JPH0835258A - 屋根構造物の張弦梁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 緊張材の両端部に均等に張力を掛けながら、
緊張材に容易に所定の張力を導入し、また再導入するこ
とができるようにする。 【構成】 平面視矩形に形成された屋根構造物１をその
相対向する両側端部１ａ間の間隔を移動調整可能に基礎
３上に支持し、屋根構造物１の両側端部１ａ間に緊張材
１０を張架し、緊張材１０と屋根構造物１の下面部との
間に束材４を介装して、束材４の上端部を屋根構造物１
の下面部に結合し、束材４には固定シーブ１９と上下動
自在な移動シーブ１８と移動シーブ１８の移動を案内す
るガイド部１７とを設け、かつ固定シーブ１９と移動シ
ーブ１８とに緊張材１０の中間部を掛け渡すと共に、移
動シーブ１８を固定シーブ１９から離間する方向に移動
させて緊張材１０を緊張させる緊張装置２２と、移動し
た移動シーブ１８をガイド部１７に固定する固定装置２
５とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】この発明は、屋根構造物の張弦梁構造に関
し、特に、屋根構造物の相対向する両側端部間に張架さ
れた緊張材と前記屋根構造物の下面部との間に介装して
ある束材の部分で前記緊張材の張力を調節可能な張弦梁
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トラス等の梁には、特公昭５４−
２９８０８号公報に記載されたものがある。

【０００３】このトラス等の梁は、図８に示すように、
桁材４０の下部中央に束材４１の上部を固定し、この束
材４１の下部の両側を、各々支持材４２を介して桁材４
０の両側基端部４０ａに連結したものである。これは、
桁材４０に対し上反りのたわみ（キャンバー）を入れる
ことで梁を軽量化するものである。

【０００４】束材４１は、上部が桁材４０に固定された
昇降体誘導筒４３と、一側が昇降体誘導縦筒４３の下部
に螺入された雄ねじ４４と、この雄ねじ４４の他側に固
定された昇降体４５と、この昇降体４５の外周に回転自
在に装着された連結金４６とから構成されている。支持
材４２は、連結金４６に接合されている。そして、昇降
体４５を介して雄ねじ４４を昇降体誘導縦筒４３内から
抜けるように回転して束材４１の長さを長くすることに
より、桁材４０に上反りのたわみを入れるようにしてい
る。

【０００５】従来、屋根構造物の張弦梁構造には、前記
トラス等の梁と同様に、屋根を構成する張弦梁構造の下
部中央に束材の上部を固定し、この束材の下部両側を各
々ロッド、ケーブル等の緊張材を介して前記張弦梁構造
の両側端部に連結したものが知られている。この張弦梁
構造にあっては、前記トラス等の梁と同様に束材の長さ
を長くすることにより、緊張材を緊張して張弦梁構造を
上反り変形させることで、該張弦梁構造にプレストレス
を導入する。

【０００６】また、上記屋根構造物の張弦梁構造の他に
は、図９に示すようなものもある。この張弦梁構造で
は、屋根を構成する張弦梁構造の両側端部５０ａを基礎
５１上にローラやシュープレート等５２を介して支持す
ると共に、両側端部５０ａをお互いにケーブル等の緊張
材５３を介して結合している。この張弦梁構造において
は、緊張材５３への軸力導入を張弦梁構造５０の両側端
部５０ａの外側に配置されたジャッキ等の緊張装置５４
により両側から均等に行っており、これにより緊張材５
３を緊張して張弦梁構造５０を上反り変形させること
で、張弦梁構造５０にプレストレスを導入するようにし
ている。

【０００７】

【発明の解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の屋根構造物の張弦梁構造にあっては、いずれも緊張
材を緊張させて屋根を所定の形状に変形させ、かつ、プ
レストレスを導入するために、いちいち作業員が緊張作
業を行うか、緊張作業のために高所作業を行うか、ま
た、緊張作業のための緊張装置をいちいち配置し、緊張
作業を行うことが必要であった。そして、張力導入は建
設時のみの問題ではなく、建設後の経年低減に対しても
考慮する必要があり、緊張方法や作業方法について全般
的に見直す必要があった。

