JPH0681399A - ドーム式屋根の建方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 施工期間の短縮、建設コストの削減が図られ
るとともに、高所作業を少なくしたドーム式屋根の建方
法を提供する。 【構成】 ドーム式屋根の建方法は、先ず、施設内の地
面上の中央に主架構ユニット２を架設し、この主架構ユ
ニット２の周辺側に他の主架構ユニット１ｂ、１ｃを接
続するとともに、接続された他の主架構ユニット１ｂ、
１ｃの外周縁部を平面視リング状に建て込んだ高さの低
い同一水平レベルのベント群１２ｂで支持する。そし
て、主架構ユニットの接合部の下面に放射ケーブル７
ｂ、７ｃで連結していき、さらに全ての同一水平レベル
の束材の下端部間に円周ケーブル８ｂを連結した後、前
記ベント群１２ｂを一斉にジャッキアップしていく。こ
のドーム式屋根構築作業を、施設内の中央部から周辺側
に向かって平面視ドーナツ状となるように一節ずつ行っ
ていく建方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、室内の運動競技施設に
適用して好適なドーム式屋根の建方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、室内の運動競技施設には、大規模
な固定ドーム式屋根が採用されてきている。固定ドーム
式屋根として、一般に、トラス式ドーム屋根と、ケーブ
ル式ドーム屋根が知られている。

【０００３】トラス式ドーム屋根は、立体トラス構造と
単層トラス構造とに分類されるが、立体トラス構造は、
施工期間の長期化、施工費用の高騰化の面で問題があ
る。また、単層トラス構造は、例えば積雪等の偏荷重に
より容易に崩壊しやすいというドーム構成材の座屈耐力
の面で問題があるとともに、ドーム境界部構造が大きな
スラスト（単層ドーム全体を支持するドーム内部力）を
処理するために強靭なテンションリングとしなければな
らない。

【０００４】また、ケーブル式ドーム屋根においても、
可撓性のケーブルが構成部材とされたフレキシブルな構
造であるため、構造安定性を高めるためにケーブルに大
きなプレストレスが必要となる。そのため、前記単層ド
ームと逆に、ドーム境界部材を大きなスラストに対抗す
る強靭なコンプレッションリングとしなければならな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、トラス式ドー
ム屋根及びケーブル式ドーム屋根では、テンションリン
グ、コンプレッションリングと、それらを支持する施設
を構築するための施工が長期間にわたってしまい、それ
とともに、建設コストも増大してしまうという問題があ
った。

【０００６】また、ケーブル式ドーム屋根においては、
多数のケーブルのそれぞれにジャッキを配設し、それら
ジャッキを同時に作動させて全てのケーブルに均一に緊
張力を導入させる緊張力導入工程を行わなければなら
ず、施工期間がさらに長期化していた。

【０００７】また、構造物の内部（施設内部）全域に、
ドーム式屋根全体を支持する架設構造体を設置しなけれ
ばならないので、架設構造体の設置作業若しくは解体作
業に多大な時間と手間を要し、さらには、資材を高所に
移動するクレーン等を施設内部の最適位置に設置するこ
とが難しいという問題があった。

【０００８】さらに、従来のドーム屋根の建方法は高所
における作業がほとんどなので、危険性が高く、かつ熟
練度の高い作業員が必要とされていた。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、施工期間の短縮、建設コストの削減が図られるとと
もに、高所作業を少なくしたドーム式屋根の建方法を提
供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明ののドーム式屋根
の建方法は、施設内の地面上の中央に主架構ユニットを
架設し、この主架構ユニットの周辺側に他の主架構ユニ
ットを接続し、かつ接続された他の主架構ユニットの外
周縁部を平面視リング状に建て込んだ高さの低い同一水
平レベルのベント群で支持する主架構架設工程と、主架
構ユニットの接合部の下面に平面視施設内の中心から同
心円状に束材を吊下げ配置し、各束材の下端部と主架構
周辺部間を放射方向に緊張可能となるように放射ケーブ
ルで連結していくケーブル連結工程と、全ての同一水平
レベルの束材の下端部間に円周ケーブルを連結した後、
前記ベント群を一斉にジャッキアップしていくジャッキ
アップ工程とを具備してなり、主架構架設工程から前記
ジャッキアップ工程を繰り返し行うことにより、施設内
の中央部から周辺側に向かって平面視ドーナツ状に一節
ずつドーム式屋根を構築していくことを特徴とする建方
法である。

