JP2000017768A

JP2000017768A - 集成材ばりおよび集成材ばりからなる屋根構造

Info

Publication number: JP2000017768A
Application number: JP10186137A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ogawa; 浩小川; Kansuke Honma; 完介本間; Yoshiki Mihara; 良樹三原; Arata Yoshida; 新吉田; Satoshi Higuchi; 聡樋口
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1998-07-01
Filing date: 1998-07-01
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】アーチ形状または懸垂曲線形状をなす大スパ
ン構造の屋根を容易に構築できるようにした集成材ばり
および屋根構造を提供する。【解決手段】スパン方向に対向する柱１２，１２間に
アーチ形状をなす集成材ばり１１を複数、同一方向に架
け渡し、かつ隣接する集成材ばり１１，１１間に横補剛
材７を架け渡し、その両端を継手プレート５を介してア
ーチ形状の屋根を構築する。集成材ばり１１は、複数の
構造用集成材３をその軸方向に継手金物４を介して接合
すると共に、軸方向にストランド材１０を連続して挿通
し、かつ構造用集成材３どうしの接合部に継手プレート
５をその軸直角方向に突設して形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、集成材ばりおよ
び集成材からアーチ形状または懸垂曲線形状に構築され
る屋根構造に関する。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に集成材は、数センチ厚の木の板（ラミナ）を、繊維方
向を長さの方向に平行に組み合わせ、例えばレゾルシノ
ール樹脂接着剤などの合成樹脂接着剤で接着しつつ積み
重ねて一つの建材としたもので、欠陥のない均一な構造
材または造作材としてすぐれている。

【０００３】ところで近年、例えば図９（ａ）に図示す
るように、集成材からなるはり３０をアーチ状に架け渡
し、この集成材ばり３０には主に圧縮を負担させ、引っ
張りは集成材ばりとは別に架け渡したワイヤーストラン
ド等のストランド材３１に負担させるようにしたドーム
屋根が広く知られている。

【０００４】しかし、この種のドーム屋根は、ストラン
ド材３１が集成材ばり３０の下側に架け渡れているた
め、屋根下の空間が大きい割にはストランド材３１が邪
魔になって屋根下の空間を有効に利用できない等の課題
があった。

【０００５】また、例えば図９（ｂ）に図示するよう
な、吊り材３２を懸垂曲線状に架け渡して構築される吊
り屋根は、吊り材３２に張力を直接導入できないことか
ら、吊り材３２の上に、これと直交させて押さえケーブ
ル３３を架け渡すことで、吊り材３２に張力を導入して
屋根の形状を保持している。

【０００６】しかし、吊り材３２の他に、多くの押さえ
ケーブル３３を必要として建設コストが嵩むだけでな
く、吊り材３２と押さえケーブル３３の定着部が多くな
る等して施工も繁雑に成りやすい等の課題もあった。

【０００７】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、アーチ形状または懸垂曲線形状をなす
大スパン構造の屋根を容易に構築できるようにした集成
材ばりおよび屋根構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、この発明に係る請求項１記載の集成材ばりは、複
数の構造用集成材をその軸方向に継手金物を介して接合
し、軸方向にストランド材を連続して挿通し、かつ前記
構造用集成材どうしの接合部に継手プレートをその軸直
角方向に突設してアーチ形状または懸垂曲線形状に形成
する。

【０００９】請求項２記載の集成材ばりは、請求項１の
記載において、継手金物は、構造用集成材の軸方向に所
定長さ連続する継手鋼管とこの継手鋼管の側面部に突出
する複数のダボせんとから形成し、かつ構造用集成材ど
うしの接合部に埋設する。

【００１０】そして、請求項３記載の屋根構造は、前記
集成材ばりを複数、同一方向に架け渡し、かつ隣接する
集成材ばり間に横補剛材を架け渡し、その両端を継手プ
レートを介して集成材ばりにそれぞれ接合して構築す
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態１．図１〜図４
は、この発明に係る集成材ばりの実施の一形態を示し、
図において、例えばスギ材などからなる数センチ厚の木
の板を複数、繊維方向を軸方向に平行に合わせ、エポキ
シ樹脂接着剤またはレゾルシノール樹脂接着剤などの合
成樹脂接着剤で接着しながら積み重ねて集成材１が形成
されている。

