JP2004324214A - Construction method for roof frame of structure - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長大スパン構造物に適用される張弦梁構造を備えた構造物の屋根架構の構築方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、長大スパン構造物における屋根架構には、架構形式の一つとして張弦梁屋根架構が一般に知られている。該張弦梁屋根架構は、鉛直方向の荷重が作用した際に、屋根架構の部材応力を低減することを目的に用いられるもので、上方へ湾曲させた屋根を構成する張弦材の中間位置に、鉛直下方向に延在する支持部材が固定されており、張弦材の両端部、及び支持部材の先端部を連結するように引張材が配されることにより張弦梁が構成されるものである。これらは、前記張弦梁を構成する引張材を緊張させることにより、張弦材に上方向の反力を付与することができ、また張弦梁を断面剛性の高い構造とすることができるものである。
【0003】
このような張弦梁屋根架構は、例えば、特許文献1に示すように、屋根を構成する平行に配列された複数の張弦材を中間部で連結するように、張弦材に直交する鋼材を配置し、該鋼材の両端部各々に鉛直下方向に前記支持部材を配置し、屋根の両端部、及び支持部材を連結するように対をなして引張材を連結する等の構成が考案されている。
【0004】
このような張弦梁屋根架構の張力導入方法は、複数の前記引張材を同時一斉に緊張させればよいため、導入張力の精度が確保され、さらに張力導入量に係る自動制御を行えば、導入過程や最終段階での管理を容易に行うことのできるものである。
【0005】
【特許文献1】
特開平6−136828号公報
【0006】
一方で、長大スパン構造物の屋根架構に対して水平方向の剛性を付与することを目的に、平行に配列された複数の張弦材の各々に、該張弦材と構造物を構成する外周架構もしくは地盤等の両者を連結する引張材を備えるスケルション構造が考案されている。この場合の張力導入方法は、平行に配列された複数の張弦材に対して、1列づつ引張材を緊張させる方法を用いている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような長大スパン構造物の屋根架構に対して水平方向の剛性を付与することを目的にスケルション構造を用いる構成では、ある引張材に張力を導入すると、これと隣接する引張材にも張力の影響を与えることとなり、これらを推定した上で複数の引張材各々の張力を設定することは煩雑であり、張力の導入量に高い精度を期待することはできない。また、隣接する張弦材への影響を抑制するため、引張材への張力導入作業を複数回に分割して実施する必要があり、作業の長期化を招きかねない。
【0008】
上記事情に鑑み、本発明は、長大スパン構造物の屋根架構に意図した張力を適切に導入できる構造物の屋根架構の構築方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の構造物の屋根架構の構築方法は、所定の離間間隔をもって向かい合うように配置された対をなす外周架構と、該外周架構に両側端部が支持されるように配される屋根架構とを備える構造物の屋根架構の構築方法であって、対をなす外周架構を所定の離間間隔をもって向かい合うように構築するとともに、平板型立体トラス構造の屋根フレームを地組し、該屋根フレームに、対をなす外周架構を連結する方向に延在する屋根フレームの下弦材、該下弦材の中間位置に対をなして配され、鉛直下方向に突出する第1の束材、及び対をなす該第1の束材の先端部及び前記下弦材の両端部を連結する第1の引張材よりなる第1の張弦梁架構を取り付けた上で、該屋根フレームを第1の仮支柱に支持した状態で、前記外周架構の上部に建て込む第1の工程と、第1の引張材に所望の張力を導入した後、屋根フレームより前記第1の仮支柱を撤去する第2の工程と、前記屋根フレームに、前記下弦材の一端と該下弦材の一端の近傍側に配される前記第1の束材の下弦材との接合点とを連結する前記第1の索状材、及び該第1の索状材の中間部と前記下弦材の一端を支持している外周架構の下部とを連結する第2の索状材よりなるスケルション架構を、前記第1の張弦材架構の両端部に対をなして取り付け、少なくとも第1の索状材が緊張するように、第2の索状材に張力を導入する第3の工程により構築され、第3の工程で、第2の索状材への張力導入には、隣り合う所定数の第2の索状材を1組として所定量の張力導入を行った後、新たな隣り合う複数の第2の索状材と、これと隣接し、既に張力導入を実施した第2の索状材を合わせて、1組の所定数の第2の索状材とし、所定量の張力導入を行う工程を順次繰り返すことを特徴としている。
【0010】
請求項2記載の構造物の屋根架構の構築方法は、第1の工程で、対をなす外周架構を中間部から一端に向かって、段階的に拡張するように構築するとともに、離間間隔が段階的に拡張している領域に位置する前記屋根フレームに、テンションリング、該テンションリングを前記屋根フレームの下弦材より吊り降ろす複数の第2の束材、及びテンションリングの外周面より放射状に延在し前記屋根フレームの外周縁に連結する第2の張弦材よりなる第2の張弦梁架構を取り付けるとともに、該第2の張弦梁架構及び屋根フレームを第2の仮支柱で支持し、第1の工程の後、第2の張弦梁架構を第2の仮支柱より開放した上で第2の張弦材を緊張させた後、屋根フレームより前記第2の仮支柱を撤去し、第2の工程を実施することを特徴としている。
【0011】
