JP7284059B2

JP7284059B2 - 屋根の施工方法

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Publication number: JP7284059B2
Application number: JP2019181631A
Authority: JP
Inventors: 彰文武田; 慶生濱口; 遼上田; 秀憲椎葉
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 2019-10-01
Filing date: 2019-10-01
Publication date: 2023-05-30
Anticipated expiration: 2039-10-01
Also published as: JP2021055478A

Description

特許法第３０条第２項適用発行所株式会社鋼構造出版、刊行物名「鉄構技術」第３１巻通巻３６６号、発行日平成３０年１０月２８日

本発明は、風の吹き上げや吹き降ろしを考慮して、屋根を吊り下げ支持するロッドに常時張力が発生しているようにすることが可能であると共に、そのような張力の作用の下で、所定の高さ位置に屋根を設置・保持することが可能な屋根の施工方法に関する。

スタジアムなどに設置される大型の屋根として、例えば特許文献１が知られている。特許文献１の「膜屋根を備えた大型建物」は、多数の支柱を建物の桁行方向の両側に間隔をおいて設け、多数の支持ケーブルを梁間方向の対向する各支柱間に懸垂させて張り、多数の補剛大梁を各支持ケーブルの下側に配し、各補剛大梁の梁間方向の間隔をおいた部分を吊りケーブルで吊り、屋根体を膜材の葦材等で構成し、屋根体を各補剛大梁間に配し、屋根体を各補剛大梁に対して固定的に又は可動的に取付けるようにしている。

特開平７－１０９８５１号公報

スタジアムでは、客席に屋根を設けることが多い。この場合、屋根は片持ち形式であり、客席全体を覆うようにすると、屋根はかなり大型になる。この種の片持ち形式の屋根では、自重に加えて、風などの外力の影響を考慮しなければならない。

構造計算上、風荷重は面積に比例する。特に、庇のように迫り出す片持ち形式の屋根の場合、通常の屋根に比し、割増係数が大きくなり、必要支持荷重は大きなものとなる。さらに、風については、吹き降ろしだけでなく、吹き上げに対する安全性を確保する必要がある。

片持ち形式の屋根が大きい場合、屋根を上から吊り下げる方法がとられることが多い。例えば、柱の上端を、屋根梁材との接合部よりも高い位置に設定し、屋根上において、柱上端と屋根梁材の中央付近とをロッドでつないで、張力を負担するロッドで屋根を吊り下げるようにしている。さらに、風の吹き上げを考慮して、屋根下において、梁と柱とをロッドでつなぐようにしている。

この場合、屋根下のロッドには、吹き上げ対策であるため、また、屋根上のロッドの支持負担が過剰にならないように、さらに、屋根の設置高さが不定とならないように、張力をかけるようにはしていない。

しかしながら、風の吹き上げや吹き降ろし対策としては、上下のロッドに常時張力が発生しているようにすることが望ましい。これは、風の吹き上げや吹き降ろしによって、ロッドの張力が打ち消されたり、さらに圧縮力がかかった場合、後述するカプラやロッドの端部を固定する接合部に弛みが生じて、本来の性能を発揮することができないおそれがあるためである。そのような張力の作用の下で、所定の高さ位置に屋根を設置・保持できることが好ましく、そのような屋根の施工方法の案出が求められていた。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、風の吹き上げや吹き降ろしを考慮して、屋根を吊り下げ支持するロッドに常時張力が発生しているようにすることが可能であると共に、そのような張力の作用の下で、所定の高さ位置に屋根を設置・保持することが可能な屋根の施工方法を提供することを目的とする。

