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特開2023-133785シザーズ構造のパネルユニット、伸縮パネルおよびパネル型シザーズ橋
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023133785
(43)【公開日】2023-09-27
(54)【発明の名称】シザーズ構造のパネルユニット、伸縮パネルおよびパネル型シザーズ橋
(51)【国際特許分類】
E01D 15/12 20060101AFI20230920BHJP
E04C 2/40 20060101ALI20230920BHJP
【ＦＩ】
E01D15/12
E04C2/40 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022038977
(22)【出願日】2022-03-14
(71)【出願人】
【識別番号】504180239
【氏名又は名称】国立大学法人信州大学
(74)【代理人】
【識別番号】100090170
【弁理士】
【氏名又は名称】横沢 志郎
(72)【発明者】
【氏名】近広 雄希
【テーマコード（参考）】
2D059
2E162
【Ｆターム（参考）】
2D059BB17
2D059GG55
2E162BA02
2E162BA03
2E162BB10
(57)【要約】
【課題】少人数で簡単に中規模程度の仮橋を構築するのに適した軽量で施工性に優れたシザーズ構造の伸縮パネルを提供すること。
【解決手段】中規模程度の仮橋の構築に用いるシザーズ構造の伸縮パネル２０は、縦横に伸縮可能なパネルユニット１が横方向に一列に連結された構成をしている。各パネルユニット１は、材軸方向に伸縮可能な縦枠材４および横枠材５によって規定される矩形枠形状をしている。縦枠材４、横枠材５のそれぞれは、Ｘ状に交差配置された一対のリンク７、８からなる単位シザーズ６を直線状に連結した構成をしている。
【選択図】図２
【解決手段】中規模程度の仮橋の構築に用いるシザーズ構造の伸縮パネル２０は、縦横に伸縮可能なパネルユニット１が横方向に一列に連結された構成をしている。各パネルユニット１は、材軸方向に伸縮可能な縦枠材４および横枠材５によって規定される矩形枠形状をしている。縦枠材４、横枠材５のそれぞれは、Ｘ状に交差配置された一対のリンク７、８からなる単位シザーズ６を直線状に連結した構成をしている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
縦方向および横方向に伸縮可能なシザーズ構造の矩形枠を備え、
前記矩形枠の四辺は、左右の縦枠材および上下の横枠材によって規定され、
前記縦枠材および前記横枠材のそれぞれは、一方向に直線状に配列された複数組の単位シザーズを備えており、
前記単位シザーズは、前記矩形枠の一対の対角線の方向に沿ってＸ状に交差配置された一対のリンクを備え、これらのリンクの交差部が相互に連結されて、交差部ピン節点を形成しており、
前記縦枠材および前記横枠材における隣接配置されている一対の前記単位シザーズの間においては、逆方向に傾斜する前記リンクの端が相互に連結されて、それぞれ矩形枠外周縁に沿って配列された外周縁側ピン節点および矩形枠内周縁に沿って配列された内周縁側ピン節点を形成しており、
前記矩形枠の四隅のそれぞれに位置する前記単位シザーズは、前記縦枠材の端に位置する前記単位シザーズと、前記横枠材の端に位置する前記単位シザーズとを兼用する共通の単位シザーズであるシザーズ構造のパネルユニット。
前記矩形枠の四辺は、左右の縦枠材および上下の横枠材によって規定され、
前記縦枠材および前記横枠材のそれぞれは、一方向に直線状に配列された複数組の単位シザーズを備えており、
前記単位シザーズは、前記矩形枠の一対の対角線の方向に沿ってＸ状に交差配置された一対のリンクを備え、これらのリンクの交差部が相互に連結されて、交差部ピン節点を形成しており、
前記縦枠材および前記横枠材における隣接配置されている一対の前記単位シザーズの間においては、逆方向に傾斜する前記リンクの端が相互に連結されて、それぞれ矩形枠外周縁に沿って配列された外周縁側ピン節点および矩形枠内周縁に沿って配列された内周縁側ピン節点を形成しており、
前記矩形枠の四隅のそれぞれに位置する前記単位シザーズは、前記縦枠材の端に位置する前記単位シザーズと、前記横枠材の端に位置する前記単位シザーズとを兼用する共通の単位シザーズであるシザーズ構造のパネルユニット。
【請求項2】
請求項１において、
前記横方向に連結された複数組の前記矩形枠を備えており、
隣接する前記矩形枠の間に位置する前記縦枠材が、一方の前記矩形枠の前記縦枠材と、他方の前記矩形枠の前記縦枠材とを兼用する共通の縦枠材となるように、前記矩形枠が相互に連結されているシザーズ構造のパネルユニット。
前記横方向に連結された複数組の前記矩形枠を備えており、
隣接する前記矩形枠の間に位置する前記縦枠材が、一方の前記矩形枠の前記縦枠材と、他方の前記矩形枠の前記縦枠材とを兼用する共通の縦枠材となるように、前記矩形枠が相互に連結されているシザーズ構造のパネルユニット。
【請求項3】
請求項１または２において、更に、
前記矩形枠に取り付けた斜材を備えており、
前記斜材は、前記矩形枠の少なくとも一方の対角線の方向の両端に位置する一対の前記単位シザーズにおける前記対角線の方向に延びる前記リンクの間に架け渡されているシザーズ構造のパネルユニット。
前記矩形枠に取り付けた斜材を備えており、
前記斜材は、前記矩形枠の少なくとも一方の対角線の方向の両端に位置する一対の前記単位シザーズにおける前記対角線の方向に延びる前記リンクの間に架け渡されているシザーズ構造のパネルユニット。
【請求項4】
請求項３において、
前記斜材は、当該斜材が架け渡されている前記単位シザーズの前記リンクと同一平面上に位置している
シザーズ構造のパネルユニット。
前記斜材は、当該斜材が架け渡されている前記単位シザーズの前記リンクと同一平面上に位置している
シザーズ構造のパネルユニット。
【請求項5】
ｍ、ｎを１以上の正の整数とすると、
ｍ段、ｎ列となるように平面方向に連結したｍ×ｎ組のパネルユニットを備え、
前記パネルユニットは、請求項１ないし４のうちのいずれか一つの項に記載のシザーズ構造のパネルユニットであり、
隣接する一対の前記パネルユニットの間においては、一方の前記パネルユニットの側の前記外周縁側ピン節点と、他方の前記パネルユニットの側の前記外周縁側ピン節点とが、それぞれ相互に連結あるいは一体化されて共通のピン節点を形成しているシザーズ構造の伸縮パネル。
ｍ段、ｎ列となるように平面方向に連結したｍ×ｎ組のパネルユニットを備え、
前記パネルユニットは、請求項１ないし４のうちのいずれか一つの項に記載のシザーズ構造のパネルユニットであり、
隣接する一対の前記パネルユニットの間においては、一方の前記パネルユニットの側の前記外周縁側ピン節点と、他方の前記パネルユニットの側の前記外周縁側ピン節点とが、それぞれ相互に連結あるいは一体化されて共通のピン節点を形成しているシザーズ構造の伸縮パネル。
【請求項6】
橋梁用構造材として請求項５に記載の伸縮パネルが配置されていることを特徴とするパネル型シザーズ橋。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、仮橋などの構造物構築用の構造材に用いるのに適したシザーズ構造のパネルユニット、当該パネルユニットを縦横に連結した構成の伸縮パネル、および当該伸縮パネルを橋梁用構造材として用いて構築されるパネル型シザーズ橋に関する。
【背景技術】
【0002】
本発明者等は、これまでに、展開構造物の１つであるシザーズ機構を用いて、災害により流出した小規模な橋梁の代替路となる仮橋（１段シザーズ）の研究開発をしてきた（非特許文献１、２、図７下段左側参照）。また、ケーブル材を併用した吊りシザーズを採用することで、シザーズ橋の大型化の可能性を明示してきた（図７上段右側参照）。
【0003】
シザーズ構造は、Ｘ状に交差配置した一対のリンクが交差位置に形成したピン節点を中心として開閉可能となったものであり、これを直線状に一列に配列した構成の１段シザーズを用いて橋梁が構築される。シザーズ構造の部材は、材軸方向に折り畳まれた状態（縮めた状態）で仮橋の設置場所まで搬送し、設置場所において材軸方向に展開（伸長）して設置できるので、搬送が容易であり、施工性にも優れている。このようなシザーズ構造の伸縮橋は、例えば、特許文献１、２において提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】K. Chanthamanivong, I. Ario, Y. Chikahiro: Smart design of coupling scissors-type bridge, Structures, 30, 206-216, 2021.