請求項3記載の構造物の屋根架構の構築方法は、第3の工程の後、第4の工程として、第1の張弦梁架構を構成する対をなす第1の束材、張弦材、及び第1の引張材に囲まれた領域に斜材を構築することを特徴としている。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の構造物の屋根架構の構築方法を、図1から図8に示す。本発明は、構造物の屋根架構に、鉛直方向の荷重が作用した際にも、屋根架構の部材応力を低減できる張弦梁架構を用いるとともに、水平方向の剛性を付与することを目的としたスケルション架構をあわせて適用しており、両者を組み合わせた張力導入を行うことにより、意図した張力を適切に導入し、屋根架構の性の確保と施工の簡略化を図るものである。
【0013】
図1に示すように、構造物1は、外周架構2と屋根架構3とを備えている。外周架構2は、平板型立体トラス構造を垂直に立設することにより構成されており、長さ方向で中間部から一端側にむかって離間間隔が段階的に拡幅するものの、中間部から他端側は所定量の等間隔を離間するように、2体が対をなして向かい合うように配置されている。ここで、平板型立体トラス構造は、図2(a)に示すように、鋼管よりなる弦材5及び斜材6を、球体状のハブ7を介して連結したもので、多目的ドームやアリーナの屋根架構等に広く用いられているものである。
【0014】
一方、前記屋根架構3も外周架構2と同様の平板型立体トラス構造よりなる屋根フレーム4を備えている。該屋根フレーム4は、図2(b)に示すように、平板型立体トラス構造を水平に配置した上で、複数の上弦材本体8aが水平方向に連接されることにより形成された上弦材8、これと同様に複数の下弦材本体9aが水平方向に連接されることにより形成された下弦材9が、それぞれ上方に湾曲した形状を有している。該屋根フレーム4は、対をなす前記外周架構2に両方の側部4aを支持されるように設置されているため、その平面視形状は、図1に示すように、略長方形の領域Aと、扇形状の領域Bを足し合わせた形状に形成されている。
【0015】
上述する屋根フレーム4を備える屋根架構3には、第1の張弦梁架構10、第2の張弦梁架構13、及びスケルション架構18が備えられている。第1の張弦梁架構10は、一般に複数束を備える直線型として知られる張弦梁架構であり、図3(a)に示すように、前記屋根フレーム4の略長方形な領域Aに構築されている。これらは、対をなす外周架構2を連結するように延在しており、所定の離間間隔をもって、外周架構2の長さ方向に複数配置されている。図3(b)に示すように、対をなす外周架構2を連結する方向に延在する前記屋根フレーム4の下弦材9を張弦材とし、該下弦材9、第1の束材11及び第1の引張材12により構成され、第1の束材11は、張弦材として機能する下弦材9の中間部近傍の下端面に、所定の離間間隔をもって対をなして固定手段を介して固定されている。また、前記第1の引張材12は、屋根フレーム4の両方の側部4a、及び対をなす第1の束材11の突端部の4点を連結するように配置されている。
【0016】
なお、本実施の形態において、図3(a)に示すように、第1の引張材12は、第1の束材11から前記屋根フレーム4の側部4aにむかって二股に分かれている。したがって、第1の引張材12は、両端部ともに前記屋根フレーム4の両方の側部4aに対して、各々2点支持となるように構成されている。
また、対をなす第1の束材11、第1の張弦梁架構10の張弦材として機能する下弦材9、及び第1の引張材12により構成される構面内に、図3(b)に示すように、対をなす第1の束材11の曲げを防止することを目的に、斜材24が取り付けられている。
【0017】
このような構成の第1の張弦梁架構10は、第1の引張材12に適切な張力が付与されることにより、前記第1の束材11を介して張弦材として機能する前記下弦材9に、上方への反力を付与することができる。したがって、図3(a)に示すように、複数の第1の張弦梁架構10を、平行となるように外周架構2の長さ方向に連設配置することにより、屋根フレーム4の略長方形な領域A全体に上方への反力を付与することができることから、屋根フレーム4の領域Aにおける部材応力を低減することができるため、鉛直荷重が作用することにより生じやすい屋根フレーム4の変形を抑制することができるものである。
【0018】
一方、図4(a)に示すように、前記屋根フレーム4の略扇形状の領域Bには、第2の張弦梁架構13が構築されており、これらは、テンションリング14と、剛体よりなる第2の束材15と、第2の引張材16と、補剛部材17により構成されている。前記テンションリング14は、図4(b)に示すように、前記屋根フレーム4の領域Bの略中央部で下方に配置されており、前記第2の束材15で屋根フレーム4の下弦材9より支持されている。
また、前記第2の引張材16は、一端を該テンションリング14の外周縁に固定され、他端を前記屋根フレーム4の領域Bの外周縁近傍に固定されている。これら第2の引張材16は、図5に示すように、テンションリング14上に設けられた4つの引張作用領域C1各々より、複数が放射状に延在するように配置されており、引張作用領域C1の配置位置や数量、及び第2の引張材16の本数は、テンションリング14に均等な外方への張力を付与することができるとともに、所定の張力量を確保できれば何れを用いても良い。
【0019】
さらに、前記テンションリング14の内方には、複数の補剛部材17が設置されている。これらは、張力を導入されることにより、テンションリング14に作用する過剰な外方向の引張力に抵抗し、テンションリング14の変形を抑制するよう、補剛するものである。本実施の形態では、テンションリング14の内周面に5箇所の連結点C2が配置され、該連結点C2を介して平面視で星形を形成するように5本の補剛部材17が配置されている。しかし、補剛部材17の配置や本数はこれにこだわるものではなく、少なくとも前記テンションリング14に過剰な外方への引張力が作用する可能性の高い部位、つまり引張作用領域C1近傍に連結点C2を配置し、かつ連結点C2を利用して、テンションリング14全体に均等な大きさの引張力を、テンションリング14の中心点方向Oに生じさせることができる構成であれば、その配置位置や本数は何れを用いても良い。
