった問題点
がある。
Furthermore, since the interior is a sealed closed space, it lacks the comfort that comes from openness and ventilation, and it also lacks a sense of the seasons. The peripheral wall 1 must maintain a predetermined height (h) in preparation for so-called deflation, in which the membrane material 2 reverses to an inwardly bulging curved surface as shown in FIG. 19 due to damage to the membrane material or wall body. In addition, there is a problem that the system for ensuring safety in preparation for such deflation etc. becomes complicated.

次に、第20図及び第21図は、上記サスペンション膜
構造の例を示す概念図であり、第20図は、所定間隔で
立設された各支柱3の間に膜材2を張架するとともに、
ケーブル4で補強してなる支柱式サスペンション膜構造
を示し、また第21図は建物の中央に単一のアーチ5を
架設し、該アーチ5に膜材2を張架した構造例を示す。
Next, FIG. 20 and FIG. 21 are conceptual diagrams showing an example of the above-mentioned suspension membrane structure, and FIG. 20 shows a structure in which the membrane material 2 is stretched between each support 3 erected at a predetermined interval. With,
A strut-type suspension membrane structure reinforced with cables 4 is shown, and FIG. 21 shows an example of a structure in which a single arch 5 is constructed in the center of a building, and a membrane material 2 is stretched over the arch 5.

かかるサスペンション膜構造では、膜材2に膜構造本来
の曲面抵抗が期待でき、またプレストレスの導入が容易
で、形態的にも美しい等の利点を有し、また上記支柱式
の場合には大規模な連続した空間が得られる等の特徴が
ある。
In such a suspension membrane structure, the membrane material 2 can be expected to have the inherent curved resistance of the membrane structure, it is easy to introduce prestress, and it has advantages such as being aesthetically beautiful. It has the characteristics of being able to obtain a large-scale continuous space.

しかしながら、上記支柱式の場合には、用途によっては
支柱3が邪魔になることがあり、また、上記単一アーチ
式の場合には、アーチ5の両側のアンバランスな張力分
布によってアーチ5の安定性が悪くなり、該支持架構の
自立性が得にくくなるといった問題もある。
However, in the case of the above-mentioned column type, the column 3 may get in the way depending on the application, and in the case of the above-mentioned single arch type, the arch 5 is stabilized due to unbalanced tension distribution on both sides of the arch. There is also the problem that the support structure becomes difficult to maintain its independence.

次に、第22図は上記骨組膜構造の一例を示し、立体ト
ラス等の自立フレーム6の上面に二次部材7を介して膜
材2が張架されたものである。
Next, FIG. 22 shows an example of the above-mentioned frame membrane structure, in which the membrane material 2 is stretched over the upper surface of a self-supporting frame 6 such as a three-dimensional truss via a secondary member 7.

本膜構造では骨組の自立性が高く自由な曲面形状を形成
しつる等の特長を有する。
This membrane structure has features such as high self-reliance of the frame, forming a freely curved shape, and vines.

また、平面や断面的な制約がなく設計も容易となる利点
がある。
It also has the advantage of being easy to design since there are no plane or cross-sectional constraints.

しかしながら、第22図の例の如く立体トラス式のフレ
ーム6のグリッド上に膜材2による膜面が張設される場
合に、上弦節点を利用した点支持方式では膜面に加わる
風圧力は該点支持部を介してフレーム6が負担するため
、充分な強度を期待するのが困難であり、また、フレー
ム6に沿った線支持方式とする場合、膜面の形状維持や
変形接触に備えるため上記二次部材7が余分に必要とな
る笠、骨組材の経済性が得がたく、さらに膜材2は構造
膜としては大きさも曲率も小さいものとなり、むしろガ
ラスやアクリルといった透光性の仕上材として、構造材
としてのフレーム6の上面を覆う機能しか有さず、膜構
造が本来備えるべき膜面による張力抵抗システムが充分
発揮されているとは言い難いという問題がある。
However, when the membrane surface made of the membrane material 2 is stretched over the grid of the three-dimensional truss type frame 6 as in the example shown in FIG. 22, the wind pressure applied to the membrane surface is Since the load is borne by the frame 6 via the point support part, it is difficult to expect sufficient strength.In addition, when using a line support method along the frame 6, it is necessary to maintain the shape of the membrane surface and prepare for deformation contact. It is not economical to use the hat and frame materials that require the additional secondary member 7, and the membrane material 2 has a small size and curvature as a structural membrane, and is rather made of a transparent finish such as glass or acrylic. As a material, it only has the function of covering the upper surface of the frame 6 as a structural material, and there is a problem in that it cannot be said that the tension resistance system by the membrane surface that the membrane structure is originally provided with is fully exhibited.

また、膜面の緊張にアーチ方式のケーブルな用いる場合
があるが、通常フレーム間の距離が短かすぎるため該ケ
ーブルに耐風効果を期待することは困難となり、構造シ
ステムの合理性に欠けるという問題を有している。
In addition, arch-type cables are sometimes used to tension the membrane surface, but since the distance between the frames is usually too short, it is difficult to expect wind resistance from the cables, and the structural system lacks rationality. have.

さらに、膜面の再緊張が困難なことも、この方式の問題
点として指摘される。
Furthermore, the difficulty of re-tensioning the membrane surface has also been pointed out as a problem with this method.

また、上記した従来の各構造方式では、外的荷重に対す
る構造材の抵抗の方向性が1方向に限定されており、こ
れと異なる方向への風圧力等の作用に対しては、構造的
に弱いという欠点があった。
In addition, in each of the conventional structural systems described above, the directionality of the resistance of the structural material against external loads is limited to one direction, and it is difficult for the structure to resist the effects of wind pressure, etc. in a direction different from this. It had the disadvantage of being weak.

