JPH10184014A - アーチ梁型屋根構造の構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡便且つ安全な手段で、所定の地上部を覆う屋
根構造を構築可能なアーチ梁型屋根構造の構築方法を提
供することを課題としている。 【解決手段】屋根で覆う広場を挟んで平行に延びる一対
のガイドレールを設けると共に、該一対のガイドレール
の一方の端部側で、順次、該ガイドレールの延在方向と
直交する方向に一対のアーチ梁１５を配置して端部をピ
ン接合し且つ当該一対のアーチ梁に膜材２０を取り付け
た後に、一対の土台１６を互いに近づくように水平移動
させることで上記接合点Ｓを持ち上げてアーチ状の屋根
架構２２とすると共に当該屋根架構２２の土台１６をそ
れぞれ上記ガイドレールに案内させて横移動させる作業
を繰り返すことで、上記広場を覆う大屋根を構築する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サッカー場や陸上
トラック等のグランドや公園広場の上方を覆う屋根構造
の構築方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、所定の地上部の上方を覆う構造物
としては、例えば、倉庫や体育館等の構造物があるが、
これらは、対象とする地上部の回りに柱梁架構を構築
し、その柱梁架構の上に屋根部材を揚重して平屋根等を
設置したりして構築される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構造物では、屋根架構の組立や屋根仕上材の取付
けが高所作業となり、危険性を伴うと共に手間が掛かる
という問題がある。

【０００４】また、上記対象とする地上部を体育館等と
して利用しながら上記構造物を構築しようとすると、例
えば、図１２に示すように、当該地上部の端で仮設構台
５０を設け、その仮設構台５０を使用してラーメン架構
の骨組を鉄骨等で構築した後に、当該骨組に壁材や屋根
仕上材を取り付け、その架構部材５１を横方向に順次、
移動させることを繰り返すことにより構築は可能とはな
るものの、上記仮設構台５０の設置が必要で手間が掛か
り、且つ、上記と同様に屋根架構の組み立てや屋根仕上
材の取り付けが高所作業となると共に屋根架構の高所へ
の揚重作業が必要である。

【０００５】なお、サッカー場などのグランドを覆う構
造物としてドームがあるが、該ドームの構築についても
同様な問題があって、簡便に構築することは困難であ
り、さらに、グランドを使用しながらの構築はできな
い。

【０００６】本発明は、上記のような問題点に着目して
なされたもので、簡便且つ安全な手段で、所定の地上部
を覆う屋根構造を構築可能なアーチ梁型屋根構造の構築
方法を提供することを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のうち請求項１に記載のアーチ梁型屋根構造
の構築方法は、地組にて、一直線状に並べた一対のアー
チ梁の対向する延在方向一端部同士をピン接合し且つ当
該一対のアーチ梁に屋根仕上材を取り付けた後に、当該
一対のアーチ梁の延在方向他端部を、互いに近づくよう
に水平移動させることで上記接合点を持ち上げてアーチ
状の屋根架構とすることを特徴とするものである。

【０００８】本発明においては、地上部で、アーチ梁に
屋根仕上材を取り付け、また、地上部で、当該一対のア
ーチ梁の延在方向他端部同士を近づけることで、所定の
地上部を覆う屋根構造が構築される。

【０００９】次に、請求項２に記載の発明は、屋根で覆
う地上部を挟んで平行に延びる一対のガイドレールを設
けると共に、該一対のガイドレールの一方の端部側で、
順次、該ガイドレールの延在方向と直交する方向に一対
のアーチ梁を配置して該一対のアーチ梁の対向する延在
方向一端部同士をピン接合し且つ当該一対のアーチ梁に
屋根仕上材を取り付けた後に、当該一対のアーチ梁の延
在方向他端部を互いに近づくように水平移動させること
で上記接合点を持ち上げてアーチ状の屋根架構とすると
共に当該屋根架構の両脚部をそれぞれ上記ガイドレール
に案内させて横移動させる作業を繰り返すことで、上記
地上部を覆う大屋根を構築することを特徴とするもので
ある。

【００１０】本発明によれば、屋根で覆うべき地上部の
端で、順次、請求項１に記載した方法で屋根仕上材も取
り付けられたアーチ状の屋根架構を構築し、順次横方向
（対象とする地上部側）に移動させるだけで、上記地上
部を覆う大屋根が構築される。

