JPH01169072A - 開閉式膜構造体における張力の維持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、比較的大スパンの建築物等に好適である新規
な複合型膜構造に関し、更に詳しくは膜材を開閉可能な
サスペンション膜構造体における張力の維持方法に関す
るものである。

（従来技術とその問題点） 現在、−殻内に普及している膜構造の形態としては空気
膜構造、サスペンション膜構造及び骨組膜構造がある。

しかしながら、前記空気膜構造では膜面形状を維持する
ため常時送風を行う必要があり、維持管理が極めて煩雑
で、相当の費用がかかり、１００ｍ以下の中小スパンの
建物では経済的に不適合であるという問題を有する。

また、支柱式サスペンション膜構造の場合には、用途に
よっては支柱が邪魔になることがあり、さらに、単一ア
ーチ式の場合には、アーチの両側のアンバランスな張力
分布によってアーチの安定性が悪くなり、該支持架構の
自立性が得にくくなるといった問題もある。

次に、第１３図は上記骨組膜構造の一例を示し、立体ト
ラス等の自立フレームｌの上面に二次部材２を介して膜
材３が張架されたものである。

かかる骨組式膜構造では、第１３図の例の如く立体トラ
ス式のフレーム１のグリッド上に膜材３による膜面が張
設される場合に、上弦節点を利用した点支持方式では膜
面に加わる風圧力は該点支持部を介してフレーム１が負
担するため、充分な強度を期待するのが困難であり、ま
た、フレームｌに沿った線支持方式とする場合、膜面の
形状維持や変形接触に備えるため上記二次部材２が余分
に必要となる等、骨組材の経済性が得がたく、さらに、
膜材３は構造膜としては大きさも曲率も小さいものとな
り、むしろガラスやアクリルといった透光性の仕上材と
して、構造材としてのフレームｌの上面を覆う機能しか
有さす、膜構造が本来備えるべき膜面による張力抵抗シ
ステムが充分発揮されているとは言い難いという問題が
ある。

また、上記従来の膜構造による構築物では、膜材の材質
を工夫することにより採光条件を良好にするようには改
良されているが、特にスポーツ用の施設として利用する
場合の空間の開放性の点で問題を有していた。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑み開発されたもの
であり、上記各膜構造の利点を兼ね備えた。新規な複合
型膜構造を基本とし、膜材を開閉可能なサスペンション
膜構造体における張力の維持方法を提供することを目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明に係る開閉式膜構造体
における張力の維持方法は、略平行もしくは略放射状に
配設されたサスペンション材と、該各サスペンション材
の複数個所から線条材により下方に吊下された膜材と、
前記各サスペンション材間の中間位置で各サスペンショ
ン材と同方向に膜材上に配設され該膜材に緊張力を付与
する押えケーブルとを備えてなり、所定の駆動装置によ
り前記膜材を開閉可能とし、前記各サスペンション材及
び名神えケーブルの両端部は、各々の両端の支持部材に
接合され桁行方向に連続するガイド部材に沿って移動可
能とし、所定の緊張装置により前記ガイド部材を前記膜
材の開閉方向と直交する方向に移動させ、該ガイド部材
に連結された前記サスペンション材及び押えケーブルの
いずれか一方もしくはその両方を緊張することにより前
記膜材に張力を導入するようにした開閉式膜構造体にお
いて、前記緊張後の移動位置で前記ガイド部材を前記支
持部材に固定することにより前記膜材の張力を維持する
ようにしたことを特徴とする開閉式膜構造体における張
力の維持方法。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を図面により説明する。

第１図乃至第１０図は本発明の一実施例を示し、第１図
は本実施例に係る膜構造体の要部斜視図、第２図は該膜
構造体の概略構成を示す平面図、第３図は第２図の側面
図、第４図はその八−Δ線断面図、第５図は膜材の平面
構成を示す端面図である。

本実施例に係るサスペンション膜構造は、第１図に示す
ようにサスペンション材としてのサスペンションケーブ
ル１０と、線条材としてのストラットケーブル１１と、
膜材１２と、押えケーブル１３とを備えてなるものであ
る。

