Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7828064B2 - Space truss structure and modules used therein - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7828064B2 - Space truss structure and modules used therein - Google Patents

Space truss structure and modules used therein

Info

Publication number
JP7828064B2
JP7828064B2 JP2022016558A JP2022016558A JP7828064B2 JP 7828064 B2 JP7828064 B2 JP 7828064B2 JP 2022016558 A JP2022016558 A JP 2022016558A JP 2022016558 A JP2022016558 A JP 2022016558A JP 7828064 B2 JP7828064 B2 JP 7828064B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
truss structure
frames
frame
space truss
tetramodules
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022016558A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2023114278A (en
Inventor
泰司 梶川
Original Assignee
テトラモジュール株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by テトラモジュール株式会社 filed Critical テトラモジュール株式会社
Priority to JP2022016558A priority Critical patent/JP7828064B2/en
Publication of JP2023114278A publication Critical patent/JP2023114278A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7828064B2 publication Critical patent/JP7828064B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
  • Rod-Shaped Construction Members (AREA)

Description

本発明は、立体トラス構造物及びそれに用いるモジュールに関する。 The present invention relates to a space truss structure and a module used therein.

従来、立体トラス構造は軽量で大径間を形成できることから屋根構造等に用いられることが多い。 Traditionally, space truss structures have often been used for roof structures and other purposes because they are lightweight and can form large spans.

発明者は先に、立体トラスを用いた構造物のモジュール式骨組構造及びそれに用いる単位モジュールとして、図32、図33に示すような立体トラス構造の単位架構となる単位モジュールを造り、単位モジュールを相互に接合して立体トラス構造物を構築するモジュール式骨組構造であり、単位モジュールは、正四面体の稜線部分を細長接合面2を有するフレーム3で形成し、これら細長接合面2を有するフレーム3の端部を連結して正四面体状架構であるテトラモジュール1に組み立て、細長接合面2を有するフレーム3の相互を細長接合面2を接合させて単位モジュールであるテトラモジュール1同士を相互に連結して立体トラス構造物を形成する発明を特許出願した。(特願2021-188771号) The inventor previously filed a patent application for an invention that describes a modular framework for a space truss structure and the unit modules used therein. The modular framework is constructed by connecting unit modules, as shown in Figures 32 and 33, to construct a space truss structure. The unit modules are formed by frames 3 with elongated joint surfaces 2 at the ridges of a regular tetrahedron. The ends of these frames 3 with elongated joint surfaces 2 are connected to form a tetrahedron-shaped frame, called a tetramodule 1. The frames 3 with elongated joint surfaces 2 are then joined together at their elongated joint surfaces 2 to form a space truss structure. (Patent Application No. 2021-188771)

なお、フレーム3は細長接合面を有するものであれば種々の断面形状のものを用いることができ、平板、中空管材、H形その他の型鋼、アングル材、チャンネル材のいずれかを選択することが可能であり、その用途に応じた部材強度のものを用いることができる。 The frame 3 can be made of a variety of cross-sectional shapes as long as it has an elongated joint surface. It is possible to select from flat plates, hollow pipes, H-shaped or other steel sections, angle bars, and channel bars, and components with strength appropriate for the application can be used.

前記発明によれば、単位モジュールはブロック的に用いることができるもので、立体トラス構造の構築にプレハブ化が可能となる。 According to the above invention, the unit modules can be used like blocks, making it possible to prefabricate the construction of space truss structures.

単位モジュールを立体トラス構造物を構築するように組みあわせるのに、正四面体の稜線部分となるフレームを細長接合面を有する部材の細長接合面を接合させて行うことができるので、特に、単位モジュール以外の部材を連結部材として用いることなく、単位モジュールだけの組み合わせで立体トラス構造物を構築することが可能となり、組立を少ない工数で簡易かつ迅速に行うことができる。 To combine unit modules to build a space truss structure, the frames that form the ridges of the regular tetrahedrons can be joined to the elongated joint surfaces of members with elongated joint surfaces. This makes it possible to build a space truss structure by combining only unit modules, without using any members other than the unit modules as connecting members, allowing for simple and quick assembly with minimal labor.

さらに、単位モジュールを組み合わせるのに、正四面体の稜線部分となるフレームは相互に重なり、2重となるので強度が増し、これが立体トラス構造物の斜材の部分として立体トラス構造物自体が堅牢なものとなる。 Furthermore, when combining the unit modules, the frames that form the ridges of the regular tetrahedrons overlap each other, creating a double layer that increases strength, and this acts as the diagonal members of the space truss structure, making the space truss structure itself robust.

もしくは、正四面体の稜線部分となるフレームを重ね合わせて斜材強度を得ることができるので、薄いフレームで単位モジュールを形成することができ、単位モジュール自体の軽量化を図ることができる。 Alternatively, the diagonal strength can be obtained by stacking frames that form the ridges of a regular tetrahedron, allowing the unit modules to be formed with thin frames, thereby reducing the weight of the unit modules themselves.

前記テトラモジュール1で組み立てる立体トラス構造物は、図32に示すようにテトラモジュール1同士の細長接合面2を有するフレーム3の相互を細長接合面2を接合させた結合の結果、立体トラス構造物の内部に相補的な四角錐状トラス架構領域Bが構成される。 As shown in Figure 32, a space truss structure assembled from the tetra modules 1 is constructed by joining frames 3, each having elongated joint surfaces 2, of tetra modules 1 together, forming a complementary quadrangular pyramidal truss frame region B within the space truss structure.

図34に示すようにテトラモジュール1を頂点を一点に集めるように4個を組み合わせた場合、テトラモジュール1の頂点が対向する面を形成する辺に該当するフレーム3の細長接合面2のうち1つは前記一点に集めるようにした頂点の集合に対してこれを囲むような正方形枠Aを構成し、ここに相補的な四角錐状トラス架構領域Bが形成される。 When four tetramodules 1 are combined so that their vertices converge to a single point, as shown in Figure 34, one of the elongated joint surfaces 2 of the frame 3 corresponding to the side that forms the surface facing the vertices of the tetramodule 1 forms a square frame A that surrounds the set of vertices that converge to a single point, and a complementary quadrangular pyramidal truss structural area B is formed here.

この相補的な四角錐状トラス架構領域Bについて、さらに説明すると、正四面体状架構である単位モジュールのテトラモジュール1を2個稜線部分となるフレーム3の部分で細長接合面2を接合させると、この細長接合面2が重なるフレーム3は斜材となり、一方、他のフレーム3は細長接合面2を外側に向けて水平または垂直にかつ直交方向に並ぶ。これが組み合わさると前記相補的な四角錐状トラス架構領域Bの底辺面の正方形枠Aが形成される。 To further explain this complementary quadrangular pyramidal truss structure region B, when two tetramodules 1, which are unit modules of a regular tetrahedron structure, are joined at their ridgeline frames 3 via their elongated joint surfaces 2, the frames 3 where these elongated joint surfaces 2 overlap become diagonal members, while the other frames 3 are aligned horizontally or vertically, with their elongated joint surfaces 2 facing outward. When these are combined, a square frame A is formed at the base of the complementary quadrangular pyramidal truss structure region B.

ちなみに、前記相補的な四角錐状トラス架構領域Bの体積はテトラモジュール1を2つ合わせた体積と同一である。 Incidentally, the volume of the complementary quadrangular pyramidal truss structure region B is the same as the combined volume of two tetramodules 1.

図34に示すような四角錐状トラス架構は盤状トラス構造物を形成する場合にテトラモジュール1の相互に回転が生じると四角錐状トラス架構領域の底辺面である正方形枠に変形を生じる不安定構造となるおそれがある。 When forming a plate-like truss structure using a pyramidal truss frame such as that shown in Figure 34, if the tetra modules 1 rotate relative to one another, there is a risk that the square frame that forms the base of the pyramidal truss frame area will become deformed, resulting in an unstable structure.

