JP2798820B2 - トラスの製作方法およびトラスによるドームの構築工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アーチ形状のトラスを
製作する方法、および、アーチ形状のトラスにより略欠
球形状のドームを構築する工法に関する。

【０００２】スポーツ施設、レジャー施設、イベント施
設、ターミナルビルなどをドーム形状の構造物で構築す
る際に、この種の製作方法および構築工法が採用され
る。

【０００３】

【従来の技術】近年、増加が著しい各種のイベントおよ
びスポーツ等を行なう大空間を提供する施設の代表例
に、ドーム形の構造物がある。

【０００４】この構造物を構築する際には、 (ａ) 立体トラスにより組み上げる工法、 (ｂ) 空気膜により形成する工法、 (ｃ) ＲＣ構造のシエルで構築する工法、 等がある。

【０００５】しかし、上記（ａ）による工法では足場等
の仮設材が大量に必要であるほか、高所作業が多いの
で、落下事故などがおきる危険性が高い。

【０００６】また、上記（ｂ）工法では、施工後は常時
内部に空気を送り、空気膜を膨張させる必要があるの
で、メンテナンスに難があるほか、室内が乾燥しやす
く、このため、埃が舞いやすい。

【０００７】また、上記（ｃ）工法ではコンクリートを
用いるので、重量が嵩み、基礎工に占める割合が増加
し、このため、工費が増大する。さらにコンクリートを
打設するために型枠、支保工を取り付ける必要があり、
工期が長期化するため、経済性に劣る。

【０００８】そこで、上記事情を考慮して特開昭６２−
２２０６３６号公報に示されるようなストラーチ工法が
提案されている。

【０００９】この工法の特徴は、短縮可能な下弦材で構
成されたトラスを一定間隔で横方向に複数配置し、各ト
ラスの下弦材を短縮させてトラスを弓形に曲げ、アーチ
状に建ち上げることにある。

【００１０】この工法によれば、工事費のコストダウ
ン、工期の短縮が可能となる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
トラーチ工法ではトラスを構成する下弦材の短縮長を変
えることができず、一定の曲率・ライズのトラスしか得
ることができないので、ライズの高さ変化や形状の変更
等に対応できず、このため、量産化を図ることが困難で
あり、コスト高となる。

【００１２】また、上記ストラーチ工法はその構造上の
特性から構造物の形状が蒲鉾形に限られるので、蒲鉾形
以外のドームを構築するには適さない。

【００１３】本発明は上記従来の事情に鑑み創案された
もので、その第１の目的は、量産化および製作コストの
低減を図ることが可能となるトラスの製作方法を提供す
ることにある。

【００１４】また、本発明の第２の目的は、足場等の仮
設材を最小限に抑え、さらに、高所作業を少なくするこ
とにより安全に作業を行なえ、工費のコストダウンおよ
び工期の短縮が可能となるドームの構築工法を提供する
ことにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る製作方法または構築工法は以下のよう
に構成されている。

【００１６】第１発明による製作方法では、まず最初に
上弦材１０と、下弦材１２と、ラチス材１４とを有する
トラス１８が組み立てられる。

【００１７】トラス１８を構成する下弦材１２は少なく
とも一部分が内管２０または外管２２を介してスライド
自在に連結され、軸方向に所定長さ短縮可能とされてお
り、下弦材１２には緊張ケーブル１６が滑動可能に取り
付けられる。

【００１８】トラス１８の組み立て時には下弦材１２の
短縮可能部分にスライド量調整部材２４を取り付けて下
弦材１２の短縮長が予め設定される。

【００１９】その後、緊張ケーブル１６が緊張されて下
弦材１２が短縮され、トラス１８が弓形に湾曲されてア
ーチ状に形成される。第２発明による製作方法では、上
弦材１０と、下弦材１２と、ラチス材１４と、を有し、
下弦材１２が軸方向に向かって先細り状をなすテーパを
有した内管２０と該内管２０の先細り側が嵌入する外管
２２とを有し、該内管（２０）と外管（２２）とがスラ
イド自在に連結されて軸方向に所定長さ短縮可能とさ
れ、下弦材１２内には緊張ケーブル１６が滑動可能に取
り付けられたトラス１８を組み立て、内管２０と外管２
２との嵌入部分に、前記内管２０に管状をなすスライド
量調整部材２４を被せて短縮長を設定した後、トラス１
８の一端側もしくは両端側から緊張ケーブル１６を緊張
して下弦材１２を短縮させることにより、トラス１８を
弓形に湾曲し、曲率・ライズ等の変更が可能なアーチ状
トラスが形成される。

