JP2542924B2 - Dome-shaped frame structure - Google Patents
Dome-shaped frame structureInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、多目的スタジアム等に用いて好適なドー
ム状骨組膜構造に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a dome-shaped skeleton membrane structure suitable for use in a multipurpose stadium and the like.
「従来技術およびその課題」 一般に、多目的スタジアムやホールあるいは実験棟な
どの空間構造として、つり構造や膜構造が用いられてお
り、広い利用空間を確保できるようになっている。"Prior art and its problems" Generally, a hanging structure or a membrane structure is used as a space structure of a multipurpose stadium, a hall, an experimental building, or the like, so that a wide use space can be secured.
しかしながら、つり構造はその強度を確保するにあた
り経済的な架構形式であるとは言えず、また、空気膜構
造は常時一定の空気圧を確保する必要があることからラ
ンニングコストが高いなど、各種の欠点を有している。However, it cannot be said that the fishing structure is an economical frame structure to secure its strength, and the air film structure needs to maintain a constant air pressure at all times, resulting in high running costs and other various drawbacks. have.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、経済
的な架構を実現して施工コストの低減化を図ることので
きるドーム状組立膜構造を提供することを目的としてい
る。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a dome-shaped assembly membrane structure that can realize an economical frame and reduce the construction cost.
「課題を解決するための手段」 この発明に係るドーム状骨組膜構造は、構造体の上部
に、すべてのアーチ状の鉄骨トラスが頂部リングより放
射状に架設されると共に、それら鉄骨トラスに膜状体が
布設されてドーム状の屋根を形成し、かつ、前記すべて
の鉄骨トラスの周辺部にはその引張力を吸収する周辺リ
ングが設けられ、さらに、隣り合う鉄骨トラス間には前
記膜状体に張力を導入するための押えケーブルが配置さ
れ、そして、前記すべてのアーチ状の鉄骨トラスが、隣
り合う鉄骨トラス間が略均一となるように、頂部リング
から周辺部へ向かうに従ってその下方で２又に分岐され
ていることを特徴とするものである。なお、前記頂部リ
ングは、各鉄骨トラスを構成する上弦材及び下弦材用に
それぞれリング部材が２重に設けてなることが望まし
い。"Means for Solving the Problem" In the dome-shaped framed membrane structure according to the present invention, all arch-shaped steel trusses are radially installed from the top ring on the upper portion of the structure, and the membrane trusses are formed on the steel trusses. The body is laid to form a dome-shaped roof, and a peripheral ring that absorbs the tensile force is provided in the periphery of all the steel frame trusses. A presser cable for introducing tension is arranged on the lower part of the arch-shaped steel truss from the top ring toward the periphery so that the space between adjacent steel trusses is substantially uniform. It is also characterized in that it is branched into. In addition, it is preferable that the top ring is provided with double ring members for the upper chord member and the lower chord member constituting each steel truss.
「作用」 この発明によれば、構造体の上部に、頂部リングから
それぞれ放射状に架設されたアーチ状の鉄骨トラスは、
垂直荷重によりその頂部に生じる圧縮力が頂部リングの
圧縮力により支持され、かつ周辺部に生じる引張力が周
辺リングの引張力により支持され、これによりドーム状
構造全体が安定感のある自己つり合い型となる。したが
って、力学的合理性のある構造システムを構築できると
ともに、鉄骨トラスの経済的な断面が得られる。しか
も、すべてのアーチ状の鉄骨トラスを、頂部リングより
放射状に架設し、頂部リングから周辺部へ向かうに従っ
てその下方で２又に分岐させることにより、隣り合う鉄
骨トラス間を略均一として膜状体の支持スパンを均一に
する。[Operation] According to the present invention, the arch-shaped steel truss that is radially installed from the top ring on the upper portion of the structure is
The compressive force generated at the top by vertical load is supported by the compressive force of the top ring, and the tensile force generated at the peripheral part is supported by the tensile force of the peripheral ring, which makes the entire dome-shaped structure self-balanced with a sense of stability. Becomes Therefore, a structural system with mechanical rationality can be constructed, and an economical section of the steel truss can be obtained. In addition, all arch-shaped steel trusses are radially installed from the top ring and branched into two below the top ring as it goes from the top ring to the peripheral portion, so that the space between adjacent steel trusses is made substantially uniform, and a film-shaped body is formed. Makes the support span even.
