JP2020133328A - Roof structure - Google Patents

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Abstract

To provide a roof structure capable of easily securing effective height of an inside space.SOLUTION: A roof structure includes: a spherical roof frame (a roof frame 20) formed by radially bridging a plurality of skeleton members (arch materials 22) on an open edge portion 10A which is formed at an upper end portion of a lower structure 10 and which has a long axis and a short axis; a plurality of ring-like tensioned chord trusses 30 constituting a center portion of the spherical roof frame and disposed on concentric circles; and an outer circumferential truss 40 constituting an outer peripheral portion of the spherical roof frame and formed by disposing diagonal members in a plane of the skeleton members.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、屋根構造に関する。 The present invention relates to a roof structure.

下記特許文献1には、張力が導入された放射ケーブルを用いて形成されたドーム式屋根が記載されている。 Patent Document 1 below describes a dome-shaped roof formed by using a radiating cable into which tension has been introduced.

特開平5−287811号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-287811

上記特許文献1のドーム式屋根においては、屋根の周縁部において放射ケーブルが内部空間へ突出し、空間の有効高さが低くなる虞がある。また、空間の有効高さを確保しようとすると、例えば屋根を架設する建物の開口縁部の位置を高くする必要があり、工期が延びたり建設コストが高くなる可能性がある。 In the dome-type roof of Patent Document 1, the radiation cable may protrude into the internal space at the peripheral edge of the roof, and the effective height of the space may be lowered. Further, in order to secure the effective height of the space, for example, it is necessary to raise the position of the opening edge of the building on which the roof is erected, which may extend the construction period or increase the construction cost.

本発明は、上記事実を考慮して、内部空間の有効高さを確保し易い屋根構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a roof structure in which an effective height of an internal space can be easily secured in consideration of the above facts.

請求項1の屋根構造は、下部構造体の上端部に形成され長軸と短軸とを持つ開口縁部に、複数の骨格部材を放射状に架け渡して形成された球面状屋根架構と、前記球面状屋根架構の中心部を構成し、同心円上に複数配置されたリング状の張弦トラスと、前記球面状屋根架構の外周部を構成し、前記骨格部材の面内に斜材を配置して形成された外周トラスと、を有する。 The roof structure of claim 1 includes a spherical roof frame formed by radially bridging a plurality of skeleton members at an opening edge having a long axis and a short axis formed at the upper end of the lower structure, and the above-mentioned. A central portion of the spherical roof frame is formed, a plurality of ring-shaped chord trusses arranged concentrically, and an outer peripheral portion of the spherical roof frame are formed, and diagonal members are arranged in the plane of the skeleton member. It has an outer peripheral truss formed by the roof.

請求項1の屋根構造においては、下部構造体の開口縁部に球面状屋根架構が形成されている。この球面状屋根架構の中心部には、リング状の張弦トラスが、同心円上に複数配置されている。このため、球面状屋根架構に亘って1つの張弦トラスを配置した構成と比較して、張弦トラスが分割されており、張弦トラス全体のせいを低くできる。これにより、球面状屋根架構の内部空間の有効高さを確保し易い。 In the roof structure of claim 1, a spherical roof frame is formed at the opening edge of the lower structure. At the center of this spherical roof frame, a plurality of ring-shaped chord trusses are arranged concentrically. Therefore, as compared with the configuration in which one string truss is arranged over the spherical roof frame, the string truss is divided and the cause of the entire string truss can be lowered. As a result, it is easy to secure the effective height of the internal space of the spherical roof frame.

また、球面状屋根架構の外周部には、骨格部材の面内に斜材を配置して外周トラスが形成されている。このため、外周部には張弦トラスを配置しなくても球面状屋根架構を支持する剛性を確保できる。これにより、内部空間の有効高さをさらに確保し易い。 Further, on the outer peripheral portion of the spherical roof frame, an outer peripheral truss is formed by arranging diagonal members in the plane of the skeleton member. Therefore, it is possible to secure the rigidity to support the spherical roof frame without arranging the string truss on the outer peripheral portion. As a result, it is easier to secure the effective height of the internal space.

さらに、下部構造体の開口縁部は長軸と短軸とを備えている。このため、例えば開口縁部が真円の場合と比較して、開口縁部に架け渡された球面状屋根架構の外周部に作用するスラスト力が大きい。しかし球面状屋根架構の外周部には外周トラスが形成されているため、外周トラスを形成しない構成と比較して外周部の剛性が高い。これによりスラスト力による球面状屋根架構の変形を抑制できる。 Further, the opening edge of the substructure is provided with a major axis and a minor axis. Therefore, for example, the thrust force acting on the outer peripheral portion of the spherical roof frame spanning the opening edge portion is larger than that in the case where the opening edge portion is a perfect circle. However, since the outer peripheral truss is formed on the outer peripheral portion of the spherical roof frame, the rigidity of the outer peripheral portion is higher than that in the configuration in which the outer peripheral truss is not formed. As a result, deformation of the spherical roof frame due to thrust force can be suppressed.