【００１１】次に、請求項３に記載の発明は、上記ガイ
ドレールの案内部は、上記アーチ状の屋根架構の脚部に
外周側から当接可能な垂直面と、上記脚部の下面に当接
する水平面とを備えることを特徴とするものである。

【００１２】アーチ状となった屋根架構の脚部には、互
いに離れる方向の水平力が掛かるが、この発明によれ
ば、屋根架構をガイドレールに沿って横移動する際に、
上記脚部が開く方向への移動が垂直面によって拘束され
るので、両脚部を連結するようなタイバーがなくても、
当該脚部が開くことを防止しつつガイドレールに沿って
横移動させることが可能となる。

【００１３】次に、請求項４に記載の発明は、請求項１
から請求項３のいずれかに記載された構成に対し、上記
持ち上げた接合点をピン接合から剛接合に変えた後に、
上記構築した屋根架構の左右の脚部を互いに近づくよう
に変位させた後に当該屋根の脚部を定着させることを特
徴とするものである。

【００１４】本発明によれば、アーチ状の立ち上げられ
た一対のアーチ梁の接合点を剛として一対のアーチ梁間
で力の伝達をできるようにした後に、屋根架構の両脚部
が互いに近づくように変位を加えることで、当該屋根架
構を構成するアーチ梁に対し外周側には引張応力が内周
側には圧縮応力が導入されて、屋根外面に作用する風や
雪等による荷重に対しての強度が向上する。

【００１５】次に、請求項５に記載の発明は、請求項１
から請求項４のいずれかに記載された構成に対して、上
記屋根仕上材は、透光性の膜部材であることを特徴とす
る。本発明によれば、屋根仕上材が透光性のある膜部材
であるので、昼間は年間を通じて昼光のみによって屋根
で覆われた地上部を明るくすることが可能となり、か
つ、膜屋根によって光が拡散光となるために眩しさを低
減可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、屋根で覆う対象となる
地上部である矩形の広場１を示す平面図であり、図１で
は広場１の利用例としてサッカー場を図示してある。ま
た、本実施形態では、上記広場１の長手方向一端部側の
地上部を屋根架構構築のための作製ヤード２としてい
る。

【００１７】その作製ヤード２位置から上記広場１を挟
んで、一対のガイドレール３を平行に延在するように敷
設する。このガイドレール３は、図２に示すような縦断
面凹部４からなる溝を備えた鉄筋コンクリート基礎から
なり、当該凹部４には、後述の土台を水平に移動可能な
ように案内する垂直面４ａ及び水平面４ｂを備える。こ
のガイドレール３の端部には、屋根架構をストランド５
を介して横引きする横引き用ジャッキ６を設置する。

【００１８】また、上記作製ヤード２には、上記ガイド
レール３に端部に連通し当該ガイドレール３と直交する
方法に延在するスライド用のスライド溝部７を設けてお
く。また、このスライド溝部７には、アーチ梁立ち上げ
用のプルアップ用ジャッキ８を設置する。

【００１９】そして、上記ガイドレール３の敷設後又
は、当該ガイドレール３の敷設と並行して、上記作製ヤ
ード２でアーチ状の屋根架構を順次，構築し、順次，構
築した屋根架構を上記ガイドレール３に沿って横移動し
て上記広場１を覆う、図３のような開放された大屋根を
構築する。

【００２０】次に、その大屋根の構築の手順について説
明すると、まず図４に示すように、地組にて、上弦材１
０、下弦材１１、及びトラス材１２からなる鉄骨フレー
ムを小組して分割されたアーチ梁の部材１３を作製す
る。ここで、アーチ梁の各部材１３は、上弦材１０等を
平行に２本や３本配し、その間を横材で連結して構成さ
れ、当該アーチ梁１５の幅は、例えば７〜８ｍ程度に設
計されている。

【００２１】その作製したアーチ梁１５の部材１３を、
図５に示すように、上記スライド溝部７まで運んで、各
端部を連結して一対のアーチ梁１５を構築する。このと
き、各アーチ梁１５の外端部をスライド溝部７に配置し
た土台１６にピンに連結する。

