JPS63500877A - 調節自在のスペ−スフレ−ム - 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】 調節自在のスペースフレーム 発明の背景 本発明は、調節自在のスペースフレーム（床や屋根の枠組）に関する。本発明は 、又、スペースフレームの構成部材を連結し、筋違などで支える。

（２）　従来技術 スペースフレームは、支柱等の障害物を最少限にすることが望まれる大きな区域 に架設するのに特に適している。既存のスペースフレームは、一般に、幾つかの 実際上の制約を有する調節不可の三角構造を構成する相互に連結された部材から 成っている。これらのフレームは、多くの場合、高価な結節コネクタや、厳密な 公差に製造された構成部材を必要とする。スペースフレームは、通常、剛性で、 撓み性がなく、組立てが困難である。湾曲構造体の場合は、一般に、特殊な部材 を必要とし、構築期間が長くなる。更に、スペースフレームは、設計するのが困 難である。なぜなら、結節部で連結される部品を多数使用するので、コンピュー タによる複雑な設計分析法を用いなければならず、コンピュータ設計を困難にす るからである。

本発明の目的は、組立が容易であシ、各構成部品に厳密な公差を必要としない調 節自在のスペースフレームを提供することである。

本発明の他の目的は、複雑な結節コネクタを必要とせず、しかも、湾曲フレーム を含む、広範囲の幾何学的形状を可能にする調節自在のスペースフレームを提供 することである。

本発明の更に他の目的は、予めキャンバ−（反シ）を与えておくことができ、企 図される用途に応じて延性にも、あるいは剛性にもすることができるスペースフ レームを提供することである。

本発明の更に他の目的は、二次元トラスの態様に容易に分解し組立てることがで き、フレーム全体に亘って各構成部材に及ぼされるいろいろな異る応力に適合す るように容易に組立てることができる調節自在のスペースフレームを提供するこ とである。

本発明の他の目的は以下の説明から明らかになろう。

本発明の一側面は、複数の結節部において相互に連結された弦材で構成した上側 グリッドと、複数の結節部において相互に連結された弦材で構成した下側グリッ ドとを備えたスペースフレームであって、 前記上側グリッドの結節部の少くとも１つは、引張及び、又は圧縮プレース又は ストラットによって前記下側グリッドの結節部の少くとも１つに連結されてお） 、該プレース又はストラットの長さは、該スペースフレームに湾曲を与えるため に、及び、又は該スペースフレームの剛性を変更するために調節自在とされてい ることを特徴とする調節自在のスペースフレームである。

前記上側グリッドの各結節は、前記各弦材を連結した支柱を介して前記下側グリ ッドの各結節に連結し、該スペースフレーム中の各隣接する対の支柱上の結節部 と結節部又は該支柱に取付けられた弦材と弦材は、１対の対角線状の引張プレー スによって相互に連結することが好ましい。

別法として、平面でみて一連の連結された「箱」から成るようにみえる直方形の フレームにおいては、引張プレースを各「箱」の対向する隅に位置する支柱と支 柱の間に箱を対角線状に張設してもよい。

引張プレースは、フレームに一方向又は二方向にキャンバ−（反シ）を与えるた めにフレームの縦方向及び、又は横方向に張設することができる。フレームにキ ャンバ−又は湾曲を必要としない方向には長さ調節不可のプレースを設けること ができる。このスペースフレームは。

平面でみて三角形、正方形、長方形、六角形又は他の任意の適当な正多角形とす ることができ、下側グリッドの弦材は、上側グリッドの弦材に対し上下に整列さ せてもよく、あるいは偏倚させて（ずらせて）もよい。

本発明の第２の側面は、スペース７レームの結節部に弦材を連結するための方法 であって。

前記結節部に支柱を設け。

弦支柱から少くとも１つのスタブを突出させて該スペースフレーム中の対応する 弦材に係合させ、該弦材をスタブに連結する手段を設けることを特徴とする方法 にある。

本発明の第３の側面は、スペース７レームの結節部に弦材を連結するための方法 であって、 前記結節部に支柱を設け、 該支柱に該スペースフレーム中の対応する弦材を受容するだめの少くとも１つの 穴又はスロットを形成し、該弦材を該支柱の穴又はスロットに連結するための手 段を設けることを特徴とする方法にある。