【非特許文献2】Y. Chikahiro, I. Ario, P. Pawlowski C. Graczykowski, J. Holnicki‐Szulc: Optimization of reinforcement layout of scissor type bridge using differential evolution algorithm, Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 34(6), 523-538, 2019.
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１４－１４５２０３号公報
【特許文献2】国際公開第２０１５／１９３９３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ここで、流出被害の絶えない中規模な橋梁でも迅速に復旧できる仮橋が必要とされる。中規模な橋梁の仮橋の場合においても、災害後の初動対応で迅速に仮橋を架けるためには、現場における橋梁部材の搬入量や組立作業量をいかに減らすかが重要である。このため、既往の研究では対象とされていない中規模な橋梁のための仮橋にも、シザーズ構造の橋梁を用いることが考えられる。
【0007】
図７に示したように、シザーズ構造は直線的に並べることで小規模な橋梁に応用でき、ケーブル材と併用することで吊り橋のように大型化が可能であるが、中規模な橋梁への適用には、簡易施工性や強度の観点から難しい。例えば、シザーズ構造から構成される仮設用の橋梁用構造材として、横方向だけでなく上下にシザーズ構造を配列した構成の多段シザーズを用いることで、必要な強度を確保することが考えられる。しかしながら、シザーズ構造を単に多段化した場合、それに伴って使用材料、重量が増加し、製造コストも増加する。また、設置場所において重量のある多段シザーズ構造の部材を展開して橋梁として設置する際の施工性も低下する。
【0008】
このような課題は、橋梁用構造材として多段シザーズ構造の部材を用いる場合に限らず、構造物構築用の梁材、桁材等の構造用部材として、その部材強度を高めるために多段シザーズ構造の部材を用いる場合においても発生する。
【0009】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、一段シザーズ構造の部材に比べて強度を高めて長スパン化でき、かつ、多段シザーズ構造の部材に比べて強度低下を抑制しつつ軽量化および施工性を改善できるシザーズ構造のパネルユニット、および当該パネルユニットを縦横に連結した構成の伸縮パネルを提供することにある。
【0010】
また、本発明の目的は、かかる伸縮パネルを被災現場で展開し、それを現場で幾つか組み合わせていくことで、少人数かつ簡単に構築できる中規模程度の仮橋であるパネル型シザーズ橋を提供することにある（図７参照）。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の課題を解決するために、本発明のシザーズ構造のパネルユニットは、
縦方向および横方向に伸縮可能なシザーズ構造の矩形枠を備え、
前記矩形枠の四辺は、左右の縦枠材および上下の横枠材によって規定され、
前記縦枠材および前記横枠材のそれぞれは、一方向に直線状に配列された複数組の単位シザーズを備えており、
前記単位シザーズは、前記矩形枠の一対の対角線の方向に沿ってＸ状に交差配置された一対のリンクを備え、これらのリンクの交差部が相互に連結されて、交差部ピン節点を形成しており、
前記縦枠材および前記横枠材における隣接配置されている一対の前記単位シザーズの間においては、逆方向に傾斜する前記リンクの端が相互に連結されて、それぞれ矩形枠外周縁に沿って配列された外周縁側ピン節点および矩形枠内周縁に沿って配列された内周縁側ピン節点を形成しており、
前記矩形枠の四隅のそれぞれに位置する前記単位シザーズは、前記縦枠材の端に位置する前記単位シザーズと、前記横枠材の端に位置する前記単位シザーズとを兼用する共通の単位シザーズであることを特徴としている。
縦方向および横方向に伸縮可能なシザーズ構造の矩形枠を備え、
前記矩形枠の四辺は、左右の縦枠材および上下の横枠材によって規定され、
前記縦枠材および前記横枠材のそれぞれは、一方向に直線状に配列された複数組の単位シザーズを備えており、
前記単位シザーズは、前記矩形枠の一対の対角線の方向に沿ってＸ状に交差配置された一対のリンクを備え、これらのリンクの交差部が相互に連結されて、交差部ピン節点を形成しており、
前記縦枠材および前記横枠材における隣接配置されている一対の前記単位シザーズの間においては、逆方向に傾斜する前記リンクの端が相互に連結されて、それぞれ矩形枠外周縁に沿って配列された外周縁側ピン節点および矩形枠内周縁に沿って配列された内周縁側ピン節点を形成しており、
前記矩形枠の四隅のそれぞれに位置する前記単位シザーズは、前記縦枠材の端に位置する前記単位シザーズと、前記横枠材の端に位置する前記単位シザーズとを兼用する共通の単位シザーズであることを特徴としている。
【0012】
本発明のパネルユニットは、上記構成の矩形枠が縦方向あるいは横方向に連結された二連パネルユニットあるいは多連パネルユニットとすることができる。例えば、横方向に連結された複数組の矩形枠からパネルユニットが構成される。この場合には、横方向に連結された隣接する前記矩形枠の間に位置する縦枠材が、一方の矩形枠の縦枠材と他方の矩形枠の縦枠材とを兼用するように、矩形枠が相互に連結される。
【0013】
また、本発明のパネルユニットでは、矩形枠に斜材が取り付けられていることが望ましい。斜材は、矩形枠の少なくとも一方の対角線の方向の両端に位置する一対の単位シザーズにおいて、当該対角線の方向に延びるリンクの間に架け渡される。
【0014】
斜材は、当該斜材が架け渡されているリンクと同一平面上に位置するように、これらのリンクに連結することが望ましい。この場合、斜材と、斜材が架け渡される一対のリンクとを一体化して、単一の部材として配置することができる。
