JP2003119948A - 張弦梁を使用した仮設膜式開閉屋根構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】長スパンであっても軽量な構造となり、屋根の
開閉が容易に行え、しかも安定性の高い張弦梁を使用し
た仮設膜式開閉屋根構造の提供。 【解決手段】鋼製のアーチ型梁材２１、鋼材の両端間に
張設した引張線材からなる弦材２２及びアーチ型梁材２
１と弦材２２との間に介在させた縦リブ材２３からなる
複数の張弦梁２と、張弦梁２を支持材としてその上に張
設した屋根用膜材７とを備え、各張弦梁２の両端を固定
構造物１に支持させた平行配置の一対のガイドレール
３，３に対して移動自在に支持させ、互いに隣り合う各
張弦梁２，２間を、張弦梁２の姿勢を保持させて伸縮す
る伸縮式連結具５で連結し、その各伸縮式連結具５を伸
縮駆動機構６により伸縮動作させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、造船用のドック、
屋外の土木建築作業現場や植物栽培施設、スポーツ施設
等の屋外施設において、必要な時に雨除けや日除け用
に、拡開させて使用する簡易な構造の仮設膜式開閉屋根
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋外施設における雨除けや日除け
のために使用する簡易な屋根構造には、金属製の骨組み
材料や吊り材料を使用し、これに支持させて屋根用膜材
を張設するようにした構造のものがあり、これは必要な
時に骨組み材料を組み立て、その上に屋根用膜材を張る
ものであり、不使用時には屋根用膜材を外し、骨組み材
料を解体して保管している。

【０００３】また、開閉式の屋根構造としては、ドーム
型その他の屋根を複数分割した複数の屋根構造体を使用
し、建物の側壁上端部に設置したレール上をそれぞれ移
動自在とし、分割された各屋根構造体が上下多重配置に
重なるようにして一方側に格納することにより、屋根が
開放されるようにした構造のものがある。

【０００４】更に、開閉式屋根構造として屋根用膜材を
使用したものもあり、この種の開閉屋根構造には、建物
の両側壁上に設置した一対のレール上に、それぞれ自立
して平行移動自在に掛け渡した梁材を多数設置し、該梁
材に屋根用膜材を固定しておき、各梁材を互いに離反さ
せる方向に平行移動させることにより屋根用膜材が拡開
されて張設され、各梁材を互いに接近させる方向に移動
させて片側に寄せることにより屋根用膜材が一方側に寄
せられて畳まれ、屋根が開放されるようにした構造のも
のがある。

【０００５】更に、鋼管からなるアーチ型梁材の両端間
に弦材を張設し、弦材とアーチ型梁材間に複数の縦リブ
を介在させた複数の張弦梁を使用し、これを平行配置に
して建物の両側壁に掛け渡して固定し、その上に屋根用
膜材を張設した構造の膜式屋根がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の必要な
時に骨組みを組み立てて屋根用膜材を張る構造のもの
は、手作業で骨組みの組み立てや解体ができる程度の大
きさである場合には、簡単に設置や解体が可能である
が、数百平方メートルといったような大型のものでは、
骨組みや屋根用膜材が大きくなり、設置や解体に大型の
重機や多数の作業者が必要になり、短時間毎に開閉が必
要な屋根構造には不向きである。

【０００７】また従来の、屋根を複数分割した複数の屋
根構造体を使用し、これを水平方向にスライドさせて開
閉を行う構造のものは、恒久的な建築物の開閉屋根構造
としては使用価値があるが、一定期間例えば数ヶ月乃至
数年の使用の後解体し、別の場所で再度使用するような
場合には、コスト的に不利であり適しない。

【０００８】更に従来の、屋根用膜材を複数の梁材に支
持させて移動させるようにした構造では、簡易な構造で
あるが、梁材自体の耐曲げ強度によってレール間に自立
して掛け渡されるものであるため、梁断面が大きく長ス
パンになればなる程、梁断面が大型化し、重量が大きく
なり移動のための装置も大掛かりとなり、コスト高とな
るという問題があった。

【０００９】更に、従来の張弦梁と屋根用膜材を使用し
た屋根構造は、軽量である利点があるが、個々の張弦梁
の自立性が低いため、張弦梁相互間の連結手段を使用
し、開閉を行わない恒久的な屋根構造としてしか利用さ
れていなかった。

