JP2696478B2 - 屋根構造物及びその施工法 - Google Patents

屋根構造物及びその施工法

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JP2696478B2 JP30964493A JP30964493A JP2696478B2 JP 2696478 B2 JP2696478 B2 JP 2696478B2 JP 30964493 A JP30964493 A JP 30964493A JP 30964493 A JP30964493 A JP 30964493A JP 2696478 B2 JP2696478 B2 JP 2696478B2
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  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】この発明は、野球場や運動場等の大規模施
設における屋根構造物及びその施工法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、全天候型の競技場におけるドーム
型屋根構造物には、トラス構造に形成したものや、一般
鉄骨で形成したものが数多く建設されている。これらの
構造物は一般に風や積雪等の活荷重と構造物自体の死荷
重によって規模が決まり、大径間構造物ともなれば、構
造部材が大型化して、屋根全体の重量も大きくなり、ま
た建設費が高騰する。
【0003】一般にトラス構造が一般鉄骨に比べて5〜
10%軽量化されることは知られていることであるが、
近年は更に軽量化を狙った屋根構造物が開発されてい
る。その一例は、特公平3−67172号公報に記載さ
れているようないわゆる張弦梁構造であり、現在広く使
用されている。
【0004】この屋根構造物では、構造物の四周を囲繞
する側壁上に立設されて対向する一対の支柱の上端間
に、格子状にした複数のメインケーブルを架設し、該メ
インケーブルに沿って各交点に上端が固着された垂直材
を吊設し、該垂直材の下端間と、最外方の垂直材の下端
と前記支柱の下端との間を下弦材を介して結合してい
る。また、前記メインケーブルに沿って前記垂直材間に
サブケーブルを鋸歯状に張架し、該サブケーブルの中央
部を前記垂直材に固着し、両端を前記支柱の上端を介し
て前記側壁に固定している。そして、前記サブケーブル
を両端側から引張って前記メインケーブルを上方に膨出
させることで、メインケーブル及びサブケーブルにはテ
ンションが導入されている。
【0005】また、前記屋根構造物の他の例は特開平5
−148901号公報に記載されているような架構であ
る。この屋根構造物では、構造物の外周部に立設した複
数の外周柱に主架構の外周縁部を支持し、該主架構の下
部に補強架構を設けている。前記主架構は複数の鉄骨材
を平面トラス状に接合して構築され、また前記補強架構
は複数の補強材を立体トラス状に接合して構築され、該
補強材は前記主架構の鉄骨材に接合されている。この補
強材はケーブル又はパイプで構成されている。
【0006】
【この考案が解決しようとする課題】しかしながら、特
公平3−67172号公報記載の屋根構造物では、メイ
ンケーブル及びサブケーブルはプリテンションの導入に
かかわらず使用中伸びることが避けられず、サブケーブ
ルの再緊張作業が必要となる。また、施工時、サブケー
ブルの張設の仕方から、メインケーブルをバランス良く
上方に膨出させるために張力管理を含む細心の注意をも
ってテンションの導入を行うことが必要となり、その手
順や、張力の導入量及び導入方法を間違えた場合には大
事故につながる危険があり、かかる安全施工上の点から
屋根構造物を大型化することがなかなか困難であった。
【0007】また、特開平5−148901号公報記載
の屋根構造物では、ケーブル又はパイプによる補強架構
により主架構の耐座屈力を高める構造としてあるが、前
述したように大径間構造物となれば主架構の鉄骨材が大
