JP2946367B2 - 大面積の２方向曲率膜屋根 - Google Patents
大面積の２方向曲率膜屋根Info
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Landscapes
- Tents Or Canopies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、柱無し大張間の体育
館や文化センターなどの造形美に優れた大面積屋根とし
て好適に実施される２方向曲率膜屋根に関する。
館や文化センターなどの造形美に優れた大面積屋根とし
て好適に実施される２方向曲率膜屋根に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、テフロン膜などによる滑らかな正
負２方向曲率を持つ膜屋根は、既に多くの実施例があ
り、広く知られている。また、図７のように、膜面を小
さく分割する骨組みｄを用いて膜屋根を構築する方法も
一般的に実施されている。
負２方向曲率を持つ膜屋根は、既に多くの実施例があ
り、広く知られている。また、図７のように、膜面を小
さく分割する骨組みｄを用いて膜屋根を構築する方法も
一般的に実施されている。
【０００３】さらに、正負２方向曲率屋根を形成する構
造として、図８に示したように剛性がほとんどない吊り
ケーブルａと押えケーブルｂとを張り渡し網目状に組合
せたケーブルネット構造は良く知られている。但し、従
来、前記のケーブルネット構造に膜材を組合せることは
行なわれていない。
造として、図８に示したように剛性がほとんどない吊り
ケーブルａと押えケーブルｂとを張り渡し網目状に組合
せたケーブルネット構造は良く知られている。但し、従
来、前記のケーブルネット構造に膜材を組合せることは
行なわれていない。
【０００４】
（１） テフロン膜などによる正負２方向曲率をもつ膜
屋根は、膜材自体の強度に限界があるため、小規模（小
面積）屋根にしか実施されていない。 （２） 図７に示した、膜面を小さく分割する骨組みｄ
を使用して膜屋根を構築する方法では、滑らかな２方向
曲率屋根を形成できず、見栄えが悪い。 （３） 図８に示した、吊りケーブルａと押えケーブル
ｂとを組み合わせたケーブルネット構造は、ケーブルネ
ット構造に膜材を組み合わせて屋根とすることが行なわ
れていない。その理由は、ケーブルネット構造は図８の
ように四角形グリッドであるが、膜材自体の性質、特に
張力をかけた状態のまま長時間放置すると膜自体が伸び
てしまう、所謂クリープによる弊害を解決できないから
である。ケーブルネットへ膜材ｃを組み合わせる場合、
ケーブルネットの各グリットの単位で四周のケーブルを
境界として膜材を止着することになるが、曲げ剛性をも
たないケーブル材に初期張力を導入しながら膜材を止着
するのは大変困難な作業である。しかも四周を固定され
た膜材は、クリープにより経時的に全方向に伸びて遂に
は図９のように弛みを生じてしまい、弛み部分に雨水や
ゴミｊが溜り、屋根の性質上及び外観の見栄えが甚だ悪
いものとなる。その上、伸びた膜材のばたつきにより膜
材端部（固定点近傍）に疲労破断が発生するなどの多く
の問題点がある。 （４） ケーブルネット構造は、外乱による変形が骨組
構造に比べて大きくなるため、従来の屋根仕上材を用い
る場合には、ＰＣ版等の荷重の重い下地材の上に仕上材
を施して外乱による変形を押え込む方法がとられる。膜
材は外乱による支持構造の変形に追従できるため、ケー
ブルネットとの組合せが可能である。しかしながら新し
い技術であるため、十分な検討が必要である。
屋根は、膜材自体の強度に限界があるため、小規模（小
面積）屋根にしか実施されていない。 （２） 図７に示した、膜面を小さく分割する骨組みｄ
を使用して膜屋根を構築する方法では、滑らかな２方向
曲率屋根を形成できず、見栄えが悪い。 （３） 図８に示した、吊りケーブルａと押えケーブル
ｂとを組み合わせたケーブルネット構造は、ケーブルネ
ット構造に膜材を組み合わせて屋根とすることが行なわ
れていない。その理由は、ケーブルネット構造は図８の
ように四角形グリッドであるが、膜材自体の性質、特に
張力をかけた状態のまま長時間放置すると膜自体が伸び
てしまう、所謂クリープによる弊害を解決できないから
である。ケーブルネットへ膜材ｃを組み合わせる場合、
ケーブルネットの各グリットの単位で四周のケーブルを
境界として膜材を止着することになるが、曲げ剛性をも
たないケーブル材に初期張力を導入しながら膜材を止着
するのは大変困難な作業である。しかも四周を固定され
た膜材は、クリープにより経時的に全方向に伸びて遂に
は図９のように弛みを生じてしまい、弛み部分に雨水や
ゴミｊが溜り、屋根の性質上及び外観の見栄えが甚だ悪
