WO2007122775A1

WO2007122775A1 - 立体チューブ建築構造体

Info

Publication number: WO2007122775A1
Application number: PCT/JP2006/324813
Authority: WO
Inventors: Ichiro Takeshima; Tsutomu Kamoshita
Original assignee: Sekisui Chemical Co., Ltd.
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-12-13
Publication date: 2007-11-01
Also published as: EP2011931A4; CN101336325B; KR100925296B1; DE602006011061D1; JP2007291647A; CN101336325A; EP2011931A1; US20100154345A1; TW200741068A; EP2011931B1; JP4108101B2; KR20080108079A

Abstract

【課題】優れた構造的安定性と耐震性を確保できると同時に、従来のチューブ架構による建築構造体よりもさらに大きな設計上の自由度を実現する。【解決手段】第１の剛接合のハニカム構造をもつ単層構造体を、複数重層させたメインフレームにより立体的なチューブ架構を形成し、六角形構造ユニットの左右２辺がそれぞれ、上下辺を含む面に対して角度を以て設けられ、隣り合う２層の六角形構造ユニット同士が対向し、２層間が層間連結梁により連結され、平面視において、隣り合う２層のいずれかにおける上下辺である梁、またはスラブの端部と、左右側２辺である斜柱と、層間連結梁とにより第２の六角形構造ユニットが形成され、第２の六角形構造ユニットが第２の剛接合のハニカム構造を形成している立体チューブ建築構造体である。

Description

明細書

立体チューブ建築構造体

技術分野

[0001] 本発明は、建築構造体に関し、特に立体的すなわち 3次元的な構造をもつチューブ架構を形成した立体チューブ建築構造体に関する。

背景技術

[0002] 従来、高層または超高層の建築構造体としては柱と梁を 3次元格子状に組み合わせた純ラーメン架構が一般的であつたが、全ての柱間に梁があるため内部設計に制約が多いという欠点があった。これに対し、建築物の外周に連続的に配置した柱とそれをつなぐ梁で構成されるチューブ架構は、内部に柱や梁のな、空間を確保できるため、設計上の自由度が大きいという利点がある。また、建築物全体がチューブ状に変形することにより耐震性、耐風圧性にも優れるとされている。

[0003] 特許文献 1では、中央部に共用ゾーンが、外周に住戸ゾーンが形成され、住戸ゾーンの外周に配置された外周柱とその間の外周梁とからなる四角形格子の一般ラーメン構造をもつ外周チューブ架構を形成し、共用ゾーンには内周柱とその間の内周梁とからなる一般ラーメン構造をもつ内周チューブ架構を有する、いわゆるダブルチユーブ構造が開示されて、る。

[0004] 特許文献 2もまた、一般ラーメン架構である外周架構と内部架構とを有するダブルチューブ構造を開示して、る。

[0005] 特許文献 3では、垂直な柱と水平な梁からなる一般ラーメン構造の格子内に交差するブレースを設けた外周チューブ架構を有する建築物を開示するが、この外周チユーブ架構は、従来の純ラーメン架構と同様の耐カ、剛性を確保するために内部にスラブ状のダイヤフラムを設けて、る。

[0006] なお、従来、六角形格子を連結したハ-カム構造は強固な構造として知られており、建築物の種々の箇所または建築部材として利用されている（特許文献 4、 5等）が、チューブ架構への適用としては、例えば特許文献 6に示すように水平面内で六角形格子を連結してハ-カム構造を形成し、鉛直方向に直柱を介して積層した構造が知られている。

[0007] また、非特許文献 1には、曲面表層にハ-カム状のスティール部材を設け、内部を柱で支持した建築物が提示されて、る。もっともこの建築物の表層におけるハ-カム状のスティール部材は、同形の六角形格子を均等バランスで連結したものではなぐ格子の各辺も一般的な線状部材 (柱、梁等)ではない。

[0008] 特許文献 7には、六角形格子の構面体ユニットを蜂の巣状に接合して形成した単層ドーム架構体が記載されている。この六角形格子は中心に束材が直立配置され、束材の上下端と格子の各角部とがテンション材で連結され、テンション材の長さによりテンションを調整可能である。

特許文献 1 :特開 2002— 317565号公報

特許文献 2：特開 2004— 251056号公報

特許文献 3 :特開平 7— 197535号公報

特許文献 4：特開平 9— 4130号公報

特許文献 5 :特開平 10— 18431号公報

特許文献 6：特開平 9 - 60301号公報

特許文献 7：特開平 7— 3890号公報

非特許文献 1：「グラウンド 'ゼロ再生への始動-ユーヨーク WTC跡地建築コンペティシヨン選集」スザンヌ 'ステイーブンス著、下山裕子訳、 2004年 12月 1日発行、発行所株式会社エタスナレツジ、 P.137

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0009] 従来のチューブ架構の基本構造は、垂直な柱 (直柱)と水平な梁とからなる四角形格子を結合させた一般ラーメン構造である。そして、特に高層や超高層の建築物において一定の構造的安定性と耐震性を確保するためには、単に外周チューブ架構のみでは不十分であることが多ぐそのために外周チューブ架構及び zまたは内部チューブ架構の柱を一定以上の密度で配置したり、内部チューブ架構を設けたり、外周チューブ架構と内部チューブ架構とをフラットスラブや特定の梁で結合したり、外周チューブ架構内にさらにサブフレームを組み込んだり、複数の外周チューブ架構同士を連結したり等の種々の構造的な制約が必須となる場合がほとんどであった。例えば、特許文献 1及び 2では、少なくともダブルチューブ架構とすることが必須であり、特許文献 3では、水平なスラブ状のダイヤフラムを内部に設けることが必須である

[0010] し力しながら、チューブ架構を、ダブルあるいはさらに多重の構造として構築したとしても、基本構造が直柱と水平梁とからなる一般ラーメン構造である限り、柱および梁の軸方向は特定の方向に限られる。従って、外力負荷の方向によっては、大きな曲げ応力が生じることとなる。この結果、特に高層または超高層となるほど、構造上の強度を確保するために柱や梁の寸法を大きくする必要があり、そのため計画の自由度が制限されていた。

[0011] また、ハニカム構造のチューブ架構への適用のほとんどは特許文献 6のように水平面内にハ-カム構造を設け鉛直方向には直柱を介して積層するものであり、少なくとも鉛直荷重については一般ラーメン架構と同様に直柱で支持している。特許文献 7 に記載の蜂の巣状構造は、単層ドーム架構体を構築するためのものであり、高層または超高層に適用できるチューブ架構を対象として、な、。

また、非特許文献 1では表層にハ-カム状のスティール部材を設けているが、内部に支持柱を必要としており、表層のみで全体を支持するものではない。

[0012] 以上の現状に鑑み本発明は、従来のチューブ架構の基本構造とは全く異なる新規の基本構造からなるチューブ架構を有する建築構造体を提供することを目的とする。本発明は、建築構造体において、特に高層及び超高層に適用される建築構造体にお!ヽて、チューブ架構のみにより従来よりも優れた構造的安定性と耐震性を確保できると同時に、従来のチューブ架構による建築構造体よりもさらに大きな設計上の自由度を実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0013] 上記の目的を達成する本発明の構成は以下の通りである。

