JPH0688380A - 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、施設内の周辺部か
ら中央部に向かって次第に高さを上昇させた複数のベン
ト群１２ｃ，１２ｄをリング状に建て込み、施設内の周
辺側からベント上に主架構ユニット１ａ，１ｂ，１ｃを
架設していく。そして、各主架構ユニット１ａ，１ｂ，
１ｃの接合部の下面に束材を吊下げ配置するとともに、
放射ケーブルと円周ケーブル８ａ，８ｂ，８ｃを連結し
ていく。さらに、主架構ユニット１ａ，１ｂ，１ｃの架
設作業、束材、放射ケーブル、円周ケーブル８ａ，８
ｂ，８ｃの連結作業が終了した時点で、中央側の同一水
平レベルのベント群１２ｃ，１２ｄから一斉にジャッキ
ダウンさせ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】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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のドーム式屋根の
建方法は、施設内の最周辺部に高さの低い同一水平レベ
ルのベント群を平面視リング状に建て込むとともに、中
央部に向かって次第に高さを上昇させて複数のベント群
をリング状に建て込んでいくベント建込み工程と、施設
内の周辺側から中央部に向かって各ベント上に主架構ユ
ニットを架設し、かつ隣接する主架構ユニットどうしを
接合して施設内が覆われるように主架構を架設していく
主架構架設工程と、各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するとともに、同
一水平レベルの全ての束材の下端部間に円周ケーブルを
連結していくケーブル連結工程と、ベント建込み工程、
前記主架構架設工程及び前記ケーブル連結工程が終了し
た時点で、中央部の同一水平レベルのベント群を一斉に
ジャッキダウンさせて前記主架構ユニットの架設状態を
開放するとともに、順次、周辺側に向って同一水平レベ
ルのベント群をジャッキダウンさせていくジャッキダウ
ン工程とを具備してなる建方法である。

【００１０】

【作用】本発明のドーム式屋根の建方法によれば、施設
内の最周辺部から中央部に向けってリング状のベント群
を建て込んでいくとともに、外周側から中央部に向かっ
て各ベント上に主架構ユニットを架設して主架構が架設
されるので、揚重機械などの建設機械の作業スペースを
十分にとりながら能率的に主架構の架設作業が行われ
る。

【００１１】また、主架構を架設している複数のベント
群のうち、先ず、中央側の同一水平レベルのベント群か
ら一斉にジャッキダウンさせて主架構への架設状態を開
放し、順次、周辺側へ向かって同一水平レベルのベント
群を一斉にジャッキダウンさせていく。これにより、ベ
ント群のジャッキダウンにより架設状態が開放された主
架構ユニットは、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、構造安定性が高
められながらドーム式屋根が構築されていく。

【００１２】

【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。

【００１３】まず、本発明に係るドーム式屋根の構成に
ついて図７から図１４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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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６を参照して説明する。な
お、図１は本発明に係るベント建込み工程、図２は主架
構架設工程、図３はケーブル連結工程、図４及び図５は
ジャッキダウン工程を示している。また、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。

【００１９】先ず、図１に示すように、ドーム式屋根を
建方すべき施設内Ｒの中央部１３に、屋根資材を高所に
移動させるクレーン等の揚重機械１０を設置する。そし
て、揚重機械１０に吊下げられながら、施設内Ｒのスタ
ンド側（最周辺）１１から架設用のベント群１２ａ、１
２ｂ、１２ｃ、１２ｄ（図１では各ベント群の一部を示
す）を平面視においてリング状となるように建て込んで
いく。各ベント群を構成している複数のベントは、施設
内Ｒの同一円周上に所定間隔をあけて建て込まれてい
る。

【００２０】また、各ベントの建て込み順は、先ず、ス
タンド側１１のベント群１２ａをスタンド側１１に沿っ
て建て込んでいき、このベント群１２ａの建て込みが終
了した段階で、中央側１３に向けてベント群１２ｂ、１
２ｃ、１２ｄを建て込んでいく。なお、各ベント群は、
スタンド側１１から中央部に向かうに従いベント高さが
所定より高く設定されている。

【００２１】ここで、全てのベントには、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。そして、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１２ｄ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。