【００１２】また、この集成材１を横に２本抱き合わ
せ、複数本の接合ボルト２で所定間隔に接合することに
より構造用集成材３が矩形断面形に形成されている。

【００１３】さらに、こうして形成された構造用集成材
３は、継手金物４を介して軸方向に複数接合されてい
る。その際、複数の構造用集成材３は各接合面を、例え
ば図３に図示するように材軸に対して少し斜めに加工す
ることによりアーチ形状または懸垂曲線形状に接合され
ている。

【００１４】また、構造用集成材３，３間の接合部にそ
の軸直角方向に突出する継手プレート５が突設され、ま
た一番外側に位置する両端の構造用集成材３の端部に、
例えば図４（ａ），（ｂ）に図示するようなベース金物
６がそれぞれ取り付けられている。

【００１５】継手金物４は、構造用集成材３の軸方向に
所定長さ連続する継手鋼管４ａとこの継手鋼管４ａの側
面部から水平に突出する複数のダボせん４ｂとから形成
されている。ダボせん４ｂはスタッドジベルまたは鉄筋
などから形成されている。また、継手金物４は、構造用
集成材３，３間の各接合部に構造用集成材３の材軸に一
致させて埋設されている。その際、継手鋼管４ａの両端
は軸中心部に埋設され、ダボせん４ｂは両側の集成材１
内にそれぞれ突出されている。

【００１６】継手金物４がこのように設置されているこ
とで、構造用集成材３どうしの接合部の一体性と連続性
が図られ、軸力（主に圧縮力）とせん断力を確実に伝達
できる。なお、継手金物４は継手鋼管４ａとダボせん４
ｂが一体をなす鋳物であってもよい。

【００１７】継手プレート５は、構造用集成材３の側面
部に、これと直角に横補剛材７を接合するための接合金
物で、継手金物４の継手鋼管４ａと一体的に形成されて
いる。

【００１８】また、継手プレート５は、構造用集成材３
の片側または両側に所定の長さ突出され、かつ接合ボル
トまたは接合ピン８を通す貫通孔５ａが所定間隔に複数
形成されている。

【００１９】ベース金物６は、構造用集成材３の外径よ
り一回り大きい矩形板状をなすベースプレート６ａとこ
のベースプレート６ａの中央に垂直に突出するアンカー
鋼管６ｂとこのアンカー鋼管６ｂの側面部に水平に突出
する複数のダボせん６ｃとから形成されている。ダボせ
ん６ｃはスタッドジベルまたは鉄筋などから形成されて
いる。なお、ベース金物６はベースプレート６ａとアン
カー鋼管６ｂとダボせん６ｃが一体をなす鋳物であって
もよい。

【００２０】こうして形成されたベース金物６は、ベー
スプレート６ａを構造用集成材３の端面に添え付け、ア
ンカー鋼管６ｂを構造用集成材３端部の軸中心部に埋め
込み、かつダボせん６ｃを両側の集成材１に埋め込ん
で、構造用集成材３の端部に取り付けられている。

【００２１】このようにベース金物６が取り付けられて
いることで、構造用集成材３に作用する軸力（圧縮力）
を、これを受ける柱などに確実に伝達できる。

【００２２】こうしてアーチ形状または懸垂曲線形状に
接合された、複数の構造用集成材３の軸中心部に貫通孔
９が軸方向に連続して形成されている。その際、構造用
集成材３の各接合部を通る貫通孔９は継手鋼管４ａと連
通し、端部の貫通孔９はアンカー鋼管６ｂと連通してい
る。

【００２３】また、貫通孔９にワイヤーストランドまた
はＰＣストランド等の可とう性に富んだストランド材１
０が連続して挿通され、かつストランド材１０を緊張す
ることで発生する反力によって複数の構造用集成材３の
軸方向にプレストレスが導入されている。複数の構造用
集成材３の軸方向にプレストレスを導入することで、ア
ーチ形状または懸垂曲線形状の形態を保持することがで
きる。