なお、周辺に梁を配置して相対回転を拘束するとか、接合部を溶接による剛接合として両端固定のトラス部材に置換することで、立体トラスの不静定次数を向上させ、構造の安定化に寄与することも考えられるが、これではモジュールをブロック的に用いることで立体トラス構造の構築にプレハブ化が可能となるという利点が失われてしまう。 It is possible to improve the degree of static indetermination of the space truss and contribute to structural stability by placing beams around the perimeter to restrict relative rotation, or by replacing the joints with rigid welded truss members that are fixed at both ends, but this would lose the advantage of using modules like blocks, which allows for prefabrication in the construction of space truss structures.

一方、経年変化や地震等の力が加わり、曲げや劣化を生じて前記の立体トラス構造物の補修を行う必要がある場合、下記2つの方法が考えられる。 On the other hand, if the space truss structure needs to be repaired due to bending or deterioration caused by aging or the application of forces such as earthquakes, the following two methods can be considered.

その1つはテトラモジュール1を構成する細長接合面2を有するフレーム3を1本ずつ入れ替えて、立体トラス構造物の内部でテトラモジュール1を作り直す方法である。他の1つは補修を必要とするテトラモジュール1を取り除き、新しいテトラモジュール1と入れ替える方法である。 One method is to replace the frames 3 with the elongated joint surfaces 2 that make up the tetra module 1 one by one, and rebuild the tetra module 1 inside the space truss structure. The other method is to remove the tetra module 1 that needs repair and replace it with a new tetra module 1.

前者に比べて後者は手間と時間を短縮でき、工事の安全性が高いものであるが、それでも、テトラモジュール1を一つずつ嵌め込む作業が面倒である。 Compared to the former, the latter requires less effort and time and is safer to install, but still requires the tedious task of fitting the Tetra Modules 1 one by one.

本発明の目的前記従来例の不都合を解消し、立体トラス構造物を正四面体状架構のテトラモジュールで組み立てる場合に、四角錐領域を有するトラス構造の強度と剛性を向上でき、さらに、構築されたトラス構造物のモジュールの入れ替え補修も簡単に行え、作業の効率を上げることができる立体トラス構造物及びそれに用いるモジュールを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a space truss structure and modules used therein which overcome the disadvantages of the above-mentioned conventional examples, improve the strength and rigidity of a truss structure having a quadrangular pyramidal region when assembling a space truss structure using tetrahedron-shaped framework tetramodules, and further enable easy replacement and repair of modules in a constructed truss structure , thereby increasing work efficiency.

前記目的を達成するため請求項1記載の本発明は、立体トラス構造物として、正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結してなる正四面体状架構のテトラモジュールで組み立てる立体トラス構造物であり、接合する2個のテトラモジュールの相対向する頂上部にテトラモジュールを構成するフレームの√2倍の長さを有するフレームを架設したモジュールを組み入れたことを要旨とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention as set forth in claim 1 is a space truss structure assembled from tetramodules, which are regular tetrahedron-shaped frameworks formed by forming the ridge lines of regular tetrahedrons with frames having elongated joint surfaces and connecting the ends of these frames having elongated joint surfaces, and the gist of this is that a module is incorporated in which a frame having a length that is √2 times the length of the frame that makes up the tetramodule is erected at the opposing tops of the two joined tetramodules.

請求項1記載の本発明によれば、正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結してなる正四面体状架構のテトラモジュールで組み立てる立体トラス構造物なので、モジュールを立体トラス構造物を構築するように組みあわせるのに、正四面体の稜線部分となるフレームを細長接合面を有する部材の細長接合面を接合させて行うことができ、モジュール以外の部材を連結部材として用いることなく、モジュールだけの組み合わせで立体トラス構造物を構築することが可能となり、組立を少ない工数で簡易かつ迅速に行うことができ、しかもモジュールのみの組みあわせで形成できるので、プレハブ化が向上する。 According to the present invention described in claim 1, the ridge portions of a regular tetrahedron are formed with frames having elongated joint surfaces, and the space truss structure is assembled from tetramodules, which are regular tetrahedron-shaped frames formed by connecting the ends of these frames having elongated joint surfaces. Therefore, when assembling the modules to build a space truss structure, the frames that form the ridge portions of the regular tetrahedron can be joined at the elongated joint surfaces of members having elongated joint surfaces. This makes it possible to build a space truss structure by combining only modules, without using components other than the modules as connecting members. This allows for simple and quick assembly with minimal labor, and because it can be formed by combining only modules, it improves prefabrication.

さらに、モジュールを組み合わせるのに、正四面体の稜線部分となるフレームは相互に重なり、2重となるので強度が増し、これが立体トラス構造物の斜材の部分として立体トラス構造物自体が堅牢なものとなる。 Furthermore, when combining the modules, the frames that form the ridges of the regular tetrahedrons overlap each other, creating a double layer that increases strength, and this acts as the diagonal members of the space truss structure, making the space truss structure itself more robust.

また、各モジュールは稜線部分となるフレームを細長接合面を接合させて行うことにより、側面方向だけでなく上下方向にもモジュールを積み重ねて多層の安定したトラス構造を組み立てることができる。 In addition, by joining the slender joint surfaces of the frames that form the ridges of each module, modules can be stacked not only laterally but also vertically to assemble a stable multi-layered truss structure.

さらに、モジュールを単純に繋ぎ合わせることで形状可変の安定トラス構造を構築できるので、構築後の仕様変更やスペース変化の要求に容易に対処することができる。 Furthermore, a stable truss structure with variable shape can be constructed by simply connecting modules, making it easy to accommodate specification changes and space requirements after construction.

必要なモジュール空間の数に応じてビニールハウス、ロッジ、シェルター等の小規模な組立式構造物からビルディング等の大規模構造物まで様々なモジュール空間構造物への適用が可能である。 Depending on the number of modular spaces required, it can be applied to a variety of modular spatial structures, from small prefabricated structures such as greenhouses, lodges, and shelters to large structures such as buildings.

モジュールのみの組みあわせで構造物の骨組を構築できるので部材の製作や管理が容易であり、組み立てに当たっても同じ形状のモジュールを同じパターンで連結すれば足りるので施工の効率化・コストダウンが図れる。 Since the framework of a structure can be constructed by combining only modules, the production and management of components is easy, and when assembling, it is sufficient to connect modules of the same shape in the same pattern, which improves construction efficiency and reduces costs.

正四面体状架構であるテトラモジュールを2個稜線部分となるフレームを細長接合面を有する部材の細長接合面を接合させて行うと、この細長接合面が重なるフレームは斜材となり、一方、他のフレームは細長接合面を外側に向けて水平または垂直にかつ直交方向に並ぶ。これがさらに組み合わさると立体トラス構造物の内部に相補的な四角錐状トラス架構領域が構成され、テトラモジュールだけで安定したトラス構造を組み立てることができる。 When two tetrahedron-shaped frames, called Tetra Modules, are joined together at the ridgeline of the members with slender joint surfaces, the frames where these slender joint surfaces overlap become diagonal members, while the other frames are aligned horizontally, vertically, and orthogonally with their slender joint surfaces facing outward. When these are further combined, complementary quadrangular pyramidal truss structure areas are formed within the space truss structure, making it possible to assemble a stable truss structure using only Tetra Modules.

さらに、前記四角錐状トラス架構領域に対しては、その底辺面である正方形枠の対角に前記フレームの√2倍の長さを有するフレームをたすき架けしたことで四角錐の正方形がトラス(三角形)に分割され、構造の不安定性となる正方形が排除されるので、強度・剛性に富むものとなる。 Furthermore, in the quadrangular pyramid truss structure area, a frame with a length √2 times that of the frame is placed diagonally across the square frame that forms the base of the pyramid, dividing the square of the pyramid into trusses (triangles), eliminating the squares that would cause structural instability, resulting in a structure with excellent strength and rigidity.

請求項2記載の本発明は、√2倍の長さを有するフレームは、立体トラス構造物の内部に構成されるテトラモジュール自体の内部の正四面体状架構領域に対して、相補的に形成される四角錐状トラス架構領域の底辺面である正方形枠の角に架け渡されることを要旨とするものである。 The gist of the present invention described in claim 2 is that a frame having a length equal to √2 times the length is spanned across the corners of a square frame, which is the base face of a quadrangular pyramidal truss frame region that is formed complementary to the regular tetrahedron frame region within the tetramodule itself that is constructed within the space truss structure.