請求項2の屋根構造は、請求項1の屋根構造において、前記張弦トラスは、前記骨格部材と、前記骨格部材を連結してリング状に形成された上リング材と、前記上リング材の下方に設けられリング状に形成された下リング材と、前記上リング材と前記下リング材とを連結する束材と、前記下リング材と前記骨格部材とを連結する弦材と、を備えて形成され、前記弦材は互いに交差するように配置されている。 The roof structure of claim 2 is the roof structure of claim 1, wherein the chord truss is composed of the skeleton member, the upper ring material formed by connecting the skeleton members in a ring shape, and the upper ring material. A lower ring material provided below and formed in a ring shape, a bundle material for connecting the upper ring material and the lower ring material, and a chord material for connecting the lower ring material and the skeleton member are provided. The chord members are arranged so as to intersect each other.

請求項2の屋根構造においては、球面状屋根架構の自重によって放射状に架け渡された骨格部材に作用する荷重は、束材を介して弦材が負担する。弦材の引張力は上リング材の圧縮力と下リング材の引張力に置換され自碇式の架構となる。これにより球面状屋根架構の下方に有効高さが高い無柱空間を形成できる。 In the roof structure of claim 2, the load acting on the skeleton members radially laid by the weight of the spherical roof frame is borne by the chord member via the bundle member. The tensile force of the chord material is replaced by the compressive force of the upper ring material and the tensile force of the lower ring material, resulting in a self-anchor type frame. As a result, a pillar-free space with a high effective height can be formed below the spherical roof frame.

また、弦材は互いに交差するように配置されているため、地震時に作用する水平力によって球面状屋根架構が変形することを抑制できる。 Further, since the chord members are arranged so as to intersect each other, it is possible to suppress the deformation of the spherical roof frame due to the horizontal force acting during an earthquake.

請求項3の屋根構造は、請求項1又は請求項2の屋根構造において、前記球面状屋根架構が平面視にて楕円形状である。 The roof structure of claim 3 is the roof structure of claim 1 or 2, wherein the spherical roof frame has an elliptical shape in a plan view.

請求項3の屋根構造では、球面状屋根架構が平面視にて楕円形状である。すなわち、球面状屋根架構の外周部を構成する外周トラスの外縁部が楕円形状とされている。これにより、例えば外周トラスの外縁部が長方形状等の場合と比較して、球面状屋根架構の中心部から下部構造体の開口縁部に向ってスラスト力が滑らかに伝達され、局所的な集中応力が発生し難い。このため構造安定性が高い。また、意匠性に優れた屋根構造にできる。 In the roof structure of claim 3, the spherical roof frame has an elliptical shape in a plan view. That is, the outer edge portion of the outer peripheral truss forming the outer peripheral portion of the spherical roof frame has an elliptical shape. As a result, the thrust force is smoothly transmitted from the center of the spherical roof frame toward the opening edge of the substructure, as compared with the case where the outer edge of the outer peripheral truss is rectangular, for example, and the thrust force is locally concentrated. Stress is unlikely to occur. Therefore, the structural stability is high. In addition, a roof structure with excellent design can be obtained.

本発明に係る屋根構造によると、内部空間の有効高さを確保し易い。 According to the roof structure according to the present invention, it is easy to secure the effective height of the internal space.

(A)は本発明の実施形態に係る屋根構造を示す立断面図であり、(B)は屋根構造を分解した状態を示す立断面図である。(A) is a vertical sectional view showing a roof structure according to an embodiment of the present invention, and (B) is a vertical sectional view showing a state in which the roof structure is disassembled. 本発明の実施形態に係る屋根構造を示す平面図である。It is a top view which shows the roof structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る屋根構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the roof structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る屋根構造の形状を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the shape of the roof structure which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明に係る屋根構造の実施形態について、図面を参照しながら説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一の構成要素であることを意味する。なお、各図面において重複する構成及び符号については、説明を省略する場合がある。また、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the roof structure according to the present invention will be described with reference to the drawings. The components shown by using the same reference numerals in each drawing mean that they are the same components. The description of overlapping configurations and symbols in the drawings may be omitted. Further, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be carried out with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention.

