JPH03262860A - 多分割開閉式ドーム屋根 - 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〕 本発明はレジャー施設、イベント会場などの多目的ホー
ルあるいは競技場などに利用される開閉式ドーム屋根に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、野球場や競技場用の施設として利用されている全
天候型のドームは、施設全体を球面あるいはアーチ状の
屋根で覆い、主として、降雨、降雪、風などに対処する
ことを目的としたものである。

これに対し、天候の良いときにはできるだけ自然光や外
気を採り入れ、開放感を与える開閉式ドーム屋根の要望
が高まっている。このような開閉式ドーム屋根に関し、
従来種々の形式のものが出願されている。

例えば、特開昭５９−１２６８３５号公報には中空半球
状のドームにおいて、ドーム本体の頂部に直径方向の帯
状の開口部を形成し、その開口部に開閉自在な蓋体を設
けた構造が開示されている。

また、特開昭６１−１６９５４０号公報には球面を構成
するドーム屋根を平面形状がドーナツ状の固定屋根と中
央の開口部に向けて径方向に移動する複数の可動屋根と
で構成した開閉式ドームが開示されている。

特開昭６２−２２８５４６号公報には膜屋根部を平行な
複数の要素に分割し、各分割屋根部をこれと直交する走
行路に沿って走行自在とした屋根構造が開示されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように種々の形式の開閉式ドーム屋根が開発され
ているが、従来の開閉式ドーム屋根には川下のような問
題点がある。

まず、開口部をドーム屋根の頂部に設けた形式では換気
の面はともかく、直射日光を採り入れたいという要望に
対しては、日照の角度などにより十分対処することがで
きない。

また、可動屋根部を平行な軌道に沿って走行させる形式
の自立型の屋根では、軌道用のスペースおよび軌道に沿
って移動する屋根収納用のスペースを必要とすることか
ら、ドームの収容スペースに比べ大きな敷地を確保しな
ければならない。また、屋根収納スペースを小さくする
ためには屋根の分割数を多くする必要があり、そうする
と分割屋根部の安定性の問題が生じ、操作も複雑となる
。

さらに、球面を構成するドーム屋根を平行に分割し、こ
れらを平行に移動させる形式では、収納時に各分割屋根
部にかかる風圧による力が大きく、揚力や転倒に対する
設計が難しくなる。

本発明は上述のような従来技術における問題点を解決す
ることを目的としたもので、十分な解放感を与える大き
な開口部が得られ、開放により十分な日照が得られ、構
造的に安定し、開閉操作が迅速かつ容易に行われ、かつ
メンテナンスの容易な開閉式ドーム屋根を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本願の第１の発明の開閉式ドーム屋根では、球面を水平
面で切断した形状を有する屋根部分を３以上の奇数に分
割し、屋根頂部を覆うアーチ状の頂部屋根と、側部内屋
根と、内側に側部内屋根を収納可能な径を有する側部外
屋根を設けている。

頂部屋根は両側部下端を支持することにより自立可能な
構造であり、その両側部下端を一対の側軌道に沿って、
頂部屋根のなすアーチと直角な方向に摺動させることが
できる。この一対の側軌道は互いに平行な鉛直面内に位
置し、鉛直面内において上向きに凸な曲線を形成してい
る。頂部屋根の摺動に関しては側軌道が勾配を持つこと
から、大きな勾配とする場合には転倒モーメントなどを
考慮した設計が必要となり、頂部屋根の両側部下端と側
軌道との係合部を補強したり、転倒モーメントに抵抗す
る油圧シリンダーなどの油圧装置やワイヤーなどによる
支持機構を併用することも考えられる。また、摺動にお
ける駆動手段としては、ラックとビニオンの噛み合わせ
による機構や索道式の機構などが利用できる。

側部内屋根および側部外屋根は円弧をなす下端部を支持
することによりそれぞれ自立可能な構造であり、内屋根
の下端および外屋根の下端をそれぞれ円形の内軌道およ
び外軌道に沿って、それぞれ別個に摺動させることがで
きる。

本願の第２の発明の開閉式ドーム屋根では、球面を水平
面で切断した形状を有する屋根部分を５以上の奇数に分
割し、屋根頂部を覆うアーチ状の頂部屋根と、側部内屋
根と、屋根閉鎖時に頂部屋根と側部内屋根間に位置する
中間部内屋根と、内側に中間部内屋根を収納可能な径を
有する側部外屋根と、屋根閉鎖時に頂部屋根と側部外屋
根間に位置する中間部外屋根とを設けている。

