(57)【要約】【課題】複数のパイプの連設部位を曲線状に連ねることが可能なパイプ連設構造を構成する。【解決手段】支持パイプ７を曲線状に連設してあるパイプ連設構造において、連設される一対の支持パイプ７の端部に挟まれる位置に段差緩和用パイプ１０を介在させた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイプ同士を曲線状に連設してあるパイプ連設構造であって、
連設される一対の前記パイプの端部に挟まれる位置に段差緩和用パイプを介在させてあるパイプ連設構造。
【請求項２】
前記パイプが膜屋根の膜材を支持する支持パイプとして構成され、この支持パイプの外周と、前記段差緩和用パイプとの外周に前記膜材に接触状態で支持する膜材支持面を形成してある請求項１記載のパイプ連設構造。
【請求項３】
前記段差緩和用パイプと前記支持パイプとの径方向での位置合わせを行う位置合わせ機構を、前記段差緩和用パイプと一対の前記支持パイプとに亘る状態で、前記支持パイプの径方向での前記膜材支持面と反対側に備えてある請求項２に記載のパイプ連設構造。
【請求項４】
前記位置合わせ機構は、一対の前記支持パイプと前記段差緩和用パイプとに夫々形成した取付片部に亘ってボルト連結自在な位置規制帯板を設けて構成してあり、
前記位置規制帯板の両端部に、前記取付片部への前記位置規制帯板の連結状態で前記支持パイプの外周面に当接して各パイプ同士の径方向の位置合わせを行う当接規制部を備えている請求項３に記載のパイプ連設構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイプ同士を曲線状に連設してあるパイプ連設構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のパイプ連設構造と関連する技術として特許文献１には、アーチ形状の複数のスペースフレームにより円形ドーム形の小屋組を構成し、この上に屋根パネルを張り付けた大空間建築物の屋根が示されている。
【０００３】
この特許文献１のスペースフレームは、円形断面の複数の鋼管をフランジ連結した上弦部材と、この上弦部材の下側に配置される円形断面の複数の鋼管をフランジ連結した下弦部材とで構成されている。この特許文献１では、上弦部材に備えたブラケット、クランプ金具等により屋根パネルを締め付ける状態で支持され、隣合う上弦部材の中間位置には屋根パネルを押さえる押さえケーブルを備えた構成が示されている。
【０００４】
この特許文献１に示される、屋根パネルはテフロンコーティングガラス繊維布等の不燃性、耐候性に優れた布地で構成されている。また、上弦部材に形成された吹出口から温風を吹き出し、押さえケーブルに通電により発熱させることで屋根の融雪を行えるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３‐１６２０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示されるように、上弦部材に対してブラケット、クランプ金具等を備え、これにより膜材（特許文献１では屋根パネル）を支持する構成では、多数のブラケットやクランプ部材等の部材を必要とするだけではなく、これらの部材を上限部材に取り付ける工程を必要とする。
【０００７】
このような理由から、例えば、ドーム状の屋根を構成する構造物の上部位置に複数の支持パイプをドームの曲線に沿って連設し、このパイプの上面に膜材を直接接触させる形態で、膜材を支持することも考えられる。このような支持構成では、隣接する位置（互いに平行する位置関係で隣合う位置）の上弦部材毎に膜材を支持するための専用の部材を構造物に備えずに済み、膜材を支持するための工程数の低減も可能となる。
【０００８】