<屋根構造>
本発明の実施形態に係る屋根構造は、図1(A)に示すように、スタジアム等の下部構造体10の屋根として架設される屋根架構20の構造である。屋根架構20は、下部構造体10において楕円形状に形成された開口縁部10A(下部構造体10と屋根架構20との境界部)に放射状に架け渡されたアーチ材22を骨格部材として形成されている。
<Roof structure>
As shown in FIG. 1A, the roof structure according to the embodiment of the present invention is a structure of a roof frame 20 erected as a roof of a lower structure 10 such as a stadium. The roof frame 20 is formed with an arch member 22 radially straddled over an opening edge portion 10A (a boundary portion between the lower structure 10 and the roof frame 20) formed in an elliptical shape in the lower structure 10 as a skeleton member. ing.

図1(B)及び図2、3に示すように、屋根架構20の中心部は、リング状の張弦トラス30を同心円上に複数(張弦トラス30A、30B、30C)配置して形成されている。また、屋根架構20の外周部には、アーチ材22の面内に斜材46を配置してトラス構造(外周トラス40)が形成されている。 As shown in FIGS. 1B and 2 and 3, the central portion of the roof frame 20 is formed by arranging a plurality of ring-shaped string trusses 30 on concentric circles (string trusses 30A, 30B, 30C). ing. Further, on the outer peripheral portion of the roof frame 20, a truss structure (outer peripheral truss 40) is formed by arranging diagonal members 46 in the plane of the arch member 22.

<屋根架構の形状>
屋根架構20は、図4に示す球面Qに沿うように形成されている。具体的には、アーチ材22(図3等参照)が、球面Q上の点O’から球面Qに沿って放射状に引いた曲線L上に配置されている。また、後述する上リング材32A、32B、32C、上弦材42がそれぞれ、球面Q上において点O’を中心とする円(同心円)に沿って描いた曲線C1、C2、C3、C4上に配置されている。さらに、後述する外縁材44は、点O’を長軸と短軸の交点とする楕円Eを、球面Q上に投影(点O’から球面Qを形成する球の中心点Oに沿って投影)した曲線C5上に配置されている。
<Shape of roof frame>
The roof frame 20 is formed along the spherical surface Q shown in FIG. Specifically, the arch member 22 (see FIG. 3 and the like) is arranged on a curve L drawn radially along the spherical surface Q from the point O'on the spherical surface Q. Further, the upper ring members 32A, 32B, 32C and the upper chord member 42, which will be described later, are arranged on the curves C1, C2, C3 and C4 drawn along a circle (concentric circle) centered on the point O'on the spherical surface Q, respectively. Has been done. Further, the outer edge member 44, which will be described later, projects an ellipse E having the point O'as the intersection of the long axis and the short axis on the spherical surface Q (projected along the center point O of the sphere forming the spherical surface Q from the point O'. ) Is arranged on the curved line C5.

なお、これらのアーチ材22、上リング材32A、32B、32C及び外縁材44は、直線状部材を組合わせて形成されている。これらの部材が「曲線上に配置されている」とは、各部材を形成する直線状部材の接点(連結箇所)が、当該曲線上に配置されていることをいう。 The arch member 22, the upper ring members 32A, 32B, 32C and the outer edge member 44 are formed by combining linear members. When these members are "arranged on a curve", it means that the contact points (connecting points) of the linear members forming each member are arranged on the curve.

また、本発明における「平面視」とは、球面Q上の点O’から球面Qを形成する球の中心点Oに沿う方向に沿って屋根架構20を見た場合の視点を指す。以下の説明における「平面視」との用語も同様である。 Further, the "planar view" in the present invention refers to a viewpoint when the roof frame 20 is viewed along the direction along the center point O of the sphere forming the spherical surface Q from the point O'on the spherical surface Q. The same applies to the term "planar view" in the following description.

<張弦トラス>
張弦トラス30は、図1(B)に示すように、張弦トラス30A、30B、30Cを組合わせて形成されている。
<Zhang string truss>
As shown in FIG. 1 (B), the string truss 30 is formed by combining the string trusses 30A, 30B, and 30C.

張弦トラス30Aは、アーチ材22Aと、上リング材32Aと、下リング材34Aと、束材36Aと、弦材38Aと、上リング材32Bと、を備えて形成されている。 The string truss 30A is formed by including an arch member 22A, an upper ring member 32A, a lower ring member 34A, a bundle member 36A, a chord member 38A, and an upper ring member 32B.

アーチ材22Aは、上述したアーチ材22において張弦トラス30Aに含まれる部分のことである。アーチ材22Aの上端部は、上リング材32Aに連結されている。また、アーチ材22Aの下端部は、張弦トラス30Bの上リング材32Bに連結されている。 The arch material 22A is a portion of the arch material 22 described above that is included in the string truss 30A. The upper end of the arch member 22A is connected to the upper ring member 32A. Further, the lower end portion of the arch member 22A is connected to the upper ring member 32B of the string truss 30B.