上記引張プレースは、引張ロッド又はケーブルによって相互に連結された１対の Ｕ字形、Ｄ字形ブラケット又はＬ字形ストラップ（帯金）を備えたものとし、そ れらのブラケット又はストラップを弦材及び、又は支柱に連結する構成とするこ とができる。弦材に形成した穴に受容させた引張ロッドは、該ロンドのねじ材端 に螺合したナツトによって緊張させてもよく％あるいは１対のロンドをターンバ ックルによって連結してもよい。

図面の簡単な説明 本発明の構成をよシよく理解することができるように、幾つかの好ましい実施例 を添付図を参照して説明する。

第１図は、一方向に調節自在のスペースフレームの透視図である。

第２〜４図は、それぞれ、三角形、六角形及び六角形のスペースフレームの透視 図である。

第５図は、グリッド（ｉ＠子組）の弦材を斜めに配置したスペースフレームの透 視図である。

第６〜１６図は１弦材を支柱に連結するいろいろな方法を示す図である。

第１７〜２１図はいろいろな型式の引張プレース（筋違、控え）を示す図である 。

第２２図は、剛性の、調節不可のプレースの代シに使用することができる剛性パ ネルを示す図である。

第２３は、ストラット（支材、控え柱）又はプレースの応力を除去する方法を示 す図である。

第２４図は、支柱の代シに結節部にブロック゛を有する第２型式のスペースフレ ームの側面図。

第２５図は、ブロックの１つの下側透視図である。

第２６図は、斜め支柱及び調節自在の弦材を用いた第３型式のスペースフレーム の側面図である。

第２７図は第２６図のスペースフレームの透視図であ第１図を参照して説明する と、本発明のスペースフレーム１０は、それぞれ、結節部で垂直支柱１５に連結 された縦弦材１３と横弦材１４とで構成された上側グリッド（格子組）１１及び 下側グリッド１２を有し、直方形の箱構造を形成している。

点線で示された引張プレース（筋違、控え）１６は。

一方のグリッドの各縦弦材１３と、それと整列した他方のグリッドの縦弦材１３ とを相互に連結し、剛性のプレース１７が横プレース１４を相互に連結している 。

引張プレース１６を選択的に調節することによって、フレーム１０に縦方向の「 トラス」に沿ってキャンバ−（反シ）又は湾曲を与えることができる。

別法として、引張プレースを実線１６ａで示されるよりにこのフレームを構成す る各「箱」を対角線状に張設し、よシ剛性度の高いフレームを形成することがで きる。

（引張プレース１６の張力が小さい場合は、フレーム１０はその縦方向に高い延 性を有するが、横方向には剛性プレース１７が存在するため高い剛性を有するこ とになる。）引張プレース１６の張力を増大させることによって７レーム１０の 縦方向の剛性を高めることができる。

第２及び３図は、それぞれ、三角形スペースフレーム２０及び六角形フレーム３ ０を示す。これらのスペースフレームにおいては、張力ブレース２１又は３１は 、各支柱２１．２１又は３１．５１を相互に連結する垂直平面内に位置している 。これに対して第４図に示された六角形スペースフレーム４０では、引張プレー ス４１　ｋｌ、　対ｆｊＬした支柱４２を対角線状に連結するようにフレームを 斜めに横切って張設されている。これらの′どのフレームにおいても、その上側 グリッドと下側グリッドの弦材２３゜第５図に示されたスペースフレーム５０に おいては。

支柱５１が傾斜しておシ、上側グリッドの横弦材５２は。

下側グリッドの横弦材５３に対して偏倚しておシ（ずらされておシ）、縦弦材５ ４は上下に整列している。引張プレース５５は、フレームの縦軸線及び横軸線に 沿ってそれぞれ張設されている。この構成は、フレームの縦方向に横方向から拘 束を付与する。

