JPH0367172B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は大空間構造物の軽量大屋根構造およ
びその施工法に関し、特にケーブルトラス構造の
大屋根構造およびその施工法に関する。

≪従来技術と問題点≫ 従来から、野球場などの大空間構造物の大屋根
構造としては、鉄骨トラス構造または空気膜構造
が知られている。

しかしながら、これらの構造にはそれぞれ以下
に示す欠点があつた。

すなわち、鉄骨トラス構造では、トラスの自重
が重くなり、また、架設のための仮設設備が大規
模となり、建設コストが嵩む。

また、空気膜構造は、構造物全体を気密にする
必要があつて、そのために出入口が特殊な構造と
なり、また、空気膜の屋根を支持するためには、
常時空気を送入しなければならず、そのための設
備費およびランニングコストが嵩むという欠点が
あつた。

≪発明の目的≫ この発明は、上述した従来の問題点に鑑みてな
されたものであつて、構造物全体を気密にするこ
となく、また、大規模な仮設を設けることなく施
工できる軽量なケーブルを主材料としてトラス構
造となす大屋根構造およびその施工法を提供する
ことにある。

≪発明の構成≫ 上記目的を達成するために、この発明は、構造
物の四周を囲繞し、閉塞された水平断面を有し、
直立状態に設けられた側壁と、この側壁の上端に
対向して立設された支柱と、該支柱の上端を結ぶ
ようにして該側壁に格子状に架設された複数のメ
インケーブルと、該メインケーブルの格子状交点
のそれぞれに上端が固着されて吊設された複数の
垂直材と、各メインケーブルに沿つて配置された
該垂直材の下端間と最外方の垂直材と該支柱との
間にそれぞれ両端を固着して各メインケーブルに
沿つて配置された複数の下弦材と、該メインケー
ブルに沿つて配置された該垂直材間に鋸歯状に張
設され、中央部が該垂直材に固着され、両端が該
支柱を介して該構造物の側壁に固定された複数の
サブケーブルとを有し、該サブケーブルの両端を
引つ張ることにより該メインおよびサブケーブル
に所定のテンシヨンが導入されていることを特徴
とし、その大屋根構造の施工法として、構造物の
側壁に立設された多数の支柱の対向する一対間に
懸垂曲線状にメインケーブルを順次設置し、該側
壁内に格子状に該メインケーブルを配設する工程
と、該格子状交点に垂直材をそれぞれ吊設する工
程と、該メインケーブルに沿つた該垂直材間に下
弦材をそれぞれ取付ける工程と、該垂直材間に鋸
歯状にサブケーブルを配置した後、該サブケーブ
ルの端部を引張つて該メインケーブルを上方に膨
出させてその端部を該側壁に固定する工程とから
なることを特徴とする。

≪実施例≫ 以下、この発明の好適な実施例について添附図
面を参照にして詳細に説明する。

第１図から第４図は、この発明に係る軽量大屋
根構造の一実施例を示すものである。

第１図は、本発明を適用して構築された構造物
の全体を示す図である。

構造物は、構造物の四周を囲繞し、閉塞された
四角形状の水平断面を有し、直立状態に立設され
た側壁１０と、側壁１０の上部を覆う本発明のケ
ーブルトラス構造の屋根１２とで構成されてい
る。

屋根１２は、上記側壁１０の内側上端の対向す
る部分に立設された多数の支柱１４，１４……
と、格子状に架設された複数のメインケーブル１
６，１６……と、このメインケーブル１６，１６
……の格子状交点にそれぞれ上端が固着されて吊
設された複数の垂直材１８，１８……と、各垂直
材１８の下端部間に両端が固着された複数の下弦
材２０，２０……と、サブケーブル２２，２２…
…とから概略構成されている。

上記支柱１４は、一対ずつが対向するように、
所定の間隔をおいて立設されている。

上記メインケーブル１６は、対向する上記支柱
１４の上端間を結ぶように配置され、その両端が
上記側壁１０の支柱１４が立設された位置の外方
に固定されている。

上記垂直材１８は、メインケーブル１６の格子
状の交点にそれぞれ配置されている。

上記下弦材２０は、上記メインケーブル１６に
沿つて配置された上記垂直材１８間にそれぞれ配
置され、かつ、このメインケーブル１６にほぼ平
行になるように、ケーブル１６に沿つて設けられ
ていて、最も外側に位置するものは、垂直材１８
と支柱１４との間に設けられている。

