JPH0343283Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、屋根架構特に梁とケーブルにより
構成されたスペースフレームのドームに関するも
のである。

従来の技術 従来、大スパンの屋根架構としては(1)鉄筋コン
クリートシエル構造、(2)ラメラ、ジエオデシツク
ドーム等の鉄骨造スペースフレーム、(3)空気膜構
造、(4)ケーブル吊り構造が一般に知られており、
この考案の先行技術としては米国特許第4052334
号がある。すなわち、(5)上弦材として圧縮部材と
なるチユーブを使用し、下弦材として引張り部材
となるケーブルを用いて一方向の梁架構で上方に
湾曲した屋根構造としたものがある。

考案が解決しようとする問題点 上記の従来の技術においては、(1)は鉄筋コンク
リートであるため重量が大であり施工に当つて仮
枠、支柱、足場等の仮設材を必要とし工期が長く
コストが高い欠点があり、(2)は足場等の仮設材を
必要とし施工に当つて組立てが面倒な欠点があ
り、(3)は軽量で工期が短かい利点はあるが常時送
風を必要とし維持管理が煩雑であり、(4)は長大ス
パンとすることが可能であるが屋根の表面となる
仕上材が変形を受ける欠点があり、(5)は一方向の
梁架構であるので長方形のものはできるがドーム
状の屋根架構はできなかつた。そこで、これらの
点を解決するため鉄骨梁を環状部材に放射状に固
定し、これをケーブルの引張力によつて湾曲させ
たドームが発明された特願昭59−80160号（特開
昭60−226944号公報参照）が、このドームは鉄骨
梁がケーブルの引張力によつて圧縮力を受けてい
るので横方向の僅かな力によつて座屈する傾向が
あり、また鉄骨梁は放射方向に延びているので先
端に行くに従つて間隔が大きく開いて屋根材の支
持が不十分となる欠点があつた。

この考案は、上記(1)〜(5)の欠点がなく軽量で仮
設材を要せず合理的な部材構成によつて施工性の
高い経済的なスペースフレームのドームであつ
て、しかも鉄骨梁の座屈の防止と屋根材の固定が
兼用できる屋根構造を有するドームを提供しよう
とするものである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するためのこの考案の手段
は、上弦材が鉄骨梁、下弦材がケーブル、ウエブ
材が鉄骨束で構成され、鉄骨梁が環状部材に放射
状に固定され、ケーブルはその内端部を環状部材
に取り付けられ、その中間部が鉄骨束の下端を通
つて移動自在に取り付けられるとともに、その外
端は鉄骨梁の先端を通つて移動自在に取り付けら
れ、ケーブルの引張力によつて鉄骨梁はドーム状
に湾曲され、この湾曲された鉄骨梁の先端はリン
グ状支持部材に固定され、鉄骨梁の先端と、隣接
する鉄骨梁の先端との間の中央に火打材の先端が
固定され、鉄骨梁の長さの中間の位置に火打材の
他端が取り付けられた梁とケーブルにより構成さ
れたドームからなるものである。

実施例 この考案の１実施例を図面に基づいて説明す
る。

１はスペースフレームの上弦材となる鉄骨梁で
あり、第４図に示すように環状部材２を中心とし
て放射状に配置しその内端はそれぞれ環状部材２
に固定されている。３は下弦材となるケーブルで
あつて鉄骨梁１の中間部適所に設けられたウエブ
材となる鉄骨束４の下端の支持金具５（第６図、
第７図）に移動自在に挿通され、その内端部６は
第５図に示すように環状部材２に設けた取付部７
に枢着され、その外端は第８図に示すように鉄骨
梁１の先端の支持金具８に移動自在に挿通され楔
９で固定できるようになつている。

なお、ケーブル３の外端を鉄骨梁１の先端の取
付部に固定し、その内端部を環状部材２の支持金
具に挿通して中心方向に引き出すようにしてもよ
い。

この実施例のドームを作るには、鉄骨梁１、環
状部材２、ケーブル３、鉄骨束４を第１図の状態
となるように地上あるいは屋根軒に近い位置に配
置し、その位置で地組みを行う。つぎに鉄骨梁１
の先端の支持金具８に挿通したケーブル３を引張
つてテンシヨンを導入すると第２図に示すように
ケーブル３は一直線状に緊張し鉄骨梁１には圧縮
力と曲げモーメントが働きわずかに湾曲し上昇す
るようになる。ケーブル３をさらに引張ると、鉄
骨梁１の圧縮力と曲げモーメントを、またケーブ
ル３の引張力を環状部材２を介して他端の部材に
伝達するのでケーブル３の引張力によつて第３図
に示すような曲面となる。所定の曲面に達する
と、ケーブル３の外端部を第８図に示すように鉄
骨梁１の支持金具８に楔９で固定するとともに、
その中間部を鉄骨束４の下端の支持金具５に固定
してドームを完成するものである。