いものとなる。その上、伸びた膜材のばたつきにより膜
材端部（固定点近傍）に疲労破断が発生するなどの多く
の問題点がある。 （４） ケーブルネット構造は、外乱による変形が骨組
構造に比べて大きくなるため、従来の屋根仕上材を用い
る場合には、ＰＣ版等の荷重の重い下地材の上に仕上材
を施して外乱による変形を押え込む方法がとられる。膜
材は外乱による支持構造の変形に追従できるため、ケー
ブルネットとの組合せが可能である。しかしながら新し
い技術であるため、十分な検討が必要である。
【０００５】従って本発明の目的、解決しようとする課
題は、第一に大面積の膜屋根、それもケーブルネットの
曲面に合致して滑らかな２方向曲率をもつ膜屋根を提供
することである。第二の目的は、膜材補強用の部材及び
膜材止着用部材の数量を大幅に減らし、工数の削減とコ
ストダウンを達成し、膜屋根を軽快に構築できるように
することである。
題は、第一に大面積の膜屋根、それもケーブルネットの
曲面に合致して滑らかな２方向曲率をもつ膜屋根を提供
することである。第二の目的は、膜材補強用の部材及び
膜材止着用部材の数量を大幅に減らし、工数の削減とコ
ストダウンを達成し、膜屋根を軽快に構築できるように
することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、この発明に係る大面積の２方
向曲率膜屋根は、図面の図１〜図６に実施例を示したと
おり、吊りケーブル２と押えケーブル３とで２方向曲率
のケーブルネット９が形成され、前記ケーブルネット９
の上に膜材６が張設されている２方向曲率膜屋根におい
て、屋根の中央に押えケーブル３と同方向にトラス構造
のキール集成材１がアーチ状に立設され、吊りケーブル
２は一端を前記キール集成材１に止着し他端を周辺躯体
４に止着して各々略平行に配置されている。押えケーブ
ル３は前記吊りケーブル２の上側に各々平行に配置さ
れ、適度な大きさのプレストレスを導入した上でその両
端は周辺躯体４に止着されている。吊りケーブル２と押
えケーブル３の交点はボルト締めによる交点金具２０で
結合されている。膜材６は吊りケーブル２に沿う位置に
接合部７をもつ構成で張設され、前記接合部７を吊りケ
ーブル２の上方一定の高さに支持するつなぎ金物８によ
りケーブルネット９の上面で膜面が形成され、膜材６に
適度な大きさのプレストレスが導入されていることを特
徴とする。
決するための手段として、この発明に係る大面積の２方
向曲率膜屋根は、図面の図１〜図６に実施例を示したと
おり、吊りケーブル２と押えケーブル３とで２方向曲率
のケーブルネット９が形成され、前記ケーブルネット９
の上に膜材６が張設されている２方向曲率膜屋根におい
て、屋根の中央に押えケーブル３と同方向にトラス構造
のキール集成材１がアーチ状に立設され、吊りケーブル
２は一端を前記キール集成材１に止着し他端を周辺躯体
４に止着して各々略平行に配置されている。押えケーブ
ル３は前記吊りケーブル２の上側に各々平行に配置さ
れ、適度な大きさのプレストレスを導入した上でその両
端は周辺躯体４に止着されている。吊りケーブル２と押
えケーブル３の交点はボルト締めによる交点金具２０で
結合されている。膜材６は吊りケーブル２に沿う位置に
接合部７をもつ構成で張設され、前記接合部７を吊りケ
ーブル２の上方一定の高さに支持するつなぎ金物８によ
りケーブルネット９の上面で膜面が形成され、膜材６に
適度な大きさのプレストレスが導入されていることを特
徴とする。
【０００７】本発明はまた、膜材６の接合部は、端部に
ロープ１０を巻き込んだ両側の膜材の端部が該接合部に
沿って配置された一対のフラットバー１１の間に挟み込
まれ、前記ロープ１０は前記フラットバー１１の下縁に
沿う状態とされ、前記一対のフラットバー１１は両者に
通したボルト１２及びナット１３で締結されているこ
と、及び、つなぎ金物８は、膜材６の接合部７における
一対のフラットバー１１、１１の両外側を挟持してボル
ト１４が締結されるＹ字形状のクランプ１５と、吊りケ
ーブル２の外周をボルト締めにより挟持する二つ割形の
クランプ１６とを所要長さの支持板１７の両端に設けた
構成であること、もそれぞれ特徴とする。
ロープ１０を巻き込んだ両側の膜材の端部が該接合部に
沿って配置された一対のフラットバー１１の間に挟み込
まれ、前記ロープ１０は前記フラットバー１１の下縁に
沿う状態とされ、前記一対のフラットバー１１は両者に
通したボルト１２及びナット１３で締結されているこ
と、及び、つなぎ金物８は、膜材６の接合部７における
一対のフラットバー１１、１１の両外側を挟持してボル
ト１４が締結されるＹ字形状のクランプ１５と、吊りケ
ーブル２の外周をボルト締めにより挟持する二つ割形の
クランプ１６とを所要長さの支持板１７の両端に設けた
構成であること、もそれぞれ特徴とする。
