JP6706070B2 - Roof structure - Google Patents
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Description
本発明は、屋根構造に関する。 The present invention relates to a roof structure.
下記特許文献1には、分割されたユニットを環状に繋いで立体トラスの屋根を構成することが開示されている。この屋根は、各ユニットが内側に倒れ込もうとして互いに支え合うことにより、ワイヤー等を用いなくても自立することができる。 The following Patent Document 1 discloses that the roof of the space truss is configured by connecting the divided units in an annular shape. The roof can be self-supporting without using wires or the like because the units support each other in an attempt to fall inward.
しかし、上記特許文献1によると、屋根を環状の立体トラス構造としなければならず、屋根構造に制約をうける。また、環状でないトラス構造の屋根とする場合、屋根の外端部を段床から立ち上げた支柱で支持し、屋根の外端部から観客席の外側へ張出したアームをワイヤーで引張り、屋根をバランスさせる構造が考えられる。しかし、ワイヤー及びアームが観客席の外側に位置するので、観客席の外観に制約を受ける。 However, according to Patent Document 1 described above, the roof has to have an annular space truss structure, which imposes restrictions on the roof structure. Also, in the case of a non-annular truss structure roof, the outer edge of the roof is supported by columns raised from the terraced floor, and the arm extending from the outer edge of the roof to the outside of the spectators is pulled with a wire to secure the roof. A balanced structure is possible. However, since the wire and the arm are located outside the spectator seat, the appearance of the spectator seat is restricted.
本発明は上記事実を考慮して、屋根構造及び観客席の外観の制約を少なくすることを目的とする。 In view of the above facts, the present invention aims to reduce the restrictions on the roof structure and the appearance of the seats.
請求項1の屋根構造は、観客席を構成する段床を備えた構造体と、前記段床から上方へ突出する支柱と、内端部と外端部の間を前記複数の支柱に支持された屋根と、前記屋根の外端部と前記構造体とを繋ぐ繋ぎ部材と、を有し、前記屋根は、端部を持たないリングトラスとして形成され前記複数の支柱に架け渡された立体トラス梁を備えている。 The roof structure according to claim 1, wherein a structure including a stepped floor constituting a spectator seat, a pillar projecting upward from the stepped floor, and a plurality of pillars are supported between an inner end portion and an outer end portion. A roof and a connecting member that connects the outer end of the roof and the structure, and the roof is formed as a ring truss without an end, and is a three-dimensional truss bridged over the plurality of columns. Equipped with beams .
請求項1の屋根構造によると、支柱は、段床から上方へ突出して、屋根の内端部と外端部の間を支持している。つまり、屋根は支柱を支点として、段床の外端部側と内端部側の両側へ張出している。そして、屋根の外端部と段床を備えた構造体とを繋ぎ部材で繋ぎ、屋根のバランスを取っている。 According to the roof structure of the first aspect, the pillar projects upward from the step floor and supports between the inner end portion and the outer end portion of the roof. That is, the roof extends over both sides of the terraced floor on the outer end side and the inner end side with the pillars as fulcrums. Then, the outer edge of the roof and the structure having the terraced floor are connected by a connecting member to balance the roof.
このため、従来のように、屋根の外端部からアームを外側へ張出して、ワイヤーでアームを引っ張り支持する必要がなく、屋根構造の制約が少なくなると共に、観客席の外観の設計自由度が高くなる。 Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to extend the arm outward from the outer end of the roof and to pull and support the arm with a wire, which reduces the restrictions on the roof structure and reduces the design flexibility of the appearance of the spectators. Get higher
また、支柱に構造体の荷重を負担させない構造とすれば、屋根荷重を支えるだけの支柱構造とすることができる。
請求項2の屋根構造は、請求項1に記載の屋根構造において、前記支柱は、前記段床の外端部より内側から上方へ突出し、前記繋ぎ部材は、前記屋根の外端部と前記段床の外端部とを繋いでいる。
Further, if the structure is such that the structure does not bear the load of the structure, the structure of the structure can only support the roof load.
The roof structure according to claim 2 is the roof structure according to claim 1, wherein the pillars project upward from an inner side of an outer end portion of the step floor, and the connecting member includes an outer end portion of the roof and the step. Connects to the outer edge of the floor.
