JPH0419124Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は軽量大屋根構造に関し、特にケーブ
ルトラス構造の大屋根構造に関する。

《従来技術と問題点》 周知のように大空間を覆う屋根構造としては、
トラス鉄骨構造、空気膜構造があるが、前者は重
量が重く、また後者は付帯設備が必要となり、出
入口構造物も複雑化するといつた問題があつた。

そこで、これらの問題を解決するため、トラス
にケーブル（Ｐ，Ｃ鋼線など）を使用した軽量大
屋根構造が提案されている。

しかしながら、従来のケーブルトラス構造で
は、特に屋根葺材として空気膜構造と同じテフロ
ン膜などの軟質材を用いる場合に、次のような問
題があつた。

すなわち、屋根葺材が覆設される上弦ケーブル
は、平面投影図形が三角形状となるように立体的
に張架することが、非対称荷重に対しても安定す
ることから好ましい。

一方、上弦ケーブルに固定される軟質な屋根葦
材は、馬の鞍形状に湾曲したハイパブリツク曲線
曲面（Ｈ，Ｐ曲面）が安定性から好ましい。

従つて、ケーブルトラス構造の大屋根を安定し
たものとするためには、上弦ケーブルを三角形状
に張架して、屋根葺材を四辺形状として、これを
ケーブルに係止固定する際に、三角形の一辺に該
当するケーブルと取り合いをせずに取付けなけれ
ばならない。

このため、施工性が悪くなるとともに、安定し
たＨ，Ｐ曲面が崩れるという問題があつた。

《考案の目的》 この考案は上述した従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、施
工性が良好であつて、安定したケーブルトラス構
造の大屋根を提供するところにある。

《考案の構成》 上記目的を達成するため、この考案は、屋根構
造の周縁を形成するコンプレツシヨン材と、該コ
ンプレツシヨン材に張設される上・下弦ケーブル
と、上下に間隔を隔てて交差するこれら上・下弦
ケーブルの交点位置に上下方向に配置され両端を
それぞれ上・下弦ケーブルに係止する束材と、該
上弦ケーブル上に覆設される屋根葺材とからなる
屋根構造であつて、該上弦ケーブルで形成する上
弦面の平面投影が、周縁部分で該コンプレツシヨ
ン材の内周縁を底辺とする三角形状であつて且
つ、その内部で隣接する該三角形の頂辺を二辺と
して組合せ配列された四辺形状をなすとともに、
該下弦ケーブルで形成する下弦面の平面投影が規
則的に配列された三角形状となることを特徴とす
る。

《実施例》 以下、この考案の好適な実施例について添附図
面を参照にして詳細に説明する。

第１図から第５図は、この考案に係る軽量大屋
根構造の一実施例を示すものであつて、第１図は
大屋根構造の全体を示している。

第１図に示すように大屋根構造は、屋根構造の
周縁を形成するリング状のコンプレツシヨン材１
０と、このコンプレツシヨン材１０内に掛け渡す
ようにして張架されたＰ，Ｃ鋼線などからなる多
数の上弦および下弦ケーブル１２，１４と、これ
らのケーブル１２，１４が上下に間隔を隔てて交
差する交点位置にそれぞれ上下方向に配設され、
上端を前記上弦ケーブル１２に、下端を下弦ケー
ブル１４にそれぞれ係止した多数の束材１６と、
前記上弦ケーブル１２上にこれを覆うようにして
配設される屋根葺材１８とから基本的に構成され
ている。

上記上・下弦ケーブル１２，１４には、第１図
ｂに示すように、下弦ケーブル１４の端部を引張
ることで、それぞれのケーブル１２，１４に張力
が導入されるとともに、上記束材１６の各々には
軸方向の圧縮力が加えられ、上弦ケーブル１２は
上方に凸状に膨出している。

また、上記下弦ケーブル１４のそれぞれの外側
面と上記コンプレツシヨン材１０の内周縁とを結
ぶ下弦面の平面上への投影図形は、第１図ｃに示
すように、コンプレツシヨン材１０の内周縁の直
径をＲとすると、コンプレツシヨン材１０の中心
点０から約Ｒ／1.31の円に内接する六角形Ａを形
成し、且つこの六角形Ａの各辺および各頂点と中
心を結ぶ線分をそれぞれコンプレツシヨン材１０
に至るまで延長するとともに、六角形Ａの各辺の
中点間を結ぶ線分を同様にコンプレツシヨン材１
０に至るまで延長して形成される規則的に組合配
列された三角形状となつている。

一方、上記上弦ケーブル１２で形成する上弦面
の平面上への投影図形は、第１図ｄに示すよう
に、上述した下弦ケーブル１４の投影図形のうち
上記六角形Ａと、その内側に形成される略1/2の
六角形Ｂの各辺を形成する部分が削除された状態
となつており、周縁部分で上記コンプレツシヨン
材１０の内周線を底辺として、内方に突出する三
角形状の組合配列であつて、その内部はこれら隣
接する三角形の頂辺を二辺として組合せ配列され
た平行四辺形状となつている。