【0020】
このような構成の第2の張弦梁架構13は、前記第2の引張材16に適切な張力を付与されることにより、前記第2の束材15を介して前記屋根フレーム4の略扇形状の領域B全体に上方への反力を付与することができることから、屋根フレーム4の領域Bにおける部材応力を低減することができるため、鉛直荷重が作用することにより生じやすい屋根フレーム4の変形を抑制することができるものである。
したがって、前記屋根フレーム4を、略長方形状の領域Aと、扇形状の領域Bという具合に、特徴的な平面視形状を有する部位に区分した上で、各々の形状に効果的な構成の張弦梁架構を付与することにことにより、自重や雪荷重等の鉛直荷重に対して前記屋根フレーム4全体の部材応力を低減することができ、変形の生じにくい安全な構造を構築することができるものである。
【0021】
さらに、上述する屋根フレーム4には、前記第1の張弦梁架構10及び第2の張弦梁架構13に加えて、第1の張弦梁架構10にスケルション架構18が備えられて、屋根架構3を形成している。該スケルション架構18は、図3(b)に示すように、第1の索状材19と、第2の索状材20により構成されており、前記第1の張弦梁架構10で張弦材として機能していた屋根フレーム4の下弦材9と、前記外周架構2とを連結するように配置されるものである。具体的には、第1の索状材19が一端を前記下弦材9の一方の端部に、他端を下弦材9と該下弦材9の一方の端部に隣接する前記第1の束材11との接合点に、弛んだ状態で連結され、前記第2の索状材20が、該第1の索状材19の中間部と、前記下弦材9の一方の端部が支持されている側の前記外周架構2の下部を連結するように配置されている。
これらは、前記第2の索状材20に張力を付加することにより第1の索状材19が緊張し、これに伴い、前記張弦材9の一方の端部が原位置を固定されて、地震や風等の水平荷重が作用した際にも、張弦材9の一方の端部が原位置を維持するものである。したがって、上述するものと同様のスケルション架構18を、張弦材9の他方の端部にも備えることにより、前記屋根フレーム4は、水平荷重に対して適正な剛性を有する構造となるものである。
【0022】
上述するような、前記屋根フレーム4に、第1の張弦梁架構10、第2の張弦梁架構13、及びスケルション架構18を備えた、屋根架構3の構築方法を図6及び図7を用いて以下に詳述する。
【0023】
第1の工程では、図6に示すように、前記構造物1を構成する対をなす外周架構2と、屋根フレーム4を構築する。
まず、前記構造物1を構成する対をなす外周架構2を構築するとともに、平板型立体トラス構造の屋根フレーム4を地組する。なお、本実施の形態において、前記外周架構2は、屋根フレーム4と同様の平板型立体トラス構造に構築しているが、必ずしもこれにこだわるものではなく、前記屋根フレーム4を支持できる構成を有していれば、何れを用いても良い。
【0024】
次に、前記屋根フレーム4の領域Aにおける対をなす外周架構2を連結する方向の下弦材9の中間部に、所定の離間距離をもって第1の張弦梁架構10に備えられる対をなす第1の束材11を、鉛直下方に延伸するように固定手段を介して固定する。なお、対をなす前記第1の束材11は、前記屋根フレーム4を構築する際に、前記下弦材本体9aに固定手段を固定しておく構成としても良い。
【0025】
次に、前記屋根フレーム4の領域Bの下方で略中央部に、テンションリング14を位置決めし、屋根フレーム4の下弦材9と、テンションリング14の上端縁を複数の第2の束材15を介して連結する。また、前記テンションリング14の外周面に備えられた複数の引張作用領域C1各々の近傍に、複数の第2の引張材16の一端を固定手段を介して固定し、該第2の引張材16が、引張作用領域C1を中心に放射状に延在するように、他端を前記屋根フレーム4の外周縁に固定手段を介して固定する。
なお、前記テンションリング14には、あらかじめその内方に複数の補剛部材17を取り付けておく。
【0026】
この後、図6(a)に示すように、前記屋根フレーム4の領域Aを第1の仮支柱21、21a、領域B及び前記テンションリング14を第2の仮支柱22、22aで支持した状態で、前記外周架構2の上部に建て込む。このとき、前記第2の引張材16には張力を与えず、弛ませておく。なお、前記対をなす外周架構2を連結する方向の下弦材9は、前記第1の仮支柱21を両側部、第1の仮支柱21aを前記下弦材9の中間部に配置し、3点で支持する。また、第2の仮支柱22は、領域B及び前記テンションリング14の両者を支持する位置、第2の仮支柱22aは、テンションリング14の内方中央部で屋根フレーム4のみを支持する位置に配置する。
【0027】
第2の工程では、前記屋根フレーム4に、第1の張弦梁架構10と第2の張弦梁架構13を構築する。
まず、図6(b)に示すように、前記屋根フレーム4の領域Bにおいて、前記テンションリング14のみを第2の仮支柱22より開放した上で、複数の第2の引張材16に図示しない油圧ジャッキを用いて同時一斉に所定量の張力を導入する工程を段階的な張力量をもって複数回繰り返す。なお、前記油圧ジャッキは、張力管理を自動制御するものである。
この後、前記テンションリング14の内方中央部で領域Bのみを支持する第2の仮支柱22aをジャッキダウンし、さらに第2の引張材16への張力を増加させた後、前記屋根フレーム4を支持している複数の前記第1の仮支柱21から、前記屋根フレーム4をほぼ同時に開放することにより、図6(c)に示すように、屋根フレーム4に第2の張弦梁架構13を構築し、第2の仮支柱22はすべて撤去する。
【0028】
