JP3239249B2 - 鋼製屋根施工法とその施工に使用する部材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ガスや液体、粉体、
粒状物等を貯蔵するガスホルダや貯槽、サイロ等におい
て、底壁と側壁が鋼製又はコンクリート製あるいは鋼製
とコンクリート製の組合わせよりなる各種タンクにおけ
るドーム状の鋼製屋根施工法とその施工に使用する部材
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ドーム状屋根がコンクリート製の場合に
は、その構築方法として内圧を受けた可撓膜体を型枠、
支保工や足場に利用して施工する従来例が、例えば、本
出願人の出願による特開平４−１１１８７２号公報、特
願平４−３０７８５４号に開示されている。

【０００３】また、従来一般に貯槽中央部に、センター
架台を設けて、この架台で中央部を支持して屋根を施工
する構築法が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述従来例、特開平４
−１１１８７２号及び特願平４−３０７８５４号の発明
は、いずれも内圧を受けた可撓膜体が、コンクリート製
ドーム屋根を施工するための型枠、支保工や足場として
使用されるために、膜体外面形状をコンクリートドーム
屋根形状に合致させて製作し、施工時もその形状を維持
する配慮が必要であった。また、コンクリート製屋根の
透気及び液漏れ防止のためにメタルシール層が必要であ
ったり、側壁支承部の膜体取付部やコンクリート接合部
の気密性や接合強度を高める等の配慮が必要であった。
さらにまた、コンクリート荷重や施工時の荷重が膜体全
体に強くかかるため、膜体全体の均一な張力強度を補う
フレームや緩衝材で保護する等の配慮が必要であった。
従って、上記のようなコンクリート製ドーム屋根の施工
法を、本願で詳述する鋼製屋根の施工に適用した場合、
鋼製の屋根骨を施工するための膜体の強度や形状、膜体
の取付構造や保護構造等に問題があって、そのまま適用
することができなかった。

【０００５】また、従来一般の貯槽中央部にセンター架
台を設けて鋼製屋根を施工する構築法は、貯槽中央部の
センター架台と側壁上方に設けた側ブラケットの二点間
に、屋根骨ラフターを掛け渡して順次組立てていたた
め、該屋根骨ラフター等に構築時の過大な荷重と応力が
かかった。よって、この構築時にかかる過大な荷重と応
力を支えるために、屋根骨ラフター等を、頑強な構造に
したり、余分な強度部材や補強部材が必要であった。

【０００６】この発明は、上述の問題点を解決するため
になされたもので、鋼製屋根の施工において、貯槽本体
の上部を覆う膜体外面形状が屋根形状に厳密に制約され
ることなく容易に製作でき、かつ所定位置で効率良く取
付けて使用することができるようにするものである。ま
た、内圧を受けた膜体上で屋根骨の荷重を支持して組立
て作業をして、屋根骨の構築時にかかる余分な荷重と応
力が屋根骨自体にかからないようにして、屋根骨の強度
の軽減と軽量化を図るようにするものである。さらにま
た、鋼製屋根骨を膜体上で施工する際に、屋根部材が膜
体に当たる部分を面接触する構造に形成して、作業性、
安全性、及び経済性に優れた鋼製屋根施工法とその施工
に使用する部材を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の鋼製屋根施工
法は、空気圧で膜体天頂部が屋根形状位置より高い状態
に維持した膜体にて貯槽上部を被覆し、該膜体天頂部に
屋根骨センタリングを載置し、前記膜体上で、該屋根骨
センタリングと側壁内周縁膜体取付部より上方に設けた
側ブラケット間に、膜体と面接触する屋根骨ラフターを
接続固定して屋根骨を形成するものである。

【０００８】また、上記鋼製屋根施工法の施工に使用す
る部材で、貯槽上部を空気圧を利用して被覆する膜体
は、空気加圧時の膜体天頂部の屋根骨センタリング載置
箇所が、屋根形状位置より突出する形状に形成されてい
る膜体である。

【０００９】また、上記鋼製屋根施工法の施工に使用す
る部材で、上記膜体の上面と面接触する当接部材は、上
記屋根骨センタリングの下部に設けるリングプレート
と、上記側ブラケットの下部に設ける保護部材とであ
る。

【００１０】

【作用】膜体で覆われた貯槽本体内に空気を導入後、内
圧を受けた膜体の天頂部に屋根骨センタリングを載置し
た際に、該膜体天頂部は屋根形状位置より高い位置に保
持される。次に、屋根骨ラフターを膜体上に放射状に仮
置き配置し、該膜体で荷重を支えながら、屋根骨ラフタ
ーの一端部を側壁内周縁膜体取付部より上方に設けた側
ブラケットに接続し、他端部を屋根骨センタリングに接
続してボルト等で組んで固定する。この際に、屋根骨セ
ンタリングと屋根骨ラフター等よりなる屋根骨は、構築
時に膜体上に面接触して支持されているので、構築時に
かかる過大な荷重や応力を屋根骨自体が受けることがな
い。その後、空気圧を解除すると膜体に支えられていた
屋根骨は、自重により自然下降し自立し、最終的に、屋
根全体荷重がかかった状態での所定の屋根形状と同じ高
さ位置に合致して固定される。