上記サブケーブル２２は、上記メインケーブル
１６に沿つて配置された垂直材１８間に鋸歯状に
張設されている。

第２図は一方向のトラス構造を抽出して示す詳
細図である。

上記メインケーブル１６は、各垂直材１８ａ，
１８ｂ，１８ｃ……と支柱１４の上端部にそれぞ
れ緊結されており、また、サブケーブル２２は、
中央部分の２本の垂直材１８ａ，１８ａの下端に
だけ緊結されており、その他の部分は緊結されて
いない。

従つて、サブケーブル２２の両端を、第２図矢
印方向に引張ると、それぞれの下弦材２０，２０
には、これを圧縮する方向の力が加えられるとと
もに、それぞれの垂直材１８，１８にも同様に圧
縮力が加わり、サブケーブル２２の鋸歯状部分が
短くなることで、メインケーブル１６を上方に突
き上げるような力が作用し、メインケーブル１６
は上方に凸状に膨出して引張力が導入され、これ
らの作用力が均衡した状態になつて、トラス構造
は安定する。

この場合、サブケーブル２２およびメインケー
ブル１６の引張力に対する反力は、構造体の自重
でもつて充分に対抗することができる。

垂直材１８とサブケーブル２２の取り合いの一
例を第３図に示す。

同図の例では、垂直材１８を中実円筒鋼棒と
し、その上下端近傍の外周面に、半円リング状の
４個の金具２４，２４を固着し、一方のサブケー
ブル２２と、他方のサブケーブル２２′とが交差
するように金具２４に各ケーブル２２，２２′を
挿通する。

このように構成すれば、ケーブル２２が比較的
小さい摩擦で取付けられるため好都合となる。

また、上記垂直材１８は中空状の鋼パイプで構
成し、その内部に各サブケーブル２２，２２′を
挿通してもよい。

上記構成の屋根１２の施工方法の一例を第４図
に示す。

施工方法は、まず同図ａに示すように、側壁１
０上に対向して立設された一対の支柱１４，１４
の上端を結ぶようにして、所定の長さのメインケ
ーブル１６を支柱１４，１４の上端に緊結し、側
壁１０，１０に固定する。

この状態では、メインケーブル１６は自重でも
つて懸垂曲線状に安定する。

メインケーブル１６は上記の状態で順次格子状
に配置され、次いで各格子状交点のそれぞれに垂
直材１８ａ，１８ｂ……の上端を緊結して吊設す
るとともに、隣接する垂直材１８ａ，１８ｂの下
端間にそれぞれ下弦材２０，２０を取付ける。

そして、サブケーブル２２を中央部分の２本の
垂直材１８ａ，１８ａの下端に緊結した後、その
外側の隣接する垂直材１８ｂの上端、さらにこの
垂直材１８ｂの下端から外側垂直材１８ｃの上端
と、順次鋸歯状になるように緩く取付け、最も外
側の支柱１４に一旦仮止めする。

なお、図中中央部分の２本の垂直材１８ａ，１
８ａ間のワイヤ２３は、所定の長さで緩く取付け
られており、構造的には必ずしも必要ではない。

サブケーブル２２の取付けが、メインケーブル
１６に沿うようにして、全体に亘つて行なわれた
後、第４図ｂに示すように、サブケーブル２２，
２２の両端を同時に矢印方向に引張り、順次この
操作を行なう。

このことにより、垂直材１８および下弦材２０
には、それぞれの材の軸方向に圧縮力が加わり、
サブケーブル２２には全体に亘つてほぼ均等の張
力がかかり、各垂直材１８の下端と、これに隣接
する垂直材１８の上端（例えば垂直材１８ｂ）と
の間のサブケーブル２２は、それぞれ長さが短く
なる。

この作用によつて下弦材２０は、それぞれ外側
端部を中心とする円弧運動を起こし、下弦材２０
の内側端は上方にもち上る。

一方、垂直材１８の上端部は、サブケーブル２
２に引張られて内側に引張られ、その結果メイン
ケーブル１６には張力が発生し、垂直材１８の上
端部は、隣接する外側の垂直材１８の上端部を中
心とする円弧運動を起こす。