しかしながら、ドーム状に構成される大型の屋根において、複数の支持パイプを長手方向に連設するものでは、連設される支持パイプ同士が所定の角度で突き合わされることもある。つまり、複数の支持パイプはドームの曲線に沿って配置されるのが理想であるが、ドームの形状に沿って湾曲するように支持パイプを高精度で湾曲させることは困難であり、連設される支持パイプ同士の端部の突き合わせ部分が突出する形状となって膜材の表面に現れ、応力集中により耐久性を低下させる不都合に繋がるものであった。
【０００９】
また、曲線状となる外壁を有する建築物では、外壁面を支持する複数のパイプが曲線状に配置され、この複数のパイプに対して外壁を形成するパネル等が備えられることになる。このような建築物であっても、ドーム状の屋根の膜材を支持する支持パイプと同様に突き合わせ部分が外方に突出することや、この支持パイプに支持される外壁面の支持精度を低下させる原因にも繋がるものであった。
【００１０】
本発明の目的は、複数のパイプの連設部位を、突出させることなく曲線状に連ねることが可能なパイプ連設構造を得る点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の特徴は、パイプ同士を曲線状に連設してあるパイプ連設構造であって、
連設される一対の前記パイプの端部に挟まれる位置に段差緩和用パイプを介在させてある点にある。
【００１２】
この構成によると、一対のパイプの端部に挟まれる位置に段差緩和用パイプを介在させることにより、この段差緩和用パイプとパイプとが作る角度を、一対のパイプの端部同士を単純に突き合わせた際に作られる角度より小さくすることが可能となる。
つまり、段差緩和用パイプを、その両端がパイプと連なる位置に配置することにより、この段差緩和用パイプの両端部においてパイプとが作る角度を、一対のパイプの端部同士を単純に突き合わせた際に作る角度より小さく（緩やかに）できる。
従って、複数のパイプの連設部位を、突出させることなく滑らかな曲線状に連ねることが可能なパイプ連設構造を得ることができた。
【００１３】
本発明は、前記パイプが膜屋根の膜材を支持する支持パイプとして構成され、この支持パイプの外周と、前記段差緩和用パイプとの外周に前記膜材に接触状態で支持する膜材支持面を形成しても良い。
【００１４】
例えば、建造物のドーム型の膜屋根を構成する場合に、連設される複数の支持パイプの端部に挟まれる位置に段差緩和用パイプを介在させることにより、段差緩和用パイプの両端部においてパイプ同士が作る角度を、一対のパイプの端部同士を単純に突き合わせた際に作る角度より小さく（緩やかに）する。これにより、膜材が角状に突出する現象を抑制し、膜材に応力が集中する現象を回避でき、膜材を滑らかに連なる表面状態にすることが可能となる。
【００１５】
本発明は、前記段差緩和用パイプと前記支持パイプとの径方向での位置合わせを行う位置合わせ機構を、前記段差緩和用パイプと一対の前記支持パイプとに亘る状態で、前記支持パイプの径方向での前記膜材支持面と反対側に備えても良い。
【００１６】
これによると、位置合わせ機構により、支持パイプと段差緩和用パイプとの位置合わせを行うことにより、支持パイプの径方向において位置合わせ機構と反対側となる支持パイプの膜材支持面と、段差緩和用パイプの膜材支持面との段差を無くすことが可能となる。特に、位置合わせ機構が膜材支持面と反対側に配置されるので、膜材を張設した後でも、支持パイプと段差緩和用パイプとの位置関係の微調整も可能となる。
【００１７】
本発明は、前記位置合わせ機構が、一対の前記支持パイプと前記段差緩和用パイプとに夫々形成した取付片部に亘ってボルト連結自在な位置規制帯板を設けて構成してあり、
前記位置規制帯板の両端部に、前記取付片部への前記位置規制帯板の連結状態で前記支持パイプの外周面に当接して各パイプ同士の径方向の位置合わせを行う当接規制部を備えても良い。
【００１８】
