(57)【要約】【課題】  本発明は、大空間を備えた建築物を容易且つ安価に構築できる屈曲架構ユニット及び当該屈曲架構ユニットを用いた架構構造、並びに屈曲架構ユニットの架構方法の提供を目的とする。【解決手段】  本発明の屈曲架構ユニット１０は、少なくとも屈曲ユニットＡの外側に屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニット１２と、積層屈曲ユニット１２の一端部１４と他端部１６にそれぞれ配されて、積層屈曲ユニット１２を支持固定するための一の固定手段１８及び他の固定手段２０とを含んで構成され、屈曲ユニットＡ、Ｂは、それぞれ複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材３０、屈曲ユニットＢ用長尺部材３１を、隣接する端部同士を重畳させて長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなしている。また、本発明の架構構造は、当該屈曲架構ユニット１０を複数、間隔を空けて立設し、この立設された複数の屈曲架構ユニット１０に横架材５２を接合して成る。【選択図】  図１
2008133673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも屈曲ユニットＡの外側に屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニットと、
該積層屈曲ユニットの一端部と他端部にそれぞれ配されて、該積層屈曲ユニットを支持固定するための一の固定手段及び他の固定手段と
を含んで構成され、
前記屈曲ユニットＡは、複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材を、隣接する端部同士を重畳させて長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなし、
前記屈曲ユニットＢは、複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、隣接する端部同士を重畳させて長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなし、
前記屈曲ユニットＡでは、前記屈曲ユニットＡ用長尺部材の前記他の固定手段側の端部が、該屈曲ユニットＡ用長尺部材に前記他の固定手段側で隣接する屈曲ユニットＡ用長尺部材の前記一の固定手段側の端部の内側に重畳されて重畳部Ｘが形成され、
前記屈曲ユニットＢでは、前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記他の固定手段側の端部が、該屈曲ユニットＢ用長尺部材に前記他の固定手段側で隣接する屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記一の固定手段側の端部の外側に重畳されて重畳部Ｙが形成され、
前記重畳部Ｘと、前記屈曲ユニットＢ用長尺部材とが接合され、
前記重畳部Ｙと、前記屈曲ユニットＡ用長尺部材とが接合されたことを特徴とする、屈曲架構ユニット。
【請求項２】
前記屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記一の固定手段側の端部に切欠き凹溝部又は切欠き凸条部が形成され、該屈曲ユニットＡ用長尺部材及び該屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記他の固定手段側の端部に切欠き凸条部又は切欠き凹溝部が形成された、請求項１に記載の屈曲架構ユニット。
【請求項３】
前記屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記屈曲ユニットＢ用長尺部材に、それぞれ前記重畳部Ｙ及び前記重畳部Ｘを接合するための切欠き部が形成された、請求項１又は請求項２に記載の屈曲架構ユニット。
【請求項４】
前記積層屈曲ユニットの曲率半径を、該積層屈曲ユニット内で変化させた、請求項１から請求項３の何れかに記載の屈曲架構ユニット。
【請求項５】
建築物の架構構造であって、
請求項１から４の何れかに記載の屈曲架構ユニットを複数、間隔を空けて立設し、
立設された複数の該屈曲架構ユニットに横架材を接合することによって、前記建築物に屈曲面が形成されることを特徴とする、屈曲架構ユニットを用いた架構構造。
【請求項６】
前記屈曲面が、屋根及び／又は壁面である、請求項５に記載の架構構造。
【請求項７】
大空間を備えた建築物の架構構造に好適な屈曲架構ユニットの架構方法であって、
少なくとも複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材、複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材、一の固定手段及び他の固定手段を準備する第１工程、
前記一の固定手段に、一の前記屈曲ユニットＡ用長尺部材の一端部及び一の前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の一端部を接合する第２工程、
該一の屈曲ユニットＡ用長尺部材の他端部の外側に、他の前記屈曲ユニットＡ用長尺部材の一端部を重畳して重畳部Ｘを形成し、且つ該重畳部Ｘと前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材とを接合する第３工程、
前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材の他端部の内側に、他の前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の一端部を重畳して重畳部Ｙを形成し、且つ該重畳部Ｙと前記他の屈曲ユニットＡ用長尺部材とを接合する第４工程、