これらの作用により全体が徐々に上昇する。

このとき、中央部分のメインケーブル１６は、
張力を失つて緩むが、これが他の部材に絡まない
限り問題はない。

さらに、サブケーブル２２を引張り、端部を支
柱１４に固定すると、トラス構造は第４図ｃに示
すように、上方に膨出して、メインケーブル１６
に張力が導入され、この張力とサブケーブル２２
の張力とが均衡してトラス構造は安定する。

この後、さらにサブケーブル２２を引張り、メ
インケーブル１６の上に葦く屋根材の自重および
風力などの外力に耐え得るだけの上記張力よりも
大きなプリテンシヨンをかけた後、サブケーブル
２２の端部を側壁１０に固定することもできる。

各サブケーブル２２を上述のようにして引張つ
て構造体１０に固定することで、屋根１２が構成
される。

なお、上記メインケーブル１６上には、テフロ
ン膜などの屋根材を葦くことができることは言う
までもない。

また、上記施工法において、サブケーブル２２
を引張る方法は、上記のように１本ずつ引張る方
法だけでなく、例えば、格子状に交差する４本を
同時に引張るとか、あるいは数本おきに同時に引
張つてもよい。

≪発明の効果≫ 以上実施例で詳細に説明したように、上述のよ
うに構成された大屋根構造は、ケーブルトラス構
造が格子状に組み合されているため、面外へ倒れ
ることが防止できる。

また、サブケーブルを引張ることにより各ケー
ブルにテンシヨン（張力）を導入することがで
き、これにより全体として強固且つ安定した屋根
構造とすることができる。

さらに、通常の鉄骨トラスに比べ、材料の半分
はケーブルであつて、軽量であるとともに、空気
膜構造のように内部を気密にする必要がない。

さらにまた、施工はメインケーブルが地上に近
い懸垂状態で、各部材の取付作業ができるため、
仮設費を安価にできる。

さらにまた、屋根の架設はサブケーブルを引張
るだけで行なわれるため、相当大きなスパンの屋
根も容易に施工できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の大屋根構造の一実施例を示す
全体図、第２図は第１図の要部拡大図、第３図は
ケーブルの取り合いを示す説明図、第４図は施工
法の工程順を示す説明図である。 １０……側壁、１２……屋根、１４……支柱、
１６……メインケーブル、１８……垂直材、２０
……下弦材、２２……サブケーブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 構造物の四周を囲繞し、閉塞された水平断面
   を有し、直立状態に設けられた側壁と、この側壁
   の上端に対向して立設された支柱と、該支柱の上
   端を結ぶようにして該側壁に格子状に架設された
   複数のメインケーブルと、該メインケーブルの格
   子状交点のそれぞれに上端が固着されて吊設され
   た複数の垂直材と、各メインケーブルに沿つて配
   置された該垂直材の下端間と最外方の垂直材と該
   支柱との間にそれぞれ両端を固着して各メインケ
   ーブルに沿つて配置された複数の下弦材と、該メ
   インケーブルに沿つて配置された該垂直材間に鋸
   歯状に張設され、中央部が該垂直材に固着され、
   両端が該支柱を介して該構造物の側壁に固定され
   た複数のサブケーブルとを有し、該サブケーブル
   の両端を引つ張ることにより該メインおよびサブ
   ケーブルに所定のテンシヨンが導入されているこ
   とを特徴とする軽量大屋根構造。 ２ 上記メインケーブルおよびサブケーブルは、
   上記テンシヨンよりも大きなプリテンシヨンが導
   入されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の軽量大屋根構造。 ３ 構造物の側壁に立設された多数の支柱の対向
   する一対間に懸垂曲線状にメインケーブルを順次
   設置し、該側壁内に格子状に該メインケーブルを
   配設する工程と、該格子状交点に垂直材をそれぞ
   れ吊設する工程と、該メインケーブルに沿つた該
   垂直材間と最外側の該垂直材と該支柱との間に下
   弦材の両端をそれぞれ取付ける工程と、該垂直材
   間に鋸歯状にサブケーブルを配置した後、該サブ
   ケーブルの端部を引張つて該メインケーブルを上
   方に膨出させてその端部を該側壁に固定する工程
   とからなることを特徴とする軽量大屋根構造の施
   工法。