請求項2記載の本発明によれば、相補的に形成される四角錐状トラス架構領域の底辺面である正方形枠の対角に架け渡される√2倍の長さを有するフレームは、2個のテトラモジュール相互を連結する連結部材であり、この2個のテトラモジュール相互を連結するモジュールを1つのモジュールとして立体トラス構造物を組むことで、√2倍の長さを有するフレームを別途あとから立体トラス構造物に付加することなく配置することができ、立体トラス構造物構築のプレハブ化を実現できる。 According to the present invention as set forth in claim 2, the frame with a length of √2 times the length that spans the diagonal corner of the square frame that forms the base of the complementary quadrangular pyramidal truss structure area is a connecting member that connects two tetramodules together. By assembling a space truss structure using a module that connects these two tetramodules as a single module, the frame with a length of √2 times the length can be placed without having to be added separately to the space truss structure later, enabling the construction of a prefabricated space truss structure.

請求項3記載の本発明は、正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結して正四面体状架構であるテトラモジュールをその細長接合面を有するフレームの相互を細長接合面を接合させて相互に連結して立体トラス構造物を形成する場合において、形成した立体トラス構造物の2個分のテトラモジュールを当該テトラモジュール2個を相互に連結し、互いに平行な√2倍の長さを有するフレームを追加してなる八面体状架構であるオクタモジュールで入れ替えることを要旨とするものである。 The present invention described in claim 3 is based on the idea that when the ridges of a regular tetrahedron are formed with frames having elongated joint surfaces, and the ends of these frames having elongated joint surfaces are joined to form tetramodules, which are regular tetrahedral structures, and the frames having elongated joint surfaces are joined together at their elongated joint surfaces to form a space truss structure, two tetramodules of the resulting space truss structure are replaced with octamodules, which are octahedral structures formed by connecting two tetramodules together and adding frames parallel to each other that are √2 times longer.

請求項3記載の本発明によれば、経年変化や地震等の力が加わり、曲げや劣化を生じて前記の立体トラス構造物の補修を行う必要がある場合、テトラモジュールを2個まとめて入れ替えることができ、作業の効率を上げることができる。 According to the present invention as set forth in claim 3, when the space truss structure needs to be repaired due to bending or deterioration caused by aging or the application of forces such as earthquakes, two tetra modules can be replaced at a time, thereby improving work efficiency.

請求項4記載の本発明は、立体トラス構造物に用いるモジュールとして、正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結して正四面体状架構であるテトラモジュールをその細長接合面を有するフレームの相互を細長接合面を接合させて相互に連結した2個のテトラモジュールの相対向する頂上部相互を前記テトラモジュールを形成するフレームの√2倍の長さを有するフレームで連結して八面体状架構であるオクタモジュールとして形成したことを要旨とするものである。 The present invention as set forth in claim 4 is summarized as follows: as a module for use in a space truss structure , the ridge portions of a regular tetrahedron are formed with frames having elongated joint surfaces, and the ends of these frames having elongated joint surfaces are connected to form a tetramodule, which is a regular tetrahedron-shaped structure; and two tetramodules, each having frames having elongated joint surfaces, are connected to each other by joining their elongated joint surfaces, and the opposing top portions of these tetramodules are connected to each other with frames having a length that is √2 times the length of the frames forming the tetramodule, to form an octamodule, which is an octahedron-shaped structure.

請求項4記載の本発明によれば、図29に示すようにテトラモジュール1を相互に接合する場合において、テトラモジュール1のA,Bが接合箇所の回転軸Xを中心に左右に回転する動きを生じた場合に、フレーム3aは接合する2個のテトラモジュール1同士の回転を阻止する部材となる。 According to the present invention as set forth in claim 4, when tetra modules 1 are joined together as shown in Figure 29, if tetra modules 1 A and B rotate left and right around rotation axis X at the joint, frame 3a acts as a member that prevents the two joined tetra modules 1 from rotating relative to each other.

また、図29においてフレーム3aがあることでOPQRが4面体を形成することになる。 Also, in Figure 29, the presence of frame 3a causes OPQR to form a tetrahedron.

そして、モジュール自体が強化されたことに加えて、さらに、前記四角錐状トラス架構領域に対しては、その底辺面である正方形枠の角に前記フレームの√2倍の長さを有するフレームをたすき架けしたことで四角錐の正方形がトラス(三角形)に分割され、構造の不安定性となる正方形が排除されるので、強度・剛性に富むものとなる。 In addition to strengthening the module itself, the pyramidal truss structure area is further strengthened by cross-hatching a frame with a length that is √2 times the length of the frame across the corners of the square frame that forms the base of the pyramidal truss structure. This divides the square of the pyramid into trusses (triangles), eliminating the squares that would cause structural instability, resulting in a structure with excellent strength and rigidity.

このように、正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結して正四面体状架構であるテトラモジュールをその細長接合面を有するフレームの相互を細長接合面を接合させて相互に連結して立体トラス構造物を形成する場合において、四角錐状トラス架構領域に対しては、その底辺面である正方形枠の対角に前記フレームの√2倍の長さを有するフレームを架け渡すことができるモジュールであり、強度・剛性に富む立体トラス構造物を形成することができるものである。 In this way, when the ridges of the regular tetrahedron are formed with frames having elongated joint surfaces, and the ends of these frames with elongated joint surfaces are connected to form a tetramodule, which is a regular tetrahedron-shaped structure, and the frames with elongated joint surfaces are connected to each other by joining their elongated joint surfaces to form a space truss structure, the quadrangular pyramidal truss structure area is a module in which a frame with a length that is √2 times the length of the frame can be spanned across the diagonal corners of the square frame that forms the base, making it possible to form a space truss structure that is rich in strength and rigidity.

以上述べたように本発明の立体トラス構造物及びそれに用いるモジュールは、トラス構造物を形成するのに、モジュール以外の連結部材を用いることなく、モジュールだけの組み合わせで可能となり、モジュールをブロック的に用いることで立体トラス構造の構築にプレハブ化が可能となる上に、四角錐領域を有するトラス構造の強度と剛性を向上でき、さらに、構築されたトラス構造物の補修もテトラモジュールを2個まとめて入れ替えることができ、作業の効率を上げることができるものである。 As described above , the space truss structure of the present invention and the modules used therein can be formed by combining only the modules, without using any connecting members other than the modules, and by using the modules like blocks, it is possible to prefabricate the construction of the space truss structure, and it is possible to improve the strength and rigidity of the truss structure having a quadrangular pyramid region. Furthermore, when repairing a constructed truss structure, two tetra modules can be replaced at a time, which increases work efficiency.