本発明にかかる屋根の施工方法は、屋根材が取り付けられる屋根梁材は、俯仰可能に支持構造へ基端側が設置されると共に、該支持構造から先端側へ向けて当該屋根梁材の上側及び下側に配設される上下一対のテンションロッドにより吊り形式で支持され、該屋根梁材の自重、該屋根梁材に作用する下向き荷重及び上向き荷重が、これらテンションロッドを介して、該支持構造へ伝達されるようにした屋根の施工方法であって、上記屋根梁材の上記先端を目標高さよりも高い位置に支持する高さ調節可能な仮設体を、該屋根梁材の該先端側に設置し、該仮設体と上記支持構造との間に該屋根梁材を吊り込み、該屋根梁材の上記基端側を該支持構造に設置し、該屋根梁材の該先端を該仮設体に支持させることにより、該屋根梁材を仮設置する第１工程と、上記屋根梁材の上側及び下側に、上記上テンションロッド及び上記下テンションロッドを吊り込み、これらテンションロッドそれぞれを、弛ませた状態で該屋根梁材に取り付け、該上テンションロッドに取り付けたジャッキで、当該上テンションロッドに、自重による弛みをなくすための取付時張力を導入する第２工程と、上記上テンションロッドに上記ジャッキでさらに、上記屋根梁材の吊り下げ支持が可能な初期張力を導入する第３工程と、上記仮設体の高さ位置を下げ、上記上テンションロッドに、上記屋根梁材の自重を負荷して該屋根梁材を支持させる支持張力を導入する第４工程と、上記下テンションロッドに取り付けたジャッキで、該下テンションロッドに対し、下向き荷重に対して張力が維持される目標張力に達するまで張力を導入し、該下テンションロッドに導入した張力で上記上テンションロッドに対し、上向き荷重に対して張力が維持される目標張力に向けて張力を導入する第５工程と、上記屋根梁材の上記先端の高さが上記目標高さを含む許容高さ範囲に収まるように、上記各ジャッキにより、上記上下一対のテンションロッドの張力を調整する第６工程と、上記ジャッキをそれぞれカプラに盛り替えて、それらジャッキを撤去する第７工程とを含むことを特徴とする。

前記屋根梁材の前記目標高さを含む前記許容高さ範囲について、該屋根梁材に作用する上向き荷重及び下向き荷重に対して張力が維持される前記目標張力を含む、前記上下一対のテンションロッドの許容上下限張力範囲を規定した許容管理範囲が設定されることを特徴とする。

前記上テンションロッドの前記目標張力は、予測される外力によって該上テンションロッドに生じる圧縮側の応力の最大値以上であり、前記下テンションロッドの前記目標張力は、予測される外力によって該下テンションロッドに生じる圧縮側の応力の最大値以上であることを特徴とする。

本発明にかかる屋根の施工方法にあっては、風の吹き上げや吹き降ろしを考慮して、屋根を吊り下げ支持するテンションロッドに常時張力が発生しているようにすることができると共に、そのような張力の作用の下で、所定の高さ位置に屋根を設置・保持することができる。

本発明にかかる屋根の施工方法の好適な一実施形態を示す屋根梁材の設置が完了したスタジアムの側断面図である。図１に示した屋根の施工方法の第１工程を説明する説明図である。図１に示した屋根の施工方法の第２工程を説明する説明図である。図１に示した屋根の施工方法の第３工程を説明する説明図である。図１に示した屋根の施工方法の第４工程を説明する説明図である。図１に示した屋根の施工方法の第５工程を説明する説明図である。図１に示した屋根の施工方法の第６工程を説明する説明図である。図１に示した屋根の施工方法に適用される許容管理範囲を説明するグラフ図である。図１に示した屋根の施工方法の第７工程を説明する説明図である。図１に示した屋根の施工方法で、屋根梁材の施工が完了した様子を説明する説明図である。

以下に、本発明にかかる屋根の施工方法の好適な一実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１には、本実施形態にかかる屋根の施工方法によって屋根梁材１の設置が完了したスタジアム２の側断面図が示されている。スタジアム２の観客席２ａは、テンションロッド３，４で吊り下げる形式の屋根で覆われるようになっている。