次に、弦材を支柱に連結する方法を説明する。

第６図を参照して説明すると、管状スタブ（短い切株状の支持部材）６０を垂直 支柱６１に溶接して側方に突出させる。各スタブ６０は、それぞれ対応する弦材 ６２内に嵌合するように構成されておシ、スタブと弦材には、弦材からスタブへ せん断荷重を伝達するために適当な締着具（図示せず）を通すだめの整列した穴 ６５．６４が穿設されている。第７図の例ではブロック７０にスタブ７１が設け られている。

第８図の例では、支柱８０を貫通して挿設、した１対の管８２によってスタブ８ １を構成する。第９図の例では、弦材９１を支柱９０を貫通して延設し、弦材９ １にそれよシ小径の弦材９２を支持させる。この構成は、スペースフレームに部 位によシ異る力が生じるよう々場合に特に適している。別法として第１０図に示 される例では、支柱１００に、一方向の弦材１０２を受容する１対のスリーブ１ ０１と、他方向の弦材１０２内に挿入されるようにした１対のスタブ１０３ｔ− 設ける。

第１１図に示されるように、スタブ（又はスリーブ）１１０は、弦材１１２を任 意の適当な角度で受答するように支柱１１１に対して傾斜させることもできる。

第１２図の例では、支柱１２０に、スリーブコネクタ（継手）１２３（又は連続 した弦材）を上下に重ねるようにして受容するそれぞれ整列した２対のスロッ） １２１゜１２１　：　１２２，１２２を形成する。

別法として第１３図に示されるように、各弦材１５１の端部近くに、支柱１３２ の側壁に係合するスロット１３０を形成してもよい。あるいは、第１４図の例の よ５に、支柱１４０に弦材１４２を受容するスロット１４１を形成し、弦材１４ ２を、それに形成したスロット１４５に支柱のスロット１４１の側壁を係合させ ゛ることによって錠止することができる。

第１５図の例では、弦材１５０を、支柱１５１に形成した穴に受容させ１弦材を そのスロット１５３に係合させたくさび１５２によって錠止する。

第１６図の例では、弦材１６０の端部を、支柱１６１の側壁に衝接し、ねじ付引 張ロッド１６２を弦材を貫通して延設し、ナツト１６３によって緊締することに よって弦材を支柱１６１に固定する。

以上に説明し１例示した実施例は、第１〜５図のスペースフレームにおいて弦材 を支柱に連結するのに利用することができる方法をすべて網羅したわけではない 。

第１７図を参照して説明すると、引張プレース１７０は、両端にそれぞれＵ字形 ブラケット１７１を有しておシ、各ブラケット１７１は、支柱１７３に近接した ところで、それぞれ対応するスタブ１７２（又はスリーブ）及び弦材（図示せず ）にボルト即ち締着具１７５によって連結される。各プレースの両端のブラケッ トは、緊締ナツト、１７６を備えた引張ロッド１７５によって相互に連結される 。（あるいは別法として、引張ケーブル（図示せず）の両端に短いねじ付引張ロ ッド１７５ｔ−設けるようにしてもよい。） 第１８図の例では、引張プレース１８０は、引張ロッド１８２の端部を受容する ほぼＬ字形のブラケット１８１を有する。第１９図の例では、引張プレースを構 成する引張ロッド１９０の端部が、支柱１９２に取付けられたスタブ（又は弦材 ）１９１に直接連結することができるように曲げられている。張力はナツト１９ ３を締めることによって与えられる。

第２０．２０ａに示されるように、引張プレース２００は、支柱２０１に直接連 結することもでき、あるいは支柱の両側のスタブ又は弦材に連結させるために交 差して重ねることもできる。

第２１図の例では、引張プレース２１０は、所要の張力を与えるためにターンバ ックルの態様で連結ロッド２１２を受容するように雌ねじを刻設した１対の引張 管２１１によって構成されている。

第１図の例では、剛性プレース１７はフレームの横方向に設けられていたが、そ れに代えて第２２図に示されるように剛性の’ＩＡＮパネル２２０を設け、支柱 ２２２のスタブ２２１１Ｃ係合させることができる。

第２３図は、第１６図の結節部結合の変型例を示す。

この例では、弦材２３１の製造公差の誤差を補償するために、ネオブレン（又は 他の適当なニジストマー材）製のワッシャ２３０が弦材２３１の端部と支柱２３ ２の間に介設されている。