【００２０】また、第３発明によるドームの構築工法で
は、まず上弦材１０と、下弦材１２と、ラチス材１４と
を有する多数のトラス１８が組み立てられる。

【００２１】トラス１８を構成する下弦材１２は少なく
とも一部分が軸方向に所定長さ短縮可能とされている。

【００２２】次に、下弦材１２を短縮して弓形に湾曲さ
れた２つのトラス１８，１８が平面より見てハの字状に
配置され、当該トラス１８，１８間に小梁・屋根材等を
取り付けて円分形状のドーム屋根ユニット２６が複数形
成される。

【００２３】そして、平面より見て略円形状を形成する
ように、ドーム屋根ユニット２６が順次配置され、さら
に隣合うドーム屋根ユニット２６，２６が接合されて略
欠球状のドームが構築される。

【００２４】また、第４発明によるドームの構築工法で
は、まず上弦材１０と、下弦材１２と、ラチス材１４と
を有する多数のトラス１８が組み立てられる。

【００２５】トラス１８を構成する下弦材１２は少なく
とも一部分が軸方向に所定長さ短縮可能とされており、
下弦材１２には緊張ケーブル１６が滑動可能に取り付け
られる。

【００２６】次に、緊張ケーブル１６が緊張されて下弦
材１２が短縮され、これにより弓形に湾曲された２つの
トラス１８，１８が平面より見てハの字状に配置され
る。

【００２７】そして、ハの字状に配置されたトラス１
８，１８間には小梁・屋根材等が取り付けられ、円分形
状のドーム屋根ユニット２６が複数形成される。

【００２８】その後、平面より見て略円形状を形成する
ように、ドーム屋根ユニット２６が順次配置され、さら
に隣合うドーム屋根ユニット２６，２６が接合されて略
欠球状のドームが構築される。

【００２９】また、第５発明によるドームの構築工法で
は、まず上弦材１０と、下弦材１２と、ラチス材１４と
を有する多数のトラス１８が組み立てられる。

【００３０】トラス１８を構成する下弦材１２は少なく
とも一部分が軸方向に所定長さ短縮可能とされており、
下弦材１２には緊張ケーブル１６が滑動可能に取り付け
られる。

【００３１】次に、緊張ケーブル１６が緊張されて下弦
材１２が短縮され、これにより弓形に湾曲された２つの
トラス１８，１８が平面より見てハの字状に配置され
る。

【００３２】そして、ハの字状に配置されたトラス１
８，１８間には小梁・屋根材等が取り付けられ、円分形
状のドーム屋根ユニット２６が複数形成される。

【００３３】その後、平面より見て略円形状を形成する
ように、中央に配置されたリング部材２８へドーム屋根
ユニット２６が順次連結され、さらに隣合うドーム屋根
ユニット２６，２６が接合されて略欠球状のドームが構
築される。

【００３４】

【作用】本発明によるトラスの製作方法では、下弦材１
２の短縮長さを容易に変更できるので、ライズの高さが
異なる場合や形状が変わる場合であっても迅速に対応で
きる。

【００３５】また、本発明によるドームの構築工法で
は、トラス１８の組み立て作業を地上で行なえるので、
足場等の仮設材を最小限に抑えることができ、このた
め、それらの作業を安全かつ容易に行なえる。

【００３６】このほか、円分形状のドーム屋根ユニット
２６を順次配置することにより略欠球状のドームを構築
できるので、施工の簡略化および工期の短縮が図れる。

【００３７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例
を説明する。

【００３８】図１および図２には本発明によるトラスの
製作方法が示されており、図１（Ａ）のように上弦材１
０と、下弦材１２と、ラチス材１４とを有するトラス１
８が組み立てられる。

【００３９】トラス１８を構成する下弦材１２は内管２
０または外管２２を介してスライド自在に連結され、軸
方向に所定長さ短縮可能とされている。

【００４０】すなわち、図の実施例において下弦材１２
は図２，図３のように軸方向に向かって先細り状をなす
テーパを有した内管２０と外管２２とで構成されてお
り、内管２０の一端である先太り側は一方の外管２２の
端部に溶接され、内管２０の他端である先細り側は他方
の外管２２内に嵌入されてスライド可能に連結されてい
る。