【0015】
また、本発明のシザーズ構造の伸縮パネルは、
ｍ、ｎを１以上の正の整数とすると、
ｍ段、ｎ列となるように平面方向に連結したｍ×ｎ組のパネルユニットを備え、
前記パネルユニットは、上記構成のシザーズ構造のパネルユニットであることを特徴としている。
この場合、隣接する一対のパネルユニットの間においては、一方のパネルユニットの側の外周縁側ピン節点と、他方のパネルユニットの側の外周縁側ピン節点とが、それぞれ相互に連結あるいは一体化されて共通のピン節点を形成している。
ｍ、ｎを１以上の正の整数とすると、
ｍ段、ｎ列となるように平面方向に連結したｍ×ｎ組のパネルユニットを備え、
前記パネルユニットは、上記構成のシザーズ構造のパネルユニットであることを特徴としている。
この場合、隣接する一対のパネルユニットの間においては、一方のパネルユニットの側の外周縁側ピン節点と、他方のパネルユニットの側の外周縁側ピン節点とが、それぞれ相互に連結あるいは一体化されて共通のピン節点を形成している。
【0016】
次に、本発明のパネル型シザーズ橋は、上記構成の伸縮パネルが橋梁用構造材として配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【0017】
本発明では、これまで梁構造物のように直線配置されたシザーズ構造（一段シザーズ）を、トラス構造物のように上弦材・下弦材・斜材を意識したシザーズ構造のパネルユニットを用いて伸縮パネルを構成することで、各部に生じる負荷を適切に分散させて、一段シザーズ構造の部材に比べて強度を高めて長スパン化を図ると共に、多段シザーズ構造の部材に比べて強度の低下を抑制しつつ軽量化および施工性の改善を図っている。予め組み上げた伸縮パネルを被災現場で展開し、それを現場で幾つか組み合わせていくことでパネル型橋梁部材を施工できる。よって、少人数かつ簡単に、中規模程度の仮橋を構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】（ａ）はパネルユニットの正面図、（ｂ１）および（ｂ２）はパネルユニットを構成する単位シザーズの正面図および側面図、（ｃ）はパネルユニットの伸縮動作を示す説明図である。
【図2】（ａ１）および（ａ２）は１段６列構成の伸縮パネルの正面図および部分拡大図、（ｂ）は２段６列構成の伸縮パネルの正面図、（ｃ）は伸縮パネルを橋梁として用いたパネル型シザーズ橋の一例を示す説明図である。
【図3】（ａ１）および（ａ２）は斜材の無い矩形枠の正面図および側面図、（ｂ１）および（ｂ２）は１本の斜材がリンク面内に配置された矩形枠の正面図および側面図、（ｃ１）および（ｃ２）は１本の斜材がリンク面外に配置された矩形枠の正面図および側面図、（ｄ１）および（ｄ２）は２本の斜材がリンク面内に配置された矩形枠の正面図および側面図、（ｅ１）および（ｅ２）は２本の斜材がリンク面外に配置された矩形枠の正面図および側面図である。
【図4】（ａ）は二連パネルユニットの正面図、（ｂ）は二連パネルユニットから構成した１段３列構成の伸縮パネルの正面図、（ｃ）は二連パネルユニットから構成した２段３列構成の伸縮パネルの正面図である。
【図5.1】（ａ）～（ｆ）は解析１における解析対象のモデル１～６の正面図である。
【図5.2】解析において与えたリンク部材の応力―ひずみ関係を示すグラフである。
【図5.3】解析１における解析対象モデル（架橋後の下路式シザーズ橋を想定）の境界条件、載荷位置を示す説明図である。
【図5.4】解析１で得られた各モデルの質量と剛性の関係を示すグラフである。
【図5.5】解析１で得られた各モデルの質量と最大曲げモーメントの関係、質量と最大引張力の関係、質量と最大圧縮力の関係を示すグラフである。
【図6.1】（ａ）～（ｆ）は解析２における解析対象のモデル１´～６´の正面図である。
【図6.2】解析２における解析対象モデル（架橋後の下路式シザーズ橋を想定）の境界条件、載荷位置を示す説明図である。
【図6.3】解析２で得られた各モデルの質量と剛性の関係を示すグラフである。
【図6.4】解析２で得られた各モデルの質量と最大曲げモーメントの関係、質量と最大引張力の関係、質量と最大圧縮力の関係を示すグラフである。
【図7】本発明を適用したパネル型シザーズ橋の位置づけを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、実施の形態は本発明の一例であり、本発明を実施の形態に限定することを意図したものではない。
【0020】
（パネルユニット）
図１（ａ）は、本発明のシザーズ構造のパネルユニットの一例を示す正面図である。なお、以下の説明における縦方向Ｙ、横方向Ｘは便宜上付けたものであり、これらの方向は相互に直交する二方向であればよい。橋梁用構造材等として用いられる場合等において、パネルユニット１は鉛直方向を向くように立てた姿勢で用いられる。
図１（ａ）は、本発明のシザーズ構造のパネルユニットの一例を示す正面図である。なお、以下の説明における縦方向Ｙ、横方向Ｘは便宜上付けたものであり、これらの方向は相互に直交する二方向であればよい。橋梁用構造材等として用いられる場合等において、パネルユニット１は鉛直方向を向くように立てた姿勢で用いられる。
【0021】
パネルユニット１は、直交する二方向である縦方向Ｙおよび横方向Ｘに伸縮可能なシザーズ構造の矩形枠２から構成されている。矩形枠２には、その対角線のそれぞれに沿って一対の斜材３Ａ、３ＢがＸ状に架け渡されている。矩形枠２は、当該矩形枠２の左右の辺を規定している一対の縦枠材４Ａ、４Ｂと、矩形枠２の上下の辺を規定している一対の横枠材５Ａ、５Ｂとよって規定されている。縦枠材４Ａ、４Ｂのそれぞれは、縦方向Ｙに一列に連結された複数組、本例では５組の単位シザーズ６から構成されている。同様に、横枠材５Ａ、５Ｂのそれぞれは、横方向Ｘに一列に連結された複数組、本例では５組の単位シザーズ６から構成されている。
【0022】
