JPS6344899B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、等しい曲り角（カク）を形成する曲
り骨組に関する発明で、その目的とするところは
建物などの構築物の内部空間を有効に利用し複雑
な外形を骨組構造の曲り部分の種類の単一化によ
る生産性、経済性の向上により有効な架構構築物
を構築するための曲り骨組を提供すると共に、つ
り下げ式モノレール、屋外用クレーン、トンネ
ル、鉱山など土木、鉱業用の支柱、庭園、ビル玄
関等のアーチ、園芸用フレームなど同一規格の支
柱を距離を置きあるいは置かないで多数併設する
際の併設支柱分野において有用な曲り角を形成す
る曲り骨組を提供することにある。

本発明は上記の目的を達成するため、二個の四
分円の円弧を適当な数で等分した点を順次結ぶこ
とによつて出来る折線の相対向する端部を互に交
わる迄延長した交点、あるいは一方の折線の延長
線と他方の折線の交点を骨組部材の曲り部とし、
折線相互の内接角および上記延長線の相互あるい
は折線と延長線の交角を等しい曲り角θとし、折
線および延長線を骨組部材とした曲り骨組であつ
て、この曲り骨組の全部または一部を直接または
間接に基礎上に併設し、更に繋ぎ部材によつて水
平方向に結合し、その全部または一部に屋根材、
壁材、窓材などを装着することによつて、前記し
た内部空間を有効に利用でき、複雑な外形を有す
る構造物を骨組構造の曲り部分の種類を単一化す
ることによつて生産性、経済性に優れた架構構築
物を得ることを可能とし、またつり下げ式モノレ
ールや土木、鉱業用の支柱などに利用することが
できる。

従来、建物の屋根については多数の形状が考案
され、それに基いて多くの建築物が構築されて来
たが、その内、屋根の構造材の軸組において架構
材の接合角がすべて等しいものは、接合角が直角
かあるいは円に内接または外接した多角形に限ら
れていた。そして一般に多角形の接合角による架
構は外力に対する抵抗力が強く力学的には優れた
ものであるが、円に内外接したものは形状が単純
であり美的見地から問題があり、また、利用上内
部空間の無駄も多く、また、上記円に内外接した
ものと別個に複雑な形状にしたり、内部空間の無
駄を少なくしようとすると架構材の接合角が多種
類となつて設計、施工がめんどうになる欠点を招
いた。このことは特に複雑な部材断面を使用した
大型の屋根構造や、大量生産する屋根構造におい
ては特に問題とされる。本発明によれば単一の曲
り角によつて形成する曲り骨組を利用して多くの
種類の形状の架構を構築できることになりしかも
生産性、経済性が共に高い高度の美的要求にも応
え得る構築物の建設を可能としたことを特徴とす
る。

以下本発明の構成、作用について図面を参照し
て説明するが、この明細書の特許請求の範囲に本
発明の必須の構成要件として記載した構成を有す
る骨組が本発明の技術的範囲に属するものである
ことは例えその実施態様においてこの明細書に記
載したものと差違があつてもいうまでもない。