【０００８】この発明は、上記課題を解決するためにな
したもので、その目的は、緊張材の両端側に均等に張力
を導入しながら、緊張材に容易に所定の張力を導入し、
また再導入することも容易とすることにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、平面視矩形に形成された屋根構造物を
その相対向する両側端部間の間隔を移動調整可能に基礎
上に支持し、前記屋根構造物の両側端部間に緊張材を張
架し、該緊張材と前記屋根構造物の下面部との間に束材
を介装して、該束材の上端部を前記屋根構造物の下面部
に結合し、前記束材には固定シーブと上下動自在な移動
シーブと該移動シーブを案内するガイド部とを設け、か
つ固定シーブと移動シーブとに前記緊張材の中間部を掛
け渡すと共に、前記移動シーブを固定シーブから離間す
る方向に移動させて前記緊張材を緊張させる緊張装置
と、移動した前記移動シーブを前記ガイド部に固定する
固定装置とを備えたものである。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、移動シーブを緊張装置によ
り移動させてガイド部で案内しながら固定シーブから離
間させ、移動シーブと固定シーブ間を長くすることで、
屋根構造物自体の重量で形状を保持している状態から緊
張材に張力を導入する。この場合、緊張材の両端部に対
し張力が均等に掛かるように、移動シーブ及び固定シー
ブが配置構成されていて、屋根構造物の両側端部の緊張
材には均等に張力を掛けることができる。また、移動し
た移動シーブを固定装置により前記ガイド部に固定する
ことで、上記緊張材の張力導入状態を保持することがで
きる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の第１実施例を図１〜図３に
より説明する。

【００１２】図１は屋根構造物の張弦梁構造の張力導入
後の状態を示す概略的な正断面図、図２（１）は図１の
要部拡大詳細図、（２）は（１）のＡ−Ａ線に沿う断面
図、（３）は（１）のＢ部分の拡大図、図３は図２
（１）の右側面図である。

【００１３】これらの図において１は平面視矩形に形成
された屋根構造物であり、この屋根構造物１はその相対
向する両側端部１ａを各々移動端とするシューやローラ
２等により基礎３上に支持されて両側端部１ａ間の間隔
が移動調整可能となっている。屋根構造物１の相対向す
る両側端部１ａの外側には各々これら側端部１ａの移動
範囲を規制するストッパＳが設けられている。Ｔは屋根
構造物１を支持する一対の仮設構台である。尚、図面で
は屋根構造物１の両側端部１ａをいずれも移動端とした
が、一方の端部のみを移動端、他方の端部を固定端とし
ても良いことは言うまでもない。

【００１４】屋根構造物１の両側端部１ａ間には、ワイ
ヤ等よりなる緊張材１０が張架され、緊張材１０と屋根
構造物１の下面部との間には束材４が介装され、この束
材４の上端部は屋根構造物１の下面部に結合されてい
る。

【００１５】この束材４の上端部は、屋根構造物１の下
面部に固定された環状の固定体４ａと、この固定体４ａ
内に嵌挿された束材本体４ｂと、この束材本体４ｂの上
端部を上下動可能に固定体４ａに支持させる弾性ゴム１
３とで構成されている。尚、緩衝部材として弾性ゴム１
３を使用したが、弾性ゴム以外のスプリング等の弾性部
材を使用しても良く、また油圧シリンダを使用しても良
い。弾性部材の場合には、油圧シリンダのような油漏れ
等による作動不良が生じることがなく、長期使用が可能
となるという利点がある。

【００１６】束材４をより具体的に説明すると、束材本
体４ｂの上端部は上部端板５を有し、この上部端板５に
は、外方に延びるフランジ部９が形成されている。一
方、固定体４ａには、フランジ部９の上、下面に対向す
る上下の受け部１１と１２が形成されていて、これら受
け部１１と１２との間に弾性ゴム１３を介してフランジ
部９が保持されている。

【００１７】また、束材本体４ｂは上部端板５と下部枠
６を柱材７を介して互いに結合して矩形断面の筒状に枠
組みされていて、各側面（柱材７間）にブレース８が設
けられている。

【００１８】束材本体４ｂの内側には各々、両端を上部
端板５と下部枠６に結合したラックレール１４が上下方
向に沿い設けられている。これらラックレール１４には
各々、互いにフレーム１５を介して結合した被案内筒１
６が摺動自在に係合され、フレーム１５の下部には移動
シーブ１８が設けられている。ラックレール１４とフレ
ーム１５と被案内筒１６とは、移動シーブ１８の上下動
を案内するガイド部１７を構成している。