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み開発されたもの
であり、上記各膜構造の利点を兼ね備えた、新規な複合
型膜構造としての張力膜構造体を提供することを第1の
目的とする。
The present invention has been developed in view of the above-mentioned conventional problems, and a first object thereof is to provide a tension membrane structure as a novel composite membrane structure that combines the advantages of each of the above-mentioned membrane structures. shall be.

また、本発明は、多′占地域にも適用可能で、断熱性能
や遮光性能に優れた張力膜構造体を提供することを第2
の目的とするものである。
A second object of the present invention is to provide a tension membrane structure that can be applied to majority areas and has excellent heat insulation performance and light shielding performance.
This is the purpose of

(問題点を解決するための手段) 上記第1の目的を達成するための本発明に係る張力1模
構造体は、平面上で交差状に配設された軽Mの各フレー
ム材と、該フレーム材上に配設された膜材と、前記各フ
レーム材の直上位置で膜材上に配設された押えケーブル
と、前記フレーム材の各節点位置でフレーム材と直上の
前記押えケーブルとを連結する引下げストリングと、前
記各フレーム材相互て画成される各ユニット内に配設さ
れる曲面形成部材とを備えてなり、前記各曲面形成部材
が備える押上げ材により前記膜材を所定寸法骨」一方に
押上げて曲面形状に膨出させることにより、該膜材に張
力を導入することを特徴とするものである。
(Means for Solving the Problems) A tensile strength 1 model structure according to the present invention for achieving the above-mentioned first object has light M frame members arranged in a crosswise manner on a plane, and A membrane material disposed on the frame material, a holding cable placed on the membrane material at a position directly above each frame material, and a holding cable placed directly above the frame material at each node position of the frame material. The frame member includes a connecting pull-down string and a curved surface forming member disposed in each unit defined by each of the frame members, and the membrane material is pushed up to a predetermined size by a push-up member provided in each of the curved surface forming members. The membrane material is characterized by introducing tension into the membrane material by pushing the bone upward to one side and causing it to bulge out into a curved shape.

また、上記第1の目的を達成するための本発明に係る張
力膜構造体は、平面上で交差状に配設された軽量の各フ
レーム材と、該フレーム材上に配設された膜材と、前記
各フレーム材相互で画成される各ユニット内に千鳥状に
配設され前記膜材を上方に曲面形状に膨出させる曲面形
成部材と、該曲面形成部材により前記膜材に形成される
各各部分に沿って配設された押えケーブルとを備えてな
り、前記押えケーブルの各端部な緊張することにより前
記膜材に張力を導入することを特徴とするものである。
Further, the tensile membrane structure according to the present invention for achieving the above-mentioned first object includes lightweight frame members arranged in an intersecting manner on a plane, and membrane members arranged on the frame members. and a curved surface forming member disposed in a staggered manner within each unit defined by each of the frame materials to bulge the membrane material upward into a curved shape, and a curved surface forming member formed on the membrane material by the curved surface forming member. and a holding cable disposed along each portion of the holding cable, and is characterized in that tension is introduced into the membrane material by tensioning each end of the holding cable.

さらに、上記第2の目的を達成するための本発明に係る
張力膜構造体は、平面上で交差状に配設された軽量の各
フレーム材と、該各フレーム材の上下に所定の空間を形
成して配置された上部膜構造部及び下部膜構造部とから
なり、前記上部膜構造部は、前記フレーム材上に配設さ
れた第1膜材と、前記各フレーム材の直上位置で第1膜
材上に配設された第1押えケーブルと、前記フレーム材
の各節点位置でフレーム材と直上の前記押えケーブルと
を連結する引下げストリングと、前記各フレーム材相互
で画成される各ユニット内に配設された曲面形成部材と
を備えてなり、前記各曲面形成部材が備える押上げ材に
より前記膜材を所定寸法分上方に押上げることにより、
該膜材に張力を導入しており、前記下部膜構造部は、前
記フレーム材の各節点位置から吊下材により点または線
支持形式で下方に吊持された第2膜材と、該第2膜村上
の所定位置に配設された第2押えケーブルとを備え、第
2押えケーブルに緊張力を付与することにより前記第2
膜材に張力を導入していることを特徴とするものである
Furthermore, the tensile membrane structure according to the present invention for achieving the above second object includes lightweight frame members arranged in a crosswise manner on a plane, and a predetermined space above and below each frame member. It consists of an upper membrane structure part and a lower membrane structure part formed and arranged, and the upper membrane structure part includes a first membrane material disposed on the frame material and a first membrane material located directly above each of the frame materials. A first holding cable disposed on one membrane material, a pull-down string connecting the frame material and the holding cable immediately above the frame material at each node position of the frame material, and each frame member defined by each of the frame members. a curved surface forming member disposed within the unit, and by pushing up the membrane material upward by a predetermined dimension with a push-up member provided in each of the curved surface forming members,
Tension is introduced into the membrane material, and the lower membrane structure section includes a second membrane material suspended downward from each node position of the frame material in a point or line support manner by hanging members; and a second holding cable disposed at a predetermined position on the two-layer membrane Murakami, and by applying tension to the second holding cable, the second holding cable is
It is characterized by introducing tension into the membrane material.

(実施例) 以ト5本発明の好適な実施例を図面により説明する。(Example) Hereinafter, five preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示し、第1図は
本実施例に係る膜構造の一構成単位を示す要部斜視図、
第2図はそのA−A線断面図、第3図は本実施例に係る
膜構造を用いた建築物の平面図、第4図はそのB−B線
断面図である。
1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of a main part showing one constituent unit of a membrane structure according to the embodiment,
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A, FIG. 3 is a plan view of a building using the membrane structure according to this embodiment, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B.