サスペンションケーブル１０は、所定間隔を画して平行
に配設されており、第１図及び第４図に示すように下方
に湾曲した円弧形状となっている。

各サスペンションケーブル１０からは、本実施例では７
本のストラットケーブル１１が下方に吊下され、該各ス
トラットケーブル１１により、吊り金具１１ａを介して
膜材１２が吊持されている。

また、各サスペンションケーブル１０間の中間位置には
、該サスペンションケーブル１０と平行に押えケーブル
１３が膜材１２上に配設されており、各サスペンション
ケーブル１０と各押えケーブル１３は、その端末部にお
いて両者のいずれか一方あるいは両方に緊張力を加える
ことにより、膜材１２に張力を導入している。

また、第２図乃至第５図において、１４はサスペンショ
ンケーブル１０の両端位置で桁行方向に配設された大梁
材、１５は構造体の桁行方向両端部に配置された、水平
力に対抗するトラス形式の補剛材、１６は各サスペンシ
ョンケーブル１０の両端部位置に配置された柱材であり
、柱材１６からは横架材１７及び補助柱材１８が外方に
突出配置され、これに第１補強ワイヤー１９及び第２補
強ワイヤー２０が配設されて第４図に示す如くトラスを
形成している。

また、第３図及び第５図に示すように押えケーブル１３
の両端部位置には柱体１６．１６間に架設された梁材２
１が配設され、前記柱材１６の上下端と、押えケーブル
１３の両端部位置の梁材２１間に各々プレース材２２．
２３が張設されている。

さらに、第５図に示すように、押えケーブル１３の両端
部位置の梁材２１と前記横架材１７の先端との間に各々
ワイヤー材２４が張設されている。

しかして、本実施例では各サスペンションケーブル１０
の両端部及び各押えケーブル１３の両端部には、第６図
乃至第８図に示すような滑動装置及び緊張装置が取付け
られている。

即ち、第６図に示すように押えケーブル１３の端部な例
にとると、該端部位置では、横架材１７の内部側の先端
は柱体１６より内方に延設されて、片持ち状態に突出配
置されている。

また、第６図乃至第８図において２５は滑動装置として
のガイドレールであり、該ガイドレールは２５は、突起
レール２６に係合するローラー２７、その回転軸２８、
該回転軸２８に連結された連結材２９及び連結具３０を
介して押えケーブル１３に接合されている。

よって、押えケーブル１３はローラー２７の滑動により
、ガイドレール２５の長手方向（桁行方向）に沿って移
動可能となっている。

また、ガイドレール２５は、前記横架材１７の先端部１
７ａの位置で各々摺動部材３１により横架材先端部１７
ａの軸方向に対して摺動可能に固定されている。

即ち、摺動部材３１は、第８図に示すようにガイドレー
ル２５の外周部を把持する把持部３２と、丸形鋼管から
なる横架材先端部１７ａの外周面に嵌合、当接されたリ
ング状のスライド部３３を備えており、後述する緊張装
置により第８図中左方向（後述する膜材の開閉方向と直
交する方向）に引張られることにより、横架材先端部１
７ａの外周面に沿って摺動可能となっているものである
。

なお、第６図に示すように把持部３２の外方端と柱体１
６との間には、後述する如く、押えケーブル１３に所定
の緊張力を付与するに足るだけのクリアランスＬが確保
されている。

次に、前記把持部３２の外方端にはガセットブレート３
４が一体に形成されており、該プレート３４に一端が接
合された引張ボルト３５は、柱体１６内を摺動自在に貞
通して、該柱体１６．の外方の横架材１７上に配置され
た緊張装置としての電動式センターホールジヤツキ３６
内に導入され、該ジヤツキ３６内を貞通して外方に所定
寸法分突出されている。

よって、該ジヤツキ３６により引張ボルト３５、ガイド
レール２５を介して、押えケーブル１３は地上位置から
遠隔操作により緊張、弛緩が自在となっている。

しかして１本実施例では第１０図に概念的に示すように
、一対のＬ字形のストッパ一部材３８の−・端を柱体１
６の両側面に回動可能に枢着するとともに、図示しない
電動駆動装置により該ストッパ一部材３８を第１０図（
ａ）において図中上下方向に地上位置から回動操作可能
としている。

