JP2754317B2 - 屋根構造物及びその構築方法 - Google Patents

屋根構造物及びその構築方法

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JP2754317B2 JP21109993A JP21109993A JP2754317B2 JP 2754317 B2 JP2754317 B2 JP 2754317B2 JP 21109993 A JP21109993 A JP 21109993A JP 21109993 A JP21109993 A JP 21109993A JP 2754317 B2 JP2754317 B2 JP 2754317B2
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俊之 川添
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】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構築方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】競技場等では、グランドを囲む観客収容
用スタンドのみを屋根版で覆う頂部開口式の屋根構造物
が多く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記屋根構造物は、屋
根版が躯体や地上等の基礎に連結支持されたいわば片持
梁のようなものとなっている。このため、自重により屋
根版の頂部側が下がるように大きく湾曲変形し、屋根版
の構成部材には大きな応力が、支持点には大きな反力が
各々発生することとなる。この結果、基礎から支柱を建
てて屋根版の頂部側を支持することや、屋根版の構成部
材を補強すること等が必要になると共に、下部構造に相
当の剛性が要求されることとなるので、屋根構造物全体
の軽量化ができなかった。
【0004】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、屋根構造物
にプレストレスを導入して、構造部材の断面縮小と屋根
構造物全体の軽量化を図ることにある。
【0005】また、この発明の第2の目的とするところ
は、従来の施工技術を用いて容易に施工できるようにす
ることにある。
【0006】
【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、この発明は、請求項1に記載した通り、形鋼
を網目状に組み合わせて、頂部に開口部を有するほぼ錐
台形状の屋根版を構成し、該屋根版の前記開口部に、屋
根版の内郭部を構成する開口部枠を取り付け、該開口部
枠には形鋼からなる大梁を設け、前記開口部枠と前記屋
根版の外郭部とを主梁を介して連結し、該主梁の連結位
置にて屋根版の外郭部を支持金物で支持すると共に、前
記屋根版の外郭部には外郭部に沿ってケーブルを取り付
け、該ケーブルを緊張することで前記屋根版の外郭部に
圧縮力が予め導入され、また、前記開口部枠に引張力が
予め導入されてあるものである。
【0007】また、上記第2の目的を達成するために、
この発明は、請求項2に記載した通り、形鋼を網目状に
組み合わせて、頂部に開口部を有するほぼ錐台形状の屋
根版を構成し、該屋根版の前記開口部に、屋根版の内郭
部を構成する開口部枠を取り付け、該開口部枠には形鋼
からなる大梁を設け、前記開口部枠と前記屋根版の外郭
部とを主梁を介して連結し、該主梁の連結位置にて屋根
版の外郭部を支持金物で支持し、前記屋根版の外郭部に
は外郭部に沿ってケーブルを取り付けた後、該ケーブル
を緊張するものである。
【0008】
【作用】上記請求項1に記載の構成によれば、屋根版の
組立て,開口部枠の取付け,支持金物による屋根版の支
持,ケーブルの取付けを行った後、ケーブルを緊張する
ことにより屋根版を立て起して、屋根構造物を構築す
る。
【0009】上記ケーブルの緊張により屋根版の外郭部
には圧縮力が予め蓄えられ、また上記屋根版の立起しに
より開口部枠には引張力が予め蓄えられる。ところで、
使用状態において、屋根版の内郭部(開口部枠)には圧
縮力が、外郭部には引張力が各々働くが、これらは上記
予め導入された引張力及び圧縮力に各々相殺される。こ
のため、屋根版の外郭部及び内郭部の各々の負担する力
は小さくて済む。
【0010】また、上記請求項2に記載の構成によれ
ば、屋根版の組立て,開口部枠の取付け,支持金物によ
る屋根版の支持,ケーブルの取付け及び緊張をいずれも
従来の施工技術をもって行い、また上記ケーブルの緊張
によって屋根版の内郭部(開口部枠)に引張力を、屋根
版の外郭部に圧縮力を予め導入しながら屋根版を支持金
物を支点として立て起す。このため、従来の施工技術で
