JPH0860742A - 大空間構造物の屋根構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大空間構造物の屋根構造を、金属製ジョイン
トにより木造部材を適切に接合して、構成部材をユニッ
ト化することでブロック施工を可能とし、省力化と工期
の短縮および接合部の強化を図る。 【構成】 所要複数本の木製部材１１における端部１１
ａには、その中央に凹溝部１２を設け、これにＴ型金具
４のプレート部７を挟み込んでボルト１５にて固定す
る。Ｔ型金具４のヘッド部６を、金属製である多角筒状
ジョイント１の各外側辺部３に当接した状態でボルト１
６止めすることにより、各木製部１１をＴ型金具４の介
装により他角筒状ジョイント１に緊結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドームのような大空間
構造物の屋根構造、さらに詳しくは金属（鋼）製ジョイ
ントと木製部材の組合せによる単層ラチスシェル構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ドーム等による大空間構造物の屋
根構造としては、 図６に示した金属製の球型ジョイントと鋼管部材と
によるラチスシェル構造 図７に示した鉄骨造りによる単層ラチスシェル構造 図８に示した金属製のジョイントと木製部材とによ
るラチスシェル構造 図示しない木質系ラーメン構造 等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構造
にあっては、球型ジョイントａと鋼管部材としてのラチ
ス部材ｂ‥‥‥との接合が、螺孔ｃに螺杆部ｄをねじ込
む方式であるため、当該球型ジョイントａとラチス部材
ｂとの接合部ｅにおける剛性が弱く、このため、単層で
は充分な強度が得られない。

【０００４】また、上記の構造にあっては、ジョイン
トｆに溶着部Ｆを介して接合材ｇを固設し、これとラチ
ス材ｈとを突き合せ状態とした後、添え継板ｉを添接し
て、ボルトｊ‥‥‥により連装固定してなるもので、上
記各部材は、すべて鉄製であるため、外観上冷たい感じ
がして、露呈した作りである場合には、美観上の満足が
得られない問題がある。

【０００５】さらに、上記の構造にあっては、木製の
ラチス材ｋ、ｋ‥‥‥同志の接合を、金属製の箱型金具
ｌを用いて、ボルト（図示せず）止めとしたものである
ため、箱型金具ｌがラチス材ｋ、ｋ‥‥‥の表面から突
出してしまうことになるから見た目にも悪い上、構造的
にも接合部ｍの充分な剛性が期待できない。

【０００６】さらにまた、上記の場合には、部材の強
度が小さいことから、梁せいが大きくなって、材料費も
嵩むことになり、不経済であるだけでなく、美観上の問
題も残される。

【０００７】本発明は、上記の如き従来技術の有する問
題点に鑑み、請求項１では、ジョイントを、金属（鋼）
製の多角な筒状に形成し、当該多角筒状ジョイントの各
外側辺部にあって、木製部材がＴ型金具を介してボルト
止めにより緊結されるよう構成することで、単層ラチス
シェル構造によるジョイント部の平面的展開を可能と
し、かつ接合部の剛性を高め得るようにすると共に、上
記各部材のユニット化を可能として、当該単位ユニット
の組合せによるブロック施工を可能とし、短期間で施工
を完了できるようにするのが、その目的である。

【０００８】さらに、請求項２にあっては、前記Ｔ型金
具に設けた長孔を用いることで、当該Ｔ型金具と木製部
材を仮締め状態とし、Ｔ型金具と多角筒状ジョイントを
ボルト止めにより接合した後にあって、Ｔ型金具の基準
孔を基準として、当該Ｔ型金具と木製部材との本締めを
行い得るようにし、これにより多角筒状ジョイントに対
する木製部材の芯合せを容易に実施できるようにすると
共に、木製部材とＴ型金具との全長を適正値まで伸長で
きるようにして、接合精度の向上を図り、かつ当該精度
の管理をも容易に行い得るようにするのが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、請求項１では複数本の木製部材と、その
各端部を集結して接合するための金属製である多角筒状
ジョイントと、当該多角筒状ジョイントと各木製部材と
の接合に介装される複数個のＴ型金具とを具備し、上記
の各Ｔ型金具は、前記多角筒状ジョイントの外周面であ
る複数個の外側辺部に当接するヘッド部と、当該ヘッド
部と直交して突設されているプレート部とにより形成さ
れ、このプレート部を前記木製部材の端部にあって、そ
の端面から長さ方向に切設した凹溝部に挟入してボルト
止めにより、当該Ｔ型金具を上記木製部材に緊結し、当
該Ｔ型金具のヘッド部は、前記多角筒状ジョイントの外
側辺部と当接して面接触し、この状態をボルト止めによ
り緊結することで、当該多角筒状ジョイントに木製部材
を接合するようにしたことを特徴とする大空間構造物の
屋根構造を提供しようとしている。