【００４１】そして、外管２２，２２どおしの間隔ｌは
図のようにあけられており、内管２０が露出した状態と
されている。

【００４２】また、図１（Ａ）から理解されるように下
弦材１２内部には緊張ケーブル１６が滑動可能に挿通さ
れている。

【００４３】緊張ケーブル１６の両端はトラス１８側端
部の支柱３０上部に設けられた油圧ジャッキ３２でそれ
ぞれ支持されるか、もしくは、その一端がトラス１８の
側端部に固定され、他端が一方の油圧ジャッキ３２で支
持される。

【００４４】そしてトラス１８の組み立て時には、図３
に示されるように下弦材１２を構成する内管２０の露出
部分である先細り側へ、管状をなすスライド量調整部材
２４が被せられて取り付けられ、該スライド調整部材２
４の長さの分だけ伸びた下限材１２の短縮長ｌが予め設
定されることとなる。なお、もしこのスライド調整部材
２４が被せられなければ、図３に示すように、下限材１
２の短縮長はｌ1となり、内管２０の多くが外管２２の
中に嵌入される。

【００４５】図４、図５に示されるようにスライド量調
整部材２４は所定長さの管状部材で構成されており、内
管２０へ容易に被せたり、離脱したりできるよう外周面
の一箇所に軸方向の切り込みが形成されている。これに
よりスライド調整部材２４の内径が若干変更でき、内管
２０への被せ作業、離脱作業が容易となるのである。

【００４６】そして、このように内管２０に被せられた
スライド量調整部材２４は、図４，図５から理解される
ように、ビス止め構造のストッパー３４で外管２２と共
にホールドされる。

【００４７】なお、トラス１８の組み立ては、搬送可能
な長さまでは原則として工場で行なわれる。

【００４８】トラス１８の組み立てが終了した後、油圧
ジャッキ３２の作動により緊張ケーブル１６の巻き取り
が行なわれる。

【００４９】緊張ケーブル１６が引っ張られると、トラ
ス１８を構成する下弦材（中央側）１２の長さが短縮さ
れてトラス１８が弓形に湾曲され、同時にトラス１８先
端部の支柱３０がガイドレール３６上を中心方向へ移動
する。

【００５０】このため、図１（Ｂ）に示されるように中
央部が上方に押し上げられ、アーチ形状のトラス１８が
形成される。

【００５１】また、トラス１８を組み立てる際に、内管
２０へスライド量調整部材２４を取り付けることによ
り、下弦材１２の短縮長を例えばｌ1からｌへ容易に変
更できる。

【００５２】したがって、曲率・ライズ等の変更を容易
に行うことが可能となり、同じトラス１８でも図１
（Ｃ）のように曲率を大きくとることができる。

【００５３】図６〜図１４には本発明によるドームの構
築工法が示されている。

【００５４】前述の如く、図６（Ａ）のように上弦材１
０と、下弦材１２と、ラチス材１４とを有するトラス１
８が組み立てられる。

【００５５】トラス１８を構成する下弦材１２は少なく
とも一部分が内管２０または外管２２を介してスライド
自在に連結され、軸方向に所定長さ短縮可能とされてい
る。

【００５６】すなわち、図の実施例において下弦材１２
は図８，図９のように内管２０と外管２２とで構成され
ており、内管２０の一端は一方の外管２２に溶接され、
内管２０の他端は他方の外管２２にスライド可能に連結
されている。

【００５７】そして、外管２２，２２どおしの間隔ｌは
図のようにあけられており、内管２０が露出した状態と
されている。

【００５８】また、図６（Ｂ），図９から理解されるよ
うに下弦材１２内部には緊張ケーブル１６が滑動可能に
挿通されている。

【００５９】図の実施例において、緊張ケーブル１６の
一端はトラス１８の先端部に固定され、他端は油圧ジャ
ッキ３２で支持されている。

【００６０】なお、トラス１８の組み立ては、搬送可能
な長さまでは原則として工場で行なわれる。

【００６１】また、前記実施例により製作したトラス１
８を用いることもでき、必要によりスライド量調整部材
２４を取り付けて短縮長を変更できる。

【００６２】トラス１８の組み立てが終了した後、油圧
ジャッキ３２の作動により緊張ケーブル１６の巻き取り
が行なわれ、トラス１８を構成する下弦材（中央側）１
２の長さが短縮されて図６（Ｃ）のようにトラス１８が
弓形に湾曲される。

【００６３】なお、図においてトラス１８は横に配置さ
れた状態で緊張ケーブル１６の巻き取りが行われている
が、この作業はトラス１８を立てた状態で行うこともで
きる。