次に、図6(c)に示すように、前記屋根フレーム4の領域Aにおいて、対をなす第1の束材11の突端部、及び前記下弦材9の両端部各々が連結されてる屋根フレーム4の外周縁を連結するように、複数の第1の引張材12を固定手段を介して固定する。このとき、該第1の引張材12は、第1の束材11に曲げを生じない部材長を用いることとし、張力は導入しない。このとき、前記第1の引張材12について、屋根フレーム4の外周縁と前記第1の束材11を連結している第1の引張材12aは、第1の束材11に曲げを生じさせないことを目的に、張力を付与するのではなく、長さ管理により緊張した状態を確保し、対をなす第1の束材11間にを連結する第1の引張材12bには、ターンバックルを備えておく。
【0029】
次に、対をなす第1の束材11間を連結する第1の引張材12bに、図示しないターンバックルを用いて、所定量の張力を導入する工程を段階な張力量をもって複数回繰り返す。
これら第1の引張材12bに張力を導入する際には、図8に示すように、まず、第1の番目HS1に所定量の張力を導入して、あらかじめ固定しておいたひずみゲージ23aをモニタリングし、所定量の張力を導入するために必要な、ターンバックルに付与するトルク量を決定する。このときトルク値は、1〜0.1tf・cm間隔とする。決定したトルク値に従い、第2番目から中央部に位置する第6番目HS6まで、順に所定量の張力を導入する。この後、中央部に位置する第6番目HS6の第1の引張材12bにあらかじめ固定しておいたひずみゲージ23bをモニタリングし、導入された張力が管理許容差内であるかを確認した後、残る第1の引張材12bにも1台づつ順に張力を導入する。最後HS11まで張力を導入した後、最後HS11の第1の引張材12にあらかじめ固定しておいたひずみゲージ23cをモニタリングし、再度導入された張力が管理許容差内であるかを確認する。このような作業を導入する張力量を段階的に上げながら複数回繰り返し、必要張力を第1の引張材12bに導入する。
なお、対をなす第1の束材11間にを連結する第1の引張材12bに備えられたターンバックルは、一般に用いられているものと同様で、トルクレンチを回転することにより張力を導入できる構成を有するものである。
【0030】
この後、前記対をなす外周架構2を連結する方向の下弦材9の中間部を支持する前記第1の仮支柱21aをジャッキダウンし、さらに第1の引張材12bの張力を増加させる。この後、前記対をなす外周架構2を連結する方向の下弦材9の両側部を支持する該第1の仮支柱21から、対をなす外周架構2を連結する方向の下弦材9をほぼ同時に開放することにより、図6(d)に示すように、前記屋根フレーム4に第1の張弦梁架構10を構築し、第1の仮支柱21はすべて撤去する。
【0031】
第3の工程では、図7に示すように、第1の仮支柱21、21aが撤去され、外周架構2のみに支持されている屋根フレーム4にスケルション架構18を構築する。
まず、前記第1の張弦梁架構10において張弦材として機能する前記下弦材9の一方の端部、及び該下弦材9の一方の端部に隣接する前記第1の束材11と下弦材9との接点、の両者を連結するように第1の索状材19を固定手段を介して固定するとともに、該第1の索状材19の中間部と前記外周架構2の下部を連結するように、第2の索状材20を固定手段を介して固定する。
【0032】
次に、図7(a)に示すように、第1番目CB1から第3番目CB3の3本の第2の索状材20を一組として、これらに図示しない油圧ジャッキを持ちいて所定量の張力を導入する。次に、図7(b)に示すように、第3番目CB3から第5番目CB5の3本の第2の索状材20を一組として、これらに油圧ジャッキを持ちいて所定量の張力導入する。このように、新たな第2の索状材20に張力を導入しようとする際には、既に張力導入済みの隣接する第2の索状材20を含めて組を形成し、これらに対して一斉同時に所定量の張力を導入する。
なお、本実施の形態では、3本を一組として所定量の張力を導入したが、必ずしもこれにこだわるものではなく、何れの本数を一組としても良い。
【0033】
このような方法で最終CBendまで張力を導入する工程を、導入する張力量を段階的に上げながら必要張力に達するまで複数回繰り返す。なお、本実施の形態では、張力の導入ステップを必要張力の30、60、80、90、100%の5段階のステップを経る手順としているが、そのステップは必ずしもこれにこだわるものではない。
【0034】
第4の工程では、図7(c)に示すように、前記第1の張弦梁架構10を構成する対をなす第1の束材11の曲げを防止することを目的に、対をなす第1の束材11、第1の張弦梁架構10の張弦材として機能する下弦材9、及び第1の引張材12により構成される構面内に斜材24を取り付ける。
【0035】
上述する工程により、前記屋根フレーム4に第1の張弦梁架構10、第2の張弦梁架構13及びスケルション架構18を備える屋根架構3が、対をなす前記外周架構2の上部に設置され、この後、様々な設備工事等が実施されて、構造物1が構築される。
【0036】
上述する構成によれば、前記屋根架構3は、平板型立体トラス構造の屋根フレーム4に、複数束を備える直線型の前記第1の張弦梁架構10及びテンションリング14を用いた第2の張弦梁架構13と、スケルション架構18の両者を兼ね備える。これにより、自重や雪荷重等の鉛直荷重に対して前記屋根フレーム4全体の部材応力を低減することができ、変形の生じにくい安全な構造の屋根架構3を構築することが可能になるとともに、地震や風等の水平荷重が作用した際にも、屋根フレーム4を前記外周架構2の所定位置に確実に固定でき、水平荷重に対して適正な剛性を有する屋根架構3を構築することが可能となる。
【0037】
前記第1の張弦梁架構10には、前記第1の束材11に生じやすい曲げを防止する斜材24が備えられることから、過剰な自重や雪荷重等の鉛直荷重に対しても、第1の張弦梁架構10が有効に機能し、前記屋根フレーム4全体の部材応力を低減することが可能となる。
【0038】
前記屋根架構3は、平面視長方形の領域Aに複数束を備える直線型の第1の張弦梁架構10、平面視扇形状の領域Bにテンションリング14を用いた第2の張弦梁架構13を構築したことから、各々の形状に効果的な構成の張弦梁架構を付与することにより、簡略な構成で効果的に自重や雪荷重等の鉛直荷重に対して前記屋根フレーム4全体の部材応力を低減することが可能となる。