地盤Ｇ上には、屋根を支持する支持構造体５が構築される。支持構造体５には、屋根下に配置して、観客席２ａが設けられる。屋根は、支持構造体５から観客席２ａ上に跳ね出す形態の複数の屋根梁材１と、これら屋根梁材１に取り付けられる屋根材（図示せず）とから構成される。

各屋根梁材１は、支持構造体５の観客席２ａ上にクレーン等で吊り込まれ、長さ方向の一端である基端１ａを支持構造体５側に位置させて、長さ方向の他端である先端１ｂが観客席２ａよりも迫り出すようにして設置される。屋根梁材１の基端１ａは、支持構造体５にピン結合されて設置され、これにより、屋根梁材１は、当該基端１ａを支点として、俯仰可能に設けられる。

屋根梁材１の上側及び下側には、支持構造体５から当該屋根梁材１の先端１ｂ側へ向けて、上下一対でテンションロッド３，４が配設される。各屋根梁材１は個別に、これらテンションロッド３，４に導入される張力によって吊り形式で支持される。

図１に示すように、屋根梁材１の自重Ｌ、屋根へ吹き下ろす風ＷＤや吹き上げたりする風ＷＵの風力によって屋根梁材１に作用する下向き荷重及び上向き荷重などの各種荷重はすべて、上下一対のテンションロッド３，４を介して、支持構造体５に伝達され、当該支持構造体５によって支持されるようになっている。下向き荷重には、追って屋根梁材１に取り付けられて下向きに作用する屋根材の自重が含まれる。

次に、本実施形態にかかる屋根の施工方法について説明する。図２には、屋根梁材１を仮設置する第１工程が、ステップ１として示されている。

まず、地盤Ｇ上に、屋根梁材１の先端１ｂ側に位置させて、仮設体６を設置する。仮設体６の頂部には、仮設体６の全体高さを調節可能とするためにジャッキ７が設けられる。仮設体６の高さは図２に矢印で示すように、屋根梁材１の吊り込み前、ジャッキ７が上昇伸長されて、当該屋根梁材１の先端１ｂの目標高さ位置よりも高く設定される。

その後、既に構築された支持構造体５と仮設体６との間に渡すようにして、クレーン等で屋根梁材１を吊り込み、屋根梁材１の基端１ａを支持構造体５に設置し、屋根梁材１の先端１ｂを仮設体６のジャッキ７上に載置して支持させる。このとき、屋根梁材１の先端１ｂは、仮設体６により、目標高さ位置よりも高い位置に支持される。これにより、屋根梁材１の仮設置が完了する。

図３には、上下一対のテンションロッド３，４の取り付けと上テンションロッド３への取付時張力の導入を行う第２工程が、ステップ２として示されている。

屋根梁材１の下側に下テンションロッド４をクレーン等で吊り込み、当該下テンションロッド４の一端４ａを支持構造体５側に、他端４ｂを屋根梁材１の先端１ｂ側にそれぞれ連結し、その後、屋根梁材１の上側に上テンションロッド３をクレーン等で吊り込み、当該上テンションロッド３の一端３ａを支持構造体５側に、他端３ｂを屋根梁材１の先端１ｂ側にそれぞれ連結する。

上テンションロッド３は、導入される張力で屋根梁材１を引き上げるように、支持構造体５に連結される一端３ａが屋根梁材１に連結される他端３ｂよりも高い位置に設定される。下テンションロッド４は、導入される張力で屋根梁材１を引き下げるように、支持構造体５に連結される一端４ａが屋根梁材１に連結される他端４ｂよりも低い位置に設定される。

言い換えると、屋根梁材１が俯く挙動のとき、上テンションロッド３に負荷が加重され、下テンションロッド４の負荷が軽減される一方で、屋根梁材１が仰ぐ挙動の時には反対に、下テンションロッド４に負荷が加重され、上テンションロッド３の負荷が軽減されるように設けられる。

