JPH06288009A - 大空間トラスの構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安全性に優れ、かつ仮設費用を低減させると
ともに工期の短縮化を図ることのできる大空間トラスの
構築工法を提供することを目的としている。 【構成】 屋根１０を、半径方向に３分割して、まず中
心部Ｂを地組し、次いで中心部Ｂの外周に位置する中間
部Ｃを地組し、中心部Ｂを上昇させて中間部Ｃと接合す
る。次に、中間部Ｃの外周に位置する外周部Ｄを地組
し、接合した中心部Ｂと中間部Ｃとを上昇させてこれと
接合する。そして、接合したこれら中心部Ｂ，中間部
Ｃ，および外周部Ｄを上昇させて、下層躯体２に設置し
て屋根１０を構築する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ドーム状の建
築構造物等、大空間を覆う屋根を構成するトラス架構を
構築するのに好適な大空間トラスの構築方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スタジアム、多目的ホールある
いは実験棟などの空間に架設される屋根としては、略同
一サイズの複数の小梁を組み合わせて単層のトラス架
構、あるいは上弦材，下弦材，およびラチス材からなる
複層のトラス架構としたドーム屋根が知られている。従
来、この種のドーム屋根を構築する方法としては、下部
の構造物の内側において、ドーム屋根の架設位置に複数
の支保工及び足場を仮設し、さらに、複数の小梁をクレ
ーン等によって吊り上げつつ対応する支保工間に架設
し、これら小梁同士をトラス状に接合してドーム屋根全
体を架設する工法等が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の屋根の構築方法では、以下のような問題
が存在する。このドーム屋根を構築するには、多大な支
保工及び足場を仮設し、足場上の高所にて作業者が各小
梁の接合作業を行なわなければならず、支保工等の仮設
に多大な費用と時間がかかるとともに、作業者に対する
安全性の面でも問題があり、しかも、膨大な数量の小梁
の管理を行わなければならないという問題があった。こ
の発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、安全性に
優れ、かつ仮設費用を低減させるとともに工期の短縮化
を図ることのできる大空間トラスの構築方法を提供する
ことを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
大空間を覆う屋根を構成するトラス加工の構築方法であ
って、前記屋根をその半径方向に分割してなる同一中心
を有する複数の分割体からなる構成とし、外側の分割体
を、組み立ての完了した内側の分割体の外周部にて地組
した後、前記内側の分割体を上昇させて、当該内側の分
割体の外周部と前記外側の分割体の内周部とを接合する
工程を、前記屋根の中心部から外周部に向けて順次繰り
返して前記屋根を組み立て、しかる後に、組み立てた屋
根を一体に上昇させて設置すべき位置に設置することを
特徴としている。

【０００５】請求項２に係る発明は、請求項１記載の大
空間トラスの構築方法において、前記各分割体を、上弦
材と下弦材とを有する多角形状の枠体内に複数の梁部材
がトラス状に配設された屋根ユニットを複数配置して、
隣り合うこれら屋根ユニット間で対向する前記枠体の間
にラチス材をトラス状に架設して構成するとともに、前
記内側の分割体と外側の分割体とを接合するに際して、
前記内側の分割体の外周部と前記外側の分割体の内周部
との間にラチス材をトラス状に架設することを特徴とし
ている。

【０００６】

【作用】請求項１記載の発明では、組み立ての完了した
内側の分割体の外周部に位置する外側の分割体を地組し
た後に、内側の分割体を上昇させて、この外周部と外側
の分割体の内周部とを接合する工程を、屋根の中心部か
ら外周部に向けて順次施工して、構築すべき屋根を構築
する。すなわち、例えば構築すべき屋根を、半径方向に
３つの分割体で構成するときには、まず屋根の中心部に
位置する第１の分割体を地組し、この第１の分割体の外
周に位置する環状の第２の分割体を地組する。そして、
前記第１の分割体を上昇させて、この外周部と前記環状
の第２の分割体の内周部とを接合する。次いで、接合さ
れた第１および第２の分割体のさらに外周部に位置する
環状の第３の分割体を地組する。そして、接合された第
１および第２の分割体を上昇させて、この外周部と前記
環状の第３の分割体の内周部とを接合する。このように
して組み立てられた屋根を所定の高さまで上昇させて設
置することにより、大空間を覆う屋根が構築される。こ
のとき、分割体同士を接合するとき以外の作業は地上に
おける地組作業となるので、高所作業が大幅に低減され
る。