(1)請求項 1に係る立体チューブ建築構造体は、六角形構造ユニットの各辺を、隣接する六角形構造ユニットと共有させてハ-カム状に剛接合させた単層構造体を、複数層互いに間隔を空けて立設したメインフレームを有し、前記メインフレームを用いて立体的なチューブ架構を形成した建築構造体であって、

前記六角形構造ユニットの各辺である構造部材が、鉛直方向に対して互いに逆向きに傾斜して連結された左側 2辺および右側 2辺のそれぞれの 2本の斜柱と、水平方向に沿った上辺および下辺のそれぞれの梁とからなり、前記左側 2辺および前記右側 2辺がそれぞれ、前記上辺および前記下辺を含む面に対して角度を以て設けられ前記メインフレームにおける隣り合う 2層の前記単層構造体において、一方における前記六角形構造ユニットの各々と、他方における前記六角形構造ユニットの各々とが互いに対向して配置されるとともにこれら 2層間が複数の層間連結梁により連結され、かつ、

前記メインフレームの平面視において、隣り合う 2層の前記単層構造体のいずれかにおける前記上辺または前記下辺である梁と、前記左側 2辺または右側 2辺である斜柱と、前記 2層間における前記層間連結梁とにより第 2の六角形構造ユニットが形成されるとともに、前記第 2の六角形構造ユニットが隣接する第 2の六角形構造ユニットとハ-カム状に剛接合されて、る。

(2)請求項 2に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 2において、前記メインフレームの平面視において、前記層間連結梁が、互いに対向する 2つの前記六角形構造ユニットにおける前記上辺同士を対辺とする四角形の対角線上、並びに、前記下辺同士を対辺とする四角形の対角線上に配置されていることを特徴とする。

(3)請求項 3に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 1または 2において、前記複数の単層構造体が、 2層の単層構造体力なることを特徴とする。

(4)請求項 4に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 1〜3のいずれかにおいて、前記複数の単層構造体のうち最も内側に立設される単層構造体の内部にスラブが設けられる場合に、前記最も内側に立設される単層構造体において前記六角形構造ユニットの前記上辺または前記下辺の梁に替えて、前記スラブの端部を構造部材とすることを特徴とする。

(5)請求項 5に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 1〜4のいずれかにおいて、前記立体チューブ状建築構造体が平面視において略四角形である場合の隅部において、前記複数の単層構造体のうち少なくとも最外層の単層構造体とこれに隣接する内側の層の単層構造体とが、平面視において二等辺三角形の等しい 2辺を形成する層間連結梁にて連結されていることを特徴とする。

(6)請求項 6に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 1〜5のいずれかにおいて、前記メインフレーム力前記単層構造体の層数の異なる部分を含むことを特徴とする

(7)請求項 7に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 1〜6のいずれかにおいて、前記立体チューブ状建築構造体が、一層の前記単層構造体から形成される箇所を部分的に含むことを特徴とする。

(8)請求項 8に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 1〜7のいずれかにおいて、前記六角形構造ユニットの高さと同間隔にて、メインフレームとしての複数のスラブを設けることを特徴とする。

(9)請求項 9に係る立体チューブ建築構造体は、請求項 1〜7のいずれかにおいて、前記六角形構造ユニットの高さの 2分の 1と同間隔にて、メインフレームとしての複数のスラブを設けることを特徴とする。

発明の効果

[0014] (A)本発明に係る立体チューブ建築構造体では、六角形構造ユニットをノヽ-カム状すなわち蜂の巣状に剛接合させ形成された単層構造体を複数層互いに間隔を空けて立設したメインフレームを有し、このメインフレームを用いてチューブ架構を形成している。従って、本発明におけるチューブ架構は厚みがあり、立体的すなわち 3次元的なものではあるが、重層された複数の単層構造体全体を 1枚のチューブの殻と考えるべきである。この点で、例えば特許文献 2のように外部架構と内部架構との間に住戸ゾーン等を設けるための空間を確保した従来のダブルチューブ架構とは本質的に相違する。また、本発明では、チューブ架構の周面をノヽ-カム構造としている点で、例えば引用文献 6のように水平面内にハ-カム構造を設け鉛直方向には直柱を介して積層した六角形チューブ架構とも全く異なる構成である。

[0015] 斯カゝる本発明の構成によれば、六角形構造ユニットをノヽ-カム状に剛接合した単層構造体自体が強固な構造であることに加え、それらを複数重層させ互いに層間連結梁で連結したことにより、極めて強固なチューブ架構を実現することができる。以下、本発明の効果を詳細に説明する。

[0016] 六角形構造ユニットをノヽ-カム状に剛接合させた単層構造体を複数重層させてなる本発明におけるチューブ架構は、梁および層間連結梁が水平面内で直線状に連続しておらず、また、柱についても全てジグザグに連続する斜柱で構成されている点で、従来の一般ラーメン構造のチューブ架構とは全く異なる構成である。

[0017] さらに特徴的な構成は、次の点である。単層構造体における六角形構造ユニットの左側 2辺の斜柱および右側 2辺の斜柱が上辺および下辺の梁を含む面に対して角度を以て設けられており、さらに隣り合う 2層の単層構造体同士が層間連結梁で連結されている。そして、この構成において、メインフレームを平面視した場合に、隣り合う 2層のいずれかにおける六角形構造ユニットの上辺または下辺の梁と、右側 2辺または左側 2辺の斜柱と、 2層間における層間連結梁とにより第 2の六角形構造ユニットが形成されている。さらに、この第 2の六角形構造ユニットは、平面視において、隣接する第 2の六角形構造ユニットとハ-カム状に剛接合されている。このような第 2の六角形構造ユニットにより形成される第 2のハ-カム構造は、例えば引用文献 6のように水平面内に延在するハニカム構造とは異なり、斜柱を含むために鉛直方向に高低のある立体構造であり、平面視することにより六角形として視認されるものである。

[0018] このように本発明の立体チューブ建築構造体では、 1つの単層構造体自体においてチューブ周面に沿って拡がる第 1の剛接合によるハ-カム構造にカ卩え、隣り合う単層構造体間の層間連結梁を介し略水平方向に拡がる立体的な第 2の剛接合によるハ-カム構造が形成されて、る。

[0019] さらに、第 1のハ-カム構造は、単層構造体が複数重層されることによりチューブ径方向に多重に配置されており、一方、第 2のハ-カム構造はチューブ高さ方向に多重に配置されている。この結果、立体チューブ建築構造体のチューブ架構全体において三次元的に張り巡らされた立体的ハ-カム構造が実現される。