【００１１】また、上記鋼製屋根施工法の施工に使用す
る部材で、貯槽上部を空気圧を利用して被覆する膜体
は、空気加圧時の膜体天頂部の屋根骨センタリング載置
箇所が、屋根形状位置より突出する形状に形成されてい
る膜体であるので、側壁内周縁に膜体を気密固定するこ
とによって、内圧を受けた膜体の天頂部は、屋根骨の荷
重を受けても容易に屋根形状位置より高い位置に保持さ
れる。また、膜体を側壁上端内縁の側ブラケットの取付
位置より下方位置に固定しても、膜体天頂部は、屋根形
状位置より突出する高い所定位置に維持することができ
る。

【００１２】また、上記膜体の上面と面接触する当接部
材のうち、上記屋根骨センタリングの下部に設けるリン
グプレートは、該屋根骨センタリングを膜体上に載置す
る際に膜体に均一に当接するため、膜体表面に擦れやキ
ズを生ずることがない。また、リングプレートは広い面
積で膜体と当接するので、荷重が緩和されて膜体が部分
的に大きく沈んだり、リングプレートが傾いたりするこ
とがなく安定する。また、固定した屋根骨の荷重を膜体
の天頂部で受け持つ際に、屋根骨センタリング下部のリ
ングプレートの広い当接面で平均に受けて伝えることが
できる。さらに加えて、上記膜体の上面と面接触する当
接部材のうち、上記側ブラケットの下部に設ける保護部
材は、側ブラケット下端の突出部に膜体が直接接触する
ことがなく、膜体は該保護部材に広い当接面で保護され
るため損傷しない。また、膜体の形状に沿って均一に当
接して局部的な変形を抑制する。

【００１３】

【実施例】実施例を図面参照しながら説明する。図１及
至図４は、この発明による鋼製屋根施工法を示す一部省
略した断面説明図である。図中、１は底壁、２は側壁、
３は膜体、４は膜体天頂部、５は膜取付部、６は送風
機、７は屋根骨センタリング、８は側ブラケット、９は
屋根骨ラフター、１０は屋根骨、１１は屋根板である。

【００１４】図１は、鋼製又はコンクリート製あるいは
鋼製とコンクリート製を組合せた底壁１と側壁２とから
なる貯槽本体の側壁内周縁の膜取付部５に、膜体天頂部
４が図中破線で示す鋼製屋根形状位置より上方に突出す
るようにドーム形状の可撓性の膜体３を気密固定し、該
膜体３下部の貯槽本体内部に送風機６で空気圧を導入し
た状態を示す。

【００１５】図２は、図１に引き続いて、前記した膜体
３の中央に位置する膜体天頂部４に、屋根骨１０の中央
部に位置して屋根骨ラフター９を放射状に配設するため
の屋根骨センタリング７を載置し、次に屋根骨ラフター
９を膜体３上に放射状に配置した後、膜体３を支持台及
び作業床にして、該屋根骨ラフター９を膜体３に面接触
して荷重を支持された状態で、屋根骨センタリング７と
側壁内周縁に設けた側ブラケット８間に渡し接続して、
屋根骨１０をボルト等で組んで固定した状態を示す。膜
体３は、空気加圧時の膜体天頂部４の屋根骨センタリン
グ７載置箇所が、屋根形状位置より突出する形状に形成
されているので、荷重が最もかかる膜体天頂部４の屋根
骨センタリング７載置箇所を、容易に屋根形状位置より
も高く維持することができる。さらにまた、膜体天頂部
４を屋根形状位置より低くすることなく、膜取付部５
を、側壁内周縁の側ブラケット８に阻害されない下方位
置に離して設けることができる。

【００１６】図３は、図２に引き続いて、排気口より貯
槽内部の空気を排気して貯槽内昇圧力を下げて、膜体３
の支えを解除して屋根骨１０を自立させるとともに自重
によって自然下降させて、屋根形状と同じ高さ位置でボ
ルト等を増締めして屋根骨１０をアーチ状に固定した状
態を示す。この場合、屋根骨１０上に施工する屋根板１
１の荷重による自然下降分をも配慮した高さ位置で固定
しておく。

【００１７】図４は、図３に引き続いて、膜体３を除去
し、屋根骨１０上に屋根板１１を配設施工した状態を示
す。鋼製ドーム屋根は、前記した図１及至図４に示した
工程を経て最終的に所定高さの屋根形状に構築する。