【００１０】本発明は、上述のような従来の問題に鑑
み、長スパンであっても軽量な構造となり、屋根の開閉
が容易に行え、しかも安定性の高い張弦梁を使用した仮
設膜式開閉屋根構造の提供を目的としてなされたもので
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の如き従来の問題を
解決し、所期の目的を達成するための本発明の特徴は、
鋼製のアーチ型梁材、該鋼材の両端間に張設した引張線
材からなる弦材及び前記アーチ型梁材と弦材との間に介
在させた縦リブ材からなる複数の張弦梁と、該張弦梁を
支持材としてその上に張設した屋根用膜材とを備え、前
記各張弦梁の両端を固定構造物に支持させた平行配置の
一対のガイドレールに対して移動自在に支持させ、互い
に隣り合う前記各張弦梁間を、該張弦梁の姿勢を保持さ
せて伸縮する伸縮式連結具で連結し、その各伸縮式連結
具を伸縮駆動機構により伸縮動作させるようにしたこと
にある。

【００１２】尚、固定構造物には、指定の位置に張弦梁
の端部を着脱自在に固定する固定金具を備え、屋根用膜
材を展開した際の各張弦梁を所定の位置で固定可能にす
ることが好ましく、伸縮式連結具が、一対のリンクをＸ
型に交差させて該交差部を枢着してなるＸ型リンクユニ
ットを複数使用し、該各Ｘ型リンクユニット間に各リン
クによる平行四辺形が形成されるように各リンク先端を
枢着させて互いに連結した伸縮リンク機構であり、何れ
かの前記Ｘ型リンクユニットの交差部を強制移動させる
伸縮駆動機構を備えることが好ましく、伸縮駆動機構
が、駆動源によって回転されるピニオンと該ピニオンに
噛合したラックとからなるピニオンラック機構であるこ
とが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面に
ついて説明する。

【００１４】図１は、本発明に係る張弦梁を使用した膜
式屋根構造の概略構成を示しており、図において符号
１，１は、互いに平行配置のコンクリート壁からなる固
定構造部であり、この固定構造部１，１間に、複数の張
弦梁２，２……が掛け渡されて固定されている。

【００１５】この張弦梁２は、図２に示すように、鋼管
製の１本のアーチ型梁材２１を有し、アーチ型梁材２１
の両端間に１本の引張線材からなる弦材２２が張設され
るとともにアーチ型梁材２１と弦材２２との間に複数の
縦リブ２３，２３……を介在させて構成されている。

【００１６】各張弦梁２は、それぞれの各アーチ型梁材
２１の両端下部に、中央をくびれさせたローラー状の車
輪２４，２４が設置され、固定構造部１，１に備えたガ
イドレール３，３上を移動できるようになっている。

【００１７】固定構造部１，１には、各張弦梁２，２…
…を固定する固定金具４が所定位置に備えられ、図３に
示すように、ガイドレール３，３上を所定位置まで移動
された各張弦梁２の端部をネジ止めによって固定できる
ようになっている。

【００１８】各張弦梁２，２間は複数の伸縮式連結具
５，５……をもって連結されている。この伸縮式連結具
５は隣り合う張弦梁２，２の姿勢を維持させる補剛とし
ての役目を持たせていると同時に、張弦梁の姿勢を維持
した状態でその間隔が変更できるように伸縮するもので
あり、図４、図５に示す如き伸縮リンク機構が使用され
ている。

【００１９】この伸縮式連結具５は、同長さの一対のリ
ンク５１，５１を、その中央部分を中央部枢軸５２によ
り枢着させたリンクユニット５３を多数連結しているも
のであり、各リンクユニット５３，５３間をそれぞれの
リンク５１，５１の先端を端部枢軸５４，５４で枢着
し、各リンクによって平行四辺形が形成されるように構
成しているものである。

【００２０】このように構成される伸縮式連結具５は、
一端を互いに隣り合う張弦梁２，２の一方側に、他端を
他方側に固定している。その固定は、図６に示すよう
に、伸縮式連結具５の端部における上下リンク５１，５
１のリンク端部５５，５５を前記縦リブ２３に形成した
長孔２５，２５に枢軸５６，５６をスライド可能に嵌合
させることにより支持させている。

【００２１】伸縮式連結具５は伸縮駆動機構６によって
動作されるようになっている。この伸縮駆動機構は、図
７に示すように減速機付のモータ６１からなる駆動源に
よって回転されるピニオン６２と、該ピニオン６２に噛
合したラック６３とからなるピニオンラック機構によっ
て構成されている。

