(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱或いは架構に膜材料を張設して構成された張力膜構造であって、コルゲーションＡを施設した金属薄板９を膜材料３として張設してなり、前記コルゲーションは、膜材料の見かけ上のヤング率を低下させるように、線分状凹溝11と、該凹溝と直行方向の線分状凹溝11a とで構成する単位コルゲーション10を板面全体に多数分布させてなることを特徴とする張力膜構造。
【請求項２】
上記金属薄板９としてチタン薄板を使用してなる請求項１記載の張力膜構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は張力膜構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
張力膜構造として、例えば、支柱やアーチなどの構造から膜材料を構造材として吊り下げるタイプの吊り膜方式や、網状に張られたケーブルの架構に、屋根被覆材として膜材料を用いたタイプのケーブル膜方式、或いは平面トラスや立体トラスなどの架構に、屋根材や壁材として膜材料を用いたタイプなどが知られている。
【０００３】
これら張力膜構造として、従来テフロン膜やグラスフアイバー繊維などを張設したものが知られているが、一般に張力膜構造に用いられるこの様な膜材料はヤング率が低く（やわらかく）展張時の初期張力導入によって低い張力レベルで大きな伸びを付与することができる。また、これら膜材料は軟らかいことで、設計曲面に沿って変形したり、多少の施工誤差を吸収したり、温度変形に鈍く成ったりしている。
【０００４】
反面、従来のこの種の膜材料はコーティング材として樹脂を使用しているため紫外線などのストレスによる劣化が避けられず、２０年程度の耐用年数で交換する場合がある。また、従来の膜材料の多くは、ある程度光を透過することを利用して建物の屋根に利用されることが多いが、経年による汚れ等によって次第に薄暗くなったり、建物内部から汚れが目立つなどの欠点も少なくない。
【０００５】
また、張力膜構造に用いられたものではないが、屋根板用膜材，壁材用膜材等の膜材料としてステンレスやアルミ或いはチタン等の金属を用いる提案がされている。例えば本出願人が提案した特開平5-287857号公報の発明の如く、特殊構成の連結構造を備えた複数のチタン製の立平葺き板材や、特開平6-287766号に記載された発明の如く、酸化処理という手法によって金属表面そのものに任意の色調を彩色したり自浄作用を付与することができる建材用チタン薄板が知られている。
【０００６】
しかしながら、金属は一般に気温の変化などに対する温度収縮に対して布膜に比べ敏感であり、温度変化によって膜面にしわが発生するなどの問題点もあり、張力膜構造には不適当であり、建材用膜材料として使用される場合には金属膜同士の接合部に張力が掛からない特殊な場合に限られている。また、ステンレスは比較的腐食につよいが、比重が大きく、硬い（ヤング率が高い）など施工性にも問題があり、アルミは軽くて軟らかいが、耐候性が低いという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した点に鑑みなされたもので、膜材の施工誤差や温度変形を補正してしかも充分な耐力を備え、また、極めて高い耐候性能を有し、清掃や交換などのメンテナンスの必要を極力なくした優れた張力膜構造を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本請求項１発明は、上記課題を解決するため、支柱或いは架構に膜材料を張設して構成された張力膜構造であって、コルゲーションＡを施設した金属薄板９を膜材料３として張設してなり、前記コルゲーションは、膜材料の見かけ上のヤング率を低下させるように、線分状凹溝11と、該凹溝と直行方向の線分状凹溝11a とで構成する単位コルゲーション10を板面全体に多数分布させてなることを特徴とする張力膜構造として構成した。
【０００９】
また、請求項２発明は、上記金属薄板９としてチタン薄板を使用してなる請求項１記載の張力膜構造として構成した。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
本発明の張力膜構造１は、例えば、図１に示す如く、支柱２などから膜材料３を峰ケーブル４により吊り上げるとともに、谷ケーブル５で押さえつける所謂吊り膜方式や、図２に示す如く、互いに逆向きの曲率をもつ吊りケーブル群６と、押さえケーブル群７で構成された曲面に膜材料３を被覆した所謂ケーブル膜方式、或いは図３に示す如く、平面トラスや立体トラスなどの架構８に、屋根材や壁材として膜材料３を張設した所謂骨組膜方式などが採用できる。
【００１２】
本発明では、この様な張力膜構造１に於いて、図４に示す如く、コルゲーションＡを施設した金属薄板９を膜材料として張設している。
【００１３】
金属薄板９は、アルミ，ステンレス，チタン等の極めて薄い金属の板（例えば０．１mm〜１．０mm程度）を使用することができ、また、表面に酸化膜等の処理を施したり、表面ないし裏面にメッキを施す等の機能を持たせたものが使用できる。
