JPS60219375A - 二重曲面膜構造における膜材の立体加工方法 - 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】 この発明は、空気膜構造のドーム状構造物などに利用さ
れる二重曲面膜構造に関し、特に、柔軟性の比較的低い
平面の膜ユニットを結合して二重曲面を形成する膜材の
立体加工方法に関する。

周知のように、従来の空気膜構造では、合成樹脂で作ら
れた織布などの柔軟な膜材が用いられている。この構造
では所定の立体曲面を形成するように、膜材を幾つかの
ユニットに分けて立体裁断しておき、それら膜ユニット
を縫合する。膜材が非常に柔軟なので、膜ユニットを縫
合した膜材全体を適宜に折り畳むことができ、それを施
工現場に運搬し、そこで空気圧を利用して脹らませて立
体曲面を形成することができる。これは非常に施工性が
良い。

しかし、布のような柔軟な膜材は、張力に耐えるための
強度に限界があり、非常に大きな張力が加わる大型構造
物（曲面の積率半径が大きい〉を作るのは難しい。

そこで、薄い金属板を基材とする強度の大きなｇ！祠を
使用づ−ることが考えられる。しかし金属板のような膜
材は布のような柔軟性がないため、上述したような施工
性のよい立体加工法は適用できない。

膜材として平面の金属板を用いた場合でも、立体ｒｉ断
した膜ユニットを組合わせて接合づることで球面状の二
重曲面を形成することは原理的に可能ではある。

しかし、膜ユニットの組合せ接合をどこでどのように行
なうかが大ぎな問題になる。

立体裁断された柔軟性の少い平面の膜ユニツ１−を組合
わせて接合すると、その接合体は平面的にはならず、立
体的で大型な物体になる。勿論、布のように折りたたむ
ことはできない。また膜ユニッ１〜の接合作業をすべて
施工現場で行なうことも考えられるが、それは極めて困
難な作業になる。

この発明は上述した背景の下になされたものであり、そ
の目的は、金属板などの高強度、低柔軟性の膜材を用い
る二重曲面膜４ＦＪ造において、複数の膜ユニットを平
面的に予め接合しておき、それを巻回するなどして施工
現場へ運搬することができ、接合された膜ユニットを現
場において容易に二重曲面に形成することができるよう
にした膜材の立体加工方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、２枚の平面
膜ユニットを同一平面上に並べて互いの一辺部を突合せ
、この突合せ線部分に両膜ユニットに跨がるようにジヨ
イント膜を重ね、このジヨイント膜と両膜ユニットのそ
れぞれを張力方向にスライド可能に結合し、がっ、その
スライド可能量を上記突合せ線方向に除々に異ならせて
おく。

そして施工時に、上記ジヨイント膜で結合された上記膜
ユニットに張力を加えて、上記ジヨイント膜に対して上
記膜ユニットを互いに離間する方向ににスライドさせる
ことにより、これら膜ユニットおよびジヨイント膜全体
を球面状の二重曲面に形成することを特徴とする。

以下、この発明の実碑例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

説明を簡単にするために、まず２枚の膜ユニットで二重
曲面を形−成する場合を例と覆る。

第１図（Ａ）において、１０ａ、１０ｂは金属板を基材
とする四角形平面の膜ユニットで、両膜ユニット１０８
．１’Ｏｂの一辺部分には、それぞれ７個の丸孔１２が
等間隔で直線状に配列形成されている。２枚の膜ユニッ
ト１０ａ、１０ｂを同一平面上に並べ、丸孔１２を配列
形成した一辺部分を互いに突合わせる。この突合せ線部
分に両膜ユニット１０ａ、１０ｂに跨がるようにジヨイ
ント膜１４を重ねる。ジヨイント膜１４は膜ユニツ１〜
１０ａ、１０ｂと同じ膜材からなり、幅寸法も同じであ
る。

ジヨイント膜１４には、−列７個の長孔１６が２列に配
列形成されている。７個１列の長孔１６はジヨイント膜
１４ａ、１４ｂの７個の丸孔１２に対応しており、それ
らの間隔は等しい。長孔１６は膜ユニット１０ａ、１０
ｂの突合せ線とほぼ直交方向に長い孔であるが、その長
さは同じではなく、中央寄りの長孔１６は短く、両端側
へいくほど長孔１６の長さが太き（なっており、中心に
対して左右対称になっている。

第２図にジヨイント膜１４の長孔１６の配列を詳細に示
している。１列７個の長孔１６の各内側端を結ぶ線ａは
直線であり、各外側端を結ぶ線すは円弧状の曲線になっ
ている。