前記他の屈曲ユニットＡ用長尺部材を、前記一の屈曲ユニットＡ用長尺部材に代え、前記他の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材に代えて前記第３工程に適用し、且つ前記他の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材に代えて前記第４工程に適用し、該第３工程及び第４工程を順次繰り返すことによって、前記複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、それぞれ長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなす屈曲ユニットＡ及び屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニットを形成する第５工程、
該積層屈曲ユニットの終端部に位置する前記屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の他端部に、前記他の固定手段を接合する第６工程
を含んで成る、屈曲架構ユニットの架構方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大空間を備えた建築物を得るために好適な屈曲架構ユニット及び当該屈曲架構ユニットを用いた架構構造、並びに屈曲架構ユニットの架構方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大空間を要する建築物、例えば体育館、博物館や美術館等の展示館、多目的ホール、工場、倉庫等に係る屋根の架構構造としては、トラス構造やシェル構造、ケーブル構造等、種々の架構構造が実用化されており、特にトラス構造に関する技術は多数開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００３】
また、一般的なトラス構造やシェル構造等は、鋼材を使用した鉄骨造や鉄筋コンクリート造であるため、木材を用いて大空間を備えた建築物を構築するための試みも種々なされている。木材には、保温機能や調湿機能が期待できると共に、鉄骨やコンクリートにはない温もりや優しさを感じることができる。更に、木造は鉄骨造等に比べて建築コストの抑制を図ることができ、特に間伐材を適用することによって、更なる低コスト化も可能であることから、一般住宅以外の建築物の木造化が積極的になされている。
【０００４】
しかし、従来の木造建築は、軸組壁工法（在来工法）や枠組壁工法（２×４工法）によるものが殆どであり、これらの工法をそのまま適用しても建築物内に大空間を形成することは困難である。これは、耐震性の確保等の観点から、筋交いや壁面をバランスよく多数配置する必要があるためである。そこで、例えば木材によりトラスを形成したり、大断面集成材を使用したりすることによって、木造建築物内においても十分な空間を確保することが可能となった。更には、単に大断面集成材を使用するのみでなく、集成材とストランド材とを併用した集成材ばりによる架構構造や、木造トラス構造を簡素化した架構構造等も開発されている（例えば、特許文献３及び特許文献４参照）。
【特許文献１】特開平１１−２５６７４９号公報
【特許文献２】特開２００６−１４４４８２号公報
【特許文献３】特開２０００−１７７６８号公報
【特許文献４】特開２００４−３３９７７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のトラス構造やシェル構造等は、上述の通り、その殆どが鉄骨造や鉄筋コンクリート造であって、特許文献１に係るトラス及び特許文献２に係る曲面トラスも例外ではない。特許文献１に開示された架構構造では、小梁や斜め束材といった一部の部材に集成材が用いられているが、大空間を形成するために建築物のスパン方向に架け渡される大梁は従来の鉄骨造である。そして、このような鉄骨造や鉄筋コンクリート造の建築物は、木造建築物に比べて、建築物自体の重量が重くなると共に、建築コストも高くなる。
【０００６】
また、トラス構造に木材を適用した木造トラス構造によると、建築物内に比較的広い空間を確保することは可能であるが、トラスを形成することによって、建築物のスパン方向に架け渡される梁の断面積は大きくなる。つまり、トラスを構成する木材間には無駄な空間が形成されると共に、室内空間の上方には大断面の梁が出っ張るため、上方の空間を有効に活用することができない。更に、トラス構造は、トラスを構成する部材同士の接合部が多く、架構作業が繁雑であると共に、接合部に使用される接合金物も必然的に多くなるため、間伐材等の木材を適用しても低コスト化を図ることは困難である。
【０００７】
また更に、木造建築の中でも大断面集成材工法によれば、建築物内に比較的広い空間を形成することは可能であるが、柱や梁の断面が大きくなると共に、建築コストが高くなるという問題がある。特許文献３に開示された集成材ばりについても、集成材を使用することによって建築コストの抑制は困難となり、当該集成材ばりを用いた架構構造も、支保工の仮設、ストランド材へのプレストレス導入等、施工作業は繁雑となる。また、構築できる屋根の形状も構造上、必然的に定まるため、設計の自由度が制限される。
【０００８】
更に、特許文献４に開示された架構構造によると、市場規格寸法の木材を適用して容易且つ安価に建築物を構築することが可能であるが、当該架構構造も、基本的には木造トラス構造であり、スパン方向に架け渡される枠体（梁）の断面積は大きく、室内空間上方の有効活用が困難となる。また、当該架構構造では、構造上、建築物内に大空間を確保することが困難であると共に、設計の自由度も制限される。
【０００９】