【００２２】ラック６３の一端は、伸縮式連結具５の終
端部付近の中央部枢軸５２によって枢着され、他端側が
張弦梁２の縦リブ２３に固定したガイド枠６４に長手方
向に移動自在に挿入されている。

【００２３】ピニオン６２は、モータ６１の回転軸に固
定され、モータ６１を縦リブ２３に設けた支持台６５に
固定してピニオン６２をラック６３に噛合させている。

【００２４】尚、このピニオン６２は、図６に示すよう
に、１つの張弦梁２の両側にある伸縮式連結具５，５の
伸縮駆動機構６，６を兼用し、１つのピニオン６２によ
って２つのラック６３，６３を駆動させるようにしてい
る。

【００２５】各張弦梁２，２……上には、それぞれに掛
け渡してその上側を覆う屋根用膜材７が各張弦梁２に固
定された状態で設置されており、この屋根用膜材７は各
張弦梁２を所定の固定位置に移動させたとき適度な梁具
合に展開されるようになっている。

【００２６】また隣り合う張弦梁２間には屋根用膜材７
の垂れ下がりを防止するための線材７１が張設されてい
る。この線材７１は一端が一方の張弦梁２固定され、他
方側が他方の張弦梁２に支持させた巻取りリール７２に
巻き取られるようになっている。この巻き取りリール７
２は、巻き取りようのバネが内蔵されており、張弦梁
２，２間が広がる際にはバネに抗して線材が繰り出さ
れ、狭まる際にはバネの力によって自動的に巻き取るよ
うになっており、これによって線材７１は常時真っ直ぐ
に張られた状態が維持されて屋根用膜材７の垂れ下がり
が防止されるようになっている。

【００２７】このように構成される膜式屋根構造は、単
独では自立しない張弦梁２を伸縮式連結具５により連結
することでその姿勢を維持させ、また伸縮式連結具５の
伸縮によって張弦梁２，２間隔を広げた屋根拡開状態
と、同間隔を狭めた屋根収納状態とに動作させることが
でき、伸縮式連結具５は、モータ６１の駆動によってピ
ニオン６２を回転させることにより、ラック６３を移動
させ、これによって伸縮式連結具を構成している伸縮リ
ンク機構の端部を強制動作させることにより、伸縮動作
がなされる。

【００２８】しかして、この膜式屋根構造は、各張弦梁
２互いに接近して屋根用膜材７が畳まれた収納状態か
ら、各伸縮式連結具５，５……毎にそれぞれのモータ６
１を同期させて駆動させ、ピニオン６２を回転させてラ
ック６３を押し出し方向に移動させることによって各伸
縮式連結具５を同じ速度で伸長させ、各張弦梁２間の間
隔を広げ、ガイドレール３，３上を所定の拡開状態位置
まで移動させ、然る後各張弦梁２の両端を固定金具４に
固定し、屋根の拡開を完了する。

【００２９】逆に、拡開状態から屋根部を開放する際に
は、前記固定金具４に対する固定を解き、モータ６１を
逆転させてラック６３を引き込む方向に移動させること
により、張弦梁２間が狭められ、屋根用膜材７が線材７
１上で畳まれ、屋根部が開放される。

【００３０】尚、上述の実施例では、張弦梁２のアーチ
型梁材２１として鋼管を使用しているが、この他、Ｈ型
鋼、Ｉ型鋼等の型鋼材を使用しても良い。

【００３１】更に、上述した実施例では、固定構造部
１，１が平行なコンクリート壁体である場合を示してい
るが、この他、両ガイドレール３及び固定金具４を設置
できるようにした平行配置の固定梁や２列配置に立設し
た支柱であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】上述のように、本発明に係る張弦梁を使
用した仮設膜式開閉屋根構造は、鋼製のアーチ型梁材、
該鋼材の両端間に張設した引張線材からなる弦材及び前
記アーチ型梁材と弦材との間に介在させた縦リブ材から
なる複数の張弦梁と、該張弦梁を支持材としてその上に
張設した屋根用膜材とを備え、前記各張弦梁の両端を固
定構造物に支持させた平行配置の一対のガイドレールに
対して移動自在に支持させ、互いに隣り合う前記各張弦
梁間を、該張弦梁の姿勢を保持させて伸縮する伸縮式連
結具で連結し、その各伸縮式連結具を伸縮駆動機構によ
り伸縮動作させるようにしたことにより、伸縮式連結具
が複数の張弦梁の姿勢を維持すると同時に、その移動を
行わせることとなり、張弦梁と屋根用膜材による軽量で
簡易な屋根構造を開閉式とすることができる。