「実施例」 以下、図面を参照しながらこの発明の実施例を説明す
る。[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図はこの発明のドーム状骨組膜構造が適用された
多目的スタジアムの外観を示している。FIG. 1 shows the appearance of a multipurpose stadium to which the dome-shaped skeleton membrane structure of the present invention is applied.
この図に示すように、多目的スタジアムＳは、スタン
ドを有する円形状の下部建物（構造体）１と、この下部
建物１の上に架設されたドーム屋根（ドーム状骨組膜構
造）２とから構成されている。As shown in this figure, the multipurpose stadium S is composed of a circular lower building (structure) 1 having a stand, and a dome roof (dome-shaped framed membrane structure) 2 installed on the lower building 1. Has been done.
ドーム屋根２は、頂部リング３より下部建物１の上部
に放射状に架設された複数のアーチ状の鉄骨トラス４…
と、該鉄骨トラス４…に布設された膜状体５とから主要
構成されている。The dome roof 2 has a plurality of arch-shaped steel trusses 4 radially installed above the lower building 1 from the top ring 3.
And a film-like body 5 laid on the steel truss 4 ...
頂部リング３は、放射状に架設された鉄骨トラス４の
各頂部4aを自身を介して互いに接合することで、鉄骨の
収まりを改善するもので、第３図の構造モデルに示すよ
うに、各鉄骨トラス４を構成する上限材６および下弦材
７の上端部に径の異なる２重のリング部材3a、3bが上下
に連設された構成とされている。そして、頂部リング３
（各リング部材）にかかる垂直荷重P0により各上限材６
および下弦材７の頂部にそれぞれ生じる圧縮力P1と、各
リング部材自身の圧縮力（リングコンプレッション）
P2、P3とが互いに釣り合う構造とされ、鉄骨トラス４か
らの圧縮応力が２重のリング部材3a、3bにそれぞれ分散
されて一つのリング部材にかかる応力が小さくなるよう
に構成されている。The top ring 3 is intended to improve the fit of the steel frame by joining the respective top parts 4a of the steel frame truss 4 which are radially installed to each other through itself, and as shown in the structural model of FIG. The upper limit member 6 and the lower chord member 7 constituting the truss 4 are configured such that double ring members 3a, 3b having different diameters are vertically arranged in series. And the top ring 3
Due to the vertical load P 0 applied to (each ring member), each upper limit member 6
And the compressive force P 1 generated on the top of the lower chord member 7 and the compressive force of each ring member (ring compression)
The structure in which P 2 and P 3 are balanced with each other is configured so that the compressive stress from the steel truss 4 is distributed to the double ring members 3a and 3b, respectively, and the stress applied to one ring member is reduced. .
一方、鉄骨トラス４は、第２図に示すように、アーチ
状に屈曲された上弦材６および下弦材７と、その間のラ
チス材８とがトラス構造を形成している。この鉄骨トラ
ス４は放射状に架設されているため周辺部4bへ向かうに
したがって隣り合う鉄骨トラス４間が次第に拡大してい
くが、この鉄骨トラス４間（膜スパン）が略均一となる
ように、その途中から分岐部８が形成されている。On the other hand, in the steel frame truss 4, as shown in FIG. 2, an upper chord member 6 and a lower chord member 7 which are bent in an arch shape, and a lattice member 8 therebetween form a truss structure. Since the steel frame trusses 4 are radially installed, the space between the adjacent steel frame trusses 4 gradually expands toward the peripheral portion 4b, but the space between the steel frame trusses 4 (membrane span) becomes substantially uniform. A branch portion 8 is formed in the middle thereof.