本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、√2オクタモジュールを2つ平行に組み合わせた正面方向からの斜視図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a perspective view from the front of two √2 octamodules combined in parallel. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、√2オクタモジュールを2つ平行に組み合わせた背面方向からの斜視図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a perspective view from the rear of two √2 octamodules combined in parallel. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、図1、図2のものにさらに左右に√2オクタモジュールを追加した場合の背面方向からの斜視図である。FIG. 3 shows one embodiment of the space truss structure of the present invention, and is a perspective view from the rear when √2 octamodules are added to the left and right of the structure shown in FIGS. 1 and 2. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、図3に示すトラス構造物を最小限単位にして横方向に進展させたトラス構造物の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a truss structure obtained by extending the truss structure shown in FIG. 3 in the lateral direction as a minimum unit, showing one embodiment of the space truss structure of the present invention. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、図4のように組まれた盤状のトラス構造物をさらに進展させたトラス構造物の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing one embodiment of the space truss structure of the present invention, which is a further development of the plate-like truss structure assembled as shown in FIG. 4. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、√2オクタモジュールを直交方向に組み合わせたものを最小限単位として展開させたトラス構造物の斜視図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a perspective view of a truss structure deployed as a minimum unit by combining √2 octamodules in an orthogonal direction. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、√2オクタモジュールを縦、横に並進させるように展開させたトラス構造物の正面図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a front view of the truss structure in which the √2 octamodules are deployed so as to translate vertically and horizontally. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、4個の√2オクタモジュールからなる並進によるトラス構造物を形成する最小限の構造単位の1例を示す正面図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a front view showing an example of the minimum structural unit that forms a truss structure by translation, consisting of four √2 octamodules. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、4個の√2オクタモジュールからなる並進によるトラス構造物を形成する最小限の構造単位の1例を示す斜視図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a perspective view showing an example of the minimum structural unit that forms a translational truss structure consisting of four √2 octamodules. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、4個の√2オクタモジュールからなる並進によるトラス構造物を形成する最小限の構造単位を縦、横に並進させるように展開させたトラス構造物の斜視図である。This is a perspective view of one embodiment of the space truss structure of the present invention, in which the minimum structural unit that forms the translational truss structure, consisting of four √2 octamodules, is deployed so that it translates vertically and horizontally. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、3個の√2オクタモジュールからなる3回回転対称によるトラス構造物を形成する最小限の鏡像の構造単位(左勝手と右勝手の構造単位)を示す正面図である。This figure shows one embodiment of the space truss structure of the present invention, and is a front view showing the minimum mirror-image structural units (left-handed and right-handed structural units) that form a truss structure with three-fold rotational symmetry, consisting of three √2 octamodules. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、3個の√2オクタモジュールからなる3回回転対称によるトラス構造物を形成する最小限の鏡像の構造単位(左勝手と右勝手の構造単位)を示す斜視図である。This is a perspective view showing one embodiment of the space truss structure of the present invention, showing the minimum mirror-image structural units (left-handed and right-handed structural units) that form a truss structure with three-fold rotational symmetry consisting of three √2 octamodules. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、図9に示す√2オクタモジュールからなる3回回転対称によるトラス構造を形成する最小限の左勝手と右勝手の鏡像の構造単位を両方組み合わせて√2のフレームがすべての8面体内部に自動的に形成される場合のトラス構造物の1例を示す正面図である。This figure shows one embodiment of the space truss structure of the present invention. It is a front view showing an example of a truss structure in which a √2 frame is automatically formed within every octahedron by combining both the minimum left-handed and right-handed mirror-image structural units that form a truss structure with three-fold rotational symmetry consisting of the √2 octamodule shown in Figure 9. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、図11に示す3個の√2オクタモジュールからなる3回回転対称によるトラス構造を形成する最小限の右勝手の構造単位を中心にして左勝手の構造単位が6個が配置された場合のトラス構造物の斜視図である。FIG. 12 shows one embodiment of the space truss structure of the present invention, and is a perspective view of a truss structure in which six left-handed structural units are arranged around the minimum right-handed structural unit that forms a truss structure with three-fold rotational symmetry consisting of three √2 octamodules as shown in FIG. 11 . 本発明の立体トラス構造物に用いるテトラモジュールの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a tetra module used in the space truss structure of the present invention. 本発明の立体トラス構造物に用いるテトラモジュールの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a tetra module used in the space truss structure of the present invention. 正四面体の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a regular tetrahedron. 正四面体の中心と頂点の関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the center and vertices of a regular tetrahedron. テトラモジュールの細長接合面を有するフレームをアングル材で作成した例を示す斜視図である。This is a perspective view showing an example of a frame having a tetra module elongated joint surface made from angle iron. テトラモジュールの細長接合面を有するフレームをH形鋼で形成した例を示す斜視図である。This is a perspective view showing an example of a frame having a tetramodule elongated joint surface formed from H-shaped steel. テトラモジュールの細長接合面を有するフレームをチャンネル材で作成した例を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an example of a frame having a tetramodule elongated joint surface made of a channel material. 本発明の立体トラス構造物に用いるテトラモジュールに使用するジョイント部材の一例を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an example of a joint member used in a tetra module used in the space truss structure of the present invention. 本発明の立体トラス構造物に用いるテトラモジュールに使用するジョイント部材の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a joint member used in a tetra module used in the space truss structure of the present invention. ジョイント部材相互の結合を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the connection of joint members to each other. 細長接合面を有するフレームに対するジョイント部材の接合を示す説明図である。10 is an explanatory diagram showing the joining of a joint member to a frame having an elongated joining surface. FIG. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュールの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a √2 octamodule used in the space truss structure of the present invention. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュールの他の角度からの斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of the √2 octamodule used in the space truss structure of the present invention, viewed from another angle. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュールの組立を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the assembly of a √2 octamodule used in the space truss structure of the present invention. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュールの説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a √2 octamodule used in the space truss structure of the present invention. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュールのジョイント部材の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a joint member of a √2 octamodule used in the space truss structure of the present invention. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュール相互の組立に使用するジョイント部材の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a joint member used to assemble the √2 octamodules used in the space truss structure of the present invention. テトラモジュールで組んだ立体トラス構造物の平面図である。This is a plan view of a space truss structure assembled with tetra modules. テトラモジュールで組んだ立体トラス構造物の斜視図である。This is a perspective view of a space truss structure assembled with tetra modules. 骨組構造でテトラモジュールの場合に、内部に四角錐状トラス架構領域が形成されることを示す平面図である。This is a plan view showing that in the case of a tetramodule frame structure, a square pyramidal truss frame area is formed inside. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、テトラモジュールで組んだ立体トラス構造物の一部を√2オクタモジュールで置き換える場合の斜視図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a perspective view of a space truss structure assembled with tetramodules in which part of the space truss structure is replaced with a √2 octamodule. 本発明の立体トラス構造物の1実施形態を示すもので、テトラモジュールで組んだ立体トラス構造物の一部を√2オクタモジュールで置き換える場合の平面図である。FIG. 1 shows one embodiment of a space truss structure of the present invention, and is a plan view of a space truss structure assembled with tetramodules in which part of the space truss structure is replaced with √2 octamodules. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュールで√2倍の長さを有するフレーム同士で接合できる例を示す接合前の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an example of a √2 octamodule used in the space truss structure of the present invention, in which frames having a length that is √2 times the length can be joined together before joining. 本発明の立体トラス構造物に用いる√2オクタモジュールで√2倍の長さを有するフレーム同士で接合できる例を示す接合後の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a joined frame showing an example in which frames having a length equal to √2 times the length can be joined together using the √2 octamodule used in the space truss structure of the present invention.

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。先に本発明で使用するモジュールについて説明すると、図15、図16に示すように正四面体であるテトラモジュール1と、図26に示すように、テトラモジュール1をその細長接合面を有するフレームの相互を細長接合面を接合させて相互に連結した2個のテトラモジュールの相対向する頂上部相互を前記テトラモジュールを形成するフレームの√2倍の長さを有するフレームで連結して八面体状架構であるオクタモジュールとしての第2のモジュールがある。(この第2のモジュールは以下√2オクタモジュール15と称する。) The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. First, the modules used in the present invention include the tetramodule 1, which is a regular tetrahedron, as shown in Figures 15 and 16, and the second module, an octamodule, as shown in Figure 26. This octamodule is an octahedron-shaped structure in which two tetramodules are connected by joining the opposing tops of two tetramodules, each of which has a frame length that is √2 times the length of the frame that forms the tetramodule. (This second module will be referred to as the √2 octamodule 15 below.)

テトラモジュールを形成するフレームの√2倍の長さを有するフレームとは、テトラモジュールを形成するフレームが1であるとして、その長さが√2であるということである。 A frame that is √2 times longer than the frame that forms the tetramodule means that if the frame that forms the tetramodule is 1, its length is √2.

また、ここでモジュールと称するのは、トラス構造物を構築するのにブロックとして組み合わせる単位体のことであり、このモジュールはブレハブとして予め作製しておき、これを組み合わせて構造物を構築する意味である。 The term "module" used here refers to the individual units that are combined as blocks to build a truss structure. These modules are prefabricated in advance and then combined to build the structure.

テトラモジュール1は正四面体であり、正四面体は図17に示すように、正三角形の3つの面Aからなるもので、4つの頂点Bと6つの辺Cを有する。さらに、図18に示すように、正4面体の中心Dと正4面体の頂点Bを結ぶ線Eの相互の角度が109.5度である。 Tetramodule 1 is a regular tetrahedron, which, as shown in Figure 17, consists of three equilateral triangular faces A, four vertices B, and six sides C. Furthermore, as shown in Figure 18, the angle between the center D of the regular tetrahedron and the line E connecting the vertex B of the regular tetrahedron is 109.5 degrees.