[0020] 因みに、このような三次元的に拡がるハニカム状の結合構造は、技術分野は全く異なるが、ダイヤモンド結晶構造に類似する。ダイヤモンド結晶構造は充填率が低いにも拘わらず天然産鉱物の中で最も硬ぐ安定で壊れにくい。これは、ダイヤモンド結晶が六角形格子を基本単位とする立体結合構造となっているためである。本発明におけるチューブ架構の立体的ハ-カム構造は、いわばこのダイヤモンド結晶構造における原子間結合部分を、柱と梁に置き換えた形態に相当しており、本質的に強固な構造であることが類推される。

[0021] 上記の通り、本発明の立体チューブ建築構造体では、全体として立体的なハ-カム構造をもつチューブ架構を実現したことにより、いずれの方向からの外力負荷に対しても大きな支持力を発揮することができる。

[0022] ハ-カム構造の鉛直方向にぉ、ては、全ての柱がジグザグに連結された斜柱であるため、長期鉛直荷重を支持するだけでなぐ水平方向またはそれ以外の方向の短期外力負荷も効果的に支持することができる。本発明における斜柱は、いわば柱とブレースの両方の役割を同時に果たしている。また、外力負荷により柱と梁との結節点において生じる応力が、一般ラーメン構造のチューブ架構における応力より低減される。これは、曲げ応力の一部が構造部材 (斜柱や梁等)の軸力に変換されて伝わるためである。そして、一般的な RC等の部材は圧縮力に対して強いため、軸力を支持することに関して有利である。

[0023] 立体的ハ-カム構造をもつチューブ架構は、いかなる角度からの外力負荷に対しても斜柱ゃ梁の軸力にベクトル変換されやすい幾何学形状をもっている。カロえて、立体的ハニカム構造をもつチューブ架構は、外力負荷を架構全体に連続的に伝達しやすい幾何学形状でもあるので、その過程で次々に軸力に変換していくため、負荷を散逸的に分散することができる。従って、曲げモーメントによる応力を軽減できる。これは、本発明による単層構造体を複数重層させた立体的ハ-カム構造においては、一層の単層構造体のみの二次元的なハ-カム構造の場合に比べて、さらに多様な軸方向を有するさらに多数の斜柱および梁が全体的にバランスよく配置されていることによる。

[0024] 以上の通り、本発明の立体チューブ建築構造体におけるチューブ架構は、一般ラーメン構造のチューブ架構または一層の単層構造体のみからなるチューブ架構に比ベて構造安定性と耐震性に優れているため、これらのチューブ架構よりも各部材の寸法を小さくすることができ、計画の自由度が大きくなる。すなわち、同じ変形を生じさせる水平負荷に対し、一般ラーメン構造のチューブ架構または一層の単層構造体のみ力もなるチューブ架構に比べて細い柱及び梁を使用できる。

[0025] また、本発明の立体チューブ建築構造体におけるチューブ架構は、単層構造体を複数重層させて連結し立設して、るため、一層の単層構造体のみを立設した場合より自立性に優れている。この結果、スラブの強度への依存度が低減されるため、スラブ形状および配置の自由度が大きくなる。

[0026] 本発明による立体チューブ建築構造体は、そのチューブ架構のみによって高層及び超高層のメインフレームとして建築物全体の構造的安定性、耐震性および耐風性を確保することができる。

[0027] 少なくとも各単層構造体においては基本的に同一形状の多数の六角形構造ュ-ットからなる構造であるので、すべての柱と梁の大きさ及び形状を 1種類または数種類に統一することができるため、施工性の向上と短ェ期化、コスト削減をは力ることができる。

六角形構造ユニットを予めユニット化してプレキャストコンクリートとしたプレストレストコンクリート構造とし、施工性の向上と短ェ期化、コスト削減をは力ることができる。

[0028] 六角形構造ユニットからなるハ-カム構造をチューブ架構として用いることは、建築物の美的外観にも寄与する。

[0029] (B)本発明の立体チューブ建築構造体の好適形態では、メインフレームの平面視において、上記の層間連結梁が、互いに対向する 2つの六角形構造ユニットにおける上辺同士を対辺とする四角形の対角線上、並びに、下辺同士を対辺とする四角形の対角線上に配置されている。この構成によれば、水平面内で梁同士が剛接合されることになり強固な構造が得られる。また層間連結梁が対向する 2つの六角形構造ュニットの面に対して傾斜して設けられるにより、層間連結梁が平面視における上記第 2 のハ-カム構造を形成する 1つの辺として好適な角度で配置されることとなる。

[0030] (C)本発明の立体チューブ建築構造体の好適形態では、複数の単層構造体を、 2 層の単層構造体とすることにより、上記の効果を奏することができる最もシンプルな形態が実現される。この場合、構造体総量並びに施工コストを低減できる。

[0031] (D)本発明の立体チューブ建築構造体の好適形態では、複数の単層構造体を重層させ、最も内側に立設される単層構造体の内部にメインフレームとしてのスラブを設けた場合に、最も内側に立設される単層構造体における六角形構造ユニットの上辺または下辺の梁の替わりにスラブの端部を構造部材として用いることができる。これにより梁の数を低減できる。

[0032] (E)本発明の立体チューブ建築構造体の好適形態では、チューブ状建築構造体が平面視において略四角形である場合の隅部において、複数の単層構造体のうち少なくとも最外層の単層構造体とこれに隣接する内側の層の単層構造体とが、平面視にお、て二等辺三角形の等、2辺を形成する層間連結梁にて連結されて!、る。この構成によれば、隅部において層間連結梁がより密に配置されるとともに、外力負荷が軸力に変換されやすい三角形で配置されることになるため、応力の集中しやすい隅部の強度向上を図ることができる。

[0033] (F)本発明の立体チューブ建築構造体の好適形態では、メインフレームが、単層構造体の層数が異なる部分を含む。この構成によれば、比較的応力集中の少ない箇所では、単層構造体の層数を少なくしてメインフレームを薄くし、応力集中の予想される箇所 (例えば隅部に近い箇所)では単層構造体の層数を多くしてメインフレームを厚くすることで、立体チューブ建築構造体全体の最適設計が可能となる。また、単層構造体の層数を必要最小限とすることにより構造体総量並びに施工コストの低減にも寄与する。

[0034] (G)本発明の立体チューブ建築構造体の好適形態では、部分的に一層の単層構造体から形成される箇所を含む。この構成によれば、比較的応力集中の少ない箇所では、単層構造体を一層として薄くし、応力集中の予想される箇所 (例えば隅部に近い箇所)では単層構造体を複数重層させることで、立体チューブ建築構造体全体の最適設計が可能となる。また、単層構造体を一層とすることにより構造体総量並びに施ェコストの低減にも寄与する。

[0035] (H)本発明の立体チューブ建築構造体の好適形態では、六角形構造ユニットの高さと同間隔にて、メインフレームとしての複数のスラブを設ける。また別の好適形態では、六角形構造ユニットの高さの 2分の 1と同間隔にて、メインフレームとしての複数のスラブを設ける。これらの構成によれば、メインフレームとしてのスラブを設けることにより、立体チューブ建築構造体全体の強度向上を実現できる。この結果、チューブ架構の負担を軽減することができ、チューブ架構の柱や梁の大きさを適宜細くすることも可能となる。このように、チューブ架構にカ卩えてさらに他のメインフレーム要素を追カロした場合は、それぞれの負担割合を設計により調整でき、また使用する部材の大きさ等を調整できる。