請求項3の屋根構造は、請求項2に記載の屋根構造において、前記段床の外端部が片持とされている。 Roof structure according to claim 3, in roof construction according to claim 2, the outer end portion of the Dan'yuka is a cantilever.
請求項3の屋根構造によると、構造体の外端部は片持とされているため、構造体の外端部には沈み込もうとする力が作用する。このため、例えば繋ぎ部材としてのワイヤーで屋根の外端部と構造体を繋ぐだけで、浮き上がろうとする屋根の外端部を引き下げる力が作用する。 According to the roof structure of the third aspect , since the outer end portion of the structure is cantilevered, a force for sinking acts on the outer end portion of the structure. Therefore, for example, only by connecting the outer end portion of the roof and the structure with a wire as a connecting member, a force for pulling down the outer end portion of the roof, which is about to float, acts.
また、前記屋根は、複数の前記支柱に接合されたトラス梁を備えている。 Further, the roof includes a truss beam joined to the plurality of columns.
この屋根構造によると、屋根のトラス梁を複数の支柱に接合することで、トラス梁を用いない場合と比較して、支柱の間隔を広くでき、支柱の本数を減らすことができる。
請求項4の屋根構造は、請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の屋根構造において、前記屋根は、前記立体トラス梁と交差する方向に架け渡され、前記屋根の内端部及び外端部を形成するトラス梁を備えている、
According to this roof structure, by joining the truss beam of the roof to the plurality of columns, the interval between the columns can be widened and the number of columns can be reduced as compared with the case where no truss beam is used.
The roof structure according to claim 4 is the roof structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the roof is bridged in a direction intersecting with the space truss beam, and an inner end portion of the roof is provided. And a truss beam forming an outer end,
本発明に係る建物によれば、屋根構造及び観客席の外観の制約を少なくすることができる。 According to the building of the present invention, it is possible to reduce restrictions on the roof structure and the appearance of the spectator seats.
[第1実施形態]
以下、図面を参照しながら、本発明の第1実施形態としての屋根構造20について説明する。図1(A)に示すように、第1実施形態の屋根構造20は、フィールド12と、フィールド12を取り囲むように構成されたすり鉢状の下部構造体14と、基礎部16と、を備えた建物10に適用される。なお、本実施形態では、建物10はスタンドとされている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a
(屋根構造)
第1実施形態に係る屋根構造20は、下部構造体14と、建物10の基礎部16から立設され、下部構造体14から上方へ突出する支柱22と、支柱22に支持された屋根30と、屋根30と下部構造体14とを繋ぐ繋ぎ部材50と、を備えている。
(Roof structure)
The
(下部構造体)
下部構造体14は、観客席を構成する段床14Aを備えた鉄筋コンクリート製の構造体で、基礎部16から立設された支持部14Bによって支持されている。段床14Aは下部構造体14のスラブであり、下部構造体14の外端部(段床14Aの外端部)14Cは支持部14Eを備えない片持ち構造とされ、下向きに沈み込もうとする力が作用している。
外端部14Cよりも内側には貫通孔14Dが形成されており、支柱22が貫通している。なお、実施形態において、支持部14Bは基礎部16に固定されているが、支持部14Bと基礎部16との間に免震装置を設け、下部構造体14を免震支持してもよい。
(Lower structure)
The
A through hole 14D is formed inside the