屋根構造物は容易に構築される。
【0011】
【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。
【0012】図1はこの発明の一実施例になる屋根構造
物を示す斜視図である。図2はこの発明の他の実施例に
なる屋根構造物を示す斜視図、図3(1)は同屋根構造
物の平面図、(2)は(1)のA−A線に沿う断面図で
ある。
【0013】図1において1は屋根版で、該屋根版1は
形鋼2を網目状に組み合わせて構成されて、頂部に円形
の開口部3を有するほぼ錐台形状となっている。この屋
根版1は上弦材と下弦材を腹材を介して連結してなるト
ラス枠材を複数組み合わせて網目状にしても、形鋼から
なる梁と斜材を組み合わせて網目状にしたものでも良
い。このように形成した屋根版1の前記開口部3には、
屋根版1の内郭部を構成する開口部枠41 が取り付けら
れ、前記屋根版1の外郭部には補強リング5が設けら
れ、前記開口部枠41 と補強リング5との間のほぼ中央
部には補強リング6が設けられている。
【0014】前記開口部枠41 は大梁4aを複数結合し
て形成されている。前記大梁4aは形鋼からなる上弦材
と下弦材を腹材を介して連結してなるトラス枠材で構成
されている。
【0015】この開口部枠41 と、前記屋根版1の外郭
部を構成する前記補強リング5とは間隔をおいて主梁1
1を介して連結され、該主梁11の位置にて補強リング
5は支持金物7で屋根版1の内方方向にローラ移動又は
摺動可能に支持されている。各支持金物7は、グランド
8を囲む観客収容用スタンドを構成する躯体9上に固定
されている。
【0016】そして、前記補強リング5の所定箇所には
補強リング5に沿ってケーブル10が取り付けられてお
り、後述するようにケーブル10が同時に緊張されるこ
とによって補強リング5には圧縮力が予め導入され、ま
た、これによって前記屋根版1が立て起されることによ
って前記開口部枠41 には引張力が予め導入されてい
る。前記補強リング5にパイプ材を用いた場合には、該
補強リング5内にケーブル10を挿通させて設けること
もできる。尚、図1は上記ケーブル10の緊張によるプ
レストレス導入方法を概念的に示しているに過ぎない。
【0017】上記構成において、屋根版1の組立て,開
口部枠41 の取付け,支持金物7による屋根版1の支
持,ケーブル10の取付けを行った後、屋根版1の外郭
部(補強リング5)に図1に矢印で示すように圧縮力が
導入されるように公知の緊張技術によりケーブル10を
緊張する。これにより、図1に想像線で示すように、屋
根版1の外郭部が屋根版1の内方方向に摺動し、これに
伴い屋根版1の内郭部(開口部枠41 )が拡大すること
で、屋根版1は立て起される。上記ケーブル10の緊張
後、前記屋根版1の外郭部を支持した支持金物7を溶接
やボルト等で移動しないように固定して、屋根構造物R
1 の構築が完了する。上記ケーブル10の緊張は、屋根
版1の外郭部を複数分割して行う場合も、屋根版1の外
郭部を一気に行う場合も同じように同時に行うことが好
ましい。尚、屋根版1の開口部3は屋根で閉塞しても良
い。この場合には、上記屋根構造物R1 の構築後に前記
屋根を設置する。
【0018】前記各工程はいずれも従来の施工技術をも
って行える。また、上記ケーブル10の緊張によって屋
根版1の外郭部に圧縮力が蓄えられ、また上記屋根版1
の立起しによって屋根版1の内郭部に引張力が蓄えられ
る。使用状態において、屋根版1の外郭部には引張力
が、屋根版1の内郭部には圧縮力が各々働くが、これら
は上記予め導入された圧縮力及び引張力に各々相殺され
ることから、屋根版1の外郭部及び内郭部の各々の負担
する力は小さくて済む。
【0019】尚、この実施例では、支持金物7を躯体9
上に固定したが、地上等の基礎に固定しても良い。
【0020】また、屋根版1の頂部に円形の開口部3を
設けたが、該開口部3をほぼ楕円形状,多角形状等とし
ても良い。
【0021】開口部3が多角形状である場合には、図2
及び図3(1)に示すように、屋根版1の内郭部を構成
する開口部枠42 の頂点4bに対応した部位に、つまり
屋根版1の平面視で開口部3内における棟心L上の位置
Oから開口部枠42 の各頂点4bを通り放射状に引いた
直線tが屋根版1の外郭線Pに交わる部位に支持金物7
を設置し、該支持金物7で屋根版1の外郭部を支持した
後、前記屋根版1の外郭部にケーブル10を取り付け、
該ケーブル10を緊張することで屋根版1の外郭部に図
中に矢印で示すように圧縮力を導入する。これによっ
て、図3(2)に想像線で示すように屋根版1を立て起
して、屋根構造物R2 を構築する。
【0022】前記棟心L上の位置Oは、図3(1)に示
すように外郭線Pの凸円弧状部に臨むところに開口部枠
4の頂点4bが位置する場合は該凸円弧状部の中心又は