【００６４】弓形に湾曲された２つのトラス１８，１８
は図７のように平面より見てハの字状に配置される。

【００６５】そして、ハの字状に配置されたトラス１
８，１８間には小梁・屋根材等が取り付けられ、円分形
状のドーム屋根ユニット２６が複数形成される。

【００６６】さらに、トラス梁への各種取り付け工事が
行なわれ、その際には配管，配線作業，照明器具等の設
置作業を行なうこともできる。

【００６７】その後、図１０のようにドーム屋根ユニッ
ト２６がクレーン等で搬送され、中央に配置されたリン
グ部材２８へ順次連結される。

【００６８】すなわち、最初は図１１のように、リング
部材２８を中心にドーム屋根ユニット２６はリボン形状
に取り付けられ、最終的には図１３のように、平面より
見て略円形状をなすように配置される。

【００６９】このとき、ドーム屋根ユニット２６を構成
するトラス１８の支柱３０はピン支持される（図１２参
照）。

【００７０】さらに隣合うドーム屋根ユニット２６，２
６の接合および防水工事が行われ、図１３，図１４のよ
うに略欠球状のドームが構築される。

【００７１】以上説明したように本実施例におけるトラ
スの製作方法によれば、組み立て時にスライド量調整部
材２４を取り付けることで下弦材１２の短縮長を容易に
変更でき、このため、トラスの曲率・ライズの変更をき
わめて簡単に行うことができる。

【００７２】したがって、曲率等が異なる場合でもトラ
スの量産化が可能となり、製作コストを低減できる。

【００７３】また、本実施例におけるドームの構築工法
によれば、トラスの組み立て作業あるいは大部分の組み
立て作業を地上で行なえるので、足場等の仮設材が最小
限ですみ、しかも、安全かつ容易に施工を行なえる。

【００７４】また、円分形状のドーム屋根ユニット２６
を順次配置するだけでドームを構築できるので、施工の
簡略化、工期の短縮および工費のコストダウンを達成で
きる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように本発明におけるトラ
スの製作方法によれば、組み立て時に下弦材の短縮長を
容易に変更でき、このため、トラスの曲率・ライズの変
更をきわめて簡単に行うことができる。

【００７６】したがって、曲率等が異なる場合でもトラ
スの量産化が可能となり、製作コストを低減することが
可能となる。

【００７７】また、本発明におけるドームの構築工法に
よれば、トラスの組み立て作業あるいは大部分の組み立
て作業を地上で行なえるので、足場等の仮設材が最小限
ですみ、しかも、安全かつ容易に施工を行なうことが可
能となる。

【００７８】また、ドーム屋根ユニットを順次配置する
だけでドームを構築できるので、施工の簡略化、工期の
短縮および工費のコストダウンを達成することが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トラスの製作方法の実施例を示す側面図であ
る。