本実施例に係る張力膜構造は、フレーム材10と、膜材
11と、押えケーブル12と、引下げストリングI3と
、曲面形成部材14とを備えてなる。
The tension membrane structure according to this embodiment includes a frame material 10, a membrane material 11, a holding cable 12, a pull-down string I3, and a curved surface forming member 14.

フレーム材10は、本実施例では単材のバイブを第;3
図に示す如く、平面上で略正方形の格子状に交差するよ
うに配設し、交叉アーチ形式に組み合わせて構成されて
いる軽量タイプのものである。
In this embodiment, the frame material 10 is a single-material vibrator;
As shown in the figure, it is a lightweight type that is arranged so as to intersect in a substantially square lattice shape on a plane, and combined in a cross arch form.

前記膜材11は、フレーム材lO上に配設されており、
前記押えケーブル12は、各フレーム材10と同一の格
子状を形成するように該フレーム材10の直上位置で膜
材ll上に配設されている。
The membrane material 11 is arranged on the frame material IO,
The holding cable 12 is arranged on the membrane material 11 directly above the frame material 10 so as to form the same grid shape as each frame material 10.

また、前記引下げストリング13は、前記フレーム材1
0の各節点15の位置でフレーム材lOと直上の前記押
えケーブル12とを膜材11を介して連結している。
Further, the pull string 13 is connected to the frame member 1.
At the position of each node 15 of 0, the frame member lO and the presser cable 12 directly above are connected via a membrane member 11.

さらに、前記曲面形成部材14は、前記各フレーム材1
0相互で画成される各ユニットU内に各々配設されてお
り、本実施例では、ユニットUの前記各節点15間に対
角線状に架設された一対のアーチ材16.16と、該ア
ーチ材16相互の交点位置、即ち、ユニットUの中央部
位置においてアーチ材16を上下に貫通して配置された
押上げ材17とから構成されている。
Furthermore, the curved surface forming member 14 is arranged in the respective frame members 1.
In this embodiment, a pair of arch members 16 and 16 are installed diagonally between the nodes 15 of the unit U, and It is composed of a push-up member 17 that vertically penetrates the arch member 16 at the intersection of the members 16, that is, at the central position of the unit U.

押上げ材17は、本実施例ではアーチ材に螺合されたボ
ルト18と、ナツト19と、ボルト18の」、端に固着
された円盤形の押上げプレート20とから構成されてい
る。
In this embodiment, the push-up member 17 is composed of a bolt 18 screwed into the arch member, a nut 19, and a disc-shaped push-up plate 20 fixed to the end of the bolt 18.

しかして、膜面形成の際には、前記押上げ材17のボル
ト18を回転させて押−Eげプレート20を−L方に移
動させることにより前記膜材11を所定寸法分上方に押
上げてアーチ材16−ヒに若干の空間をおいて曲面形状
に膨出させることにより、該膜材11に張力を導入する
ようになっている。
When forming the film surface, the bolt 18 of the push-up member 17 is rotated to move the push-E plate 20 in the -L direction, thereby pushing the film material 11 upward by a predetermined distance. Tension is introduced into the membrane material 11 by bulging the arch material 16-1 into a curved shape with some space left.

この際、各押えケーブル12は、膜材1’ 1への張力
導入により、緊張力が増大してあらかじめ設計された緊
張力に達するように設定されており、また、引下げスト
リング13も緊張されてフレーム材10の各交点16と
膜材11との所定の距離を保つこととなる。
At this time, each holding cable 12 is set so that the tension is increased to reach a pre-designed tension by introducing tension into the membrane material 1'1, and the pull-down string 13 is also tensioned. A predetermined distance between each intersection 16 of the frame material 10 and the membrane material 11 is maintained.

しかして、膜材11からなる膜面は第2図及び第4図に
示す如く、各引下げストリング13による各支持点間で
は充分な曲率を保持して曲面の安定化が図られ、膜材1
1と押えケーブル12とが一体化した膜体自身の張力抵
抗システムが発揮されるよう構成されるとともに、膜面
全体としては外方への膨出度の小さい、低ライズ曲面(
スパンライズ比0.1〜0.2程度)として形成され、
風圧力が加わった場合に膜面に可及的に負圧分布を得る
ように構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the membrane surface made of the membrane material 11 maintains a sufficient curvature between each support point by each pull-down string 13 to stabilize the curved surface, and the membrane material 11
1 and the presser cable 12 are integrated so that the tension resistance system of the membrane body itself is exhibited, and the membrane surface as a whole has a low rise curved surface (with a small degree of outward bulge).
It is formed with a span rise ratio of about 0.1 to 0.2),
It is constructed to obtain as much negative pressure distribution as possible on the membrane surface when wind pressure is applied.

かかる構成からなる本実施例に係る張力膜構造では、各
押えケーブル12は、押上げ材17により膜材11を押
上げることにより容易に所定のプレストレスが導入する
ことができる。
In the tension membrane structure according to this embodiment having such a configuration, a predetermined prestress can be easily introduced into each presser cable 12 by pushing up the membrane material 11 with the push-up member 17.

また、支配的荷重となる風圧力に関しては、上記の如く
膜面には大部分負圧として作用することとなり、該負圧
は、膜材11及び押えケーブル12がその大部分を張力
として負担し、一部は、引下げストリング13を介して
各フレーム材10が軸力としてこれに抵抗するシステム
となる。
In addition, regarding the wind pressure which is the dominant load, as mentioned above, most of the negative pressure acts on the membrane surface, and the negative pressure is mostly borne by the membrane material 11 and the holding cable 12 as tension. , in part, becomes a system in which each frame member 10 resists this as an axial force via the pull-down string 13.