その近傍、また図示しないが外郭線Pの直線状部に臨む
ところに開口部枠4の頂点4bが位置する場合は該頂点
4bに対向した部位というように外郭線Pの形状に応じ
て設定する。
【0023】更に、開口部枠41 の大梁4aを、上弦材
と下弦材を腹材を介して連結してなるトラス枠材で構成
したが、図4に示すように大梁4aを形鋼で構成した屋
根構造物R3 を構築しても良い。
【0024】
【発明の効果】以上の通り、この発明は、請求項1に記
載のものにあっては、形鋼を網目状に組み合わせて、頂
部に開口部を有するほぼ錐台形状の屋根版を構成し、該
屋根版の前記開口部に、屋根版の内郭部を構成する開口
部枠を取り付け、該開口部枠には形鋼からなる大梁を設
け、前記開口部枠と前記屋根版の外郭部とを主梁を介し
て連結し、該主梁の連結位置にて屋根版の外郭部を支持
金物で支持すると共に、前記屋根版の外郭部には外郭部
に沿ってケーブルを取り付け、該ケーブルを緊張するこ
とで前記屋根版の外郭部に圧縮力が予め導入され、ま
た、前記開口部枠に引張力が予め導入されてあるため、
屋根版の内郭部(開口部枠)に働く圧縮力を予め導入し
た引張力で相殺し、屋根版の外郭部に働く引張力を予め
導入した圧縮力で相殺することができる。このため、屋
根版の内郭部及び外郭部の各々の負担する力は小さくて
済むので、屋根版の内郭部及び外郭部に十分な強度を持
たせながら構造部材の断面の縮小化と屋根構造物全体の
軽量化を同時に図ることができる。従って、簡単な構造
で屋根版の軽量化が確実に図れる。
【0025】また、この発明は、請求項2に記載のもの
にあっては、形鋼を網目状に組み合わせて、頂部に開口
部を有するほぼ錐台形状の屋根版を構成し、該屋根版の
前記開口部に、屋根版の内郭部を構成する開口部枠を取
り付け、該開口部枠には形鋼からなる大梁を設け、前記
開口部枠と前記屋根版の外郭部とを主梁を介して連結
し、該主梁の連結位置にて屋根版の外郭部を支持金物で
支持し、前記屋根版の外郭部には外郭部に沿ってケーブ
ルを取り付けた後、該ケーブルを緊張するため、屋根版
の組立て,開口部枠の取付け,支持金物による屋根版の
支持,ケーブルの取付け及び緊張をいずれも従来の施工
技術をもって行えると共に、ケーブルの緊張によって屋
根版の内郭部(開口部枠)に圧縮力を、屋根版の外郭部
に引張力を予め導入しながら屋根版を支持金物を支点と
して立て起すことができる。従って、従来の施工技術を
用いて屋根構造物の構築施工が容易に行えるので、施工
能率の向上が図れる。
【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斜
視図である。
【図2】この発明の他の実施例になる屋根構造物を示す
斜視図である。
【図3】(1) 同屋根構造物の平面図である。 (2) (1)のA−A線に沿う断面図である。
【図4】この発明の更に他の実施例になる屋根構造物を
示す図3(2)に対応した断面図である。
【符号の説明】
1 屋根版 2 形鋼 3 開口部 41 ,42 開口部枠(屋根版の内郭部) 5 補強リング(屋根版の外郭部) 7 支持金物 10 ケーブル 11 主梁
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E04B 1/32 - 1/34 E04H 3/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 形鋼を網目状に組み合わせて、頂部に開
    口部を有するほぼ錐台形状の屋根版を構成し、該屋根版
    の前記開口部に、屋根版の内郭部を構成する開口部枠を
    取り付け、該開口部枠には形鋼からなる大梁を設け、前
    記開口部枠と前記屋根版の外郭部とを主梁を介して連結
    し、該主梁の連結位置にて屋根版の外郭部を支持金物で
    支持すると共に、前記屋根版の外郭部には外郭部に沿っ
    てケーブルを取り付け、該ケーブルを緊張することで前
    記屋根版の外郭部に圧縮力が予め導入され、また、前記
    開口部枠に引張力が予め導入されてあることを特徴とす
    る屋根構造物。
  2. 【請求項2】 形鋼を網目状に組み合わせて、頂部に開
    口部を有するほぼ錐台形状の屋根版を構成し、該屋根版
    の前記開口部に、屋根版の内郭部を構成する開口部枠を
    取り付け、該開口部枠には形鋼からなる大梁を設け、前
    記開口部枠と前記屋根版の外郭部とを主梁を介して連結
    し、該主梁の連結位置にて屋根版の外郭部を支持金物で
    支持し、前記屋根版の外郭部には外郭部に沿ってケーブ
    ルを取り付けた後、該ケーブルを緊張することを特徴と
    する屋根構造物の構築方法。
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