フレーム3の細長接合面2は正4面体の辺C(稜線)を平面的に削り取った面であり、その平面のなす角度は正4面体の中心Dに対して細長接合面2の幅方向では傾きのないものである。また、細長接合面2の幅寸は前記削り取った程度によるが、特に限定されるものではない。 The elongated joint surface 2 of the frame 3 is a surface obtained by planarly scraping away the sides C (ridge lines) of a regular tetrahedron, and the angle of this plane relative to the center D of the regular tetrahedron is such that there is no inclination in the width direction of the elongated joint surface 2. The width of the elongated joint surface 2 depends on the degree of scraping away, but is not particularly limited.

図15、図16のテトラモジュール1は、正四面体であるが、正確には正四面体を想定し、正四面体の稜線部分となるフレームを細長接合面2を有するフレーム3で形成し、これら細長接合面2を有するフレーム3の端部をジョイント部材4で連結して正四面体状架構に組み立てた。正四面体の正三角形は開口面となる。なお、フレーム3はすべて同一の長さである。 The tetramodule 1 in Figures 15 and 16 is a regular tetrahedron, but more accurately, it is assumed to be a regular tetrahedron, with the ridges of the tetrahedron formed from frames 3 with elongated joint surfaces 2, and the ends of these frames 3 with elongated joint surfaces 2 connected with joint members 4 to form a regular tetrahedron-shaped structure. The equilateral triangles of the tetrahedron form the openings. All frames 3 are the same length.

前記細長接合面2を有するフレーム3は、正四面体状架構の軸材となるものであり、計6本がジョイント部材4で相互に組まれる。前記、正四面体状架構の「状」とは、テトラモジュール1では細長接合面2が計6面あり、また4つの頂点部分にジョイント部材4の天井部である正三角形の平面7があり、全部で14面体であるが、概正四面体状であることによる。 The frame 3 with the elongated joint surfaces 2 serves as the axis of the regular tetrahedron-shaped structure, with a total of six of them being joined together by joint members 4. The "shape" of the regular tetrahedron-shaped structure refers to the fact that the tetramodule 1 has a total of six elongated joint surfaces 2, and that at the four vertices there are equilateral triangular flat surfaces 7 that form the ceilings of the joint members 4, making it a tetrahedron in total, but it is roughly tetrahedron-shaped.

前記細長接合面2を有するフレーム3は図示では帯状角材である長方形細長平板であるが、正四面体状架構として組んだ時に外側に向かう面が細長接合面2であれば、種々の断面形状のものを用いることができ、平板、中空管材、H形その他の型鋼、アングル材、チャンネル材のいずれかを選択することが可能である。 The frame 3 having the elongated joint surface 2 is shown as a rectangular, elongated flat plate made of strip-shaped timber, but as long as the surface facing outward when assembled into a regular tetrahedron-shaped frame is the elongated joint surface 2, various cross-sectional shapes can be used, including flat plates, hollow pipes, H-shaped or other steel sections, angle members, and channel members.

図19にフレーム3をアングル材11で作成した例を、図20にH形鋼13で形成した例を、図21にチャンネル材14で作成した例を示す。 Figure 19 shows an example of a frame 3 made from angle bars 11, Figure 20 shows an example made from H-shaped steel 13, and Figure 21 shows an example made from channel bars 14.

また、細長接合面2を有するフレーム3の材質も完成する立体トラス構造物の用途によって種々選択でき、鋼、アルミニュウムなどの金属、木、合成樹脂等である。海洋構造物等を対象とする場合防食性の高いチタンを使用することも可能である。 The material of the frame 3 with the elongated joint surfaces 2 can also be selected from a variety of materials depending on the intended use of the completed space truss structure, including metals such as steel and aluminum, wood, and synthetic resin. For marine structures, highly corrosion-resistant titanium can also be used.

ジョイント部材4の材質も同様であり、用途によって種々選択でき、鋼、アルミニュウムなどの金属、木、合成樹脂等である。 The material of the joint member 4 can also be selected from a variety of materials depending on the application, including metals such as steel and aluminum, wood, and synthetic resins.

細長接合面2を有するフレーム3を組み立てるジョイント部材4の一例を図22、図23、図24に示すと、ジョイント部材4はこの細長接合面2を有するフレーム3により正四面体架構に組み立てる事ができるものであれば特に形状を問わないが、細長接合面2を有するフレーム3への接合片部5を3つ平面視で相互に120°の開きで展開し、これら接合片部5は天板もしくは側板6で相互に連結するものが好適である。図示の例は側板6で相互に連結した。側板6はこれがなくてもよい。 An example of a joint member 4 used to assemble a frame 3 having elongated joint surfaces 2 is shown in Figures 22, 23, and 24. The shape of the joint member 4 is not particularly important as long as it can be assembled into a regular tetrahedron structure using frames 3 having elongated joint surfaces 2. However, it is preferable that three joint pieces 5 for the frame 3 having elongated joint surfaces 2 are spread out at 120° angles from each other in a plan view, and that these joint pieces 5 are connected to each other by top or side panels 6. In the example shown, the joint pieces are connected to each other by side panels 6. The side panels 6 are not necessary.

なお、単位モジュールであるテトラモジュール1の相互の接合に支障をきたさないように、長方形細長接合面2の端面はジョイント部材4の天井部には覆い被さらないようにし、ジョイント部材4の天井部7は正三角形の開口面とするとか、図示のように平面視略正三角形状(六角形状)の天板とする。この天井部7の各(辺)縁に接合片部5の端部や側板6が連続的に接続している。 In order to avoid interfering with the mutual joining of the tetramodules (unit modules) 1, the end faces of the rectangular, elongated joint surfaces 2 are not covered by the ceiling of the joint member 4, and the ceiling 7 of the joint member 4 has an equilateral triangular opening, or as shown in the figure, a top plate with a roughly equilateral triangular (hexagonal) shape in plan view. The ends of the joint pieces 5 and the side panels 6 are continuously connected to each edge (side) of this ceiling 7.

図示は省略するが、ジョイント部材4の天井部7を天板で構成する場合は、その中央部にボルト接合用の貫通孔を設けてもよい。 Although not shown in the figure, if the ceiling portion 7 of the joint member 4 is made up of a top plate, a through hole for bolt connection may be provided in the center.

また、ジョイント部材4は図21に示すように、複数個(図示では4個)を溶接やその他の手段で結合させて全体を大きな塊とすることもできる。 Furthermore, as shown in Figure 21, multiple joint members 4 (four in the figure) can be joined together by welding or other means to form a larger mass.

前記細長接合面2を有するフレーム3とジョイント部材4との結合に関しては、ジョイント部材4の接合片部5と長方形細長接合面2の結合箇所では、双方を重ね合わせてから固定することや、細長接合面2を有するフレーム3にスリットを形成し、接合片部5をこのスリットへ差し込んで挟み込むものであり、接合片部5とフレーム3の双方の固定はボルト・ナットによる締結や溶接などによる。 To join the frame 3 having the elongated joint surface 2 to the joint member 4, the joining piece 5 of the joint member 4 and the rectangular elongated joint surface 2 are joined by overlapping them and then fixing them together, or by forming a slit in the frame 3 having the elongated joint surface 2 and inserting the joint piece 5 into this slit and clamping it in place. The joining piece 5 and frame 3 are fixed together by fastening with bolts and nuts, welding, etc.

図25に内側(a参照)で接合する場合と、外側(b参照)で接合する場合の両方の接合例を示す。 Figure 25 shows examples of joining both on the inside (see a) and the outside (see b).

なお、接合片部5が細長接合面2を有するフレーム3の外側で接合する場合は細長接合面2に対してジョイント部材4の接合片部5は突出しないように面一を同じくすれば、ジョイント部材4の存在が細長接合面2を有するフレーム3同士の重ね合わせ接合に邪魔になることはない。 When the joining piece 5 is joined on the outside of the frame 3 having the elongated joining surface 2, the joining piece 5 of the joint member 4 is flush with the elongated joining surface 2 so that it does not protrude, and the presence of the joint member 4 does not interfere with the overlapping joining of the frames 3 having the elongated joining surface 2.