【００１８】図５は、屋根骨センタリングの取付構造を
示す一部を欠除した説明図である。屋根骨センタリング
７は、その下部に膜体の上面と面接触する当接部材であ
る円環状のリングプレート１２を設け、該リングプレー
ト１２の上部に直立する円筒状の垂直リングプレート１
３と、これに直交する外側の適所に放射状に屋根骨ラフ
ター９を固定するための複数のセンタリブ１４を設けて
形成する。また、屋根骨ラフター９の下部も膜体３の上
面と面接触するように平板や平面構造の鋼材で形成す
る。上記リングプレート１２を、空気圧を内面に受けた
膜体３の膜体天頂部４上に、広い当接面をもってバラン
ス良く載置する。次に、複数の屋根骨ラフター９を、膜
体３上に面接触するように放射状にバランスを保って配
置し、側壁２の上端内縁に設けた複数の側ブラケット８
と、前記した複数のセンタリブ１４間に放射状に渡して
ボルト等で固定する。この場合、屋根骨１０は、内圧を
受けた膜体３に荷重を支持された状態では、中央の屋根
骨センタリング７と屋根骨ラフター９の中央側を鋼屋根
形状位置よりも高い位置に支持しておく。屋根骨１０を
組立て固定後は、内圧を下げて膜体３に荷重を支持され
ない状態にすると、屋根骨は自重により自然下降してア
ーチ状に自立し、ドーム状屋根の所定の高さ位置に設定
される。上記施工法によると、屋根骨ラフター９等は、
構築時に膜体３で保持されるため、従来のように、組立
時に自重を支えたり、仮組み時の応力を受けたりするこ
とがないので、構築時の過大な荷重と応力に耐え得る頑
強構造にしたり、必要以上の強度部材を使用したり、別
途支持部材を設けたりしなくてよい。また、図示省略し
たが、屋根の直径が大きい場合等必要に応じて、屋根骨
センタリング７の垂直リングプレート１３上端部にもリ
ングプレートを設けて、放射状屋根骨の引張力や圧縮力
に対して強い構造にする。

【００１９】図６は、側ブラケット部の構造を示す一部
を欠除した説明図である。側ブラケット８は、側壁２の
上端内縁に設け、該側ブラケット８の下端部に膜体の上
面と面接触する構造の当接部材である保護部材１６を設
ける。膜体取付部５は、側壁２の上端縁から下がった側
ブラケット８の下方位置に、例えば膜取付リング部材１
５等を設けて膜体３の外周縁を気密固定する。この際、
膜体３の端縁は、図のように、側壁２内周縁に沿って延
長し壁面に密着させて、気密性をより一層保持し易いよ
うに形成する。この膜体３で覆われた貯槽本体内に空気
圧で、前記膜体天頂部４を屋根形状位置より高い状態に
維持しながら、該膜体３上で屋根骨１０を施工する際
に、膨らんだ膜体３の外周縁近傍の上面が、前記した面
接触構造の保護部材１６に保護され側ブラケット８の下
端に直接当らないため損傷することがない。また、この
保護部材１６は、膜体３の形状と面の傾きに対応して広
い面で均一に当接するように、側ブラケット８下端部を
折り曲げ加工したり、別途湾曲平板等を側ブラケット８
下端部に取り付けて形成する。

【００２０】

【発明の効果】この発明による鋼製屋根施工法では、鋼
製の屋根骨は、構築時に膜体に面接触してその荷重を支
持されながらボルト等で組み上げ固定されるため、従来
の屋根骨のように、構築時にかかる過大荷重と過大応力
に耐え得る頑強な構造にしたり、余分な強度部材や支持
部材等を使用する必要がなく、屋根骨の強度の低減と軽
量化が図れて経済的な鋼製屋根にすることができる。ま
た、この発明による鋼製屋根施工法では、膜体下部の貯
槽本体内に空気を導入後、膜体の天頂部に屋根骨センタ
リングを載置して、鋼製屋根形状位置よりも高い位置に
該屋根骨センタリングを保持して、屋根骨ラフターを膜
体上に配置してから、該膜体を支持台及び足場に利用す
ることにより、屋根骨の組立作業が安全に、効率的かつ
経済的に行うことができる。つまり、前記屋根骨ラフタ
ーを、膜体天頂部に載置した屋根骨センタリングと側壁
内周縁膜体取付部より上方に設けた側ブラケットとの間
に渡して、屋根骨荷重を膜体で支えた状態でボルト等で
組み上げて固定する作業が、膜体上でバランスを保って
支持し安全に効率良くできる。また、膜体天頂部は屋根
形状位置より高い位置を維持し、屋根骨を屋根形状位置
よりも高い位置に組立て形成することができる。従っ
て、空気圧を解除して屋根骨を自重により自然下降させ
アーチ状に自立させて、最終的に、屋根全体荷重がかか
った状態での所定の屋根形状と高さ位置に合わせて固定
することができる。また、鋼製屋根の施工に使用した膜
体は、取り外して再利用することが容易であり、経済的
である。