そこで本発明者らは、上記の問題点に鑑み、大空間を備えた建築物を容易、且つ安価に提供するべく鋭意検討を重ねた結果、本発明に至ったのである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
即ち、本発明の屈曲架構ユニットの要旨とするところは、少なくとも屈曲ユニットＡの外側に屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニットと、
該積層屈曲ユニットの一端部と他端部にそれぞれ配されて、該積層屈曲ユニットを支持固定するための一の固定手段及び他の固定手段と、を含んで構成され、
前記屈曲ユニットＡは、複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材を、隣接する端部同士を重畳させて長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなし、
前記屈曲ユニットＢは、複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、隣接する端部同士を重畳させて長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなし、
前記屈曲ユニットＡでは、前記屈曲ユニットＡ用長尺部材の前記他の固定手段側の端部が、該屈曲ユニットＡ用長尺部材に前記他の固定手段側で隣接する屈曲ユニットＡ用長尺部材の前記一の固定手段側の端部の内側に重畳されて重畳部Ｘが形成され、
前記屈曲ユニットＢでは、前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記他の固定手段側の端部が、該屈曲ユニットＢ用長尺部材に前記他の固定手段側で隣接する屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記一の固定手段側の端部の外側に重畳されて重畳部Ｙが形成され、
前記重畳部Ｘと、前記屈曲ユニットＢ用長尺部材とが接合され、
前記重畳部Ｙと、前記屈曲ユニットＡ用長尺部材とが接合されたことにある。
【００１１】
かかる屈曲架構ユニットにおいて、前記屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記一の固定手段側の端部に切欠き凹溝部又は切欠き凸条部が形成され、該屈曲ユニットＡ用長尺部材及び該屈曲ユニットＢ用長尺部材の前記他の固定手段側の端部に切欠き凸条部又は切欠き凹溝部が形成され得る。
【００１２】
かかる屈曲架構ユニットにおいて、前記屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記屈曲ユニットＢ用長尺部材には、それぞれ前記重畳部Ｙ及び前記重畳部Ｘを接合するための切欠き部が形成され得る。
【００１３】
かかる屈曲架構ユニットにおいて、前記積層屈曲ユニットの曲率半径を、該積層屈曲ユニット内で変化させ得る。
【００１４】
また、建築物の架構構造に関し、本発明の屈曲架構ユニットを用いた架構構造の要旨とするところは、上記の屈曲架構ユニットを複数、間隔を空けて立設し、
立設された複数の該屈曲架構ユニットに横架材を接合することによって、前記建築物に屈曲面が形成されることにある。
【００１５】
かかる屈曲架構ユニットを用いた架構構造において、前記屈曲面は、屋根及び／又は壁面であり得る。
【００１６】
更に、本発明の屈曲架構ユニットの架構方法の要旨とするところは、
少なくとも複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材、複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材、一の固定手段及び他の固定手段を準備する第１工程、
前記一の固定手段に、一の前記屈曲ユニットＡ用長尺部材の一端部及び一の前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の一端部を接合する第２工程、
該一の屈曲ユニットＡ用長尺部材の他端部の外側に、他の前記屈曲ユニットＡ用長尺部材の一端部を重畳して重畳部Ｘを形成し、且つ該重畳部Ｘと前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材とを接合する第３工程、
前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材の他端部の内側に、他の前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の一端部を重畳して重畳部Ｙを形成し、且つ該重畳部Ｙと前記他の屈曲ユニットＡ用長尺部材とを接合する第４工程、
前記他の屈曲ユニットＡ用長尺部材を、前記一の屈曲ユニットＡ用長尺部材に代え、前記他の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材に代えて前記第３工程に適用し、且つ前記他の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、前記一の屈曲ユニットＢ用長尺部材に代えて前記第４工程に適用し、該第３工程及び第４工程を順次繰り返すことによって、前記複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材を、それぞれ長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなす屈曲ユニットＡ及び屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニットを形成する第５工程、