これによると、一対の支持パイプの取付片部と段差緩和用パイプの取付片部とを、位置規制帯板にボルト連結することにより、一対の支持パイプと段差緩和用パイプとの相対的な位置関係が決まる。また、このボルト連結状態では、位置規制帯板の両端部の当接規制部が、ボルトによる連結間隔より広い間隔で支持パイプの外周面に当接することになり、一対の支持パイプと、これに挟み込まれる段差緩和用パイプとの位置を高精度で強力に決めることになる。更に、この構成では、一対の支持パイプから段差緩和用パイプに亘る長い領域で規制力を作用させるため、局部的に規制力を作用させる構成と比較して、応力を分散させ、連結ボルトに作用する剪断力も低く抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ドーム屋根の屋根フレームと膜材とを示す断面図である。
【図２】支持フレームと段差緩和用パイプと位置規制帯板とを示す側面図である。
【図３】支持フレームと段差緩和用パイプと位置規制帯板との分解斜視図である。
【図４】中間取付片部と位置規制帯板との連結状態を示す断面図である。
【図５】端部取付片部と位置規制帯板との連結状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
【００２１】
図１にはドーム屋根を有する建造物のフレーム構造を示している。ドーム屋根は、アーチ状となる屋根フレームＦの上面に対して膜材Ｓを張設することにより膜屋根として構成されている。
【００２２】
屋根フレームＦは、複数の下弦材１と、複数の主上弦材２と、複数の副上弦材３と、複数の束材４と、複数の連結材５とを備えると共に、主上弦材２の上方に設けた支持プレート６と、副上弦材３の上方位置に設けた支持パイプ７とを備えて構成されている。
【００２３】
下弦材１と、主上弦材２と、副上弦材３と、束材４と、連結材５と、支持パイプ７とは鋼管を用いて構成されている。複数の下弦材１は、長手方向の中央部分が上方に張り出す曲線状（円弧状）であり、これらが平行姿勢で配置されている。これと同様に主上弦材２と副上弦材３とは長手方向の中央部分が上方に張り出す曲線状（円弧状）であり、下弦材１と平行姿勢で配置されている。
【００２４】
主上弦材２が、副上弦材３より高い位置に配置され、主上弦材２と、これより下側の一対の下弦材１とを複数の束材４で連結している。これと同様に副上弦材３と、これより下側の一対の下弦材１とを複数の束材４で連結している。また、隣り合う下弦材１は、平面視において下弦材１と直交する姿勢となる連結材５で連結されている。この構造により屋根フレームＦはトラス構造となる。
【００２５】
図１〜図３に示すように、このドーム屋根では、支持パイプ７が、副上弦材３より小径であり、副上弦材３の上面に対してブラケット８により支持されている。隣り合う支持プレート６の下面側に膜材Ｓの端部が支持され、この膜材Ｓの中間部分を支持パイプ７の上面となる膜材支持面Ｔに載せ付ける状態で膜材Ｓが張設されている。膜材Ｓは、支持パイプ７と支持プレート６との中間において谷状に垂れ下がるように寸法関係が設定されている。尚、図面には示していないが、膜材Ｓにおいて谷状に垂れ下がる部位を下方に引き下げる構成を備えており、これにより膜材Ｓにテンションを作用させている。このように膜材Ｓを支持しているので、例えば、主上弦材２と副上弦材３との間に膜材Ｓの端部を取り付ける状態で支持する構成と比較して、膜材Ｓの取り付け箇所を少なくすることが可能となり、ドーム屋根の組み立てに手間が掛からないものにしている。
【００２６】
このドーム屋根に用いられる膜材Ｓは、ガラス繊維製の布の表面に不燃性で、耐久性、耐候性に優れた樹脂をコーティングした素材が用いられている。尚、本発明では膜材Ｓとして樹脂シートや、帆布等を排除するものではない。
【００２７】
〔パイプ連設構造〕
副上弦材３は前述したように曲線状に配置されているため、支持パイプ７は副上弦材３と同様に曲線状に配置されることになる。しかしながら、一対の支持パイプ７の端部が突き合わせられる部位では、各々の端部が上方に張り出すことになり、この部位に膜材Ｓが接触した場合には、その接触部位において膜材Ｓの表面に突出する突出部が作り出されることになる。また、一対の支持パイプ７が同軸芯上に配置されない場合や、一対の支持パイプ７に段差がある場合にも膜材Ｓの表面に凹凸が形成されることになる。尚、膜材Ｓに突出部が作り出された場合や、凹凸が作り出された場合には応力集中により膜材Ｓの耐久性を低下させる不都合に繋がるものであった。