図3に示すように、上リング材32Aは、円環状に形成された部材であり、互いに隣接するアーチ材22の上端部同士を連結している。また、上リング材32Aの鉛直下方向には、下リング材34Aが配置されている。上リング材32Aと下リング材34Aとは、互いに束材36Aで連結されている。 As shown in FIG. 3, the upper ring member 32A is a member formed in an annular shape, and connects the upper end portions of the arch members 22 adjacent to each other. Further, the lower ring material 34A is arranged in the vertically downward direction of the upper ring material 32A. The upper ring member 32A and the lower ring member 34A are connected to each other by a bundle member 36A.

弦材38Aは、下リング材34Aとアーチ材22Aとを連結している。具体的には、弦材38Aは、下リング材34Aにおいて束材36Aが接続された接続部S1と、アーチ材22Aにおいて上リング材32Bが接続された下端部S2と、を連結している。 The chord member 38A connects the lower ring member 34A and the arch member 22A. Specifically, the chord member 38A connects the connecting portion S1 to which the bundle member 36A is connected in the lower ring member 34A and the lower end portion S2 to which the upper ring member 32B is connected in the arch member 22A.

さらに、図2に示すように、弦材38Aは、接続部S1からアーチ材22Aと交わる方向へ向って延設され、上リング材32Bの周方向に沿って2本先(隣の隣)にあるアーチ材22Aの下端部S2に連結されている。 Further, as shown in FIG. 2, the chord member 38A extends from the connecting portion S1 in the direction of intersecting with the arch member 22A, and is two ahead (next to the next) along the circumferential direction of the upper ring member 32B. It is connected to the lower end portion S2 of a certain arch member 22A.

なお、図2、3において、弦材38A、38B、38Cは、他の構成と識別し易いように破線を用いて示している。また、図3において弦材38A、38B、38Cは、図示を簡略化するために部分的に描画している。 In FIGS. 2 and 3, the chord members 38A, 38B, and 38C are shown by using broken lines so as to be easily distinguished from other configurations. Further, in FIG. 3, the chord members 38A, 38B, and 38C are partially drawn for simplification of illustration.

またさらに、弦材38Aは、接続部S1から互いに交わる2方向へ向って延設され、それぞれの弦材38Aは、別の弦材38Aと平面視で交差するように配置されている。 Further, the chord member 38A extends from the connecting portion S1 in two directions intersecting each other, and each chord member 38A is arranged so as to intersect with another chord member 38A in a plan view.

張弦トラス30Bは、図1(B)に示すように、アーチ材22Bと、上リング材32Bと、下リング材34Bと、束材36Bと、弦材38Bと、上リング材32Cと、を備えて形成されている。 As shown in FIG. 1B, the string truss 30B includes an arch material 22B, an upper ring material 32B, a lower ring material 34B, a bundle material 36B, a chord material 38B, and an upper ring material 32C. Formed in preparation.

アーチ材22Bは、上述したアーチ材22において張弦トラス30Bに含まれる部分のことである。アーチ材22Bの上端部は、上リング材32Bに連結されている。また、アーチ材22Bの下端部は、張弦トラス30Cの上リング材32Cに連結されている。 The arch material 22B is a portion of the arch material 22 described above that is included in the string truss 30B. The upper end of the arch member 22B is connected to the upper ring member 32B. Further, the lower end portion of the arch member 22B is connected to the upper ring member 32C of the string truss 30C.

図3に示すように、上リング材32Bは、円環状に形成された部材であり、互いに隣接するアーチ材22Bの上端部同士(アーチ材22Aの下端部同士)を連結している。また、上リング材32Bの鉛直下方向には、下リング材34Bが配置されている。上リング材32Bと下リング材34Bとは、互いに束材36Bで連結されている。 As shown in FIG. 3, the upper ring member 32B is a member formed in an annular shape, and connects the upper ends of the arch members 22B adjacent to each other (the lower ends of the arch members 22A). Further, the lower ring material 34B is arranged in the vertically downward direction of the upper ring material 32B. The upper ring member 32B and the lower ring member 34B are connected to each other by a bundle member 36B.

弦材38Bは、下リング材34Bとアーチ材22Bとを連結している。具体的には、弦材38Bは、下リング材34Bにおいて束材36Bが接続された接続部S3と、アーチ材22Bにおいて上リング材32Cが接続された下端部S4と、を連結している。 The chord member 38B connects the lower ring member 34B and the arch member 22B. Specifically, the chord member 38B connects the connecting portion S3 to which the bundle member 36B is connected in the lower ring member 34B and the lower end portion S4 to which the upper ring member 32C is connected in the arch member 22B.