【００１１】

【作用】本発明のドーム式屋根の建方法によれば、施設
内の中央に架設された主架構ユニットを核として、前記
主架構ユニットの周辺側に他の主架構ユニットをドーナ
ツ状に一節ずつ組み立ててジャッキアップすることによ
り構成部材に設計応力が与えられながらドーム式屋根が
構築されていき、その際、架設作業をほとんど最低の高
さ位置で行うことができ、施工期間が短縮される。

【００１２】また、ドーム式屋根の構築と並行して、施
設の周囲の構築（例えばスタンド等の構築）も行うこと
ができる。さらに、架設中は、各ベント群により主架構
が支持されることにより、主架構自重によって各構成部
材へ設計応力が生じることで放射ケーブルには一切の放
射方向外方への緊張作業の必要がなく、同一水平レベル
のベント群のジャッキアップにより主架構ユニットの架
設状態を段階的に開放していくことにより、各放射ケー
ブルに放射方向外方へ均一な緊張力が導入され、それに
より主架構全体に束材軸力が作用していく。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して詳細に説明する。ただし、本実施例に記載されてい
る構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特
に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれら
のみに限定する趣旨のものではなく、単なる説明例にす
ぎない。

【００１４】まず、本発明に係るドーム式屋根の構成に
ついて図１０から図１７を用いて説明する。このドーム
式屋根構造は、側面視において上方に湾曲しているとと
もに平面視円形状に構築されて施設内部を覆う主架構１
と、この主架構１の施設内中央部において一体に構築さ
れた複層トラス部２と、主架構１の施設内側に複層トラ
ス部２と連続して構築された補強架構３とで概略構成さ
れている。

【００１５】主架構１は、複数の鉄骨材（外周材４、円
周材５ａ、５ｂ、５ｃ、放射材６）が相互に平面トラス
状に接続されて構築された直径２００ｍ、高さ３０ｍ
（ライズ／スパン比０.１５）のラチス形式構造体であ
り、この主架構１の施設内Ｒの中央部に、図１９に示す
ような複層トラス部２が構築されている。

【００１６】また、補強架構３は、放射ケーブル７…
と、円周ケーブル８ａ、８ｂ…と、束材９…とが主構成
部材とされて主架構１の施設内Ｒ側に構築されている。
すなわち、円周ケーブル８ａ、８ｂ…は、円中心Ｑを一
致させた状態で径が縮小された円周ケーブルが内方側と
され、かつ径が縮小された円周ケーブルが上方位置とな
るように配設されている。また、放射ケーブル７…は、
平面視において円中心Ｑを一致させて配設された前記複
層トラス部２の外周縁部から放射状に延在して設けられ
ているとともに、これら放射ケーブル７…と円周ケーブ
ル８ａ、８ｂ…とが交差する位置に、束材９…が配設さ
れている。

【００１７】そして、上記構造とされた補強架構３は、
円中心Ｐ、Ｑを一致させて主架構１１の裏面側（施設内
Ｒ側）に組み合わされて構築される。その際には、束材
９…の上端部９ａを主架構１１の中央部以外の接合部
（円周材５ａ、５ｂ、５ｃと放射材６との接合部）Ｂに
回動自在に接続するとともに、全ての放射ケーブル７…
に放射方向外方Ｔ1へ向けて均一に張力を導入してい
き、かつ張力が導入された放射ケーブル７…の末端側を
主架構１に締結する。そして、主架構１の上面全体に
は、図１３に示すように、屋根材Ｍが貼設されるように
なっている。

【００１８】これにより、単層トラス式ドーム屋根及び
ケーブル式ドーム屋根の優れた特徴点を利用し、主架構
１の外周境界部に加わるスラストを低減させることによ
り建設コストの削減化が図られ、主架構１を補強して構
造安定性を高めるとともに、イベント時に使用する照
明、音響機器等を有効に吊り下げ配置することが可能な
ドーム式屋根構造が得られるようになっている。

【００１９】次に、本発明のドーム式屋根の建方法の一
実施例について、図１から図９を参照して説明する。な
お、施設内Ｒは平面視円形状であり、この施設内Ｒにベ
ント群がリング状に建て込まれていくが、本実施例にお
いては側面視におけるベント群のみ説明していく。ま
た、ベント群は複数のベントで構成されているが、各ベ
ントには、ベント高さを調整することが可能な油圧制御
装置等の高さ制御機構が備えられているとともに、各ベ
ントの高さ制御機構は、地上からの遠隔操作により、ベ
ント群単位で（例えば、ベント群１２ｃを構成している
全てのベント）同時に作動するようになっている。