(支柱)
支柱22は基礎部16から立設された鉄筋コンクリート製の柱とされ、下部構造体14の貫通孔14Dを貫通して、段床14Aの上方へ突出している。支柱22の上端部には接合部22Aが形成され、屋根30を構成する立体トラス梁40がピン接合されている。これにより、支柱22は屋根30の荷重を支持しているが、下部構造体14の荷重は支持していない。
(Post)
The
(屋根)
図2に示すように、屋根30は、フィールド12を取り囲むように配置され、下部構造体14を覆っている。屋根30の骨組みは、支柱22に架け渡された立体トラス梁40と、立体トラス梁40と交差する方向に架け渡されたトラス梁32と、トラス梁32に架設された小梁33と、を備えている。
(roof)
As shown in FIG. 2, the
(立体トラス梁)
図1(A)には、図2におけるA−A線断面図が示されている。図1(A)に示すように、立体トラス梁40は、上弦材42、44及び下弦材46が斜材48で結合された断面三角形の立体トラスとされている。図1(B)に示すように、下弦材46が、支柱22の上端部に形成された接合部22Aとピン接合されて、支柱22に支持されている。また、立体トラス梁40は、図2に示すように、フィールド12を取り囲むように架設されている。すなわち、立体トラス梁40は、端部を持たないリングトラスとされている。なお、立体トラス梁40は本発明におけるトラス梁の一例である。
(Three-dimensional truss beam)
FIG. 1A shows a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. As shown in FIG. 1A, the
(トラス梁)
図1(C)には、図2におけるB−B線断面図が示されている。なお、構成を分かり易くするため、立体トラス梁40の斜材48は省略している。図1(C)に示すように、トラス梁32は、上弦材34と下弦材36が斜材38で結合されている。上弦材34は立体トラス梁40の上弦材42及び上弦材44に結合され、下弦材36は立体トラス梁40の下弦材46に結合されている。また、斜材38は、上弦材42及び上弦材44と下弦材46も結合している。これにより、トラス梁32は、立体トラス梁40と一体化され、立体トラス梁40によって支持されている。
(Truss beam)
FIG. 1C shows a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. Note that the
また、トラス梁32は、立体トラス梁40よりも内側(フィールド12寄り)に内端部32Aを備え、立体トラス梁40よりも外側に外端部32Bを備えている。なお、トラス梁32の内端部32A及び外端部32Bは、それぞれ屋根30の内端部及び外端部と一致する。
Further, the
また、トラス梁32に架設された小梁33の上部には、図示しない板材又は膜材が架け渡されて、屋根面が形成されている。屋根面は、雨水がフィールド12と反対側に流れるように1/100程度の水勾配がつけられているが、概ね水平な構成とされている。また、屋根30の立体トラス梁40よりも内側の重量は、立体トラス梁40よりも外側の重量よりも大きい。このため、屋根30の内端部(トラス梁32の内端部32A)は、立体トラス梁40を支点として下方へ沈み込もうとし、屋根30の外端部(トラス梁32の外端部32B)は、立体トラス梁40を支点として上方へ浮き上がろうとする。
Further, a plate material (not shown) or a film material is bridged on the upper part of the
(繋ぎ部材)
繋ぎ部材50は、トラス梁32の外端部32Bと、下部構造体14の外端部14Cとを連結している連結部材であり、丸鋼管52と、丸鋼管52の下端部に溶接されたベースプレート54と、で形成されている。丸鋼管52の上端部はトラス梁32の外端部32Bに溶接され、ベースプレート54は下部構造体14にボルト固定されている。これにより、繋ぎ部材50は上方へ浮き上がろうとするトラス梁32を引張り支持することができる。
(Connecting member)
The connecting
なお、繋ぎ部材50の固定方法は上述の方法に限られない。例えばベースプレート54を設けず、丸鋼管52の下端部を下部構造体14に埋め込んだ根巻柱脚としてもよいし、丸鋼管52の上端部をトラス梁32の外端部32Bにボルト固定してもよい。さらに、繋ぎ部材50を固定するのは段床14Aの外端部14Cに限られず、外端部14Cよりも内側の部分であってもよいし、段床14Aを支える梁でもよい。あるいは、繋ぎ部材50は段床14Aの外端部14Cの外側、すなわち基礎部16に設置したアンカー部材に固定してもよい。このように、繋ぎ部材50の固定箇所は適宜選択可能である。なお、下部構造体14及び基礎部16は本発明における構造体の一例である。
The method of fixing the connecting
(作用及び効果)
第1実施形態の屋根構造20においては、支柱22の上端部と、屋根30を構成する立体トラス梁40とがピン接合されている。また、屋根30の立体トラス梁40よりも内側の重量は、立体トラス梁40よりも外側の重量よりも大きい。このため、屋根30には、トラス梁32の内端部32Aが下方に沈み込み、外端部32Bが上方に浮き上がろうとする力が作用している。
(Action and effect)
In the
一方で、下部構造体14の外端部14Cは片持ち構造とされており、下向きに沈み込もうとする力が作用している。