第３図においてはドームは環状をなす外壁１０
の上に載置され鉄骨梁１の先端は外壁１０上のリ
ング状支持部材１１に固定されている。なお、鉄
骨梁１の先端付近における空間の高さを必要とし
ない場合は外壁１０を設けることなく地上に直接
リング状支持部材１１を設け、これに鉄骨梁１の
先端を固定してもよい。第４図に示すように鉄骨
梁１の先端と、隣接する鉄骨梁１の先端との距離
の約1/2の位置に火打梁１２の先端１２ａを固定
し、その位置と鉄骨梁１の長さの約1/2の位置と
の間に火打梁１２の他端１２ｂを固定する。鉄骨
梁１の長さに応じて第４図右下に示すように鉄骨
梁１と火打梁１２との間に、さらに同様の火打梁
１３を設けることができる。第４図下半部には火
打材として梁を圧縮材に用いたものを示したが、
梁に代えて第４図左上に示すようにケーブル１４
を使用しテンシヨン材として用いるようにしても
よい。

考案の効果 この考案は、上弦材には圧縮と曲げを受けさ
せ、下弦材には引張りを受けさせるようにしたの
で、下弦材にも鉄骨梁を使用するもののように斜
材によつてトラスを組む必要がなく、ドームの自
重が湾曲面の下降に対してはケーブルの張力で対
抗するので小径のケーブルの使用が可能であり、
重量の小さいケーブルの支用によつてドーム全体
の重量をきわめて軽量のものとすることができ、
ローコストで設計でき、中央に環状部材を介して
鉄骨梁を放射状に設けた構成としたので一つのス
パンで使用される長さの２倍の大きさの大きなド
ームとすることができ、また無駄な部材がないシ
ンプルな架構であるので施工性がきわめてよい。
そして地上に近い位置で地組みができるので精度
がよく、足場等の仮設材を必要としない。また、
鉄骨梁の長さの中間の位置とリング状支持部材と
の間に火打材が設けられているので、火打材が梁
の場合は圧縮材として、またケーブルの場合はテ
ンシヨン材として使用することによつて、圧縮力
が働いているため横方向へ座屈しやすい鉄骨梁の
座屈を完全に防止するとともに、鉄骨梁間の広い
空間を火打材で適当の大きさに区分するので屋根
材を良好に支持することができ、火打材の使用に
より鉄骨梁の座屈と屋根材の固定を兼用できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は、この考案の１実施例を示すもので第１
図〜第３図は１スパンのみの正面から見た説明図
で、第１図は地組み完了時を、第２図はケーブル
を引張つて鉄骨梁がわずかに湾曲した状態を、第
３図は外壁上においてドーム曲面が完成した時の
状態を示し、第４図は第３図の状態の平面図で右
下は火打梁を２段に入れた場合を、左下は火打梁
を１段入れた場合を、左上は火打材にケーブルを
１段入れた場合を示し、第５図は環状部材の左半
分の拡大切断正面図、第６図は支持金具の取付け
を示す拡大側面図、第７図は同じく正面図、第８
図は鉄骨梁の先端部を示す拡大正面図である。 １……鉄骨梁、２……環状部材、３……ケーブ
ル、４……鉄骨束、６……内端部、１２……火打
材、１２ａ……先端、１２ｂ……他端。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上弦材が鉄骨梁１、下弦材がケーブル３、ウエ
   ブ材が鉄骨束４で構成され、鉄骨梁１が環状部材
   ２に放射状に固定され、ケーブル３はその内端部
   ６を環状部材２に取り付けられ、その中間部が鉄
   骨束４の下端を通つて移動自在に取り付けられる
   とともに、その外端は鉄骨梁１の先端を通つて移
   動自在に取り付けられ、ケーブル３の引張力によ
   つて鉄骨梁１はドーム状に湾曲され、この湾曲さ
   れた鉄骨梁１の先端はリング状支持部材１１に固
   定され、鉄骨梁１の先端と、隣接する鉄骨梁１の
   先端との間の中央に火打材１２の先端１２ａが固
   定され、鉄骨梁１の長さの中間の位置に火打材１
   ２の他端１２ｂが取り付けられた梁とケーブルに
   より構成されたドーム。