【００２２】ここで、図５中、１７は分割されてたアー
チ梁１５の部材１３間に取り付けられる上弦材１０を示
し、１８は、各部材１３の接合部を支持するためのジャ
ッキであって、当該接合部を若干持ち上げて梁に所定の
曲線を付けるためのものである。

【００２３】また、上記のように一直線状の配置された
当該一対のアーチ梁１５の対向する内端部同士をピン接
合する。１９は一対のアーチ梁１５の接合部を支持する
ジャッキである。

【００２４】次に、上記ピン接合したが、まだ地上部に
ある一対のアーチ梁１５の上に対し、図６に示すよう
に、延在方向一端部側からロール状の屋根仕上材である
膜部材２０を順次敷設していく。このとき、屋根架構２
２の脚部には膜材を取り付けず開けておく。また、この
屋根仕上材の設置と一緒に、必要であれば下弦材側に照
明器具等の設備も地上で取り付ける。

【００２５】この膜部材２０としては、透光性の高い四
フッ化エチレン樹脂コーティングガラス繊維を使用す
る。また、上記屋根架構２２の脚部を構成する二つの土
台１６間にタイバー２１を取り付けて連結し、一方の土
台１６側に配置したプルアップ用のジャッキ８で上記タ
イバー２１を引っ張って、両土台１６間に互いに近づく
ような水平力を作用させて、上記土台１６間の距離を縮
める。このとき、上記一対のアーチ梁１５間を連結した
接合点Ｓには上方に向かう力が作用して当該接合点Ｓが
上方に持ち上がるり、屋根仕上材も取り付けられたアー
チ状の屋根架構２２が構築される。

【００２６】なお、上記接合点Ｓが持ち上がるには、土
台１６の高さよりも接合点Ｓの高さを高く設定する必要
があり、上記プルアップ用ジャッキ８での引っ張りと共
に、接合点Ｓをジャッキ１９によって上方に持ち上げて
当該接合点Ｓを持ち上がり易くしてもよい。

【００２７】次に、クレーン２３によって上記接合部に
下弦材２４を取り付けて上記接合部をピン接合から剛接
合に変更すると共に、図８に示すように、上記土台１６
と横引き用ジャッキ６との間をストランド５で連結し、
当該ストランド５を介して上記土台１６をガイドレール
３側に横引きすることで、上記構築した屋根２２を横に
スライドさせ、各土台１６をガイドレール３の凹部４内
に入れる。勿論、屋根の土台１６をガイドレール３内に
スライドさせてから上記接合部に下弦材１１を取り付け
て剛接合としてもよい。

【００２８】この状態では、図２に示すように、各土台
１６はガイドレール３の凹部４内における水平面４ｂを
構成する底面と外側の垂直面４ａに当接する。なお、図
２では、土台１６を横移動し易くするために、各垂直及
び水平ガイドレール部材本体１４に剛性樹脂板等からな
る滑り支承２６を介挿した例を示している。

【００２９】次に、上記土台１６間を連結しているタイ
バー２１を外す。タイバー２１を外すと土台１６間は外
に広がろうとするが、上記垂直面４ａで土台１６の変位
が拘束されることで、土台１６間が必要以上に広がるこ
とが防止される。

【００３０】そして、上記構築した屋根架構２２をガイ
ドレール３に沿って横引きして、図９に示すように、ガ
イドレール３の他端部に設置する。上記のような手順
で、作製ヤード２で順次，屋根架構２２を構築して上記
ガイドレール３に沿って横移動して、図３に示すよう
な、広場１全体を覆う屋根構造を構築する。なお、図３
では、屋根架構２２の接合点Ｓ位置が若干尖っている例
を説明しているが、接合部も円弧状となるように設計し
て、力の伝達をより滑らかにしてもよい。また、雪国等
での雪対策として上記接合点Ｓをもっと尖らせるように
設計してもよい。

【００３１】ここで、上記各屋根架構２２の移動は、一
つづつガイドレール３の端まで横引きしてもよいが、図
１０に示すように、屋根架構２２を構築するたびに１ス
パン（アーチ梁１５の幅分）づつずらすように横移動さ
せて設置してもよい。