型化し、屋根全体の重量も大きくなり、該屋根の外周部
を支持する外周柱も強固なものにしなければならず、ま
た補強架構のメンバーの設定やその取付作業も繁雑とな
り、従って、施工が容易でなく、また建設費が高価とな
る。
【0008】この発明は上記課題を解決するためになし
たもので、その第1の目的とするところは、大型化で
き、しかも構造部材の小型・軽量化を図ることができる
屋根構造物を提供することにある。
【0009】また、この発明の第2の目的とするところ
は、在来の技術をもって容易かつ安全に施工できる屋根
構造物の施工法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、この発明に係る屋根構造物は、請求項1に記
載された通り、多角形からなる屋根版の外郭部に複数箇
所の支持部を設け、該支持部を、前記屋根版を支持する
支持部材上に移動可能に支持すると共に、前記屋根版の
外郭部より内方の下部に、梁で構成した多角形の内郭部
構造体を形成し、該内郭部構造体の各コーナー部から前
記屋根版の支持部へケーブルを介して結合し、該ケーブ
ルの緊張で前記支持部を前記屋根版の内方方向に移動さ
せた状態で、該支持部を前記支持部材上に固定してある
ものである。
【0011】また、同一の目的を達成するために、この
発明に係る屋根構造物は、請求項2に記載された通り、
多角形からなる屋根版の外郭部に複数箇所の支持部を設
け、該支持部を、前記屋根版を支持する支持部材上に移
動可能に支持すると共に、前記屋根版の外郭部より内方
の下部に、梁で構成した多角形の内郭部構造体を形成
し、該内郭部構造体の各コーナー部から二方向に前記屋
根版の支持部へケーブルを介して結合し、該ケーブルの
緊張で前記支持部を前記屋根版の内方方向に移動させた
状態で、該支持部を前記支持部材上に固定してあるもの
である。
【0012】更に、上記第2の目的を達成するために、
この発明に係る屋根構造物の施工法は、請求項3に記載
された通り、多角形からなる屋根版の外郭部に複数箇所
の支持部を設け、該支持部を、前記屋根版を支持する支
持部材上に移動可能に支持すると共に、前記屋根版の外
郭部より内方の下部に、梁で構成した多角形の内郭部構
造体を形成し、該内郭部構造体の各コーナー部から前記
屋根版の支持部へケーブルを介して結合した後、該ケー
ブルを緊張して、前記支持部を前記屋根版の内方方向に
移動させ、しかる後、該支持部を前記支持部材上に固定
するものである。
【0013】
【作用】上記請求項1,請求項2記載の構成によれば、
多角形からなる屋根版の外郭部に設けた複数箇所の支持
部を支持部材上に移動可能に支持すると共に、前記屋根
版の外郭部より内方の下部に、梁で構成した多角形の内
郭部構造体を形成し、該内郭部構造体の各コーナー部か
ら一方向又は二方向に前記屋根版の支持部へケーブルを
介して結合した後、該ケーブルを緊張して、前記支持部
を前記屋根版の内方方向に移動させ、しかる後、該支持
部を前記支持部材上に固定して、屋根構造物を構築す
る。
【0014】この屋根構造物では、上記支持部の移動で
屋根版が支持部材上に立て起されて上方に凸状に変形
し、屋根版の外郭部に支持された前記内郭部構造体には
引張力が予め導入され、また前記屋根版の外郭部には圧
縮力が予め導入される。
【0015】使用状態において、前記屋根版の外郭部に
支持された前記内郭部構造体には圧縮力が働くが、予め
導入してある引張力に相殺され、該支持部が負担する荷
重は小さくなる。また、前記屋根版の外郭部には引張力
が働くが、予め導入してある圧縮力に相殺されること
で、該外郭部が負担する荷重は小さくなる。
【0016】また、上記請求項3記載の構成によれば、
屋根版の外郭部に配置したケーブルを在来技術による緊
張作業によりプレストレスを導入して、屋根構造物を容
易に施工できる。
【0017】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。
【0018】図1はこの発明の一実施例になる屋根構造