よって、膜材１２を開閉するために押えケーブル１３を
移動する際には、第１０図（ａ）に仮想線で示す位置に
ストッパ一部材３８を位置させて、押えケーブル１３の
移動の障害にならないようにし、膜材１２を閉鎖して６
押えケーブル１３を所定位置で緊張する際には、ジヤツ
キ３６による緊張作業の終了と同時にストッパ一部材３
８を下方に回転操作して、第１Ｏ図（ａ）に実線で示す
ように、ガイドレール２５をその緊張後の移動位置で横
架材先端部１７ａに固定し、ジヤツキ３６の緊張力を解
除しても押えケーブル１３からの引張力によりガイドレ
ール２５が移動しないように拘束可能としている。

また、前記ガイドレール２５は、第１ガイドレール２５
ａと、該各節１ガイドレール２５ａ間の中間部分の第２
ガイドレール２５ｂとに分離されて、ビン３７により接
合されている。

さらに、本実施例では、緊張時の押えケーブル１３が水
平方向に対してなす傾斜角θに一致するように、前記横
架材１７をあらかじめ水平方向に対して傾斜させて配置
し、緊張後にガイドレール２５、摺動部材３１及びジヤ
ツキ３６等に曲げモーメント等の好ましくない応力が作
用しないように設定されている。

なお、上記したガイドレール２５や緊張装置３５等の構
成は、図示しないサスペンションケーブル１０の端部に
おいても同様である。

また、本実施例では桁行方向の一方の端部に配設された
前記補剛材１５を所定の駆動装置により桁行方向に駆動
することにより、各サスペンションケーブル１０及び押
えケーブル１３とともに前記膜材１２を開閉自在として
いる。

かかる構成からなる、本実施例に係るサスペンション膜
構造体では、まず、前記サスペンションケーブルｌＯも
しくは前記押えケーブル１３の緊張時には、前記ジヤツ
キ３６により前記ガイドレール２５を第６図において実
線で示す弛緩時の位置から横架材先端部１７ａに沿って
図中仮想線で示す緊張時の位置まで外方に引張り移動さ
せることにより、該ガイドレール２５に連結された前記
サスベンジ、ヨンケーブルｌＯ及び押えケーブル１３の
いずれか一方もしくはその両方に緊張力を付与するよう
にしている。

しかして、ジヤツキ３６による緊張作業が終了すると同
時に前記ストッパ一部材３８によりガイドレール２５を
拘束して固定状態にすることにより、ジヤツキ３６の設
計能力を経済的に設定することができる。

即ち、ジヤツキ３６の性能については、サスペンション
ケーブル１０もしくは押えケーブル１３に張力を導入す
るだけなら、本実施例の場合例えば３〜４トン程度の引
張力に耐えるものであればよい。ところが、積雪時や強
風時には膜材１２に大きな荷重が加わるため、この際に
はサスペンションケーブル１０及び押えケーブル１３を
介してジヤツキ３６には非常に大きな引張力が作用しく
本実施例の場合４０トン程度）、ジヤツキ３６はこれに
耐える引張能力を維持するだけの性能が要求されること
となる。

しかるに、本実施例のような構成とすることにり、ジヤ
ツキ３６は緊張時の前記張力導入に必要な性能さえあれ
ばよく、ストッパ一部材３８でガイドレール２５を固定
状態にした後は、前記積雪荷重や風前型に対してはスト
ッパ一部材３８が対抗して処理しうることとなるため、
ジヤツキ３６については引張力を解除しても支障がなく
、極めて経済的な設計が可能となるものである。　、さ
らに、ストッパ一部材３８の操作は地上位置から操作し
つるため、開閉時の作業が簡略化しつる。

なお、ストッパ一部材３８の構成については上記実施例
に限定されず、例えばガイドレール２５の内方側に上下
方向に電動操作可能なロッド状のビンを配設して、膜材
１２の開閉時や緊張装置３６による緊張作業時には該ビ
ンを支持部材としての横架材１７内に収納しておき、緊
張後に該ビンを突出させてガイドレール２５を拘束状態
に固定するようにしてもよい等、他の適宜な構成を採用
可能である。