【００１０】さらに、請求項２では複数本の木製部材
と、その各端部を集結して接合するための金属製である
多角筒状ジョイントと、当該多角筒状ジョイントと各木
製部材との接合に介装される複数個のＴ型金具とを具備
し、上記の各Ｔ型金具は、前記多角筒状ジョイントの外
周面である複数個の外側辺部に当接するヘッド部と、当
該ヘッド部と直交して突設されているプレート部とによ
り形成され、このプレート部を前記木製部材の端部にあ
って、その端面から長さ方向に切設した凹溝部に挟入し
てボルト止めすることにより、当該Ｔ型金具を上記木製
部材に緊結すると共に、上記Ｔ型金具のプレート部に
は、当該木製部材の長さ方向と直交状に貫通した複数の
ボルト用孔に対応して複数個のボルト孔を貫設し、当該
ボルト孔の内、軸心線上の一個は真円による基準孔と
し、他の複数個は、木製部材の長さ方向に長い長孔に形
成され、前記木製部材の複数個のボルト貫孔と、Ｔ型金
具のプレート部における複数個の長孔とにボルトを挿通
して仮締自在となし、ヘッド部と、多角筒状ジョイント
の各外側辺部をボルトにより締結し、Ｔ型金具のプレー
ト部における前記基準孔を基準にして、当該Ｔ型金具と
木製部材をボルト止めにより本締め可能としたことを特
徴とする大空間構造物の屋根構造を特徴としている。

【００１１】

【作用】多角筒状ジョイントと木製部材との接合に使用
されるＴ型金具は、そのプレート部を、木製部材の端部
に切設の凹溝部に挟み込み、これをボルト止めにして当
該木製部材に予め仮締めしておくことになるが、このと
き、ボルトはＴ型金具のプレート部における複数個の長
孔と、これと対向する木製部材のボルト孔に挿通し、上
記プレート部の基準孔と、これに対向する木製部材のボ
ルト孔には挿通しないでおく。

【００１２】すなわち、木製部材の凹溝部に対してＴ型
金具を押し込むと、その長孔の有効長さの範囲内で、プ
レート部が凹溝部に押し込まれ、このことによって木製
部材、Ｔ型金具とによる全体の長さが最短となるから、
この最短状態となった位置で当該Ｔ型金具と木製部材を
工場等において前記のようにボルト止めにより仮締めし
ておくのである。

【００１３】上記多角筒状ジョイントとＴ型金具付きの
木製部材を現場に搬入し、接合作業を行う際は、木製部
材に対してＴ型金具を外側へ引張ると、当該Ｔ型金具
は、上記の長孔の有効長さの範囲内で外側へ引き出され
る。このことによって、木製部材の端面とＴ型金具のヘ
ッド部間の隙間が大きくなる。

【００１４】上記の状態にて、多角筒状ジョイントにお
ける複数個の外側辺部にＴ型金具のヘッド部を突き合
せ、上記木製部材の端面とヘッド部間の隙間を利用し
て、上記ヘッド部に貫設のボルト孔と、多角筒状ジョイ
ントの各外側辺部に貫設のボルト孔にボルトを外側から
挿通し、その突出端にナットを螺着して当該多角筒状ジ
ョイントとＴ型金具を緊結する。すなわち、上記多角筒
状ジョイントは、その内側と、上記した隙間を利用して
ボルト締めの作業が可能である。

【００１５】次いで、Ｔ型金具に対して木製部材を押し
込み操作することで、当該Ｔ型金具の基準孔と木製部材
のボルト貫孔を位置合せし、当該両孔にボルトを挿通す
れば当該基準孔を基準として、Ｔ型金具と木製部材の全
長が基準の長さとなり、かつ、多角筒状ジョイントに対
して木製部材の芯合せを行い得ることになる。