矩形枠２の左右の縦枠材４Ａ、４Ｂは同一形状、構造のものであり、以下の説明においては、双方を区別する必要が無い場合は縦枠材４として説明する。同様に、上下の横枠材５Ａ、５Ｂも同一形状、構造のものであり、双方を区別する必要が無い場合には横枠材５として説明する。
【0023】
図１（ｂ１）、（ｂ２）は、縦枠材４、横枠材５を構成している単位シザーズ６を示す正面図および側面図である。単位シザーズ６は、矩形枠２の一対の対角線の方向に沿ってＸ状に交差配置された第１リンク７および第２リンク８を備えている。第１、第２リンク７、８は、これらの交差部において、交差部ピン節点９を規定するヒンジピンを中心として回動可能な状態で連結されている。第１、第２リンク７、８は、本例では同一長さ、同一断面の直線状の部材であり、例えば、中空断面、溝形断面等をした鋼材、アルミニウム合金等などから形成されている。
【0024】
縦枠材４および横枠材５のそれぞれにおいて、図において矢印で示す縦方向Ｙあるいは横方向Ｘに沿って隣接配置されている一対の単位シザーズ６の一方を前側単位シザーズ、他方を後側単位シザーズとする。例えば、図１（ｂ１）において、実線で示す単位シザーズ６を前側単位シザーズ、これに隣接する想像線で示す単位シザーズ６を後側単位シザーズとする。前側単位シザーズ６の第１リンク７の後端７ｂと後側単位シザーズ６における逆方向に傾斜している第２リンク８の前端８ａとが、第１ピン節点１１を規定するヒンジピンを介して回動可能な状態で連結されている。また、前側単位シザーズ６の第２リンク８の後端８ｂと後側単位シザーズ６の第１リンク７の前端７ａとが、第２ピン節点１２を規定するヒンジピンを介して回動可能な状態で連結されている。このように単位シザーズ６を連結して得られる縦枠材４および横枠材５によって規定される矩形枠２においては、図１（ａ）に示すように、逆方向に傾斜する第１、第２リンク７、８の端が相互に連結されて、それぞれ矩形枠外周縁に沿って第１、２ピン節点１１、１２の一方が外周縁側ピン節点として配列され、矩形枠内周縁に沿って第１、２ピン節点１１、１２の他方が内周縁側ピン節点として配列された状態になっている。また、矩形枠２の四隅のそれぞれにおいて、縦枠材４の縦方向Ｙの上下の端に位置する単位シザーズ６は、横枠材５の横方向Ｘの左右の端に位置する単位シザーズ６と兼用の単位シザーズとして配置されている。
【0025】
（斜材：面内配置）
次に、矩形枠２に取り付けた一対の斜材３Ａ、３Ｂは、本例では次のように配置されている。斜材３Ａは、矩形枠２の上側の左隅に配置されている単位シザーズ６の第１リンク７と、矩形枠２の下側の右隅に配置されている単位シザーズ６の第１リンク７との間に架け渡されている。本例では、斜材３Ａは、第１リンク７と同一鉛直面上に位置するように配置される（斜材の面内配置）。例えば、斜材３Ａと、双方の第１リンク７とが、直線状に延びる単一の部材として配置されている。他方の斜材３Ｂは、矩形枠２の上側の右隅に配置されている単位シザーズ６の第２リンク８と、矩形枠２の下側の左隅に配置されている単位シザーズ６の第２リンク８との間に架け渡されている。斜材３Ｂも、第２リンク８と同一鉛直面上に位置するように配置される（斜材の面内配置）。例えば、斜材３Ｂと、双方の第２リンク８とが、直線状に延びる単一の部材として配置されている。なお、本例では、斜材３Ａ、３Ｂは、それらの材軸方向の中央の交差位置（矩形枠２の中心）にピン節点１３が形成され、ここを中心として回動可能な状態で連結されて、面外方向の剛性が確保されている。
次に、矩形枠２に取り付けた一対の斜材３Ａ、３Ｂは、本例では次のように配置されている。斜材３Ａは、矩形枠２の上側の左隅に配置されている単位シザーズ６の第１リンク７と、矩形枠２の下側の右隅に配置されている単位シザーズ６の第１リンク７との間に架け渡されている。本例では、斜材３Ａは、第１リンク７と同一鉛直面上に位置するように配置される（斜材の面内配置）。例えば、斜材３Ａと、双方の第１リンク７とが、直線状に延びる単一の部材として配置されている。他方の斜材３Ｂは、矩形枠２の上側の右隅に配置されている単位シザーズ６の第２リンク８と、矩形枠２の下側の左隅に配置されている単位シザーズ６の第２リンク８との間に架け渡されている。斜材３Ｂも、第２リンク８と同一鉛直面上に位置するように配置される（斜材の面内配置）。例えば、斜材３Ｂと、双方の第２リンク８とが、直線状に延びる単一の部材として配置されている。なお、本例では、斜材３Ａ、３Ｂは、それらの材軸方向の中央の交差位置（矩形枠２の中心）にピン節点１３が形成され、ここを中心として回動可能な状態で連結されて、面外方向の剛性が確保されている。
【0026】
図１（ｃ）に示すように、矩形のパネルユニット１は、正方形の状態を中立状態とすると、中立状態から縦方向Ｙに伸長した縦長の状態および横方向Ｘに伸長した横長の状態に伸縮可能である。第１、第２ピン節点１１、１２を介して連結されている単位シザーズ６のそれぞれの第１、第２リンク７、８は、パネルユニット１の矩形枠２の一対の対角線に沿った方向を向く姿勢を維持したまま、交差部ピン節点９を中心として開閉する。これにより、矩形のパネルユニット１が全体として縦方向Ｙおよび横方向Ｘに伸縮可能である。
【0027】
（伸縮パネル）
図２（ａ１）は上記構成のパネルユニット１を平面方向に６枚連結して得られる１段６列構成の伸縮パネルを示す説明図である。伸縮パネル２０において、パネルユニット配列方向である横方向Ｘにおいて、隣接配置される一対のパネルユニット１が連結されている。図２（ａ２）において拡大して示すように、一方のパネルユニット１をパネルユニット１Ａ、他方をパネルユニット１Ｂとすると、パネルユニット１Ａの後側の縦枠材４Ｂにおける矩形枠外周側の４つの第１ピン節点１１のそれぞれと、当該縦枠材４Ｂに隣接する他方のパネルユニット１Ｂの前側の縦枠材４Ａにおける４つの第２ピン節点１２のそれぞれとが同軸に連結されて、４つの共通のユニット連結部ピン節点が形成されている。すなわち、横方向に隣接する一対のパネルユニット１Ａ、１Ｂの間においては、一方のパネルユニット１Ａの縦枠材４Ｂの外周縁側ピン節点である第１ピン節点１１と、他方のパネルユニット１Ｂの縦枠材４Ａの外周縁側ピン節点である第２ピン節点１２とが、それぞれ相互に連結あるいは一体化されて共通のピン節点を形成している。