【００１９】また、下部枠６には２個の固定シーブ１９
がブラケット２０とピン２１を介して回転自在に取り付
けられている。

【００２０】そして、移動シーブ１８と固定シーブ１９
とには緊張材１０の中間部が掛け渡されている。

【００２１】また、上部端板５には、上下方向に伸縮す
る流体圧シリンダ２２の一端が固定され、流体圧シリン
ダ２２の他端はフレーム１５に固定されている。流体圧
シリンダ２２は、移動シーブ１８を固定シーブ１９から
離間する方向（上方）に移動させて緊張材１０を緊張さ
せる緊張装置を構成している。

【００２２】更に、被案内筒１６のラック対向部には、
ラックレール１４のラック部１４ａに向けて接離するボ
ルト２３が螺合され、このボルト２３の先端部は、被案
内筒１６の側面で回転不可として案内される固定爪２４
に回転自在に取り付けられている。固定爪２４は、ラッ
クレール１４のラック部１４ａと係脱可能なラック部２
４ａを備えている。このように、移動した移動シーブ１
８をガイド部１７に固定する固定装置２５が構成されて
いる。

【００２３】以上の構成において、移動シーブ１８を流
体圧シリンダ２２の伸縮作動により移動させて、ガイド
部１７を構成するラックレール１４及び被案内筒１６で
案内しながら固定シーブ１９に離れたり、近づいたりす
る方向（上下方向）に移動可能としている。

【００２４】移動シーブ１８を流体圧シリンダ２２の短
縮作動により固定シーブ１９から離間する方向（上方）
に移動させると、緊張材１０は移動シーブ１８に牽引さ
れて固定シーブ１９を介して束材４内に引き込まれ、少
なくとも移動シーブ１８の移動量の２倍と、移動シーブ
１８と固定シーブ１９との間に緊張材１０を掛けた回数
（１回）とを乗じて得られる長さだけ緊張材１０が巻き
込まれた状態になり、この結果、緊張材１０の全体に張
力が導入される。この張力導入中、移動シーブ１８及び
固定シーブ１９に対して緊張材１０が移動可能となって
いるため、緊張材１０の両端部に均等に張力が掛かるこ
ととなる。

【００２５】このようにして、緊張材１０に所定の張力
が導入されると共に、屋根構造物１の両側端部１ａ間の
間隔が狭まって、屋根構造物１が上方に凸状となった状
態で更に大きく湾曲変形する。

【００２６】また、被案内筒１６に螺合したボルト２３
の先端部を、被案内筒１６の側面で回転不可として案内
される固定爪２４に回転自在に取り付け、固定爪２４を
ボルト２３の回転により束材４に設けたラックレール１
４のラック部１４ａに係脱させて、フレーム１５をラッ
クレール１４に固定又は切り離し可能としている。この
ため、フレーム１５に設けた移動シーブ１８はその移動
した位置でボルト２３の一方向への回転により束材４に
固定され、これにより上記緊張材１０の張力導入状態が
保持される。尚、流体圧シリンダ２２は、屋根構造物１
の構築後、基礎３上でポンプ等よりなる流体圧供給装置
から切り離される。

【００２７】更に、束材４内に、束材本体４ｂの上下動
の衝撃を緩衝する弾性ゴム１３を設けているため、構築
した屋根構造物１が地震力や風力を受けて変形したと
き、屋根構造物１の両側端部１ａ間を結合する緊張材１
０の張力が変動し、これに伴って屋根構造物１の下面部
に固定した固定体４ａに対して束材本体４ｂが異常に上
下動し、この上下動が弾性ゴム１３により緩衝されるこ
ととなる。この結果、屋根構造物１の変形自体が弾性ゴ
ム１３により束材本体４ｂ及び緊張材１０を介して緩衝
されることとなる。

【００２８】また、屋根構造物１の構築して経年後、緊
張材１０に張力を再導入する場合には、流体圧シリンダ
２２に対して基礎３上において流体圧供給装置を接続し
て、流体圧シリンダ２２によりフレーム１５を支持した
後、固定爪２４をボルト２３の緩め回転によりラックレ
ール１４のラック部１４ａから外す。このとき、フレー
ム１５に設けた移動シーブ１８は流体圧シリンダ２２に
より固定シーブ１９と離れたり、近づいたりする方向
（上下方向）に移動可能に支持されることとなり、この
結果、上記張力導入と同様にして、基礎３上において緊
張材１０に張力を再導入することが可能となる。

【００２９】次に、この発明の第２実施例を図４及び図
５により説明する。

【００３０】図４は屋根構造物の張弦梁構造を示す図２
（１）に対応した正断面図、図５は同張弦梁構造の張力
導入後に流体圧シリンダをダンパーに置き換えた状態を
示す断面図である。尚、第１実施例と同じ部品には同じ
符号を付した。