このような投影図形は、第２図から第４図に示
すように上・下弦ケーブル１２，１４を張架する
ことによつて得られる。

まず、コンプレツシヨン材１０の直径Ｒの約1/
１．３１の長さの６本の第１の下弦ケーブル１４ａの
両端を、第２図ａに示すようにコンプレツシヨン
材１０に係止固定するとともに、第２図ｂにも示
すように、下弦ケーブル１４ａをほぼ均等に４分
割する個所に第１の束材１６ａを３本係止して、
それぞれの上端とコンプレツシヨン材１０とを第
１の上弦ケーブル１２ａで結び、且つ束材１６ａ
の下端をそれぞれ短い下弦ケーブル１４ａでコン
プレツシヨン材１０とを結ぶ。

次いで、第３図ａ，ｂに示すように、上記の第
１の下弦ケーブル１４ａに取付けた第１の束材１
６ａの中心部分に位置するものの上端を、周方向
に隣接する１つおきに結ぶようにして６本の第２
の下弦ケーブル１４ｂを取付けるとともに、これ
を３分割する個所に第２の束材１６ｂを取付け、
各束材１６ｂの上端からその内側に位置する第１
の束材１６ａの上端とを、それぞれ３本の第２の
上弦ケーブル１２ｂ，１２ｂで結ぶ。

しかる後、第４図ａおよびｂに示すように、上
記第２の束材１６ａの対向位置にあるものの上端
同士を、それぞれ第３の上・下弦ケーブル１２
ｃ，１４ｃで結び、これらが交叉する中心に第３
の束材１６ｃを係止して、周縁部分の下弦ケーブ
ル１４ａを緊張して固定すると、第１図ａに示し
たケーブルトラス構造が形成される。

ここで、屋根葺材１８は、第５図ａに示すよう
にほぼ平行四辺形状に裁断されたテフロンなどの
合成樹脂製の軟質材であつて、上記上弦ケーブル
１２で形成する上弦面のうち周縁部の三角形状部
を除いた四辺形部分にそれぞれ周縁を係止されて
おり、このため上弦ケーブル１２に張力が導入さ
れると、第５図ｂに示すように馬の鞍状のH.P曲
面となる。

そして、周縁の三角形部分の屋根葺材は、同一
形状の軟質材、あるいはアルミニウム板等の剛質
材のいずれでもよく、軟質材とした場合でもＨ，
Ｐ曲面にしなくても、トラス構造全体に対する面
積が小さいため安定性を損うことはない。

さて、上述した構成からなる軽量大屋根構造
は、上・下弦ケーブル１２，１４を主体としたト
ラス構造であつて軽量であるとともに、この下弦
ケーブル１４で形成する下弦面の平面投影が三角
形状であるため、外力に対して極めて安定した構
造となり、しかも三角形状が等方性であるところ
から、非対称荷重に対しても変形が小さく、安定
性の極めて高い構造となる。

また、上弦ケーブル１２で形成する上弦面の平
面投影も、三角形を基本とした四辺形であつて、
下弦面と同等程度の安定性を備えているととも
に、屋根の大部分を覆う軟質屋根葺材１８は、安
定したH.P曲面とできるため、全体としての安定
性をより高くできる。

さらに、上弦ケーブル１２と屋根葺材１８との
取り合いが単純化され、工期を短縮できるととも
に、施工も簡単となる。

第６図は、この考案の他の実施例を示してお
り、この実施例では、リング状のコンプレツシヨ
ン材１０の中心を通るケーブル１２，１４相互の
径方向の交差点が９個所となるようにしたもので
あつて、同図ａは上記実施例と同じパターンで、
同図ｂは同図ａの周方向の第２番目と第４番目の
ケーブル１２，１４を周方向にずらせたパターン
となつており、また、同図ｃは周方向に６分割し
たパターンが同じになる点は、他の例と同じであ
るが、外周になるに従つて、四辺形と三角形の大
きさが大きくなるようにした例である。

第７図は、コンプレツシヨン材１０の周方向を
３分割した状態で、上・下弦ケーブル１２，１４
で形成する平面投影の四辺形ないしは三角形状の
パターンが同一となるようにしたものであつて、
各３分割したパターンが、同図ａはケーブル１
２，１４の同一円周上の交差点（この部分にはそ
れぞれ束材１６が配置される）を、径方向に１，
２，３と順に増加させたもので、同図ｂは同図ａ
の１番目と３番目の交差点を周方向にずらせたも
ので、同図ｃは径方向にケーブル１２，１４の同
一円周上の交差点が４カ所までできるようにした
パターンである。

第８図は第７図と同様に４分割した平面投影の
四辺形および三角形状のパターンが同一であつ
て、同図ｃは交差点が、外周になるに従つて１，
２，３となるようにしたもの、同図ｂは同図ａを
周方向にずらせたもの、同図ｃは交差点を増加さ
せたものである。

