JP7234488B2 - Two-layer structure roof and method for repairing existing structure - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリートにより形成された屋根、及びこの屋根を用いた既設構造物の改修方法に関する。 The present invention relates to a roof made of concrete and a method of repairing an existing structure using this roof.
大スパンの屋根としては、さまざまなものがある。例えば、特許文献1には、間隔をおいて設けられた支柱間に支持ケーブルが架設され、この支持ケーブルに吊り支持された補剛大梁に膜材からなる屋根体が取り付けられた膜屋根が開示されている。 There are various types of large-span roofs. For example, Patent Literature 1 discloses a membrane roof in which support cables are installed between columns provided at intervals, and a roof body made of a membrane material is attached to stiffening girders suspended and supported by the support cables. It is
一方、コンクリートにより形成された屋根があるが、重量が重くなるので、大スパンの屋根にするのは難しい。 On the other hand, there is a roof made of concrete, but it is difficult to make a large span roof because it is heavy.
本発明は係る事実を考慮し、コンクリートにより形成された大スパンの屋根を構築することを課題とする。 In consideration of the above facts, the present invention aims to construct a large-span roof made of concrete.
第1態様に係る二層構造屋根は、支持部間に架設され湾曲した木質層と、前記木質層の上面に形成されたコンクリート層と、を有する。 A two-layer structure roof according to a first aspect has a curved wooden layer constructed between supporting portions, and a concrete layer formed on the upper surface of the wooden layer.
第1態様に係る二層構造屋根では、支持部間に架設され湾曲した木質層と、木質層の上面に形成されたコンクリート層とを有することにより、木質層とコンクリート層とを有して構成される屋根部が軽量となり、大スパンとすることができる。すなわち、コンクリートにより形成された大スパンの屋根を構築することができる。 The two-layer structure roof according to the first aspect has a wooden layer and a concrete layer by having a wooden layer that is curved between supporting parts and a concrete layer that is formed on the upper surface of the wooden layer. The roof part to be installed becomes lightweight and can be made into a large span. That is, a large-span roof made of concrete can be constructed.
また、木質層を型枠として利用することにより、コンクリート層を形成するための型枠作業の手間を低減することができる。 Further, by using the wooden layer as a formwork, it is possible to reduce the time and effort required for the formwork work for forming the concrete layer.
第2態様に係る既設構造物の改修方法は、既設構造物に設けられた既設屋根部を解体するとともに、第1態様に係る二層構造屋根を構築する既設構造物の改修方法において、前記既設屋根部を解体した後に、前記既設屋根部の下方に配置されていた柱部材を撤去して部屋空間を形成する。 A method for repairing an existing structure according to a second aspect is the method for repairing an existing structure in which an existing roof provided on the existing structure is dismantled and a two-layer structure roof is constructed according to the first aspect, wherein After the roof is dismantled, the column members arranged under the existing roof are removed to form a room space.
第2態様に係る既設構造物の改修方法では、既設屋根部を解体した後に、既設屋根部の下方に配置されていた柱部材を撤去して部屋空間を形成するので、既設屋根部を支持する構造躯体に補強を施さないで部屋空間を形成することができる。すなわち、既設構造物を構成する構造躯体の補強手間を低減して既設構造物に部屋空間を形成するとともに、二層構造屋根を構築することができる。 In the method for repairing an existing structure according to the second aspect, after the existing roof is dismantled, the column members arranged under the existing roof are removed to form a room space, so the existing roof is supported. A room space can be formed without reinforcing the structural frame. In other words, it is possible to reduce the time and effort required to reinforce the structural frame that constitutes the existing structure, form a room space in the existing structure, and construct a double-layered roof.
また、二層構造屋根を大スパンの屋根にすることによって、既設屋根部の下方に配置されていた柱部材を撤去して形成される部屋空間を大きなものとすることができる。 In addition, by making the two-layer structure roof a roof with a large span, it is possible to enlarge the room space formed by removing the column members arranged under the existing roof.
本発明は上記構成としたので、コンクリートにより形成された大スパンの屋根を構築することができる。 Since the present invention is configured as described above, a large-span roof made of concrete can be constructed.