【０００８】
【作用】キール集成材１と周辺躯体４によってケーブル
ネット９の基本形状が確定される。押えケーブル３に導
入したプレストレスにより、前記ケーブルネット９の曲
面がきっちり形成される。
ネット９の基本形状が確定される。押えケーブル３に導
入したプレストレスにより、前記ケーブルネット９の曲
面がきっちり形成される。
【０００９】つなぎ金物８は、膜材６を吊りケーブル２
及び押えケーブル３よりもさらに高く支持し、ケーブル
ネット９よりも上面で膜面を形成するので、滑らかな曲
面の膜面が形成される。しかも膜材６にプレストレスを
導入するので、ケーブルネット９と同じ曲率の膜屋根を
形成する。
及び押えケーブル３よりもさらに高く支持し、ケーブル
ネット９よりも上面で膜面を形成するので、滑らかな曲
面の膜面が形成される。しかも膜材６にプレストレスを
導入するので、ケーブルネット９と同じ曲率の膜屋根を
形成する。
【００１０】
【実施例】次に、図１〜図６に示した本発明の実施例を
説明する。図１は、２方向曲率膜屋根の平面伏図であ
る。屋根中央には、押えケーブル３と同方向に軽量なト
ラス構造のキール集成材１が配置されている。吊りケー
ブル２は、その一端をキール集成材１に止着され、他端
は周辺躯体４に止着され、キール集成材１を対称線とし
てその両側に略対称に各々略平行に配置されている。吊
りケーブル２は外径が３４mm位のケーブルで、その配置
ピッチは約４ｍである。押えケーブル３は、前記吊りケ
ーブル２と略直交する向きに、かつ吊りケーブル２の上
側に各々平行に配置され、その両端は周辺躯体４に止着
されている。押えケーブル３は外径が４０mm位のケーブ
ルであり、これには適度な大きさのプレストレスが導入
され、もって所望曲率（曲面）のケーブルネット９が形
成されている。吊りケーブル２と押えケーブル３の各交
点は、図６に示した交点金具２０で強固に結合されてい
る。この交点金具２０は、各方向のケーブル２、３がは
まる半円溝を形成した３枚の鋼プレート２０ａ、２０
ｂ、２０ｃで吊りケーブル２と押えケーブル３との交点
部を順に挟み、ボルト２１を共通に通して締結されてい
る。
説明する。図１は、２方向曲率膜屋根の平面伏図であ
る。屋根中央には、押えケーブル３と同方向に軽量なト
ラス構造のキール集成材１が配置されている。吊りケー
ブル２は、その一端をキール集成材１に止着され、他端
は周辺躯体４に止着され、キール集成材１を対称線とし
てその両側に略対称に各々略平行に配置されている。吊
りケーブル２は外径が３４mm位のケーブルで、その配置
ピッチは約４ｍである。押えケーブル３は、前記吊りケ
ーブル２と略直交する向きに、かつ吊りケーブル２の上
側に各々平行に配置され、その両端は周辺躯体４に止着
されている。押えケーブル３は外径が４０mm位のケーブ
ルであり、これには適度な大きさのプレストレスが導入
され、もって所望曲率（曲面）のケーブルネット９が形
成されている。吊りケーブル２と押えケーブル３の各交
点は、図６に示した交点金具２０で強固に結合されてい
る。この交点金具２０は、各方向のケーブル２、３がは
まる半円溝を形成した３枚の鋼プレート２０ａ、２０
ｂ、２０ｃで吊りケーブル２と押えケーブル３との交点
部を順に挟み、ボルト２１を共通に通して締結されてい
る。
【００１１】図２はキール集成材１の立面図を示してい
る。地上に構築したコンクリート基礎１８の上にコンク
リート脚１９が建設され、その上に全長が６０ｍにも及
ぶ大径間のアーチ形状のキール集成材１が立設されてい
る。このキール集成材１と周辺躯体４の立面形状に基い
て、ケーブルネット９、ひいては膜屋根の曲率なり曲面
が決定される。
る。地上に構築したコンクリート基礎１８の上にコンク
リート脚１９が建設され、その上に全長が６０ｍにも及
ぶ大径間のアーチ形状のキール集成材１が立設されてい
る。このキール集成材１と周辺躯体４の立面形状に基い
て、ケーブルネット９、ひいては膜屋根の曲率なり曲面
が決定される。
【００１２】図３はキール集成材１と吊りケーブル２及
び膜材６と周辺躯体４の立面図を示している。また、図
４は押えケーブル３と膜材６及び周辺躯体４の立面図を
示している。膜材６としては、一例として合成樹脂をコ
ーティングした厚さ０．６mm位のガラス繊維膜が使用さ
れる。この膜材６は、前記吊りケーブル２と押えケーブ
ル３とより成るケーブルネット９の上に、吊りケーブル
２に沿う位置に接合部７をもつ構成で張設されている。
その具体的な構成は、図６に示した。図６Ａは接合部７
の構成を示している。両側２枚の膜材６、６は、その端
部に外径が１４mm位のポリエステルロープ１０を巻き込
み、この端部が接合部に沿ってその両側に配置されてい
る。緩衝材として内面に厚さ３mmのクロロプレンゴムシ
ート２５を当てがったフラットバー１１、１１の間に２