頂部屋根は両側部下端を支持することにより自立可能な
構造であり、その両側部下端を一対の側軌道に沿って、
頂部屋根のなすアーチと直角な方向に摺動させることが
できる。この一対の側軌道は互いに平行な鉛直面内に位
置し、鉛直面内において上向きに凸な曲線を形成してい
る。頂部屋根の摺動に関しては側軌道が勾配を持つこと
から、大きな勾配とする場合には転倒モーメントなどを
考慮した設計が必要となり、頂部屋根の両側部下端と側
軌道との係合部を補強したり、転倒モーメントに抵抗す
る油圧シリンダーなどの油圧装置やワイヤーなどによる
支持機構を併用することも考えられる。また、摺動にお
ける駆動手段としては、ラックとピニオンの噛み合わせ
による機構や索道式の機構などが利用できる。

側部内屋根および側部外屋根は円弧をなす下端部を支持
することによりそれぞれ自立可能な形状であり、中間部
内屋根および中間部外屋根はそれぞれ側部内屋根および
側部外屋根の外面に沿って摺動し、これらと重なり合っ
た状態で内屋根の下端および外屋根の下端をそれぞれ円
形の内軌道および外軌道に沿って、それぞれ別個に摺動
させることができる。中間部内屋根および中間部外屋根
の摺動に関しては、側部内屋根および側部外屋根の外面
に沿ってレールなどを設け、中間部内屋根および中間部
外屋根の内面にローラー、車輪などを設け、そのレール
に沿って走行装置を走らせたり、あるいはウィンチに連
結したワイヤーの操作などにより摺動させることができ
る。

以上、第１および第２の発明において、側部内屋根およ
び側部外屋根は下端を支持することにより自立するが、
さらに構造的に安定させるため、ドーム屋根閉鎖時にお
ける接合部にアーチ状の梁を形成し、このアーチ状の梁
部分の剛性を大きくすることも考えられる。また、球面
を構成する屋根下端に剛性の大きな下部周辺粱を形成し
、ＰＣ鋼材などの緊張材を配して円周方向に緊張するな
どして、はらみ出しを防止することも考えられる。

〔実施例〕

以下、図示した実施例について説明する。

添付図面は本発明の開閉式ドーム屋根を競技場やイベン
ト会場などに利用する場合の実施例を示したものである
。

第１図〜第７図は本願の第１の発明に対する実施例を示
したもので、第１図、第２図および第３図はそれぞれ閉
鎖状態、半開状態および全開状態におけるドームの外観
を、第５図〜第７図はこれらに対応して開閉における作
動状態を示したものである。

本実施例におけるドームは鉄筋コンクリート製または鉄
骨鉄筋コンクリート製の筒状に構築した構造物躯体１の
上部に球面状のドーム屋根２を架設したもので、ドーム
屋根２の頂部を覆うアーチ状の頂部屋根３と、側部内屋
根４および側部外屋根５から構成される。これらの３分
割された各屋根部としては、例えば立体トラスからなる
骨組の上面に透光性のあるテフロン膜などの膜材を張っ
たものなどが利用できるが、これに限らず膜材として金
属板その他のパネルを用いたものや、膜構造以外の屋根
構造でもよく、比較的小規模なドーム屋根においてはコ
ンクリート系の屋根材なども可能である。

頂部屋根３はドーム屋根２の側方に形成した側軌道６に
沿って摺動し、第１図の頂部位置から前後に移動させる
ことができる。一方、側部内屋根４と側部外屋根５はそ
れぞれ構造物躯体１の上部に二重に形成した内軌道７お
よび外軌道８に沿って摺動し、重ね合わせることができ
る。駆動手段としては、ボギーその他従来の開閉式ドー
ム屋根で使用されている各種走行装置を利用することが
できる。

第４図は各屋根材の重なり方向の位置関係を示したもの
で、全開時においては図に示すように内側に側部内屋根
４を収納した状態の側部外屋根５の上方に頂部屋根３が
位置する。側軌道６を水平な軌道とせず、上向きに凸な
曲線としたことにより、頂部屋根３と側部外屋根５とを
近接させることができ、風圧の影響が小さくなるととも
に、頂部屋板３の陰となる部分も小さくなる。二点鎖線
は各屋根材の移動状態を示したものである。