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る二層構造屋根について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a two-layer structure roof according to an embodiment of the present invention will be described.
図1の正面断面図に示すように、二層構造屋根10は、屋根部46を有して構成され、屋根部46は、木質層12と、コンクリート層14とを有して構成されている。
As shown in the front cross-sectional view of FIG. 1, the two-
二重構造屋根10は、鉄筋コンクリート造の構造物16の上部に構築されている。構造物16は、地盤18上に建てられており、平面視にて中央部に形成された部屋空間20と、部屋空間20の左右に配置された構造物16A、16Bとを有して構成されている。
The
構造物16A、16Bは、柱部材22、梁部材24、床スラブ26、及び屋根部28を有して構成されている。屋根部28は、梁部材30と、この梁部材30に支持された屋上スラブ32とを有して構成されている。柱部材22、梁部材24、床スラブ26、梁部材30、及び屋上スラブ32は、鉄筋コンクリートによって形成されている。そして、二層構造屋根10は、屋根部46が部屋空間20を覆うようにして設けられている。
The
図1に示すように、木質層12は、厚さが一定のLVL(Laminated Veneer Lumber)により形成され、上方へ凸となるように単一曲率の円弧状に湾曲した形状になっている。LVLは、製材された単板を、繊維方向を揃えて積層接着した木質材料(所謂、単板積層材)である。
As shown in FIG. 1, the
支持部としての支柱34、36は、構造物16の桁行方向(梁間方向38と直交する水平方向)に対して複数配置され、構造物16に形成された部屋空間20の外周部に位置する柱部材22上に立設されている。そして、支柱34と支柱36との間に木質層12が架設されている。
A plurality of
図1、及び図2の正面断面図に示すように、コンクリート層14は、木質層12の上面に、鉄筋コンクリートによって木質層12と一体に形成されている。コンクリート層14の端部と頂部の上面付近には、上端筋40、42が埋設されている。
As shown in the front cross-sectional views of FIGS. 1 and 2, the
木質層12は、円周方向44に対して一定の厚さを有し、コンクリート層14は、頂部から端部へ向けて徐々に厚さが増大して、端部の厚さが頂部の厚さよりも大きくなっている。これにより、屋根部46は、端部の厚さが厚く頂部の厚さが薄いシェル構造を構成している。
The
図3の斜視図に示すように、二層構造屋根10は、構造物16の桁行方向56(梁間方向38と直交する水平方向)に対して2つのシェル構造48、50(屋根部46)を連ねたようにして形成されている。シェル構造48、50の縁部にはリブ52、54が設けられており、これによって、屋根部46に生じる主応力をスムースに流して支柱34、36(図1を参照のこと)へ伝達することができる。
As shown in the perspective view of FIG. 3, the two-
次に、二層構造屋根10を用いた、既設構造物の改修方法について説明する。
Next, a method for repairing an existing structure using the two-
ここでは、図4の正面図に示す、地盤58上に建てられた既設構造物としての構造物60に部屋空間を形成するとともに、この部屋空間の上方へ新設屋根部としての二層構造屋根10を構築する既設構造物の改修方法の一例を示す。
Here, a room space is formed in a
構造物60は、柱部材62、梁部材64、床スラブ66、及び既設屋根部としての屋根部68を有して構成されている。屋根部68は、梁部材70と、この梁部材70に支持された屋上スラブ72とを有して構成されている。構造物60は、鉄筋コンクリート造の建物であり、柱部材62、梁部材64、床スラブ66、梁部材70、及び屋上スラブ72は、鉄筋コンクリートによって形成されている。
The
既設構造物の改修方法では、まず、図5(a)の正面断面図に示すように、支持部設置工程において、支持部としての支柱34、36を、後に構造物60に形成される部屋空間74(図5(d)を参照のこと)の外周部に位置する柱部材62上に立設する。支柱34、36は、構造物60の桁行方向(梁間方向76と直交する水平方向)に対して複数配置する。