図２（ａ１）は上記構成のパネルユニット１を平面方向に６枚連結して得られる１段６列構成の伸縮パネルを示す説明図である。伸縮パネル２０において、パネルユニット配列方向である横方向Ｘにおいて、隣接配置される一対のパネルユニット１が連結されている。図２（ａ２）において拡大して示すように、一方のパネルユニット１をパネルユニット１Ａ、他方をパネルユニット１Ｂとすると、パネルユニット１Ａの後側の縦枠材４Ｂにおける矩形枠外周側の４つの第１ピン節点１１のそれぞれと、当該縦枠材４Ｂに隣接する他方のパネルユニット１Ｂの前側の縦枠材４Ａにおける４つの第２ピン節点１２のそれぞれとが同軸に連結されて、４つの共通のユニット連結部ピン節点が形成されている。すなわち、横方向に隣接する一対のパネルユニット１Ａ、１Ｂの間においては、一方のパネルユニット１Ａの縦枠材４Ｂの外周縁側ピン節点である第１ピン節点１１と、他方のパネルユニット１Ｂの縦枠材４Ａの外周縁側ピン節点である第２ピン節点１２とが、それぞれ相互に連結あるいは一体化されて共通のピン節点を形成している。
【0028】
また、縦枠材４Ａ、４Ｂの上端においては、縦枠材４Ｂの第２リンク８の上端と、縦枠材４Ａの第１リンク７の上端とが、共通のユニット連結部ピン節点１４を介して連結されている。縦枠材４Ａ、４Ｂの下端においても、縦枠材４Ｂの第１リンク７の下端と、縦枠材４Ａの第２リンク８の下端とが、共通のユニット連結部ピン節点１４を介して連結されている。
【0029】
同様にして、パネルユニット１を縦方向Ｙに一列に連結した構成の伸縮パネルを構成することができる。図示を省略するが、この場合には、縦方向Ｙに隣接配置される一対のパネルユニット１の間が次のようにユニット連結部ピン節点を介して連結される。上側のパネルユニット１の横枠材５Ｂにおける矩形枠外周側の４つの第１ピン節点１１のそれぞれと、当該横枠材５Ｂの下側に隣接するパネルユニット１の上側の縦枠材５Ａにおける矩形枠外周側の４つの第２ピン節点１２のそれぞれとが、４つのユニット連結部ピン節点を規定するように連結される。また、横枠材５Ａ、５Ｂの左端においては、横枠材５Ｂの第２リンク８の下端と、横枠材５Ａの第１リンク７の上端とが同軸に連結されて、ユニット連結部ピン節点が形成される。横枠材５Ａ、５Ｂの右端においても、上側の横枠材５Ｂの第１リンク７の下端と、下側の横枠材５Ａの第２リンク８の上端とが同軸に連結されて、ユニット連結部ピン節点が形成される。
【0030】
図２（ｂ）には、縦横にパネルユニット１を連結して構成される伸縮パネルの一例を示す説明図である。この図に示す伸縮パネル３０は、縦方向に２枚、横方向に６枚のパネルユニット１がそれぞれ連結された２段６列構成の伸縮パネルである。この構成の伸縮パネル３０は、例えば、中規模程度の仮設橋を構築するための橋梁用構造材として用いられる。
【0031】
（パネル型シザーズ橋）
図２（ｃ）には、伸縮パネルを橋梁用構造材として用いて構築される中規模程度のパネル型シザーズ橋の一例を示す概念図である。この図に示すパネル型シザーズ橋４０は、河川等の対岸に設置した橋台（図示せず）の間に架け渡される左右の橋桁が、図２（ｂ）に示した伸縮パネル３０を連結することによって構築されている。一定の間隔を開けて鉛直姿勢で平行に配置した左右の伸縮パネル３０の間に、床版４１が配置される。
図２（ｃ）には、伸縮パネルを橋梁用構造材として用いて構築される中規模程度のパネル型シザーズ橋の一例を示す概念図である。この図に示すパネル型シザーズ橋４０は、河川等の対岸に設置した橋台（図示せず）の間に架け渡される左右の橋桁が、図２（ｂ）に示した伸縮パネル３０を連結することによって構築されている。一定の間隔を開けて鉛直姿勢で平行に配置した左右の伸縮パネル３０の間に、床版４１が配置される。
【0032】
災害後の初動対応で迅速に仮橋を架けるためには、現場における橋梁部材の搬入量や組立作業量をいかに減らすかが重要である。上記構成の伸縮パネル３０（折畳式パネル）を用いると、予め組み上げた伸縮パネル３０を被災現場で展開し、それを現場で幾つか組み合わせていくことで、少人数かつ簡単に仮橋を構築することが可能である。
【0033】
本例では、中規模程度の仮橋を実現するために、これまで梁構造物のように直線配置されたシザーズ構造を、トラス構造物のように上弦材・下弦材・斜材を意識した配置形態を採用し、これによって、パネル型シザーズ橋４０を構成する各部材に生じる負荷をうまく分散させることで、長スパン化を可能としたことが特徴である。また、伸縮パネル３０を構成するパネルユニット１を、多段シザーズ構造のパネルではなく、中抜きした矩形枠形状とすることで、伸縮パネル３０を、多段シザーズ構造のパネルに比べて強度の低下を抑制しつつ軽量化を図っていることが特徴である。本例の伸縮パネル３０を用いることで、これまで災害後に緊急復旧が難しいと考えられていた中規模橋梁への対応も見据えることができ、被災後の集落の孤立化や地域復興に向けた防災問題に貢献できることが期待される。
【0034】
（パネルユニット、伸縮パネルの改変例）
図３にはパネルユニット１の改変例を示してある。図３（ａ１）、（ａ２）には、斜材３Ａ、３Ｂが備わっていない矩形枠２からなるパネルユニット１Ａを示してある。図３（ｂ１）、（ｂ２）には、１本の斜材３がリンクと同一平面に配置されたパネルユニット１Ｂ（面内配置）を示し、図３（ｃ１）、（ｃ２）には、１本の斜材３がリンクとは同一平面に無いパネルユニット１Ｃ（面外配置）を示してある。図３（ｄ１）、（ｄ２）には、２本の斜材がリンクと同一平面に配置されたパネルユニット１Ｄ（面内配置）を示し、図３（ｅ１）、（ｅ２）には、２本の斜材がリンクとは同一平面に無いパネルユニット１Ｅ（面外配置）を示してある。伸縮パネルに必要とされる強度、重量制限などに応じて、これらのパネルユニットを選択して用いることができる。