【００３１】この第２実施例が前記第１実施例と異なる
点は、屋根構造物１の下面部に束材２８の上端を固定し
ておき、緊張材１０の緊張後、移動シーブ１８に設けた
フレーム１５を一旦ラックレール１４に固定装置２５で
仮保持し、次いで屋根構造物１の下面部とフレーム１５
との間にダンパー２９を装着した後、固定装置２５を解
除して移動シーブ１８をダンパー２９を介して屋根構造
物１の下面部に支持させるようにしたことにある。尚、
流体圧シリンダ２２は取り付けたままでも良いが、図５
に示すように取り外しても良い。

【００３２】ダンパー２９は、シリンダ３０内にピスト
ン３１を摺動自在に嵌合し、ピストン３１の両側にスプ
リング室３２と３３を隔成し、これらスプリング室３２
と３３に各々ピストン３１を前後動可能に支持するスプ
リング３４と３５を挿入すると共に、シリンダ３０の一
側に、一端がピストン３１に連結されたピストンロッド
３６を摺動自在に挿通させて構成されている。そして、
ピストンロッド３６の他端はフレーム１５に接続されて
いる。

【００３３】このダンパー２９は、屋根構造物１の下面
部とフレーム１５との間に装着する前に、緊張材１０に
導入した張力と同一の荷重でスプリング３４および３５
の力に打ち勝ちピストンロッド３６を牽引して、ピスト
ン３１を略中立位置に配置し、この状態を仮固定してお
き、この仮固定を、屋根構造物１の下面部とフレーム１
５との間に装着した後に解除し、かつ固定装置２５を解
除して使用する。

【００３４】以上の構成において、緊張材１０に導入し
た張力はダンパー２９により保持される。そして、屋根
構造物１が地震力や風力を受けて変形したとき、屋根構
造物１の両側端部１ａ間を結合する緊張材１０の張力が
変動し、これに伴って移動シーブ１８が設けられている
フレーム１５が、束材２８内で屋根構造物１の下面部に
対して異常に上下動し、この上下動がダンパー２９によ
り緩衝される結果、屋根構造物１の変形自体がダンパー
２９により束材２８及び緊張材１０を介して緩衝される
こととなる。

【００３５】尚、上記第１実施例及び第２実施例では、
緊張装置を流体圧シリンダ２２で構成したが、図６及び
図７に示す第３実施例のように、屋根構造物１に複数個
の案内シーブ３７（束材４内に臨む１個のみ図示）を回
転自在に設けると共に、束材４内に臨む案内シーブ３７
に、一端がフレーム１５に結合されたケーブル３８を掛
け、ケーブル３８の他側を他の案内シーブ３７に掛けて
基礎３側に導き、巻上機等の揚重機３９に巻き付けて、
案内シーブ３７とケーブル３８と揚重機３９とで緊張装
置を構成しても良い。この場合には、揚重機３９のケー
ブル巻取りにより移動シーブ１８を上方に移動可能とな
ることから、上記第１実施例及び第２実施例と同様に張
力の導入作業を行える。屋根構造物１の構築後は、ケー
ブル３８の他側を揚重機３９から切り離して屋根構造物
１の側端部１ａ等に固定しておき、張力の再導入作業時
には再び揚重機３９に接続して、上記第１実施例及び第
２実施例と同様に張力の導入作業を行える。

【００３６】また、束材４（２８）を屋根構造物１の中
央の下面部と緊張材１０との間に１本だけ介装したが、
これに限られず、屋根構造物１のスパンが長くて所定の
間隔で複数本介装する場合にも適用できることは言うま
でもない。

【００３７】

【発明の効果】以上の通り、この発明は、平面視矩形に
形成された屋根構造物を、その相対向する両側端部間の
間隔を移動調整可能に基礎上に支持し、前記屋根構造物
の両側端部間に緊張材を張架し、該緊張材と前記屋根構
造物の下面部との間に束材を介装して、該束材の上端部
を前記屋根構造物の下面部に結合し、前記束材には固定
シーブと上下動自在な移動シーブと該移動シーブを案内
するガイド部とを設け、かつ固定シーブと移動シーブと
に前記緊張材の中間部を掛け渡すと共に、前記移動シー
ブを固定シーブから離間する方向に移動させて前記緊張
材を緊張させる緊張装置と、移動した前記移動シーブを
前記ガイド部に固定する固定装置とを備えたため、移動
シーブを緊張装置により固定シーブから離間する方向に
移動させて、移動シーブと固定シーブ間を長くすること
で、屋根構造物自体の重量で形状を保持している状態か
ら緊張材に張力を導入することができる。その際、移動
シーブ及び固定シーブの配置構成により、屋根構造物の
両側端部の緊張材に均等に張力を掛けることができる。
また、移動した移動シーブを固定装置により前記ガイド
部に固定することで、上記緊張材の張力導入状態を固定
することができる。さらに、緊張材に張力を再導入する
場合には、移動シーブを緊張装置により固定シーブから
離間する方向に移動させることで簡単に行うことができ
る。従って、従来に比べて緊張材に所定の張力を容易に
導入ないし再導入することができることとなり、作業能
率の向上が図られる。

