JPH07122286B2 - 立体骨組み構造 - Google Patents
立体骨組み構造Info
- Publication number
- JPH07122286B2 JPH07122286B2 JP2253014A JP25301490A JPH07122286B2 JP H07122286 B2 JPH07122286 B2 JP H07122286B2 JP 2253014 A JP2253014 A JP 2253014A JP 25301490 A JP25301490 A JP 25301490A JP H07122286 B2 JPH07122286 B2 JP H07122286B2
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- Japan
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- displacement
- tensile resistance
- nodes
- resistance member
- dimensional frame
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- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えばドーム、推動殻、四面折板構造および一
般の立体骨組み構造に関するものである。
般の立体骨組み構造に関するものである。
立体骨組み構造において、三角網目構造は安定構造であ
り、従来より広く用いられている。
り、従来より広く用いられている。
これに対し、格子状すなわち四角網目構造において、周
辺の変形を拘束した場合は、格子の各節点の３軸方向
（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の変位が少なく、従
って曲げ応力も小さくなり、部材断面を小さくできるの
で、経済的となる。
辺の変形を拘束した場合は、格子の各節点の３軸方向
（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向）の変位が少なく、従
って曲げ応力も小さくなり、部材断面を小さくできるの
で、経済的となる。
しかし、実際には周辺の変形を拘束することが難しく、
鉛直方向のみを支持条件とする場合が大多数であり、そ
の結果、変位が大きくなり、曲げ応力も増大する。
鉛直方向のみを支持条件とする場合が大多数であり、そ
の結果、変位が大きくなり、曲げ応力も増大する。
本発明は杆材と節点部材等によって格子状の網目を形成
した立体骨組み構造における上述のような問題点を解決
することを目的としたものである。
した立体骨組み構造における上述のような問題点を解決
することを目的としたものである。
本発明は、節点部材間をつなぐ２方向の杆材がほぼ直交
する格子状の網目を有し、周辺において鉛直方向に支持
され、水平方向の変位が許容される立体骨組み構造につ
いて、予め想定された所定の荷重および支持条件の下
に、各節点の変位を算出し、節点間変位を下式（１）よ
り求め、節点間変位Δが正の値となる節点間、すなわち
節点間距離が伸びる箇所についてのみ、引張抵抗部材を
設置し、変位を減少させようとするものである。
する格子状の網目を有し、周辺において鉛直方向に支持
され、水平方向の変位が許容される立体骨組み構造につ
いて、予め想定された所定の荷重および支持条件の下
に、各節点の変位を算出し、節点間変位を下式（１）よ
り求め、節点間変位Δが正の値となる節点間、すなわち
節点間距離が伸びる箇所についてのみ、引張抵抗部材を
設置し、変位を減少させようとするものである。
Δ＝（DXj−DXi）・1ij＋（DYj−DYi）・mij＋（DZj−D
Zi）・nij）・nij …（１） （ただし、 DX,DY,DZ:節点変位 1,m,n:節点間を結ぶ直線の方向余弦） 1,m,n:節点間を結ぶ直線の方向余弦） 節点間変位が減少することによって、部材の曲げモーメ
ントが大幅に減少し、部材形状を小さくすることができ
るため、経済的となる。
Zi）・nij）・nij …（１） （ただし、 DX,DY,DZ:節点変位 1,m,n:節点間を結ぶ直線の方向余弦） 1,m,n:節点間を結ぶ直線の方向余弦） 節点間変位が減少することによって、部材の曲げモーメ
ントが大幅に減少し、部材形状を小さくすることができ
るため、経済的となる。
節点間変位Δが正の値となる箇所は１以上で、通常複数
と考えられるが、必ずしも全ての箇所に引張抵抗部材を
設置する必要はなく、その一部に設置するだけでもよ
い。
と考えられるが、必ずしも全ての箇所に引張抵抗部材を
設置する必要はなく、その一部に設置するだけでもよ
い。
荷重条件としては、自重の他、降雪地では雪の荷重等を
考慮する必要がある。また、支持条件については、周辺
部における水平方向の拘束がない場合、すなわち水平方
向の変位が許容される場合が対象となる。
考慮する必要がある。また、支持条件については、周辺
部における水平方向の拘束がない場合、すなわち水平方
向の変位が許容される場合が対象となる。
引張抵抗部材としては、ワイヤ等が用いられ、原則とし
て、必要とする節点間ごと別個に取り付ける。すなわ
ち、複数の節点間を１本の引張抵抗部材で連結すること
も可能であるが、通常は各節点間の変位が異なり、引張
抵抗部材に要求される張力負担も異なるので、別個に取
り付けるのが望ましい。引張抵抗部材としては、圧縮力