さらに、図2に示すように、弦材38Bは、接続部S3からアーチ材22Bと交わる方向へ向って延設され、上リング材32Cの周方向に沿って1本先(隣)にあるアーチ材22Bの下端部S4に連結されている。 Further, as shown in FIG. 2, the chord member 38B extends from the connecting portion S3 toward the intersection with the arch member 22B, and is one arch ahead (adjacent) along the circumferential direction of the upper ring member 32C. It is connected to the lower end portion S4 of the material 22B.

またさらに、弦材38Bは、接続部S3から互いに交わる2方向へ向って延設され、それぞれの弦材38Bは、別の弦材38Bと平面視で交差するように配置されている。 Further, the chord member 38B extends from the connecting portion S3 in two directions intersecting each other, and each chord member 38B is arranged so as to intersect with another chord member 38B in a plan view.

張弦トラス30Cは、図1(B)に示すように、アーチ材22Cと、上リング材32Cと、下リング材34Cと、束材36Cと、弦材38Cと、外周トラス40の上弦材42と、を備えて形成されている。 As shown in FIG. 1B, the string tension truss 30C includes an arch member 22C, an upper ring member 32C, a lower ring member 34C, a bundle member 36C, a chord member 38C, and an upper chord member 42 of the outer peripheral truss 40. And are formed with.

アーチ材22Cは、上述したアーチ材22において張弦トラス30Cに含まれる部分のことである。アーチ材22Cの上端部は、上リング材32Cに連結されている。また、アーチ材22Cの下端部は、上弦材42に連結されている。 The arch material 22C is a portion included in the string truss 30C in the arch material 22 described above. The upper end of the arch member 22C is connected to the upper ring member 32C. Further, the lower end portion of the arch member 22C is connected to the upper chord member 42.

図3に示すように、上リング材32Cは、円環状に形成された部材であり、互いに隣接するアーチ材22Cの上端部同士(アーチ材22Bの下端部同士)を連結している。また、上リング材32Cの鉛直下方向には、下リング材34Cが配置されている。上リング材32Cと下リング材34Cとは、互いに束材36Cで連結されている。 As shown in FIG. 3, the upper ring member 32C is a member formed in an annular shape, and connects the upper ends of the arch members 22C adjacent to each other (the lower ends of the arch members 22B). Further, the lower ring material 34C is arranged in the vertically downward direction of the upper ring material 32C. The upper ring member 32C and the lower ring member 34C are connected to each other by a bundle member 36C.

弦材38Cは、下リング材34Cとアーチ材22Cとを連結している。具体的には、弦材38Cは、下リング材34Cにおいて束材36Cが接続された接続部S5と、アーチ材22Cにおいて外周トラス40の上弦材42が接続された下端部S6と、を連結している。 The chord member 38C connects the lower ring member 34C and the arch member 22C. Specifically, the chord member 38C connects the connecting portion S5 to which the bundle member 36C is connected in the lower ring member 34C and the lower end portion S6 to which the upper chord member 42 of the outer peripheral truss 40 is connected in the arch member 22C. ing.

さらに、図2に示すように、弦材38Cは、接続部S5からアーチ材22Cと交わる方向へ向って延設され、上弦材42の周方向に沿って1本先(隣)にあるアーチ材22Cの下端部S6に連結されている。 Further, as shown in FIG. 2, the chord member 38C extends from the connecting portion S5 in the direction of intersecting with the arch member 22C, and is one arch member (adjacent) along the circumferential direction of the upper chord member 42. It is connected to the lower end portion S6 of 22C.

またさらに、弦材38Cは、接続部S5から互いに交わる2方向へ向って延設され、それぞれの弦材38Cは、別の弦材38Cと平面視で交差するように配置されている。 Further, the chord member 38C extends from the connecting portion S5 in two directions intersecting each other, and each chord member 38C is arranged so as to intersect with another chord member 38C in a plan view.

なお、以下の説明においては、上リング材32A、32B、32Cを総称して上リング材32と称し、下リング材34A、34B、34Cを総称して下リング材34と称し、束材36A、36B、36Cを総称して束材36と称し、弦材38A、38B、38Cを総称して弦材38と称す場合がある。 In the following description, the upper ring materials 32A, 32B, and 32C are collectively referred to as the upper ring material 32, and the lower ring materials 34A, 34B, and 34C are collectively referred to as the lower ring material 34, and the bundle material 36A, 36B and 36C may be generically referred to as a bundle member 36, and chord members 38A, 38B and 38C may be collectively referred to as a chord member 38.