【0039】
前記屋根架構3の構築方法は、前記スケルション架構18の設置工程において、第2の索状材20を複数を一組として張力導入を行い、新たな一組には、隣接する張力導入済みの第2の索状材20を含めて張力導入を行う工程を順次繰り返す。これにより、平行に複数配置されている第2の索状材20に順次張力を導入する工程において、張力導入中の第2の索状材20に隣接する張力導入後の第2の索状材20への張力量への影響を、最小限に抑えることが可能となり、高い精度で意図した張力を第2の索状材20に容易に付与することが可能となり、工費削減、工期短縮に大きく寄与できるとともに、容易に設計品質を確保することが可能となる。
【0040】
【発明の効果】
請求項1から3に記載の屋根架構の構築方法によれば、所定の離間間隔をもって向かい合うように配置された対をなす外周架構と、該外周架構に両側端部が支持されるように配される屋根架構とを備える構造物の屋根架構の構築方法であって、対をなす外周架構を所定の離間間隔をもって向かい合うように構築するとともに、平板型立体トラス構造の屋根フレームを地組し、該屋根フレームに、対をなす外周架構を連結する方向に延在する屋根フレームの下弦材、該下弦材の中間位置に対をなして配され、鉛直下方向に突出する第1の束材、及び対をなす該第1の束材の先端部及び前記下弦材の両端部を連結する第1の引張材よりなる第1の張弦梁架構を取り付けた上で、該屋根フレームを第1の仮支柱に支持した状態で、前記外周架構の上部に建て込む第1の工程と、第1の引張材に所望の張力を導入した後、屋根フレームより前記第1の仮支柱を撤去する第2の工程と、前記屋根フレームに、前記下弦材の一端と該下弦材の一端の近傍側に配される前記第1の束材の下弦材との接合点とを連結する前記第1の索状材、及び該第1の索状材の中間部と前記下弦材の一端を支持している外周架構の下部とを連結する第2の索状材よりなるスケルション架構を、前記第1の張弦材架構の両端部に対をなして取り付け、少なくとも第1の索状材が緊張するように、第2の索状材に張力を導入する第3の工程により構築され、第3の工程で、第2の索状材への張力導入には、隣り合う所定数の第2の索状材を1組として所定量の張力導入を行った後、新たな隣り合う複数の第2の索状材と、これと隣接し、既に張力導入を実施した第2の索状材を合わせて、1組の所定数の第2の索状材とし、所定量の張力導入を行う工程を順次繰り返す。
【0041】
または、第1の工程で、対をなす外周架構を中間部から一端に向かって、段階的に拡張するように構築するとともに、離間間隔が段階的に拡張している領域に位置する前記屋根フレームに、テンションリング、該テンションリングを前記屋根フレームの下弦材より吊り降ろす複数の第2の束材、及びテンションリングの外周面より放射状に延在し前記屋根フレームの外周縁に連結する第2の張弦材よりなる第2の張弦梁架構を取り付けるとともに、該第2の張弦梁架構及び屋根フレームを第2の仮支柱で支持し、第1の工程の後、第2の張弦梁架構を第2の仮支柱より開放した上で第2の張弦材を緊張させた後、屋根フレームより前記第2の仮支柱を撤去し、第2の工程を実施する。
【0042】
もしくは、第3の工程の後、第4の工程として、第1の張弦梁架構を構成する対をなす第1の束材、張弦材、及び第1の引張材に囲まれた領域に斜材を構築する。
【0043】
これにより、スケルション架構を構成する平行に複数配置されている第2の索状材に順次張力を導入する工程において、張力導入中の第2の索状材に隣接する張力導入後の第2の索状材への張力量への影響を、最小限に抑えることが可能となり、高い精度で意図した張力を第2の索状材に容易に付与することが可能となり、工費削減、工期短縮に大きく寄与できるとともに、容易に設計品質を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る屋根架構の概略を示す図である。
【図2】本発明に係る外周架構、及び屋根架構を構成する屋根フレームの詳細を示す図である。
【図3】本発明に係る屋根架構の詳細(その1)を示す図である。
【図4】本発明に係る屋根架構の詳細(その2)を示す図である。
【図5】本発明に係る屋根架構のテンションリングの概略を示す図である。
【図6】本発明に係る屋根架構を構成する第1の張弦梁架構及び第2の張弦梁架構の構築方法を示す図である。
【図7】本発明に係る屋根架構を構成するスケルション架構の構築方法を示す図である。
【図8】本発明に係る屋根架構の平面視を示す図である。
【符号の説明】
1 構造物
2 外周架構
3 屋根架構
4 屋根フレーム
5 弦材
6 斜材
7 ハブ
8 上弦材
8a 上弦材本体
9 下弦材
9a 下弦材本体
10 第1の張弦梁架構
11 第1の束材
12 第1の引張材
13 第2の張弦梁架構
14 テンションリング
15 第2の束材
16 第2の引張材
17 補剛部材
18 スケルション架構
19 第1の索状材
20 第2の索状材
21 第1の仮支柱
22 第2の仮支柱
23a ひずみゲージ
23b ひずみゲージ
23c ひずみゲージ