【０００７】請求項２記載の発明では、予め多角形状に
組み立てられた屋根ユニットを複数配設して各分割体を
構成して屋根を構築するので、建築現場における屋根の
組立作業が大幅に低減される。さらには隣り合う屋根ユ
ニットの枠体間で、対向する枠体間にラチス材をトラス
状に架設するので、ここに断面視矩形のトラス梁が形成
され、屋根全体に所定間隔でこのトラス梁が構成される
ことになり、これにより、強度の高い屋根が施工され
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図９に示す実施例
を参照して説明する。ここでは、例えば、パラレルラメ
ラ構造を適用して平面視略円形のドーム状の建築構造物
を構築する場合の実施例を用いて説明する。図３は、本
発明に係る大空間トラスの構築方法を適用して構築すべ
き屋根１を有する建築物Ａの一例を示すものである。建
築物Ａは、平面視略円形で、地盤上に構築されてこの建
築物Ａの外周部をなす例えばＳＲＣ造の下部躯体２と、
この下部躯体２に設けられた鉄骨造の屋根１とから構成
されている。

【０００９】図４に示すように、屋根１には、頂部１ａ
から放射状に延びる複数の放射アーチ３と、頂部１ａに
対して同心円状に配置されたテンションリング４，４，
…が配設されている。そして、隣り合う放射アーチ３，
３間には、一方の放射アーチ３に平行な梁部材５と、他
方の放射アーチ３に平行な梁部材６とが、それぞれ等間
隔で架設され、これにより、いわゆるパラレルラメラ構
造の屋根１が構成されている。

【００１０】図５に示すように、放射アーチ３は、上下
に位置したＨ鋼からなる上弦材７と下弦材８の間に縦ラ
チス材９がトラス状に架設されてなる弦材１０，１０
が、一定間隔で対向配置され、これら弦材１０，１０間
に、横ラチス材（ラチス材）１１がトラス状に架設され
た構造とされている。これにより放射アーチ３は、断面
視矩形のメガトラスＭで構成されたことになる。前記テ
ンションリング４，梁部材５および６のうち、一定間隔
おきに配置されたテンションリング４ａ，梁部材５ａお
よび６ａは、放射アーチ３と同様に、弦材１０，１０間
に横ラチス材１１が架設された断面視矩形のメガトラス
Ｍで構成されている。

【００１１】図６に示すように、テンションリング４，
梁部材５および６のうち、メガトラスＭからなる前記テ
ンションリング４ａ，梁部材５ａおよび６ａ以外のもの
は、上弦材７と下弦材８との間に縦ラチス材９がトラス
状に架設された構成となっている。

【００１２】上記構成において、放射アーチ３，テンシ
ョンリング４ａ，梁部材５ａ，６ａを構成する弦材１０
により、略三角形（多角形状）に接合された枠体１２が
構成されている。この枠体１２内には、テンションリン
グ４，梁部材５，６がトラス状に配設されて、屋根ユニ
ット１３が構成されている。そして、屋根１には複数の
屋根ユニット１３が規則的に配置されており、隣り合っ
て配置された屋根ユニット１３の枠体１２間で、対向配
置された弦材１０間には横ラチス材１１がトラス状に架
設されて、メガトラスＭが構成された形態となってい
る。

【００１３】屋根１を構成する前記放射アーチ３，テン
ションリング４，梁部材５，６の各部材は、複数の部材
が集合する節部において、以下のようにして接合されて
いる。ここでは、例えば屋根１の頂部１ａに位置する節
部Ｎの例を用いて説明する（図７参照）。図８に示すよ
うに、各節部Ｎにおいては、隣り合う放射アーチ３，３
の弦材１０，１０と小梁１４，１４とが接合されてい
る。