第４図中、９は半地下としたドーム内部の観客席部分で
あり、この部分についてはドーム屋根２部分に対し９０
’回転させた断面を示している。

次に本発明の開閉式ドーム屋根の開閉時における作動状
態を説明する。

（１）完全閉鎖状態 第１図および第５図はドーム屋根２を閉鎖した状態を示
したもので、頂部屋根３、側部内屋根４、側部外屋根５
により屋根面が覆われている。

（２）半開状態 第２図および第６図は（１）の状態から頂部屋根３を側
部内屋根４方向へ移動させ、かつ側部外屋根５を側部内
屋根４へ向けて回転させた状態を示したものである。こ
の他、各屋根材を別個に摺動させることにより、種々の
パターンの半開状態が得られる。

（３）全開状態 第３図および第７図は各屋根材を重ね合わせた全開状態
を示したものであり、ドーム屋根全体の約２７３に相当
する開口部が得られる。

第８図〜第１４図は本願の第２の発明に対する実施例を
示したもので、第８図および第９図はそれぞれ閉鎖状態
および全開状態におけるドームの外観を示したものであ
る。

本実施例におけるドームは鉄筋コンクリート製または鉄
骨鉄筋コンクリート製の筒状に構築した構造物躯体１１
の上部に球面状のドーム屋根１２を架設したもので、ド
ーム屋根１２の頂部を覆うアーチ状の頂部屋根１３と、
側部内屋根１４、側部外屋根１５、中間部内屋根１６お
よび中間部外屋根１７から構成される。これらの５分割
された各屋根部としては、例えば立体トラスからなる骨
組の上面に透光性のあるテフロン膜などの膜材を張った
ものなどが利用できるが、これに限らず膜材として金属
板その他のパネルを用いたものや、膜構造以外の屋根構
造でもよい。

頂部屋根１３はドーム屋根１２の側方に形成した側軌道
１８に沿って摺動し、第８図の頂部位置から前後に移動
させることができる。中間部内屋根１６および中間部外
屋根１７はそれぞれ側部内屋根１４および側部外屋根１
５の外面に設けたレール（図示せず）などに沿って摺動
させ、側部内屋根１４および側部外屋根１５に重ね合わ
せることができる。この状態で側部内屋根１４と側部外
屋根Ｉ５をそれぞれ構造物躯体１１の上部に二重に形成
した内軌道１９および外軌道２０に沿って摺動させ、４
つの屋根部材を重ね合わせることができる。全開状態で
は、さらにこの上に頂部屋根１３が位置することになる
。駆動手段としては、ボギーその他従来の開閉式ドーム
屋根で使用されている各種走行装置を利用することがで
きる。

第１０図および第１１図は各屋根材の重なり方向の位置
関係を示したもので、全開時においては第１１図に示す
ように、内側から側部内屋根１４、中間部内屋根１６、
側部外屋根１５、中間部外屋根１７、頂部屋根１３の順
で重なる。

側軌道１８を水平な軌道とせず、上向きに凸な曲線とし
たことにより、頂部屋根１３と中間部外屋根１７とを近
接させることができ、風圧の影響が小さくなるとともに
、頂部屋根Ｉ３の陰となる部分も小さくなる。二点鎖線
は各屋根材の移動状態を示したものである。

また、側部内屋根１４と中間部内屋根１６間、および側
部外屋根１５と中間部外屋根１７間の分割線は、側部内
屋根１４、側部外屋根１５の下端の円弧とほぼ同一の曲
線とすることにより、側部内屋根１４および側部外屋根
１５上に、それぞれ中間部内屋根１６および中間部外屋
根１７が重なったとき、これらの屋根材の下端線を一致
させることができる。さらに、ドーム屋根面の５分割を
分割方向に直角な円弧上でほぼ５等分することにより、
中間部内屋根１６および中間部外屋根１７はそれぞれ側
部内屋根１４および側部外屋根１５上に同じ幅で重なり
、安定した状態で大きな開口が得られる。

第１１図中、２１は半地下としたドーム内部の観客席部
分であり、この部分についてはドーム屋根１２部分に対
し９０°回転させた断面を示している。

次に本発明の開閉式ドーム屋根の開閉時における作動状
態を説明する。

（１）完全閉鎖状態 第８図および第１２図はドーム屋根１２を閉鎖した状態
を示したもので、頂部屋根１３、側部内屋根１４、側部
外屋根１５、中間部内屋根１６および中間部外屋根１７
により屋根面が覆われている。

（２）半開状態 第１３図は（１）の状態から中間部内屋根１６および中
間部外屋根１７をそれぞれ側部内屋根１４および側部外
屋根１５の上面に重ね合わせ、頂部屋根■３を側部内屋
根１４方向へ移動させ、かつ重ね合わせた側部外屋根１
５と中間部外屋根１７を側部内屋根Ｉ４側へ向けて回転
させた状態を示したものである。この他、各屋根材を別
個に摺動させることにより、種々のパターンの半開状態
が得られる。