該積層屈曲ユニットの終端部に位置する前記屈曲ユニットＡ用長尺部材及び前記屈曲ユニットＢ用長尺部材の他端部に、前記他の固定手段を接合する第６工程、を含んで成り、大空間を備えた建築物の架構構造に好適であることにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の屈曲架構ユニットは、当該屈曲架構ユニットを構成する屈曲ユニットＡ用長尺部材及び屈曲ユニットＢ用長尺部材に、入手が容易な市場流通部材を適用可能であり、特に間伐材を適用することによって、架構の低コスト化がより一層図られる。また、各長尺部材の加工作業を極力減らすと共に、当該屈曲架構ユニットの構成部材の殆どに、同一加工がなされた複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材等を適用することによって、容易且つ低コストでアーチ状等の架構を形成することができる。
【００１８】
また、本発明の屈曲架構ユニットは、アーチ構造と同様の耐力を備えると共に、トラス構造やシェル構造と同様に、大空間を備えた建築物の架構構造に適用することができる。
【００１９】
更に、従来のトラス構造に比べて、屈曲架構ユニットを構成する各長尺部材間には無駄な空間が生じず、屈曲架構ユニット自体の断面積を小さくすることができると共に、上記の通り、木材を適用することによって、鉄骨造等のトラス構造に比べて、最終的に構築される建築物の軽量化が図られる。また、構成部材の接合部も少なく、地組が可能であることから、支保工が不要であり、施工性の向上も図られる。
【００２０】
更にまた、本発明の屈曲架構ユニットに係る積層屈曲ユニットの曲率半径を任意に変化させることによって、側面視が曲率半径一定のアーチ形状とは異なる形状をなす屈曲架構ユニットを得ることも可能であり、建築物の設計の自由度が増大する。
【００２１】
本発明の屈曲架構ユニットを用いた架構構造によると、容易に屈曲面を備えた建築物の架構構造が得られると共に、従来のトラス構造等と同様、大空間を備えた建築物を構築することができる。また、その一方で、本発明の架構構造は、適用される屈曲架構ユニットの断面積が小さいため、トラス構造に比べて、建築物内の上方空間を有効活用することができる。
【００２２】
更に、本発明の屈曲架構ユニット自体が間伐材等の木材を適用することにより低コストで架構できるため、本発明の架構構造の低コスト化も図られる。また、木材の適用により、鉄骨造等に比べて架構構造の軽量化が可能である。更には、トラス構造やシェル構造では表現し得ない、独特の曲線美を表現することができると共に、木材に特有の温もりや優しさを感じることのできる建築物を構築することができる。
【００２３】
また、本発明の架構構造は、本発明の屈曲架構ユニットも含めて、架構作業が容易であると共に、解体作業も容易であるため、当該架構構造により構築された建築物は、比較的容易に移設することが可能であり、使用後に解体又は移設が予定されている仮設建築物の架構構造に好適である。
【００２４】
本発明の屈曲架構ユニットの架構方法によると、大空間を備えた建築物の架構構造に好適な屈曲架構ユニットを、容易に架構することができる。特に、屈曲架構ユニットを構成する複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材及び屈曲ユニットＢ用長尺部材を予め必要数準備しておけば、単純な接合作業のみによって、容易且つ迅速に架構することが可能であり、作業効率の向上、施工期間の短縮、及びこれらに伴う低コスト化が図られる。
【００２５】
また、本発明の架構方法を実施するに当たって、別途支保工が必要となることもなく、当該架構方法を採用することによって、屈曲架構ユニットの地組が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づき説明する。図１は、本発明の屈曲架構ユニットの一実施形態を示した側面図である。同図に示した本実施形態に係る屈曲架構ユニット１０は、屈曲ユニットＡの外側に屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニット１２と、積層屈曲ユニット１２の一端部１４及び他端部１６にそれぞれ配された一の固定手段１８及び他の固定手段２０とを含んで構成されている。つまり、積層屈曲ユニット１２は、一の固定手段１８及び他の固定手段２０によって、建築物の基礎２２や桁２４等に支持固定される（図４参照）。なお、本発明において「内側」とは、最終的に構築される建築物を基準として、当該建築物の内部空間Ｓ側を意味し、「外側」とは、その反対側を意味しており、上記「屈曲ユニットＡの外側」との記載も、同様に解する。
【００２７】
屈曲ユニットＡは、複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材３０を、隣接する端部同士を重畳させて長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなし、屈曲ユニットＢは、複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材３１を、隣接する端部同士を重畳させて長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなしている。本実施形態に係るこれら長尺部材３０、３１には、市場に流通している杉の間伐材を適用した。
【００２８】