【００２４】こうして、アーチ形状または懸垂曲線形状
をなす集成材ばり１１が形成されている。なお、ストラ
ンド材１０の両端１０ａは、集成材ばり１１の両端を受
ける柱などに設けられた定着部に定着されている。発明の実施の形態２．図５（ａ），（ｂ）はアーチ形状
に構築された、この発明に係る屋根構造を示し、図にお
いて、スパン方向の両側に鉄筋コンクリート等からなる
柱１２が桁行方向にそれぞれ所定間隔に構築されてい
る。

【００２５】また、スパン方向に対向する柱１２，１２
間にアーチ形状に形成された集成材ばり１１がそれぞれ
架け渡され、かつ隣接する集成材ばり１１，１１間に横
補剛材７がスパン方向に所定間隔に架け渡されている。
こうして、大スパンアーチ形状の屋根が構築されてい
る。

【００２６】その際、各集成材ばり１１の貫通孔９に挿
通されたストランド材１０の端部１０ａは、ストランド
材１０を緊張して集成材ばり１１の全長に所定大のプレ
ストレスを導入した後、柱１２の上端部に設けられ定着
部１３にそれぞれ定着されている。

【００２７】また、各横補剛材７の両端は集成材ばり１
１の側面部に突設された継手プレート５を介して集成材
ばり１１にそれぞれ接合されている。

【００２８】横補剛材７は、集成材ばり１１と同様に構
造用集成材３から形成され、両端部に継手プレート５を
挿入可能な継手溝７ａと接合ボルトまたは接合ピン８を
挿通可能な継手孔７ｂがそれぞれ形成されている。

【００２９】そして、継手溝７ａに継手プレート５を挿
入し、継手孔７ｂと継手孔５ａに接合ボルトまたは接合
ピン８を挿通して横補剛材７の両端が集成材ばり１１の
側面部に接合されている。

【００３０】次に、施工方法を説明する（図６（ａ）〜
（ｄ）参照）。最初にスパン方向の両側に柱１２を鉄筋コンクリー
ト等で桁行方向に所定間隔にそれぞれ構築する。次に、スパン方向に対向する柱１２，１２間に支保
工１４を仮設する。その際、支保工１４の上端は、構築
される屋根面に沿ってアーチ面を形成するように、中央
部分が一番高く、両端方向に徐々に低くなるようにす
る。次に、この支保工１４の上で２本の集成材１を抱き
合わせ、複数の接合ボルト２で接合して複数の構造用集
成材３を形成する。

【００３１】また、構造用集成材３どうしを継手金物４
を介してスパン方向につなぎ、また一番外側に位置する
構造用集成材３の両端にベース金物６をそれぞれ取り付
け、さらに貫通孔９にストランド材１０を連続して挿通
する。

【００３２】こうして、支保工１４の上端面に沿わせて
スパン方向に連続するアーチ形の集成材ばり１１をそれ
ぞれ形成する。また、集成材ばり１１の端部間に仮設ワ
イヤー１５を架け渡して集成材ばり１１のアーチ形状を
保持する。次に、各柱１２の近くに集成材ばり１１を柱１２の
上まで引き上げるリフトアップ仮設台１６をそれぞれ設
置する。次に、このリフトアップ仮設台１６によって集成材
ばり１１を柱１２の上端部までそれぞれ引き上げ、そし
て各集成材１１の両端を柱１２の上端部に、例えばアン
カー金物６のベースプレート６ａを柱１２の上端部にア
ンカーボルトでボルト止めする等して固定する。次に、ストランド材１０を緊張して集成材ばり１１
の全長に所定大のプレストレスを導入する。ストランド
材１０の端部１０ａは、柱１２の上端部に設けられた定
着部１３に定着する。集成材ばり１１の架設が完了した
ら仮設ワイヤー１５を撤去する。次に、隣接する各集成材ばり１１，１１間に複数の
横補剛材７をスパン方向に所定間隔にそれぞれ架け渡
す。なお、横補剛材７も支保工１４の上で取り付け、複
数の集成材ばり１１を同時に柱１２の上まで引き上げる
ようにしてもよい。むしろ、そうすることで施工の向上
が図れ、また高所作業をなくして施工の安全性も図れ
る。発明の実施の形態３．図７（ａ），（ｂ）は懸垂曲線形
状に構築された、この発明に係る屋根構造の他の例を示
し、特にスパン方向に対向する柱１２，１２間に懸垂曲
線状に形成された集成材ばり１１が架け渡れている以外
は、図５（ａ），（ｂ）に図示する屋根構造と略同じで
ある。