物を示す平面図、図2は図1のP−P線に沿う断面図、
図3は同屋根構造物を正面から視た軸組図、図4は同屋
根構造物の斜視図、図5(1),(2),(3)はケー
ブル緊張定着部構造の異なる例を示す正面図、図6は図
1の部分拡大図、図7,図8は屋根版の他の構造例を示
す図6に対応した平面図である。
【0019】これらの図において1は多角形の屋根版
(実施例では平面視矩形)で、該屋根版1は球継手2に
図示しないボルト状のコネクタを介して杆体3の端部を
連結して三角錐体又は四角錐体を形成し、これを基本ユ
ニットとして複数連続的に結合した立体トラスに構成さ
れている。11 は上弦材、12 は下弦材、13 は腹材で
ある。
【0020】この屋根版1の外郭部4には、該屋根版1
の下弦材12 を構成する球継手2の下部と一体に複数箇
所の支持部5Aが設けられていて、該支持部5Aの下部
には、屋根版1の内方方向に沿ったルーズホール5a1
を有するプレート部5a2 が形成されている。
【0021】一方、グランド6を囲む観客収容用スタン
ドを構成する支持構造体7の躯体上には、前記屋根版1
を支持するプレート状の支持部材5Bが固定されてい
て、該支持部材5Bの上部には、前記支持部5Aに設け
たプレート部5bのルーズホール5a1 に係合するアン
カーボルト5bが突設されている。
【0022】そして、このアンカーボルト5bに螺合し
た図示しないナットにより前記支持部5Aは前記支持部
材5Bに締結固定されて、該支持部材5B上に前記屋根
版1の内方方向に移動可能に支持されている。
【0023】前記屋根版1の外郭部4より内方の下部に
は、梁8aで構成した多角形の内郭部構造体8(実施例
では矩形)が垂設形成されている。この内郭部構造体8
の下部は屋根版1の下部に横補剛材9を介して連結され
て、内郭部構造体8の倒止めが行われている。尚、後述
する各ケーブル10の同時緊張の場合には、前記横補剛
材9はなくても良い。
【0024】前記梁8aは、図2に示すように、屋根版
1の下弦材12 に補助材81 ,82を介して補助材83
を接合した構成にしている。前記内郭部構造体8は、前
記梁8aを多角形に形成し、該梁8aにおける補助材8
1 ,82 の下端を、前記多角形の頂点を構成する前記補
助材83 の部位に結合してリング状に構成されている。
尚、屋根版1の下弦材12 に補助材81 ,82 を介して
補助材83 を結合して内郭部構造体8を固定している
が、何等これに限定されないことは言うまでもない。ま
た、補助材81 ,82 の下端をリング状に連結する補助
材83 はケーブルであっても鉄骨部材であっても良い。
【0025】前記内郭部構造体8の各コーナー部(実施
例では4箇所)は、該コーナー部から二方向に延在する
ケーブル10を介して前記屋根版1の支持部5Aに結合
されている。
【0026】前記支持部5Aには、図5(1),(2)
に示すように、図外の貫通穴(シースでも良い)が形成
され、該貫通穴には前記ケーブル10の他端部が挿通さ
れている。このケーブル10の他端部には、前記貫通穴
を貫通する図示しないねじ棒が固定されていて、該ねじ
棒の先端部にはナット11が螺合され、該ナット11と
前記支持部5Aとの間には図示しない座金が介装されて
いる。尚、図5(3)に示すように、ケーブル10の他
端部を球継手2に固定して間接的に支持部5Aに固定し
ても同効であるから、このような場合も、この発明の範
囲に含まれる。
【0027】前記支持部5Aはこれを支点とした前記ケ
ーブル10の緊張で屋根版1の内方方向に移動されてい
て、この状態で前記ケーブル10の他端部が前記ナット
11により支持部5Aに定着され、かつ、該支持部5A
が前記支持部材5B上に例えば溶接やボルト等で固定さ
れている。これによって、前記屋根版1は支持部材5B
上に立て起されている。
【0028】上記構成によれば、多角形からなる屋根版
1の外郭部4に設けた複数箇所の支持部5Aを支持部材
5B上に移動可能に支持すると共に、前記屋根版1の外
郭部4より内方の下部に、梁8aで構成した多角形の内