【００３３】また、本発明は上記構成に加え、固定構造
物には、指定の位置に張弦梁の端部を着脱自在に固定す
る固定金具を備え、屋根用膜材を展開した際の各張弦梁
を所定の位置で固定可能にすることにより、屋根展開時
に風邪に影響されない安定した膜式の開閉屋根構造とす
ることができる。

【００３４】更に本発明は上記構成に加え、伸縮式連結
具が、一対のリンクをＸ型に交差させて該交差部を枢着
してなるＸ型リンクユニットを複数使用し、該各Ｘ型リ
ンクユニット間に各リンクによる平行四辺形が形成され
るように各リンク先端を枢着させて互いに連結した伸縮
リンク機構であり、何れかの前記Ｘ型リンクユニットの
交差部を強制移動させる伸縮駆動機構を備えることによ
り、より簡単な構造の開閉の駆動機構が構成できる。

【００３５】更に本発明は上記構成に加え、伸縮駆動機
構を、駆動源によって回転されるピニオンと該ピニオン
に噛合したラックとからなるピニオンラック機構によっ
て構成させることにより、構造が簡単で廉価な駆動機構
がえられ、膜式開閉屋根全体のコスト減に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る張弦梁を使用した膜式屋根構造の
概略構成を示す斜視図である。

【図２】図１中の張弦梁の構造を示す正面図である。

【図３】同上の張弦梁固定部を示す部分拡大図である。

【図４】図１中の伸縮式連結具の開いた状態を示す概略
図である。

【図５】同上の伸縮式連結具の畳んだ状態を示す概略図
である。

【図６】同上の伸縮式連結具の固定状態を示す正面図で
ある。

【図７】同上の伸縮駆動機構を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 固定構造部 ２ 張弦梁 ２１ アーチ型梁材 ２２ 弦材 ２３ 縦リブ ２４ 車輪 ２５ 長孔 ３ ガードレール ４ 固定金具 ５ 伸縮式連結具 ５１ リンク ５２ 中央部枢軸 ５３ リンクユニット ５４ 端部枢軸 ５５ リンク端部 ５６ 枢軸 ６ 伸縮駆動機構 ６１ モータ ６２ ピニオン ６３ ラック ６４ ガイド枠 ６５ 支持台 ７ 屋根用膜材 ７１ 線材 ７２ 巻き取りリール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼製のアーチ型梁材、該鋼材の両端間に張
   設した引張線材からなる弦材及び前記アーチ型梁材と弦
   材との間に介在させた縦リブ材からなる複数の張弦梁
   と、該張弦梁を支持材としてその上に張設した屋根用膜
   材とを備え、前記各張弦梁の両端を固定構造物に支持さ
   せた平行配置の一対のガイドレールに対して移動自在に
   支持させ、互いに隣り合う前記各張弦梁間を、該張弦梁
   の姿勢を保持させて伸縮する伸縮式連結具で連結し、そ
   の各伸縮式連結具を伸縮駆動機構により伸縮動作させる
   ようにしてなる張弦梁を使用した仮設膜式開閉屋根構
   造。
2. 【請求項２】固定構造物には、指定の位置に張弦梁の端
   部を着脱自在に固定する固定金具を備え、屋根用膜材を
   展開した際の各張弦梁を所定の位置で固定可能にしてな
   る請求項１に記載のする固定金具を備えてなる請求項１
   に記載の張弦梁を使用した仮設膜式開閉屋根構造。
3. 【請求項３】伸縮式連結具が、一対のリンクをＸ型に交
   差させて該交差部を枢着してなるＸ型リンクユニットを
   複数使用し、該各Ｘ型リンクユニット間に各リンクによ
   る平行四辺形が形成されるように各リンク先端を枢着さ
   せて互いに連結した伸縮リンク機構であり、何れかの前
   記Ｘ型リンクユニットの交差部を強制移動させる伸縮駆
   動機構を備えてなる請求項１又は２に記載の張弦梁を使
   用した仮設膜式開閉屋根構造。
4. 【請求項４】伸縮駆動機構が、駆動源によって回転され
   るピニオンと該ピニオンに噛合したラックとからなるピ
   ニオンラック機構である請求項３に記載の張弦梁を使用
   した仮設膜式開閉屋根構造。