<外周トラス>
外周トラス40は、図1(B)に示すように、アーチ材22Dと、上弦材42と、下弦材としての外縁材44と、を備えており、さらに、図2、3に示すように、斜材46を備えている。
<Outer circumference truss>
The outer peripheral truss 40 includes an arch member 22D, an upper chord member 42, and an outer edge member 44 as a lower chord member as shown in FIG. 1 (B), and further, as shown in FIGS. It is provided with a diagonal member 46.

アーチ材22Dは、上述したアーチ材22において外周トラス40に含まれる部分のことである。アーチ材22Dの上端部は、上弦材42に連結されている。また、アーチ材22Dの下端部は、外縁材44に連結されている。 The arch material 22D is a portion of the above-mentioned arch material 22 included in the outer peripheral truss 40. The upper end of the arch member 22D is connected to the upper chord member 42. Further, the lower end portion of the arch member 22D is connected to the outer edge member 44.

上弦材42は、円環状に形成された部材であり、互いに隣接するアーチ材22Dの上端部同士(アーチ材22Cの下端部同士)を連結している。なお、上弦材42の鉛直下方向には、下リング材が配置されていない。 The upper chord member 42 is a member formed in an annular shape, and connects the upper ends of the arch members 22D adjacent to each other (the lower ends of the arch members 22C). The lower ring member is not arranged in the vertical direction of the upper chord member 42.

外縁材44は、上述したように平面視で楕円形状とされている。このため、アーチ材22Dの長さは一定ではなく、楕円の長軸に対する鋭角側の角度が0°に近いほど長く、90°に近いほど短い。また、外縁材44は、外周トラス40の外縁部を形成する他、屋根架構20の外縁部(周縁部)を形成している。 As described above, the outer edge member 44 has an elliptical shape in a plan view. Therefore, the length of the arch member 22D is not constant, and the closer the angle on the acute angle side to the long axis of the ellipse is, the longer it is, and the closer it is to 90 °, the shorter it is. Further, the outer edge member 44 forms the outer edge portion of the outer peripheral truss 40 and also forms the outer edge portion (peripheral portion) of the roof frame 20.

斜材46は、アーチ材22Dの面内に配置されており、アーチ材22Dと上弦材42との交点から、隣接するアーチ材22Dと外縁材44との交点へ架け渡されている。 The diagonal member 46 is arranged in the plane of the arch member 22D, and is bridged from the intersection of the arch member 22D and the upper chord member 42 to the intersection of the adjacent arch member 22D and the outer edge member 44.

以上の構成により、張弦トラス30と下部構造体10の開口縁部10Aとの間に、立体トラスである外周トラス40が形成される。 With the above configuration, the outer peripheral truss 40, which is a three-dimensional truss, is formed between the tension string truss 30 and the opening edge portion 10A of the lower structure 10.

<作用・効果>
本発明の実施形態に係る屋根構造においては、図1(A)に示すように、下部構造体1−の開口縁部10Aに球面状の屋根架構20が形成されている。この球面状屋根架構の中心部(外周トラス40の内側)には、リング状の張弦トラス30が、同心円上に複数配置されている(張弦トラス30A、30B、30C)。
<Action / effect>
In the roof structure according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1A, a spherical roof frame 20 is formed at the opening edge portion 10A of the lower structure 1-. At the center of the spherical roof frame (inside the outer peripheral truss 40), a plurality of ring-shaped string trusses 30 are arranged concentrically (string trusses 30A, 30B, 30C).

このため、球面状の屋根架構に亘って1つの張弦トラスを配置した構成と比較して、張弦トラスが分割されており、張弦トラス全体のせいを低くできる。これにより、屋根架構20の内部空間(下部空間)の有効高さを確保し易い。 Therefore, as compared with the configuration in which one string truss is arranged over the spherical roof frame, the string truss is divided and the cause of the entire string truss can be lowered. As a result, it is easy to secure the effective height of the internal space (lower space) of the roof frame 20.

また、図2、3に示すように、屋根架構20の外周部(張弦トラス30の外側)には、骨格部材であるアーチ材22の面内に斜材46を配置して外周トラス40が形成されている。このため、屋根架構20の外周部には張弦トラスを配置しなくても球面状の屋根架構20を支持する剛性を確保できる。これにより、内部空間の有効高さをさらに確保し易い。 Further, as shown in FIGS. 2 and 3, on the outer peripheral portion (outside of the chord truss 30) of the roof frame 20, a diagonal member 46 is arranged in the plane of the arch member 22 which is a skeleton member, and the outer peripheral truss 40 is provided. It is formed. Therefore, it is possible to secure the rigidity to support the spherical roof frame 20 without arranging the string truss on the outer peripheral portion of the roof frame 20. As a result, it is easier to secure the effective height of the internal space.