【図２】図１のＤ部拡大図である。

【図３】図２のＥ部拡大図である。

【図４】スライド量調整部材の取付状態を示す側面図で
ある。

【図５】図４のＦ−Ｆ線断面図である。

【図６】ドーム構築用のトラスの組立手順を示す側面図
である。

【図７】ドーム屋根ユニットの構成を示す斜視図であ
る。

【図８】図６（Ｂ）のＤ部拡大図である。

【図９】図８のＥ部拡大図である。

【図１０】ドーム屋根ユニットの配置作業を示す斜視図
である。

【図１１】ドーム屋根ユニットの配置例を示す平面図で
ある。

【図１２】図１１のＦ−Ｆ線断面図である。

【図１３】構築されたドームの全体形状を示す平面図で
ある。

【図１４】構築されたドームの全体形状を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１０ 上弦材 １２ 下弦材 １４ ラチス材 １６ 緊張ケーブル １８ トラス ２０ 内管 ２２ 外管 ２４ スライド量調整部材 ２６ ドーム屋根ユニット ２８ リング部材 ３０ 支柱 ３２ 油圧ジャッキ ３４ ストッパー ３６ ガイドレール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊原 修 東京都千代田区三番町２番地 飛島建設 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−220636（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04C 3/10 - 3/11 E04B 1/32 102 E04B 1/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上弦材（１０）と、下弦材（１２）と、
   ラチス材（１４）と、を有し、少なくとも下弦材（１
   ２）の一部分が内管（２０）または外管（２２）を介し
   てスライド自在に連結されて軸方向に所定長さ短縮可能
   とされ、下弦材（１２）には緊張ケーブル（１６）が滑
   動可能に取り付けられたトラス（１８）を組み立て、 下弦材（１２）の短縮可能部分にスライド量調整部材
   （２４）を取り付けて短縮長を設定した後、 トラス（１８）の一端側もしくは両端側から緊張ケーブ
   ル（１６）を緊張して下弦材（１２）を短縮させること
   により、トラス（１８）を弓形に湾曲し、曲率・ライズ
   等の変更が可能なアーチ状トラスを形成する、ことを特
   徴とするトラスの製作方法。
2. 【請求項２】 上弦材（１０）と、下弦材（１２）と、
   ラチス材（１４）と、を有し、下弦材（１２）が軸方向
   に向かって先細り状をなすテーパを有した内管（２０）
   と該内管（２０）の先細り側が嵌入する外管（２２）と
   有し、該内管（２０）と外管（２２）がスライド自在に
   連結されて軸方向に所定長さ短縮可能とされ、下弦材
   （１２）内には緊張ケーブル（１６）が滑動可能に取り
   付けられたトラス（１８）を組み立て、 内管（２０）と外管（２２）との嵌入部分に、前記内管
   （２０）に管状をなすスライド量調整部材（２４）を被
   せて短縮長を設定した後、 トラス（１８）の一端側もしくは両端側から緊張ケーブ
   ル（１６）を緊張して下弦材（１２）を短縮させること
   により、トラス（１８）を弓形に湾曲し、曲率・ライズ
   等の変更が可能なアーチ状トラスを形成する、ことを特
   徴とするトラスの製作方法。
3. 【請求項３】 上弦材（１０）と、下弦材（１２）と、
   ラチス材（１４）と、を有し、少なくとも下弦材（１
   ２）の一部分が軸方向に短縮可能とされた多数のトラス
   （１８）を組み立て、 下弦材（１２）を短縮して弓形に湾曲させた２つのトラ
   ス（１８，１８）を平面より見てハの字状に配置し、当
   該トラス（１８，１８）間に小梁・屋根材等を取り付け
   て円分形状のドーム屋根ユニット（２６）を複数形成
   し、 平面より見て略円形状を形成するようにドーム屋根ユニ
   ット（２６）を順次配置した後、隣合うドーム屋根ユニ
   ット（２６，２６）を接合して略欠球形状のドームを構
   築する、ことを特徴とするドームの構築工法。
4. 【請求項４】 上弦材（１０）と、下弦材（１２）と、
   ラチス材（１４）と、を有し、少なくとも下弦材（１
   ２）の一部分が軸方向に短縮可能とされ、下弦材（１
   ２）には緊張ケーブル（１６）が滑動可能に取り付けら
   れた多数のトラス（１６）を組み立て、 緊張ケーブル（１６）を緊張して下弦材（１２）を短縮
   させることにより、トラス（１８）を弓形に湾曲し、 湾曲された２つのトラス（１８，１８）を平面より見て
   ハの字状に配置し、当該トラス（１８，１８）間に小梁
   ・屋根材等を取り付けて円分形状のドーム屋根ユニット
   （２６）を複数形成し、 平面より見て略円形状を形成するようにドーム屋根ユニ
   ット（２６）を順次配置した後、隣合うドーム屋根ユニ
   ット（２６，２６）を接合して略欠球形状のドームを構
   築する、ことを特徴とするドームの構築工法。
5. 【請求項５】 上弦材（１０）と、下弦材（１２）と、
   ラチス材（１４）と、を有し、少なくとも下弦材（１
   ２）の一部分が軸方向に短縮可能とされ、下弦材（１
   ２）には緊張ケーブル（１６）が滑動可能に取り付けら
   れた多数のトラス（１６）を組み立て、 緊張ケーブル（１６）を緊張して下弦材（１２）を短縮
   させることにより、トラス（１８）を弓形に湾曲し、 湾曲された２つのトラス（１８，１８）を平面より見て
   ハの字状に配置し、当該トラス（１８，１８）間に小梁
   ・屋根材等を取り付けて円分形状のドーム屋根ユニット
   （２６）を複数形成し、 平面より見て略円形状を形成するように、中央に配置さ
   れたリング部材（２８）へドーム屋根ユニット（２６）
   を順次連結した後、隣合うドーム屋根ユニット（２６，
   ２６）を接合して略欠球形状のドームを構築する、こと
   を特徴とするドームの構築工法。