In the method of repairing an existing structure, first, as shown in the front cross-sectional view of FIG. 74 (see FIG. 5(d)). A plurality of
次に、図5(a)の正面図に示すように、木質層形成工程において、足場等からなる支保工78を屋上スラブ72上に設置し、この支保工78により仮支持させた状態で木質層12を形成して、支柱34と支柱36との間に木質層12を架設する。
Next, as shown in the front view of FIG. 5( a ), in the step of forming a wooden layer, a
次に、図5(b)の正面断面図に示すように、コンクリート層形成工程において、木質層12を型枠として、木質層12上にコンクリートを打設して、コンクリート層14を形成する。
Next, as shown in the front cross-sectional view of FIG. 5B, in the step of forming a concrete layer, the
次に、図5(c)の正面断面図に示すように、支保工撤去工程において、コンクリート層14が硬化して屋根部46が構築された後に、支保工78を撤去する。
Next, as shown in the front cross-sectional view of FIG. 5(c), in the shoring removal step, after the
次に、図5(c)に示すように、既設屋根部解体工程において、屋根部46の下方に位置し、後に形成される部屋空間74(図5(d)を参照のこと)の上方に位置する、構造物60に設けられた屋根部68(以下、「屋根部68A(図5(b)を参照のこと)」とする)を解体する。
Next, as shown in FIG. 5(c), in the existing roof portion dismantling process, the
次に、屋根部68Aを解体した後に、図5(d)に示すように、部屋空間形成工程において、屋根部68Aの下方に配置されていた、柱部材62、梁部材64、及び床スラブ66を撤去して、平面視にて構造物60の中央部に部屋空間74を形成する。図5(d)では、1~4階の柱部材62、梁部材64、及び床スラブ66を撤去して部屋空間74が形成されている。
Next, after the
これにより、構造物60は、部屋空間74と、部屋空間74の左右に配置された構造物60A、60Bとを有して構成される。そして、二層構造屋根10は、構造物60Aと構造物60Bの間に架設されるようにして、構造物60の上部に構築された状態となる。
Thereby, the
次に、本発明の実施形態に係る二層構造屋根の作用と効果について説明する。 Next, the operation and effects of the two-layer structure roof according to the embodiment of the present invention will be described.
本実施形態の二層構造屋根10では、図1に示すように、支柱34、36間に架設され湾曲した木質層12と、木質層12の上面に木質層12と一体に形成されたコンクリート層14とを有して屋根部46を構成することにより、屋根部46が軽量となり、大スパンとすることができる。すなわち、コンクリートにより形成された大スパンの屋根を構築することができる。
In the two-
また、本実施形態の二層構造屋根10では、図5(b)に示すように、木質層12を型枠として利用することにより、コンクリート層14を形成するための型枠作業の手間を低減することができる。また、型枠として利用した木質層12は、そのまま屋根部46になるので、型枠を解体する手間を省くことができる。
In addition, in the two-
さらに、本実施形態の二層構造屋根10では、図1及び図2に示すように、木質層12を、円周方向44に対して一定の厚さとし、コンクリート層14を、頂部から端部へ向けて徐々に厚さを増大させて、端部の厚さを頂部の厚さよりも大きくすることによって、屋根部46を、端部の厚さが厚く頂部の厚さが薄いシェル構造とすることができる。なお、木質層12を、頂部から端部へ向けて徐々に厚さを増大させて、端部の厚さを頂部の厚さよりも大きくすることによって、屋根部46を、端部の厚さが厚く頂部の厚さが薄いシェル構造とするようにしてもよい。
Furthermore, in the two-
次に、本発明の実施形態に係る既設構造物の改修方法の作用と効果について説明する。 Next, the operation and effects of the existing structure repair method according to the embodiment of the present invention will be described.
