JPH0643767B2 - 張力膜構造およびその施工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は屋根膜への張力の導入をしやすくした張力膜構
造およびその施工法に関する。

（従来の技術） 従来の張力（サスペンション）膜構造における膜体の張
力の導入方法は、主として膜全体をその周辺で機械的に
また人的手段により引張ることが一般的であった。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来例によると、規模の大きな建物で
は、膜全体に均一に張力を入れることは容易ではなく、
そのために精度が劣り、張力導入のための設備も大がか
りとなり、さらに張力導入に手間がかかる。また膜の経
年変化により、張力を再導入する場合も、部分的な修正
が難しく、張力の再導入が容易に行えない。

本発明の目的は、簡易にかつ安全に屋根膜に均一に張力
を導入でき、張力の再導入が容易である張力膜構造およ
びその施工法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の張力膜構造は、複数のフレーム構成部材、ジョ
イント、吊りボルト、膜支持部、ナット及び屋根膜を具
備しているものである。上記ジョイントは、上記各フレ
ーム構成部材の端部を支持している。上記吊りボルト
は、上記ジョイントより吊下げられている。上記膜支持
部は、上記吊りボルトにこの吊りボルトに沿って上下動
可能に位置保持されている。上記ナットは、上記吊りボ
ルトに取付けられており、その上部で上記膜支持部を位
置調整可能に受けている。上記屋根膜の一端部は、上記
膜支持部に取付けられている。

本発明の施工法は、複数のフレーム構成部材の端部をジ
ョイントに接続してフレームを組み、上記ジョイントの
下方において、屋根膜の一端部を取付けている膜支持部
を備えた吊りボルトを吊り上げ、所定の高さで一旦停止
し、上記屋根膜の外周端部を固定してから、再度上記吊
りボルトを吊り上げることによって屋根膜も吊り上げ、
吊りボルトを上記ジョイントに吊下げた後に、上記膜支
持部を押し上げて、屋根膜に張力を導入し、導入後膜支
持部を吊りボルトにナットを介して位置保持するもので
ある。

（作用） フレームの下方において、張られた屋根膜の吊り点に位
置する膜支持部を上方に押し上げることによって屋根膜
に張力が導入される。

（実施例） 以下本発明の実施例を説明する。

第６図〜第８図に示すように、建物の屋根部は、フレー
ム構成部材１を立体トラス状に組んだフレームにより屋
根膜２を吊りボルト３で吊り、屋根膜周辺部を連続的に
境界梁１０で固定した張力膜とこのフレームとを組合せ
た構造である。屋根膜２の上面は、押えケーブル４で押
えられている。なお、４ａはブレースである。

フレーム構成部材１は、第１，２図に示すように鋼管を
用いてあり、このフレーム構成部材の交点８ケ所（第８
図）にジョイント５を用いて、各ジョイントから吊りボ
ルト３を吊り下げている。

ジョイント５は、鋼球で構成され、各フレーム構成部材
１の端部１１が所定方向からこのジョイントに機械的に
接合されている。

ここで、例えば交点Ａ（第８図）におけるジョイント５
とフレーム構成部材１との接合方法について、第１，２
図を参照して説明する。ジョイント５には、接合するフ
レーム構成部材１の数に応じた数、この例では５個の接
合ねじ孔５１……を形成してある。各接合ねじ孔には、
各フレーム構成部材１の端部１１にねじ結合してある連
結ねじ棒６をねじ込んである。そして、各連結ねじ棒６
の中間の位置に、この連結ねじ棒を回すワッパー７を取
付けてあり、このワッパーに設けた長溝７１内に打込み
ピン７２が位置している。ワッパー７を回すことによ
り、連結ねじ棒６が前後に移動して、これによってジョ
イント５と各フレーム構成部材１の端部１１とが接合さ
れる。

吊りボルト３は、第１図に示すように上ボルト３１と下
ボルト３２との二部材で構成され、中間部に逃し部３３
を備えている。上ボルト３１の上端部は、ジョイント５
を貫通して上方に突出し、突出端をナット３４で固定し
てある。そして、上ボルト３１の下端には、第１図及び
第３図に示すように吊りリング３５を取付けてあり、こ
の吊りリングは、下ボルト３２の上端に取付けたリング
３６と相互に連結され、この両リングは、吊りボルトの
逃し部３３を構成している。下方のリング３６は、縦長
の長円状であって、その両長辺部の一方の一部が取外し
部である可動部３６１となっており、この可動部はカラ
ビナ機構を備えている。可動部３６１は、ピン３６２を
中心として揺動可能に取付けてあり、この可動部の上端
部の係合部３６３は、ばね（図示せず。）のばね力で、
係止部３６４と係合している。係合部３６３と係止部３
６４との係止状態を、ナット３６５で固定してある。上
方のリング３５から下方のリング３６を外すには、ナッ
ト３６５を下方に移動させて、可動部３６１の係合部３
６３と係止部３６４との固定を解いてから、この可動部
をばね力に抗してピン３６２を中心として第３図鎖線に
示すように反時計方向に揺動させて、内側に開放してか
ら、この係合部とこの係止部との間隔をあけ、この間隔
から上方のリング３５を抜く。