【００３３】また、図８（ａ）〜（ｃ）は、その施工方
法を示し、特にスパン方向に対向する柱１２，１２間に
支保工１４を仮設する際に、支保工１４の上端を、構築
される屋根面に沿って懸垂曲線面を形成するように、中
央部分が一番低く、両端方向に徐々に高くなるようにす
る点以外は、先の施工方法と略同じである。

【００３４】

【発明の効果】この発明は以上説明した構成からなり、
特に複数の構造用集成材を、その軸方向に継手金物を介
して接合すると共に、その軸方向にストランド材を連続
して挿通することにより、アーチ形状または懸垂曲線形
状をなす集成材ばりを必要な長さに形成でき、また隣接
する集成材ばり間に横補剛材を継手プレートを介して簡
単に接合できるため、アーチ形状または懸垂曲線形状を
なす大スパン構造の屋根を容易に構築できる効果があ
る。

【００３５】また、ストランド材は構造用集成材の軸芯
部に挿通され、屋根下に露出していないので、ストラン
ド材が特に邪魔にならず、屋根下の空間を最大限に利用
できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】集成材ばりの一部斜視図である。

【図２】（ａ）は集成材ばりの一部側面図、（ｂ）は集
成材ばりの一部平面図、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれ
ぞれ、（ａ）におけるイ−イ線、ロ−ロ線、ハ−ハ線断
面図である。

【図３】集成材ばりの一部側面図である。

【図４】（ａ）は集成材ばり端部の一部破断側面図、
（ｂ）はその平面図である。

【図５】（ａ）はアーチ形状に構築された屋根の一部平
面図、（ｂ）はその側面図である。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、アーチ形
状に構築された屋根の構築方法を示す工程図である。

【図７】（ａ）は懸垂曲線形状に構築された屋根の一部
平面図、（ｂ）はその側面図である。

【図８】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、懸垂曲線形状に構
築された屋根の構築方法を示す工程図である。

【図９】従来の屋根構造を示し、（ａ）はアーチ形状の
屋根の一例を示す断面図、（ｂ）は懸垂曲線形状の屋根
の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１集成材２接合ボルト３構造用集成材４継手金物４ａ継手鋼管４ｂダボせん５継手プレート５ａ継手孔６ベース金物６ａベースプレート６ｂアンカー鋼管６ｃダボせん７横補剛材７ａ継手溝７ｂ継手孔８接合ピンまたは接合ボルト９貫通孔１０ストランド材１１集成材ばり１２柱１３定着金物１４支保工１５仮設ワイヤー１６リフトアップ仮設台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三原良樹東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者吉田新東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内 (72)発明者樋口聡東京都港区元赤坂１丁目２番７号鹿島建設株式会社内Ｆターム(参考） 2E163 FA12 FC03 FC38 FF06 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の構造用集成材をその軸方向に継手
金物を介して接合すると共に、軸方向にストランド材を
連続して挿通し、かつ前記構造用集成材どうしの接合部
に継手プレートをその軸直角方向に突設してアーチ形状
または懸垂曲線形状に形成してなることを特徴とする集
成材ばり。
【請求項２】継手金物は、構造用集成材の軸方向に所
定長さ連続する継手鋼管とこの継手鋼管の側面部に突出
する複数のダボせんとからなり、かつ構造用集成材どう
しの接合部に埋設してあることを特徴とする請求項１記
載の集成材ばり。
【請求項３】請求項１または２記載の集成材ばりを複
数、同一方向に架け渡し、かつ隣接する集成材ばり間に
横補剛材を架け渡し、その両端を継手プレートを介して
集成材ばりにそれぞれ接合してなることを特徴とする屋
根構造。