【００１４】図９に示すように、この節部Ｎにおいて、
弦材１０の上弦材７と下弦材（図示なし）との間には束
材１５が配設されている。この束材１５の上端部には、
この束材１５の軸線に直交する面からなる取付板１６が
設けられている。この取付板１６には、それぞれ同一円
周上に位置する取付穴１７，１７，…が形成されてい
る。一方、接合すべき弦材１０の上弦材７，小梁１４の
各端部には、取付板１６に平行な取付面１８ａを有する
ブラケット１８が予め溶接されて取り付けられている。
この取付面１８ａには、取付板１６に形成された取付穴
１７と同径の取付穴１９が形成されている。

【００１５】そして、取付板１６の上面の所定の位置に
は、上弦材７，７、小梁１４，１４の端部の各ブラケッ
ト１８が載置されている。さらに、このブラケット１８
上には、取付板１６と対をなし、取付穴１７，１７，…
に対応する位置に同径の取付穴２０，２０，…が形成さ
れた押さえ板２１が載置されている。これら取付板１
６，上弦材７，小梁１４，および押さえ板２１は、取付
穴１７，１９，２０を貫通して挿入された接合ピン２２
により固定されている。この接合ピン２２の下端部は、
取付板１６の下面に溶接されている。また、接合ピン２
２の上端部には接合ピン２２の保護を目的としたカバー
プレート２３が取り付けられている。なお、取付板１６
の下方にはガセットプレート２４が設けられており、こ
のガセットプレート２４には、放射アーチ３の上弦材７
と下弦材８との間に架設された縦ラチス材９の端部が高
張力ボルトで固定されている。このようにして、上弦材
７，小梁１４は、その端部のブラケット１８を取付板１
６と押さえ板２１とで固定され、接合された構造となっ
ている。

【００１６】また、束材１５の下端部（図示なし）にお
いては、上端部と同様にして、ブラケットと押さえ板と
で下弦材８，８、小梁１４，１４が挟み込まれて接合さ
れている。

【００１７】屋根１の各部に位置する節部において、上
記と同様にして、放射アーチ３，テンションリング４，
梁部材５，６等の各部材が接合され、屋根１が構成され
ている。

【００１８】次に、上記の構成からなる屋根１の構築方
法について、図１ないし図９を参照して説明する。ま
ず、工場において予め、放射アーチ３，テンションリン
グ４ａ，梁部材５ａ，６ａを構成する弦材１０を略三角
形（多角形状）に接合した枠体１２内に、テンションリ
ング４，梁部材５，６をトラス状に配設した屋根ユニッ
ト１３を製作する。

【００１９】構築現場においては、すでに構築した下部
躯体２の内方の床２５上で、構築すべき屋根１を組み立
てるが、この組立に際しては、以下に示すようにして、
平面視略円形の屋根１を半径方向に、屋根１の中心部
（内側の分割体）Ｂ，この中心部Ｂの外周に位置する環
状の中間部（外側の分割体）Ｃ，および最外周に位置す
る環状の外周部（外側の分割体）Ｄに３分割して組み立
てる。

【００２０】まず、図１に示すように、床２５上で、ク
レーン２６等で８個の屋根ユニット１３をそれぞれ所定
の位置に配置する。そして、隣り合う屋根ユニット１
３，１３間で、図５に示したように、対向する枠体１
２，１２の弦材１０，１０間に横ラチス材１１をトラス
状に架設して中心部Ｂを組み立てる。このとき隣り合う
屋根ユニット１３，１３間には、メガトラスＭが形成さ
れる（図４）。