発明を実施するための最良の形態

[0036] 以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。

図 1および図 2A〜図 2Dは、本発明による立体チューブ建築構造体におけるチューブ架構の基本形態を示すための図である。

本発明による立体チューブ建築構造体におけるチューブ架構は、基本的には、ハ二カム構造をもつ単層構造体を複数層重ねて立設し、これら複数の単層構造体を互いに連結したメインフレームを用いてチューブ形状すなわち筒形状に形成される。六角形構造ユニットをハ-カム状に剛接合した単層構造体自体が強固な構造であることにカ卩え、それらを複数重層させ互いに連結したことにより、極めて強固なチューブ架構を実現することができる。

[0037] 図 1は、本発明の立体チューブ建築構造体におけるチューブ架構の一実施例の外観斜視図である。図 1のチューブ架構 1は、 2層の単層構造体カゝらなるメインフレームを有する実施例である。チューブの軸は鉛直方向に沿って延びている。また、図示の例では、チューブの断面形状が略四角形である力断面形状が他の多角形、円形、楕円形等でもよい。 2層の単層構造体は、外側に立設された単層構造体 Aと、これに対して所定の間隔を空けて内側に立設された単層構造体 Bである。これら 2層によるメインフレームは構造躯体の主要部を構成しており、構造耐カ上主要な部分である。

[0038] 図 2Aは、図 1のチューブ架構 1の部分拡大図である。図 2A(a)はチューブ架構 1 の下端近傍を含む部分を示し、図 2A(b)は単層構造体 A、 Bをそれぞれ構成する六角形構造ユニットのうち、互いに対向する一組の六角形構造ユニット 10A、 10Bを示している。

[0039] 図 2A(a)および (b)に示すように、単層構造体 Aは、六角形構造ユニット 10Aの各辺を、隣接する六角形構造ユニットと共有させてハ-カム状に剛接合させてなるハ- カム構造を有する。同様に、単層構造体 Bも、六角形構造ユニット 10Bの各辺を、隣接する六角形構造ユニットと共有させてハ-カム状に剛接合させてなるハ-カム構造を有する。そして、単層構造体 Aを構成する各六角形構造ユニット 10Aと、単層構造体 Bを構成する各六角形構造ユニット 10Bとが、互いに対向するように配置されて!ヽる。

[0040] 単層構造体 Aにおける 1つの六角形構造ユニット 10Aを構成する 6つの辺の構造部材は、水平方向に沿った下辺 11 Aおよび上辺 12Aにそれぞれ配置された梁と、左側の 2辺 13Aおよび 14Aにそれぞれ配置された斜柱と、右側の 2辺 15Aおよび 16 Aにそれぞれ配置された斜柱とからなる。

同様に、単層構造体 Bにおける 1つの六角形構造ユニット 10Bを構成する 6つの辺の構造部材は、水平方向に沿った下辺 11Bおよび上辺 12Bにそれぞれ配置された梁と、左側の 2辺 13Bおよび 14Bにそれぞれ配置された斜柱と、右側の 2辺 15Bおよび 16Bにそれぞれ配置された斜柱とからなる。

[0041] さらに、単層構造体 Aと単層構造体 Bとは、複数の層間連結梁 Lにより連結されている。層間連結梁 Lは、互いに対向する 2つの六角形構造ユニット 10A、 10Bにおける上辺 12Aと 12B同士および下辺 11Aと 11B同士を剛接合により連結している。図示の通り、層間連結梁 Lは、各上辺または各下辺に対して垂直方向ではなく傾斜方向に延びている。つまり、互いに平行な 2つの上辺 12Aと 12Bの反対側の端部同士を連結し、互いに平行な 2つの下辺 11Aと 11Bの反対側の端部同士を連結して、る。

[0042] なお、本発明のチューブ架構の基本形態として、 2層に限らずそれ以上の複数層の単層構造体を重層させてもよいが、その場合、最も内側に立設される単層構造体の内部にメインフレームとしてのスラブを設けることができる。このようなスラブを設けた場合には、最も内側に立設される単層構造体における六角形構造ユニットの上辺または下辺の梁の替わりにスラブの端部を構造部材として用いることができる。これにより梁の数を低減できる。

[0043] 図 2Bは、図 1に示したチューブ架構 1の外側の層である単層構造体 Aの構成を示す図である。なお、単層構造体 Bについても同様の構成である。図 2B (a)は単層構造体 Aの部分拡大正面図であり、図 2B (b)は図 2B (a)の部分に対応する単層構造体 Aの平面図である。

[0044] なお、本明細書に添付の図面における平面図は、本発明によるチューブ架構の基本形態を上方力も見た平面図である (この視点力も見ることを、以下、「平面視」と称する)。補足すると、例えば、チューブ架構 1を実際の建築物に適用する場合、通常、上端においては端部処理のための特別な梁等の部材を配置することになる力このような上端特有の構造を含まない場合のチューブ架構における平面図の意味である。以下に示す他の平面図についても同様である。

[0045] 単層構造体 Aは、図 2Aに示した通り、六角形構造ユニットをノヽ-カム状に剛接合させて形成されている。図 2B (a)に部分的に示すように、このハ-カム構造では、鉛直方向 Gに沿って結合された複数の六角形構造ユニットの列 10A1 (第 1列）と、第 1列の右隣に位置して同じく鉛直方向 Gに沿って結合された複数の六角形構造ユニットの列 10A2 (第 2列）と、さらに第 2列の右隣に位置して同じく鉛直方向 Gに沿って結合された複数の六角形構造ユニットの列 10A3 (第 3列）とが並んでいる。第 1列 10A 1と第 2列 10A2とは、六角形構造ユニットの高さ hの 2分の 1の長さだけ互い違いにずれた位置にあり、第 2列 10A2と第 3列 10A3も同様である。第 1列 10A1と第 3列 1 OA3とは同じ高さに位置する。従って、ハ-カム構造では、チューブの周方向に沿つて第 1列 10A1と第 2列 10A2とが交互に配置された形態となっている。

[0046] 図 2B (a)の正面図に示すように、各六角形構造ユニットは平面的には左右対称形状であるが正六角形である必要はない。右側 2辺については、それぞれ鉛直方向 G に対して互、に逆向きに傾斜した 2本の斜柱である右下辺 15 Aと右上辺 16 Aを連結配置している。右下辺 15Aは鉛直方向 Gに対して角度 αだけ傾斜しており、右上辺 16Aは鉛直方向 Gに対して逆向きに角度 aだけ傾斜している。そして 2本の斜柱の連結部は六角形構造ユニットの外方に突出している。