さらに、下部構造体10の開口縁部10A(図1参照)は長軸と短軸とを備えている。このため、例えば開口縁部10Aが真円の場合と比較して、開口縁部10Aに架け渡された屋根架構20の外周部に作用するスラスト力が大きい。 Further, the opening edge portion 10A (see FIG. 1) of the lower structure 10 includes a major axis and a minor axis. Therefore, for example, the thrust force acting on the outer peripheral portion of the roof frame 20 spanning the opening edge portion 10A is larger than that in the case where the opening edge portion 10A is a perfect circle.

しかし屋根架構20の外周部には外周トラス40が形成されているため、外周トラス40を形成しない構成と比較して外周部の剛性が高い。これによりスラスト力による屋根架構20の変形を抑制できる。 However, since the outer peripheral truss 40 is formed on the outer peripheral portion of the roof frame 20, the rigidity of the outer peripheral portion is higher than that in the configuration in which the outer peripheral truss 40 is not formed. As a result, deformation of the roof frame 20 due to thrust force can be suppressed.

また、屋根架構20は、平面視にて楕円形状とされている。すなわち、屋根架構20の外周部を構成する外周トラス40の外縁部(外縁材44)が楕円形状とされている。これにより、例えば外縁材44が長方形状等の場合と比較して、屋根架構20の中心部から下部構造体10の開口縁部10Aに向ってスラスト力が滑らかに伝達され、局所的な集中応力が発生し難い。このため構造安定性が高い。また、意匠性に優れた屋根構造にできる。 Further, the roof frame 20 has an elliptical shape in a plan view. That is, the outer edge portion (outer edge member 44) of the outer peripheral truss 40 forming the outer peripheral portion of the roof frame 20 has an elliptical shape. As a result, as compared with the case where the outer edge member 44 has a rectangular shape or the like, the thrust force is smoothly transmitted from the central portion of the roof frame 20 toward the opening edge portion 10A of the lower structure 10, and the local concentrated stress Is unlikely to occur. Therefore, the structural stability is high. In addition, a roof structure with excellent design can be obtained.

また、本発明の実施形態に係る屋根構造においては、屋根架構20の自重によって放射状に架け渡されたアーチ材22に作用する荷重は、張弦トラス30の束材36を介して弦材38が負担する。弦材38の引張力は上リング材32の圧縮力と下リング材34の引張力に置換され自碇式の架構となる。これにより屋根架構20の下方に有効高さが高い無柱空間を形成できる。 Further, in the roof structure according to the embodiment of the present invention, the load acting on the arch member 22 radially laid by the weight of the roof frame 20 is applied by the chord member 38 via the bundle member 36 of the string truss 30. bear. The tensile force of the chord member 38 is replaced by the compressive force of the upper ring member 32 and the tensile force of the lower ring member 34 to form a self-anchor type frame. As a result, a pillar-free space having a high effective height can be formed below the roof frame 20.

なお、引張力を負担する弦材38及び下リング材34は、H型鋼、山型鋼等の型鋼によって形成できるほか、鋼製ワイヤーやカーボンファイバー等の線材によって形成することもできる。 The chord member 38 and the lower ring member 34 that bear the tensile force can be formed of a shaped steel such as H-shaped steel or angle steel, or can be formed of a wire rod such as a steel wire or carbon fiber.

また、本発明の実施形態に係る屋根構造においては、それぞれの張弦トラス30において弦材38が互いに交差するように配置されている。このため、地震時に作用する水平力によって屋根架構20が変形することを抑制できる。 Further, in the roof structure according to the embodiment of the present invention, the chord members 38 are arranged so as to intersect each other in each string truss 30. Therefore, it is possible to prevent the roof frame 20 from being deformed by the horizontal force acting during an earthquake.

なお、本実施形態においては、開口縁部10Aが平面視で楕円形状とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば開口縁部10Aは平面視で長円形状や長方形状等としてもよい。すなわち平面視で長軸と短軸とを備えた形状であればよい。この場合、外周トラス40における外縁材44の形状を長円形状や長方形状等として、アーチ材22D及び斜材46の長さは適宜調整される。 In the present embodiment, the opening edge portion 10A has an elliptical shape in a plan view, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the opening edge portion 10A may have an oval shape, a rectangular shape, or the like in a plan view. That is, the shape may have a long axis and a short axis in a plan view. In this case, the outer edge member 44 of the outer peripheral truss 40 is formed into an oval shape, a rectangular shape, or the like, and the lengths of the arch member 22D and the diagonal member 46 are appropriately adjusted.

