JPH0417681Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、大空間建築物の屋根として用いら
れるドーム屋根の架設構造に関する。

《従来技術と問題点》 周知のように、運動競技場、催物会場などの大
空間構造物の屋根にはドーム構造が多く用いられ
ており、従来から鉄骨トラスや空気膜構造が採用
されている。

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、鉄骨トラスでは、トラスの自重が重
く、また、架設のための仮設設備が大規模化し、
建設コストが嵩む。

一方、空気膜では、構造物の気密を維持するた
めの出入口構造が複雑化するとともに、膜状の屋
根を保持するために、空調設備やランニングコス
トが嵩むという欠点があつた。

そこで近時、上述した欠点を解消するドーム屋
根が提案されている。

この屋根構造は、ケーブル、ワイヤー等の線材
を主として用いるトラス構造で、軽量であつて経
済的とされている。

ところで、この種のトラス構造では、第１図に
示すように、リング状の外周支持架構１０に、ケ
ーブル、ワイヤーなどの上、下弦材１２，１４を
架設し、これらの弦材１２，１４の交点に棒状の
垂直材１６を配置し、且つ、垂直材１６の下端間
を繋ぎ材１８で連結して、上弦材１２に沿つた径
方向の断面がほぼ直角三角形状を連ねた状態にな
つていた。より詳細に説明すると、環状の外周支
持架構１０内部の平面投影が三角形を複数組み合
わせた配列となるように、外周支持架構１０に複
数の上弦材１２を架設すると共に、三角形の各頂
点位置にその上端を固着して垂直材１６を垂下
し、一方の垂直材１６の下端とこれよりも外周支
持架構１０側に位置する他方の垂直材１６の上端
との間に、一方の垂直材１６及び上弦材１２と組
み合わされて直角三角形をなす下弦材１４をそれ
ぞれ架設し、さらに外周支持架構１０の周方向に
沿つて隣接する垂直材１６同士を繋ぎ材１８で連
結した構造となつていた。

しかしながら、このように架設されたドーム屋
根では、架設方法が難しくなるだけでなく、構造
上も以下の問題があつた。

すなわち、この種のドーム屋根では、各部材に
生ずる圧縮ないしは引張応力は、外周支持架構１
０の近傍で最も大きく、屋根構造の中心になるに
従つて小さくなる。

このため、例えば上弦材１２を一本の連続した
ケーブルで構成すると、外周支持架構１０の近く
に生ずる最も大きな内部応力に耐えるように設計
しなければならなかつた。

従つて、このような設計では、屋根の中心部分
で過剰設計となり、経済的でなく、この傾向は大
型化すればする程顕著になる。

この考案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、その目的とするところは、ド
ーム屋根の径方向で異なる応力状態に対応した構
造のドーム屋根の架設構造を提供することにあ
る。

《問題点を解決するための手段》 上記目的を達成するため、この考案は、環状の
外周支持架構内部の平面投影が三角形を複数組み
合わせた配列となるように、該外周支持架構に複
数の上弦材を架設すると共に、該三角形の各頂点
位置にその上端を固着して垂直材を垂下し、一方
の垂直材の下端とこれよりも該外周支持架構側に
位置する他方の垂直材の上端との間に、該一方の
垂直材及び上弦材と組み合わされて三角形をなす
下弦材をそれぞれ架設し、さらに該外周支持架構
の周方向に沿つて隣接する該垂直材同士を繋ぎ材
で連結したドーム屋根の架設構造において、該各
垂直材の垂下長さを、その垂下位置が該外周支持
架構に近づくに従つて順次長く形成する共に、該
上弦材を、これと三角形をなす該各下弦材と等長
に分断し、さらに該各垂直材の上・下端に、それ
らの一端同士が互いに固着された該上・下弦材の
他端をそれぞれ固着して、頂角の異なる複数の二
等辺三角形ユニツトを構築し、これら二等辺三角
形ユニツト相互を、該外周支持架構に近づくに従
つて頂角が順次大きくなる配列で連結したことを
特徴とする。

《作用》 外周支持架構に近づくに従つて順次頂角が大き
くなるように連結された二等辺三角形ユニツト
は、最も内部応力が大きくなる外周部分で頂角が
大きく、内部応力があまり生じない、外周支持架
構とは反対側の屋根構造の中心部分で小さくなつ
ていて、ドーム屋根の径方向に生ずる内部応力に
対応した剛性が得られる。

また、二等辺三角形ユニツトは、工場生産が可
能であつて、しかも、これを形成する上、下弦材
は等長となり、部材の均等化が図かれる。

《実施例》 以下、この考案の好適な実施例について添附図
面を参照して詳細に説明する。

第２図は、この考案に係るドーム屋根の一実施
例を示している。

同図に示すドーム屋根は、円環状の外周支持架
構２０の径方向に、上・下弦材２２，２４を架設
し、これらの間に適宜垂直材２６を設けるととも
に、垂直材２６の下端間に周方向の繋ぎ材２８を
架設した最終形態の要部を示している。

ここで、上弦材２２は、外周支持架構２０に架
設されるドーム屋根の円弧長ｌを等分に分割した
長さに分断形成されるとともに、下弦材２４もこ
れと実質的に同じ長さに形成されている。