【００３２】このように上記屋根架構２２の立ち上げと
横移動を繰り返すことで、目的とする広場１全体の上方
を覆う大屋根が構築される。さらに、図１１に示すよう
に、各土台１６をガイドレール３の凹部４の内側側面に
向かうように、つまり土台１６間の距離が短くなるよう
に、図外のジャッキ６で各土台１６を押して内側に変位
させた後に上記土台１６をガイドレール３に定着させ
る。

【００３３】これによって、アーチ梁１５の上弦材１０
側には引張力が、下弦材１１側には圧縮力が導入された
状態で屋根架構２２の脚部が定着することになる。以上
のように、本実施の形態の大屋根の構築方法では、広場
１をサッカー等の催し物に利用しながら、当該広場１を
覆う屋根構造が構築される。

【００３４】さらに、各屋根架構２２の横移動時には、
土台１６間を連結するタイバー２１がないので、各屋根
架構２２の移動時であっても、上記広場１での催し物を
中断したり当該広場１にある備品をタイバー２１と干渉
しないように一時的に除去する必要もなく、屋根の構築
作業ができる。

【００３５】しかも、各屋根構造は、架構の組立や仕上
の取り付け施工が地上部で行われるので、安全に作業が
できる。また、屋根架構２２が地上部での組立であり、
また、基礎工事の途中から屋根架構２２の構築作業が開
始できるので、屋根構築のための工期を短く設定でき
る。

【００３６】また、上述のように、屋根架構２２の構築
が地上部での施工であり、揚重作業はアーチ梁１５の部
材１３の地上部から地上部（スライド溝部７）への移動
や接合部への下弦材１１の設置程度の最小限に抑えるこ
とができる。

【００３７】ここで、接合点Ｓへの下弦材１１の設置は
必ずしも必要ではない。３ヒンジアーチの骨組構造とな
るため、接合点Ｓがピンであっても問題はないからであ
る。但し、上述のようなプレストレスの導入が出来なく
なる。

【００３８】また、上記屋根構造では、屋根仕上材とし
て透光性の高い膜材２０を使用しているので、自然採光
が利用可能となる。つまり、昼間は年間を通じて昼光だ
けによって広場１を明るくして当該広場１の利用が可能
となるため、昼間には照明の使用が不要となりランニン
グコストの低減に繋がる。しかも、膜屋根とすることで
光が拡散光となるために、広場１を利用しているスポー
ツのプレーヤ等にとってボール等が見やすい視環境を提
供可能となる。

【００３９】ここで、上記実施の形態では、屋根膜材２
９として、透光性の高い四フッ化エチレン樹脂コーティ
ングガラス繊維を使用した場合で説明しているが、他の
膜材を使用してもよい。また、屋根仕上材としては膜材
に限定されず、金属パネル等の仕上材を使用してもよ
い。但し、膜材を採用した方が、軽量化が図られる。

【００４０】また、上記実施の形態では、一旦，４つの
アーチ梁用の部材１３を小組みしてから大組して一対の
アーチ梁１５を構成しているがこれに限定されない。初
めから、一対のアーチ梁１５を組み立ててからスライド
溝部７に揚重して地組してもよい。

【００４１】また、屋根架構２２に対して予めプレスト
レスを導入しているので、アーチ梁１５の風、雨、雪等
による外力に対しての強度が向上するので、当該アーチ
梁１５の軽量化を図ることが可能となる。

【００４２】また、上記構築された屋根構造は、妻側の
大開口からの自然通気と屋根脚部からの自然通風で開放
感と爽快感を創出を可能としている。このとき、妻側か
らの雨吹き込みによる雨の侵入を抑えたい場合には、妻
側上部にフードを取り付ければよい。

【００４３】また、上記実施の形態では、広場１を催し
物等に利用しながら屋根を構築する場合について説明し
ているが、屋根施工中に地上部である広場１を使用する
ことがなければ、上記横引きを省略して、覆うべき広場
１の部分で上記アーチ状の屋根架構２２を構築すればよ
い。

【００４４】この場合であっても、上述のように短期且
つローコストの工事となると共に、地上部での作業であ
るので施工が安全且つ簡便に実施できる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明を採用
すれば、短期の工程で、しかも簡便かつ安全に、所定の
地上部の上方を覆う屋根構造を構築することができる。