枚の膜材６、６の端部が挟み込まれ、前記ロープ１０が
フラットバー１１、１１の下縁に当接する状態とされ、
両外側のフラットバー１１、１１にボルト１２を一定の
ピッチで通し、ナット１３を締結して強固な接合が行な
われている。２枚の膜材６、６の接合面間の上面には、
同材質の膜材２６を幅１２５mmぐらいの帯状に形成した
ものが各々溶着され雨仕舞シールされている。
び膜材６と周辺躯体４の立面図を示している。また、図
４は押えケーブル３と膜材６及び周辺躯体４の立面図を
示している。膜材６としては、一例として合成樹脂をコ
ーティングした厚さ０．６mm位のガラス繊維膜が使用さ
れる。この膜材６は、前記吊りケーブル２と押えケーブ
ル３とより成るケーブルネット９の上に、吊りケーブル
２に沿う位置に接合部７をもつ構成で張設されている。
その具体的な構成は、図６に示した。図６Ａは接合部７
の構成を示している。両側２枚の膜材６、６は、その端
部に外径が１４mm位のポリエステルロープ１０を巻き込
み、この端部が接合部に沿ってその両側に配置されてい
る。緩衝材として内面に厚さ３mmのクロロプレンゴムシ
ート２５を当てがったフラットバー１１、１１の間に２
枚の膜材６、６の端部が挟み込まれ、前記ロープ１０が
フラットバー１１、１１の下縁に当接する状態とされ、
両外側のフラットバー１１、１１にボルト１２を一定の
ピッチで通し、ナット１３を締結して強固な接合が行な
われている。２枚の膜材６、６の接合面間の上面には、
同材質の膜材２６を幅１２５mmぐらいの帯状に形成した
ものが各々溶着され雨仕舞シールされている。
【００１３】吊りケーブル２と膜材６（の接合部７）と
の関係は、図６Ｂ、Ｃに示したように、前記フラットバ
ー１１、１１の両外側を挟持するＹ字形状のクランプ１
５がボルト１２とナット１３で締結されている。他方、
吊りケーブル２の外周を挟持した二つ割型のクランプ１
６が、その両側を２本のボルト２７で締結されている。
そして、前記二つのクランプ１５と１６は、長さ３３０
mm位のフラットバーで形成した支持板１７の両端にボル
ト止めされ、もって膜材６及びその接合部７は吊りケー
ブル２の上方約５００mmの高さに支持して張設されてい
る。
の関係は、図６Ｂ、Ｃに示したように、前記フラットバ
ー１１、１１の両外側を挟持するＹ字形状のクランプ１
５がボルト１２とナット１３で締結されている。他方、
吊りケーブル２の外周を挟持した二つ割型のクランプ１
６が、その両側を２本のボルト２７で締結されている。
そして、前記二つのクランプ１５と１６は、長さ３３０
mm位のフラットバーで形成した支持板１７の両端にボル
ト止めされ、もって膜材６及びその接合部７は吊りケー
ブル２の上方約５００mmの高さに支持して張設されてい
る。
【００１４】
【本発明が奏する効果】本発明に係る大面積の２方向曲
率膜屋根によれば、大規模（大面積）な膜屋根の構築が
容易に可能である。しかも滑らかで見栄えのよい膜屋根
構造物を実現できる。また、ケーブルネット９の曲面に
合致した大面積の膜屋根を容易に形成できるので、膜屋
根としての実用性が高い。さらに大面積の膜屋根を軽快
に構築でき、しかも経済性が高い。
率膜屋根によれば、大規模（大面積）な膜屋根の構築が
容易に可能である。しかも滑らかで見栄えのよい膜屋根
構造物を実現できる。また、ケーブルネット９の曲面に
合致した大面積の膜屋根を容易に形成できるので、膜屋
根としての実用性が高い。さらに大面積の膜屋根を軽快
に構築でき、しかも経済性が高い。
【図１】本発明に係る２方向曲率膜屋根の平面図であ
る。
る。
【図２】キール集成材の立面図である。
【図３】吊りケーブルの立面図である。
【図４】押えケーブルの立面図である。
【図５】Ａ、Ｂは交点金具の平面図と正面図である。
【図６】Ａ、Ｂ、Ｃは膜材接合部の断面図及び吊りケー
ブルに対する膜材接合部の支持を示した正面図と断面図
である。
ブルに対する膜材接合部の支持を示した正面図と断面図
である。
【図７】骨組みを使用した膜屋根の斜視図である。
【図８】ケーブルネット構造の斜視図である。
【図９】図８の９−９線矢視断面図である。
１ キール集成材 ２ 吊りケーブル ３ 押えケーブル ４ 周辺躯体 ２０ 交点金具 ６ 膜材 ７ 接合部 ８ つなぎ金物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊達 忠則 広島市中区橋本町10番10号 株式会社竹 中工務店広島支店内 (72)発明者 甲野 裕之 広島市中区橋本町10番10号 株式会社竹 中工務店広島支店内 (72)発明者 安部 裕 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 最上 公彦 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 奥野 智久 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (72)発明者 成田 秀幸 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式 会社竹中工務店東京本店内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E04H 15/00 - 15/64