まづ、本発明の等しい曲り角を形成する曲り骨
組の基礎的原理を図形に画いて説明する。第１図
においてＡおよびＢは適宜の距離を隔てて設定し
た二個の点で、Ａ点およびＢ点は同一水平線上に
あつても、また、なくてもいづれでも差支ない。
また、Ａ，Ｂ二点が同一個所に重なつてもよい。
ｒ−１，ｒ−２は上記二点ＡおよびＢをそれぞれ
含む水平線上に、互が逆向きで外（そと）方向Ｐ
およびＱを向いた任意尺度の半径AEおよびBG
である。第２図ａ，ｂ（二等分の場合）において、
Ｃ−１およびＣ−２は上記二点Ａ，Ｂを中心とし
それぞれの半径ｒ−１，ｒ−２をもつて水平線に
対し上向きに画いた四分の一円弧、Ｎは円弧Ｃ−
１およびＣ−２の等分線（第２図ａ，ｂでは二等
分線として画く）、Ｄは等分線Ｎと四分の一円弧
Ｃ−１，Ｃ−２の交点、Ｉ−１，Ｉ−２は四分の
一円弧Ｃ−１の点Ｅ，ＤおよびＤ，Ｆを結ぶ二つ
の折線、Ｊ−１，Ｊ−２は四分の一円弧Ｃ−２の
点Ｇ，ＤおよびＤ，Ｈを結ぶ二つの折線、Ｌおよ
びＭはそれぞれ折線Ｉ−２およびＪ−２の相向う
端部を延長する延長線、Ｋは延長線Ｌ，Ｍまたは
一方の延長線と他方の折線との交点、θは折線Ｉ
−１，Ｉ−２および折線Ｊ−１，Ｊ−２ならびに
延長線Ｌ，Ｍまたは一方の延長線と他方の折線と
の交角である。第２図ａにおいては延長線Ｌは延
長線Ｍと交叉し、第２図ｂにおいては延長線Ｌは
折線Ｊ−２と交叉している。第２図ｃ，ｄ（三等
分の場合）においては、第２図ａ，ｂにおける一
個の交点ＤがＤ−１，Ｄ−２の二個となり、二本
の折線Ｉ−１，Ｉ−２およびＪ−１，Ｊ−２がＩ
−１，Ｉ−２，Ｉ−３およびＪ−１，Ｊ−２，Ｊ
−３の三本となつた以外は同じで結局第２図ａ乃
至ｄにおけるそれぞれの交角θは同一であること
が判明した。そしてこれを計測すると第２図のよ
うにＮが二等分線の場合（以後等分数をｎとし二
等分の場合はｎ＝２と表示する。三等分以下は同
じくｎ＝３などと表示する。）はθは135゜、ｎ＝
３の場合θ＝150゜、ｎ＝４の場合θ＝157.5゜、ｎ
＝５の場合θ＝162゜、ｎ＝６の場合θ＝165゜であ
ることが判明した。以上のことから等分線Ｎの数
が同じ場合すなわち等分線ｎが同じ場合には延長
線同志あるいは折線および延長線の交角はどの場
合でも同一であるので、この結果を屋根壁面など
を支える骨組架構の形成に利用すると骨組材の曲
り角を等しい曲り角によつて形成することによ
り、前記したように従来複雑な形状の骨組を構成
する場合多種類の曲り角を必要としそのため骨組
材の曲り部の加工および施工に多大の工期と費用
を要したのに対し、曲り部の形状を単一化出来て
架構の設計、製作、施工すべての分野において飛
躍的な生産的、経済的な効果を生むことを可能に
すると共に建築上の美的要求にも充分応ずること
ができる。すなわち本発明は上記の基礎的な原理
に基づき、下記の５つの変数を与えることによつ
て出来る図形を利用して形成する骨組を要旨とす
るものである。それは前記第２図において、ｈを
水平線AEおよびBGの鉛直方向の差、ｌをＡ，
Ｂ間の間隔（スパン）として加えた、(1)ｒ−１，
(2)ｒ−２，(3)ｌ，(4)ｈ，(5)ｎの５つの変数であつ
て、これらの変数を変えることにより、つまりｎ
で決まる一個の等しい曲り角に対し、点Ａ，Ｂの
相互の位置関係、それぞれの四分円の半径ｒ−
１，ｒ−２，ｌ，ｈを変えることによつて多種類
の骨組を形成できる。以下更に図面によつてｎ＝
２（θ＝135゜）およびｎ＝３（θ＝150゜）の場合に
つき本発明の曲り骨組を用いた単一張間型骨組部
材を説明する。なお、第３図、第４図、第５図に
おいてＲ，Ｓ，はそれぞれ鉄筋コンクリートなど
で構築した布基礎、床面、Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙ…など
はそれぞれ骨組を構成する部材、Ｚ−１，Ｚ−
２，…などは各部材の接合部である。