On the other hand, the
さらに、上方に浮き上がろうとするトラス梁32の外端部32Bと、下向きに沈み込もうとする下部構造体14の外端部14Cとが、繋ぎ部材50によって連結されている。これにより、浮き上がろうとする力と沈み込もうとする力が相殺されて、屋根30及び下部構造体14が支持されバランスが保たれている。
Further, the
さらに、繋ぎ部材50は丸鋼管で形成されているため、屋根30にフィールド12側から吹き上げ力が作用した場合に、外端部32Bが下方に沈みこもうとする圧縮力に耐えることができる。なお、繋ぎ部材50の内部は空洞としてもよいが、コンクリートを充填して圧縮強度を大きくしてもよい。
Furthermore, since the connecting
第1実施形態の屋根構造20においては、屋根30は、支柱22、繋ぎ部材50を用いて下方から支持される構成とされており、上方から吊下される構成ではない。このため、屋根30の上面には吊下のための支持部材などが不要であり、納まりが単純なので雨仕舞がよい。これに対して、繋ぎ部材50を用いない場合は、例えば図5(A)の比較例に示すように、支柱220を屋根300の上方へ高く立ち上げ、支柱220の頂部からワイヤー400を用いて屋根300を吊下げ支持する必要がある。この場合、屋根300の上部にワイヤー400との接合部410を形成する必要があり、雨仕舞が困難となる。
In the
また、第1実施形態においては、支柱22は屋根30の荷重のみを負担すればよいので、下部構造体14の荷重も負担する場合と比較して、断面寸法を小さくすることができる。
Further, in the first embodiment, since the
なお、第1実施形態においては、立体トラス梁40はフィールド12を取り囲むリングトラスとされ、屋根30もフィールド12を取り囲むように配置されているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えばフィールド12の1側面に沿って支柱22を複数立設し、この支柱22にトラス梁を直線状に架け渡し、屋根30をフィールド12の片側のみに設けるものとしてもよい。立体トラス梁40がリングトラスとされていなくても、トラス梁32の外端部32Bが下部構造体14の外端部14Cと接合されているので、屋根30を保持することができる。
In the first embodiment, the
また、立体トラス梁40を設けない構成とすることもできる。この場合、立体トラス梁40に代えて平面トラスを用い、トラス梁32を直接支柱で支持すればよい。このように構成すれば、支柱のピッチが細かくなるので、支柱1本当たりの断面積を小さくすることができる。
Alternatively, the
さらに、立体トラス梁40は支柱22の接合部22Aにピン接合されているものとしたが接合方法はこれに限られない。例えばトラス梁32の外端部32Bが上方に浮き上がろうとする力を小さくするために半剛接等としてもよく、接合強度は適宜調整することができる。
Furthermore, although the three-
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態としての屋根構造60について説明する。なお、第1実施の形態に係る屋根構造20と同様の部分には、同じ符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a
図3(A)に示すように、屋根構造60は、下部構造体14と、支柱22と、支柱22に支持された屋根70と、屋根70と下部構造体14とを繋ぐ繋ぎ部材50と、を備えている。さらに、屋根70は、トラス梁80、82、84、トラス梁32を備えている。
As shown in FIG. 3(A), the
図3(B)に示すように、トラス梁80は台形とされ、下部構造体14の隅角部から突出した2本の支柱22に架け渡されている。トラス梁82は平行弦トラスとされ、2本のトラス梁80に架け渡されている。トラス梁84は三角形トラスとされ、トラス梁80、82の接合部から、下部構造体14の隅角部に向かって架け渡され、支柱22に支持されている。
As shown in FIG. 3(B), the
図3(A)に示すように、トラス梁32は、トラス梁80、82と交差する方向に架けられており、外端部32Bが繋ぎ部材50によって下部構造体14の外端部14Cと繋がれている。なお、図3(B)では、構成をわかりやすくするため、トラス梁32は省略されている。
As shown in FIG. 3A, the
(作用及び効果)
第2実施形態の屋根構造60は、支柱22にトラス梁80を架け渡し、トラス梁80に更にトラス梁82を架け渡す構造とされ、トラス梁82は柱によって支持されていない。したがって、第1実施形態の屋根構造20と比較して、支柱22の数を削減することができる。また、図5(B)の比較例に示すように、トラス梁を長辺方向と短辺方向の2方向に井桁状に配置した場合のトラス梁の支持スパンL2と比較して、トラス梁80の支持スパンL1を小さくすることができる。このためトラス梁80が撓みにくいので、トラス梁80を構成する鉄骨の剛性を小さくしてトラス梁を軽量化することができる。さらに、トラス梁80を支持する支柱22の断面積を小さくすることができる。
(Action and effect)
The
[変形例]
次に、上述した実施形態の変形例について説明する。第1実施形態においては、支柱22は基礎部16から立設され、下部構造体14の貫通孔14Dを貫通するものとしたが本発明の実施形態はこれに限られない。例えば下部構造体14と一体化して、下部構造体の荷重を支持させることもできる。