郭部構造体8を形成し、該内郭部構造体8の各コーナー
部から二方向に前記屋根版1の支持部5Aへケーブル1
0を介して結合した後、在来の緊張技術により全てのケ
ーブル10を図4に矢印で示すように緊張して、前記支
持部5Aを前記屋根版1の内方方向に移動させ、しかる
後、該支持部5Aを前記支持部材5B上に固定して、屋
根構造物を構築する。
【0029】この屋根構造物では、上記支持部5Aの移
動で屋根版1が支持部材5B上に立て起されて上方に凸
状に変形し、屋根版1の外郭部4に支持された前記内郭
部構造体8には引張力が予め導入され、また前記屋根版
1の外郭部4には圧縮力が予め導入されている。
【0030】使用状態において、前記屋根版1の外郭部
4に支持された前記内郭部構造体8には圧縮力が働く
が、予め導入してある引張力に相殺され、該支持部が負
担する荷重は小さくなる。また、前記屋根版1の外郭部
4には引張力が働くが、予め導入してある圧縮力に相殺
されることで、該外郭部4が負担する荷重は小さくな
る。
【0031】上記屋根構造物の構築施工は、屋根版1の
外郭部4に配置したケーブル10を在来技術による緊張
作業によりプレストレスを導入することで、容易かつ安
全に行える。
【0032】尚、この実施例では、支持金物の下部を構
成する支持部材5Bを支持構造体7の躯体上に固定した
が、地上等の基礎に固定しても良い。
【0033】また、図6に示すように、球継手2に図示
しないボルト状のコネクタを介して杆体3の端部を連結
して三角錐体又は四角錐体を形成し、これを基本ユニッ
トとして複数連続的に結合した立体トラスに屋根版1を
構成したが、図7に示す屋根版12のように、上弦材と
下弦材を腹材を介して連結したトラス枠材13を複数組
み合わせた立体トラスに構成しても良い。また、図8に
示す屋根版14のように、大梁15間を小梁16で連結
し、所定箇所にブレース材17を設けた一般鉄骨に構成
しても良い。
【0034】更に、矩形の屋根版1の下部に矩形の内郭
部構造体8を設けて、ケーブル10を二方向(桁行方向
及びスパン方向)に緊張して、屋根版1を二方向に湾曲
させたが、一方向にのみ湾曲させても良い。
【0035】また、図9及び図10に示すように、6角
形の屋根版18の下部に三角形の内郭部構造体19を設
け、或いは図11及び図12に示すように、8角形の屋
根版20の下部に矩形の内郭部構造体21を設ける等、
屋根版の多角形状は何等限定されず、ほぼ円形であって
も良く、内郭部構造体の形状も前記屋根版に適宜対応し
たものとすれば良い。
【0036】更に、図13に示すように、内郭部構造体
8のコーナー部に2本のケーブル10の一端部を結合
し、該ケーブル10の他端部を各々支持部5Aに結合す
ると共に、該支持部5A同士を繋ぎ部材22を介して結
合して、該繋ぎ部材22を屋根版1の外郭部4の構成部
材としてもしなくても良い。
【0037】更に、図14に示すように、内郭部構造体
8の内方に対応する屋根版部分を開口部23としても良
い。また、図9,11に示すような屋根版18,20で
あっても、内郭部構造体19,21の内方に対応する屋
根版部分に同様に開口部を形成しても良い。
【0038】また、図4に示すように、屋根版1の外郭
部4より内方の下部に形成した内郭部構造体8の各コー
ナー部から二方向に前記屋根版1の支持部5Aへケーブ
ル10を介して結合したが、図15に示すように、屋根
版1の外郭部4より内方の下部に形成した内郭部構造体
8の各コーナー部から一方向に前記屋根版1の支持部5
Aへケーブル10を介して結合しても良い。
【0039】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る屋根構造
物は、請求項1,2に記載したものにおいては、屋根版
にはプレストレスが導入され、使用状態において、屋根
版の外郭部に支持された内郭部構造体に働く圧縮力を、
予め導入してある引張力で相殺して、該支持部が負担す
る荷重を小さくでき、また屋根版の外郭部に働く引張力
を、予め導入してある圧縮力で相殺して、該外郭部が負