【００２１】次に、図２に示すように、中心部Ｂの外周
縁部近傍の床２５上の、放射アーチ３，３，…と交差す
る位置に、それぞれ仮設構台２７を立設する。そして、
中心部Ｂと同様にして、所定数の屋根ユニット１３を配
置し、これらの屋根ユニット１３を互いに接続して、中
間部Ｃを組み立てる。これにより、中心部Ｂと同様に、
隣り合う屋根ユニット１３，１３間にはメガトラスＭが
構成される（図４）。次いで、前記中心部Ｂを複数のク
レーン２６で吊り上げて、中心部Ｂの外周縁部とこれの
外周部に位置する中間部Ｃの内周縁部との高さを一致さ
せる。このとき、中心部Ｂの外周部に環状に配設された
テンションリング４が、このテンションリング４よりも
内方に組み立てられた各部材の軸力を受けることにな
る。そして、中心部Ｂの外周縁部の枠体１２の弦材１０
と、中間部Ｃの内周縁部の枠体１２の弦材１０との間に
横ラチス材１１をトラス状に架設して、中心部Ｂと中間
部Ｃとを接合する。これにより、中心部Ｂと中間部Ｃと
の間には平面視環状のメガトラスＭが構成されたことに
なる。

【００２２】次いで、接合された中心部Ｂと中間部Ｃを
内側の分割体となし、この外周縁部近傍の、放射アーチ
３，３，…と交差する位置には、それぞれ仮設構台２７
を立設する。そして、中心部Ｂ，中間部Ｃと同様にし
て、所定数の屋根ユニット１３を配置・接合して外周部
（外側の分割体）Ｄを組み立てる。そして、接合した中
心部Ｂと中間部Ｃとを、クレーン２６により、仮設構台
２７に沿って一体に上昇させて、中間部Ｃの外周縁部と
外周部Ｄの内周縁部とを、トラス状に架設した横ラチス
材１１で接合する。これにより、中間部Ｃと外周部Ｄと
の間に、平面視環状のメガトラスＭが形成される。これ
により、屋根１０の放射リング１２ａ，テンションリン
グ４ａ，梁部材５ａ，６ａがメガトラスＭで構成された
ことになる。

【００２３】このようにして中心部Ｂ，中間部Ｃ，およ
び外周部Ｄを接合して、地上において屋根１０を組み立
てる。そして、組み立てた屋根１０を、クレーン２６に
より、外周側に位置する下部躯体２に沿って上昇させ、
下層躯体２の上端部と接合させる。この後に、このよう
にして構築された屋根１０に図示しない屋根板が配設さ
れて、構築すべき建築物Ａの施工が完了する。

【００２４】上述した屋根１０の構築方法では、屋根１
０を、半径方向に３分割して、まず中心部（内側の分割
体）Ｂを地組し、この中心部Ｂの外周部で中間部（外側
の分割体）Ｃを地組した後、中心部Ｂを上昇させて中間
部Ｃと接合した。次に、接合した中心部Ｂおよび中間部
Ｃを内側の分割体となし、この外周部で外周部（外側の
分割体）Ｄを地組し、接合した中心部Ｂと中間部Ｃとを
上昇させてこれと接合した。そして、接合したこれら中
心部Ｂ，中間部Ｃ，および外周部Ｄを一体に上昇させ
て、下層躯体２に設置して屋根１０を構築した。これに
より、中心部Ｂ，中間部Ｃ，および外周部Ｄを接合する
とき以外の作業は地上における地組作業となるので、高
所作業が大幅に低減され、作業の安全性を大幅に向上す
ることができる。また、使用する仮設構台２７の数量も
大幅に削減することができるので、工期の短縮化、コス
トの大幅な低減を図ることが可能になる。また、予め略
三角形に組み立てられた屋根ユニット１３を複数配設し
て屋根１０を構成したので、建築現場における部材の管
理が容易になるとともに、建築現場における組立作業が
大幅に削減され、この点からも工期の短縮化、施工コス
トの低減化を図ることができる。さらには隣り合う屋根
ユニット１３，１３の枠体１２，１２間で、対向する弦
材１０，１０間に横ラチス材１１をトラス状に架設する
ので、屋根１０の放射アーチ３，テンションリング４
ａ，梁部材５ａ，６ａが断面視矩形のトラス梁であるメ
ガトラスＭで構成され、強度の高い屋根が施工される。