【００２１】また、上記鋼製屋根施工法の施工に使用す
る部材で、貯槽上部を空気圧を利用して被覆する膜体
は、空気加圧時の膜体天頂部の屋根骨センタリング載置
箇所が、屋根形状位置より突出する形状に形成されてい
る膜体であるので、容易に膜体天頂部の屋根骨センタリ
ング載置箇所を屋根形状位置よりも高く維持することが
できるとともに、膜体の天頂部に屋根骨センタリングを
載置した際や屋根骨を組立てた際に、該屋根骨センタリ
ング載置箇所が荷重により沈むことがなく、所定高さを
保持することができる。また、前記膜体を側壁上端内縁
の側ブラケットの取付位置より下方位置に離して固定し
て、膜体天頂部は屋根形状位置よりも高い所定位置に維
持することができる。よって、側ブラケットが膜体の取
付に邪魔になることがなく、安全かつ容易に膜体の取付
と該膜体上での屋根骨の施工ができる。

【００２２】また、上記膜体の上面と面接触する当接部
材は、上記屋根骨センタリングの下部に設けるリングプ
レートと、上記側ブラケットの下部に設ける保護部材と
であるので、上記屋根骨センタリングを膜体上に載置す
る際に、上記リングプレート と膜体が平均に面接触する
ため、膜体の表面を損傷することがなく、さらに加え
て、上記側ブラケット下部の上記保護部材に膜体が面接
触するため、側ブラケット下端の突出部に膜体が接触し
たり擦れたりすることがない。よって、天頂部近傍およ
び側周辺近傍の当接箇所の膜体表面が損傷することな
く、膜体の耐久性が向上するため安全である。また、前
記したリングプレートは広い面積で膜体に当接するの
で、屋根骨センタリングの荷重を平均に受けて、膜体が
部分的に大きく沈むことがなく安定する。また、仮固定
した屋根骨の荷重を膜体の天頂部で受け持つ際に、屋根
骨センタリング下部のリングプレートの広い当接面で平
均に受けてバランスを保ち、傾いたりすることなく支持
することができるので、安全に効率良く屋根骨の組立て
施工をすることができる。また、膜体は前記した保護部
材に均一に当接するため、局部的に変形することがなく
所定の形状を維持することができる。

【００２３】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による鋼製屋根施工法の一部省略し
た断面説明図で、膜体を取付け空気圧を導入した状態を
示す。

【図２】 図１に引き続いて、屋根骨を膜体上で組立て
て、固定した状態を示す。

【図３】 図２に引き続いて、空気圧を下げ膜体の支え
を解除して、屋根骨を自立させた状態を示す。

【図４】 図３に引き続いて、膜体の除去及び屋根板を
施工して、所定高さの屋根形状位置に形成した状態を示
す。

【図５】 屋根骨センタリングの取付構造を示す一部を
欠除した説明図である。

【図６】 側ブラケット部の構造を示す一部を欠除した
説明図である。

【符号の説明】

１ 底壁 ９ 屋根骨ラフ
ター ２ 側壁 １０ 屋根骨 ３ 膜体 １１ 屋根板 ４ 膜体天頂部 １２ リングプレ
ート ５ 膜取付部 １３ 垂直リング
プレート ６ 送風機 １４ センタリブ ７ 屋根骨センタリング １５ 膜取付リン
グ部材 ８ 側ブラケット １６ 保護部材

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気圧で膜体天頂部が屋根形状位置よ
   り高い状態に維持した膜体にて貯槽上部を被覆し、該膜
   体天頂部に屋根骨センタリングを載置し、前記膜体上
   で、該屋根骨センタリングと側壁内周縁膜体取付部より
   上方に設けた側ブラケット間に、膜体と面接触する屋根
   骨ラフターを接続固定して屋根骨を形成することを特徴
   とする鋼製屋根施工法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の鋼製屋根施工法の施工
   に使用する部材で、貯槽上部を空気圧を利用して被覆す
   る膜体は、空気加圧時の膜体天頂部の屋根骨センタリン
   グ載置箇所が、屋根形状位置より突出する形状に形成さ
   れている膜体であることを特徴とする鋼製屋根施工に使
   用する部材。
3. 【請求項３】 請求項１記載の鋼製屋根施工法の施工
   に使用する部材で、上記膜体の上面と面接触する当接部
   材は、上記屋根骨センタリングの下部に設けるリングプ
   レートと、上記側ブラケットの下部に設ける保護部材と
   であることを特徴とする鋼製屋根施工に使用する部材。