左側 2辺を構成する左下辺 13Aと左上辺 14Aについても、右側 2辺と対称的に傾斜した連結された 2本の斜柱である。

[0047] 実際には、図 2B (b)の平面図に示すように、本発明における単層構造体 Aの各六角形構造ユニットは、平坦な形状ではない。平面視において、例えば六角形構造ュニット 10A2については、左上辺 14A (左下辺 13Aと重畳）の斜柱は、上辺 12Aおよび下辺 11Aの梁を含む面に対して角度 |8 1を以て設けられている。一方、右上辺 16 Α (右下辺 15Aと重畳）の斜柱は、上辺 12Aおよび下辺 11 Aの梁を含む面に対して角度 ι8 1を以て設けられている。この場合、左側斜柱と右側斜柱とは、上下の梁を含む面に対して互いに反対側に位置する。従って、平面視において、六角形構造ュ- ットの列 10A2は、図の紙面方向の左上力も右下へ下がるように屈曲している。同様に、左隣の六角形構造ユニットの列 10A1もまた、左上から右下へ下がるように屈曲している。それに対し、右隣の六角形構造ユニットの列 10A3については、図の紙面方向の左下力右上へ上がるように屈曲して、る。

[0048] 1つの六角形構造ユニットにおいて、平面視における左側斜柱と右側斜柱の各々力上下の梁を含む面に対して互いに反対側に位置するように屈曲して、てもよく、あるいは同じ側に位置するように屈曲していてもよい。また、左側斜柱と右側斜柱の各々が上下の梁を含む面に対してなす角度 j8 1と角度 j8 2の大きさが、互いに異なつていてもよい。

[0049] ただし、図 2B (b)に示すように、平面視においては、鉛直方向に連結され同じ列に含まれる全ての六角形構造ユニットは、互いにずれることなく共通の平面形状を有している。なお、異なる列（例えば、第 2列と第 3列）の六角形構造ユニットについては、異なる平面形状であってもよ、。

[0050] このように左側斜柱と右側斜柱の各々が上下の梁を含む面に対して所定の角度を以て設けられた六角形構造ユニットを、所定の配置で連結することにより、特定の断面形状をもつチューブ架構 1を形成することができる。従って、個々の六角形構造ュニットの屈曲形状および配置の設計は、所望するチューブ架構 1の断面形状によつてち決定されること〖こなる。

[0051] 図 2C (a)は、図 1に示したチューブ架構 1の部分拡大平面図である。 2層の単層構造体 Aおよび Bと、これらを連結する層間連結梁 Lとから形成されるメインフレームの一部が示されている。単層構造体 Aでは六角形構造ユニットの列 10A1〜： L0A4の部分が、単層構造体 Bでは六角形構造ユニットの列 10B1〜： L0B4の部分が示されている。単層構造体同士の層間距離 dは、基本的にチューブ架構 1全体においてほぼ一定に保持されている。 [0052] 図 2C (a)に示すように、本発明におけるチューブ架構のメインフレームの特徴の 1 つは、平面視において、第 2の六角形構造ユニット 21、 22、 23. .が形成されていることである。さらに、これら第 2の六角形構造ユニット 21、 22、 23. .もまた、隣接する第 2の六角形構造ユニットと辺を共有してハ-カム状に剛接合されている。これにより、チューブ架構 1は、略水平方向に延在する第 2のハ-カム構造を有することになる

[0053] 図 2C (b)は、図 2C (a)に示した第 2の六角形構造ユニット 21および 22の部分のみを模式的に示した説明図である。

例えば、第 2の六角形構造ユニット 21を構成する 6辺の構造部材は、単層構造体 A の第 1列 10A1および第 2列 10A2並びに単層構造体 Bの第 1列 10B1および第 2列 10B2のいずれかにおける梁と、斜柱と、層間連結梁 Lとにより形成されている。具体的には次の通りである。

く第 2の六角形構造ユニット 21の各辺の構造部材〉

•左上辺:層間連結梁 L

'左下辺：単層構造体 Aの第 1列 10A1の梁 11A1、 12A1

•上辺：単層構造体 Bの第 1列 10B1の斜柱 15B1、 16B1および第 2列 10B2の斜柱 13B2、 14B2

'下辺：単層構造体 Aの第 1列 10A1の斜柱 15A1、 16A1および第 2列 10A2の斜柱 13A2、 14A2

•右上辺：単層構造体 Bの第 2列の梁 11B2、 12B2

•右下片:層間連結梁 L

[0054] また例えば、その右隣の第 2の六角形構造ユニット 22を構成する 6辺の構造部材は、単層構造体 Aの第 2列 10A2および第 3列 10A3並びに単層構造体 Bの第 2列 10 B2および第 3列 10B3のいずれかにおける梁と、斜柱と、層間連結梁 Lとにより形成されている。具体的には次の通りである。

く第 2の六角形構造ユニット 22の各辺の構造部材 >

•左上辺:層間連結梁 L

•左下辺：単層構造体 Aの第 2列 10A2の梁 11 A2、 12A2 •上辺：単層構造体 Bの第 2列 10B2の斜柱 15B2、 16B2および第 3列 10B3の斜柱 13B3、 14B3

•下辺：単層構造体 Aの第 2列 10A2の斜柱 15A2、 16A2および第 3列 10A3の斜柱 13A3、 14A3

•右上辺:層間連結梁 L

'右下片：単層構造体 Bの第 3列の梁 11B3、 12B3

[0055] 図 2C (b)に示すように、平面視における第 2の六角形構造ユニットにおいて、少なくとも、斜柱により構成される対向する 2辺については、互いに平行でありかつ同じ長さである。

[0056] 図 2C (c)は、図 2C (b)の説明図から、特に、対向する一対の梁と層間連結梁しで構成される部分を抽出した図である。このように層間連結梁 Lは、互いに対向する 2 つの六角形構造ユニットにおける上辺の梁同士を対辺とする四角形の対角線上、並びに、下辺の梁同士を対辺とする四角形の対角線上に配置されている。交差する一対の対角線に長さの違、がある場合は、短、方の対角線上に配置されることが好適である。言い換えるならば、この部分は、特徴的なイタリック体 N字形状となっている。なお、チューブ架構 1の曲線部分においては、このイタリック体 N字形状が反転した形状となる箇所もある。例えば、図 2C (a)では、左側の 2つのイタリック体 N字形状部分と、右側の 2つのイタリック体 N字形状部分とが互いに反転した形状となっている。

[0057] 図 2C (b)および図 2C (c)に示すように、チューブ架構の平面視における第 2のハ二カム構造は、斜柱により構成される対向する平行な 2辺と、梁および層間連結梁 L により構成されるイタリック体 N字形状部分とを交互に連結した形状ともいうこともできる。