に抵抗させる必要はなく、ワイヤ以外に鉄筋その他、所
要の引張強度を発揮するものであれば特に限定されな
い。
て、必要とする節点間ごと別個に取り付ける。すなわ
ち、複数の節点間を１本の引張抵抗部材で連結すること
も可能であるが、通常は各節点間の変位が異なり、引張
抵抗部材に要求される張力負担も異なるので、別個に取
り付けるのが望ましい。引張抵抗部材としては、圧縮力
に抵抗させる必要はなく、ワイヤ以外に鉄筋その他、所
要の引張強度を発揮するものであれば特に限定されな
い。
次に、図示した実施例について説明する。
第１図および第２図は本発明を格子状立体骨組みを有す
るドームに適用した場合の実施例を示したものである。
図中、１が格子を形成する杆材、２が節点、３が節点２
間に設置されたワイヤ等の引張抵抗部材（破線で示す）
である。また４はドーム屋根の周囲に形成されるリング
フレームである。
るドームに適用した場合の実施例を示したものである。
図中、１が格子を形成する杆材、２が節点、３が節点２
間に設置されたワイヤ等の引張抵抗部材（破線で示す）
である。また４はドーム屋根の周囲に形成されるリング
フレームである。
引張抵抗部材３は前項で述べたようにして、節点間変位
を求め、伸びの生じるとされる位置に設けられており、
伸び量の小さい位置を省略して、格子と斜めに交差し、
リングフレーム４に内接する略方形に配している。
を求め、伸びの生じるとされる位置に設けられており、
伸び量の小さい位置を省略して、格子と斜めに交差し、
リングフレーム４に内接する略方形に配している。
第３図は引張抵抗部材３が入らない状態でのドーム屋根
周辺の変位量（ハッチング部分）を示したもので、これ
に対し、第１図のように引張抵抗部材３を配置すること
により、ドーム屋根周辺の変位量（第１図のハッチング
部分）が大幅に減少する。
周辺の変位量（ハッチング部分）を示したもので、これ
に対し、第１図のように引張抵抗部材３を配置すること
により、ドーム屋根周辺の変位量（第１図のハッチング
部分）が大幅に減少する。
第４図〜第７図は本発明を推動殻形の立体骨組みに適用
した場合の実施例を示したものである。第４図および第
５図に引張抵抗部材３の配置が示されており、引張抵抗
部材３がない場合の変位量（図中、右上方に伸びるハッ
チングの部分）に比べ、引張抵抗部材３を配置すること
により、変位量（図中、右下方に伸びるハッチングの部
分）が大幅に低減することが分る。
した場合の実施例を示したものである。第４図および第
５図に引張抵抗部材３の配置が示されており、引張抵抗
部材３がない場合の変位量（図中、右上方に伸びるハッ
チングの部分）に比べ、引張抵抗部材３を配置すること
により、変位量（図中、右下方に伸びるハッチングの部
分）が大幅に低減することが分る。
第８図および第９図は本発明が適用される立体骨組みに
おける格子の例を示したものである。第８図が杆材１と
節点２のみで構成されるシングルレイヤーの場合である
のに対し、第９図に示すように上弦材12、下弦材13と斜
材14とでトラス枠材11を構成し、これを格子状に組んだ
ダブルレイヤーの場合もある。この場合は、例えば、節
点２において上弦材12および下弦材13の高さに、上下の
引張抵抗部材３が配置されている。
おける格子の例を示したものである。第８図が杆材１と
節点２のみで構成されるシングルレイヤーの場合である
のに対し、第９図に示すように上弦材12、下弦材13と斜
材14とでトラス枠材11を構成し、これを格子状に組んだ
ダブルレイヤーの場合もある。この場合は、例えば、節
点２において上弦材12および下弦材13の高さに、上下の
引張抵抗部材３が配置されている。
第10図〜第12図は同様に本発明を四面折板形の立体骨組
みに適用した場合の実施例を示したものである。第10図
および第11図に引張抵抗部材３の配置が示されており、
引張抵抗部材３がない場合の変位量（図中、右上方に伸
びるハッチングの部分）に比べ、引張抵抗部材３を配置
することにより、変位量（図中、右下方に伸びるハッチ
ングの部分）が大幅に低減することが分る。
みに適用した場合の実施例を示したものである。第10図
および第11図に引張抵抗部材３の配置が示されており、
引張抵抗部材３がない場合の変位量（図中、右上方に伸
びるハッチングの部分）に比べ、引張抵抗部材３を配置
することにより、変位量（図中、右下方に伸びるハッチ
ングの部分）が大幅に低減することが分る。
なお、本発明の立体骨組み構造における引張抵抗部材設
置位置を決定するための手順の一例を述べると以下のよ
うになる。
置位置を決定するための手順の一例を述べると以下のよ
うになる。
まず、格子を構成する部材のみで、引張抵抗部材のない
状態の節点変位を算出し、前述した（１）式により、節
点間変位が正、すなわち節点間距離が伸びる位置を求
め、変位量の低減に効果的と考えられる位置を決定す
る。次に、引張抵抗部材を設置した状態での応力解析を
行い、引張抵抗部材全てに張力が作用することを確認し
て、最終的な引張抵抗部材設置位置を確定する。応力解
析により引張抵抗部材に圧縮力が作用する位置があれ
ば、その位置の引張抵抗部材を取り除いて、再度応力解
析を行い、引張抵抗部材設置位置を決める。
状態の節点変位を算出し、前述した（１）式により、節
点間変位が正、すなわち節点間距離が伸びる位置を求
め、変位量の低減に効果的と考えられる位置を決定す
る。次に、引張抵抗部材を設置した状態での応力解析を
行い、引張抵抗部材全てに張力が作用することを確認し
て、最終的な引張抵抗部材設置位置を確定する。応力解