また、膜面に正圧として作用した場合には、各押上げ材
17を介して、アーチ材I6とフレーム材とからなるト
ラスが軸力としてこれを負担する。
Further, when a positive pressure is applied to the membrane surface, the truss consisting of the arch material I6 and the frame material bears this as an axial force via each push-up material 17.

さらに、例えば局部的風圧力による膜面の変形に伴う不
均衡な応力が発生しても、該応力は柔軟な膜材11と押
えケーブル12からなる張力環に吸収される。
Furthermore, even if unbalanced stress occurs due to deformation of the membrane surface due to local wind pressure, for example, the stress is absorbed by the tension ring made up of the flexible membrane material 11 and the holding cable 12.

従来の−り記骨組膜構造では、風圧力は正圧、負圧を問
わず最終的にはすべて骨組が負担するようになっており
、従って該骨組はこれに耐えるだけの大型断面部材が必
要となり、骨組材相互の結合雰も複雑となっていたが、
上記の如く本実施例では、フレーム材10は、該フレー
ム材10や、膜材II、ケーブル13等の極めて軽量な
長期自重及びある程度の風圧力、積雪の短期荷重を支え
るだけでよい。
In conventional frame membrane structures, all wind pressure is ultimately borne by the frame, regardless of whether it is positive pressure or negative pressure, so the frame must have large cross-sectional members that can withstand this pressure. Therefore, the bonding atmosphere between the frame members was complicated,
As described above, in this embodiment, the frame material 10 only needs to support the extremely lightweight long-term dead weight of the frame material 10, the membrane material II, the cable 13, etc., as well as a certain amount of wind pressure and short-term loads of snow accumulation.

従って、本実施例の如く単層のパイプあるいはト1鋼等
の軽量部材によるアーチやトラスといった、軽量化、簡
素化されたフレーム材10によるスパン構造が可能とな
る。
Therefore, it is possible to create a span structure using the frame material 10 that is lightweight and simple, such as a single-layer pipe or an arch or truss made of a lightweight member such as T1 steel as in this embodiment.

また、膜材11はフレーム材10と点状に最小限の個数
の引下げストリング13で連結されることにより、防水
上のデイテールも簡素化されつる。
In addition, the membrane material 11 is connected to the frame material 10 in a dotted manner by a minimum number of pull-down strings 13, thereby simplifying waterproof details.

また、膜面とフレーム材10とは、引下げストリング1
3を介して一応分離した形態となっており、天井に充分
な曲率な有する膜面が配設されることにより、従来のサ
スペンション膜構造や空気膜構造のような膜独自の柔か
く魅力的な雰囲気が得られる。
Further, the membrane surface and the frame material 10 are connected to the pull-down string 1
3, and by installing a membrane surface with sufficient curvature on the ceiling, it creates a soft and attractive atmosphere unique to the membrane, similar to conventional suspension membrane structures or air membrane structures. is obtained.

さらに、フレーム材10や押えケーブル12は、縦横に
配置されており、外的荷重に対する抵抗に方向性がない
ため、どの荷重方向に対してもバランスの良い抵抗を示
すことができ、フレーム材10.押えケーブル12、引
下げストリング13の各スパンを調整することにより、
各ユニットU毎の膜パネルの単位大きさを自由に設定す
ることができる。
Furthermore, since the frame material 10 and the holding cables 12 are arranged vertically and horizontally, and there is no directionality in resistance to external loads, they can exhibit well-balanced resistance in any load direction. .. By adjusting each span of the presser cable 12 and pull-down string 13,
The unit size of the membrane panel for each unit U can be freely set.

よって、建物の規模、形状(平面、断面)に対する適応
性に富み、様々な形状が可能でとなる。
Therefore, it is highly adaptable to the scale and shape (plane, cross section) of the building, and a variety of shapes are possible.

また、従来の空気膜構造に比較して内部の開放性も確保
することができ、季節感に富んだ環境を創造しつる。
Additionally, compared to conventional air membrane structures, the interior is more open, creating an environment with a rich sense of the seasons.

さらに、経年的なりリープに伴なう膜面への再緊張は、
上記した初期プレストレスの導入と同様に押Fげ材17
により容易に行ないつるものである。
Furthermore, re-tensioning of the membrane surface due to aging or leaping,
Similarly to the introduction of the initial prestress described above, the pressed F material 17
It is easier to perform and grow.

なお、上記実施例では張力膜構造体としてドーム形状の
例を示したが、これに限定されず、第5図に示す円筒ア
ーチ形状等適宜形状の構造体とすることができる。
In the above embodiments, a dome-shaped tension membrane structure is shown as an example, but the structure is not limited to this, and may have an appropriate shape such as the cylindrical arch shape shown in FIG. 5.

また、本実施例では単材のバイブを用いた交叉アーヂ形
式のフレーム材の例を示1.たが、この他、r11材の
[1形鋼やあるいはトラス部材を用い、第5図に示す円
筒アーチや、放射状アーチ形式等も可能で、さらに円筒
状のラメラ構造(単層トラス、ブリベンディングラチス
、菱形ユニット)への展開も考えつる。
In addition, this example shows an example of a cross-arge type frame material using a single-material vibrator.1. However, in addition to this, cylindrical arches and radial arches shown in Fig. 5 are also possible using R11 material [1 section steel or truss members, and cylindrical lamellar structures (single-layer truss, bending We are also thinking of expanding to lattice, diamond-shaped units).

また、曲面形成部材14の構成要素としてアーチ材16
を使用した例を示したが、この他にも。
In addition, an arch material 16 is used as a component of the curved surface forming member 14.
I have shown an example using , but there are other examples as well.