24 斜材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of constructing a roof frame of a structure having a beam string structure applied to a long span structure.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a roof frame in a long and long span structure, a beam string roof frame has been generally known as one of frame types. The beam string roof frame is used for the purpose of reducing the member stress of the roof frame when a load in the vertical direction is applied. The beam string roof frame is vertically positioned at an intermediate position between the string members constituting the roof curved upward. A support member extending in the direction is fixed, and a tension member is provided by connecting a tension member so as to connect both ends of the string member and a tip end of the support member, thereby forming a string beam. These can provide an upward reaction force to the string member by tensioning the tensile member constituting the string string, and can also provide the string string with a structure having high sectional rigidity.
[0003]
As described in
[0004]
Such a tension introducing method of the beam string roof frame requires a plurality of the tension members to be simultaneously and simultaneously tensioned, so that the accuracy of the introduced tension is ensured, and furthermore, if the automatic control relating to the amount of introduced tension is performed, the introduction process is performed. And management at the final stage can be easily performed.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-136828
[0006]
On the other hand, for the purpose of imparting horizontal rigidity to the roof frame of the long span structure, each of the plurality of string members arranged in parallel is provided with an outer frame or ground or the like constituting the structure with the string member. A skeletal structure having a tension member connecting the two has been devised. In this case, the tension introducing method employs a method of tensioning the tension members one by one with respect to a plurality of string members arranged in parallel.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a configuration using a skeletal structure for the purpose of imparting horizontal rigidity to the roof frame of such a long span structure, when tension is introduced into a certain tensile material, the tensile material adjacent to the tension material is applied to the tensile material. Therefore, it is troublesome to set the tension of each of the plurality of tension members after estimating them, and it is not possible to expect high precision in the amount of introduced tension. Further, in order to suppress the influence on the adjacent string material, it is necessary to divide the tension into the tension member a plurality of times and perform the operation, which may lead to a prolonged operation.