【００２０】本実施例では、先ず、図１に示すように、
施設内Ｒの中央部１３に複層トラス部２を架設する。こ
の場合、複層トラス部２は、束材９ｃが取り付けられる
高さに設定したベント群１２ｃ、１２ｄで支持する。次
に、図２に示すように、複層トラス部２の外周縁部に主
架構ユニット１ｃ、を接合するとともに、主架構ユニッ
ト１ｃ、１ｃの外周を、高さを低く設定したベント群１
２ｂで支持する。また、その接合部１４の下面にベント
に沿った状態で束材９ｃの上端部を接合するとともに、
主架構ユニット１ｃの外周と束材９ｃの下端部間に放射
ケーブル７ｃを連結する。なお、放射ケーブル７ｃのケ
ーブル長さは、全て同一長に設定しておく。また、円周
ケーブル８ｃを、束材９ｃと放射ケーブル７ｃの接続部
へ連結する。

【００２１】そして、図３及び図４に示すように、ベン
ト群１２ｂを一斉にジャッキアップさせていく。この動
作により、複層トラス部２は僅かに下降していき、放射
ケーブル７ｃに放射方向外方に向けて同一の緊張力が導
入され、かつ円周ケーブル８ｃも軸方向に緊張力が導入
される。これにより、主架構ユニット１ｃの接続部１４
は束材９ｃの束材軸力により均一に押し上げられる。

【００２２】次に、図５に示すように、スタンド１１の
前段側に高さの低いベント群１２ａを建て込むととも
に、ベント群１２ｂ、１２ａ間に主架構ユニット１ｂを
架設する。そして、主架構ユニト１ｃ、１ｂどうしを接
合するとともに、ベント群１２ｂに沿って束材９ｂを配
設し、さらに束材９ｂの下端部に放射ケーブル７ｂ及び
円周ケーブル８ｂを連結する。

【００２３】そして、図６及び図７に示すように、束材
９ｂをベント群１２ｂに沿って上昇させながらベント群
１２ａを一斉にジャッキアップさせる。この動作によ
り、主架構ユニット１ｂは僅かに下降していき、放射ケ
ーブル７ｂに放射方向外方に向けて同一の緊張力が導入
され、かつ円周ケーブル８ｂも軸方向に緊張力が導入さ
れる。これにより、主架構ユニット１ｂの接続部１４は
束材９ｂの束材軸力により均一に押し上げられる。

【００２４】次に、図８に示すように、ベント群１２ａ
を所定高さまでジャッキアップさせ、ベント群１２ａと
外壁１７間に主架構ユニット１ａを架設する。そして、
主架構ユニット１ｂ、１ａどうしを接合するとともに、
ベント群１２ａに沿って束材９ａを配設し、さらに放射
ケーブル７ａと、円周ケーブル８ａを連結する。

【００２５】次に、ベント群１２ａをジャッキダウンす
る。この動作により、主架構ユニット１ａは僅かに下降
していき、放射ケーブル７ａに放射方向外方に向けて同
一の緊張力が導入され、かつ円周ケーブル８ａも軸方向
に緊張力が導入される。これにより、主架構ユニット１
ａの接続部１４は束材９ａの束材軸力により均一に押し
上げられる。これにより、図９に示すように、施設内Ｒ
を覆うようにドーム式屋根が構築される。

【００２６】次に、本実施例のドーム式屋根の建方法の
作用効果について説明する。第１に、施設内Ｒの略地面
上の中央に架設された複層トラス部２を核として、複層
トラス部３の周辺側に主架構ユニット１ｃ、１ｂ、１
ａ、束材９ｃ、９ｂ、９ａ、放射ケーブル７ｃ、７ｂ、
７ａ、をドーナツ状に一節ずつ組立て、かつ組み立てら
れた主架構ユニットの外周を平面視リング状に建て込ま
れた同一水平レベルのベント群（例えば、ベント群１２
ｂ）で支持してジャッキアップすることにより主架構１
の構成部材に設計応力を与え、さらに周辺側へ向けて他
の主架構ユニット１ｂ、１ａも一節ずつ組み立てて他の
ベント群１２ａによりジャッキアップし、ドーナツ状の
輪を広げていくことによりドーム式屋根の架設が行われ
るので、架設作業をほとんど最低の高さ位置で行うこと
ができる。また、屋根材Ｍも、それぞれの位置でジャッ
キアップ前に施工することが可能である。

【００２７】第２に、地面上で、複層トラス部２に様々
なイベント時に使用する照明、音響機器等を吊り下げ配
置することができるので、複層トラス部２の作業を簡単
に行うことができる。