このような各鉄骨トラス４の周辺部4bには、下部建物
１の上部周縁に配される周辺リング９が一体に設けら
れ、各鉄骨トラス４の頂部4aにかかる垂直荷重P0により
周辺部4bに生じる引張力（外側に膨らもうとする力）P4
が、周辺リング９の引張力P5と互いに釣り合う構造とさ
れている（第３図参照）。さらに、隣り合う鉄骨トラス
４の下弦材７間には一周にわたるつなぎ材10と補強ブレ
ース11とが設けられ、これにより安定した水平構面が形
成されている。この水平構面は、水平力を円周方向に伝
達するとともに、つなぎ材10等のリング応力によるドー
ム効果で経済的な架構を確保している。A peripheral ring 9 arranged around the upper periphery of the lower building 1 is integrally provided on the peripheral portion 4b of each steel truss 4 as described above, and the peripheral portion 4b is subjected to the vertical load P 0 applied to the top portion 4a of each steel truss 4. Tensile force (force to bulge outward) P 4
Is balanced with the tensile force P 5 of the peripheral ring 9 (see FIG. 3). Further, between the lower chord members 7 of the adjacent steel frame trusses 4, a connecting member 10 and a reinforcing brace 11 are provided for one round, thereby forming a stable horizontal construction surface. This horizontal structure transmits the horizontal force in the circumferential direction and secures an economical structure by the dome effect due to the ring stress of the connecting material 10 and the like.
このように各鉄骨トラス４、頂部リング３、周辺リン
グ９によって構成されるドーム構造は、各鉄骨トラス４
…に生じる力が頂部リング３および周辺リング９によっ
て均等に処理される安定感のある自己釣り合い型の構造
とされ、下部建物１に対しスラスト力が伝達されない工
夫がなされている。As described above, the dome structure constituted by each steel frame truss 4, the top ring 3, and the peripheral ring 9 has
The force generated in the ... Is treated uniformly by the top ring 3 and the peripheral ring 9 and has a stable self-balancing structure, and the thrust force is not transmitted to the lower building 1.
膜状体５は、テトラフルオロエチレン等からなる膜
で、各鉄骨トラス４の上に一周にわたって布設されてい
る。膜状体５の下面には、第４図に示すように、鉄骨ト
ラス4,4間に位置して押えケーブル12が吊り下げられ、
該押えケーブル12に下方への緊張力が付与されて、膜状
体５に張力が導入されている。さらに、鉄骨トラス４の
下部には分岐部８が設けられているので、膜スパンが略
均一とされ、膜状体５の膜耐力が十分に確保されてい
る。なお、つなぎ材10および補強ブレース11は前述した
ように、鉄骨トラス４の下弦材７に取り付けられてお
り、押えケーブル12と干渉しない工夫がなされているわ
けである。The film body 5 is a film made of tetrafluoroethylene or the like, and is laid over the respective steel frame trusses 4 over the entire circumference. As shown in FIG. 4, on the lower surface of the film body 5, the presser cable 12 is hung between the steel frame trusses 4 and 4,
A downward tension is applied to the pressing cable 12 so that tension is introduced into the film body 5. Further, since the branch portion 8 is provided in the lower portion of the steel truss 4, the membrane span is made substantially uniform and the membrane strength of the membrane body 5 is sufficiently secured. The connecting member 10 and the reinforcing brace 11 are attached to the lower chord member 7 of the steel truss 4 as described above, and are designed so as not to interfere with the holding cable 12.
また、この実施例のドーム屋根２には頂部リング３に
採光用のトップライト13が設けられているが、頂部リン
グ３の開口部は換気孔として用いてもよい。Further, although the top ring 3 is provided with the top light 13 for daylighting in the dome roof 2 of this embodiment, the opening of the top ring 3 may be used as a ventilation hole.
この実施例によれば、以下のような優れた効果を奏す
る。According to this embodiment, the following excellent effects can be obtained.