[0058] なお、本発明のチューブ架構の基本形態では、 2層に限らずそれ以上の複数層の単層構造体を重層させてもよいが、その場合も同様に、平面視において隣り合う 2層の単層構造体の、ずれかにおける上辺または下辺である梁と、左側 2辺または右側 2辺である斜柱と、 2層間における層間連結梁とにより第 2の六角形構造ユニットが形成されるとともに、互いに隣接する第 2の六角形構造ユニット同士が辺を共有して剛接合されることにより第 2のハ-カム構造を形成する。 [0059] 平面視における第 2の六角形構造ユニットは、後述する図 3A〜図 3Dに示すように必ずしも左右対称形状ではなぐまた、対向する梁同士が同じ長さでない場合もある。さらに、一部の頂点が凹となる場合もあり得る。これは、個々の第 2の六角形構造ュニットの形状が、チューブ架構 1の断面形状の設計に依存するためである。しかしながら、少なくとも、斜柱により構成される対向する 2辺同士は平行かつ同じ長さで配置される。

[0060] 第 2の六角形構造ユニットもまた、側面力も見れば平坦な形状ではない。斜柱を辺の要素として含むために鉛直方向にお!、て高低がある。

[0061] 図 2Dは、図 1に示したチューブ架構 1の全体平面図である。図示のチューブ架構 1 は断面形状が略四角形である。従って、平面視における第 2の六角形構造ユニット 2 1、 22. .による第 2のハ-カム構造力略四角形の各辺上にそれぞれ形成されている。なお、 4箇所の隅部 Xについては特別な構造が設けられている。これについては後に図 6で説明する。

[0062] なお、平面視における第 2のハ-カム構造は、鉛直方向から見れば、チューブ架構 1の全体に複数の第 2のハ-カム構造の層が存在する多重構成となっている。一方、単層構造体の周面を形成する上述の第 1のハ-カム構造もまた複数の単層構造体が重層されることで多重構成となっている。従って、チューブ架構 1は、第 1のハニカム構造と、平面視における第 2のハ-カム構造とにより三次元的な立体的ハ-カム構造を有していることになる。

[0063] 図 3A〜図 3Cは、単層構造体における六角形構造ユニットの種々の連結形態の実施例、並びに 2層の単層構造体を重層させたメインフレームにおける種々の連結形態の実施例をそれぞれ示す、部分平面図である。

[0064] 図 3A(a)は、単層構造体 Aの一実施例を部分的に示しており、第 1列 10A1〜第 4 列 10A4までの六角形構造ユニットの列が含まれている。各々の六角形構造ユニットの列は、梁を含む面に対して両側の各斜柱が反対側に位置するように配置されて、る。さらに、六角形構造ユニットの列同士は、屈曲の向きが同じになるように連結され、その結果、全体的に図の紙面の左上力も右下へ直線的に移行している。図 3A (b) は、図 3A(a)の単層構造体 Aと同じ配置構成をもつ単層構造体 Bとを重層させて形成したメインフレームの一部を示す。この場合、梁と層間連結梁 Lとで構成されるイタリック体 N字形状部分は全て同じ向きとなっている。この構成は、チューブ架構の断面形状における直線部分に適用可能である。

[0065] 図 3B (a)は、単層構造体 Aの別の実施例を部分的に示しており、第 1列 10A1〜第 4列 10A4までの六角形構造ユニットの列が含まれている。各々の六角形構造ュ-ットの列は、梁を含む面に対して両側の各斜柱が反対側に位置するように配置されている。上記の図 3Aの例と異なる点は、六角形構造ユニットの列同士が、屈曲の向きを交互に反転するように連結されている点である。従って、全体的に図の紙面の上下方向に蛇行する形状となっている。図 3B (b)は、図 3B (a)の単層構造体 Aと同じ配置構成をもつ単層構造体 Bとを重層させて形成したメインフレームの一部を示す。この場合、梁と層間連結梁 Lとで構成されるイタリック体 N字形状部分は、交互に反転した向きとなっている。この構成は、チューブ架構の断面形状における蛇行形状を含む直線部分に適用可能である。

[0066] 図 3C (a)は、単層構造体 Aのさらに別の実施例を部分的に示しており、第 1列 10A 1〜第 3列 10A3までの六角形構造ユニットの列が含まれている。上記の図 3Aおよび図 3Bの例と異なり、各々の六角形構造ユニットの列は、梁を含む面に対して両側の各斜柱が同じ側に位置するように配置されている。従って、全体的に曲線を描く形状となる。図 3C (b)は、図 3C (a)の単層構造体 Aとほぼ同じ配置構成をもつ単層構造体 Bとを重層させて形成したメインフレームの一部を示す。この場合、全体として曲線を描くため、内側の単層構造体 Bの梁は、外側の単層構造体 Aの梁より短く設けられている。この構成は、チューブ架構の断面形状における曲線部分に適用可能である。

[0067] 図 3Dは、略円形の断面形状をもつチューブ架構 1の一実施例の平面図である。略円形の全周にわたって一様に、平面視における第 2の六角形構造ユニット 21、 22. .による第 2のハ-カム構造が形成されている。

[0068] 以上のように、本発明のチューブ架構 1は、各単層構造体を構成する第 1のハ-カム構造と、平面視における第 2のハ-カム構造とにより形成される立体的ハ-カム構造を有する。このような幾何学形状は、いかなる角度力もの外力負荷に対しても斜柱や梁の軸力にベクトル変換されやすい形状である。カロえて、立体的ハ-カム構造をもつチューブ架構 1は、外力負荷を架構全体に連続的に伝達しやすい幾何学形状でもあるので、その過程で次々に軸力に変換して外力負荷を散逸的に分散することができる。従って、曲げモーメントによる応力を軽減できる。これは、本発明による単層構造体を複数重層させた立体的ハニカム構造においては、一層の単層構造体のみの二次元的なハニカム構造の場合に比べて、さらに多様な軸方向を有するさらに多数の斜柱および梁が全体的にバランスよく配置されていることによる。

[0069] 図 4は、本発明による立体チューブ建築構造体の一実施例を示す外観斜視図である。チューブ架構 1は、図 1に示したものと同じ構成である。図 4の建築構造体では、チューブ架構 1の内部に複数のスラブ 31a、 31bを設けている。この実施例では、スラブ 31a、 31bの各々力内側の単層構造体 Bの内部全体に水平に延在している。複数のスラブ 31aは、第 1列 10B1に含まれる六角形構造ユニットの下辺と上辺の梁 11 B1と 12B1に対してそれぞれ接合されている。複数のスラブ 31bは、隣接する第 2列 10B2に含まれる六角形構造ユニットの下辺と上辺の梁 11B2と 12B2に対してそれぞれ接合されている。従って、隣り合うスラブ 31aとスラブ 31bの間隔は、六角形構造ユニットの高さ hの 2分の 1である。このスラブ 31aとスラブ 31bの間隔が建築物の 2階層分であるとすると、サブフレームを用いて 2階層に区画することにより、 1つの六角形構造ユニットの高さ hのなかに 4階層を設けることができる。

[0070] なお、メインフレームであるスラブ 31aおよび Zまたはスラブ 31bの端部は、単層構造体 Bの六角形構造ユニットの梁 11B1、 12B1等の役割を果たすことができ、その場合、これらの梁を省略できる。

