技術転換

そこで以下、原理を技術に転換させる方法について述べていこう。

求めるシステムとは、第三の構造様式を用いており、それによって主にドーム型の構造体を形成するものである。

かかる技術的な問題は、その第三の構造様式にいかに幾何学的なしくみを組み込むかにある。

その手段として、私はその構造にゾーン多面体の幾何学的な性質を取り入れることに着目した。

それによってドーム型構造体Ｌを形成することになる。

そのドーム型構造体Ｌは、四つの工程から段階的に成り立っている。

★第一工程は、ゾーン多面体Ａを核と設定するが、その条件として平行四辺形の面を構成要素とする凸型のゾーン多面体Ａを核とする。

★第二工程は、この核の外殻に立体状構成要素Ｄを規則的に配置することで可能となるゾーン多軸体Eの形成である。

その形成の★第一段階として、立体状構成要素Ｄが規則的に配置する空間を定めるため、ゾーン延長面による構成Ｇを形成する（なお、先に説明した原理説明の項では、その原理を端的に示すため、このゾーン延長面による構成Ｇの形成は省略し、直接ゾーン多軸体Ｅを導いている）。

このゾーン延長面による構成Ｇは、ゾーン多面体の各ゾーンＣにおける一つ置きの面をその一つ置きの面が属するゾーンＣに対応する座標軸Ｂに対して平行に延長することで形成する。しかし、ゾーンの一つの面は二つのゾーンＣを含んでいるため、この一つの面は二つのゾーン延長面Ｆを形成する場合もありえる。その場合、他のゾーンの一つの面にはゾーン延長面Ｆが存在しないことにもなり、前述のゾーン延長面による構成Ｇを形成することは不可能となる。

そこで設定に、各ゾーンＣにおける一つの面は一つのゾーン延長面Ｆに対応するという条件を加える。それによって各ゾーンを構成する面、すなわちゾーン多面体Ａの各面にはゾーン延長面Ｆを形成することができる。ひいてはゾーン多面体の外殻にゾーン延長面による構成Ｇを形成することになる。

★第二段階では、このゾーン延長面による構成Ｇをゾーン多面体Ａの備えている各座標軸Ｂの方向から見て、各座標軸Ｂに平行に位置するゾーン延長面Ｆの断面にあたる線とその両端に位置する他のゾーン延長面Ｆにあたる線によって囲む空間を立体状構成要素の貫通空間Ｈとする。そしてこの空間内に立体状構成要素Ｄの断面が位置するよう定める。

★第三段階では、この断面をこの断面の垂直方向、すなわち該当する座標軸Ｂ方向に平行移動することで立体となり、立体状構成要素Ｄを形成することになる。これによってゾーン多面体の外殻に立体状構成要Ｄが囲むようにして配置することになる。

そして最後の段階で、この立体状構成要素Ｄを抽出することによって、換言すれば、核であるゾーン多面体Ａを取り除くことによってゾーン多軸体Ｅを形成することになる。

★第三工程は、中空状構造体Ｋの形成である。前記立体状構成要素Ｄの互いに交差する箇所を保持する上で、その外方延長部を任意の箇所にて切断して取り除く。それによって理論上無限に延長する立体状構成要素Ｄの範囲を定めることになる。そして、残る内方側の立体状構成要素Ｄを、ドーム型構造体Ｌを形成するための構造用要素Ｊに転換し、それを互いに接続することによって中空状構造体Ｋを形成する。

構造用要素Ｊの材料としては、木材や各種鋼材・鋼管パイプ等を選択することができる。またその他、立体トラス用フレームやパネル材によっても構造用要素Ｊを形成することができる。そしてこの構造用要素Ｊが互いに交差する箇所にて接続する手段を有することで中空状構造体Ｋを形成することになる。

構造用要素の接続手段Ｍは、構造用要素Ｊが柱状の形状であれば、コネクタを介して接続してもよいし、フレーム材やパネル材を用いる場合ならば、接合箇所に貫入部を設けてボルト等によって固定すればよい。

★第四工程は、前記中空状構造体Ｋから導くドーム型構造体Ｌの形成である。中空状構造体Ｋは、その構造用要素Ｊによって閉じた空間を形成している。そのためその主要な構造用要素Ｊ、すなわち天蓋部および支柱となりえる構造用要素Ｊを抽出することでドーム型構造体Ｌを形成する。

なお、先に示した第二工程における立体状構成要素Ｄの断面の位置を定める範囲において、その断面の一部分が前記貫通空間Ｈ内に収まっていてもゾーン多軸体Ｅを形成することは可能である。

そこで、ゾーン多面体Ａの備えている各座標軸Ｂの方向から見るゾーン延長面の構成Ｇにおいて、立体状構成要素の貫通空間Ｈにゾーン多軸体の立体状構成要素Ｄの断面の一部分が位置することを定めることもできる。

これにより、立体状構成要素の貫通空間Ｈの大きさがそれぞれ異なっている場合でも、同じ断面形状の立体状構成要素Ｄを形成することが容易となる。ひいては、あらかじめ量産により定められた寸法の構造用要素Ｊや単一形状の構造用要素Ｊを用いることが容易となる。

ドーム型構造体の三重構造を示す図

システムの形成過程

★第一工程・・・

ゾーン多面体を核と設定

★第二工程・・・・・・・・・

ゾーン多軸体の形成

★第一段階

ゾーン延長面による構成

★第二段階

立体状構成要素が貫通するの形成

★第三段階

立体状構成要素の形成

★第三工程・・・・・・・・・

中空状構造体の形成

立体状構成要素を構造用要素に転換

★第四工程・・・・・・・・・

中空状構造体から導く、

ドーム型構造体の形成