図２は、屈曲ユニットＡ、Ｂの接合態様を示した部分拡大図であるが、同図に示した屈曲ユニットＡ、Ｂの一部を例に詳述すると、屈曲ユニットＡでは、屈曲ユニットＡ用長尺部材（以下、「Ａ用長尺部材」という。）３０ｌに係る他の固定手段２０側の端部３２ｂが、Ａ用長尺部材３０ｌに他の固定手段２０側で隣接するＡ用長尺部材３０ｍに係る一の固定手段１８側の端部３２ａの内側に重畳されており、Ａ用長尺部材３０ｌの端部３２ｂとＡ用長尺部材３０ｍの端部３２ａとによって重畳部Ｘが形成されている。同様に、Ａ用長尺部材３０ｍに係る他の固定手段２０側の端部３２ｂが、Ａ用長尺部材３０ｍに他の固定手段２０側で隣接するＡ用長尺部材３０ｎに係る一の固定手段１８側の端部３２ａの内側に重畳されており、Ａ用長尺部材３０ｍの端部３２ｂとＡ用長尺部材３０ｎの端部３２ａとによって、重畳部Ｘが形成されている。
【００２９】
一方、屈曲ユニットＢでは、屈曲ユニットＢ用長尺部材（以下、「Ｂ用長尺部材」という。）３１ｌに係る他の固定手段２０側の端部３３ｂが、Ｂ用長尺部材３１ｌに他の固定手段２０側で隣接するＢ用長尺部材３１ｍに係る一の固定手段１８側の端部３３ａの外側に重畳されており、Ｂ用長尺部材３１ｌの端部３３ｂとＢ用長尺部材３１ｍの端部３３ａとによって重畳部Ｙが形成されている。また、同様にして、Ｂ用長尺部材３１ｍに係る他の固定手段２０側の端部３３ｂが、Ｂ用長尺部材３１ｍに他の固定手段２０側で隣接するＢ用長尺部材３１ｎに係る一の固定手段１８側の端部３３ａの外側に重畳されており、Ｂ用長尺部材３１ｍの端部３３ｂとＢ用長尺部材３１ｎの端部３３ａとによって重畳部Ｙが形成されている。
【００３０】
図３は、本実施形態で適用したＡ用長尺部材及びＢ用長尺部材の代表的形態を示した加工図であり、同図（ａ）〜（ｃ）はＡ用長尺部材３０ｌの外側面３５１、側面３６１及び内側面３７１を示した図であり、同図（ｄ）〜（ｆ）はＢ用長尺部材３１ｌの外側面３５２、側面３６２及び内側面３７２を示した図である。なお、屈曲ユニットＡ、Ｂは、何れも積層屈曲ユニット１２の一端部１４付近及び他端部１６付近に使用される数本のＡ用長尺部材及びＢ用長尺部材を除いて、図３に示した長尺部材３０ｌ又はＢ用長尺部材３１ｌと同じ加工がなされた長尺部材が使用されている。つまり、図２に示した屈曲ユニットＡを構成するＡ用長尺部材３０ｍ、３０ｎは何れもＡ用長尺部材３０ｌと同一形状の長尺部材であり、屈曲ユニットＢを構成するＢ用長尺部材３１ｍ、３１ｎは何れもＢ用長尺部材３１ｌと同一形状の長尺部材である。
【００３１】
図３（ａ）〜（ｃ）に示したＡ用長尺部材３０ｌには、一の固定手段１８側の端部３２ａにおける内側面３７１側に切欠き凹溝部３８が形成されており、他の固定手段２０側の端部３２ｂにおける外側面３５１側に切欠き凸条部３９が形成されている。つまり、図２に示した重畳部Ｘは、Ａ用長尺部材３０ｌの端部３２ｂに形成された切欠き凸条部３９を、Ａ用長尺部材３０ｌに隣接するＡ用長尺部材３０ｍの端部３２ａに形成された切欠き凹溝部３８に嵌合させつつ、端部３２ｂと端部３２ａとを重畳することによって形成されている。また、図３（ｄ）〜（ｆ）に示したＢ用長尺部材３１ｌには、一の固定手段１８側の端部３３ａにおける外側面３５２に切欠き凹溝部３８が形成されており、他の固定手段２０側の端部３３ｂにおける内側面３７２側に切欠き凸条部３９が形成されている。つまり、図２に示した重畳部Ｙは、Ｂ用長尺部材３１ｌの端部３３ｂに形成された切欠き凸条部３９を、Ｂ用長尺部材３１ｌに隣接するＢ用長尺部材３１ｍの端部３３ａに形成された切欠き凹溝部３８に嵌合させつつ、端部３３ｂと端部３３ａとを重畳することによって形成されている。
【００３２】
そして、本実施形態に係る積層屈曲ユニット１２において、重畳部Ｘは、この重畳部Ｘの外側に位置する屈曲ユニットＢを構成するＢ用長尺部材３１ｌ、３１ｍ、３１ｎとそれぞれ接合され、重畳部Ｙは、屈曲ユニットＡを構成するＡ用長尺部材３０ｌ、３０ｍ、３０ｎとそれぞれ接合されている（図２参照）。重畳部ＸとＢ用長尺部材３１ｌ、３１ｍ、３１ｎとの接合部４０ａでは、重畳部Ｘを形成するＡ用長尺部材３０ｍの一の固定手段１８側の端部３２ａが、Ｂ用長尺部材３１ｌの内側面３７２に接合され、Ｂ用長尺部材３１ｌと、屈曲ユニットＡを構成するＡ用長尺部材３０ｌの端部３２ｂ及びＡ用長尺部材３０ｍの端部３２ａとが、接合金物４２によって一体に接合されている。また、重畳部ＹとＡ用長尺部材３０ｌ、３０ｍ、３０ｎとの接合部４０ｂでは、重畳部Ｙを形成するＢ用長尺部材３１ｍの一の固定手段１８側の端部３３ａが、屈曲ユニットＡを構成するＡ用長尺部材３０ｍの外側面３５１に接合され、Ａ用長尺部材３０ｍと、屈曲ユニットＢを構成するＢ用長尺部材３１ｌの端部３３ｂ及びＢ用長尺部材３１ｍの端部３３ａとが、接合金物４２によって一体に接合されている。
【００３３】
ここで、接合部４０ａにおいて、Ｂ用長尺部材３１ｌの内側面３７２側には、図３（ｅ）（ｆ）に示したように、屈曲ユニットＡを構成するＡ用長尺部材３０ｍの一の固定手段１８側の端部３２ａを接合するための切欠き部４４ｂが形成されている。また、接合部４０ｂにおいて、Ａ用長尺部材３０ｍの外側面３５１側には、図３（ａ）（ｂ）に示したように、屈曲ユニットＢを構成するＢ用長尺部材３１ｍの一の固定手段１８側の端部３３ａを接合するための切欠き部４４ａが形成されている。つまり、接合部４０ａにおいては、Ａ用長尺部材３０ｍ、３０ｎの一の固定手段１８側の端部３２ａを、切欠き部４４ｂに当接させた上で接合金物４２によって一体に接合され、接合部４０ｂにおいては、Ｂ用長尺部材３１ｍ、３１ｎの一の固定手段１８側の端部３３ａを、切欠き部４４ａに当接させた上で接合金物４２によって一体に接合されている。
【００３４】
なお、本実施形態に係る接合金物４２には、２本の断面コの字形状の帯状金物を適用し、当該２本の帯状金物を相対させた状態で接合部４０ａ、４０ｂにそれぞれ周着し、ボルトとナットで帯状金物と長尺部材が締結されているが、接合部４０ａ、４０ｂに使用される接合金物は当該実施形態に限定されず、他形状の接合金物や他の接合手段が適用されてもよい。
【００３５】
また、図３に示したＡ用長尺部材３０ｌの内側面３７１側、及びＢ用長尺部材３１ｌの外側面３５２側には、接合金物４２の位置決め用切欠き部４４ｃ、４４ｄがそれぞれ形成されているが、必ずしもこれら位置決め用切欠き部４４ｃ、４４ｄを形成する必要はない。