実施例 １群 第３図はｒ−１＝ｒ−２，ｌ＝ｌ−１，（ｌ
−１は適宜の間隔、ｌ−２以下も同じ）、ｈ＝０，
ｎ＝２，第３図はｒ−１≠ｒ−２，ｌ＝ｌ−
２，ｈ＝０，ｎ＝２，第３図はｒ−１≠ｒ−
２，ｌ＝ｌ−３，ｈ≠０，ｎ＝２、第３図はｒ
−１＝ｒ−２，ｌ＝ｌ−４，ｈ≠０，ｎ＝２で組
立てた骨組であり、第３図は第３図乃至の
骨組の一部を利用した場合の構成例で例えば第３
図の斜線部分αに相当した骨組により形成す
る。

実施例 ２群 第４図はｒ−１＝ｒ−２，ｌ＝ｌ−５，ｈ＝
０，ｎ＝３，第４図はｒ−１≠ｒ−２，ｌ＝ｌ
−６，ｈ＝０，ｎ＝３，第４図はｒ−１＝ｒ−
２，ｌ＝ｌ−７，ｎ＝３，第４図はｒ−１＝ｒ
−２，ｌ＝ｌ−８，ｈ≠０，ｎ＝３で組立てた骨
組であり、第４図は第４図乃至の骨組の一
部を利用した場合の構成例で例えば第４図の斜
線部分βに相当した骨組により形成する。

実施例 ３群 第５図は第３図あるいは第４図の斜線部
分α，βを第６図に示す連棟部材φにより接合し
て連結し、第５図は第３図を連棟部材φによ
り接合して連結し、第５図は第４図の一部斜
線部分γと第４図のβを連棟部材φにより接合
して連結したものである。

次に以上の各骨組部材Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙ，Y′，
Y″など相互の接合部Ｚ−１，Ｚ−２…などの曲
り構造の具体的構造は接合、熔接、折曲げなど各
種あるがその数例を説明すると、第７図ａ，ｂは
Ｈ型鋼材を使用した場合であつて、第７図ａは高
力ボルトによる接合例で、１および２はそれぞれ
接合すべきＨ型鋼材、３，４はＨ型鋼材の端部に
熔接した連結板、５は連結板の所要個所に穿設し
たボルト孔により連結板を固着する高力ボルトお
よび締結用ナツト、６はコンクリートの基礎であ
る。この場合ＵとＶ、ＶとＸ、ＸとＹのどの接合
部もその曲り角（カク）この例の場合接合角が皆
等しいからＨ型鋼材の端部の切断角度が単一であ
り加工時における仕様が単純化される。第７図ｂ
は第７図ａと異るＨ型鋼材を使用した当て板によ
る接合例で、１および２は第７図ａと同じＨ型鋼
材、６はコンクリートの基礎である。７はＨ型鋼
材の接合端部に熔接などにより固着した鏡板で結
合用のボルト挿入孔１２を設ける。８は補強リブ
９を固着した折曲部を有する当て板、１０は長方
形の平板の当て板で両当て板には挿入孔１２を設
ける。１１は補強リブ、５は締結用のボルトナツ
トである。第７図ｃは逆Ｖ字形の折版を骨組部材
として使用した場合で定められた角度に切断した
端部に接合用のフランジ１８，１８を設け熔接な
どによつて折版に固着しフランジ１８は相互に高
力ボルトおよびナツト５により結合する。