【００１６】従って、上記両孔に挿通のボルトおよび木
製部材のボルト孔、Ｔ型金具の長孔に挿通されているボ
ルトにナットを締着すると多角筒状ジョイントと木製部
材は精度良く本締めされて接合状態となる。また、多角
筒状ジョイントとＴ型金具とは面接触の状態にてボルト
により緊結されるので、接合部の剛性も高められる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例について以下の図面を参照
して説明する。図１は多角筒状ジョイントと木製部材と
を接合した状態の部分平面図で、図２は図１におけるＡ
−Ａ線矢視断面図、図３（Ａ）（Ｂ）は夫々Ｔ型金具の
斜視図と木製部材の部分斜視図、図４（Ａ）（Ｂ）は夫
々多角筒状ジョイントと木製部材との接合工程順を示し
た各一部断面の側面図、図５は本発明に係る屋根構造に
より構成した屋根と、その一単位ユニットの一例を示す
平面図である。

【００１８】図１および図２に示したように、多角筒状
ジョイント１は、鋼材等の金属材にて、図示例では六角
形に形成され、その内周には三枚の補強用であるリブ
２、２、２が、上下方向に一定の間隔をおいて水平に溶
着等の手段により、周設されている。上記した多角筒状
ジョイント１にあって、その外周に形成されている六個
の各外側辺部３、３‥‥‥にはその中央部の左右両側に
あって、後述するＴ型金具４をボルト締めするため、複
数個（図示例では４個）のボルト用孔５、５‥‥‥が貫
設されている。

【００１９】上記Ｔ型金具４、４‥‥‥は、図３に明示
したように、上記多角筒状ジョイント１の各外側辺部
３、３‥‥‥に面接触状態でボルト締めが可能となるよ
うに、上記各外側辺部３、３の大きさに対応して板状に
形成したヘッド部６と、当該ヘッド部６の表面中央から
同ヘッド部６と直交して外側へ突設されたプレート部７
とで、平面Ｔ字形状に形成されており、上記ヘッド部６
とプレート部７は溶接等によって一体に接着されてい
る。

【００２０】さらに、上記Ｔ型金具４、４‥‥‥のヘッ
ド部６にあって、プレート部７の左右両側には、上記し
た多角筒状ジョイント１の各外側辺部３、３‥‥‥に穿
設したボルト用孔５、５‥‥‥と対応して複数個（図示
例では合計４個）のボルト通孔８、８‥‥‥が貫設され
ている。一方、上記プレート部７には、その上下方向へ
等間隔にて三列、左右方向へは所定の間隔をおいて二
列、合計六個のボルト孔が貫設されるが、これらがボル
ト孔の内、ヘッド部６側における中央部の孔は真円の基
準孔９であり、その他の孔は、前後方向（図３において
左右方向）へ長く形成した長孔１０、１０‥‥‥となっ
ている。

【００２１】次に、多角筒状ジョイント１の各外側辺部
３、３‥‥‥に接合されていることとなる複数本（図示
例では六本）の木製部材１１、１１‥‥‥には、同上多
角筒状ジョイント１に集結して接合されるべき一端部１
１ａの中央にあって、上記Ｔ型金具４のプレート部７を
挟み込むための凹溝部１２が、上記端部１１ａにおける
長さ方向にあって、端面１１ｂから上下両側端にわたっ
て、切割り状態にて開口されている。

【００２２】さらに、上記各木製部材１１、１１‥‥‥
の端部１１ａにあって、前記凹溝部１２の前後両側部に
は、上記したＴ型金具４のプレート部７における基準孔
９および長孔１０、１０‥‥‥に対応して、夫々計六個
のボルト貫孔１３、１３‥‥‥、１４、１４‥‥‥が対
向して貫設され、これらのボルト貫孔１３‥‥‥、１４
‥‥‥は、上記したＴ型金具４の基準孔９と同じく、真
円にして、かつ上記多角筒状ジョイント１に対する接合
長さの基準となる位置に穿設されている。

【００２３】上記の各部材を用いて本発明の屋根構造を
組立てるには、次のような手順によることとなる。上記
した各木製部材１１の端面１１ｂに開口する凹溝部１２
に、予めＴ型金具４のプレート部７を挟み込んで、図４
（Ａ）（Ｂ）に示した如く、プレート部７の長孔１０、
１０‥‥‥と、これと対応する木製部材１１のボルト貫
孔１３‥‥‥、１４‥‥‥にボルト１５‥‥‥を各々挿
通し、Ｔ型金具４のプレート部７を、図４（Ａ）に示し
た如く、木製部材１１の凹溝部１２に押し込んだ状態
で、当該Ｔ型金具４と木製部材１１との全体の長さが最
短となる位置で、ナット１５ａの螺合により、Ｔ型金具
４を木製部材１１に仮締めとしておくのである。