【００２５】なお、上記実施例において、屋根１０を平
面視円形でパラレルラメラ構造を適用して形成したが、
これに限るものではなく、各屋根ユニットが例えば四角
形，六角形となる他の構造を適用する場合でも、屋根を
半径方向に分割して、上記と同様に、中心部から外方へ
向けて組み立てるのであれば、同様の効果を得ることが
可能になる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る大
空間トラスの構築方法によれば、組み立ての完了した内
側の分割体の外周部にて、環状の外側の分割体を地組し
た後に、内側の分割体を上昇させて、この外周部と外側
の分割体の内周部とを接合する工程を、屋根の中心部か
ら外周部に向けて順次繰り返して施工して、構築すべき
屋根を構築する。このとき、分割体同士を接合するとき
以外の作業は地上における地組作業となるので、高所作
業が大幅に低減され、作業の安全性を大幅に向上するこ
とができる。また、使用する仮設構台の数量も大幅に削
減することができるので、工期の短縮化、コストの大幅
な低減を図ることが可能になる。

【００２７】請求項２に係る大空間トラスの構築方法に
よれば、予め多角形状に組み立てられた屋根ユニットを
複数配設して各分割体を構成して屋根を構築するので、
建築現場における組立作業が大幅に削減され、工期の短
縮化、施工コストの低減化を図ることができる。さらに
は隣り合う屋根ユニットの枠体間で、対向する枠体間に
ラチス材をトラス状に架設するので、ここに断面視矩形
のトラス梁が形成され、屋根全体に所定間隔でこのトラ
ス梁が構成されることになり、これにより、強度の高い
屋根を施工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る大空間トラスの構築方法を適用し
て構築中の建築構造物を示す概略図である。

【図２】同工法を適用して、建築構造物の屋根を構築す
る工程を示す概略図である。

【図３】同工法を適用して構築すべき建築構造物の一例
を示す斜視図である。

【図４】同建築構造物の屋根部を示す平面図である。

【図５】同屋根部を構成するトラス部材を示す斜視図で
ある。

【図６】同屋根部を構成する梁部材を示す斜視図であ
る。

【図７】同屋根部における部材の接合構造を示す平面概
略図である。

【図８】同屋根部における各部材の接合構造を示す平面
図である。

【図９】同接合構造を示す側断面図である。

【符号の説明】

１ 屋根 ７ 上弦材 ８ 下弦材 １１ 横ラチス材（ラチス材） １２ 枠体 Ｂ 中心部（内側の分割体） Ｃ 中間部（外側の分割体） Ｄ 外周部（外側の分割体）

フロントページの続き (72)発明者 西谷 隆之 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大空間を覆う屋根を構成するトラス加工
   の構築方法であって、前記屋根をその半径方向に分割し
   てなる同一中心を有する複数の分割体からなる構成と
   し、 外側の分割体を、組み立ての完了した内側の分割体の外
   周部にて地組した後、前記内側の分割体を上昇させて、
   当該内側の分割体の外周部と前記外側の分割体の内周部
   とを接合する工程を、前記屋根の中心部から外周部に向
   けて順次繰り返して前記屋根を組み立て、 しかる後に、組み立てた屋根を一体に上昇させて設置す
   べき位置に設置することを特徴とする大空間トラスの構
   築方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の大空間トラスの構築方法
   において、前記各分割体を、上弦材と下弦材とを有する
   多角形状の枠体内に複数の梁部材がトラス状に配設され
   た屋根ユニットを複数配置して、隣り合うこれら屋根ユ
   ニット間で対向する前記枠体の間にラチス材をトラス状
   に架設して構成するとともに、前記内側の分割体と外側
   の分割体とを接合するに際して、前記一の分割体の外周
   部と前記他の分割体の内周部との間にラチス材をトラス
   状に架設して接合することを特徴とする大空間トラスの
   構築方法。