第6図に示すようなトラス材21を適用したり、あるい
は、第7図に示すように、押上げ材17がをストラット
材を兼用し、膜材11とストリング材22とで一種の張
弦梁構造を形成する例、さらには、第8図に示すように
アーチ材16と押上げ材17とストリング材22とで張
弦梁を形成する例等が利用しうる。
A truss material 21 as shown in FIG. 6 may be applied, or as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, an example in which a stringed beam is formed by an arch material 16, a push-up material 17, and a string material 22 can be used.

さらに、第9図(a)乃至第9図(d)に示すように、
フレーム材10で構成される各ユニットtJの形状や5
曲面形成部材14の形態についても種々の変形例が可能
である。
Furthermore, as shown in FIGS. 9(a) to 9(d),
The shape of each unit tJ composed of frame material 10 and 5
Various modifications are also possible for the form of the curved surface forming member 14.

次に、第10図乃至第12図は、本発明の他の実施例を
示すものであり、本実施例では、各フレーム材10、膜
材11.及び曲面形成部材14の構成自体は上記第1実
施例と同様であるが、以下の構成が、上記実施例と異な
っている。
Next, FIGS. 10 to 12 show another embodiment of the present invention, and in this embodiment, each frame material 10, membrane material 11. The structure itself of the curved surface forming member 14 is the same as that of the first embodiment, but the following structure is different from the above embodiment.

即ち、本実施例では曲面形成部材14が、前記各フレー
ム材10相互で画成される各ユニットU内に千鳥状に配
設されており、押えケーブル12は、曲面形成部材14
により前記膜材11に形成される各各部分に沿って格子
形状に配設される態様となっており、さらに、フレーム
材IOの各交点15と押えケーブル12とは、上記実施
例のように引下げストリングで連結されておらず、各交
点はフリーな状態となっているものである。
That is, in this embodiment, the curved surface forming members 14 are arranged in a staggered manner within each unit U defined by each of the frame members 10, and the presser cables 12 are connected to the curved surface forming members 14.
Accordingly, each intersection 15 of the frame material IO and the holding cable 12 are arranged in a grid shape along each portion formed on the membrane material 11, and each intersection 15 of the frame material IO and the holding cable 12 are arranged in the same manner as in the above embodiment. They are not connected by a pull string, and each intersection is in a free state.

また、本実施例では、第12図に示すように押えケーブ
ル12は、全体が連結一体止されて格子状のケーブルネ
ット30を形成している。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 12, the entire holding cable 12 is connected and fixed to form a grid-like cable net 30.

しかして、本実施例では、上記実施例と同様に曲面形成
部材14を構成する押上げ部材17により膜材Itを上
方に曲面形状に膨出させ、その結果形成される膜材11
の各各部分に前記ケーブルネット30の8押えケーブル
12を配置する。
Therefore, in this embodiment, the membrane material It is bulged upward into a curved shape by the push-up member 17 constituting the curved surface forming member 14, as in the above embodiment, and the membrane material 11 formed as a result
Eight holding cables 12 of the cable net 30 are arranged in each part of the cable net 30.

しかる後に、ケーブルネット30の各端末部を第12図
中矢線で示すように緊張してプレストレスを導入し、前
記膜材11に所定の張力を導入するようになっている。
Thereafter, each end portion of the cable net 30 is tensed as shown by the arrows in FIG. 12 to introduce prestress, and a predetermined tension is introduced into the membrane material 11.

しかして、本実施例では引下げストリングがないため、
膜面に風圧力が負圧として作用した場合には、膜材11
及び押えケーブル12がその全部を張力として負担し、
各フレーム材10は該負圧を何ら負担しないから、フレ
ーム材10の負担がより軽減化されるという長所があり
、この点が上記実施例と異なるが、他の点については、
上記実施例と同様の作用効果を奏しつるものである。
However, since there is no pull string in this embodiment,
When wind pressure acts as negative pressure on the membrane surface, the membrane material 11
and the presser cable 12 bears all of the tension as tension,
Since each frame material 10 does not bear any negative pressure, there is an advantage that the burden on the frame material 10 is further reduced, and this point is different from the above embodiment, but other points are as follows.
This embodiment provides the same effects as the above embodiment.

また5第13図及び第14図は、前記第2実施例の変形
例を示しており、本実施例では、フレーム材10は、3
方向に交差配列されて三角形格子を形成している。
Further, FIGS. 13 and 14 show a modification of the second embodiment, and in this embodiment, the frame material 10 has three parts.
They are arranged crosswise in the directions to form a triangular lattice.

また、本実施例ではケーブルネット40は、完成された
時点では正6角形状をなしており、以下に説明する方法
で形成されるようになっている。
Further, in this embodiment, the cable net 40 has a regular hexagonal shape when completed, and is formed by the method described below.

まず、第14図(a)に示すように、円形のリング状を
なす所定個数の押えケーブル12を、相互に点接触する
態様で配置する。
First, as shown in FIG. 14(a), a predetermined number of circular ring-shaped holding cables 12 are arranged so as to make point contact with each other.

ここで、第14図(a)の部分拡大図である第14図(
b)における隣接する3個の押えケーブル12a、12
b、12cを例にとると、各押えケーブル12は、相互
に点P1.P2.P3で接しており、各点を結ぶ仮想線
分は正三角形を形成している。
Here, FIG. 14(a) is a partially enlarged view of FIG. 14(a).
The three adjacent presser cables 12a, 12 in b)
b, 12c as an example, each presser cable 12 is connected to the point P1. P2. They touch at P3, and the imaginary line segment connecting each point forms an equilateral triangle.