【００３６】
上述したように、本実施形態の屈曲架構ユニット１０は、複数のＡ用長尺部材３０及びＢ用長尺部材３１に、入手が容易な市場流通部材を適用し、各長尺部材３０、３１の加工作業は極力減らすと共に、屈曲ユニットＡ、Ｂの構成部材の殆どに、それぞれ同一加工がなされたＡ用長尺部材３０及びＢ用長尺部材３１を適用し、同一の接合金物４２を適用することによって、容易且つ低コストでアーチ状の架構を形成することができる。
【００３７】
また、当該屈曲架構ユニット１０は、アーチ構造と同様の耐力を備えると共に、トラス構造やシェル構造と同様に、大空間を備えた建築物の架構構造に適用することができる。
【００３８】
更に、従来のトラス構造に比べて、屈曲架構ユニット１０を構成する各部材間には無駄な空間が生じず、断面積を小さくすることができると共に、木材を適用することによって、鉄骨造等のトラス構造に比べて軽量化が図られる。また、構成部材の接合部も少なく、地組が可能であることから、支保工が不要であり、施工性の向上が図られる。
【００３９】
次に、上記実施形態に係る屈曲架構ユニット１０を適用した建築物の一例として、体育館の架構構造について、図４の建築物のスパン方向断面模式図及び図５の模式図に基づいて詳述する。なお、図５に示した複数の屈曲架構ユニット１０は、図１及び図４に示した屈曲架構ユニット１０と同一構造のものであるが、屈曲架構ユニット１０を構成する複数のＡ用長尺部材３０及びＢ用長尺部材３１、並びにこれらの接合状態等については簡略化している。
【００４０】
本実施形態に係る架構構造５０は、図５に示したように、屈曲架構ユニット１０（図１参照）を用いた架構構造である。具体的には、図４に示したように、予め地組された屈曲架構ユニット１０を、クレーン等で吊り上げ、所定の位置に立設する。本実施形態では、屈曲架構ユニット１０に係る一の固定手段１８を建築物の基礎２２に固定し、他の固定手段２０を桁２４に固定することによって、屈曲架構ユニット１０を立設している。なお、本実施形態に係る一の固定手段１８及び他の固定手段２０には、何れもピン支承を適用したが、本発明に係る一の固定手段１８及び他の固定手段２０は当該ピン支承に限定されず、公知のあらゆる固定金物や固定構造を適用することができる。
【００４１】
そして、上記と同様にして、複数の屈曲架構ユニット１０を所定の間隔を空けて立設すると共に、これら複数の屈曲架構ユニット１０を横架材５２で接合することによって、本実施形態に係る体育館の架構構造５０が得られる（図５参照）。複数の横架材５２は、屈曲架構ユニット１０を構成する屈曲ユニットＢに係るＢ用長尺部材３１の外側面３５２側に、この外側面３５２に取り付けた横架材用金物５４（５４ａ、５４ｂ、５４ｃ）を介して接合されている。また、屈曲架構ユニット１０に接合された複数の横架材５２に板状部材５６を接合することによって、本実施形態の架構構造５０にアーチ状の屋根及び壁面が形成されることとなる。
【００４２】
このように、本実施形態の架構構造５０によると、最終的に構築される建築物（本実施形態では体育館）に屈曲面６０が形成され、この屈曲面６０が、建築物の上方では屋根を構成し、側方では壁面を構成することとなる。つまり、本発明の屈曲架構ユニット１０を適用することによって、容易に屈曲面６０を備えた建築物の架構構造５０が得られると共に、従来のトラス構造等と同様、大空間を備えた建築物を構築することができる。また、その一方で、本実施形態の架構構造５０は、適用される屈曲架構ユニット１０の断面積が小さいため、トラス構造に比べて、建築物内の上方空間を有効活用することができる。
【００４３】
更に、屈曲架構ユニット１０自体が間伐材等の木材を適用することにより低コストで架構できるため、架構構造５０の低コスト化も図られる。また、木材の適用により、鉄骨造等に比べて軽量化が可能である。更には、トラス構造やシェル構造では表現し得ない、独特の曲線美を表現することができると共に、木材に特有の温もりや優しさを感じることのできる建築物を構築することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施形態に係る屈曲架構ユニット１０、及びこの屈曲架構ユニット１０を適用した架構構造５０について詳述したが、本発明の屈曲架構ユニット及び架構構造は、上記の実施形態に限定されるものではない。
【００４５】
例えば、本発明の屈曲架構ユニットは、曲率半径Ｒが一定のアーチ形状をなす屈曲架構ユニット１０（図１参照）に限定されず、積層屈曲ユニット１２の曲率半径Ｒを、この積層屈曲ユニット１２内で変化させることによって、側面視が、屈曲架構ユニット１０とは異なる形状をなす屈曲架構ユニットを得ることができる。積層屈曲ユニット１２の曲率半径Ｒを変化させる方法であるが、図２に基づき詳述すると、屈曲ユニットＡに係る重畳部Ｘにおいて、Ａ用長尺部材３０ｌ等の他の固定手段２０側の端部３２ｂと、Ａ用長尺部材３０ｍ等の一の固定手段１８側の端部３２ａとの重畳角度α１を任意に変化させると共に、屈曲ユニットＢに係る重畳部Ｙにおいても、Ｂ用長尺部材３１ｌ等の他の固定手段２０側の端部３３ｂと、Ｂ用長尺部材３１ｍ等の一の固定手段１８側の端部３３ａとの重畳角度α２を変化させる。そして、これら重畳角度α１、α２の変化に伴い、重畳部Ｘと屈曲ユニットＢに係るＢ用長尺部材３１ｌ等との接合角度β１、及び重畳部Ｙと屈曲ユニットＡに係るＡ用長尺部材３０ｌ等との接合角度β２を変化させることによって、積層屈曲ユニット１２の曲率半径Ｒを変化させることが可能となる。
【００４６】