第２工程では、上下一対のテンションロッド３，４は共に、張力が導入されないように、屋根梁材１に対し、弛ませた状態で取り付けられる。次いで、上テンションロッド３に、張力を導入するためのジャッキ８を取り付ける。取り付けたジャッキ８により、上テンションロッド３に、当該上テンションロッド３自体の自重による弛みをなくすように、すなわちサグ（撓み）がなくなるように、取付時張力を導入する。

第２工程では、屋根梁材１は仮設体６に支持されていて、取付時張力は、屋根梁材１の支持を負担することがないように導入される。以下、第７工程まで、張力管理については、テンションロッド３，４にひずみゲージを取り付け、計測したひずみから得られる張力を随時調整することによって、高い施工精度を維持することができる。

図４には、上テンションロッド３へ初期張力を導入する第３工程が、ステップ３として示されている。

上テンションロッド３にはさらに、ジャッキ８により初期張力として、仮設体６による屋根梁材１の支持状態で、当該屋根梁材１を吊り下げ支持することが可能な張力が導入される。

吊り下げ支持が可能な初期張力とは、後述する第４工程で仮設体６による屋根梁材１の支持が解除されたときに、当該屋根梁材１の全自重が一気に上テンションロッド３に作用しないように、事前に上テンションロッド３に導入されるプレテンションを意味し、屋根梁材１の自重そのものによって発生する張力よりも幾分小さい張力に設定される。

従って、仮設体６による支持が解除されたときには、目標高さよりも高い位置であった屋根梁材１の先端１ｂが下がることとなる。下テンションロッド４に張力を導入するジャッキ９は、この第３工程の段階で下テンションロッド４に取り付けることが好ましい。第３工程の段階でも、下テンションロッド４は弛ませた状態とされている。

図５には、上テンションロッド３に屋根梁材１を支持する支持張力を導入する第４工程が、ステップ４として示されている。

仮設体６のジャッキ７を下降収縮させて仮設体６としての高さ位置を下げると、屋根梁材１の自重が仮設体６から上テンションロッド３に移されて当該上テンションロッド３に負荷され、ジャッキ８による張力導入なしに、上テンションロッド３に張力が導入される。この張力分が支持張力（自重成分）として上テンションロッド３に加重される。この際、上述したように、屋根梁材１の先端１ｂが幾分下がることになる。

以下、第７工程まで、屋根梁材１の先端１ｂの高さ位置、そしてまた上下変位量は、３次元計測器を用いて測定し管理する。屋根梁材１の先端１ｂを支持する役目を終えた仮設体６については、その後いつ撤去してもよい。

図６には、下テンションロッド４に張力を導入する第５工程が、ステップ５として示されている。

第５工程では、下テンションロッド４に取り付けたジャッキ９により、当該下テンションロッド３に対して、張力を導入する。下テンションロッド３には、風の吹き下ろしＷＤや屋根材などによって屋根梁材１に生じる下向き荷重に対し、当該下テンションロッド４の張力が維持される目標張力に達するまで、導入する張力を徐々に増加させてゆく。

屋根に下向き荷重が作用すると、屋根梁材１に連結されている下テンションロッド４では、張力が減少する傾向となる。本実施形態では、想定される下向き荷重が作用したときでも、下テンションロッド４の張力が「０」となったりマイナス（圧縮）となったりしない目標張力が設定され、この目標張力が下テンションロッド４にジャッキ９によって導入される。

このようにプラス（引張）の張力を下テンションロッド４に導入して屋根梁材１が引き下げられるようにすると、結果として、上テンションロッド３に張力が導入される。

上テンションロッド３には、下テンションロッド４への張力導入を利用して、風の吹き上げＷＵなどによって屋根梁材１に生じる上向き荷重に対し、当該上テンションロッド３の張力が維持される目標張力に向けて張力が導入される。すなわち、屋根に上向き荷重が作用すると、屋根梁材１に連結されている上テンションロッド３では、張力が減少する傾向となる。

本実施形態では、想定される上向き荷重が作用したときでも、上テンションロッド３の張力が「０」以下にならない、すなわち張力が打ち消されたり、マイナス（圧縮）とならない目標張力が設定され、この目標張力に向けて上テンションロッド３に張力が導入される。