[Modification]
Next, a modified example of the above-described embodiment will be described. In the first embodiment, the
また、第1実施形態においては、下部構造体14の外端部14Cが片持ち構造とされているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば図1に2点鎖線で示すように、外端部14Cを基礎部16から立ち上げた支持部14Eで支持してもよい。この場合でも、トラス梁32の外端部32Bが上方に浮き上がることを抑制できる。さらに、例えば屋根30に、フィールド12側から吹き上げ力が作用した場合に、屋根30の外端部32Bは下方に沈み込もうとするが、その力は繋ぎ部材50、支持部14Eを介して、基礎部16に伝達される。これにより、強風時などにおける屋根構造20の耐久性を向上させることができる。
Further, in the first embodiment, the
また、第1実施形態においては、繋ぎ部材50として丸鋼管52を用いているが、本発明の実施形態はこれに限られない。例えば角型鋼管としてもよいし、H形鋼などとしてもよい。あるいは、普段はトラス梁32及び下部構造体14から受ける引張力に対抗すればよいので、丸鋼管52を一部ワイヤーに換えてもよい。あるいは丸鋼管52を全てワイヤーとして、トラス梁32の内端部32Aと下部構造体14の内端部とを別のワイヤーで繋いで吹き上げ力に対抗するものとしてもよい。
Further, although the
また、第2実施形態における、支柱22に支持されたトラス梁80に、さらにトラス梁82を架け渡す構造としては、図4に示した構成を用いることもできる。図4に示した構成は、基本的な構成は第2実施例の屋根構造60と等しいが、支柱22に架け渡されたトラス梁90の支持スパンはトラス梁80(図3(A)参照)と比較して長い。このため、トラス梁90に架け渡されたトラス梁92の支持スパンが短くなり、各トラス梁の支持スパンが平均化されている。また、トラス梁90、92の接合部から、下部構造体14の隅角部に向かって架け渡されるトラス梁94は、2本が一本の支柱22に架け渡されている。このため、支柱22の本数が削減されている。
Further, the structure shown in FIG. 4 can be used as the structure for bridging the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものではなく、一実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and one embodiment and various modifications may be appropriately combined and used, and deviates from the gist of the present invention. In the range not to be carried out, it can be carried out in various modes.
14 下部構造体(構造体)
14A 段床
16 基礎部(構造体)
20、60 屋根構造
22 支柱
30、70 屋根
32A 内端部
32B 外端部
40 立体トラス梁(トラス梁)
50 繋ぎ部材
80、90 トラス梁
14 Lower structure (structure)
20, 60
50 connecting
Claims (4)
前記段床から上方へ突出する複数の支柱と、
内端部と外端部の間を前記複数の支柱に支持された屋根と、
前記屋根の外端部と前記構造体とを繋ぐ繋ぎ部材と、
を有し、
前記屋根は、端部を持たないリングトラスとして形成され前記複数の支柱に架け渡された立体トラス梁を備えている、
屋根構造。 A structure with a raised floor that composes the audience seats,
A plurality of columns protruding upward from the terraced floor,
A roof supported by the plurality of columns between the inner end and the outer end,
A connecting member that connects the outer end of the roof and the structure,
Have
The roof includes a space truss beam that is formed as a ring truss without an end and is bridged over the plurality of columns.
Roof structure.
前記繋ぎ部材は、前記屋根の外端部と前記段床の外端部とを繋いでいる、 The connecting member connects the outer end of the roof and the outer end of the terrace,
請求項1に記載の屋根構造。 The roof structure according to claim 1.
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