JP2531775Y2 - 張弦梁屋根の構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、張弦梁を用いた張弦梁屋根の構造に関す
る。

「従来の技術」 従来、張弦梁屋根としては、第８図および第９図に示
すようなものが提供されていた。これらの図に示す張弦
梁屋根１は、対の弦材2a,2bが張設されてなる張弦梁２
を、いずれも環状とされて同軸状態に配されたテンショ
ンリング３とその外側のコンプレションリング４との間
に放射状に多数配設し、それら張弦梁２に支持してコン
プレッションリング４の内側に屋根材（図示略）を取り
付けた構成とされている。前記コンプレッションリング
４は、別途に地盤Ｇ上に構築した側壁部５により支持し
てなる構造となっている。

「考案が解決しようとする課題」 前記従来の張弦梁屋根１においては、テンションリン
グ３とコンプレッションリング４とを結ぶために張弦梁
２のみを用いた構成となっているので、テンションリン
グ３の上下の振動に対しては減衰性に欠けるためにいつ
までも揺れ続け、従って屋根全体も揺れ続けるといった
問題が生ずる。

そこで本考案は、風圧時、地震時等に屋根面に上下振
動を生じても、その振動を速やかに減衰させて屋根面の
揺れを迅速に止めることのできる張弦梁屋根の構造を提
供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」 本考案は、環状のテンションリングの外側に該テンシ
ョンリングよりも大径の環状のコンプレッションリング
を同軸状態に配するとともに、弦材が張設されてなる張
弦梁をそれらテンションリングとコンプレッションリン
グとの間に放射状に多数配設し、該張弦梁に支持するこ
とによって前記コンプレッションリングの内側に屋根材
を取り付けてなる構成の張弦梁屋根の構造であって、前
記テンションリングと前記コンプレッションリングとの
間に鋼材からなる梁材を架設するとともに、該梁材の表
面に、該梁材が振動した際にその振動を吸収するための
粘弾性体からなる制振部材を装着してなることを特徴と
するものである。

「作用」 本考案の構造による張弦梁屋根には、テンションリン
グとコンプレッションリングとの間に張弦梁に加えて鋼
材からなる梁材が架設されているので、そのような梁材
を有していない常時の張弦梁屋根に比して屋根全体の剛
性が自ずと高められ、したがって地震や風等の外力を受
けた際にも振動が生じ難いものとなっている。しかも、
梁材には粘弾性体からなる制振部材が装着されているの
で、梁材が振動した際にはその振動エネルギが制振部材
により吸収され、以て屋根全体の振動が速やかに減衰さ
せられる。

「実施例」 以下、本考案の実施例について図面を参照して説明す
る。第１図ないし第４図は、本考案の第１の実施例を示
す図である。なお、前記従来例において説明した部分と
同様の構成となる部分には、共通の符号を付してその説
明を省略する。

本実施例の張弦梁屋根11の構造は、第１図ないし第３
図に示すように、テンションリング３とコンプレッショ
ンリング４との間に張弦梁２を放射状に架設することに
加えて、テンションリング３とコンプレッションリング
４との間に鋼材からなる梁材10を架設し、それら梁材10
には第４図に示すように制振部材15を設けた構成とされ
ている。なお、本実施例におけるテンションリング３
は、並列部3a,3bと複数の切梁3cとから構成されてい
る。

前記梁材10は、例えばＨ鋼材が用いられており、前記
テンションリング３とコンプレッションリング４に回動
自在となるようにピン結合されている。また、この梁材
10の下面には、第４図（ａ）および第４図（ｂ）に示す
ように梁材10の延在方向に沿って制振部材15が設けられ
ている。第４図（ａ）は梁材10と制振部材15の側面図、
第４図（ｂ）は第４図（ａ）中のII-II矢視断面図であ
る。

この制振部材15は、振動減衰性能の高い矩形状の板状
の粘弾性体16の両面に矩形状の２枚の金属板17、18を貼
着し一体としたものである。金属板17、18は、例えば鋼
板からなるものである。制振部材15は、梁材10の下フラ
ンジ10aの下面にそれぞれの面の長手方向の向きが一致
するように装着され、金属板17の一端部17aがボルト20
及びナット21により、また金属板18の一端部18aがボル
ト20及びナット21により下フランジ10aの下面にそれぞ
れ固定されている。

上記の粘弾性体16としては、梁材10が振動して金属板
17,18が相対移動した際に、それらの相対移動を許容し
つつ、かつ、抑制する性質をもつものであればよく、例
えば、アスファルトとゴムとの混合物、合成ゴム、天然
ゴム、軟質樹脂、シリコン系粘弾性体等が用いられる。
また、金属板17、18の間に介挿する粘弾性体16の形状に
ついては、施工性の点から考えると板状とすることが望
ましい。

次に、このような張弦梁屋根を構築する場合について
説明する。

まず、クレーン等の揚重手段によって建築物の側壁部
５の鉄骨建方を行うとともに、建築物の略中央にテンシ
ョンリング用の構台を組み立て、次いで、この構台に支
持させてテンションリング３を組み立てる。次に、側壁
部５の鉄骨に鉄筋コンクリートの躯体工事を施すととも
に、側壁部５の上端部に設けたコンプレッションリング
４とテンションリング３との間に梁材10を順次クレーン
によって架設する。