しかして、該正三角形の重心位置である点Gに最も近い
距離にある、各押えケーブル12a、12b、12cの
各点Pa、Pb、Pcを相互に1点に緊結接合し、他の
個所もこれと同様にして隣接する3個の補強ケーブル毎
に、前記点Gの位置で11;1記3点Pa、Pb、Pc
に相当する位置を相互に緊結結合していく。
Then, the points Pa, Pb, and Pc of each presser cable 12a, 12b, and 12c, which are closest to point G, which is the center of gravity of the equilateral triangle, are tightly connected to one point, and other points are also connected. In the same way, for each of the three adjacent reinforcing cables, at the position of the point G, 11;
The positions corresponding to are tightly connected to each other.

しかる後に、第14図(a)に示す如く外周部分に位置
する各押えケーブル12に、図示の如き各点′「位置で
各々図中矢線方向に引張力を加えると、力の釣合い系と
して自然に第14図(c)に示すような正6角形状の押
えケーブル12の集合体としてケーブルネット40が形
成されるものである。
After that, as shown in FIG. 14(a), when a tensile force is applied to each of the holding cables 12 located on the outer periphery at each point '' in the direction of the arrow in the figure, a natural force balance system is applied. A cable net 40 is formed as an assembly of regular hexagonal holding cables 12 as shown in FIG. 14(c).

なお、実際の張力膜構造体に配設する際には、ケーブル
ネット40の上記各引張点Tに同材質の引張ケーブルの
一端を緊結し、他端を張力膜構造体の外周フレームの対
応位置に連結し、前記他端にジヤツキ等のプレストレス
導入器具を連結しておけばよい。
When installing the actual tension membrane structure, one end of the tension cable made of the same material is tied to each tension point T of the cable net 40, and the other end is connected to the corresponding position on the outer frame of the tension membrane structure. , and a prestress introduction device such as a jack is connected to the other end.

そして、前記引張ケーブルを各々所定方向に緊張させれ
ば、上記の如く、各押えケーブル12が膜材12の谷部
に沿って自動的に配設され、6角形状をなして立体的な
ケーブルネット40が完成されることとなる。
Then, by tensioning each of the tension cables in a predetermined direction, each holding cable 12 is automatically arranged along the trough of the membrane material 12 as described above, forming a hexagonal three-dimensional cable. The net 40 will be completed.

次に、第15図乃至第17図は、本発明に係る張力膜構
造体を二重膜形式とした実施例を示すものであり、本実
施例は、平面上で交差状に配設された軽量の各フレーム
材10と、該各フレーム材lOの上下に所定の空間を形
成して配置された上部膜構造部50及び下部膜構造部6
0とからなるものである。
Next, FIG. 15 to FIG. 17 show an embodiment in which the tension membrane structure according to the present invention is of a double membrane type. Each lightweight frame material 10, and an upper membrane structure section 50 and a lower membrane structure section 6 arranged above and below each frame material 10 with a predetermined space formed therein.
It consists of 0.

しかして、前Br!上部膜構造部50は1本実施例では
上記第1実施例におけるフレーム材10以外の構成と同
一構成である。
However, the previous Br! In this embodiment, the upper membrane structure portion 50 has the same structure as that of the first embodiment except for the frame material 10.

即ち、上部膜構造部50は、前記フレーム材lO上に配
設された第1膜材51と、前記各フレーム材10の直上
位置で第1膜材51上に配設された第!押えケーブル5
2と、前記フレーム材10の各節点位置でフレーム材1
0と直十の前記押えケーブル52とを連結する引下げス
トリング53と、前記各フレーム材10相互で画成され
る各ユニットU内に配設された曲面形成部材54とで構
成されている。
That is, the upper membrane structure section 50 includes a first membrane material 51 disposed on the frame material lO, and a first membrane material 51 disposed on the first membrane material 51 at a position directly above each of the frame materials 10. Presser cable 5
2, and the frame material 1 at each node position of the frame material 10.
It is composed of a pull-down string 53 that connects the presser cable 52 and the straight presser cable 52, and a curved surface forming member 54 disposed within each unit U defined by the frame members 10.

また、第1膜材51への張力導入も上記第1実施例と同
様であり、前記各曲面形成部材54が備える押上げ材に
より前記第1膜材51を所定寸法分上方に押上げること
により、該第1膜材51に張力を導入している。
Further, the tension is introduced into the first membrane material 51 in the same manner as in the first embodiment, and by pushing the first membrane material 51 upward by a predetermined dimension using the push-up material included in each of the curved surface forming members 54. , tension is introduced into the first membrane material 51.

また、前記下部膜構造部60は、第16図及び第17図
に示すように前記フレーム材10の各節点位置から吊下
材61により点または線支持形式で下方に吊持された第
2膜材62と、該第2膜材62上の各部分に配設された
第2押大ケーブル63とを備え、第2押えケーブル63
に緊張力を付与することにより前記第2膜材62に張力
を導入しているものである。
Further, the lower membrane structure section 60 includes a second membrane suspended downward from each node position of the frame material 10 in a point or line support manner by hanging members 61, as shown in FIGS. 16 and 17. material 62, and a second presser cable 63 disposed on each part of the second membrane material 62, and a second presser cable 63.
By applying tension to the second membrane material 62, tension is introduced into the second membrane material 62.