テトラモジュール1同士の接合は細長接合面2を有するフレーム3の相互を細長接合面2で重ね合せて接合する。 Tetra modules 1 are joined together by overlapping frames 3 each having an elongated joint surface 2 at the elongated joint surface 2.

なお、このテトラモジュール1の相互を接合し、かつ固定するは、細長接合面2を有するフレーム3の相互をフレーム3の部分で固定する行う場合と、細長接合面2を有するフレーム3同士は固定せずにジョイント部材4相互を結合して行う場合と、その両方を採用する場合とがある。 These tetramodules 1 can be joined and fixed together in a number of ways: by fixing the frames 3 having the elongated joint surfaces 2 together at the frame 3; by connecting the joint members 4 together without fixing the frames 3 having the elongated joint surfaces 2 together; or by using both methods.

また、細長接合面2を有するフレーム3を重ね合わせての相互をこのフレーム3の部分で固定するには、ボルト・ナットによる締結、溶接、凹凸結合、バンド等による加締めなどの手段で結合することが可能である。 Furthermore, when overlapping frames 3 each having an elongated joint surface 2, they can be fixed together at the frame 3 by fastening with bolts and nuts, welding, concave-convex joints, crimping with bands, etc.

√2オクタモジュール15は、図26~図28に示すように、テトラモジュール1を第1のモジュールとして、細長接合面2を有するフレーム3の相互を細長接合面2を接合させて相互に連結した2個のテトラモジュール1の相対向する頂上部8の相互を前記テトラモジュール1を形成するフレーム3の√2倍の長さ(約1.4倍の長さ)を有するフレーム3aで連結して八面体状架構であるオクタモジュールである。 As shown in Figures 26 to 28, the √2 octamodule 15 is an octamodule with an octahedral structure in which two tetramodules 1 are connected to each other by joining the elongated joint surfaces 2 of frames 3, each of which has a tetramodule 1 as the first module, and the opposing top portions 8 of the two tetramodules 1 are connected to each other by frames 3a having a length √2 times (approximately 1.4 times) the length of the frame 3 that forms the tetramodule 1.

フレーム3aをテトラモジュール1に接合するには、図30に示すように前記ジョイント部材4と同様の接合片部5を有するジョイント部材4′を接合部材として用いればよい。 To join the frame 3a to the tetra module 1, a joint member 4' having a joining piece 5 similar to the joint member 4, as shown in Figure 30, can be used as the joining member.

また、フレーム3aもフレーム3と同様に種々の断面形状のものを用いることができ、平板、中空管材、H形その他の型鋼、アングル材、チャンネル材のいずれかを選択することが可能である。 Furthermore, like frame 3, frame 3a can be made with a variety of cross-sectional shapes, and it is possible to select from flat plates, hollow pipes, H-shaped or other steel sections, angle bars, and channel bars.

さらに、√2オクタモジュール15同士を組む場合にも図30に示すように、前記ジョイント部材4′をもって組立てトラス構造物を形成することができる。 Furthermore, when combining √2 octamodules 15, an assembled truss structure can be formed using the joint member 4', as shown in Figure 30.

次にかかるテトラモジュール1および√2オクタモジュール15により立体トラス構造物を形成することについて説明する。 Next, we will explain how to form a space truss structure using such tetramodules 1 and √2 octamodules 15.

テトラモジュール1と√2オクタモジュール15の2つのモジュールで立体トラス構造物を形成する方法には、√2オクタモジュール15を主たるモジュールとして使用する方法と、√2オクタモジュール15にテトラモジュール1を連結していく方法があるが、いずれにせよ、√2オクタモジュール15同士を連結する場合もテトラモジュール1同士を連結する場合と同じく、細長接合面2を有するフレーム3の相互を細長接合面2で接合させて行うことは同一である。 There are two ways to form a space truss structure using two modules, a Tetramodule 1 and a √2 Octamodule 15: using the √2 Octamodule 15 as the main module, or connecting Tetramodules 1 to the √2 Octamodule 15. In either case, connecting √2 Octamodules 15 together is the same as connecting Tetramodules 1 together, in that frames 3 with elongated joint surfaces 2 are joined together at the elongated joint surfaces 2.

前記のように√2オクタモジュール15は2個のテトラモジュール1を√2倍の長さを有するフレーム3aで連結してなるが、この√2オクタモジュール15を構成するテトラモジュール1を2個とも接合するようにして、2個の√2オクタモジュール15を相互に接合すると、図1、図2に示すようにフレーム3aは、立体トラス構造物の内部に構成されるテトラモジュール1自体の内部の正四面体状架構領域に対して、相補的に形成される四角錐状トラス架構領域Bの底辺面である正方形枠Aの角にたすき架けもしくは袈裟懸けに架け渡さる。 As mentioned above, the √2 octamodule 15 is made by connecting two tetramodules 1 with a frame 3a that is √2 times longer. When two √2 octamodules 15 are joined together so that both tetramodules 1 that make up this √2 octamodule 15 are joined together, as shown in Figures 1 and 2, the frame 3a spans across the corners of the square frame A, which is the base face of the quadrangular pyramidal truss frame area B that is formed complementary to the regular tetrahedron frame area within the tetramodule 1 itself constructed within the space truss structure.

図示の実施例ではフレーム3aは正方形枠Aの中に平行に並び、ブレース的な役割となる。 In the illustrated embodiment, frames 3a are arranged parallel to one another within a square frame A, acting as braces.

図3は前記図1、図2に示す状態からさらに√2オクタモジュール15を左右につぎ足すように展開したものであり、つぎ足す√2オクタモジュール15と図1、図2に示す構造体とで四角錐状トラス架構領域Bの底辺面である正方形枠Aが構成されるが、つぎ足す√2オクタモジュール15のフレーム3aがこの正方形枠Aの対角にたすき架けされる。 Figure 3 shows the state shown in Figures 1 and 2 expanded by adding √2 octamodules 15 to the left and right. The added √2 octamodules 15 and the structure shown in Figures 1 and 2 form a square frame A, which is the base surface of the quadrangular pyramidal truss structural area B, and the frame 3a of the added √2 octamodule 15 is cross-hatched across the diagonal corners of this square frame A.

図4は図3に示す構造体を横方法に並進させるように展開させたものであるが、この場合は三角形化された相補的な四角錐領域が自動形成されるが、上面、下面とも総三角形化されない相補的な四角錐領域が周期的に残る。 Figure 4 shows the structure shown in Figure 3 unfolded by translating it laterally. In this case, complementary triangular pyramidal regions are automatically formed, but complementary non-triangular pyramidal regions remain periodically on both the top and bottom surfaces.

図5は図4のように組まれた盤状のトラス構造物をさらに進展させたトラス構造物を斜めから見たもので、フレーム3aが平行に並んで配置される正方形枠Aの列に対して配置されない正方形枠A′が互い違いとなっている。 Figure 5 shows a truss structure, seen from an angle, that is a further development of the plate-like truss structure assembled as shown in Figure 4. In this figure, the square frames A' that are not arranged are staggered against the rows of square frames A in which frames 3a are arranged parallel to one another.

図6は、前記√2オクタモジュール15を相互に直角方向に組み合わせたものを1グループとして、これを横に並進させて列を構成し、さらにその列を並進させたものである。2個の√2オクタモジュール15が最小限の構造単位となっている。 Figure 6 shows a group of √2 octamodules 15 arranged at right angles to each other, which are then translated horizontally to form a row, and this row is then translated again. Two √2 octamodules 15 form the minimum structural unit.

この図6の例ではトラス構造は完全に総三角形化された相補的な四面体領域を形成する。 In this example of Figure 6, the truss structure forms a fully triangulated complementary tetrahedral region.

図7は√2オクタモジュール15を縦、横に並進させるように展開させたものである。この場合もトラス構造は完全に総三角形化された相補的な四面体領域を形成する。 Figure 7 shows the √2 octamodule 15 unfolded by translating it vertically and horizontally. In this case too, the truss structure forms a fully triangulated, complementary tetrahedral region.

