JPS6344900B2 - - 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
り骨組を用いた架構構築物に関する発明で、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、鉱山の
坑道の支柱、庭園、ビル玄関等のアーチ、園芸用
フレームなどの多数の同一規格の支柱を距離を置
いてあるいは置かないで併設する場合も骨組構造
の曲り部分の種類の単一化は頗る有効であり本発
明の目的はそれら併設支柱分野においても有用な
架構構築物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構築物の架構の骨組部材の
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（カク）θとし、折線および延長線を骨組部材
とした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たものでさらに繋ぎ部材によ
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た。

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
少くしようとすると架構材の曲り角（接合角）が
多種類となつて設計、施工が面倒になる欠点を招
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種
類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、経済性が共に高く、かつ、高
度の美的要求にも応じうる構築物の建設を可能と
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
する骨組を用いた架構構築物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。

ここで始めに本発明の等しい曲り角を形成する
曲り骨組を用いた骨組部材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
宜の距離を隔て設定した２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，B2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、互に逆向きで外（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
た。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
ち等分数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、
モノレール、クレーン、トンネル等の支柱、アー
チ、フレームなどの骨組架構の形成に利用する
と、骨組材の曲り角をどの部分も等しい曲り角に
よつて形成することにより、前記したように従来
複雑な形状の骨組架構を構成する場合多種類の曲
り角を持つ部材を必要としそのため骨組材の曲り
部の加工および組立施工に多大の費用と工期を要
したのに対し本発明によれば曲り部の形状を単一
化出来るから、架構の設計、製作、組立施工のす
べての分野において飛躍的な生産的、経済的効果
を生むことを可能とすると共に建築上の美的要求
に対しても充分応ずることに成功した。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
て建築などの骨組や支柱を形成する架構構造を提
供することを要旨とするものである。それは前記
第２図において、さらに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図の一部斜面部分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″など相互の曲り部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、これら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を設けこれを熔接などに
よつて折版に固着し相互に高力ボルトおよびナツ
ト５により結合する。また、一方中量、軽量な骨
組の場合は熔接、折曲げによつて曲り部を形成で
きることはいうまでもない。

次に本発明の等しい曲り角を形成する曲り骨組
を利用した架構構築物の架構例について説明す
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、梁材を単一の所定曲り角度θをもつ
て連結板、当て板、接合用のフランジによる結
合、熔接、折曲げなどの加工により形成した同一
スパンＳの曲り骨組１３を多数適宜の間隔で平行
する基礎６，６にその基部を固定して併設した本
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形屋根折版、逆Ｖ形屋根折版を繋ぎ併
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は長尺折版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上る。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、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
来曲り部の接合構造の設計や加工に多大の時間と
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。

以上により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
この骨組により同一または異なるスパンの曲り骨
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１１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ものであり、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、広々とした床面と天井
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
能であるなど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等しい曲り角（カ
ク）の形成原理を説明する始めの説明図、第２図
ａはｎ＝２の場合の二つの延長線の交点を利用す
る曲り骨組の等しい曲り角（カク）の形成原理を
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第２図
ａと同じく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第
２図ａと同じく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
交点を利用する第２図ａと同じく原理を示す作図
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，，
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
部の斜視図（ａ，ｃ）および立面図ｂ，ｄ、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。 図の主要な部分を示す符号の説明、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
   を曲り部とし、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を形成する曲り骨組１３の
   全部または一部を直接または間接に基礎上に併設
   した等しい曲り角を形成する曲り骨組を用いた架
   構構築物。 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，BHに
   最も近い四分円の折線の相向う延長線相互の交点
   を曲り部とし、折線相互の内接角および上記延長
   線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θを形成
   する曲り骨組１３の全部または一部を直接または
   間接に基礎上に併設し、繋ぎ部材１４により水平
   方向に結合し、その全部または一部に屋根材、壁
   材、窓材などを装着した等しい曲り角を形成する
   曲り骨組を用いた架構構築物。 ３ 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
   により折曲り部を形成した等しい曲り角θを形成
   する曲げ骨組１３の全部または一部を直接または
   間接に基礎上に併設した等しい曲り角を形成する
   曲り骨組を用いた架構構築物。 ４ 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θを形成す
   る曲り骨組１３の全部または一部を直接または間
   接に基礎上に併設し、繋ぎ部材１４により水平方
   向に結合し、その全部または一部に屋根材、壁
   材、窓材などを装着した等しい曲り角を形成する
   曲り骨組を用いた架構構築物。