JPH0213700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に大空間を覆うためのドーム屋
根の骨組構造に関し、例えばLPGやLNG等の貯
槽構造物の屋根に利用される。

第３図に示される如く、リング材１により環状
に連結された複数異径の環状枠２１が、高さ方向
に同心円上でかつ上方に順次径小として配置さ
れ、各環状枠２は径方向放射状に配置されたラフ
ター材３により連結されたドーム屋根４の骨組構
造において、剪断力やねじり外力が作用した場
合、骨組はラーメン的な作用で外力に抵抗するた
め、強度上あまり合理的な構造でない。従つて、
強度を高めるために、屋根板をラフター材３或い
はリング材１に溶接することによつて剛性向上を
図つていた。しかしながら、屋根板との溶接が現
場での作業となるため、手間と時間がかかり、施
工性が悪いという欠点があつた。そこでこのよう
な問題点を解決すべく、前記ドーム屋根４の骨組
構造を補強するため、第４図に示される如く、補
強用としての斜材５を設ける方法が採用されてい
た。しかしながら、斜材５がラフター材３とリン
グ材１との交点間、即ち結合部間に、対角線状に
架設された構造であり、第４図に示される如く、
その結合部にラフター材３、リング材１及び斜材
５の各連結部が最高８本集合されることとなり、
その場合の連結構造が複雑となり、施工が煩雑と
なつていた。また第３図に示されるリング材１と
ラフター材３とからなる骨組構造と同じピツチで
リング材１とラフター材３とを配設し、さらに斜
材５で補強すれば強度が強くなり過ぎ、強度過剰
による無駄が生じると共に、重量がかさむ欠点が
ある。そこで所望の強度が得られる範囲内でラフ
ター材３の配設ピツチを広げて、部材点数を少な
くして重量軽減を図ることが採用されているが、
リング材１の連結部分間長さが長くなり、局部座
屈を生じるおそれがある。

そこで、本発明の上記問題点に鑑み、補強用斜
材によつて補強を図ると共に、局部座屈を防止
し、また各部材の連結部分の構造の簡素化を図つ
たものであり、その特徴とするところは、リング
材により環状に連結された複数の環状枠が、高さ
方向の同心円上でかつ上方に順次径小として配置
され、各環状枠は径方向放射状に配置されたラフ
ター材によつて連結され、各ラフター材とリング
材間を補強する補強用斜材が前記環状枠の最下位
側から上方側に順次設けられたドーム屋根の骨組
構造において、ドーム屋根の平面視でその半径の
略1/2より外縁領域で、前記補強用斜材は、リン
グ材とラフター材との各結合部間の互いに隣接す
るリング材側中間部とラフター材側中間部とに亘
つて略菱形形状に夫々架設されると共に、それら
各補強用斜材が架設された各環状枠の内で最もド
ーム屋根の頂部に近い径小側環状枠とその直ぐ上
位のより径小の環状枠間に架設される補強用斜材
は、そのドーム屋根頂部側の一端部が前記より径
小の環状枠のリング材とラフター材との結合部に
連結され、かつその斜材の他端部が前記径小側環
状枠のリング材とラフター材との各結合部間中間
部のリング材側に連結された略Ｖ字状に架設され
てなる点にある。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
ると、第１図において、１０はドーム屋根であ
り、該ドーム屋根１０はリング材１１により環状
に連結された複数異径の環状枠１２を備えてお
り、各環状枠１２は高さ方向に同心円上でかつ上
方に順次径小として配置されている。そして各環
状枠１２は径方向放射状に配置されたラフター材
１３によつて連結されている。

前記ドーム屋根１０の平面視でその半径1/2よ
り外方に位置した外縁領域における環状枠１２、
即ちリング材１１とラフター材１３との各結合部
１４間の互いに隣接するリング材１１側中間部と
ラフター材１３側中間部と亘つて各々補強用斜材
１５が架設されている。

即ち、各結合部１４間の中央部間に亘つて各々
補強用斜材１５が架設されており、互いに隣接す
る１対のリング材１１と１対のラフター材１３と
によつて構成される空間部に配置された各斜材１
５は略菱形形状を構成している。そして各斜材１
５は、例えば第２図に示される如く、Ｈ形鋼材よ
りなり、該斜材１５の各端部には、リング材１１
もしくはラフター材１３に連結するための連結板
１６が装着されている。そして各連結板１６に取
付けボルト挿通用の挿通孔１７が適宜設けられて
おり、一方、各連結板１６が連結されるリング材
１１もしくはラフター材１３側接合部１８にも、
連結板１６の挿通孔１７と対応したボルト挿通孔
１９が設けられており、第２図に示される如く、
リング材１１もしくはラフター材１３の接合部１
８両側面より、各斜材１５の連結板１６が接合さ
れ、両側の連結板１６，１６及び接合部１８のボ
ルト挿通を介してボルト締結により同時に連結で
きるよう構成されている。