また、上記実施例では各サスペンションケーブル１０が
相互に平行に配設された例を示したが、この他にも例え
ば第１１図及び第１２図に示す実施例のように各サスペ
ンションケーブル１０を相互に略放射状に配設すること
も可能であり、この場合名神えケーブル１３は各サスペ
ンションケーブル１０間の中間位置で該サスペンション
ケーブル１０と同方向に配設すればよい。

さらに、緊張装置３６及びストッパ一部材３８は、サス
ペンションケーブル１０及び押えケーブル１３の両方の
端部に設置する以外に、いずれか一方に配置するもので
あってもよい。

また、サスペンション材としては、ケーブル１０にかえ
て単一材の鋼管のような剛性を有するビーム材を使用し
てもよい専、他の適宜材質のものを利用することができ
る。

また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
各サスペンションケーブル１０間の間隔やスパン、スト
ラットケーブルの配設本数などは設計条件に応じて適宜
変更可能である等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で
種々の変形例が可能であることは言うまでもない。

（発明の効果） 本発明は上述した如く構成されており、サスペンション
材もしくは押えケーブルの緊張時には。

緊張装置によりガイド部材を膜材の開閉方向と直交する
方向に移動させ、該ガイド部材に連結された１ｉｉＪ記
サスペンシヨン材及び押えケーブルのいずれか一方もし
くはその両方を緊張させることにより膜材に張力を導入
するとともに、緊張後の位置で前記ガイド部材を支持部
材に固定して前記膜材の張力を維持するようにしたこと
により、緊張装置に要求される負担を軽減し、緊張後に
ついては該緊張装置の引張力を解除しても支障がなく、
極めて経済的な設計が可能となるものである。

７音′）？な説！ ４、　　の　細な　明 第１図乃至第９図１ｊ本発明の一実施例を示し、第１図
は本実施例に係る膜構造体の要部斜視図、第２図は該膜
構造体の概略構成を示すの平面図、第３図は第２図の側
面図、第４図はその八−Δ線断面図、第５図は膜材の平
面構成を示す端面図、第６図は滑動装置及び緊張装置の
例を示す概念図、第７図は第６図の平面図、第８図は活
動装置の要部拡大図、第９図はガイド材の要部拡大図、
第１０図（ａ）及び第１０図（ｂ）は各々ストッパ一部
材の構成例を示す概念図、第１１図及び第１２図は各々
本発明の他の実施例を示す概念図、第１３図は従来の骨
組膜構造の例を示す概念図である。

１０・・・サスペンション材、 １１・・・線条材（ストラットケーブル）、１２・・・
膜材、 １３・・・押えケーブル。

１６・・・柱体、 １７・・・横架材、　　　　１７ａ・・・横架材先端部
、２５・・・ガイドレール、 ２７・・・ローラー、 ３５・・・引張ボルト、 ３６・・・ジヤツキ、 ３７・・・ピン。

３８・・・ストッパ一部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　略平行もしくは略放射状に配設されたサスペンション
   材と、該各サスペンション材の複数個所から線条材によ
   り下方に吊下された膜材と、前記各サスペンション材間
   の中間位置で各サスペンション材と同方向に膜材上に配
   設され該膜材に緊張力を付与する押えケーブルとを備え
   てなり、所定の駆動装置により前記膜材を開閉可能とし
   、前記各サスペンション材及び各押えケーブルの両端部
   は、各々の両端の支持部材に接合され桁行方向に連続す
   るガイド部材に沿って移動可能とし、所定の緊張装置に
   より前記ガイド部材を前記膜材の開閉方向と直交する方
   向に移動させ、該ガイド部材に連結された前記サスペン
   ション材及び押えケーブルのいずれか一方もしくはその
   両方を緊張することにより前記膜材に張力を導入するよ
   うにした開閉式膜構造体において、前記緊張後の移動位
   置で前記ガイド部材を前記支持部材に固定することによ
   り前記膜材の張力を維持するようにしたことを特徴とす
   る開閉式膜構造体における張力の維持方法。