なお、図6、図7に示す盤状トラス構造物において、周囲に形成されるギザギザ空間に単1のテトラモジュール1を嵌め込むことでギザギザを無くすことができる。 In addition, in the plate-like truss structure shown in Figures 6 and 7, the jagged spaces formed around the periphery can be eliminated by fitting a single tetra module 1 into them.

図8、√2オクタモジュール15からなる並進のトラス構造を形成する最小限の構造単位を示すもので、図8では4個の√2オクタモジュール15が接合して2本のフレーム3aが平行に形成され最初の上下ふたつの相補的な4面体の領域が形成される。 Figure 8 shows the minimum structural unit for forming a translational truss structure consisting of √2 octamodules 15. In Figure 8, four √2 octamodules 15 are joined to form two parallel frames 3a, forming the first two complementary tetrahedral regions, one above the other.

図10に、図8に示した最小限の構造単位のみを進展させて盤状に平面充填したトラス構造物を示す。 Figure 10 shows a truss structure in which only the minimum structural units shown in Figure 8 are extended to form a planar tessellation.

図11、図12に示す3個の√2オクタモジュール15からなる3回回転対称による最小限の構造単位を左勝手と右勝手の鏡像の構造単位に形成し、それぞれ相補的な4面体領域が上下に形成される。上下に形成される相補的な2個の4面体を含む8面体領域で3個の√2オクタモジュール15の3本のフレーム3aは互いに接合し、互いに直交する。 The minimum structural unit with three-fold rotational symmetry consisting of three √2 octamodules 15 shown in Figures 11 and 12 is formed into left-handed and right-handed mirror image structural units, with complementary tetrahedral regions formed above and below each other. The three frames 3a of the three √2 octamodules 15 are joined to each other and intersect perpendicularly in the octahedral region containing the two complementary tetrahedrons formed above and below.

図13では、図11に示す3個の√2オクタモジュール15からなる3回回転対称による最小限の構造単位(左と右の構造単位)を同時に使用することによって、√2のフレーム3aが少なくとも1本以上、すべての8面体領域内部に自動的に配置される。 In Figure 13, by simultaneously using the minimum structural units (left and right structural units) with three-fold rotational symmetry consisting of three √2 octamodules 15 shown in Figure 11, at least one √2 frame 3a is automatically placed inside every octahedral region.

図14では、前記鏡像の構造単位(左と右の構造単位)を同時に組み合わせる場合は、「右勝手の構造単位」を中心にして、周囲の6個の「左勝手の構造単位」が回転対称によって配置される。上面、下面ともに総三角形化されると同時に、すべての正八面体領域内部が、√2のフレームが少なくとも1本以上、最大3本配置されるので、√2オクタモジュール15のみによって、盤状に平面充填された最強のオクテットトラスが形成可能である。 In Figure 14, when the mirror-image structural units (left and right structural units) are combined simultaneously, the six surrounding "left-handed structural units" are arranged with rotational symmetry around the "right-handed structural unit." Both the top and bottom surfaces are fully triangulated, and at least one, and up to three, √2 frames are arranged inside every regular octahedron region. This makes it possible to form the strongest octet truss, with a planar tessellation, using only √2 octamodules 15.

次に√2オクタモジュール15をテトラモジュール1で組まれたトラス構造物の補修・補強に使用する場合について説明する。 Next, we will explain how to use the √2 Octa Module 15 to repair and reinforce a truss structure constructed with Tetra Modules 1.

前記図29,図30に示すようなテトラモジュール1で組まれたトラス構造物があるとして、その1部を補修もしくは補強する場合に、形成した立体トラス構え造物の2個分のテトラモジュール1を√2オクタモジュール15で置き換えることができる。(図35、図36) If you have a truss structure constructed with Tetramodules 1, as shown in Figures 29 and 30, and you need to repair or reinforce a portion of it, you can replace two of the Tetramodules 1 in the resulting space truss structure with √2 Octamodules 15. (Figures 35 and 36)

前記のように√2オクタモジュール15はテトラモジュール1を2個接合したものであり、既設の立体トラス構造物の傷んだ部分の2個のテトラモジュール1を取り外して、ここに√2オクタモジュール15を嵌め込む。 As mentioned above, the √2 octamodule 15 is made by joining two tetramodules 1 together. Two tetramodules 1 are removed from the damaged part of the existing space truss structure, and the √2 octamodule 15 is inserted in its place.

もしくは既設の立体トラス構造物の増補用として周辺に√2オクタモジュール15を追加する。 Or add √2 Octa Module 15 to the periphery to expand an existing space truss structure.

このように√2オクタモジュール15を組み込むことにより√2オクタモジュール15の有するフレーム3aが立体トラス構造物の内部に構成されるテトラモジュール1自体の内部の正四面体状架構領域に対して、相補的に形成される四角錐状トラス架構領域Bの底辺面である正方形枠Aの角にたすき架けされ、構造の強度も増加する。 By incorporating the √2 octamodule 15 in this way, the frame 3a of the √2 octamodule 15 is cross-hatched across the corners of the square frame A, which is the base face of the quadrangular pyramidal truss structural area B, which is formed complementarily to the regular tetrahedron structural area inside the tetramodule 1 itself constructed inside the space truss structure, thereby increasing the strength of the structure.

また、経年変化や地震等の力が加わり、曲げや劣化を生じて前記の立体トラス構造物の補修を行う必要がある場合、テトラモジュールを2個まとめて入れ替えることができ、作業の効率を上げることができる。 In addition, if the space truss structure needs to be repaired due to bending or deterioration caused by aging or the force of an earthquake, two tetra modules can be replaced at once, improving work efficiency.

前記√2オクタモジュール15はこれを相互に組む場合に、図37,図38に示すようにフレーム3a同士を重ねて、このフレーム3aで連結して組むことも可能である。 When assembling the √2 octamodules 15 together, it is possible to stack the frames 3a on top of each other and connect them using these frames 3a, as shown in Figures 37 and 38.

この場合、√2オクタモジュール15はフレーム3aをアングル材で形成し、かつ、2個のテトラモジュールの相対向する頂上部の相互を連結するのに外側に位置させた。 In this case, the √2 octamodule 15 is positioned outside the frame 3a, formed from angled steel, to connect the opposing tops of the two tetramodules.

このようにすれば、√2オクタモジュール15を並べて組むのに、重合するフレーム3a同士で固定できる。 In this way, when assembling √2 octamodules 15 side by side, the overlapping frames 3a can be fixed together.

このようにして、フレーム3aを相互に連結させることで四角錐の1/2領域である四面体が2個結合した状態となり、相補的な四角錐が自動生成されることと相補的な四角錐の1/2領域である四面体が自動生成されることと比較すると、八面体モジュールの2個の四面体領域OPQR(図19参照)が、√2L材によって四面体が相互に「二重結合」する機能を形成できる。 In this way, by interconnecting the frames 3a, two tetrahedrons, which are half the area of a square pyramid, are joined together. Compared to the automatic generation of complementary square pyramids and the automatic generation of tetrahedrons, which are half the area of complementary square pyramids, the two tetrahedron areas OPQR of the octahedron module (see Figure 19) can form a "double bond" between the tetrahedrons using the √2L material.

√2オクタモジュール15の八面体モジュールに内包された四面体領域OPQRは、正四面体モジュール2個と違って、八面体モジュールから分離できない四面体領域を形成している。稜線部のストラットの相互接合で連続していく正四面体モジュールと同様に、√2L材の相互の連結によって力学的安定性をトラス構造全体に形成することができる。 The tetrahedral region OPQR contained within the octahedral module of the √2 octamodule 15, unlike two regular tetrahedral modules, forms a tetrahedral region that cannot be separated from the octahedral module. Just as with regular tetrahedral modules that are continuous through the interconnections of struts at the ridge lines, the interconnection of √2L materials provides mechanical stability to the entire truss structure.

また、図13に示すように、3本のフレーム3aを互いに直交させて盤状トラス構造を形成して、4個の四面体領域OPQRは正八面体を形成し、最強のオクテットトラスを形成できる。 Also, as shown in Figure 13, three frames 3a are orthogonal to each other to form a plate-like truss structure, and the four tetrahedron regions OPQR form a regular octahedron, forming the strongest octet truss.