【００２４】上記の最短状態で現場に搬入したならば、
木製部材１１に対してＴ型金具４を外側へ向けて引張
り、上記長孔１０‥‥‥の有効長さの範囲内でプレート
部７を凹溝部１２から引き出し、このことで図４（Ｂ）
の如く、Ｔ型金具４と木製部材１１との全体の長さを引
き伸ばして、Ｔ型金具４のヘッド部６と、木製部材１１
の端面１１ｂ間の間隔Ａを大きくし、上記ヘッド部６の
ボルト通孔８‥‥‥に対してボルトを外側から挿通す
る。

【００２５】上記の状態において、多角筒状ジョイント
１の各外側辺部３‥‥‥に、Ｔ型金具４のヘッド部６を
面接触状態として、外側よりボルト１６‥‥‥を上記ヘ
ッド部６のボルト通孔８‥‥‥および多角筒状ジョイン
ト１の各外側辺部３‥‥‥におけるボルト用孔５‥‥‥
に差し込み、当該ボルト用孔５‥‥‥から内側へ突出し
たボルト１６‥‥‥の先端ネジ部に、図１および図２に
示したようにナット１７‥‥‥を螺合することで、当該
多角筒状ジョイント１にＴ型金具４を緊結する。

【００２６】次いで、Ｔ型金具４に対して、木製部材１
１を多角筒状ジョイント１側へ押し込み、木製部材１１
の中心におけるボルト貫孔１３ａ、１４ａを、Ｔ型金具
４の基準孔９に位置合せし、これらのボルト貫孔１３
ａ、１４ａと基準孔９にボルト１８を図２に示した如く
差し込んで、その先端に図示しないナットを螺合するこ
とで、Ｔ型金具４と木製部材１１との全長を基準長さと
なし、次いで、前記他のボルト１５‥‥‥の先端に、図
１のようにナット１５ａを螺合することで、木製部材１
１‥‥‥を、その基準長さにて本締めし、当該多角筒状
ジョイント１と木製部材１１との接合を完了する。

【００２７】上記した組立手順に従って、多角筒状ジョ
イント１と、複数本の木製部材１１‥‥‥を順次接合す
ることで、図５に示した如き、単層ラチスシェル構造の
大空間屋根構造を構築することができるが、多角筒状ジ
ョイント１と複数本の木製部材１１‥‥‥の接合構成
は、均一な幾何学パターンであるため、図５にユニット
Ｂの一例を示したように、部材製作時において、工場等
で部材のユニット化が可能となる。従って、現場での建
方時に、単位ユニットＢ、Ｂ‥‥‥相互を組合せるブロ
ック施工が可能となる。

【００２８】尚、本実施例では、多角筒状ジョイント１
を六角形とした一例を示したが、これ以外に四角、五
角、七角、八角、その他、任意の多角形状とすることが
できることもちろんである。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成される
ものであるから、請求項１にあっては、多角筒状ジョイ
ントに複数本の木製部材を集結して接合し単層ラチスシ
ェル構造とすることにより、各部材の断面を小さくでき
て経済的であると共に、多角筒状ジョイントに対して複
数本の木製部材の接合パターンは均一で、かつ幾何学的
であるため、製作時において、部材のユニット化が可能
となり、従って、現場での建方時において、各ユニット
部材を組合せる、所謂ブロック施工が可能となり、建方
の省力化と、工期の短縮を図ることができる。

【００３０】さらに、多角筒状ジョイントを金属製と
し、木製部材との接合を面接触によるボルト接合とする
ことにより、接合部の剛性を高め得る上、各部材のボル
ト孔のクリアランスおよび木製部材に対するボルト頭
部、ナットのめり込みにより、接合部がよくなじんで、
架構全体の変形に抵抗することができる。