【００２２】次に、図２に示すように、スタンド側１１
のベント群１２ａ、１２ｂが建て込まれた段階で、ベン
ト群１２ａ、１２ｂの上部間に、主架構ユニット１ａを
架設する。この主架構ユニット１ａは、図７で示した主
架構１を複数ユニットに分割した構成ユニットの一部で
ある。これにより、施設内Ｒのスタンド側１１から主架
構１の一部が構築されていく。なお、ベント群１２ｃ、
１２ｄは、主架構ユニットの架設と並行して施設内Ｒに
建て込まれている。

【００２３】そして、スタンド側１１の屋根の一部の構
築（主架構ユニット１ａ）が完了した段階で、ベント群
１２ａ、１２ｂの上部間に主架構ユニット１ｂを架設し
ていく。そして、対向する主架構ユニット１ａ、１ｂの
縁部どうしを接合していく。

【００２４】また、主架構ユニット１ａ、１ｂどうしの
接合とともに、図２に示すように、接続部１４の下面に
束材９ａの一端を接続する。ここで、束材９ａは、鉛直
方向に延在してベント群１２ａに支持される。また、各
束材９ａは、構築される主架構１の中心から同心円状に
配置される。

【００２５】さらに、施設内Ｒの中央部１３まで建て込
まれたベント群１２ｂ、１２ｃ間に主架構ユニット１
ｂ、１ｃを架設していき、対向する主架構ユニット１
ｂ、１ｃの縁部どうしも接合するとともに、各主架構ユ
ニットの接続部１４の下面に束材９ｂを接続する。

【００２６】次に、スタンド側１１から中央部１３側ま
で建て込まれたベント群１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２
ｄに全ての主架構ユニット１ａ、１ｂ、１ｃを架設した
段階で、ベント１２群ｄの上部に複層トラス部２を架設
する。そして、複層トラス部２の外周縁部と、最中央側
の主架構ユニット１ｃの縁部とを接合する。これによ
り、ベント群１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに支持さ
れて主架構１が架設される。

【００２７】次に、図３に示すように、同一水平レベル
の束材どうし（図３において束材９ｃ、９ｃは同一水平
レベル、束材９ｂ、９ｂは同一水平レベル）の下端部間
に、主架構１と円中心が一致するように円周ケーブル８
ａ、８ｂ、８ｃを連結していく。この際、同一水平レベ
ルの束材（例えば、束材９ｃ、９ｃ）間のケーブル長さ
は、全て同一長に設定する。

【００２８】また、平面視において同心円状に配設され
た全ての束材９ａ、９ｂ、９ｃ間に、放射ケーブル７
ａ、７ｂ、７ｃを連結していく。具体的には、中央側１
３に位置している束材９ｃの下端部と、束材９ｃより周
辺側の束材９ｂの上端部間に放射ケーブル７ｃを連結し
ていく。この際、同一水平レベルで配設されている放射
ケーブルの長さは、全て同一長に設定されている。な
お、図３に揚重機械１０を示していないが、ブームを下
げた状態で施設内Ｒに設置されているものとする。

【００２９】次に、図４に示すように、地上からの遠隔
操作により、複層トラス部２を支持している中央部１３
のベント群１２ｄを一斉にジャッキダウン（図４におい
て矢印Ａ）させ、複層トラス部２の支持状態を解除す
る。そしてさらに、複層トラス２と主架構ユニット１ｃ
との接続部１４を支持しているベント群１２ｃを、地上
からの遠隔操作により一斉にジャッキダウン（図４にお
いて矢印Ｂ）させる。この動作により、複層トラス部２
とともに主架構ユニット１ｃは僅かに下降していく。そ
れにより、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、さらに円周ケーブル８ｃも軸方
向に緊張力が導入される。これにより、複層トラス部２
と主架構ユニット１ｃの接続部１４は束材９ｃにより均
一に押し上げられていく。すなわち、放射ケーブル７ｃ
へ緊張力が導入されることにより、鉛直配置されている
束材９ｃ、９ｃが上昇して押し上げる力（束材軸力）が
接合部１４に作用する。