次に本発明の曲り骨組を利用した構築物の架構
例を説明する。第８図において、０は本発明の等
しい曲り角を形成した曲り骨組で、素材としては
前記Ｈ型鋼材、逆Ｖ字形の折版の他、Ｉ型鋼材、
角形鋼管、丸形鋼管、トラス梁柱などの型材、管
材、梁材を使用するが、これらを所定角度の曲り
角を形成するよう連結板、当て板または接合用の
フランジにより結合したり中量、軽量の素材の場
合には熔接、折曲げにより部材の接合または一本
の素材の変形加工によりつくつた同一スパンＳの
曲り骨組１３を多数適宜の間隔をおいて平行する
基礎６，６にその基部を固定した本発明の曲り骨
組列、１４は各曲り骨組１３，１３…を水平方向
に連結する繋ぎ部材、１５はブレース（筋違）で
ある。そして第８図の場合は第３図の構成の曲
り骨組であるからθ＝135゜、ｎ＝２となつてい
る。以上の架構に対し第８図の例えばの部分を
屋根部などとする場合は第９図ａ，ｂに示すよう
な公知のＶ形屋根版、逆Ｖ形屋根版などを繋ぎ併
せて屋根を葺くなどする。第９図ａ，ｂにおいて
１６はそれぞれＶ形または逆Ｖ形の長尺折版、１
７は長尺板版１６を多数並列して連続して結合す
る長尺の連結繋ぎ材である。第８図においては
例えばガラスサツシの窓部などとするがブレース
を入れた部分は壁としてもよい。はコンクリー
トの基礎６と連らなる壁部あるいは壁無しの空間
部などとする。以上によりスパンＳの間に柱の全
く無い屋根付きの構築物が出来る。第１０図は第
９図ｂの逆Ｖ形屋根版１６を使用して第８図の架
構外面全体を葺いた場合を例示するものである
が、本発明によれば非常に複雑な断面形状の部材
を利用する場合でも、ユニークなデザインの構築
物を従来とは比較にならない極端な単一の曲り角
（カク）を有する曲り部の採用による規格化とい
う技術手段によつて従来曲り部の設計や製作に多
大の時間と経費を費した状況を打破することによ
つて容易に実施することを可能としたものであ
る。第１１図ａは長方形配置の曲り骨組列を平面
図で示し、第１１図ｂ，ｃは長方形以外の変型例
を示し、ｂは同一スパンの変型、ｃは異なるスパ
ンの組合せによる変型をそれぞれ平面図で画いた
ものである。