第９図は、上記とおなじように５分割したパタ
ーンが同一であつて、同図ａは交差点が外周に向
けて１，２，３となるようにしたもの、同図ｂは
同図ａを周方向にずらせたパターンである。

第１０図は12分割したパターンが同一となる場
合であつて、同図ａはほぼ同じ四辺形と三角形状
のパターンが形成されるようにしたもの、同図ｂ
は外周になるに従つて三角形の大きさが大きくな
るようにしたものである。

また、第１１図は第６図ａの変形パターンであ
つて、第６図ａの径方向のケーブルを半分除き、
周方向ケーブルを追加したものである。

さらに、第１２図は第８図ｃの変形パターンで
あつて、第８図ｃの対称軸の両側の交差点をほぼ
直線で結んだ状態の四辺形を形成している。

第６図から第１２図中に示す下弦ケーブル１４
の矢印は、矢印方向に高くなつている状態、つま
り、矢印の方向にある束材１６の上端に下弦ケー
ブル１４が係止されることを示している。

なお、上記実施例に示す上・下弦ケーブル１
２，１４の配置は、数例を示すものであつて本考
案の実施がこれに限定されるものではなく、上・
下弦ケーブル１２，１４が形成する上・下弦面の
平面投影が規則的に組合配列された四辺形状と三
角形状であればよく、ケーブルの本数、長さ、割
り付けなどにより種々のパターンが適用できる。

また、コンプレツシヨン材１０の形状もリング
状のみならず、楕円、長円、多角形状であつても
よい。

《考案の効果》 以上、実施例で詳細に説明したように、この考
案に係る軽量大屋根構造は、屋根構造の周縁を形
成するコンプレツシヨン材に上・下弦ケーブルを
張設し、上下に間隔を隔てて交差するこれら上・
下弦ケーブルの交点位置に上下方向に配置した束
材の両端を、それぞれ上・下弦ケーブルに係止す
るとともに、上弦ケーブル上に屋根葺材を覆設す
るようにした基本構造であつて、上弦ケーブルで
形成する上弦面の平面投影を、周縁部分でコンプ
レツシヨン材の内周縁を底辺とする三角形状であ
つて且つ、その内部で隣接する三角形の頂辺を二
辺として組合せ配列した四辺形状とするととも
に、下弦ケーブルで形成する下弦面の平面投影を
規則的に配列された三角形状としたことにより、
上・下弦ケーブルを主体としたトラス構造であつ
て軽量であるとともに、この下弦ケーブルで形成
する下弦面の平面投影が三角形状であるため、外
力に対して極めて安定した構造となり、しかも三
角形状が等方性であるところから、非対称荷重に
対しても変形が小さく、安定性の極めて高い構造
とすることができる。また、上弦ケーブルで形成
する上弦面の平面投影も、三角形を基本とした四
辺形であつて、下弦面と同等程度の安定性を備え
ているとともに、屋根の大部分を覆う軟質屋根葺
材は、安定したＨ，Ｐ曲面とできるため、全体と
しての安定性をより高くすることができる。さら
に、上弦ケーブルと屋根葺材との取り合いが単純
化され、工期を短縮できるとともに、施工も簡単
化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示しており、同
図ａは全体図、同図ｂは第１図ａの−断面
図、同図ｃは下弦ケーブルの平面投影図、同図ｄ
は上弦ケーブルの平面投影図である。第２図から
第４図は上・下弦ケーブルの張設方法を工程順に
示す説明図である。第５図は屋根葺材と上弦ケー
ブルの取り合いを示す説明図である。第６図から
第１２図までは、上・下弦ケーブルの平面投影の
他の例を示すそれぞれの説明図である。 １０……コンプレツシヨン材、１２……上弦ケ
ーブル、１４……下弦ケーブル、１６……束材、
１８……屋根葺材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 屋根構造の周縁を形成するコンプレツシヨン
   材と、該コンプレツシヨン材に張設される上・
   下弦ケーブルと、上下に間隔を隔てて交差する
   これら上・下弦ケーブルの交点位置に上下方向
   に配置され両端をそれぞれ上・下弦ケーブルに
   係止する束材と、該上弦ケーブル上に覆設され
   る屋根葺材とからなる屋根構造であつて、該上
   弦ケーブルで形成する上弦面の平面投影が、周
   縁部分で該コンプレツシヨン材の内周縁を底辺
   とする三角形状であつて且つ、その内部で隣接
   する該三角形の頂辺を二辺として組合せ配列さ
   れた四辺形状をなすとともに、該下弦ケーブル
   で形成する下弦面の平面投影が規則的に配列さ
   れた三角形状となることを特徴とする軽量大屋
   根構造。 (2) 上記屋根葺材は軟質な膜材からなり該屋根葺
   材をハイパブリツク曲面状に張設した実用新案
   登録請求の範囲第１項記載の軽量大屋根構造。