開口縁部10Aをこのような形状としても、屋根架構20においてはリング状の張弦トラス30が同心円上に複数配置されているため、屋根架構20の内部空間の有効高さを確保し易い効果を得ることができる。 Even if the opening edge portion 10A has such a shape, since a plurality of ring-shaped chord trusses 30 are arranged concentrically in the roof frame 20, the effect of easily securing the effective height of the internal space of the roof frame 20 is easy. Can be obtained.

また、本実施形態においては弦材38が互いに交差するように配置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。すなわち、弦材38は互いに交差しない配置とすることができる。弦材38が互いに交差する構成としなくても、張弦トラス30を自碇式の架構とすることができる。 Further, in the present embodiment, the chord members 38 are arranged so as to intersect each other, but the embodiment of the present invention is not limited to this. That is, the chord members 38 can be arranged so as not to intersect each other. The string truss 30 can be a self-anchor type frame even if the string members 38 do not intersect with each other.

また、本実施形態において、屋根架構20が沿う球面Qは真球とされているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば任意の放物線を軸回転させた形状等、任意の三次元形状とすることができる。このように、本発明は様々な態様で実施できる。また、各態様は適宜組み合わせて用いる事ができる。 Further, in the present embodiment, the spherical surface Q along which the roof frame 20 is aligned is a true sphere, but the embodiment of the present invention is not limited to this. It can be any three-dimensional shape, for example, a shape obtained by rotating an arbitrary parabola around an axis. As described above, the present invention can be implemented in various aspects. In addition, each aspect can be used in combination as appropriate.

10 下部構造体
10A 開口縁部
22 アーチ材(骨格部材)
20 屋根架構(球面状屋根架構)
30 張弦トラス
30A 張弦トラス
30B 張弦トラス
30C 張弦トラス
32 上リング材
32A 上リング材
32B 上リング材
32C 上リング材
34 下リング材
34A 下リング材
34B 下リング材
34C 下リング材
36 束材
36A 束材
36B 束材
36C 束材
38 弦材
38A 弦材
38B 弦材
38C 弦材
40 外周トラス
46 斜材
10 Substructure 10A Opening edge 22 Arch material (skeleton member)
20 Roof frame (spherical roof frame)
30 String truss 30A String truss 30B String truss 30C String truss 32 Upper ring material 32A Upper ring material 32B Upper ring material 32C Upper ring material 34 Lower ring material 34A Lower ring material 34B Lower ring material 34C Lower ring material 36 bundles Material 36A Bundle material 36B Bundle material 36C Bundle material 38 String material 38A String material 38B String material 38C String material 40 Outer circumference truss 46 Diagonal material

Claims (3)

下部構造体の上端部に形成され長軸と短軸とを持つ開口縁部に、複数の骨格部材を放射状に架け渡して形成された球面状屋根架構と、
前記球面状屋根架構の中心部を構成し、同心円上に複数配置されたリング状の張弦トラスと、
前記球面状屋根架構の外周部を構成し、前記骨格部材の面内に斜材を配置して形成された外周トラスと、
を有する屋根構造。
A spherical roof frame formed by radially straddling a plurality of skeletal members on an opening edge having a long axis and a short axis formed at the upper end of the lower structure.
A ring-shaped chord truss that constitutes the central part of the spherical roof frame and is arranged concentrically.
An outer peripheral truss formed by arranging diagonal members in the plane of the skeleton member, which constitutes the outer peripheral portion of the spherical roof frame.
Roof structure with.
前記張弦トラスは、
前記骨格部材と、
前記骨格部材を連結してリング状に形成された上リング材と、
前記上リング材の下方に設けられリング状に形成された下リング材と、
前記上リング材と前記下リング材とを連結する束材と、
前記下リング材と前記骨格部材とを連結する弦材と、を備えて形成され、
前記弦材は互いに交差するように配置されている請求項1に記載の屋根構造。
The string truss
With the skeleton member
An upper ring material formed in a ring shape by connecting the skeleton members and
The lower ring material provided below the upper ring material and formed in a ring shape,
A bundle material that connects the upper ring material and the lower ring material,
Formed with the lower ring member and the chord member connecting the skeleton member.
The roof structure according to claim 1, wherein the chord members are arranged so as to intersect each other.
前記球面状屋根架構が平面視にて楕円形状である、
請求項1又は請求項2に記載の屋根構造。
The spherical roof frame has an elliptical shape in a plan view.
The roof structure according to claim 1 or 2.
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