換言すれば、上テンションロッド３の目標張力は、予測される種々の外力によって上テンションロッド３に生じる圧縮側の応力の最大値以上に設定される。

同様に、下テンションロッド４についてもその目標張力は、予測される種々の外力によって下テンションロッド４に生じる圧縮側の応力の最大値以上に設定される。

目標張力に「向けて」とは、この第５工程の下テンションロッド４への張力導入によって、上テンションロッド３の張力が目標張力に達してもよいが、達しなくてもよいことを意味する。達しない場合には、その後の第６工程によって、上テンションロッド３に目標張力が導入される。

第５工程以降は、屋根梁材１の先端１ｂの高さ位置を確認しつつ、張力導入が実施される。

図７には、上下一対のテンションロッド３，４の張力を調整する第６工程が、ステップ６として示されている。

上下一対のテンションロッド３，４双方に張力が導入されている状態で、屋根梁材１の先端１ｂの高さが目標高さを含む許容高さ範囲に収まるように、各テンションロッド３，４の張力をそれぞれのジャッキ８，９によって調整する。

屋根梁材１の先端１ｂの高さ位置が目標から逸脱しない限り、基本的には、上テンションロッド３に張力を導入し、その結果として、下テンションロッド４にも張力が導入されるようにする。

既に明らかなように、上テンションロッド３をそのままにして、下テンションロッド４の張力をジャッキ９で増減調整すれば、上テンションロッド３の張力も増減し、反対に、下テンションロッド４をそのままにして、上テンションロッド３の張力をジャッキ８で増減調整すれば、下テンションロッド４の張力も増減する。

また、テンションロッド３，４に張力を導入すると、テンションロッド３，４自体が伸長し、その伸び量は、導入張力の大きさ如何となる。

以上のような関係の下、屋根梁材１の先端１ｂの高さが許容高さ範囲内に収まるように調整する必要がある。

許容高さ範囲とは、目標高さに合致させることが難しい場合や目標高さに対し修正を加える場合の余裕分としての許容範囲をいう。

図８は、第６工程で実施される上下一対のテンションロッド３，４の張力調整について説明するグラフ図である。

張力と変位の相関性を解析により確認した。張力をある程度テンションロッド３，４に導入すると、幾何学的非線形解析ではあるものの、張力を導入した上下一対のテンションロッド３，４の一方と、当該一方への張力導入の影響によって張力が導入される他方とでは、張力の比が一定であること、導入した張力とそれに伴う屋根梁材１の先端１ｂの高さ方向の変位は概ね比例関係にあることが分かった。

すなわち、
上テンションロッド３の張力＝Ｘ・α１＋Ｙ・β２
下テンションロッド４の張力＝Ｘ・α２＋Ｙ・β１
屋根梁材１の先端１ｂの変位＝Ｘ－Ｙ

ここで、Ｘ，Ｙ：変数
α１：上テンションロッド３への導入張力で
＋１ｍｍの上昇変位が生じる張力
α２：α１の張力により、＋１ｍｍの上昇変位が生じたときに
下テンションロッド４に生じる張力
β１：下テンションロッド４への導入張力で
－１ｍｍの下降変位が生じる張力
β２：β１の張力により、－１ｍｍの下降変位が生じたときに
上テンションロッド３に生じる張力

上記３つの関係式では、未知数（変数）が２つであるために、解が一つに定まらない。そこで、図８に示した解析結果を用いることとした。

図８は、上下一対のテンションロッド３，４それぞれにかけた所定の張力による屋根梁材１の先端１ｂの上下変位を示している。

一点鎖線の（ハ）は、上テンションロッド３に所定の張力をかけたときに屋根梁材１の先端１ｂが取り得る上昇変位（横軸Ｘ）であり、Ｘ＝０～８０ｍｍの範囲で表示されている。