しか1.、て、本実施例では該各フレーム材1oの上下
に上部膜構造部50及び下部膜構造部6oにより所定の
空間Sが形成されており、該空間S内に温風をファン等
の適宜手段で導入することにより、第1膜材51上に積
もった雪を溶かすことができるので、本発明に係る張力
膜構造体を多雪地域にも適用することができるようにな
る。
Only 1. In this embodiment, a predetermined space S is formed above and below each frame member 1o by an upper membrane structure section 50 and a lower membrane structure section 6o, and heated air is supplied into the space S by appropriate means such as a fan. By introducing the first membrane material 51, the snow accumulated on the first membrane material 51 can be melted, so that the tension membrane structure according to the present invention can be applied to areas with heavy snowfall.

また、空間Sの空気層が断熱効果を有するため、特別な
設備機器を備えることなく、夏期や冬期に外部と温度的
な遮断が可能となる。
Furthermore, since the air layer in the space S has a heat insulating effect, it is possible to thermally isolate the space from the outside in summer and winter without the need for special equipment.

さらに、空間S内にガス等を注入すれば遮光効果が発揮
されるため、直射日光を嫌う花類の展示等のイベント関
係にも対応することができるものである。
Furthermore, if a gas or the like is injected into the space S, a light shielding effect will be exhibited, so that it can also be used for events such as exhibitions of flowers that do not like direct sunlight.

なお、上部膜構造体50については、上記実施例の構成
以外に前記第2実施例や第3実施例(第1t図乃至第1
4図)のような構成とすることもできる。
Regarding the upper membrane structure 50, in addition to the configuration of the above embodiment, the structure of the second embodiment and the third embodiment (Fig. 1t to Fig.
It is also possible to adopt a configuration as shown in Fig. 4).

また1本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形例が可能
であることは言うまでもない。
Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiments,
It goes without saying that various modifications are possible without departing from the spirit of the invention.

(発明の効果) 本発明は上述した如く構成されており、軽量構造として
の耐風性能が膜材と押えケーブルからなる膜体に主とし
て期待でき、膜構造が本来布すべき膜体の張力抵抗が充
分に発揮されうる。
(Effects of the Invention) The present invention is configured as described above, and the wind resistance as a lightweight structure can be expected mainly from the membrane body consisting of the membrane material and the holding cable, and the tension resistance of the membrane body that the membrane structure should originally be fabricated is It can be fully demonstrated.

即ち、膜材が主構造で、フレーム材はそれを支える補助
材として機能しており、柔な構造である張力膜と剛な構
造であるフレーム材を力学的に分離しつつ、空間構成に
おいては両者を一体として結合させているものである。
In other words, the membrane material is the main structure, and the frame material functions as an auxiliary material that supports it.While mechanically separating the tension membrane, which has a flexible structure, and the frame material, which has a rigid structure, it is possible to It is what combines the two as one.

これを従来の膜構造との関係でみれば、低ライズ空気膜
構造が有する耐風安定性と、サスベンジElン膜構造の
プレストレス曲面が有する強度と形態の一体的合理性、
及び骨組膜構造の有する支持架構の自立性といった利点
を組み合わせた複合型膜構造ということができる。
If we look at this in relation to conventional membrane structures, we can see the wind resistance stability of the low rise air membrane structure, the integral rationality of strength and form of the prestressed curved surface of the suspension air membrane structure,
It can be said to be a composite membrane structure that combines the advantages of the framework membrane structure, such as the independence of the support structure.

さらに、膜材料の可撓性に基く力学的及び構成的合理性
に加えて曲面形態の美しさを得ることをm視したもので
あり、支柱式張力膜構造を発展させた構造と考えられる
Furthermore, the structure is considered to be an evolution of the strut-type tension membrane structure, as it aims to obtain the beauty of a curved surface form in addition to the mechanical and structural rationality based on the flexibility of the membrane material.

また、二重膜力式の張力膜構造体とすることにより、多
雪地域への適用が可能となり、断熱効果や遮光効果を奏
しつるものとすることができる。
Further, by using a double membrane type tension membrane structure, it can be applied to areas with heavy snowfall, and it can provide heat insulation and light shielding effects.

4、発明の詳細な説明 第1図乃至第4図は本発明の一実施例を示し、第1図は
本実施例に係る張力膜構造の一構成単位を示す要部斜視
図、第2図はそのA−A線断面図、第3図は本実施例に
係る膜構造を用いた建築物の平面図、第4図はそのB−
B線断面図、第5図は張力膜構造を用いた建築物の他の
形状例を示す概念図、第6図乃至第8図は各々曲面形成
部材の他の実施例を示す概念図、第9図(a)乃至第9
図(d)は各々フレーム材と曲面形成部材の他の実施例
を示す概念図、第10図乃至第12図は本発明の第2実
施例を示し、第10図は本実施例に係る張力膜構造の一
構成単位を示す要部平面図、第11図はそのC−C線断
面図、第12図はケーブルネットの作用を示す説明図、
第13図は本発明の第3実施例を示す要部平面図、第1
4図(a)乃至第14図(C)は各々当該実施例におけ
るケーブルネットの形成方法を示す説明図、第15図は
二重膜力式の張力膜構造体の実施例を示す概念的断面図
、第16図は下部膜構造部の構成を示す要部斜視図、第
17図はそのD−D線断面図、第18図乃至第22図は
各々従来の膜構造を示す概念図である。
4. Detailed Description of the Invention FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a main part showing one constituent unit of a tension membrane structure according to this embodiment, and FIG. 3 is a plan view of a building using the membrane structure according to this example, and FIG. 4 is a sectional view taken along line A-A.
5 is a conceptual diagram showing another example of the shape of a building using a tension membrane structure; FIGS. 6 to 8 are conceptual diagrams showing other embodiments of the curved surface forming member; Figures 9(a) to 9th
Figure (d) is a conceptual diagram showing other embodiments of the frame material and curved surface forming member, respectively. Figures 10 to 12 show the second embodiment of the present invention, and Figure 10 shows the tension according to this embodiment. A plan view of the main part showing one constituent unit of the membrane structure, FIG. 11 is a sectional view taken along the line C-C, and FIG. 12 is an explanatory diagram showing the action of the cable net.
FIG. 13 is a plan view of main parts showing the third embodiment of the present invention,
4(a) to 14(C) are explanatory diagrams showing the cable net forming method in each of the examples, and FIG. 15 is a conceptual cross section showing an example of the double membrane tension membrane structure. 16 is a perspective view of a main part showing the structure of the lower membrane structure, FIG. 17 is a cross-sectional view taken along the line DD, and FIGS. 18 to 22 are conceptual diagrams showing the conventional membrane structure. .