以上に説明したどの実施例においても、スペースフレームの上側グリッドと下側 グリッドとは支柱によって相互に連結されている。

第２４図に示されたスペースフレーム２４０においては、弦材２４１は、第１６ 図又は２５図に示された型式のものでラシ、結節ブロック２４２に連結され、グ リッド中のブロック２４２は、圧縮／引張ブラケット２４３に連結されている。

プラタン）　２４３　（第２５図）は、ワッシャを備え、プレースを貫通して延 長した引張ロッドを備えた第２３図の弦材２３１と同様の形態に形成したもので ちる。上側グリッドの縦弦材及び横弦材は、下側グリッドの弦材に対し偏倚され （ずらされ）でいるので、フレーム２４０には多方向三角形が創生される。

第２６．２７図に示されたスペースフレーム２６０は。

結節部において相互に連結された長さ固定の支柱２６１と、長さ調節自在の弦材 ２６２を有している。支柱２６１の端部は、第２７図に陰影によって示される支 柱２６１及びトラス２７０を傾斜させることを可能にするために２方向に曲げら れている。弦材２６２は、第２１図に示される引張プレース２１０と同様の態様 でねじ付ロツドによって相互に連結された１対Ω管によって構成することができ る。

上述したどのスペースフレームにおいても１弦材は、そのフレーム、を防火基準 適正構造とするためにスタブ（スリーブ）又は支柱に対し密封状態に結合し、支 柱及び弦材内を通して水を循環することができるようにすることができる。

組立において１弦材及びプレースを支柱に連結する。

この組立は、地上で行った後、所望の高さにまで吊上げることができる。引張プ レースは、地上で緊張させてもよく、チるいは、フレームを吊上げた後、フレー ムにかかる屋根パネルの重量等による荷重に対向するようにフレームにキャンバ −（反シ）を与えるようにプレースを緊張させることができる。

本発明のスペースフレームの用途は、はとんど無制限に存在し、このフレームに は所望に応じて一方向又は二方向に湾曲（キャンバ−）ＩＩ：与えることができ ることによシ一層用途が広げられる。