図６に、積層屈曲ユニットの曲率半径を変化させてなる屈曲架構ユニットの一例を示す。なお、同図に示した屈曲ユニットＡ１、屈曲ユニットＢ１及び積層屈曲ユニット１２ａの構造は、図１に示した屈曲架構ユニット１０に係る屈曲ユニットＡ、Ｂ及び積層屈曲ユニット１２の構造と同様であるが、これらを構成するＡ用長尺部材３０等の各構成部材や接合状態等については簡略化している。図６に示した屈曲架構ユニット１０ａに係る積層屈曲ユニット１２ａでは、この積層屈曲ユニット１２ａの一端部１４から頂上部６２付近までの曲率半径Ｒ１と、頂上部６２付近から他端部１６までの曲率半径Ｒ２とが異なっている。つまり、積層屈曲ユニット１２ａ内において、曲率半径をＲ１からＲ２に変化させることによって、側面視が図１に示した曲率半径Ｒ一定のアーチ形状とは異なる形状をなす屈曲架構ユニット１０ａを得ることができる。そして、屈曲架構ユニット１０ａのような、積層屈曲ユニットの曲率半径を変化させた屈曲架構ユニットを適用することによって、屈曲面に変化をもたせた建築物を構築するための架構構造を容易に得ることができ、架構構造の設計の自由度が更に増すこととなる。
【００４７】
次に、大空間を備えた建築物の架構構造に好適な、本発明の実施形態に係る屈曲架構ユニット１０の具体的な架構方法について、図１、図２及び図７に基づいて詳述する。まず、第１工程では、少なくとも複数の屈曲ユニットＡ用長尺部材（Ａ用長尺部材）３０、複数の屈曲ユニットＢ用長尺部材（Ｂ用長尺部材）３１、一の固定手段１８及び他の固定手段２０を準備する。
【００４８】
続く第２工程では、一の固定手段１８に、一のＡ用長尺部材３０ａの一端部３２ａと、一のＢ用長尺部材３１ａの一端部３３ａを接合する（図７（ａ）参照）。なお、当該「Ａ用長尺部材の一端部」は、前出の「Ａ用長尺部材の一の固定手段側の端部」と、また「Ａ用長尺部材の他端部」は、前出の「Ａ用長尺部材の他の固定手段側の端部」と同意であるため、同じ符号を付しており、Ｂ用長尺部材についても同様である。また、図７における符号３００は、一のＡ用長尺部材３０ａの一端部３２ａと、一のＢ用長尺部材３１ａの一端部３３ａ間に配設され、且つ一の固定手段１８に接合された補強用部材であり、Ａ用長尺部材等と同様の木材から成る。
【００４９】
第３工程では、一のＡ用長尺部材３０ａの他端部３２ｂの外側に、他のＡ用長尺部材３０ｂの一端部３２ａを重畳して重畳部Ｘを形成し、且つこの重畳部Ｘと一のＢ用長尺部材３１ａとを接合する。ここで、この重畳部Ｘと一のＢ用長尺部材３１ａとの接合部４０ａには、重畳部Ｘを構成する一のＡ用長尺部材３０ａの他端部３２ｂ、他のＡ用長尺部材３０ｂの一端部３２ａ、及び一のＢ用長尺部材３１ａを一体に接合固定するための接合金物４２が使用される。接合金物４２は、上述の通り、２本の断面コの字形状の帯状金物で構成され、当該２本の帯状金物を相対させた状態で接合部４０ａに周着し、ボルトとナットで帯状金物と長尺部材が締結され、他端部３２ｂ、一端部３２ａ及び一のＢ用長尺部材３１ａが一体化されている。
【００５０】
次の第４工程では、一のＢ用長尺部材３１ａの他端部３３ｂの内側に、他のＢ用長尺部材３１ｂの一端部３３ａを重畳して重畳部Ｙを形成すると共に、この重畳部Ｙと他のＡ用長尺部材３０ｂとを接合する。なお、この重畳部Ｙと他のＡ用長尺部材３０ｂとの接合部４０ｂにおいても、上記接合部４０ａと同様、接合金物４２を適用することによって、他端部３３ｂ、一端部３３ａ及び他のＡ用長尺部材３０ｂが一体化されている。
【００５１】
更に、第５工程では、上記第３工程及び第４工程と同様の工程を順次繰り返すことによって、最終的に図１に示した積層屈曲ユニット１２が形成される。具体的には、上記第３工程については、他のＡ用長尺部材３０ｂを、一のＡ用長尺部材３０ａに代え、他のＢ用長尺部材３１ｂを、一のＢ用長尺部材３１ａに代えて第３工程に適用する。また、上記第４工程については、他のＢ用長尺部材３１ｂを、一のＢ用長尺部材３１ａに代え、更に他のＡ用長尺部材３０ｃを、他のＡ用長尺部材３０ｂに代えて第４工程に適用する。そして、これら各部材を適用しつつ、上記第３工程及び第４工程を順次繰り返すことによって、複数のＡ用長尺部材３０（３０ａ、３０ｂ・・・）及び複数のＢ用長尺部材３１（３１ａ、３１ｂ・・・）を、それぞれ長手方向に順次鱗状に配列させた形態をなす屈曲ユニットＡ及び屈曲ユニットＢが構成されると共に、これら屈曲ユニットＡ及び屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニット１２が形成されることとなる。
【００５２】
第５工程を、図２に基づいて詳述すると、まず第３工程と同様に、Ａ用長尺部材３０ｌの他端部３２ｂの外側に、Ａ用長尺部材３０ｍの一端部３２ａを重畳して重畳部Ｘを形成し、且つこの重畳部ＸとＢ用長尺部材３１ｌとを接合する。そして、第４工程と同様に、Ｂ用長尺部材３１ｌの他端部３３ｂの内側に、Ｂ用長尺部材３１ｍの一端部３３ａを重畳して重畳部Ｙを形成すると共に、この重畳部ＹとＡ用長尺部材３０ｍとを接合する。更に、第３工程と同様、Ａ用長尺部材３０ｍの他端部３２ｂの外側に、Ａ用長尺部材３０ｎの一端部３２ａを重畳して重畳部Ｘを形成し、且つこの重畳部ＸとＢ用長尺部材３１ｍとを接合し、第４工程と同様、Ｂ用長尺部材３１ｍの他端部３３ｂの内側に、Ｂ用長尺部材３１ｎの一端部３３ａを重畳して重畳部Ｙを形成すると共に、この重畳部ＹとＡ用長尺部材３０ｎとを接合する。つまり、第５工程では、順次第３工程及び第４工程と同様の工程が繰り返されて、本実施形態の屈曲架構ユニット１０に係る積層屈曲ユニット１２が形成されるのである。
【００５３】
そして、最後の第６工程において、上記第５工程を経て形成された積層屈曲ユニット１２の終端部、即ち一の固定手段１８が接合された端部を積層屈曲ユニット１２の一端部１４とした場合における、積層屈曲ユニット１２の他端部１６に位置するＡ用長尺部材３０ｚ及びＢ用長尺部材３１ｚの他端部３２ｂ、３３ｂに、他の固定手段２０が接合されて、本実施形態に係る屈曲架構ユニット１０が架構される（図７（ｂ）参照）。