Claims (3)
- 【請求項１】吊りケーブルと押えケーブルとで２方向曲
率のケーブルネットが形成され、前記ケーブルネットの
上に膜材が張設されている２方向曲率膜屋根において、 屋根の中央に押えケーブルと同方向にトラス構造のキー
ル集成材がアーチ状に立設され、吊りケーブルは一端を
前記キール集成材に止着し他端を周辺躯体に止着して各
々略平行に配置され、押えケーブルは前記吊りケーブル
の上側に各々平行に配置され、適度な大きさのプレスト
レスを導入した上でその両端は周辺躯体に止着されてお
り、吊りケーブルと押えケーブルの交点はボルト締めに
よる交点金具で結合されており、膜材は吊りケーブルに
沿う位置に接合部をもつ構成で張設され、前記接合部を
吊りケーブルの上方一定の高さに支持するつなぎ金物に
よりケーブルネットの上面で膜面が形成され、前記膜材
に適度な大きさのプレストレスが導入されていることを
特徴とする、大面積の２方向曲率膜屋根。 - 【請求項２】膜材の接合部は、端部にロープを巻き込ん
だ両側の膜材の端部が該接合部に沿って配置された一対
のフラットバーの間に挟み込まれ、かつ前記ロープが前
記フラットバーの下縁に沿う状態とされ、前記一対のフ
ラットバーは両者に通したボルト及びナットで締結され
ていることを特徴とする、請求項１に記載した大面積の
２方向曲率膜屋根。 - 【請求項３】つなぎ金物は、膜材の接合部における一対
のフラットバーの両外側を挟持してボルトで締結される
Ｙ字形状のクランプと、吊りケーブルの外周をボルト締
めにより挟持する二つ割形のクランプとを所要長さの支
持板の両端に設けた構成であることを特徴とする、請求
項１に記載した大面積の２方向曲率膜屋根。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790592A JP2946367B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 大面積の２方向曲率膜屋根 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790592A JP2946367B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 大面積の２方向曲率膜屋根 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05214846A JPH05214846A (ja) | 1993-08-24 |
| JP2946367B2 true JP2946367B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=11956763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1790592A Expired - Lifetime JP2946367B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | 大面積の２方向曲率膜屋根 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2946367B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6099994B2 (ja) * | 2013-01-23 | 2017-03-22 | 日立造船株式会社 | 膜材の接合方法 |
| CN109025470A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-18 | 安徽新网讯科技发展有限公司 | 一种旅游用防水抗风观景帐篷 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP1790592A patent/JP2946367B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05214846A (ja) | 1993-08-24 |
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