このスペース７レームの利点は、当業者には明らかであろう。又、本発明は、こ こに例として開示された実施例に限定されないことも当業者には明らかであろり 。

ＦＩＧ　Ｉ＋ ＦＩＧ６　ＦＩ３７ ＦＩＧ　１Ｂ ＦＩＧ　２０　ＦＩＧ　２０ａ Ｉ３２３ 国際調査報告 −１１．＋ｌｌ・＋拳１＾−Ｎｌｌｌ・―’＝ＰＣＴ／ノＷ８６１０（１２’Ｉ ＱＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＴＮＴＥＲＮＡＴＴＯＮＡＬ　ＳＥＡＲＣＭ　Ｒ ＥＰＯＲＴ　０ＮＧＢ　１２８９５８７　ＤＥ　２０１５３１２　ＦＲ２０４０ ５６８ＧＢ　２１１６２４８　讐０　８３０２６３３　ＤＥ　３０４４１４０　 ＦＲ２４７２６４５ＥＰ　３４０７８　ＦＲ２４８１３８５ＪＰ　５６１３１８ １３　ｕｓ　４４６０２８８ＥＰ　１２５６５７　ＦＲ２５４３１８９ＦＲ２５ ５３４５０ＦＲ２５６６０２９ＡＵ　７３６８６／８１　ＡＵ　１６９０２／８ ３　ＡＵ　４２２５６／８５ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯ ＮＡＬ　５ＥＡＲＣＩ（ＲＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. １．複数の結節部において相互に連結された弦材で構成した上側グリッドと、複 数の結節部において相互に連結された弦材で構成した下側グリッドとを備えたス ペースフレームであつて、 前記上側グリッドの結節部の少くとも１つは、引張及び、又は圧縮ブレース又は ストラットによつて前記下側クリッドの結節部の少くとも１つに連結されており 、該ブレース又はストラットの長さは、該スペースフレームに湾曲を与えるため に、及び、又は該スペースフレームの剛性を変更するために調節自在とされてい ることを特徴とする調節自在のスペースフレーム。
2. ２．前記上側グリッドの各結節は、前記各弦材を連結した支柱を介して前記下側 グリッドの各結節に連結されている請求の範囲第１項記載のスペースフレーム。
3. ３．該スペースフレーム中の各隣接する対の支柱上の結節部と結節部又は該支柱 に取付けられた弦材と弦材が１対の対角線状の引張ブレースによつて相互に連結 されている請求の範囲第２項記載のスペースフレーム。
4. ４．該スペースフレーム中の各対角線方向に対置した対の支柱上の結節部と結節 部又は該支柱に取付けられた弦材と弦材が１対の対角線状の引張ブレースによつ て相互に連結されている請求の範囲第２項記載のスペースフレーム。
5. ５．前記クリッドのうち一方のグリッドの縦弦材及び、又は横弦材は、他方のグ リッドの対応する弦材に対して偏倚されており、前記支柱は垂直に対し傾けられ ている請求の範囲第２項記載のスペースフレーム。
6. ６．前記引張ブレースは、引張ロッド又はケーブルによつて相互に連結されたＵ 字形、Ｄ字形又はＬ字形ブラケットを備え、それらのブラケットは、前記弦材又 は支柱に取付けることがで直るようになされている請求の範囲第１〜５項のいず れかに記載のスペースフレーム。
7. ７．前記引張ブレースは、前記弦材又は支柱に形成した穴に受容された引張ロッ ドを備え、該引張ロッドに張力を与えるために引張ロッドの端部にナットが螺着 されている請求の範囲第１項〜５項のいずれかに記載のスペースフレーム。
8. ８．前記引張ロッドは、ターンパツクル又はねじ付ロッドによつて相互に連結さ れた１対のロッド又は管を備え、該ロッド又は管は前記弦材又は支柱に連結され ている請求の範囲第１項〜５項のいずれかに記載のスペースフレーム。
9. ９．前記弦材は、前記支柱に取付けられたスタブ又はスリーブに、又は支柱に形 成した穴又はスロットに係合されており、弦材と、スタブ、スリーブ又は支柱と の間にせん断荷重を加える締着具によつてスタブ、スリーブ又は支柱に固定され ている請求の範囲第２項〜５項のいずれかに記載のスペースフレーム。
10. １０．前記弦材は、該弦材内に挿設され、前記支柱に係合する引張ロッドによつ て該支柱に連結されている請求の範囲第２項〜８項のいずれかに記載のスペース フレーム。
11. １１．該スペースフレームの構成部材の製造公差の誤差を補償するために前記弦 材の端部とそれに隣接する支柱との間に弾性圧縮ワツシヤが介設されている請求 の範囲第１０項記載のスペースフレーム。
12. １２．前記上側グリッドと下側グリッドとは、第１の方向においては填隊パネル に取付けられた剛性ブレースによつて相互に連結され、第２の方向においては前 記引張ブレースによつて相互に連結されている請求の範囲第１項〜１１項のいず れかに記載のスペースフレーム。
13. １３．複数の結節部において相互に連結された弦材で構成した上側グリッドと、 複数の結節部において相互に連結された弦材で構成した下側グリッドとを備えた スペースフレームであつて、 前記上側グリッドと下側グリッドの結節部は傾斜した支柱又はストラットによつ て相互に連結されており、それらのグリッドの縦弦材及び、又は横弦材の長さは 、該スペースフレームに湾曲を与えるために、及び、又は該スペースフレームの 剛性を変更するために調節自在とされていることを特徴とする調節自在のスペー スフレーム。
14. １４．スペースフレームの結節部に弦材を連結するための方法であつて、 前記結節部に支柱を設け、 該支柱から少くとも１つのスタブを突出させて該スペースフレーム中の対応する 弦材に係合させ、該弦材をスタブに連結する手段を設けることを特徴とする方法 。
15. １５．スペースフレームの結節部に弦材を連結するための方法であつて、 前記結節部に支柱を設け、 該支柱に該スペースフレーム中の対応する弦材を受容するための少くとも１つの 穴又はスロットを形成し、該弦材を該支柱の穴又はスロットに連結するための手 段を設けることを特徴とする方法。