本実施形態の既設構造物の改修方法では、図5(c)及び図5(d)に示すように、既設屋根部としての屋根部68Aを解体した後に、屋根部68Aの下方に配置されていた柱部材62、梁部材64、及び床スラブ66を撤去して部屋空間74を形成するので、屋根部68Aを支持する構造躯体(柱部材62)に補強を施さないで部屋空間74を形成することができる。すなわち、構造物60を構成する構造躯体(柱部材62)の補強手間を低減して構造物60に部屋空間74を形成するとともに、新設屋根部としての二層構造屋根10を構築することができる。
In the method for repairing an existing structure of the present embodiment, as shown in FIGS. 5(c) and 5(d), after the
また、本実施形態の既設構造物の改修方法では、図5(c)及び図5(d)に示すように、二層構造屋根10を大スパンの屋根にすることによって、既設屋根部としての屋根部68Aの下方に配置されていた柱部材62、梁部材64、及び床スラブ66を撤去して形成される部屋空間74を大きなものとすることができる。
In addition, in the method for repairing an existing structure according to the present embodiment, as shown in FIGS. The
さらに、本実施形態の既設構造物の改修方法では、図5(a)及び図5(b)に示すように、既設屋根部としての屋根部68上で、二層構造屋根10を構築するので、効率よく安全に二層構造屋根10を構築することができる。
Furthermore, in the method for repairing an existing structure of this embodiment, as shown in FIGS. , the two-
以上、本発明の実施形態について説明した。 The embodiments of the present invention have been described above.
なお、本実施形態の二層構造屋根10では、図1に示すように、構造物16の上部に二層構造屋根10が構築されている例を示したが、二層構造屋根10は、新設の構造物16に構築してもよいし、改修された構造物16や改修される構造物16に構築してもよい。
In addition, in the two-
新設の構造物16の上部に二層構造屋根10を構築する場合には、例えば、まず、図1に示す構造物16A、16Bを新設で構築し、この構造物16Aと構造物16Bとの間に木質層12を架設する。次に、木質層12の上面にコンクリートを打設することにより木質層12と一体にコンクリート層14を形成して屋根部46を構成し、構造物16の上部に二層構造屋根10を構築する。
When constructing the two-
また、本実施形態の二層構造屋根10では、図1及び図2に示すように、木質層12をLVLにより形成した例を示したが、木質層12は、木質の板材により形成すればよい。例えば、木質層12を、CLT(Cross Laminated Timber)により形成してもよい。CLTは、ひき板を繊維方向が直交するように積層接着したパネル材(所謂、直交集成材)である。
Further, in the two-
さらに、本実施形態の二層構造屋根10では、図1及び図2に示すように、木質層12をLVLによって形成した例を示したが、木質層12は、複数の木製の板部材を繋ぎ合わせて形成してもよい。
Furthermore, in the two-
図6の斜視図には、LVLからなる略三角形状の木製の板部材80を繋ぎ合わせて形成された木質層82の例が示されている。図7(a)の斜視図に示すように、板部材80の上面には、一端部84を板部材80から外側へ跳ね出すようにして、接着剤等により木製の角材86が取り付けられている。なお、説明の都合上、図6には角材86が省略されている。
The perspective view of FIG. 6 shows an example of a
そして、図7(b)の斜視図に示すように、板部材80同士(以下、左側に配置された板部材80を「板部材80A」とし、右側に配置された板部材80を「板部材80B」とする)を並べた状態にして、図8の断面図に示すように、角材86の一端部84を板部材80Bにビス88で固定することによって、板部材80同士(板部材80Aと板部材80B)を繋ぎ合わせている。
Then, as shown in the perspective view of FIG. 7B, the plate members 80 (hereinafter, the
なお、図9の平面図に示すように、板部材80の割り付けは、木質層12に生じる主応力の方向90と板部材80の繊維方向(不図示)が略合うようにするのが好ましい。
As shown in the plan view of FIG. 9, the
また、板部材80同士は、角材86以外のもので繋ぎ合わせるようにしてもよい。板部材80同士は、角材86によって繋ぎ合わせるようにすれば、角材86がコッターとして機能して、木質層12(板部材80)と、木質層12(板部材80)の上面に形成されたコンクリート層14との一体性を高めることができる。
Also, the
また、本実施形態の二層構造屋根10では、図3に示すように、構造物16の桁行方向56(梁間方向38と直交する水平方向)に対して2つのシェル構造48、50を連ねたようにして二層構造屋根10を形成した例を示したが、3つ以上のシェル構造を連ねたようにして二層構造屋根を形成するようにしてもよい。図10の斜視図には、3つのシェル構造48、50、92を連ねたようにして二層構造屋根96を形成した例が示されている。
Moreover, in the two-
さらに、本実施形態の既設構造物の改修方法では、図5(a)~(d)に示すように、まず、構造物60の上に、新設屋根部としての二層構造屋根10を構築し、二層構造屋根10の構築が完了した後に既設屋根部としての屋根部68Aを解体し、屋根部68Aの解体が完了した後に部屋空間74を形成した例を示したが、既設屋根部を解体した後に部屋空間が形成されれば、どのような手順であってもよい。すなわち、部屋空間の形成に先行して既設屋根部が解体されていればよい。
Furthermore, in the method for repairing an existing structure of the present embodiment, as shown in FIGS. , an example in which the