図３にはパネルユニット１の改変例を示してある。図３（ａ１）、（ａ２）には、斜材３Ａ、３Ｂが備わっていない矩形枠２からなるパネルユニット１Ａを示してある。図３（ｂ１）、（ｂ２）には、１本の斜材３がリンクと同一平面に配置されたパネルユニット１Ｂ（面内配置）を示し、図３（ｃ１）、（ｃ２）には、１本の斜材３がリンクとは同一平面に無いパネルユニット１Ｃ（面外配置）を示してある。図３（ｄ１）、（ｄ２）には、２本の斜材がリンクと同一平面に配置されたパネルユニット１Ｄ（面内配置）を示し、図３（ｅ１）、（ｅ２）には、２本の斜材がリンクとは同一平面に無いパネルユニット１Ｅ（面外配置）を示してある。伸縮パネルに必要とされる強度、重量制限などに応じて、これらのパネルユニットを選択して用いることができる。
【0035】
図４（ａ）にはパネルユニットのさらに別の例を示してある。この図に示すパネルユニット１Ａは、上記の矩形のパネルユニット１を２組連結した二連パネルユニットである。二連パネルユニット１Ａは、前述の矩形のパネルユニット１を並べた場合における隣接する縦枠材４あるいは横枠材５が共通の１本の枠材となるように構成されている。図においては、縦枠材４を共通の縦枠材４Ｃとしてある。同様にして、三連パネルユニットなどの多連パネルユニットを構築することができる。
【0036】
また、多連パネルユニット１Ａを基本ユニットとして、これを縦横に連結することで、伸縮パネルが構築される。例えば、図４（ｂ）に示すように、二連パネルユニット１Ａを横方向に３枚連結して、１段３列の伸縮パネル２０Ａが構築される。また、図４（ｃ）に示すように、二連パネルユニット１Ａを、縦方向に２枚、横方向に３枚連結して、２段３列の伸縮パネル３０Ａが構築される。
【0037】
［解析例］
本発明者等は、本発明のシザーズ構造の伸縮パネル（折り畳みパネル）および多段シザーズ構造のパネルについて耐荷力等についてＦＥＭ解析を行った。特に、多段シザーズ構造のパネルと比較して、矩形枠状のパネルユニットの耐荷力に及ぼす影響等について探った。以下に本発明者等が行った解析例を述べる。
本発明者等は、本発明のシザーズ構造の伸縮パネル（折り畳みパネル）および多段シザーズ構造のパネルについて耐荷力等についてＦＥＭ解析を行った。特に、多段シザーズ構造のパネルと比較して、矩形枠状のパネルユニットの耐荷力に及ぼす影響等について探った。以下に本発明者等が行った解析例を述べる。
【0038】
＜解析１：伸縮パネルの耐荷力（二連パネルユニット１枚）＞
（解析モデル）
解析対象を図５．１に示す。モデル１は、５段９列の多段シザーズ構造のパネルユニットであり、本発明による二連パネルユニットであるモデル２～６との比較のために用いた。すべてのモデルにおいて、長さは１８００ｍｍ、高さは１０００ｍｍである。モデル２は２００ｍｍ×２００ｍｍの単位シザーズを５組連結した構成の縦枠材、横枠材を備えた５段５列の正方形のパネルユニット２つを連結し、隣り合う縦枠材（鉛直材）を共有する形状とした。モデル３はモデル２の一対の角部のリンクを延長して繋げることで２本の斜材を追加した。モデル５も同様にして、Ｘ状に２本ずつ４本の斜材を追加した。また、モデル４、６はモデル３、５の斜材を面外に取り付け、モデル２を補強した構造である。
（解析モデル）
解析対象を図５．１に示す。モデル１は、５段９列の多段シザーズ構造のパネルユニットであり、本発明による二連パネルユニットであるモデル２～６との比較のために用いた。すべてのモデルにおいて、長さは１８００ｍｍ、高さは１０００ｍｍである。モデル２は２００ｍｍ×２００ｍｍの単位シザーズを５組連結した構成の縦枠材、横枠材を備えた５段５列の正方形のパネルユニット２つを連結し、隣り合う縦枠材（鉛直材）を共有する形状とした。モデル３はモデル２の一対の角部のリンクを延長して繋げることで２本の斜材を追加した。モデル５も同様にして、Ｘ状に２本ずつ４本の斜材を追加した。また、モデル４、６はモデル３、５の斜材を面外に取り付け、モデル２を補強した構造である。
【0039】
部材（リンク）はすべて梁要素で作成した。部材交差部、部材連結部のヒンジ（ピン節点）のそれぞれにおいては、交差する両部材の変位が等しく、かつ、曲げモーメントが伝達されないように拘束条件を与えた。各モデルの質量、部材本数、ヒンジ数、節点数、要素数を、表１．１に示す。また、部材は、幅３０ｍｍ、高さ７０ｍｍ、板厚２ｍｍの中空部材とした。この部材の断面積はＡ＝３８４ｍｍ２、断面二次モーメントはＩ＝２．３５×１０５ｍｍ４となる。
【表1.1】
【0040】
（材料特性）
部材の材料は、アルミニウム合金材Ａ６０６３を想定した。ヤング係数Ｅ＝６２．５ＧＰａ、ポアソン比ν＝０．３１、密度ρ＝２．７１ｇ／ｃｍ３を用いた。材料非線形性を考慮し、図５．２に示すように、降伏応力σｙ＝２１６．０ＭＰａとしたバイリニア型の応力－ひずみ関係を与えた。
部材の材料は、アルミニウム合金材Ａ６０６３を想定した。ヤング係数Ｅ＝６２．５ＧＰａ、ポアソン比ν＝０．３１、密度ρ＝２．７１ｇ／ｃｍ３を用いた。材料非線形性を考慮し、図５．２に示すように、降伏応力σｙ＝２１６．０ＭＰａとしたバイリニア型の応力－ひずみ関係を与えた。
【0041】
＜境界条件＞
図５．３に示すように、架橋後の下路式シザーズ橋を想定した境界条件を与えた。ここでは、面外方向への横倒れを防ぐために、全節点において面外方向の変位を拘束した。すべてのモデルは両端ピン支点状態とし、中央に活荷重が載荷した状態を想定してパネルユニット中央の下ヒンジには最大５０ｋＮの集中荷重を、交差した２点にそれぞれ載荷した。この荷重は、時間ステップ０．００１ｓで、ｔ＝１．０ｓに合計１００ｋＮが与えられるように単調載荷した。
図５．３に示すように、架橋後の下路式シザーズ橋を想定した境界条件を与えた。ここでは、面外方向への横倒れを防ぐために、全節点において面外方向の変位を拘束した。すべてのモデルは両端ピン支点状態とし、中央に活荷重が載荷した状態を想定してパネルユニット中央の下ヒンジには最大５０ｋＮの集中荷重を、交差した２点にそれぞれ載荷した。この荷重は、時間ステップ０．００１ｓで、ｔ＝１．０ｓに合計１００ｋＮが与えられるように単調載荷した。
【0042】
（解析結果・考察）