このとき、梁材10の下面には予め、前記制振部材15を
設けておく。

次いで、テンションリング３とコンプレッションリン
グ４との間に張弦梁２を架設してトラス屋根を自立させ
ることで張弦梁屋根11を完成させ、前記構台は撤去す
る。

また、トラス屋根の自立後には、張弦梁屋根の上に屋
根ふき材などの貼設を行うとともに防水工事などの仕上
工事などを行い、工事完成とする。

次に、このようにして構成された張弦梁屋根の作用に
ついて説明する。

地震や、風等の外力により、前記張弦梁屋根に上下振
動が発生した場合、前記梁材10が湾曲することにより制
振部材15を取り付けた２点間に相対移動が生じ、梁材10
に装着された制振部材15の金属板17、18間にも同様の相
対移動が生じる。粘弾性体16は、この相対移動により上
下方向に周期的に伸縮を繰り返す。粘弾性体16の周期的
な変形により張弦梁屋根11に与えられた振動エネルギー
を吸収し、振動を抑制する。梁材10は、Ｈ型鋼の下フラ
ンジ10aの下面に、粘弾性体16の両面に金属板17、18を
それぞれ貼着し一体とした制振部材15を装着してなる構
造であるから、梁材10に簡単に減衰を付加することがで
き、制振部材15の装着面積を変えることにより減衰能率
を調整することが可能となり、最適な減衰を得ることが
できる。また、一般に使用される鋼材への適用が容易と
なり、凡用性に優れ、設計上の困難も解消される。ま
た、下フランジ10aの下面は最も変形が大きい部位であ
るので、制振部材15の上下方向の振動減衰効果が十分に
大きくなる。

本実施例の張弦梁屋根の構造によれば、屋根面の上下
振動に伴って生じる梁材10の変形を制振部材15の変形に
よって吸収するため、屋根面に生じた上下の振動を速や
かに減衰することができ、揺れを早期に止めることがで
きるといった効果を奏することができるといった効果を
奏することができる。

このような効果は、第５図および第６図に示すデータ
によっても明らかである。

第５図は、従来構造による張弦梁屋根における屋根面
の減衰状態を示す図であり、第６図は本考案の張弦梁屋
根における屋根面の減衰状態を示す図であって、横軸に
時間（ｔ）を、縦軸に振幅量（Ｈ）を取り、振幅を図中
の実線によってあらわすものとする。

これら第５図および第６図からも明らかなように、本
考案の張弦梁屋根の場合の方が、従来構造の張弦梁屋根
の場合よりも早い時間で振幅が小さくなっており、これ
は、本考案の張弦梁屋根の場合の方がより大きな減衰効
果を発揮することを示すものである。

なお、本考案の張弦梁屋根の構造は、前記実施例のも
ののみに限られることはなく、他の変形例も可能であ
る。例えば、第７図に示すように、コンプレッションリ
ング４の下方に配置される側壁部５の形状を下方へ向か
うにしたがって拡径された形状とした構成としてもよ
く、この場合、張弦梁屋根を有する構造物内の空間をよ
り大きくすることができる。

「考案の効果」 本考案の張弦梁屋根の構造は、テンションリングとコ
ンプレッションリングとの間に張弦梁を架設して構成さ
れた張弦梁屋根に対して、前記テンションリングと前記
コンプレッションリングとの間に鋼材からなる梁材を架
設するとともに、該梁材の表面に、該梁材が振動した際
にその振動を吸収するための粘弾性体からなる制振部材
を装着しているので、その制振部材により張弦梁屋根全
体の振動エネルギが吸収され、したがって、屋根全体の
振動を速やかに減衰させることができ、その揺れを早期
に止めることができるといった効果を奏することがてき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本考案の張弦梁屋根の構造の第１
の実施例を示す図であって、第１図は張弦梁屋根の斜視
図、第２図は平面図、第３図は側断面図、第４図（ａ）
は梁材と制振部材の側面図、第４図（ｂ）は第４図
（ａ）におけるII-II矢視断面図、第５図および第６図
は制振部材を用いた場合と用いていない場合の梁材の振
動減衰状態を示すデータ図、第７図は本考案の第２の実
施例、第８図および第９図は一従来例を示す図である。 １、11……張弦梁屋根、２……張弦梁、2a,2b……弦
材、３……テンションリング、４……コンプレッション
リング、10……梁材、15……制振部材、16……粘弾性
体、Ｇ……地盤。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】環状のテンションリングの外側に該テンシ
   ョンリングよりも大径の環状のコンプレッションリング
   を同軸状態に配するとともに、弦材が張設されてなる張
   弦梁をそれらテンションリングとコンプレッションリン
   グとの間に放射状に多数配設し、該張弦梁に支持するこ
   とによって前記コンプレッションリングの内側に屋根材
   を取り付けてなる構成の張弦梁屋根の構造であって、 前記テンションリングと前記コンプレッションリングと
   の間に鋼材からなる梁材を架設するとともに、該梁材の
   表面に、該梁材が振動した際にその振動を吸収するため
   の粘弾性体からなる制振部材を装着してなることを特徴
   とする張弦梁屋根の構造。