そして、上記垂直材２６は、中心になる程短く
なつており、各部材はあらかじめ頂角の異なる複
数の二等辺三角形ユニツトａ，ｂ，ｃ，ｄに形成
される。

各二等辺三角形ユニツトａ〜ｄは、各垂直材２
６の上弦材２２と下弦材２４の一端を固着し、弦
材２２，２４の他端同士を固着することで形成さ
れる。

要するに上記二等辺三角形ユニツトａ〜ｄは、
各垂直材２６の垂下長さが、その垂下位置が外周
支持架構２０に近づくに従つて順次長く形成され
る共に、上弦材２２が、これと三角形をなす各下
弦材２４と等長に分断され、さらに各垂直材２６
の上・下端に、それらの一端同士が互いに固着さ
れた上・下弦材２２，２４の他端がそれぞれ固着
されて、頂角の異なる複数の二等辺三角形ユニツ
トとして構築されている。また、本実施例では上
述したように、上弦材２２の分断長さが、全ての
二等辺三角形ユニツトａ〜ｄで同一とされてい
る。

架設にあたつては、まず、外周支持架構２０に
最も頂角の大きい二等辺三角形ユニツトａの頂点
を係止するようにして、仮設柱などで支持しなが
ら環状配列し、その後、外周支持架構２０の周方
向に沿つて隣接する垂直材２６の下端同士を繋ぎ
材２８で連結して仮設を撤去し、順次環状列を内
方に延ばし、この作業を外周支持架構２０側から
屋根構造の中心に向けて行なう。

同じ円周上に位置する環状列では、同じ頂角の
三角形ユニツトａが配置され、屋根構造の中心側
になるに従つて、三角形ユニツトの頂角は、順次
小さいものが用いられている。

三角形ユニツトａ〜ｄ間の接続は、例えば端部
に取付具を螺着して長さの調整が可能なジヨイン
ト金具などで連結する。

さて、以上のように構成されたドーム屋根にお
いては、各二等辺三角形ユニツトａ〜ｄは、同じ
長さの上、下弦材２２，２４を長さの異なる複数
の垂直材２６に固着して形成するため、構成部品
の点数が少くて均等化されるとともに、工場生産
が可能となる。

また、架設も簡単な仮設設備で容易に行える。

さらに、架設された二等辺三角形ユニツトａ〜
ｄは、外周支持架構２０から屋根構造の中心に向
けて頂角が順に小さくなつていて、最も応力が大
きくなる外周部分で、大きな剛性が得られる形状
に設定されており、各部材に生ずる応力に対応し
た形態であつて、ドーム屋根の安定性を大きく向
上させる。

さらにまた、この実施例のように、ドーム屋根
の円弧長を等分する長さに上弦材２２を設定すれ
ば、二等辺三角形ユニツトａ〜ｄを形成する際
に、上・下弦材２２，２４の区別をすることなく
同じ部材が使用でき、さらに構成部品の種類が現
象して均等性が向上する。

第３図は、この考案の他の実施例を示してお
り、この実施例ではドーム屋根の三角形の配列状
態は上記実施例と異なるが、環状の外周支持架構
２０から屋根構造の中心に向けて、順に頂角が小
さくなるように複数種の二等辺三角形ユニツトａ
〜ｄを連結配置している。

なお、この実施例では、径方向に連結する三角
形ユニツトａ〜ｄで垂直材２６が重複する部分が
生ずるが、この部分では複数の垂直材２６を束ね
て施工する。

以上のような平面パターンに二等辺三角形ユニ
ツトａ〜ｄを架設しても、上記実施例と同じ作用
効果が奏せられ、本考案の実施はドーム屋根の各
種のパターンに適用できる。

なお、ドーム屋根の外周断面は、上述した円弧
状だけでなく、楕円状の曲線であつても良い。

また、外周支持架構も円形だけでなく、楕円、
多角形であつてもよい。

《考案の効果》 以上、実施例で詳細に説明したように、この考
案に係るドーム屋根の架設構造においては、架設
された部材に生ずる応力状態に応じた設計が可能
となるとともに、大量生産に適し、且つ架設も容
易となるなど各種の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは従来のドーム屋根の全体構成の平面
図、第１図Ｂは同図Ａの−線矢視図、第２図
Ａはこの考案の一実施例を示す要部断面図、第２
図Ｂは同図Ａの平面図、第３図は他の実施例を示
す要部平面図である。 ２０……外周支持架構、２２……上弦材、２４
……下弦材、２６……垂直材、２８……繋ぎ材、
ａ〜ｄ……二等辺三角形ユニツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 環状の外周支持架構内部の平面投影が三角形
   を複数組み合わせた配列となるように、該外周
   支持架構に複数の上弦材を架設すると共に、該
   三角形の各頂点位置にその上端を固着して垂直
   材を垂下し、一方の垂直材の下端とこれよりも
   該外周支持架構側に位置する他方の垂直材の上
   端との間に、該一方の垂直材及び上弦材と組み
   合わされて三角形をなす下弦材をそれぞれ架設
   し、さらに該外周支持架構の周方向に沿つて隣
   接する該垂直材同士を繋ぎ材で連結したドーム
   屋根の架設構造において、 該各垂直材の垂下長さを、その垂下位置が該
   外周支持架構に近づくに従つて順次長く形成す
   る共に、該上弦材を、これと三角形をなす該各
   下弦材と等長に分断し、さらに該各垂直材の
   上・下端に、それらの一端同士が互いに固着さ
   れた該上・下弦材の他端をそれぞれ固着して、
   頂角の異なる複数の二等辺三角形ユニツトを構
   築し、 これら二等辺三角形ユニツト相互を、該外周
   支持架構に近づくに従つて頂角が順次大きくな
   る配列で連結したことを特徴とするドーム屋根
   の架設構造。 (2) 上記上弦材の分断長さが、全ての上記二等辺
   三角形ユニツトで同一である実用新案登録請求
   の範囲第１項記載のドーム屋根の架設構造。