次に第１図（Ｂ）に示すように、両膜ユニット１０ａ、
１０ｂの突合せ部にジヨイント膜１４を重ね、膜ユニッ
ト１０ａ、１０ｂの丸孔１２の配列にジヨイント膜１４
の長孔１６の配列を合致させ、各丸孔１２と長孔１６に
ボルト１８を貫通してナツト（図示省略）で締め付ける
。このとき、丸孔１２は直線状に配列されているので、
各ボルト１８は各長孔１６の内側端寄りを貫通すること
になる。またボルト１８とナツトによる締め付けはある
程度弱くし、ボルト１８を長孔１６に沿って移動させ得
る状態とする。

この構成により、膜ユニット１０ａ、１０ｂはジヨイン
ト膜１４に対して長孔１６分だけスライド可能である。

しかし１列７個の長孔１６の長さが上述のように異なる
ので、スライド可能量が部分向に異なり、膜ユニット１
０ａと１０ｂを平面に保ったままでは殆どスライドしな
い。このスライドは、膜ユニット１Ｑａ、１０ｔｌおよ
びジヨイント膜１４を曲面に変形させながら張力を加え
ることで生じる。

つまり、第１図（Ｃ）に示すように、結合した２枚の膜
ユニット１０ａ、１０ｂに矢印（イ）（ロ）で示すよう
に長手方向おにび幅方向に張力を加えるとともに、その
中央部分に上方に向かう圧力を加える。この力により、
膜ユニット１０ａ。

１０ｂとジヨイント膜１４との上述のスライドが生じ、
これら全体がその長手方向および幅方向にそれぞれ弯曲
しＣ１上方に凸の球面状の二重曲面になる。

以上の方法でより多数の膜コニットを接合し、より大面
積の二重曲面を形成することができる。

第３図（Ａ）（Ｂ）はその例を示している。ここでは６
枚の膜ユニット１０をジヨイント膜１４で上述のように
接合している。この図では、長孔やボルトは省略してい
る。

ここで重要なのは、第３図（Ａ）の状態では６枚の膜ユ
ニット１０は平面的に接合されている点である。金属板
を用いた膜材は布のような柔軟性はないものの、長く連
続した膜ユニット１０を巻回し得る程度の柔軟性はある
。そこで全体を巻ぎ取った状態で施工現場へ運搬し、現
場において第３図（Ｂ）のように二重曲面に形成するこ
とができる。

なお以上の説明における球面状の二重曲面とは、完全な
部分球面のみを意味しているのではなく、楕円面、双曲
面、放物面などの一部、あるいはそれらに近似した曲面
迄を含む。

また、膜ユニットとジヨイント膜とのスライド可能な結
合手段としては、長孔とボルト締めの実施例に限定され
ない。ボルト締めはリベットなどの他の手段に置換でき
るし、長孔は貫通していない溝などに置換することがで
きる。

さらに、ジヨイント膜は二重曲面を形成した際に、外側
あるいは内側にいずれの側にあってもよい。

以上詳細に説明したように、この発明によれば、金属板
などの高強度、低柔軟性の膜材を用いる二重曲面膜構造
の立体加工が非常に施工性良く行えるようになり、高強
度な膜材を用いた大規模な膜構造を容易に実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

′第１図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はこの発明の一実施例方法
の工程説明図、第２図は第１図におけるジヨイント膜の
平面図、第３図はこの発明の他の実施例の説明図である
。 １０．１０ａ、１０ｂ・・・・・・膜コーニット１２・
・・・・・丸　孔　１４・・・・・・ジヨイント膜１６
・・・・・・長　孔　１８・・・・・・ボルト特許出願
人　株式会社　大　林　組 成　理　人　弁理士　−色健輔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）柔軟性の比較的低い四角形平面の膜４ニットを複
   数枚結合し、これに張力を加えて球面状の二重曲面を形
   成する方法であって、２枚の上記膜ユニットを同一平面
   上に並べて互いの一辺部を突き合せ、この突合せ線部分
   に両膜ユニットに跨がるようにジヨイント膜を重ね、こ
   のジヨイント膜と両膜ユニットのそれぞれを張力方向に
   スライド可能に結合し、かつ、そのスライド可能量を上
   記突合１！線方向に除々に異ならせておき、上記ジヨイ
   ント膜で結合された上記膜ユニツ１へ【こ張力を加えて
   、上記ジヨイント膜に対して上記膜ユニットを互いに離
   間する方向にスライドさせることにより、これら膜ユニ
   ットａ５よびジヨイント膜全体を球面状の二重曲面に形
   成することを特徴とする二重曲面膜構造におけるＢｔｉ
   材の立体加工方法。