（３）全開状態 第９図および第１４図は各屋根材を重ね合わせた全開状
態を示したものであり、ドーム屋根全体の約４１５に相
当する開口部が得られる。

〔発明の効果〕

■　アーチ状の頂部屋根および側部内屋根および側部外
屋根は形状的に安定しており、それ自体で自立させるこ
とができる。

■　頂部屋根を摺動させるための側軌道を上向きに凸な
曲線としたことにより、頂部屋根と側部外屋根とを重ね
合わせたときに互いに近接させることができ、風圧の影
響が小さく、また頂部屋根の陰となる部分も小さくなる
。

■　頂部屋根、側部内屋根および側部外屋根はその下端
で支持され、下端が摺動する構成であるため、施工時の
移動装置の取付けや施工後のメンテナンスが容易である
。

■　各屋根材を重ね合わせることにより、３分割の場合
において、ドーム屋根全体の約２７３．５分割の場合に
おいて、ドーム屋根全体の約４７５に相当する大きな開
口部が得られ、斜め方向の太陽光線をドーム内に十分採
り入れることができる。また、頂部屋根の平行移動、側
部内外屋根の３６０°の回転移動によって太陽光線の入
射を自由に制御できる。

■　分割された各屋根材が別個に摺動するため、緊急の
開閉を要する場合でも迅速に対処できる。

■　閉鎖時、各分割部の屋根接合部が内外または上下に
重なり合う構造のため、接合部での雨仕舞いが容易であ
る。

■　中央をアーチとした奇数分割とし、中央のアーチが
両隣りの屋根材の上に部分的に重なるため、防水性のよ
い開閉式ドームとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願の第１の発明の開閉式ドーム屋根の一実施
例における全体構造を示す斜視図、第２図および第３図
はそれぞれ同実施例における半開状態および全開状態を
示す斜視図、第４図は同実施例における鉛直断面図、第
５図、第６図および第７図はそれぞれ第１図、第２図お
よび第３図に対応して作動状態を説明するための平面図
である。 第８図は本願の第２の発明の開閉式ドーム屋根の一実施
例における全体構造を示す斜視図、第９図は全開状態を
示す斜視図、第１Ｏ図は側面図、第１１図は鉛直断面図
、第１２図、第１３図および第１４図は作動状態を説明
するための平面図である。 １・・・構造物躯体、２・・・ドーム屋根、３・・・頂
部屋根、４・・・側部内屋根、５・・・側部外屋根、６
・・・側軌道、７・・・内軌道、８・・・外軌道

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）球面を水平面で切断した形状を有し、その周辺部
   が構造物躯体または基礎で支持されるドーム屋根におい
   て、前記屋根を３以上の奇数に分割して、前記屋根頂部
   を覆うアーチ状の頂部屋根と、側部内屋根と、内側に前
   記側部内屋根を収納可能な径を有する側部外屋根とを設
   け、前記頂部屋根の両側部下端を互いに平行な鉛直面内
   において上向きに凸な曲線を形成する一対の側軌道に沿
   って摺動可能とし、前記内屋根の下端および前記外屋根
   の下端をそれぞれ円形の内軌道および外軌道に沿って、
   それぞれ別個に摺動可能としたことを特徴とする多分割
   開閉式ドーム屋根。
2. （２）球面を水平面で切断した形状を有し、その周辺部
   が構造物躯体または基礎で支持されるドーム屋根におい
   て、前記屋根を５以上の奇数に分割し、前記屋根頂部を
   覆うアーチ状の頂部屋根と、側部内屋根と、屋根閉鎖時
   に前記頂部屋根と前記側部内屋根間に位置し、前記側部
   内屋根外面に沿って摺動可能な中間部内屋根と、内側に
   前記中間部内屋根を収納可能な径を有する側部外屋根と
   、屋根閉鎖時に前記頂部屋根と前記側部外屋根間に位置
   し、前記側部外屋根外面に沿って摺動可能な中間部外屋
   根とを設け、前記頂部屋根の両側部下端を互いに平行な
   鉛直面内において上向きに凸な曲線を形成する一対の側
   軌道に沿って摺動可能とし、前記側部内屋根の下端およ
   び前記側部外屋根の下端をそれぞれ円形の内軌道および
   外軌道に沿って、それぞれ別個に摺動可能としたことを
   特徴とする多分割開閉式ドーム屋根。