解析終了時刻および終了時刻における荷重を表１．２に示す。モデル１はｔ＝１．０ｓまで終了し、他モデルは荷重３０ｋＮ前後で解析が中断した。斜材の無いモデル２のみ荷重が３０ｋＮに到達しなかったことから、斜材の有効性が認められる結果となった。
解析終了時刻および終了時刻における荷重を表１．２に示す。モデル１はｔ＝１．０ｓまで終了し、他モデルは荷重３０ｋＮ前後で解析が中断した。斜材の無いモデル２のみ荷重が３０ｋＮに到達しなかったことから、斜材の有効性が認められる結果となった。
【表1.2】
【0043】
（荷重―変位曲線）
モデル１、２、３、５の載荷位置における荷重―変位曲線を作成した。すべてのモデルの荷重―変位曲線は弾性領域と非線形領域が明確であった。
部材の降伏状況に関して、表１．３に、部材降伏時の荷重と変位を示す。
形状ごとにモデル１を基準とした荷重の割合を計算すると、モデル２は４３％、モデル３は５１％、モデル５は６８％であった。斜材の本数の増加によって降伏までの荷重が大きくなる傾向にあり、モデル１を除いて最も耐荷性能が良かったのはモデル５であった。
モデル１、２、３、５の載荷位置における荷重―変位曲線を作成した。すべてのモデルの荷重―変位曲線は弾性領域と非線形領域が明確であった。
部材の降伏状況に関して、表１．３に、部材降伏時の荷重と変位を示す。
形状ごとにモデル１を基準とした荷重の割合を計算すると、モデル２は４３％、モデル３は５１％、モデル５は６８％であった。斜材の本数の増加によって降伏までの荷重が大きくなる傾向にあり、モデル１を除いて最も耐荷性能が良かったのはモデル５であった。
【表1.3】
【0044】
一定の荷重での変位に注目すると、例えば、弾性域である荷重５．０ｋＮでの変位は、小さいほうから順に、モデル１、６、５、４、３、２となる。これは剛性の大きい順でもあり、剛性と質量の関係を表すと、図５．４に示すようになる。これに関して、モデル３、５は、基準となるモデル１とモデル２を結んだ直線上に並び、比例関係がうかがえるが、斜材を面外に取り付けたモデル４、６は、直線上からそれぞれ８％、１２％低下した。
【0045】
【0046】
曲げモーメント、引張力、圧縮力のすべてにおいてモデル２が最大であった。
斜材有りのモデル３～６をモデル１と比較して検討する。
曲げモーメント、引張力ともに、モデル１に次いで値が小さかったのはモデル５であったが、曲げモーメントは６８％、引張力は２１％であり、それぞれ、モデル１より大きかった。
曲げモーメントに着目すると、モデル５のほか、モデル６も比較的値は小さいが、図５．５（ａ）に示す質量と最大曲げモーメントの関係から分かるように、モデル６は効率的に軽量化出来ていない。同様の観点から、比較的効率よく軽量化できたのはモデル３、５と分かる。
図５．５（ｂ）、（ｃ）に示す質量と最大・最小軸力の関係において、引張力の観点から見るとモデル５が、圧縮力の観点から見るとモデル３～６がそれぞれ効率的に軽量化できた。したがって、モデル１を除いて総合的に最も有利な形状はモデル５と言える。
斜材有りのモデル３～６をモデル１と比較して検討する。
曲げモーメント、引張力ともに、モデル１に次いで値が小さかったのはモデル５であったが、曲げモーメントは６８％、引張力は２１％であり、それぞれ、モデル１より大きかった。
曲げモーメントに着目すると、モデル５のほか、モデル６も比較的値は小さいが、図５．５（ａ）に示す質量と最大曲げモーメントの関係から分かるように、モデル６は効率的に軽量化出来ていない。同様の観点から、比較的効率よく軽量化できたのはモデル３、５と分かる。
図５．５（ｂ）、（ｃ）に示す質量と最大・最小軸力の関係において、引張力の観点から見るとモデル５が、圧縮力の観点から見るとモデル３～６がそれぞれ効率的に軽量化できた。したがって、モデル１を除いて総合的に最も有利な形状はモデル５と言える。
【0047】
＜解析２：伸縮パネルの耐荷力（二連パネルユニット４枚）＞
（解析モデル）
解析２では、解析１で定義した二連パネルユニット４枚を橋軸方向に連結し、その耐荷力を明らかにした。解析１のモデル１～６を４つ連結した長さ５４００ｍｍ、高さ１０００ｍｍのモデル１´～６´を作成した。これらを、図６．１に示す。連結は、隣り合う節点すべてをヒンジ（ピン節点）として結合した。各モデルの質量、部材本数、ヒンジ数、節点数、要素数を、それぞれ表２．１に示す。
（解析モデル）
解析２では、解析１で定義した二連パネルユニット４枚を橋軸方向に連結し、その耐荷力を明らかにした。解析１のモデル１～６を４つ連結した長さ５４００ｍｍ、高さ１０００ｍｍのモデル１´～６´を作成した。これらを、図６．１に示す。連結は、隣り合う節点すべてをヒンジ（ピン節点）として結合した。各モデルの質量、部材本数、ヒンジ数、節点数、要素数を、それぞれ表２．１に示す。
【表2.1】
【0048】
境界条件は、解析１の場合と同様に、すべてのモデルを両端ピン支点状態とし、中央に活荷重が載荷した状態を想定した。二連パネルユニットの２枚目と３枚目をつなぐ下ヒンジには最大１０ｋＮの集中荷重を、交差した２点にそれぞれ載荷した。この荷重は、時間ステップ０．００１ｓで、ｔ＝１．０ｓに合計２０ｋＮが与えられるように単調載荷した。この様子を図６．２に示す。また、面外方向への横倒れを防止するため、面外方向の変位を拘束した。
【0049】
（解析結果・考察）
解析終了時刻および終了時刻における荷重を表２．２に示す．モデル６´はｔ＝１．０ｓまで終了し、他モデルは解析が中断した。斜材の本数、形状で比較すると、斜材が４本のモデルで終了時の荷重が比較的大きく、次いで斜材が２本のモデルが長く解析が行われた。
解析終了時刻および終了時刻における荷重を表２．２に示す．モデル６´はｔ＝１．０ｓまで終了し、他モデルは解析が中断した。斜材の本数、形状で比較すると、斜材が４本のモデルで終了時の荷重が比較的大きく、次いで斜材が２本のモデルが長く解析が行われた。
【表2.2】
【0050】
（荷重―変位曲線）
モデル１´、２´、３´、５´の載荷位置における荷重―変位曲線を作成した。