【００１４】
コルゲーションＡは金属の薄板特有の温度変化による板面のしわを回避するために、見かけのヤング率を低下させ、初期張力導入によって大きな伸びを付与するために設けたもので、線分状凹溝と、該凹溝と直行方向の線分状凹溝とで構成する単位コルゲーションを板面全体に分布させることにより、直行する２方向の応力変動を吸収できる如く構成したものである。
【００１５】
単位コルゲーションの形状，サイズ，分布（単位面積当たりの配置数）は板の厚さや想定される応力レベルに応じて適宜選択するとよい。図５は単位コルゲーション10の一例を示すもので、該単位コルゲーション10は中心より２本の線分状凹溝11と、該凹溝と直行方向の２本の線分状凹溝11a とを設けたものであり、即ち、十字状に４本の凹溝を設けて構成したものである。そして、この様な単位コルゲーション10を板面全体に多数分布させる。
【００１６】
単位コルゲーション10の形状としては、上記した如く、線分状凹溝と、該凹溝と直行方向の線分状凹溝とで構成するものであれば、図５に示すものに限らず、例えば、図７に示す如く、一本の線分状凹溝11の一端より直行方向の線分状凹溝11a を延設した単位コルゲーション10であっても、或いは図８に示す如く、２本の線分状凹溝11間に直行方向の１本の線分状凹溝11a を形成した形状のものであっても良く、或いは図９に示す如く、２本の線分状凹溝11を複数並設し、各２本の線分状凹溝11間に直行方向の１本の長い線分状凹溝11a を形成した形状のものであっても良い。尚、コルゲーションの形成方法は、従来から行われている形成方法を採用することができる。
【００１７】
上記の如きコルゲーションＡを施した金属薄板９は、通常の膜構造と同様に、工場で立体裁断を行ったものをロール状等の形で運搬し、建設現場で例えば屋根形状にあわせて溶接、或いは接着する。また、金属薄板９を３次元曲線に沿って溶接する場合には自動化溶接装置を用いて行うことができる。溶接や接着でつなぎあわせた薄板は一つの膜屋根として、所要の引張力に抵抗することができる。柱やケーブル等の屋根の境界部分となる接続は、不連続な力や変形に追従できる専用の金具、治具等を用いる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明した如く本発明張力膜構造は、既述構成としたことにより、膜材の施工誤差や温度変形を補正してしかも充分な耐力を備え、例えば、温度変化による伸縮が生じる場合にコルゲーション部分に変形が集中し、膜材が不定形の波板となる如き不都合を防止できる。また、金属薄板は従来の膜材料に見られるような引っ張り強度の顕著な偏りがないため設計がしやすく、また、軽量で十分な強度を有しており、耐火性能も高いなどの優れた効果を発揮する。
【００１９】
また、単位コルゲーションが線分状凹溝と、該凹溝と直行方向の線分状凹溝との組み合わせにより構成されており、この単位コルゲーションを板面全体に多数分布させているため、あるゆる方向からの初期張力に対応して比較的均一な伸び状態で張設することができる。
【００２０】
また、金属薄板としてチタン薄板を用いたものにあっては、塗装をしなくても高い防錆性を有しており、紫外線や風雨による劣化が殆どない。また、メッキ処理や塗装などの表面処理と比較して、色褪せ、剥離等の少ない陽極酸化処理という手法を採用できるため、金属表面そのものに任意の色調を彩色したり自浄作用を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の張力膜構造の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の張力膜構造の他の一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の張力膜構造の更に他の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に於けるコルゲーションの分布状況を示す説明図である。
【図５】本発明に於ける単位コルゲーションの一例を示す斜視図である。
【図６】図５のＸ−Ｘ線に沿う縦断面図である。
【図７】本発明の単位コルゲーションの他の形態を示す説明図である。
【図８】本発明の単位コルゲーションの更に他の形態を示す説明図である。
【図９】本発明の単位コルゲーションの更に他の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１…張力膜構造，２…支柱，３…膜材料，４…峰ケーブル，５…谷ケーブル，
６…吊りケーブル群，７…押さえケーブル群，８…架構，９…金属薄板，
10…単位コルゲーション，11…線分状凹溝，11a …線分状凹溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図４】
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