【００３０】次に、図５に示すように、スタンド側１１
に建て込まれているベント群１２ｂ、１２ａも段階的に
ジャッキダウン（図５において矢印Ｃ、その後に矢印Ｄ
のジャッキダウン）させる。ベント群１２ｂのジャッキ
ダウンにより、主架構ユニット１ｂ、１ｃは僅かに下降
して放射ケーブル７ｂに放射方向外方に向けて同一の緊
張力が導入される。また、ベント群１２ａのジャッキダ
ウンにより、主架構ユニット１ａ、１ｂは僅かに下降し
て放射ケーブル７ａに放射方向外方に向けて同一の緊張
力が導入される。これにより、鉛直配置された全ての束
材９ａ、９ｂ、９ｃの束材軸力が全ての主架構ユニット
１ａ、１ｂ、１ｃの接合部１４に作用する。なお、ジャ
ッキダウンさせたベント群１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１
２ｄは、揚重機械１０により順次解体していく。

【００３１】これにより、全てのベント群１２ｄ、１２
ｃ、１２ｂ、１２ａをジャッキダウンすることにより、
放射ケーブル７ｃ、７ｂ、７ａに緊張力が導入されて束
材９ｃ、９ｂ、９ａに束材軸力が働き、施設内Ｒを覆う
ようにドーム式屋根が構築される。

【００３２】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のスタン
ド側１１からベント群１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ
の順で建て込んでいくとともに、スタンド側１１から中
央部１３に向かって各ベント上に主架構ユニット１ａ、
１ｂ、１ｃ及び複層トラス部２を架設して主架構１が架
設されていくので、揚重機械１０などの建設機械の作業
スペースを十分にとりながら能率的に主架構１の架設作
業を行うことができる。

【００３３】第２に、主架構１を架設しているベント群
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄのうち、先ず、中央側
１３の同一水平レベルのベント群１２ｄから一斉にジャ
ッキダウンさせて主架構１への架設状態を開放し、順
次、ベント群１２ｃ、１２ｂ、１２ａも段階的にジャッ
キダウンさせていくことにより、中央部１３側の放射ケ
ーブル７ｃからスタンド側１１の放射ケーブル７ａに段
階的に放射方向外方へ均一な緊張力が自動的に導入され
ていき、それにより全ての接合部１４に束材軸力が作用
してドーム式屋根が構築されるので、各放射ケーブル７
ａ、７ｂ、７ｃ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。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のドーム式
屋根の建方法によれば、ベント建込み工程と、主架構架
設工程が採用されることにより、揚重機械などの建設機
械の作業スペースを十分にとりながら能率的に主架構の
架設作業を行うことができる。

【００３５】また、ケーブル連結工程とジャッキダウン
工程が採用されることにより、ベント群のジャッキダウ
ンにより架設状態が開放された主架構ユニットは、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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベント建込み工程の初期段階を示す図
である。

【図２】本発明の主架構架設工程の中期段階を示す図で
ある。

【図３】本発明のケーブル連結工程を示す図である。

【図４】本発明のジャッキダウン工程の初期段階を示す
図である。

【図５】本発明のジャッキダウン工程の終期段階を示す
図である。

【図６】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７】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８】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９】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１０】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１１】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１２】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１３】ドーム式屋根構造の側面視断面図である。

【図１４】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 １０ 揚重機械 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】 施設内の最周辺部に高さの低い同一水平
   レベルのベント群を平面視リング状に建て込むととも
   に、中央部に向かって次第に高さを上昇させて複数のベ
   ント群をリング状に建て込んでいくベント建込み工程
   と、 前記施設内の周辺側から中央部に向かって各ベント上に
   主架構ユニットを架設し、かつ隣接する主架構ユニット
   どうしを接合して施設内が覆われるように主架構を架設
   していく主架構架設工程と、 各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
   ケーブルで連結するとともに、同一水平レベルの全ての
   束材の下端部間に円周ケーブルを連結していくケーブル
   連結工程と、 前記ベント建込み工程、前記主架構架設工程及び前記ケ
   ーブル連結工程が終了した時点で、中央部の同一水平レ
   ベルのベント群を一斉にジャッキダウンさせて前記主架
   構ユニットの架設状態を開放するとともに、順次、周辺
   側に向って同一水平レベルのベント群をジャッキダウン
   させていくジャッキダウン工程とを具備してなるドーム
   式屋根の建方法。