[0071] また、スラブ 31aおよび Zまたは 31bの端部は、単層構造体 Bの梁のない箇所 (すなわち 1つの六角形構造ユニットを水平方向に 2分割する中央線上）においては、単層構造体 Bを超えて単層構造体 Aとの層間空間にせり出してもよく、さらに単層構造体 Aを超えて外部にせり出してもょ、。

[0072] 図 5は、本発明による立体チューブ建築構造体の別の実施例を示す外観斜視図である。図 5の実施例は、図 4のものとほぼ共通しており、隣り合うスラブ 31aと 31bが六角形構造ユニットの高さ hの 2分の 1の間隔で設けられている力スラブ 31a、 31bの各々力内側の単層構造体 Bの内部において部分的に設けられている点が相違する。この場合、各スラブ 31a、 31bの面積は構造力学上許容できるように設定する。

[0073] なお、図示しないが、図 4および図 5のようにメインフレームとしてのスラブを設ける場合、六角形構造ユニットの高さ h毎に設けてもよい。また、 1つの六角形構造ュ-ットの高さ hは、多様に設定することができ、建築物の 4階層分としてもよぐあるいは 2 階層分としてもよい。従って、本発明の立体的ハ-カム構造をもつチューブ架構は、スラブの平面内での配置やスラブ間隔、階層の設定等において、自由度が高い。

[0074] 1つの六角形構造ユニットの高さ hを 4階層分とした場合、 2階層毎に梁が交互に存在するため、メインフレームが 2階層または 4階層の空間を形成することになる。従つて、 1階層毎のサブフレームは、建築物全体の耐震性と耐風圧性を負担する必要がなぐ接合や分離の適宜の設定が可能であり、平面および立体的な空間の自由度が大きい。

[0075] また、本発明のチューブ架構の全ての構造部材は、線状部材であるため、開口を設けやすい。

[0076] 本発明のチューブ架構は、複数の単層構造体を重層させた極めて強固な構造であるので、内部にメインフレームとしてのスラブがなくとも十分に建築構造体全体を支持することができる。従って、内部のエレベータ、階段、パイプスペース、吹き抜け等の設置にも大きな自由度がある。

[0077] ノ、二カム構造は、基本的に同サイズの六角形構造ユニットの繰り返しであるため、全ての柱と梁の大きさおよび形状を数種類程度に統一することが可能である。従って、施工性の向上と短工期化、コスト低減を図ることができる。

[0078] また、六角形構造ユニットを形成するための所定形状の構造単位をユニットィ匕してプレキャストコンクリートとしてプレストレストコンクリート構造や鉄骨造とすることによつても、施工性の向上と短工期化、コスト低減を図ることができる。

[0079] 以下、本発明のチューブ架構の隅部の形態およびその他の変形形態について説明する。

[0080] 図 6 (a)は、図 2Dの平面図に示した略四角形の断面形状をもつチューブ架構 1おける隅部 Xの構造を示す部分斜視部である。図 6 (b)は、同じく部分平面図である。最外層の単層構造体 Aの隅部には、両隣の各面（略平面と想定する）に対して等角度（図示の例では 45度）をなすように六角形構造ユニット 40Aが配置される。六角形構造ユニット 40aは、鉛直方向に複数連結されることにより隅部における一列を構成している。六角形構造ユニット 40aの 6つの辺は、下辺 41および上辺 42の梁と、左下辺 43と左上辺 44の左側斜柱と、右下辺 45と右上辺 46の右側斜柱とから形成される

[0081] 一方、内側の単層構造体 Bの隅部は、両隣の各面（略平面と想定する）における最端部にそれぞ; ί! ^立置する 2つの六角形構造ユニット同士力 2本の斜柱の連結部 51 、 52において接合されている。従って、単層構造体 Βの隅部には、 4本の斜柱 13Β、 14B、 15Bおよび 16Bによる菱形が形成される。

[0082] さらに、単層構造体 Αにおける梁 41の両端部と、単層構造体 Bの隅部の連結部 51 とが層間連結梁 47a、 48aでそれぞれ連結されている。同様に、単層構造体 Aにおける梁 42の両端部と、単層構造体 Bの隅部の連結部 52とが層間連結梁 47b、 48b でそれぞれ連結されている。図 6 (b)の平面図に示すように、平面視において、最外層の単層構造体 Aの隅部の梁 41 (または 42)の両端力も延びる層間連結梁 47aと 4 8a (または 47bと 48b)は、内側の単層構造体 Bの連結部 51 (または 52)を頂点とする二等辺三角形の等 Uヽ 2辺を形成して、る。

[0083] 図 6に示した隅部の構造は、隅部において層間連結梁がより密に配置されるとともに、外力負荷が軸力に変換されやすい三角形で配置されることになるため、応力の集中する隅部の強度向上を図ることができる。

[0084] 図 7は、本発明のチューブ架構において単層構造体の層数の異なる部分を設ける形態についての説明図である。本発明のチューブ架構は、基本的には複数の単層構造体を重層させて形成されるが、例えば 2層構造のみ、あるいは 3層構造のみで形成する必要はなぐ例えば 2層構造の部分と 3層構造の部分とが混在していてもよい。さらに本発明の効果を奏する限りにおいて単層構造体を一層のみ配置した部分を設けてもよい。

[0085] 図 7 (a)は、単層構造体を一層のみ配置した部分 (S層部分）と、 2層配置した部分（ A層および B層からなる部分）との間の層数移行部の構造を示す部分斜視図である。図面左側が 2層部分であり、右側が S層部分である。一例として、 S層と A層とが見かけ上連続しており、 A層の内側（図の紙面奥行き方向）に層間距離を空けて B層を設ける場合を示している。この場合、 S層の最端部に位置する六角形構造ユニット (層数移行部）の梁 12Aの S層側の端部に対し、さらに別の梁 Mを内側に向力つて所定の角度で接合する。この所定の角度は、梁 Mの先端と梁 12Aの先端の間の距離 dが、 A層と B層との層間距離となるように設定する。そして、梁 Mの先端から B層の六角形構造ユニットが連結される。

[0086] 図 7 (b)は、単層構造体を一層のみ配置した部分 (S層部分）と、 3層配置した部分（ A層、 B層および C層からなる部分）との間の層数移行部の構造を示す部分斜視図である。図面左側が 3層部分であり、右側が S層部分である。一例として、 S層と A層とが見かけ上連続しており、 A層の内側に層間距離を空けて B層を、さらに B層の内側に層間距離を空けて C層を設ける場合を示している。この場合、 S層の最端部に位置する六角形構造ユニット (層数移行部）の梁 12Aの S層側の端部に対し、さらに別の梁 Mlを内側に向力つて所定の角度で接合する。この所定の角度は、梁 Mlの先端と梁 12Aの先端の間の距離 dlが、 A層と B層との層間距離となるように設定する。そして、梁 Mlの先端力 B層の六角形構造ユニットが連結される。さらに、 B層の最端部に位置する梁 12Bの S層側の端部に対し、さらに別の梁 M2を内側に向かって所定の角度で接合する。この所定の角度は、梁 M2と梁 12Bの先端の間の距離 d2が、 B層と C層との層間距離となるように設定する。そして、梁 M2の先端力も C層の六角形構造ユニットが連結される。