【００３１】さらに、請求項２によるときは、Ｔ型金具
の長孔により、当該Ｔ型金具と木製部材の全体長を最短
状態で仮締めしておくことができ、これにより現場への
搬入や、多角筒状ジョイント間への配置が容易となると
共に、Ｔ型金具と木製部材の全体長を大きくすること
で、Ｔ型金具のヘッド部と、木製部材の端面間の間隔が
大きくなることから、当該間隔を利用して、Ｔ型金具と
多角筒状ジョイントとのボルトによる接合作業が容易と
なり、さらに、基準孔により木製部材の基準長による接
合および多角筒状ジョイントと木製部材との芯合せがで
きることから、精度の管理も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る大空間構造物の屋根構造を示す一
実施例の部分平面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線矢視縦断正面図である。

【図３】（Ａ）は同上屋根構造におけるＴ型金具、
（Ｂ）は木製部材の各部分斜視図である。

【図４】同上屋根構造における多角筒状ジョイントをＴ
型金具により木製部材に接合する工程を示し、（Ａ）は
接合前のＴ型金具と木製部材の一部を断面して示した側
面図、（Ｂ）は多角筒状ジョイントに対しての接合時に
おけるＴ型金具と木製部材の一部を断面して示した側面
図である。

【図５】同上屋根構造による屋根と、その単位ユニット
例を示した平面図である。

【図６】従来の球型ジョイントと交換部材による単層ラ
チスシェル構造を一部切欠して示した平面図である。

【図７】従来の鉄骨造による単層ラチスシェル構造を示
す平面図である。

【図８】従来の木製構造によるラチスシェル構造を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１ 多角筒状ジョイント ３ 外側辺部 ４ Ｔ型金具 ６ ヘッド部 ７ プレート部 ９ 基準孔 １０ 長孔 １１ 木製部材 １１ａ 端部 １１ｂ 端面 １２ 凹溝部 １３ ボルト貫孔 １４ ボルト貫孔 １５ ボルト １６ ボルト １８ ボルト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三須 安 東京都港区赤坂４丁目９番９号 日本国土 開発株式会社内 (72)発明者 松久 勝也 東京都港区赤坂４丁目９番９号 日本国土 開発株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の木製部材と、その各端部を集結
   して接合するための金属製である多角筒状ジョイント
   と、当該多角筒状ジョイントと各木製部材との接合に介
   装される複数個のＴ型金具とを具備し、上記の各Ｔ型金
   具は、前記多角筒状ジョイントの外周面である複数個の
   外側辺部に当接するヘッド部と、当該ヘッド部と直交し
   て突設されているプレート部とにより形成され、このプ
   レート部を前記木製部材の端部にあって、その端面から
   長さ方向に切設した凹溝部に挟入してボルト止めによ
   り、当該Ｔ型金具を上記木製部材に緊結し、当該Ｔ型金
   具のヘッド部は、前記多角筒状ジョイントの外側辺部と
   当接して面接触し、この状態をボルト止めにより緊結す
   ることで、当該多角筒状ジョイントに木製部材を接合す
   るようにしたことを特徴とする大空間構造物の屋根構
   造。
2. 【請求項２】 複数本の木製部材と、その各端部を集結
   して接合するための金属製である多角筒状ジョイント
   と、当該多角筒状ジョイントと各木製部材との接合に介
   装される複数個のＴ型金具とを具備し、上記の各Ｔ型金
   具は、前記多角筒状ジョイントの外周面である複数個の
   外側辺部に当接するヘッド部と、当該ヘッド部と直交し
   て突設されているプレート部とにより形成され、このプ
   レート部を前記木製部材の端部にあって、その端面から
   長さ方向に切設した凹溝部に挟入してボルト止めするこ
   とにより、当該Ｔ型金具を上記木製部材に緊結すると共
   に、上記Ｔ型金具のプレート部には、当該木製部材の長
   さ方向と直交状に貫通した複数のボルト用孔に対応して
   複数個のボルト孔を貫設し、当該ボルト孔の内、軸心線
   上の一個は真円による基準孔とし、他の複数個は、木製
   部材の長さ方向に長い長孔に形成され、前記木製部材の
   複数個のボルト貫孔と、Ｔ型金具のプレート部における
   複数個の長孔とにボルトを挿通して仮締自在となし、ヘ
   ッド部と、多角筒状ジョイントの各外側辺部をボルトに
   より締結し、Ｔ型金具のプレート部における前記基準孔
   を基準にして、当該Ｔ型金具と木製部材をボルト止めに
   より本締め可能としたことを特徴とする大空間構造物の
   屋根構造。