部材の降伏状況に関して、表２．３に部材降伏時の荷重と変位を示す。すべてのモデルが弾性域内で降伏し、その直後に非線形の挙動を開始した。それぞれの形状ごとに部材降伏時の荷重はほぼ同等であり、形状ごとにモデル１´を基準とした荷重の割合を計算すると、モデル２´は２９％、モデル３´は３４％、モデル５´は４４％であった。この割合は二連パネルユニット１枚の場合と比べて劣る結果となった。
斜材の本数の増加によって降伏までの荷重が大きくなる傾向にあり、モデル１を除いて最も耐荷性能が良かったのはモデル５´であることは変化無かった。
モデル１´、２´、３´、５´の載荷位置における荷重―変位曲線を作成した。
部材の降伏状況に関して、表２．３に部材降伏時の荷重と変位を示す。すべてのモデルが弾性域内で降伏し、その直後に非線形の挙動を開始した。それぞれの形状ごとに部材降伏時の荷重はほぼ同等であり、形状ごとにモデル１´を基準とした荷重の割合を計算すると、モデル２´は２９％、モデル３´は３４％、モデル５´は４４％であった。この割合は二連パネルユニット１枚の場合と比べて劣る結果となった。
斜材の本数の増加によって降伏までの荷重が大きくなる傾向にあり、モデル１を除いて最も耐荷性能が良かったのはモデル５´であることは変化無かった。
【表2.3】
【0051】
一定の荷重での変位に注目する。例えば、すべてのモデルが弾性域である荷重５．０ｋＮでの変位は、小さいほうから順に、モデル１´、６´、５´、４´、３´、２´となる。また、これは剛性の大きい順でもあり、剛性と質量の関係を表すと図６．３のようになる。補助線として、基準となるモデル１´、２´をつなぐ直線を追加した。質量と剛性の関係は二連パネルユニット１枚と同様の傾向であり、モデル４´、６´で、質量の大きさに対する剛性が小さい結果となった。
【0052】
（曲げモーメント・軸力）
曲げモーメントの最大値および軸力の最大・最小値を表２．４に示す。
曲げモーメントの最大値および軸力の最大・最小値を表２．４に示す。
【表2.4】
【0053】
曲げモーメント、引張力でモデル２´が、圧縮力はモデル４´が最大であった。また、最小値はいずれもモデル１´であった。
【0054】
斜材有りのモデル３´～６´をモデル１´と比較して検討する。
曲げモーメント、引張力、圧縮力においてモデル１´に次いで値が小さかったのはそれぞれモデル６´、５´の順であったが、曲げモーメントは１３０％、引張力は２３％、圧縮力は１５１％それぞれモデル１´より大きかった。
曲げモーメントに着目すると、モデル６´のほか、モデル５´も比較的値は小さいが、図６．４（ａ）に示す質量と最大曲げモーメントの関係から分かるように、モデル６´は効率的に軽量化出来ていない。同様の観点から、比較的効率よく軽量化できたのはモデル３´、５´と分かる。これはパネル１枚の結果と同じである。
図６．４（ｂ）、（ｃ）に質量と最大引張力・圧縮力の関係を示す。引張力を見ると、どのモデルもよく軽量化できており、特にモデル５´は質量に対する引張力の減少幅が大きい結果であった。
しかし、圧縮力の観点からは、どのモデルもうまく軽量化できていないことが分かる。モデル３´、４´に至っては、斜材のないモデル２´よりも最大値が大きくなるという結果であった。
モデル１´を除き、全体として、優れているのはモデル５´という結果になった。本解析で検討した中ではモデル５´が最も適切な形状と言える。
曲げモーメント、引張力、圧縮力においてモデル１´に次いで値が小さかったのはそれぞれモデル６´、５´の順であったが、曲げモーメントは１３０％、引張力は２３％、圧縮力は１５１％それぞれモデル１´より大きかった。
曲げモーメントに着目すると、モデル６´のほか、モデル５´も比較的値は小さいが、図６．４（ａ）に示す質量と最大曲げモーメントの関係から分かるように、モデル６´は効率的に軽量化出来ていない。同様の観点から、比較的効率よく軽量化できたのはモデル３´、５´と分かる。これはパネル１枚の結果と同じである。
図６．４（ｂ）、（ｃ）に質量と最大引張力・圧縮力の関係を示す。引張力を見ると、どのモデルもよく軽量化できており、特にモデル５´は質量に対する引張力の減少幅が大きい結果であった。
しかし、圧縮力の観点からは、どのモデルもうまく軽量化できていないことが分かる。モデル３´、４´に至っては、斜材のないモデル２´よりも最大値が大きくなるという結果であった。
モデル１´を除き、全体として、優れているのはモデル５´という結果になった。本解析で検討した中ではモデル５´が最も適切な形状と言える。
【符号の説明】
【0055】
１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ パネルユニット
１Ａ 二連パネルユニット
２ 矩形枠
３Ａ、３Ｂ 斜材
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 縦枠材
５、５Ａ、５Ｂ 横枠材
６ 単位シザーズ
７ 第１リンク
７ａ 前端
７ｂ 後端
８ 第２リンク
８ａ 前端
８ｂ 後端
９ 交差部ピン節点
１１ 第１ピン節点
１２ 第２ピン節点
１３ ピン節点
１４ ユニット連結部ピン節点
２０、２０Ａ、３０、３０Ａ 伸縮パネル
４０ パネル型シザーズ橋
４１ 床版
Ｘ 横方向
Ｙ 縦方向
１Ａ 二連パネルユニット
２ 矩形枠
３Ａ、３Ｂ 斜材
４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ 縦枠材
５、５Ａ、５Ｂ 横枠材
６ 単位シザーズ
７ 第１リンク
７ａ 前端
７ｂ 後端
８ 第２リンク
８ａ 前端
８ｂ 後端
９ 交差部ピン節点
１１ 第１ピン節点
１２ 第２ピン節点
１３ ピン節点
１４ ユニット連結部ピン節点
２０、２０Ａ、３０、３０Ａ 伸縮パネル
４０ パネル型シザーズ橋
４１ 床版
Ｘ 横方向
Ｙ 縦方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5.1】
【図5.2】
【図5.3】
【図5.4】
【図5.5】
【図6.1】
【図6.2】
【図6.3】
【図6.4】
【図7】