【００３８】さらに、前記束材の上端部を、屋根構造物
の下面部に固定された環状の固定体と、該固定体内に嵌
挿された束材本体の上端部と、該束材本体の上端部を上
下動可能に前記固定体に支持させる緩衝部材とで構成す
ると共に、前記束材本体に、少なくとも前記固定シーブ
と移動シーブと、前記ガイド部と固定装置とを設けたた
め、屋根構造物の両側端部間を緊張材で緊張した状態で
屋根構造物が地震や風力を受けて変形したときは、前記
緊張材の張力が変動し、これに伴って屋根構造物の下面
部に固定した固定体に対して束材本体が異常に上下動
し、この上下動が弾性ゴム等の弾性部材で緩衝されるの
で、屋根構造物の変形を緩衝することができ、屋根構造
物の骨組み部材には何の影響もない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例になる屋根構造物の張弦
梁構造の張力導入後の状態を示す概略的な正断面図であ
る。

【図２】（１） 図１の要部拡大詳細図である。 （２） （１）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 （３） （１）のＢ部分の拡大図である。

【図３】図２（１）の右側面図である。

【図４】この発明の第２実施例になる屋根構造物の張弦
梁構造を示す図２（１）に対応した正断面図である。

【図５】同張弦梁構造の張力導入後に流体圧シリンダを
ダンパーに置き換えた状態を示す断面図である。

【図６】この発明の第３実施例になる屋根構造物の張弦
梁構造を示す図２（１）に対応した正断面図である。

【図７】図６の右側面図である。

【図８】従来のトラス等の梁を示す正面図である。

【図９】従来例の屋根構造物の張弦梁構造を示す正面図
である。

【符号の説明】

１ 屋根構造物 １ａ 側端部 ３ 基礎 ４ 束材 ４ａ 固定体 ４ｂ 束材本体 １０ 緊張材 １３ 弾性ゴム（緩衝部材） １４ ラックレール １５ フレーム １６ 被案内筒 １７ ガイド部 １８ 移動シーブ １９ 固定シーブ ２２ 流体圧シリンダ（緊張装置） ２５ 固定装置 ２８ 束材 ２９ ダンパー ３７ 案内シーブ（緊張装置） ３８ ケーブル（緊張装置） ３９ 揚重機（緊張装置）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平面視矩形に形成された屋根構造物を、
   その相対向する両側端部間の間隔を移動調整可能に基礎
   上に支持し、前記屋根構造物の両側端部間に緊張材を張
   架し、該緊張材と前記屋根構造物の下面部との間に束材
   を介装して、該束材の上端部を前記屋根構造物の下面部
   に結合し、前記束材には固定シーブと上下動自在な移動
   シーブと該移動シーブを案内するガイド部とを設け、か
   つ固定シーブと移動シーブとに前記緊張材の中間部を掛
   け渡すと共に、前記移動シーブを固定シーブから離間す
   る方向に移動させて前記緊張材を緊張させる緊張装置
   と、移動した前記移動シーブを前記ガイド部に固定する
   固定装置とを備えたことを特徴とする屋根構造物の張弦
   梁構造。
2. 【請求項２】 前記束材の上端部を、屋根構造物の下面
   部に固定された環状の固定体と、該固定体内に嵌挿され
   た束材本体の上端部と、該束材本体の上端部を上下動可
   能に前記固定体に支持させる緩衝部材とで構成すると共
   に、前記束材本体に、少なくとも前記固定シーブと移動
   シーブと、前記ガイド部と固定装置とを設けたことを特
   徴とする請求項１記載の屋根構造物の張弦梁構造。
3. 【請求項３】 前記固定装置を解除した状態において、
   移動した前記移動シーブをダンパーを介して前記屋根構
   造物の下面部に支持させたことを特徴とする請求項１記
   載の屋根構造物の張弦梁構造。