ドーム屋根２を主要構成する各鉄骨トラス４および
膜状体５は、それぞれ同一形状および同一パターンの繰
り返しで構成されるので、製作面での量産効果および施
工期間の短縮化を期待でき、これにより品質の高いドー
ム屋根２を安価なコストで施工できる。The steel trusses 4 and the film-shaped bodies 5 that mainly constitute the dome roof 2 are formed by repeating the same shape and the same pattern, so that it is possible to expect mass production effects in manufacturing and shortening of the construction period. A high quality dome roof 2 can be constructed at a low cost.
ドーム屋根２の構造は、下部建物１の上に放射状に
架設されたアーチ状の鉄骨トラス４…と、各鉄骨トラス
４の頂部に設けられた頂部リング３と、各鉄骨トラス４
の周辺部に設けられた周辺リング９とが互いにつり合う
とともに、各鉄骨トラス４にかかる力が各リング３、９
により均等に処理される自己釣り合い型とされているの
で、経済的な断面を有するドーム架構形式とすることが
できる。The structure of the dome roof 2 is such that an arch-shaped steel truss 4 is radially installed on the lower building 1, a top ring 3 provided on the top of each steel truss 4, and each steel truss 4
And the peripheral rings 9 provided on the peripheral portions of the
Since it is a self-balancing type that can be processed evenly, the dome frame structure can have an economical cross section.
各鉄骨トラス４の下部にそれぞれ分岐部８が設けら
れて隣り合う鉄骨トラス４間のスパンを略均一に設定し
ているので、膜スパンも略均一となり、頂部から周辺部
に至るまで膜状体５の膜耐力を均一とすることができ
る。Since each steel truss 4 is provided with a branching portion 8 at the lower part thereof to set the span between the adjacent steel trusses 4 to be substantially uniform, the membrane span is also substantially uniform, and the film-shaped body from the top to the periphery is formed. The film yield strength of No. 5 can be made uniform.
全ての隣合う鉄骨トラス４間に押えケーブル12を配
置することで、各鉄骨トラス４に布設した膜状体５に全
周にわたって張力を容易に導入できる。また、第５図に
示すように、鉄骨トラス４はアーチ状に屈曲されて押え
ケーブル12の曲率が十分確保されているので、張力が膜
状体５に効率的に導入されることになる。By arranging the pressing cable 12 between all the adjacent steel trusses 4, the tension can be easily introduced into the film-shaped body 5 laid on each steel truss 4 over the entire circumference. Further, as shown in FIG. 5, since the steel frame truss 4 is bent in an arch shape and the curvature of the pressing cable 12 is sufficiently secured, the tension is efficiently introduced into the film body 5.
膜状体５に張力が導入された形態では、膜状体５に
連続する山谷が全周にわたって形成されることになり、
花びらを連想させる如く、意匠的に優れた外観デザイン
とすることができる。In the form in which the tension is introduced into the film body 5, continuous peaks and valleys are formed in the film body 5 over the entire circumference,
It is possible to make the exterior design excellent in design, as if reminiscent of petals.
頂部リング３を、径の異なる２重リングとすること
で、各鉄骨トラス４の上弦材６および下弦材７からの圧
縮応力を、各リング部材3a、3bに効率よく分散して伝え
るとともに、各リング部材3a、3bにかかる応力を小さく
し得て、経済的な架構の実現に寄与する。By making the top ring 3 a double ring having different diameters, compressive stress from the upper chord member 6 and the lower chord member 7 of each steel truss 4 is efficiently dispersed and transmitted to each ring member 3a, 3b, and The stress applied to the ring members 3a and 3b can be reduced, which contributes to the realization of an economical frame.
なお、上記実施例のドーム屋根を積雪地帯に適用する
場合には、鉄骨トラス４を２中心アーチ形状として頂部
付近でも勾配をつけることにより、滑雪効果を持たせる
ことができる。When the dome roof of the above embodiment is applied to a snowy area, the snow trough effect can be provided by making the steel truss 4 into a two-center arch shape and sloping near the top.