以上詳細に説明したように本発明は単一の等し
い曲り角によつて形成する骨組であるからこの骨
組の同一または異なるスパンの骨組を多数第１１
図ａに示すように長方形平面上に平行に併列した
り、第１１図ｂに示すようにジグザグ平面、第１
１図ｃに示すようにいくつかの群例えば′，
′，′群別に異なるスパンの曲り骨組を交えて
併列した骨組列を図示しない繋ぎ部材によつて結
合して、更にこれに必要に応じて適宜の屋根材、
壁材、窓材を施したり施さないで架構構築物とし
て造成することができ、その組合せによつて従来
得られなかつた複雑な形状の構築物が屋根材、壁
材などの選択との組合せによつて生産性、経済性
に優れた状況の下に実現できると共にこれらの架
構によつて区切られた空間は柱が殆どの場合不要
であるから、広々とした底面と天井までの空間を
確保できるので単なる文化的、体育的利用の構築
物として丈けでなく、産業、商業用の倉庫、航空
機等の格納庫、野外劇場、野外運動場等の巨大空
間の俺蔽用の施設としての利用も可能であり、さ
らに前記したつり下げ式モノレールの支柱や土
木、鉱山用の支柱分野においてもその用途は頗る
広いものといえるので本発明のもたらす効果は著
しい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の曲り骨組の原理を説明する第
１の説明図、第２図ａはｎ＝２の場合の二つの延
長線の交点を利用する曲り骨組の原理を示す作図
の説明図、第２図ｂはｎ＝２の場合の一つの延長
線と一つの折線の交点を利用する曲り骨組の原理
を示す作図の説明図、第２図ｃはｎ＝３の場合の
二つの延長線の交点を利用する曲り骨組の原理を
示す作図の説明図、第２図ｄはｎ＝３の場合の一
つの延長線と一つの折線の交点を利用する曲り骨
組の原理を示す作図の説明図、第３図乃至Ｖは
ｎ＝２の場合の単一張間型曲り骨組の実施例群の
説明図的正面図、第４図乃至Ｖはｎ＝３の場合
の単一張間型曲り骨組の実施例群の説明図的正面
図、第５図，およびは連棟部材によつて接
合した実施例群の説明図的正面図、第６図ａ，
ｂ，ｃ，ｄは単一の曲り骨組を第５図のように二
つ以上組合せる場合の連棟部材の斜視図および立
面図、第７図ａ，１はＨ型鋼の高力ボルトによる
接合例の一部の斜視図、第７図ａ，２はａ，１に
よる曲り骨組の説明図的正面図、第７図ｂ，１は
Ｈ型鋼の当て板による接合例の部品と骨組部材の
関係を示す斜視図、第７図ｂ，２は当て板による
曲り骨組の接合状態を示す要部を拡大した説明図
的正面図、第７図ｂ，３は当て板による曲り骨組
の説明図的正面図、第７図ｃ，１はＶ形折版の高
力ボルトによる接合例の一部の斜視図、第７図
ｃ，２はｃ，１によるＶ形折版の曲り骨組の説明
図的正面図、第８図は本発明の等しい曲り角（カ
ク）を形成する曲り骨組を用いた架構構築物の一
例を示す斜視図、第９図ａは本発明の架構構築物
の屋根、壁面などを形成する公知の折版の一例と
して示したＶ形折版の一部の斜視図、第９図ｂは
同じく逆Ｖ形折版の一部の斜視図、第１０図は逆
Ｖ形折版による架構構築物の一例を示す一部の斜
視図、第１１図ａは本発明の等しいスパンの曲り
骨組を長方形平面に併列した配列の説明図的平面
図、第１１図ｂは等しいスパンの曲り骨組を斜め
に平行し、かつ数本毎にジグザグに併列した配列
の説明図的平面図、第１１図ｃは同じく異なるス
パンと等しいスパン群を交えて平行に併列した場
合の配列の一例を示す説明図的平面図である。 図の主要な部分を表わす符号の説明、Ａ，Ｂ…
二つの四分円のそれぞれの中心、Ｃ−１，Ｃ−２
…四分円の円周、Ｎ…等分線、Ｄ…（四分円周と
等分線の）交点、Ｋ…（二つの延長線または一つ
の延長線と折線の）交点、ｈ…二つの水平線の鉛
直方向の差、ｌ…中心Ａ，Ｂの間隔（スパン）、
Ｉ，Ｊ…折線、ｒ−１，ｒ−２…（二つの四分円
の）半径、θ…曲り角、ｎ…等分数、１，２…Ｈ
型鋼材、３，４…連結板、５…高力ボルトおよび
締結用ナツト、Ｕ，Ｖ，Ｘ，Ｙ…骨組部材、６…
基礎、８，１０…当て板、０…骨組列、１３…曲
り骨組、１４…繋ぎ部材、１６…Ｖ形または逆Ｖ
形の長尺折版、…屋根部など、…窓部など、
…壁部など。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １または２の水平線上に互に逆向きで共に外
   向きの方向ＰおよびＱを向いた所要尺度の円の半
   径を置き、円の中心Ａ，Ｂを中心としそれぞれの
   半径ｒ−１、ｒ−２を以て水平線に対し上向きに
   画いた四分円の円弧ｃ−１およびｃ−２の等分線
   Ｎと四分円との交点および鉛直半径AF，BHに
   最も近い四分円の折線の相向う延長線相互の交点
   を曲げ部とし、折線相互の内接角および上記延長
   線相互の交角を等しい曲り角θとし、各折線およ
   び延長線に相当する部分を骨組部材とし、接合部
   材による接合、熔接、折曲げなどにより曲り部を
   形成した等しい曲り角（カク）を形成する曲り骨
   組。 ２ １または２の水平線上に互に逆向きで共に外
   向きの方向ＰおよびＱを向いた所要尺度の円の半
   径を置き、円の中心Ａ，Ｂを中心としそれぞれの
   半径ｒ−１，ｒ−２を以て水平線に対し上向きに
   画いた四分円の円弧ｃ−１およびｃ−２の等分線
   Ｎと四分円との交点および鉛直半径AFあるいは
   BHに最も近い四分円の折線の延長線と相向う折
   線との交点を曲り部とし、折線相互の内接角およ
   び上記延長線と折線との交角を等しい曲り角θと
   し、各折線および延長線に相当する部分を骨組部
   材とし、接合部材による接合、熔接、折曲げなど
   により曲り部を形成した等しい曲り角（カク）を
   形成する曲り骨組。