一点鎖線の（ニ）は、上テンションロッド３の許容下限張力、一点鎖線の（ホ）は、上テンションロッドの許容上限張力である。

すなわち、上テンションロッド３の張力を増減すると、グラフ上、屋根梁材１の先端１ｂがとり得る上昇変位が左下方から右上方へ動く。

点線の（ヘ）は、下テンションロッド４に所定の張力をかけたときに屋根梁材１の先端１ｂが取り得る下降変位（縦軸Ｙ）であり、Ｙ＝０～８０ｍｍの範囲で表示されている。

点線の（ト）は、下テンションロッド４の許容下限張力、点線の（チ）は、下テンションロッド４の許容上限張力である。

下テンションロッド４でも、張力を増減すると、グラフ上、屋根梁材１の先端１ｂがとり得る下降変位が左下方から右上方へ動く。

屋根梁材１の目標高さを含む許容高さ範囲について、屋根梁材１に作用する上向き荷重及び下向き荷重に対して張力が維持される、目標張力を含む上下一対のテンションロッド３，４の許容上下限張力範囲を規定した許容管理範囲が設定され、当該許容管理範囲に基づいて張力が調整される。この許容管理範囲は、屋根梁材１とテンションロッド３，４に対して実施される数値シミュレーションによる構造解析で取得される。

図８に示した例では、横軸及び縦軸それぞれに、屋根梁材１の先端１ｂ高さの位置変位（Ｘｍｍ［上向き］、Ｙｍｍ［下向き］）が目盛られていて、原点では、屋根梁材１の先端１ｂ高さの増減が「０」、すなわち屋根梁材１の先端１ｂが目標高さに一致していることが示されている。

この原点から、右上に向かう－×－のライン上は、例えば上向きＸｍｍ＝１０かつ下向きＹｍｍ＝１０で、どこでも、屋根梁材１の先端１ｂ高さが目標高さ位置にあることを示している。

この－×－ラインと平行な２本の二点鎖線（後述する二点鎖線の（イ）及び（ロ）参照）は、屋根梁材１の先端１ｂ高さの許容高さ範囲を示すもので、本実施形態では、目標高さから±４４ｍｍが許容高さ範囲とされ、これがグラフ上に示されている。

すなわち、－４４ｍｍは例えば、Ｘｍｍ＝０かつＹｍｍ＝４４，Ｘｍｍ＝２０かつＹｍｍ＝６４など一方の二点鎖線（イ）で規定され、プラス４４ｍｍは例えば、Ｘｍｍ＝４４かつＹｍｍ＝０，Ｘｍｍ＝７０かつＹｍｍ＝２６など他方の二点鎖線（ロ）で規定され、これら２本の二点鎖線（イ）、（ロ）で挟まれた領域が許容高さ範囲を規定している。

本実施形態では、屋根梁材１の先端１ｂ高さは、テンションロッド３，４の経時変化等に対するゆとりを見込んで、目標高さではなく、目標高さよりも＋１０ｍｍ高くなる（－○－ライン）ように施工する場合が示されている。

また、上述したように、－×－は、屋根梁材１の先端１ｂの高さが目標高さとなる場合、－○－は、目標高さよりも＋１０ｍｍの場合であり、二点鎖線（イ）は屋根梁材１の許容上限高さ、二点鎖線（ロ）は、許容下限高さであり、これら二点鎖線（イ）、（ロ）で挟まれた範囲が、許容高さ範囲である。

図８の表示値に従えば、屋根梁材１の先端１ｂの許容高さ範囲は、縦軸Ｙ＝０ｍｍかつ横軸Ｘ＝４４ｍｍの上限許容高さ＋４４ｍｍから縦軸Ｙ＝４４ｍｍかつ横軸Ｘ＝０の下限許容高さ－４４ｍｍまでとなっている。

上テンションロッド３の目標張力は、７４０～８９０ｋＮであるのに対し、許容上限張力（一点鎖線（ホ））は、＋８０ｋＮとし、許容下限張力（一点鎖線（ニ））は、－５０ｋＮとしている。