【００５４】
以上のように、本実施形態に係る屈曲架構ユニット１０の架構方法によると、大空間を備えた建築物の架構構造に好適な屈曲架構ユニット１０を、容易に架構することができる。特に、屈曲架構ユニット１０を構成する複数のＡ用長尺部材及びＢ用長尺部材を予め必要数準備しておけば、単純な接合作業のみによって、容易且つ迅速に架構することが可能であり、作業効率の向上、施工期間の短縮、及びこれらに伴う低コスト化が図られる。
【００５５】
また、当該架構方法を実施するに当たって、別途支保工が必要となることはなく、当該架構方法を採用することによって、屈曲架構ユニット１０の地組が可能となる。
【００５６】
以上に例示した本発明の実施形態に係る屈曲架構ユニット１０、１０ａ及び屈曲架構ユニット１０を用いた架構構造５０並びに屈曲架構ユニット１０の架構方法は、本発明の技術的思想を実質的に限定するものと解してはならない。例えば、本発明の屈曲架構ユニットに係る積層屈曲ユニットは、図１等に示した屈曲ユニットＡの外側に屈曲ユニットＢを積層した形態をなす積層屈曲ユニット１２の態様に限定されない。つまり、積層屈曲ユニット１２の外側に更に屈曲ユニットＡが積層された形態をなす積層屈曲ユニットや、積層屈曲ユニット１２の内側に更に屈曲ユニットＢが積層された形態をなす積層屈曲ユニット等であってもよい。
【００５７】
また、本発明に係る複数の長尺部材に形成される切欠き凹溝部及び切欠き凸条部についても、図３に示した態様とは逆に形成されてもよい。つまり、Ａ用長尺部材３０ｌ、３０ｄ（３０）の一の固定手段１８側の端部３２ａ、３３ａに切欠き凸条部３９が形成され、他の固定手段２０側の端部３２ｂ、３３ｂに切欠き凹溝部３８が形成されてもよい。更には、隣接する長尺部材の端部同士を重畳するための仕口形式も、これら切欠き凹溝部３８と切欠き凸条部３９との態様に限定されず、重畳部Ｘ、Ｙにおいて重畳された端部同士にズレが生じない態様であれば、他の仕口形式を適用することも可能である。
【００５８】
また、本発明の架構構造における屈曲架構ユニットの立設態様は、図５に示したような、所定の間隔を空けて各屈曲架構ユニット１０が平行に立設される態様に限定されず、例えば、複数の屈曲架構ユニット１０を適用しつつ、架構構造の平面視が扇形となるように立設されてもよい。更には、屈曲架構ユニット１０と、上述した積層屈曲ユニットの曲率半径を順次変化させた複数の屈曲架構ユニットとを併用することによって、平面視が台形の架構構造を得ることも可能である。本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で、当業者の創意と工夫により、適宜に改良、変更又は追加をしながら実施できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の屈曲架構ユニットは、博物館や美術館等の展示館、図書館、多目的ホール、レストラン等の架構構造に好適である。つまり、本発明の屈曲架構ユニットを適用することによって、大空間を要する建築物の架構構造を容易に形成することができる。また、アーケード、野外ステージ、ドライブスルー、有料道路の料金所等、側方に開口部を要する建築物の屋根架構にも好適である。更には、使用後には移設又は解体が予定されている建築物、例えば災害時における仮設住宅や避難所、救護所、博覧会等におけるパビリオン等にも好適である。
【００６０】
また、本発明の屈曲架構ユニットは、主に建築物の屋根架構に好適であるが、建築物の壁面を形成するためにも適用でき、本発明の実施形態で示した体育館のように、屋根と壁面とが連続した建築物や、壁面のみが屈曲した建築物等の架構構造を形成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態に係る屈曲架構ユニットの側面図である。
【図２】図１に示した屈曲架構ユニットの部分拡大図である。
【図３】本発明に係る屈曲ユニットＡ用長尺部材及び屈曲ユニットＢ用長尺部材の加工図である。
【図４】本発明の架構構造の実施形態を示したスパン方向断面模式図である。
【図５】本発明の架構構造の実施形態を示した模式図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る屈曲架構ユニットの側面図である。
【図７】（ａ）は図１に示した屈曲架構ユニットに係る一端部付近の部分拡大図、（ｂ）は当該屈曲架構ユニットに係る他端部付近の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０、１０ａ：屈曲架構ユニット
１２、１２ａ：積層屈曲ユニット
１４：積層屈曲ユニットの一端部
１６：積層屈曲ユニットの他端部
１８：一の固定手段
２０：他の固定手段
３０、３０ａ〜３０ｃ、３０ｌ〜３０ｎ、３０ｚ：屈曲ユニットＡ用長尺部材
３１、３１ａ〜３１ｃ、３１ｌ〜３１ｎ、３１ｚ：屈曲ユニットＢ用長尺部材
３２ａ：屈曲ユニットＡ用長尺部材の一の固定手段側の端部（一端部）
３２ｂ：屈曲ユニットＡ用長尺部材の他の固定手段側の端部（他端部）
３３ａ：屈曲ユニットＢ用長尺部材の一の固定手段側の端部（一端部）
３３ｂ：屈曲ユニットＢ用長尺部材の他の固定手段側の端部（他端部）
４０ａ、４０ｂ：接合部
４２：接合金物
５０：架構構造
５２：横架材
６０：屈曲面
Ａ、Ａ１、Ｂ、Ｂ１：屈曲ユニット
Ｒ、Ｒ１、Ｒ２：曲率半径
Ｘ、Ｙ：重畳部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008133673.tif 000007
【図６】
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【図７】
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