【００２８】
このような不都合を解消するために、本発明では、隣り合う一対の支持パイプ７の中間位置に段差緩和用パイプ１０を介在させるパイプ連設構造を備えている。
【００２９】
図２〜図５に示すように、段差緩和用パイプ１０の外径は、支持パイプ７の外径と等しく、外面に一部（実施形態では上面）に膜材支持面Ｔが形成されている。この膜材支持面Ｔの反対側（下側）には中間取付片部１１が形成されている。この中間取付片部１１は、段差緩和用パイプ１０の中心から外方に突出する姿勢で段差緩和用パイプ１０の外面に溶接固定され、一対の中間ボルト孔１２が穿設されている。
【００３０】
支持パイプ７のうち、膜材支持面Ｔと反対側（下側）に端部取付片部１４が形成されている。この端部取付片部１４は、支持パイプ７の中心から外方に突出する姿勢で支持パイプ７の表面に溶接固定され、一対の端部ボルト孔１５が形成されている。
【００３１】
このパイプ連設構造では、中間取付片部１１と端部取付片部１４と連結する位置規制帯板１７が使用される。この位置規制帯板１７は帯板鋼で形成され、その長手方向の両端部には取付状態で支持パイプ７の下面に当接する当接規制部１７Ａが形成され、長手方向の中央部には段差緩和用パイプ１０の下面に当接する当接基準部１７Ｂが形成されている。また、この位置規制帯板１７には複数の規制ボルト孔１８が穿設されている。
【００３２】
〔パイプ連設構造：位置合わせ機構〕
このように段差緩和用パイプ１０に形成した中間取付片部１１と、支持パイプ７に形成した端部取付片部１４と、これらに連結する位置規制帯板１７と、複数の連結ボルト２０とで位置合わせ機構が構成されている。この位置合わせ機構では、図２に示すように段差緩和用パイプ１０を一対の支持パイプ７に挟み込まれる位置に配置し、中間取付片部１１と端部取付片部１４とに重ね合わせる位置に位置規制帯板１７を配置し、図３〜図５に示すように、これらを連結ボルト２０及びナット２１により連結することで位置合わせを実現する。
【００３３】
位置規制帯板１７を取り付けた状態では、両端の当接規制部１７Ａが支持パイプ７の下面に当接すると同時に、中央部の当接基準部１７Ｂが段差緩和用パイプ１０の下面に当接するように、当接規制部１７Ａと、当接基準部１７Ｂと、各部の位置と各ボルト孔の位置関係が設定されている。
【００３４】
具体的には、位置規制帯板１７の複数の規制ボルト孔１８のうち、中央の一対のものが中間ボルト孔１２に対応し、両端側の一対のものが端部ボルト孔１５に対応している。従って、中間取付片部１１と端部取付片部１４とに重ね合わせる位置に位置規制帯板１７を配置した状態で、複数の規制ボルト孔１８と対応する中間ボルト孔１２又は端部ボルト孔１５に連結ボルト２０を挿通し、ナット２１により締結固定する作業が行われる。
【００３５】
特に、この位置合わせ機構では、位置規制帯板１７の規制ボルト孔１８の孔径と、中間取付片部の中間ボルト孔１２の孔径と、端部取付片部１４の端部ボルト孔１５の孔径とが等しく設定され、これらの孔径に対して連結ボルト２０の軸部が密嵌合状態で（クリアランスを「０」にして）挿通するように寸法関係が設定されている。
【００３６】
従って、位置規制帯板１７を取り付ける際に、複数の規制ボルト孔１８の中心位置と、これに対応するボルト孔との中心位置が一致しない場合には、例えば、複数の規制ボルト孔１８の何れかに先細となるテーパ状ロッドを挿入して位置関係を矯正する等、規制ボルト孔１８と対応するボルト孔との中心位置を一致させる作業を行った状態で、連結ボルト２０による連結が行われる。
【００３７】
〔実施形態の作用・効果〕