[0008]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method of constructing a roof frame of a structure that can appropriately introduce intended tension into a roof frame of a long and long span structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
2. The method for constructing a roof frame of a structure according to
[0010]
In the method for constructing a roof frame of a structure according to
[0011]
In the method for constructing a roof frame of a structure according to
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 8 show a method of constructing a roof frame of a structure according to the present invention. The present invention uses a stringed beam frame capable of reducing the member stress of the roof frame even when a vertical load is applied to the roof frame of the structure, and provides skeletal structure for imparting horizontal rigidity. The frame is applied together, and by introducing the tension in combination of both, the intended tension is properly introduced, and the property of the roof frame is secured and the construction is simplified.
[0013]
As shown in FIG. 1, the
[0014]
On the other hand, the
[0015]
The
[0016]
In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the
FIG. 3B shows a pair of the
[0017]
The first
[0018]
On the other hand, as shown in FIG. 4A, a second
The
[0019]
Further, a plurality of stiffening
[0020]
The second
Therefore, the
[0021]
Further, the
In these, the
[0022]
As described above, a method of constructing the
[0023]
In the first step, as shown in FIG. 6, a pair of an
First, a pair of
[0024]
Next, the first pair of beam strings provided on the first
[0025]
Next, a
A plurality of stiffening
[0026]
Thereafter, as shown in FIG. 6A, the area A of the
[0027]
In the second step, a first
First, as shown in FIG. 6B, in the region B of the
Thereafter, the second
[0028]
Next, as shown in FIG. 6C, in the area A of the
[0029]
Next, a step of introducing a predetermined amount of tension into the
When introducing tension into these first
The turnbuckle provided on the
[0030]
Thereafter, the first
[0031]
In the third step, as shown in FIG. 7, the first
First, one end of the
[0032]
Next, as shown in FIG. 7A, the first CB 1 Third CB from 3 , A predetermined amount of tension is introduced by holding a hydraulic jack (not shown) as a set of the three
In the present embodiment, a predetermined amount of tension is introduced as a set of three pieces, but the present invention is not limited to this, and any number may be set as one set.
[0033]
In this way the final CB end The process of introducing tension until the required tension is repeated several times while gradually increasing the amount of tension to be introduced. In the present embodiment, the step of introducing the tension is a procedure through five steps of 30, 60, 80, 90, and 100% of the required tension, but the step is not necessarily limited to this.
[0034]
In the fourth step, as shown in FIG. 7C, for the purpose of preventing bending of the pair of
[0035]
According to the above-described steps, the
[0036]
According to the above-described configuration, the
[0037]
Since the first
[0038]
The
[0039]
The method of constructing the
[0040]
【The invention's effect】
According to the method of constructing a roof frame according to any one of
[0041]
Alternatively, in the first step, the pair of outer frames is constructed so as to expand stepwise from the intermediate portion to one end, and the roof frame is located in a region where the separation interval is stepwise expanded. A tension ring, a plurality of second bundles for hanging the tension ring from a lower chord of the roof frame, and a second bundle extending radially from an outer peripheral surface of the tension ring and connected to an outer peripheral edge of the roof frame. A second stringer beam frame made of a string member is attached, the second stringer beam frame and the roof frame are supported by a second temporary column, and after the first step, the second stringer beam frame is separated from the second temporary column. After the second string is tensioned after being opened, the second temporary support is removed from the roof frame, and the second step is performed.
[0042]
Alternatively, after the third step, as a fourth step, a diagonal member is constructed in a region surrounded by the first bundle member, the string member, and the first tension member that form a pair forming the first beam string frame. I do.
[0043]
Accordingly, in the step of sequentially introducing tension to the plurality of second cords arranged in parallel constituting the skeletal frame, the second cord after the introduction of the tension adjacent to the second cord being tensioned is introduced. The effect on the amount of tension on the cords can be minimized, and the intended tension can be easily applied to the second cords with high accuracy, reducing the cost and shortening the construction period. , And design quality can be easily ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view schematically showing a roof frame according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing details of an outer peripheral frame and a roof frame constituting the roof frame according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing details (No. 1) of a roof frame according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing details (part 2) of a roof frame according to the present invention.
FIG. 5 is a view schematically showing a tension ring of a roof frame according to the present invention.