[0087] 図 7に示した層数移行部の構造は一例であり、多様な変形形態が可能である。一般的には、応力集中する箇所では層数を多くし、負荷の軽い箇所では層数を少なくすればよい。これは、主としてチューブ架構の全体形状に依存する。

[0088] なお、本発明による立体チューブ建築構造体は、チューブ架構の全体が上記の第 1のハ-カム構造および第 2のハ-カム構造力形成される形態が基本である力本発明の主旨に沿う限りにおいて、また構造力学上許容される限りにおいて、チューブ架構の一部にこれらのハ-カム構造以外の構造を組み込んだ場合も本発明の範疇に含まれるものとする。 [0089] 本発明による立体チューブ建築構造体は、多様な建築材料により構築可能であり、木造、鉄骨造、鉄筋コンクリート (RC)造、鉄骨鉄筋コンクリート (SRC)造、コンクリート充填鋼管 (CFT)造、プレストレストコンクリート (PC)造などとすることができる。

図面の簡単な説明

[0090] [図 1]本発明の立体チューブ建築構造体におけるチューブ架構の一実施例の外観斜視図である。

[図 2A]図 1のチューブ架構 1の部分拡大図である。 (a)はチューブ架構の下端近傍を含む部分を示し、（b)は単層構造体 A、 Bをそれぞれ構成する六角形構造ユニットのうち、互いに対向する一組の六角形構造ユニットを示している。

[図 2B]図 1に示したチューブ架構の外側の層である単層構造体 Aの構成を示す図である。 (a)は単層構造体 Aの部分拡大正面図であり、 (b)は（a)の部分に対応する単層構造体 Aの平面図である。

[図 2C] (a)は図 1に示したチューブ架構の部分拡大平面図である。（b)は、（a)に示した第 2の六角形構造ユニットの部分のみを模式的に示した説明図である。（c)は、（ b)の説明図から、特に梁と層間連結梁 Lで構成される部分を抽出した図である。

[図 2D]図 1に示したチューブ架構の全体平面図である。図示のチューブ架構 1は断面形状が略四角形である。

[図 3A] (a)は、単層構造体 Aの一実施例を部分的に示し、（b)は (a)の単層構造体 A と同じ配置構成をもつ単層構造体 Bとを重層させて形成したメインフレームの一部を示す図である。

[図 3B] (a)は、単層構造体 Aの一実施例を部分的に示し、（b)は (a)の単層構造体 A と同じ配置構成をもつ単層構造体 Bとを重層させて形成したメインフレームの一部を示す図である。

[図 3C] (a)は、単層構造体 Aの一実施例を部分的に示し、（b)は (a)の単層構造体 A と同じ配置構成をもつ単層構造体 Bとを重層させて形成したメインフレームの一部を示す図である。

[図 3D]略円形の断面形状をもつチューブ架構の一実施例の平面図である。

[図 4]本発明による立体チューブ建築構造体の一実施例を示す外観斜視図である。圆 5]本発明による立体チューブ建築構造体の別の実施例を示す外観斜視図である圆 6] (a)は、図 2Dの平面図に示した略四角形の断面形状をもつチューブ架構 1おける隅部 Xの構造を示す部分斜視部である。（b)は、同じく部分平面図である。圆 7] (a)は、 S層部分と 2層部分との間の層数移行部の構造を示す部分斜視図である。（b)は、 S層部分と 3層部分との間の層数移行部の構造を示す部分斜視図である符号の説明

1 チューブ架構

A、B 単層構造体

L 層間連結梁

10A、 10B 六角形構造ユニット

10A1、 10A2、 10A3、 10A4 六角形構造ユニット列

10B1、 10B2、 10B3、 10B4 六角形構造ユニット列

11A、 11B 下辺

12Aゝ 12B 上辺

13A、 13B 左下辺

14A、 14B 左上辺

15A、 15B 右下辺

16A、 16B 右上辺

21、 22、 23 第 2の六角形構造ユニット

31a, 31b スラブ

Claims

請求の範囲

[1] 六角形構造ユニットの各辺を、隣接する六角形構造ユニットと共有させてハ-カム状に剛接合させた単層構造体を、複数層互いに間隔を空けて立設したメインフレームを有し、前記メインフレームを用いて立体的なチューブ架構を形成した建築構造体であって、

前記メインフレームの平面視において、隣り合う 2層の前記単層構造体のいずれかにおける前記上辺または前記下辺である梁と、前記左側 2辺または右側 2辺である斜柱と、前記 2層間における前記層間連結梁とにより第 2の六角形構造ユニットが形成されるとともに、前記第 2の六角形構造ユニットが隣接する第 2の六角形構造ユニットとハ-カム状に剛接合されて、る、立体チューブ建築構造体。

[2] 前記メインフレームの平面視において、前記層間連結梁が、互いに対向する 2つの前記六角形構造ユニットにおける前記上辺同士を対辺とする四角形の対角線上、並びに、前記下辺同士を対辺とする四角形の対角線上に配置されていることを特徴とする請求項 1に記載の立体チューブ建築構造体。

[3] 前記複数の単層構造体が、 2層の単層構造体からなることを特徴とする、請求項 1 または 2のいずれかに記載の立体チューブ建築構造体。

[4] 前記複数の単層構造体のうち最も内側に立設される単層構造体の内部にスラブが設けられる場合に、前記最も内側に立設される単層構造体において前記六角形構造ユニットの前記上辺または前記下辺の梁に替えて、前記スラブの端部を構造部材とすることを特徴とする請求項 1〜3のいずれかに記載の立体チューブ建築構造体。

[5] 前記立体チューブ状建築構造体が平面視において略四角形である場合の隅部において、前記複数の単層構造体のうち少なくとも最外層の単層構造体とこれに隣接する内側の層の単層構造体とが、平面視において二等辺三角形の等しい 2辺を形成する層間連結梁にて連結されていることを特徴とする請求項 1〜4のいずれかに記載の立体チューブ建築構造体。

[6] 前記メインフレームが、前記単層構造体の層数が異なる部分を含むことを特徴とする請求項 1〜5のいずれかに記載の立体チューブ建築構造体。

[7] 前記立体チューブ状建築構造体が、一層の前記単層構造体から形成される箇所を部分的に含むことを特徴とする請求項 1〜6のいずれかに記載の立体チューブ建築構造体。

[8] 前記六角形構造ユニットの高さと同間隔にて、メインフレームとしての複数のスラブを設けることを特徴とする請求項 1〜7のいずれかに記載の立体チューブ建築構造体。

[9] 前記六角形構造ユニットの高さの 2分の 1と同間隔にて、メインフレームとしての複数のスラブを設けることを特徴とする請求項 1〜7のいずれかに記載の立体チューブ建築構造体。