このように位置規制帯板１７を取り付けることにより、例えば、支持パイプ７の湾曲量が不足しているものであっても、支持パイプ７を必要とする量だけ湾曲（ベンド）させることが可能となり、一対の支持パイプ７と段差緩和用パイプ１０との膜材支持面Ｔに支持される膜材Ｓの表面を平滑にすることが可能となる。
【００３８】
また、一対の支持パイプ７の端部に挟まれる位置に段差緩和用パイプ１０を介在させることにより、段差緩和用パイプ１０の両端部において、この段差緩和用パイプ１０と支持パイプ７とが作る角度を小さく（緩やかに）して、膜材Ｓが角状に突出する現象を抑制し、膜材Ｓに応力が集中する現象を回避し、膜材Ｓの耐久性を向上させる。
【００３９】
支持パイプ７の端部取付片部１４と、段差緩和用パイプ１０の中間取付片部１１とに位置規制帯板１７を、連結ボルト２０を用い位置合わせ機構により取り付けることにより、一対の支持パイプ７と段差緩和用パイプ１０との軸芯を一致させ、膜材支持面Ｔを段差なく連ねることになる。このように段差をなくすことにより膜材Ｓの表面を滑らかに連ねることが可能となる。
【００４０】
位置規制帯板１７を取り付けることにより、両端の当接規制部１７Ａが一対の支持パイプ７の下面に当接し、中央の当接基準部１７Ｂが段差緩和用パイプ１０の下面に当接し、これらの相対的な位置関係を高精度で強力に決めることになる。このような規制により連結ボルト２０に作用する剪断力を低く抑えることも可能となる。
【００４１】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い。
【００４２】
（ａ）例えば、建造物の外壁が平面視で円形となるように円形となる横向きのパイプに対して、例えば、ガラス材を配置したものに適用する。この構成では、一対の支持パイプ７の同士の連結部分に段差緩和用パイプ１０を介在させることにより、この連結部分の段差を小さくすることが可能となる。
【００４３】
（ｂ）段差緩和用パイプ１０の中間取付片部１１を、段差緩和用パイプ１０に対して位置調節できるように構成する。位置調節方向としては、例えば、膜材支持面Ｔと中間取付片部１１とを結ぶ仮想直線（上下方向に向かう仮想直線）に沿って、この中間取付片部１１の位置をネジ式に調節（上下位置を調節）する構成を考えることが可能である。
【００４４】
このように構成することにより、膜材Ｓの張設後であっても、支持パイプ７と段差緩和用パイプ１０との位置関係の微調整も可能となる。
【００４５】
（ｃ）位置規制帯板１７の当接規制部１７Ａの厚さ方向の中央位置が、膜材支持面Ｔの中央と支持パイプ７の軸芯とを結ぶ仮想直線上に存在するように位置規制帯板１７の取付位置を設定する。このような取付位置を実現するため中間取付片部１１と、端部取付片部１４との取付位置を周方向にオフセットして配置する。このように位置関係を設定することにより位置規制帯板１７の当接規制部１７Ａから支持パイプ７に対して軸芯の方向に強く当接させて位置規制を行える。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、パイプ同士を曲線状に連設してあるパイプ連設構造に利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
７            パイプ（支持パイプ）
１０          段差緩和用パイプ
１１          取付片部（中間取付片部）
１４          取付片部（端部取付片部）
１７          位置規制帯板
１７Ａ        当接規制部
Ｓ            膜材
Ｔ            膜材支持面
【図１】
2015010388.tif 000003
【図２】
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【図３】
2015010388.tif 000005
【図４】
2015010388.tif 000006
【図５】
2015010388.tif 000007