さらに、下テンションロッド４の目標張力は、８８０～１，０３０ｋＮであるのに対し、許容上限張力（点線（チ））は、＋８０ｋＮとし、許容下限張力（点線（ト））は、－１００ｋＮとしている。

これにより、図８中、屋根梁材１の目標高さを含む許容高さ範囲について、屋根梁材１に作用する上向き荷重及び下向き荷重に対して張力が維持される目標張力を含む、上下一対のテンションロッド３，４の許容上下限張力範囲を規定した許容管理範囲Ｚが、梨地で表示した領域として設定される。

すなわち、第６工程で実施される張力調整は、当該許容管理範囲Ｚを逸脱しないように上下一対のテンションロッド３，４に対する張力導入操作が施工管理される。

実際には、上テンションロッド３もしくは下テンションロッド４のいずれか一方に導入する張力を主として張力調整が行われる。図８の例では、点線（へ）で示される下テンションロッド４への導入張力を優先して、上テンションロッド３への導入張力を加減していて、点線（へ）と－○－との交点が、許容管理範囲Ｚ内に収まる施工完了値となっている。

図９には、上下一対のテンションロッド３，４それぞれに取り付けられてこれらに張力を導入したジャッキ８，９をそれぞれカプラ１０に盛り替えて、それらジャッキ８，９を撤去する第７工程が、ステップ７として示されている。

カプラ１０への盛り替えで張力損失が見込まれる場合には、上下一対のテンションロッド３，４には、その分を割り増しした張力を導入しておけばよい。

ジャッキ８，９をカプラ１０に交換することで、図１０にステップ８として示すように、屋根梁材１の設置施工が完了する。各屋根梁材１の設置が完了した後、これら屋根梁材１に対して屋根材が取り付けられる。

以上説明した本実施形態にかかる屋根の施工方法では、上下一対のテンションロッド３，４で屋根梁材１、そしてまた屋根を吊り形式で支持する際に、支持構造体５と仮設体６との間に屋根梁材１を吊り込んで仮設置し、次いで、下テンションロッド４に張力を生じさせることなく、専ら上テンションロッド３で屋根梁材１を支持させ、次いで、下テンションロッド４に対し、屋根梁材１の自重Ｌや風の吹き下ろしＷＤや屋根材などによって生じる下向き荷重に対して張力が維持される目標張力に達するまで張力を導入すると共に、この下テンションロッド４への導入張力により、上テンションロッド３に、風の吹き上げＷＵなどによって生じる上向き荷重に対して張力が維持される目標張力に向けて張力を導入し、その後さらに、上下一対のテンションロッド３，４の張力を、各ジャッキ８，９によって、屋根梁材１の先端１ｂの高さが許容高さ範囲に収まるように調整するようにしたので、上下一対のテンションロッド３，４に張力を導入することで屋根梁材１の先端１ｂの高さを設定するときに、高さを満足しても、各テンションロッド３，４における張力のバランスが悪くなってしまう事態、例えば、いずれかのテンションロッド３，４の導入張力が消失してほぼ「０」になってしまうなどの事態が生じることを防止して、屋根を安全に吊り支持することができる。

これにより、風の吹き上げＷＵや吹き降ろしＷＤを考慮して、屋根（屋根梁材１）を吊り下げ支持するテンションロッド３，４に常時張力が発生しているようにすることができると共に、そのような張力の作用の下で、所定の高さ位置に屋根を設置・保持することができる。

スタジアム２は、図１の奥行き方向に連続して配置されるので、上記施工方法は、奥行き方向に連続した複数個を１ユニットとして実施される。１ユニットは、スタジアム２の形状や施工範囲にもよるが、施工性や建方精度を考慮して、３スパン程度とすることが望ましい。