担する荷重を小さくできる。従って、従来に比べて屋根
版を構成する構造部材を比較的に小さい断面のものとし
て小型・軽量化しながら屋根版に十分な強度を確保し
て、従来に比べて屋根版の軽量化・大型化を図ることが
できる。
【0040】また、この発明に係る屋根構造物の施工法
は、請求項3に記載したものにおいては、屋根版の外郭
部に配置したケーブルの在来技術による緊張作業で屋根
版にプレストレスを導入しながら該屋根版を支持部材上
で立て起こして、前記屋根構造物を容易に構築でき、該
屋根構造物の施工が従来に比べて安全に能率良く行え
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例になる屋根構造物を示す平
面図である。
【図2】図1のP−P線に沿う断面図である。
【図3】同屋根構造物を正面から視た軸組図である。
【図4】同屋根構造物の斜視図である。
【図5】(1) ケーブル緊張定着部構造の一例を示す
正面図である。 (2) ケーブル緊張定着部構造の他の例を示す正面図
である。 (3) ケーブル緊張定着部構造の更に他の例を示す正
面図である。
【図6】図1の部分拡大図である。
【図7】屋根版の他の構造例を示す図6に対応した平面
図である。
【図8】屋根版の更に他の構造例を示す図6に対応した
平面図である。
【図9】この発明の他の実施例になる屋根構造物を示す
平面図である。
【図10】同屋根構造物の正面図である。
【図11】この発明の更に他の実施例になる屋根構造物
を示す平面図である。
【図12】同屋根構造物の正面図である。
【図13】この発明の更に他の実施例になる屋根構造物
を示す斜視図である。
【図14】同屋根構造物の変形例を示す斜視図である。
【図15】ケーブルの一方向緊張で構築する屋根構造物
を示す図13に対応した斜視図である。
【符号の説明】
1,12,14,18,20 屋根版 4 外郭部 5A 支持部 5B 支持部材 8a 梁 8,19,21 内郭部構造体 10 ケーブル

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多角形からなる屋根版の外郭部に複数箇
    所の支持部を設け、該支持部を、前記屋根版を支持する
    支持部材上に移動可能に支持すると共に、前記屋根版の
    外郭部より内方の下部に、梁で構成した多角形の内郭部
    構造体を形成し、該内郭部構造体の各コーナー部から前
    記屋根版の支持部へケーブルを介して結合し、該ケーブ
    ルの緊張で前記支持部を前記屋根版の内方方向に移動さ
    せた状態で、該支持部を前記支持部材上に固定してある
    ことを特徴とする屋根構造物。
  2. 【請求項2】 多角形からなる屋根版の外郭部に複数箇
    所の支持部を設け、該支持部を、前記屋根版を支持する
    支持部材上に移動可能に支持すると共に、前記屋根版の
    外郭部より内方の下部に、梁で構成した多角形の内郭部
    構造体を形成し、該内郭部構造体の各コーナー部から二
    方向に前記屋根版の支持部へケーブルを介して結合し、
    該ケーブルの緊張で前記支持部を前記屋根版の内方方向
    に移動させた状態で、該支持部を前記支持部材上に固定
    してあることを特徴とする屋根構造物。
  3. 【請求項3】 多角形からなる屋根版の外郭部に複数箇
    所の支持部を設け、該支持部を、前記屋根版を支持する
    支持部材上に移動可能に支持すると共に、前記屋根版の
    外郭部より内方の下部に、梁で構成した多角形の内郭部
    構造体を形成し、該内郭部構造体の各コーナー部から前
    記屋根版の支持部へケーブルを介して結合した後、該ケ
    ーブルを緊張して、前記支持部を前記屋根版の内方方向
    に移動させ、しかる後、該支持部を前記支持部材上に固
    定することを特徴とする屋根構造物の施工法。
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