【００２８】第３に、ドーム式屋根の構築と並行して、
施設の周囲の構築（例えばスタンド側１１等の施設）も
行うことができる。

【００２９】第４に、同一水平レベルのベント群１２
ｃ、１２ｂ、１２ａのジャッキアップにより架設状態が
開放された主架構ユニット１ｃ、１ｂ、１ａは、同時に
放射ケーブルに放射方向外方への均一な緊張力が自動的
に導入されて、下面側から束材により均一に押し上げら
れる構造となり、各放射ケーブルに緊張力導入のための
ジャッキ等を配設してそれらジャッキを同時に作動させ
るといった緊張力導入工程を行わずに、施工期間を短縮
させながら構造安定性が高められたドーム式屋根を構築
することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のドーム式
屋根の建方法は、施設内の中央に架設された主架構ユニ
ットを核として、前記主架構ユニットの周辺側に他の主
架構ユニットを平面視ドーナツ状に一節ずつ組み立てて
ジャッキアップすることにより構成部材に設計応力が与
えられて構築されていくので、架設作業をほとんど最低
の高さ位置で行うことができ、施工期間を短縮すること
ができる。

【００３１】また、ドーム式屋根の構築と並行して、施
設の周囲の構築（例えばスタンド等の構築）も行うこと
ができる。

【００３２】さらに、架設中は、各ベント群により主架
構が支持されることにより、主架構自重によって各構成
部材へ設計応力が生じることで放射ケーブルには一切の
放射方向外方への緊張作業の必要がなく、同一水平レベ
ルのベント群のジャッキアップにより主架構ユニットの
架設状態を段階的に開放していくことにより、各放射ケ
ーブルに放射方向外方へ均一な緊張力が導入され、それ
により主架構全体に束材軸力が作用するため、構造安定
性が高められたドーム式屋根を構築することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の施設内の中央に架設された主架構ユニ
ットを示す図である。

【図２】本発明の第１段階のケーブル連結工程を示す図
である。

【図３】本発明の第１段階のジャッキアップ工程を示す
図である。

【図４】本発明の第２段階の主架構架設工程を示す図で
ある。

【図５】本発明の第２段階のケーブル連結工程を示す図
である。

【図６】本発明の第２段階のジャッキアップ工程を示す
図である。

【図７】本発明の第３段階の主架構架設工程を示す図で
ある。

【図８】本発明の第３段階のケーブル連結工程を示す図
である。

【図９】本発明の建方法により構築されたドーム式屋根
を示す図である。

【図１０】ドーム式屋根構造の主架構を示す平面視概略
図である。

【図１１】ドーム式屋根構造の主架構を示す側面視概略
図である。

【図１２】ドーム式屋根構造の複層トラス部を示す側断
面図である。

【図１３】ドーム式屋根構造の補強架構を示す平面視概
略図である。

【図１４】ドーム式屋根構造の補強架構を示す側面視概
略図である。

【図１５】ドーム式屋根構造の主架構、複層トラス部及
び補強架構を組み合わせた平面視概略図である。

【図１６】ドーム式屋根構造の側面視断面図である。

【図１７】ドーム式屋根構造の斜視概略図である。

【符号の説明】

１ 主架構 １ａ、１ｂ、１ｃ 主架構ユニット ２ 複層トラス部（主架構ユニット） ３ 補強架構 ７ａ、７ｂ、７ｃ 放射ケーブル ８ａ、８ｂ、８ｃ 円周ケーブル ９ａ、９ｂ、９ｃ 束材 １１ スタンド側（周辺側） １２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ ベント群 １３ 施設内の中央部 １４ 主架構ユニットどうしの接合部 １７ 外壁 Ｒ 施設内 Ｍ 屋根材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 施設内の地面上の中央に主架構ユニット
   を架設し、この主架構ユニットの周辺側に他の主架構ユ
   ニットを接続し、かつ接続された他の主架構ユニットの
   外周縁部を平面視リング状に建て込んだ高さの低い同一
   水平レベルのベント群で支持する主架構架設工程と、 主架構ユニットの接合部の下面に平面視施設内の中心か
   ら同心円状に束材を吊下げ配置し、各束材の下端部と主
   架構周辺部間を放射方向に緊張可能となるように放射ケ
   ーブルで連結していくケーブル連結工程と、 全ての同一水平レベルの束材の下端部間に円周ケーブル
   を連結した後、前記ベント群を一斉にジャッキアップし
   ていくジャッキアップ工程とを具備してなり、 前記主架構架設工程から前記ジャッキアップ工程を繰り
   返し行うことにより、施設内の中央部から周辺側に向か
   って平面視ドーナツ状に一節ずつドーム式屋根を構築し
   ていくことを特徴とするドーム式屋根の建方法。