例えば、新設屋根部を構築し、この新設屋根部の構築が完了した後に既設屋根部を解体しながら、解体された部分の下方から部屋空間を順次形成していくようにしてもよい。また、例えば、新設屋根部を構築し、この新設屋根部の構築が完了した後に既設屋根部を解体し、この既設屋根部の解体が完了した後に部屋空間を形成していくようにしてもよい。さらに、例えば、既設屋根部を解体しながら、解体された部分の下方から部屋空間を順次形成していき、この部屋空間の形成が完了した後に新設屋根部を構築するようにしてもよい。また、例えば、既設屋根部を解体し、この既設屋根部の解体が完了した後に部屋空間を形成し、この部屋空間の形成が完了した後に新設屋根部を構築するようにしてもよい。さらに、例えば、既設屋根部を解体し、この既設屋根の解体が完了した後に新設屋根部を構築しながら部屋空間を形成するようにしてもよい。また、例えば、既設屋根部を解体し、この既設屋根部の解体が完了した後に新設屋根部を構築し、この新設屋根部の構築が完了した後に部屋空間を形成するようにしてもよい。 For example, a new roof section may be constructed, and after the construction of the new roof section is completed, the existing roof section may be dismantled, and room spaces may be sequentially formed from below the dismantled portion. Alternatively, for example, a new roof may be constructed, the existing roof may be dismantled after construction of the new roof is completed, and the room space may be formed after the dismantling of the existing roof is completed. . Further, for example, while the existing roof is dismantled, room spaces may be sequentially formed from below the dismantled portions, and after the formation of the room spaces is completed, the new roof may be constructed. Alternatively, for example, the existing roof may be demolished, the room space may be formed after the existing roof has been demolished, and the new roof may be constructed after the room space has been completely formed. Furthermore, for example, the existing roof may be dismantled, and after the dismantling of the existing roof is completed, the room space may be formed while constructing a new roof. Alternatively, for example, the existing roof may be demolished, a new roof may be constructed after the existing roof has been demolished, and the room space may be formed after the construction of the new roof is completed.
また、本実施形態の二層構造屋根10、及び既設構造物の改修方法では、図1及び図4に示すように、構造物16、60を鉄筋コンクリート造とした例を示したが、構造物は、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造、CFT造(Concrete-Filled Steel Tube:充填形鋼管コンクリート構造)、それらの混合構造など、さまざまな構造や規模のものであってもよい。
Further, in the two-
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何等限定されるものでなく、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ことは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is by no means limited to such embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention.
10、96 二層構造屋根
12、82 木質層
14 コンクリート層
34、36 支柱(支持部)
60 構造物(既設構造物)
62 柱部材
68 屋根部(既設屋根部)
74 部屋空間
10, 96 Two-
60 structures (existing structures)
62
74 room space
Claims (1)
前記既設屋根部を解体した後に、前記既設屋根部の下方に配置されていた前記既設構造物の柱部材を撤去して部屋空間を形成し、After dismantling the existing roof, removing the column members of the existing structure arranged below the existing roof to form a room space,
前記二層構造屋根は、The two-layer structure roof is
前記部屋空間の外周部に位置する前記既設構造物の柱部材上に新設された支持部間に架設され、上方に凸となるように湾曲した木質層と、a wooden layer that is laid between supporting parts newly installed on the column members of the existing structure located in the outer periphery of the room space and that curves upwardly;
前記木質層の上面に形成されたコンクリート層と、a concrete layer formed on the upper surface of the wooden layer;
を有する、having
既設構造物の改修方法。How to renovate existing structures.
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