FIG. 6 is a view showing a method of constructing a first beam string frame and a second beam string frame constituting a roof frame according to the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a method of constructing a skeletal frame constituting the roof frame according to the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a plan view of the roof frame according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 structure
2 outer frame
3 roof frame
4 Roof frame
5 Strings
6 Diagonal lumber
7 Hub
8 Upper chord material
8a Upper chord material
9 Lower chord material
9a Lower chord material
10 First beam string frame
11 First bundle material
12 First tensile material
13 Second beam string frame
14 tension ring
15 Second bundle
16 Second tensile material
17 Stiffening members
18 Skelsion frame
19 First cord material
20 Second cord material
21 First Temporary Prop
22 Second temporary support
23a strain gauge
23b strain gauge
23c strain gauge
24 Diagonal lumber
Claims (3)
対をなす外周架構を所定の離間間隔をもって向かい合うように構築するとともに、平板型立体トラス構造の屋根フレームを地組し、該屋根フレームに、対をなす外周架構を連結する方向に延在する屋根フレームの下弦材、該下弦材の中間位置に対をなして配され、鉛直下方向に突出する第1の束材、及び対をなす該第1の束材の先端部及び前記下弦材の両端部を連結する第1の引張材よりなる第1の張弦梁架構を取り付けた上で、該屋根フレームを第1の仮支柱に支持した状態で、前記外周架構の上部に建て込む第1の工程と、
第1の引張材に所望の張力を導入した後、屋根フレームより前記第1の仮支柱を撤去する第2の工程と、
前記屋根フレームに、前記下弦材の一端と該下弦材の一端の近傍側に配される前記第1の束材の下弦材との接合点とを連結する前記第1の索状材、及び該第1の索状材の中間部と前記下弦材の一端を支持している外周架構の下部とを連結する第2の索状材よりなるスケルション架構を、前記第1の張弦材架構の両端部に対をなして取り付け、少なくとも第1の索状材が緊張するように、第2の索状材に張力を導入する第3の工程により構築され、
第3の工程で、第2の索状材への張力導入には、隣り合う所定数の第2の索状材を1組として所定量の張力導入を行った後、新たな隣り合う複数の第2の索状材と、これと隣接し、既に張力導入を実施した第2の索状材を合わせて、1組の所定数の第2の索状材とし、所定量の張力導入を行う工程を順次繰り返すことを特徴とする屋根架構の構築方法。A method for constructing a roof frame of a structure comprising: a pair of outer frames arranged so as to face each other at a predetermined separation interval; and a roof frame arranged so that both ends are supported by the outer frames. ,
A pair of outer frames are constructed so as to face each other at a predetermined separation interval, a roof frame having a flat space truss structure is laid, and a roof extending in a direction in which the pair of outer frames is connected to the roof frame. A lower chord of the frame, a first bundle that is arranged in a pair at an intermediate position between the lower chords, and protrudes vertically downward, a tip end of the first bundle that forms a pair, and both ends of the lower chord A first stringing frame consisting of a first tension member connecting the parts, and a first step of building the roof frame on the upper part of the outer peripheral frame while supporting the roof frame on the first temporary column. ,
A second step of removing the first temporary support from the roof frame after introducing a desired tension into the first tension member;
The first cord-shaped member connecting the one end of the lower chord material and a joint point of the first bundled material arranged near the one end of the lower chord material with the lower chord material, to the roof frame; A skeletal frame made of a second cord connecting the intermediate portion of the first cord and the lower part of the outer frame supporting one end of the lower chord is attached to both ends of the first chord frame. And a third step of introducing tension into the second cord so that at least the first cord is tensioned,
In the third step, in order to introduce tension into the second cord-like material, a predetermined amount of tension is introduced using a predetermined number of adjacent second cord-like materials as a set, and then a plurality of new neighboring cord-like materials are introduced. By combining the second cord and the second cord adjacent thereto and having already been subjected to tension introduction, a set of a prescribed number of second cords is provided, and a prescribed amount of tension is introduced. A method for constructing a roof frame, wherein the steps are sequentially repeated.
第1の工程で、対をなす外周架構を中間部から一端に向かって、段階的に拡張するように構築するとともに、離間間隔が段階的に拡張している領域に位置する前記屋根フレームに、テンションリング、該テンションリングを前記屋根フレームの下弦材より吊り降ろす複数の第2の束材、及びテンションリングの外周面より放射状に延在し前記屋根フレームの外周縁に連結する第2の張弦材よりなる第2の張弦梁架構を取り付けるとともに、該第2の張弦梁架構及び屋根フレームを第2の仮支柱で支持し、
第1の工程の後、第2の張弦梁架構を第2の仮支柱より開放した上で第2の張弦材を緊張させた後、屋根フレームより前記第2の仮支柱を撤去し、第2の工程を実施することを特徴とする屋根架構の構築方法。The method for constructing a roof frame of a structure according to claim 1,
In the first step, a pair of outer frames is constructed so as to expand stepwise from the intermediate portion toward one end, and the roof frame located in a region where the separation interval is stepwise expanded, A tension ring, a plurality of second bundles for suspending the tension ring from a lower chord of the roof frame, and a second chord extending radially from an outer peripheral surface of the tension ring and connected to an outer peripheral edge of the roof frame. A second stringer frame structure is attached, and the second stringer frame and the roof frame are supported by second temporary columns.
After the first step, after opening the second beam string frame from the second temporary column and tensioning the second string member, the second temporary column is removed from the roof frame, and the second step is performed. A method of constructing a roof frame.
第3の工程の後、第4の工程として、第1の張弦梁架構を構成する対をなす第1の束材、張弦材、及び第1の引張材に囲まれた領域に斜材を構築することを特徴とする屋根架構の構築方法。The method for constructing a roof frame of a structure according to claim 1 or 2,
After the third step, as a fourth step, constructing a diagonal member in a region surrounded by the pair of the first bundle member, the string member, and the first tension member that constitute the first beam string frame. A method for constructing a roof frame characterized by the following.
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