析により引張抵抗部材に圧縮力が作用する位置があれ
ば、その位置の引張抵抗部材を取り除いて、再度応力解
析を行い、引張抵抗部材設置位置を決める。
〔発明の効果〕 周辺における水平方向の変位が許容される支持条件
の下において、節点間変位が減少することにより、格子
状の網目を形成する杆材や節点部材等に作用する応力が
大幅に減少し、部材断面を小さくすることができる。従
って、鋼材量等も低減され、経済的な設計が可能とな
る。
の下において、節点間変位が減少することにより、格子
状の網目を形成する杆材や節点部材等に作用する応力が
大幅に減少し、部材断面を小さくすることができる。従
って、鋼材量等も低減され、経済的な設計が可能とな
る。
引張抵抗部材は必要最小限の箇所に用いるだけなの
で、引張抵抗部材としての鋼材量の増加も最小限に抑え
ることができる。
で、引張抵抗部材としての鋼材量の増加も最小限に抑え
ることができる。
第１図および第２図は本発明をドームに適用した場合の
実施例を示す骨組みの平面図および縦断面図、第３図は
比較例を示す平面図、第４図〜第７図は本発明を推動殻
形の立体骨組みに適用した場合の実施例を示したもの
で、第４図および第５図は骨組みの斜視図および平面
図、第６図および第７図は縦断面図、第８図および第９
図は本発明が適用される立体骨組みにおける格子の例を
示した斜視図、第10図〜第12図は本発明を四面折板形の
立体骨組みに適用した場合の実施例を示したもので、第
10図および第11図は骨組みの斜視図および平面図、第12
図は縦断面図である。 １…杆材、２…節点、３…引張抵抗部材、４…リングフ
レーム、11…トラス枠材
実施例を示す骨組みの平面図および縦断面図、第３図は
比較例を示す平面図、第４図〜第７図は本発明を推動殻
形の立体骨組みに適用した場合の実施例を示したもの
で、第４図および第５図は骨組みの斜視図および平面
図、第６図および第７図は縦断面図、第８図および第９
図は本発明が適用される立体骨組みにおける格子の例を
示した斜視図、第10図〜第12図は本発明を四面折板形の
立体骨組みに適用した場合の実施例を示したもので、第
10図および第11図は骨組みの斜視図および平面図、第12
図は縦断面図である。 １…杆材、２…節点、３…引張抵抗部材、４…リングフ
レーム、11…トラス枠材
Claims (1)
- 【請求項１】節点部材間をつなぐ２方向の杆材がほぼ直
交する格子状の網目を有し、周辺において鉛直方向に支
持され、水平方向の変位が許容される立体骨組み構造に
おいて、予め想定された所定の荷重および支持条件の下
に算出される節点変位より、各節点間変位Δを下式
（１）より求め、 Δ＝（DXj−DXi）・1ij＋（DYj−DYi）・mij＋（DZj−D
Zi）・nij …（１） （ただし、 DX,DY,DZ:節点変位 l,m,n:節点間を結ぶ直線の方向余弦） 前記節点間変位Δが正の値となる１または複数の節点間
についてのみ、その一部または全部に、引張抵抗部材を
介在させたことを特徴とする立体骨組み構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253014A JPH07122286B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 立体骨組み構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2253014A JPH07122286B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 立体骨組み構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131445A JPH04131445A (ja) | 1992-05-06 |
| JPH07122286B2 true JPH07122286B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=17245288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253014A Expired - Fee Related JPH07122286B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 立体骨組み構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122286B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NZ224442A (en) * | 1987-05-04 | 1989-05-29 | Britax Rainsfords Pty Ltd | Breakaway rear vision mirror for vehicle |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2253014A patent/JPH07122286B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131445A (ja) | 1992-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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