1…テトラモジュール 2…細長接合面
3、3a…フレーム 4、4′…ジョイント部材
5…接合片部 6…側板
7…天井部 8…頂上部
11…アングル材 13…H形鋼
14…チャンネル材 15…√2オクタモジュール
A…正方形枠 B…四角錐状トラス架構領域
C…正八面体状架構領域 D…正四面体状架構領域
a、b、c、d、e…正方形枠の一部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Tetramodule 2...Elongated joint surface 3, 3a...Frame 4, 4'...Joint member 5...Joint piece portion 6...Side panel 7...Ceiling portion 8...Top portion 11...Angle member 13...H-shaped steel 14...Channel member 15...√2 octamodule A...Square frame B...Square pyramidal truss frame region C...Regular octahedron frame region D...Regular tetrahedron frame region a, b, c, d, e...Part of square frame

Claims (4)

正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結してなる正四面体状架構のテトラモジュールで組み立てる立体トラス構造物であり、接合する2個のテトラモジュールの相対向する頂上部にテトラモジュールを構成するフレームの√2倍の長さを有するフレームを架設したモジュールを組み入れたことを特徴とする立体トラス構造物 This is a three-dimensional truss structure assembled from tetrahedron-shaped framework tetramodules, each of which has a ridge line formed by a frame with elongated joint surfaces and the ends of which are connected together, characterized in that a module is incorporated into the opposing tops of the two joined tetramodules, each of which has a frame with a length that is √2 times the length of the frame that makes up the tetramodule . √2倍の長さを有するフレームは、立体トラス構造物の内部に構成されるテトラモジュール自体の内部の正四面体状架構領域に対して、相補的に形成される四角錐状トラス架構領域の底辺面である正方形枠の角に架け渡される請求項1記載の立体トラス構造物 The space truss structure of claim 1, wherein the frame having a length of √2 times is spanned across the corners of a square frame that is the base face of a quadrangular pyramidal truss frame region that is formed complementarily to the regular tetrahedron frame region inside the tetramodule itself that is configured inside the space truss structure . 正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結して正四面体状架構であるテトラモジュールをその細長接合面を有するフレームの相互を細長接合面を接合させて相互に連結して立体トラス構造物を形成する場合において、形成した立体トラス構造物の2個分のテトラモジュールを当該テトラモジュール2個を相互に連結し、互いに平行な√2倍の長さを有するフレームを追加してなる八面体状架構であるオクタモジュールで入れ替えることを特徴とする立体トラス構造物 A space truss structure characterized in that, when the ridge lines of a regular tetrahedron are formed with frames having elongated joint surfaces, and the ends of these frames having elongated joint surfaces are joined to form tetramodules, which are regular tetrahedron-shaped structures, and the frames having elongated joint surfaces are joined together at their elongated joint surfaces to form a space truss structure, two tetramodules of the formed space truss structure are replaced with octamodules, which are octahedron-shaped structures formed by connecting two tetramodules to each other and adding frames parallel to each other and having a length that is √2 times the length of the tetramodules. 正四面体の稜線部分を細長接合面を有するフレームで形成し、これら細長接合面を有するフレームの端部を連結して正四面体状架構であるテトラモジュールをその細長接合面を有するフレームの相互を細長接合面を接合させて相互に連結した2個のテトラモジュールの相対向する頂上部相互を前記テトラモジュールを形成するフレームの√2倍の長さを有するフレームで連結して八面体状架構であるオクタモジュールとして形成したことを特徴とする立体トラス構造物に用いるモジュール。 A module for use in a space truss structure, characterized in that the ridge portions of a regular tetrahedron are formed with frames having elongated joint surfaces, and the ends of these frames having elongated joint surfaces are connected to form a tetramodule, which is a regular tetrahedron-shaped structure.Two tetramodules are connected to each other by joining the frames having elongated joint surfaces, and the opposing tops of these tetramodules are connected to each other with frames having a length that is √2 times the length of the frames forming the tetramodule, to form an octamodule, which is an octahedron-shaped structure .
JP2022016558A 2022-02-04 2022-02-04 Space truss structure and modules used therein Active JP7828064B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022016558A JP7828064B2 (en) 2022-02-04 2022-02-04 Space truss structure and modules used therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022016558A JP7828064B2 (en) 2022-02-04 2022-02-04 Space truss structure and modules used therein

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2023114278A JP2023114278A (en) 2023-08-17
JP7828064B2 true JP7828064B2 (en) 2026-03-11

Family

ID=87569247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022016558A Active JP7828064B2 (en) 2022-02-04 2022-02-04 Space truss structure and modules used therein

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7828064B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7849013B2 (en) * 2022-06-28 2026-04-21 テトラモジュール株式会社 Agricultural greenhouses and the Tetra Modules used therein

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121251A (en) 2006-11-10 2008-05-29 Kajima Corp Structural unit frame structure and frame member unit
DE102008063292A1 (en) 2008-12-30 2011-03-03 Christian Thomas Roof arrangement for large-area roof-light to supply light to hall of building during industrial construction, has framework structure equipped with shaded surface elements that protect incident light from non-desired directions
JP2012007438A (en) 2010-06-28 2012-01-12 Ogasawara Sekkei:Kk Joint device of tetrahedral frame and structure using the same
CN111997181A (en) 2020-07-06 2020-11-27 清华大学建筑设计研究院有限公司 Assembled spatial structure unit based on regular tetrahedron

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4207715A (en) * 1978-09-14 1980-06-17 Kitrick Christopher J Tensegrity module structure and method of interconnecting the modules
JPH0227034A (en) * 1988-07-16 1990-01-29 Akio Kanetani Joint of space truss
JPH0259399U (en) * 1988-10-26 1990-04-27
JPH06200563A (en) * 1993-01-05 1994-07-19 Toshiro Suzuki Construction method for trussed structure
JPH1161707A (en) * 1997-08-18 1999-03-05 Paritei Jipangu:Kk Subgrade and other civil-engineering structure and concrete block

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008121251A (en) 2006-11-10 2008-05-29 Kajima Corp Structural unit frame structure and frame member unit
DE102008063292A1 (en) 2008-12-30 2011-03-03 Christian Thomas Roof arrangement for large-area roof-light to supply light to hall of building during industrial construction, has framework structure equipped with shaded surface elements that protect incident light from non-desired directions
JP2012007438A (en) 2010-06-28 2012-01-12 Ogasawara Sekkei:Kk Joint device of tetrahedral frame and structure using the same
CN111997181A (en) 2020-07-06 2020-11-27 清华大学建筑设计研究院有限公司 Assembled spatial structure unit based on regular tetrahedron

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023114278A (en) 2023-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5835847B2 (en) Reticulated three-dimensional building block for building construction and its construction method
CA1305844C (en) Structural member for buildings
US5904006A (en) Construction module, panel and system
JP7828064B2 (en) Space truss structure and modules used therein
US5105589A (en) Modular tetrahedral structure for houses
JP7838803B2 (en) Modular frame structure
JP7838809B2 (en) Truss structure with inclined surface and tetramodule used therein
JP2023126073A (en) Discal three-dimensional truss structure
EP0460004B1 (en) Space frame and module for its construction
JP2998000B2 (en) Joint equipment for building components
JP2023114549A (en) Construction method of truss structure by multiplication of modules
JP7849013B2 (en) Agricultural greenhouses and the Tetra Modules used therein
JP2023165104A (en) Columnar/wall-shaped or high-rise truss structure by block stacking
GB2044830A (en) Latticed constructions
JP2024006260A (en) Truss structure stage
CN111946100B (en) Steel-wood combined modular ecological building
JP7105344B1 (en) Wall structure of wooden building, wooden building and construction method thereof
JP2997999B2 (en) Joint equipment for building components
JP2893578B2 (en) Joint equipment for building components
JP2893577B2 (en) Joint equipment for building components
JP2916891B2 (en) Joint equipment for building components
JP2024126184A (en) Beam string units and beam structures for wooden buildings
TWM633579U (en) formwork unit
JP2893579B2 (en) Joint equipment for building components
CN112554334A (en) Rectangular pyramid type composite material frame structure and connecting method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20230921

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20230921

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20251028

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20260217

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20260219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7828064

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150