0・・・フレーム材、   1 2・・・押えケーブル、 3・・・引下げストリング。0...Frame material, 1 2... Presser cable, 3...Pull string.

4・・・曲面形成部材、 5・・・節点、      1 7・・・押上げ材、    2 21・・・トラス材、    2 30.40・・・ケーブルネッ 50・・・上部膜構造部、 60・・・下部膜構造部、 特  許  出  願 人4... Curved surface forming member, 5... Node, 1 7... Push-up material, 2 21...Truss material, 2 30.40...Cable net 50...upper membrane structure section, 60...lower membrane structure section, Patent applicant

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)平面上で交差状に配設された軽量の各フレーム材
と、該フレーム材上に配設された膜材と、前記各フレー
ム材の直上装置で膜材上に配設された押えケーブルと、
前記フレーム材の各節点位置でフレーム材と直上の前記
押えケーブルとを連結する引下げストリングと、前記各
フレーム材相互で画成される各ユニット内に配設された
曲面形成部材とを備えてなり、前記各曲面形成部材が備
える押上げ材により前記膜材を所定寸法分上方に押上げ
て曲面形状に膨出させることにより、該膜材に張力を導
入することを特徴とする張力膜構造体。
(1) Light-weight frame materials arranged in a cross-shape on a plane, membrane materials placed on the frame materials, and a presser placed on the membrane materials by a device directly above each of the frame materials. cable and
It comprises a pull-down string that connects the frame material and the presser cable immediately above at each node position of the frame material, and a curved surface forming member disposed in each unit defined by each of the frame materials. , a tension membrane structure characterized in that tension is introduced into the membrane material by pushing the membrane material upward by a predetermined dimension using a push-up member provided in each of the curved surface forming members to bulge it into a curved shape. .
(2)平面上で交差状に配設された軽量の各フレーム材
と、該フレーム材上に配設された膜材と、前記各フレー
ム材相互で画成される各ユニット内に千鳥状に配設され
前記膜材を上方に曲面形状に膨出させる曲面形成部材と
、該曲面形成部材により前記膜材に形成される各谷部分
に沿って配設された押えケーブルとを備えてなり、前記
押えケーブルの各端部を緊張することにより前記膜材に
張力を導入することを特徴とする張力膜構造体。
(2) Each unit is defined by lightweight frame materials arranged in an intersecting manner on a plane, membrane materials arranged on the frame materials, and each frame material in a staggered manner. comprising a curved surface forming member disposed to bulge the membrane material upward into a curved shape, and a holding cable disposed along each valley portion formed in the membrane material by the curved surface forming member, A tension membrane structure, characterized in that tension is introduced into the membrane material by tensioning each end of the holding cable.
(3)平面上で交差状に配設された軽量の各フレーム材
と、該各フレーム材の上下に所定の空間を形成して配置
された上部膜構造部及び下部膜構造部とからなり、前記
上部膜構造部は、前記フレーム材上に配設された第1膜
材と、前記各フレーム材の直上位置で第1膜材上に配設
された第1押えケーブルと、前記フレーム材の各節点位
置でフレーム材と直上の前記押えケーブルとを連結する
引下げストリングと、前記各フレーム材相互で画成され
る各ユニット内に配設された曲面形成部材とを備えてな
り、前記各曲面形成部材が備える押上げ材により前記膜
材を所定寸法分上方に押上げることにより、該膜材に張
力を導入しており、前記下部膜構造部は、前記フレーム
材の各節点位置から吊下材により点または線支持形式で
下方に吊持された第2膜材と、該第2膜材上の所定位置
に配設された第2押えケーブルとを備え、第2押えケー
ブルに緊張力を付与することにより前記第2膜材に張力
を導入していることを特徴とする張力膜構造体。
(3) Consisting of lightweight frame members arranged in a cross-shape on a plane, and an upper membrane structure part and a lower membrane structure part arranged above and below each frame member to form a predetermined space, The upper membrane structure includes a first membrane material disposed on the frame material, a first holding cable disposed on the first membrane material at a position directly above each of the frame materials, and a first membrane material disposed on the frame material. A pull-down string that connects the frame material and the presser cable directly above each node position, and a curved surface forming member disposed in each unit defined by each of the frame materials, and each of the curved surfaces Tension is introduced into the membrane material by pushing the membrane material upward by a predetermined dimension with a push-up material provided in the forming member, and the lower membrane structure is suspended from each node position of the frame material. The second membrane material is suspended downward by a point or wire support type, and a second holding cable is provided at a predetermined position on the second membrane material, and the second holding cable is provided with a tension force. A tension membrane structure, characterized in that tension is introduced into the second membrane material by applying a tension force to the second membrane material.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03228983A (en) * 1990-02-05 1991-10-09 Fujita Corp Structure of dome for membranous roof
US6904924B2 (en) * 2001-02-14 2005-06-14 Tentnology Ltd. Triangular frame tent
US7004183B2 (en) * 2001-07-31 2006-02-28 Robert E. Gillis Emergency shelter structure

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