「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれば構造体
の上部に、すべてのアーチ状の鉄骨トラスが頂部リング
より放射状に架設されると共に、それら鉄骨トラスに膜
状体が布設されてドーム状の屋根を形成し、かつ、前記
すべての鉄骨トラスの周辺部にはその引張力を吸収する
周辺リングが設けられ、さらに、隣り合う鉄骨トラス間
には前記膜状体に張力を導入するための押えケーブルが
配置され、そして、前記すべてのアーチ状の鉄骨トラス
が、隣り合う鉄骨トラス間が略均一となるように、頂部
リングから周辺部へ向かうに従ってその下方で２又に分
岐された構成としたので、すべてのアーチ状の鉄骨トラ
スが、頂部リングより放射状に架設されると共に、隣り
合う鉄骨トラス間が略均一となるように、頂部リングか
ら周辺部へ向かうに従ってその下方で２又に分岐されて
いることから、各鉄骨トラスおよび膜状体を同一形状お
よび同一パターンの繰り返しで構成することが可能とな
り、これにより、製作面での量産効果および施工期間の
短縮化を期待できる。また、各アーチ状の鉄骨トラス
は、頂部リングと周辺リングとによって互いに均等につ
り合った構造とされているので、経済的な断面を有する
ドーム架構形式とすることができる。さらには、膜状体
への張力導入は鉄骨トラス間に押えケーブルを配するだ
けでおこなえ、したがってこれらの点により、高い品質
のドーム架構を安価なコストで施工することができる。[Advantages of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, all arch-shaped steel trusses are radially installed from the top ring on the upper part of the structure, and the film-shaped bodies are attached to the steel trusses. A dome-shaped roof is laid and a peripheral ring that absorbs the tensile force is provided in the peripheral portions of all the steel trusses. A presser cable for introducing the above is arranged, and all the arch-shaped steel trusses are bifurcated below the top ring toward the periphery so that the space between adjacent steel trusses is substantially uniform. Since the structure is branched, all arch-shaped steel trusses are installed radially from the top ring, and the circumference from the top ring is set so that the space between adjacent steel trusses is approximately uniform. Since it branches into two branches below it as it goes toward the side, it is possible to construct each steel truss and film-like body with the same shape and the same pattern repeatedly, which results in mass production in terms of production. And it can be expected to shorten the construction period. Further, since each arch-shaped steel truss has a structure in which the top ring and the peripheral ring are evenly balanced with each other, it is possible to form a dome frame having an economical cross section. Further, the tension can be introduced into the film-like body only by arranging the holding cable between the steel trusses, and therefore, due to these points, a high quality dome frame can be constructed at a low cost.
また、すべてのアーチ状の鉄骨トラスが、頂部リング
より放射状に架設されると共に、隣り合う鉄骨トラス間
が略均一となるように、頂部リングから周辺部へ向かう
に従ってその下方で２又に分岐されているため、膜状体
に張力が導入された形態では、膜状体に連続する山谷が
全周にわたって形成されることから、意匠的に優れた外
観デザインとすることができる。In addition, all arch-shaped steel trusses are radially installed from the top ring, and are bifurcated downward from the top ring toward the periphery so that the adjacent steel trusses are substantially uniform. Therefore, in the form in which the tension is introduced into the film-shaped body, the ridges and valleys continuous with the film-shaped body are formed over the entire circumference, so that the appearance design excellent in design can be achieved.
しかも、すべてのアーチ状の鉄骨トラスを、頂部リン
グより放射状に架設し、頂部リングから周辺部へ向かう
に従ってその下方で２又に分岐させることにより、隣り
合う鉄骨トラス間を略均一とする構造で膜状体の支持ス
パンを均一にしているため、各鉄骨トラスに生じる応力
を、頂部リングおよび周辺リングによって容易かつ確実
に処理することができる。Moreover, all the arch-shaped steel trusses are radially installed from the top ring, and by bifurcating underneath from the top ring toward the periphery, the structure is such that the adjacent steel trusses are substantially uniform. Since the support span of the membrane is uniform, the stress generated in each steel truss can be easily and reliably dealt with by the top ring and the peripheral ring.