事前に構造解析を実行して取得した結果により、屋根梁材１の目標高さを含む許容高さ範囲について、屋根梁材１に作用する上向き荷重及び下向き荷重に対して張力が維持される目標張力を含む、上下一対のテンションロッド３，４の許容上下限張力範囲を規定した許容管理範囲Ｚを設定することにより、張力導入の作業プロセス中、上下一対のテンションロッド３，４それぞれに順次、適切に張力を導入していくことができ、屋根梁材１の先端１ｂの高さ位置や導入張力の過度の逸脱を防いで、安全かつ効率よく屋根を施工することができる。

また、事前に上下一対のテンションロッド３，４の張力と屋根梁材１の高さについて、目標値と許容値を設定し、テンションロッド３，４の張力を、所定の範囲内に維持させた場合の屋根梁材１の上下方向の移動範囲を解析によって算定しておくようにしていて、通常一般の、上下一対のテンションロッドに交互に張力を加えながら、屋根梁材の変位を許容値に納めるように調整するといった手間を不要とすることができる。

１屋根梁材
１ａ屋根梁材の基端
１ｂ屋根梁材の先端
３上テンションロッド
４下テンションロッド
５支持構造体
６仮設体
８，９ジャッキ
１０カプラ
Ｚ許容管理範囲

Claims

屋根材が取り付けられる屋根梁材は、俯仰可能に支持構造へ基端側が設置されると共に、該支持構造から先端側へ向けて当該屋根梁材の上側及び下側に配設される上下一対のテンションロッドにより吊り形式で支持され、該屋根梁材の自重、該屋根梁材に作用する下向き荷重及び上向き荷重が、これらテンションロッドを介して、該支持構造へ伝達されるようにした屋根の施工方法であって、
上記屋根梁材の上記先端を目標高さよりも高い位置に支持する高さ調節可能な仮設体を、該屋根梁材の該先端側に設置し、該仮設体と上記支持構造との間に該屋根梁材を吊り込み、該屋根梁材の上記基端側を該支持構造に設置し、該屋根梁材の該先端を該仮設体に支持させることにより、該屋根梁材を仮設置する第１工程と、
上記屋根梁材の上側及び下側に、上記上テンションロッド及び上記下テンションロッドを吊り込み、これらテンションロッドそれぞれを、弛ませた状態で該屋根梁材に取り付け、該上テンションロッドに取り付けたジャッキで、当該上テンションロッドに、自重による弛みをなくすための取付時張力を導入する第２工程と、
上記上テンションロッドに上記ジャッキでさらに、上記屋根梁材の吊り下げ支持が可能な初期張力を導入する第３工程と、
上記仮設体の高さ位置を下げ、上記上テンションロッドに、上記屋根梁材の自重を負荷して該屋根梁材を支持させる支持張力を導入する第４工程と、
上記下テンションロッドに取り付けたジャッキで、該下テンションロッドに対し、下向き荷重に対して張力が維持される目標張力に達するまで張力を導入し、該下テンションロッドに導入した張力で上記上テンションロッドに対し、上向き荷重に対して張力が維持される目標張力に向けて張力を導入する第５工程と、
上記屋根梁材の上記先端の高さが上記目標高さを含む許容高さ範囲に収まるように、上記各ジャッキにより、上記上下一対のテンションロッドの張力を調整する第６工程と、
上記ジャッキをそれぞれカプラに盛り替えて、それらジャッキを撤去する第７工程とを含むことを特徴とする屋根の施工方法。
前記屋根梁材の前記目標高さを含む前記許容高さ範囲について、該屋根梁材に作用する上向き荷重及び下向き荷重に対して張力が維持される前記目標張力を含む、前記上下一対のテンションロッドの許容上下限張力範囲を規定した許容管理範囲が設定されることを特徴とする請求項１に記載の屋根の施工方法。
前記上テンションロッドの前記目標張力は、予測される外力によって該上テンションロッドに生じる圧縮側の応力の最大値以上であり、前記下テンションロッドの前記目標張力は、予測される外力によって該下テンションロッドに生じる圧縮側の応力の最大値以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の屋根の施工方法。