また、前記菱形形状を構成して各傾斜１５が架
設された各環状枠１２の内で最もドーム屋根１０
の頂部に近い径小側環状枠１２とその直ぐ上位の
より径小の環状枠１２間に配置された各斜材１
５、即ち、本実施例において、最外周の、即ち最
下位の環状枠１２より頂部方向へ第３番目の環状
枠１２と第４番目の環状枠１２との間に配置され
た各斜材１５は、第１図において、径方向外方側
の端部がリング材１１側の各結合部１４間の中央
部に各々連結され、径方向内方側、即ち中心部側
の端部がリング材１１とラフター材１３との結合
部１４に各々連結されている。そして互いに隣接
する１対のリング材１１と１対のラフター材１３
とによつて構成される空間部に配置された各１対
の斜材１５は略Ｖ字状を構成している。

さらに、90度毎に中心部まで補強用斜材１５が
設けられており、本実施例においては、最外周よ
り中心方向へ第４番目の環状枠１２と第５番目の
環状枠１２との間に配置された各１対の斜材１５
は、第１図に示される如く、径方向外方に拡がる
略Ｖ字状とされ、また第５番目の環状枠１２と最
内周の環状枠１２との間に配置された各１対の斜
材１５は、径方向内方に拡がる略Ｖ字状として架
設される。

本発明の実施例は以上のように構成されてお
り、一般に、ラフター材１３とリング材１１とか
ら主構成されるこれらドーム屋根１０の骨組構造
においては、通常、ラフター材１３の断面形状が
一定であるため、外周に近づくほど各ラフター材
１３に作用する負荷荷重が大となり、従つてドー
ム屋根１０構造は外周部近傍の強度で構造全体と
しての強度が決定される。そして、本実施例にお
いては、半径ｒの1/2より外方の外縁領域に斜材
１５を設けているので外周部の強度が大となり、
従つてドーム屋根１０全体として強度的にバラン
スのとれた骨組構造とすることができる。さら
に、外縁領域における隣接する１対のリング材１
１と１対のラフター材１３とによつて構成される
各空間部に各斜材１５を略菱形形状に配置する構
成であり、各斜材１５の端部に設けられた連結板
１６を介して、リング材１１もしくはラフター材
１３の接合部１８にボルト締結する構成であり、
しかも接合部１８両側の連結板１６，１６を同時
にボルト締結できる構成であるので、現場におけ
る斜材１５の施工が容易化され、作業能率の向上
が図れる。また、90度毎に中心部まで斜材１５で
補強しているので、ねじれ外力に対して、トラス
構造を構成し、剪断剛性が向上され、さらに外縁
領域に設けられた斜材１５によつても同様の効果
が得られ、従つて、ドーム屋根１０全体の強度及
び剛性の向上が図れる。また対称的に中心部まで
斜材１５による補強を施しているので、剛性や耐
震性に優れる。さらに、前記第３番目の環状枠１
２と第４番目の環状枠１２との間に配置された各
斜材１５のドーム屋根１０頂部側端部がリング材
１１とラフター材１３との結合部１４に各々連結
された略Ｖ字状を構成しているので、荷重の部分
的な集中がなく、局部座屈の発生が防止でき、座
屈に対する強度向上が図れる。

これに対し、前記第３番目の環状枠１２と第４
番目の環状枠１２との間に配置された各斜材１５
のドーム屋根１０頂部側端部をリング材１１とラ
フター材１３との結合部１４間中間部のリング材
１１側に連結する構成とすれば、リング材１１の
連結部分に荷重が集中するため、リング材１１の
変形や局部座屈が発生するおそれが大となる。

以上のように、斜材１５の補強によつてドーム
屋根１０全体の強度及び剛性が向上され、従つて
所望の強度が得られる範囲内でラフター材１３や
リング材１１の配設ピツチを広げることができ、
ラフター材１３やリング材１１の数を減少するこ
とができ、ドーム屋根１０全体としての重量軽減
が図れる。また、リング材１１やラフター材１３
の配設ピツチを広げても、リング材１１とラフタ
ー材１３の各結合部１４間の互いに隣接するリン
グ材１１側中間部とラフター材１３側中間部とに
亘つて略菱形形状に斜材１５が架設されているた
め、所謂リング材１１やラフター材１３の各結合
部１４間の中間部が斜材１５で連結支持されるこ
ととなり、リング材１１やラフター材１３の連結
部分間長さが実質的に略1/2となり、局部座屈の
発生が防止できる。さらに、リング材１１側中間
部とラフター材１３側中間部とに亘つて斜材１５
を架設する構造としたため、各連結部に集合され
る最高本数は第１図に示される如く、斜材１５と
リング材１１との合計６本もしくは、斜材１５と
ラフター材１３の合計６本となり、従来の如く、
斜材５をラフター材３とリング材１との交点間に
対角線状に架設した場合と比較して、集合本数を
少なくでき、連結部分の構造を簡素化できる。ま
たドーム屋根１０の強度及び剛性の向上により、
屋根板をラフター材１３やリング材１１に溶接す
る必要がなくなり、作業能率が向上する。