第１図ないし第５図はこの発明の一実施例を示すもの
で、第１図はこの発明にかかるドーム状骨組膜構造を適
用した多目的スタジアムの斜視図、第２図は要部を示す
一部断面斜視図、第３図はドーム状骨組膜構造の構造モ
デル図、第４図は膜状体へ張力を導入する際の作用図、
第５図は多目的スタジアムの正面図である。 １……下部建物、２……ドーム屋根、 ３……頂部リング、 3a、3b……リング部材、 ４……鉄骨トラス、５……膜状体、 ６……上弦材、７……下弦材、 ８……分岐部、９……周辺リング、 12……押えケーブル、 Ｓ……多目的スタジアム。1 to 5 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a multipurpose stadium to which the dome-shaped skeleton membrane structure according to the present invention is applied, and FIG. Partial cross-sectional perspective view, FIG. 3 is a structural model diagram of the dome-shaped skeleton membrane structure, and FIG. 4 is an action diagram when tension is introduced into the membranous body,
FIG. 5 is a front view of a multipurpose stadium. 1 ... Lower building, 2 ... Dome roof, 3 ... Top ring, 3a, 3b ... Ring member, 4 ... Steel truss, 5 ... Membrane, 6 ... Upper chord member, 7 ... Lower chord member , 8 ... Branch part, 9 ... peripheral ring, 12 ... presser cable, S ... multipurpose stadium.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高浜 良弘 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 栗原 和茂 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 西谷 隆之 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−30861（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Yoshihiro Takahama, 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Kazumi Kurihara 2--16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (72) Inventor Takayuki Nishitani, 2-16-1, Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Shimizu Construction Co., Ltd. (56) Reference JP-A-2-30861 (JP, A)
Claims (2)
トラスが頂部リングより放射状に架設されると共に、そ
れら鉄骨トラスに膜状体が布設されてドーム状の屋根を
形成し、かつ、前記すべての鉄骨トラスの周辺部にはそ
の引張力を吸収する周辺リングが設けられ、さらに、隣
り合う鉄骨トラス間には前記膜状体に張力を導入するた
めの押えケーブルが配置され、そして、前記すべてのア
ーチ状の鉄骨トラスが、隣り合う鉄骨トラス間が略均一
となるように、頂部リングから周辺部へ向かうに従って
その下方で２又に分岐されていることを特徴とするドー
ム状骨組膜構造。1. All arch-shaped steel trusses are radially installed from the top ring on the upper part of the structure, and a film is laid on these steel trusses to form a dome-shaped roof, and A peripheral ring that absorbs the tensile force is provided in the peripheral portion of all the steel trusses, and a pressing cable for introducing tension to the membrane is disposed between the adjacent steel trusses, and, The dome-shaped skeleton membrane is characterized in that all the arch-shaped steel trusses are bifurcated downward from the top ring toward the periphery so that the distance between adjacent steel trusses is substantially uniform. Construction.
る上弦材及び下弦材用にそれぞれリング部材が２重に設
けられてなることを特徴とする第１項記載のドーム状骨
組膜構造。2. The dome-shaped skeleton membrane structure according to claim 1, wherein the top ring is provided with double ring members for the upper chord member and the lower chord member constituting each steel frame truss.
Priority Applications (1)
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| JP1098455A JP2542924B2 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Dome-shaped frame structure |
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| JP1098455A JP2542924B2 (en) | 1989-04-18 | 1989-04-18 | Dome-shaped frame structure |
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| JPH02274939A JPH02274939A (en) | 1990-11-09 |
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1989
- 1989-04-18 JP JP1098455A patent/JP2542924B2/en not_active Expired - Fee Related
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