【００４６】特に、請求項２に記載の発明を採用すれ
ば、屋根を設置する地上部を催し物等に通常に利用しな
がら、屋根を構築することができるという効果がある。
さらに、請求項３に記載の発明を採用すれば、個々の屋
根架構を横方向に移動させる際にも、屋根を設置する地
上部を催し物等に利用できるという効果がある。

【００４７】また、請求項４に記載の発明を採用する
と、アーチ梁にプレストレスが導入されることで、雨や
風等に対する強度が向上して、屋根を大架構に設計した
り屋根架構を軽量化することが可能となる。

【００４８】また、請求項５に記載の発明を採用する
と、架設した屋根では、昼間においては自然採光が可能
となるので照明についてのランニングコストが低減可能
となるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る広場及びガイドレー
ル等を示す平面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る大屋根構造を示す斜
視図である。

【図４】アーチ梁の部材の小組状態を示す図である。

【図５】アーチ梁の大組状態を示す図である。

【図６】接合したアーチ梁を示す図であり、（ａ）は正
面図を（ｂ）は上面図をそれぞれ示しいる。

【図７】アーチ梁の接合部に下弦材を取り付ける状態を
示す正面図である。

【図８】屋根架構の横移動を示す図である。

【図９】屋根架構の横移動を示す図である。

【図１０】屋根架構の横移動を示す図である。

【図１１】屋根架構にプレストレスの付加を説明するた
めの図である。

【図１２】従来の構造物の構築を説明するための図であ
り、（ａ）が一の架構を構築した図を、（ｂ）がその架
構を横移動する図を、（ｃ）は、それを繰り返した状態
を、（ｄ）は構築完了の状態をそれぞれ示しいる。

【符号の説明】

Ｓ 接合点 １ 広場（地上部） ２ 作製ヤード ３ ガイドレール ５ ストランド ６ 横引き用ジャッキ ７ スライド溝部 ８ プルアップ用ジャッキ １５ アーチ梁 １６ 土台 ２０ 膜材（屋根仕上材） ２１ タイバー ２２ 屋根架構 ２４ 下弦材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本田 徹 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 清水 保次 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 布川 安彦 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地組にて、一直線状に並べた一対のアー
   チ梁の対向する延在方向一端部同士をピン接合し且つ当
   該一対のアーチ梁に屋根仕上材を取り付けた後に、当該
   一対のアーチ梁の延在方向他端部を、互いに近づくよう
   に水平移動させることで上記接合点を持ち上げてアーチ
   状の屋根架構とすることを特徴とするアーチ梁型屋根構
   造の構築方法。
2. 【請求項２】 屋根で覆う地上部を挟んで平行に延びる
   一対のガイドレールを設けると共に、該一対のガイドレ
   ールの一方の端部側で、順次、該ガイドレールの延在方
   向と直交する方向に一対のアーチ梁を配置して該一対の
   アーチ梁の対向する延在方向一端部同士をピン接合し且
   つ当該一対のアーチ梁に屋根仕上材を取り付けた後に、
   当該一対のアーチ梁の延在方向他端部を互いに近づくよ
   うに水平移動させることで上記接合点を持ち上げてアー
   チ状の屋根架構とすると共に当該屋根架構の両脚部をそ
   れぞれ上記ガイドレールに案内させて横移動させる作業
   を繰り返すことで、上記地上部を覆う大屋根を構築する
   ことを特徴とするアーチ梁型屋根構造の構築方法。
3. 【請求項３】 上記ガイドレールの案内部は、上記アー
   チ状の屋根架構の脚部に外周側から当接可能な垂直面
   と、上記脚部の下面に当接する水平面とを備えることを
   特徴とする請求項２に記載のアーチ梁型屋根構造の構築
   方法。
4. 【請求項４】 上記持ち上げた接合点をピン接合から剛
   接合に変えた後に、上記構築した屋根架構の左右の脚部
   を互いに近づくように変位させた後に当該屋根の脚部を
   定着させることを特徴とする請求項１から請求項３のい
   ずれかに記載されたアーチ梁型屋根構造の構築方法。
5. 【請求項５】 上記屋根仕上材は、透光性の膜部材であ
   ることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに
   記載されたアーチ梁型屋根構造の構築方法。