尚、本実施例において、90度毎に斜材１５で中
心部まで補強した構造のドーム屋根１０を示して
いるが、180度毎或いは120度毎に補強する構造で
あつてもよく、対称的に補強する構造であればよ
い。さらに、半径ｒの1/2より外縁領域で斜材１
５を略菱形形成に設けたものを示しているが、こ
の菱形形状に設ける領域を半径ｒの1/2もしくは
半径ｒの1/2内にまで設ける構成としてもよい。

第５図ａ乃至ｅは各種構造のドーム屋根におけ
る座屈強度に対する比較例を示したものであり、
第５図ａに示される如く、補強用斜材無しの構造
のドーム屋根４０Ａの座屈強度を１とした場合、
第５図ｂに示される如く、最外周部のみを斜材４
５で補強した構造ドーム屋根４０Ｂの座屈強度は
約1.13倍、第５図ｃに示される如く、最外周部よ
り２段目まで斜材４５で補強した構造のドーム屋
根４０Ｃの座屈強度は約1.46倍、第５図ｄに示さ
れる如く、最外周部より３段目まで斜材４５で補
強した構造のドーム屋根４０Ｄの座屈強度は約
1.80倍、第５図ｅに示される如く、多数のラフタ
ー材４３によつて補強した構造ドーム屋根４０Ｅ
の座屈強度は約1.80倍となり、第５図ｄのドーム
屋根４０Ｄ構造は、第５図ｅのドーム屋根４０Ｅ
構造と比較して、座屈強度は略等しくなつてい
る。一方、重量についてリング材４１の本数およ
び形状が同じゆえ、ラフター材４３について比較
するとドーム屋根４０Ｄはドーム屋根４０Ｅに比
べ、ラフター材43重量を約38％軽くできる。

本発明は、以上のように、ドーム屋根の平面視
でその半径の略1/2より外縁領域で、補強用斜材
はリング材とラフター材との各結合部間の互いに
隣接するリング材側中間部とラフター材側中間部
とに亘つて略菱形形状に夫々架設されると共に、
それら各補強用斜材が架設された各環状枠の内で
最もドーム屋根の頂部に近い径小側環状枠とその
直ぐ上位のより径小の環状枠間に架設される補強
用斜材は、そのドーム屋根頂部側の一端部が前記
より径小の環状枠のリング材とラフター材との結
合部に連結され、かつその斜材の他端部が前記径
小側環状枠のリング材とラフター材との各結合部
間中間部のリング材側に連結された略Ｖ字状に架
設されてなるものであり、斜材の補強によつてド
ーム屋根全体の強度及び剛性が向上できると共
に、リング材とラフター材の各結合部間の互いに
隣接するリング材側中間部とラフター材側中間部
とに亘つて略菱形形状に斜材を架設しているた
め、リング材やラフター材の配設ピツチを広げて
も局部座屈の発生が防止でき、また各部材の連結
部分の集合本数も少なくでき、連結部材の構造が
簡素化できる。さらに略菱形形状に斜材が配設さ
れた最も頂部に近い径小側環状枠とより径小側の
環状枠との間には斜材が略Ｖ字状に架設されるた
め、荷重の部分的な集中がなく、リング材の局部
座屈の発生が有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す平面説明図、第
２図は連結構造を示す分解斜視図、第３図及び第
４図は従来例を示す平面説明図、第５図ａ乃至ｅ
は各種骨組の比較説明図である。 １０……ドーム屋根、１１……リング材、１２
……環状枠、１３……ラフター材、１４……結合
部、１５……斜材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リング材により環状に連結された複数の環状
   枠が、高さ方向の同心円上でかつ上方に順次径小
   として配置され、各環状枠は径方向放射状に配置
   されたラフター材によつて連結され、各ラフター
   材とリング材間を補強する補強用斜材が前記環状
   枠の最下位側から上方側に順次設けられたドーム
   屋根の骨組構造において、ドーム屋根の平面視で
   その半径の略1/2より外縁領域で、前記補強用斜
   材は、リング材とラフター材との各結合部間の互
   いに隣接するリング材側中間部とラフター材側中
   間部とに亘つて略菱形形状に夫々架設されると共
   に、それら各補強用斜材が架設された各環状枠の
   内で最もドーム屋根の頂部に近い径小側環状枠と
   その直ぐ上位のより径小の環状枠間に架設される
   補強用斜材は、そのドーム屋根頂部側の一端部が
   前記より径小の環状枠のリング材とラフター材と
   の結合部に連結され、かつその斜材の他端部が前
   記径小側環状枠のリング材とラフター材との各結
   合部間中間部のリング材側に連結された略Ｖ字状
   に架設されてなることを特徴とするドーム屋根の
   骨組構造。