下方のリング３６は、例えば第４図示のものであっても
よい。これはその本体を、一対のＵ字状の両リング部３
６ａ，３６ｂで構成し、両リング部の一端を連結パイプ
３６ｃで結合し、他端にそれぞれ設けてあるねじ部３６
ａ１，３６ｂ１をねじスリーブ３６ｄで連結したもので
ある。この例において、下方のリング３６を上方のリン
グ３５から外すには、ねじスリーブ３６ｄを上方に送り
出して、他端のねじ部３６ａ１，３６ｂ１の連結を解い
てから、例えば上方のリング部３６ａを第４図鎖線に示
すように連結パイプ３６ｃを中心として回して、他端の
間隔をあける。

下ボルト３２の下部には、第１，５図に示すように膜支
持部３７を位置保持してある。膜支持部３７は、中心部
に支持パイプ３７１が起立し、下端に、この支持パイプ
から４本の支持枠３７２，……が放射状にかつ水平に延
びており、さらに支持枠の先端に、支持パイプと同心的
にリング状の取付けプレート３７３を設けたものであ
る。支持パイプ３７１は、下ボルト３２に遊嵌され、こ
のパイプ下端を、この下ボルトに移動自在に取付けてい
る円板状の支持板３７４で受け、この支持板を、位置調
整機能を備えたダブルナット３７５によって位置保持し
ている。各支持枠３７２は、支持パイプ３７１に片持ち
支持され、補強枠３７６で補強されている。また、取付
けプレート３７３には、屋根膜２の一端を押えプレート
８とボルト８ａとによって接合してある。取付けプレー
ト３７３には、峰ケーブル４ｂの一端が取付けてある。

したがって、膜支持部３７は、支持板３７４上に載せて
いるにすぎず、常に下ボルト３２に沿って上方に移動可
能の状態に位置保持されている。

なお、膜支持部３７の外側は、第６，７図に示すように
化粧カバー９で覆ってある。

フレーム構成部材１の端部の境界梁１０への取付け状態
について説明すると、第１２，１３図に示すように、柱
１２上に取付けてある梁の上面に、鋼製の支点球体１３
を、取付け板１４を介して取付けてあり、この各球体
は、屋根部外周を囲むように所定間隔を配置してある。
そして、各球体１３には、角部に位置している球体１３
ａ（第１４図）を除いて、それぞれ２本のフレーム構成
部材１の端部が斜め上方から接合している。また各球体
１３には、押えケーブル４の端部の接合部であるねじパ
イプ４１が貫通している。ねじパイプ４１は、第１２図
に示すように、右端部が押えケーブル４の端部と圧着に
より連結され、左端部は、球体１３より外方に突出し
て、突出端に取付けたナット１５によって、この球体に
固定されてある。押えケーブル４は、上向きの張力が与
えられている屋根膜２に対して下向きの張力を与えて、
屋根膜の安定形状を確保するためのものである。

梁上面よりベース板１６を内方に延出してあり、このベ
ース板上に屋根膜の固定プレート１０ａを設けてあり、
この固定プレート上に屋根膜２の端部がボルトによって
取付けてある。固定プレート１０ａの下方には、リブプ
レート１７を取付けてあり、このリブプレートに、峰ケ
ーブル４ｂの端部を取付けてある。峰ケーブル４ｂは、
屋根膜２の下方で屋根膜の形状を整えると共に積雪荷重
の集中を防いでいる。

また第１４図において、屋根部の外周部の角部に位置し
ている球体１３ａは、フレーム構成部材１の端部が接合
されている。

次に施工法について説明する。

予め吊りボルト３の下ボルト３２から上ボルト３１を外
して、上ボルトはジョイント５に取付け、下ボルトには
膜支持部３７を取付け、この膜支持部の取付けプレート
３７３に、屋根膜２の一端を押えプレート８とボルト８
ａとによって固着しておく。まず、フレーム構成部材１
の節点にジョイント５を利用してフレームを立体状に組
立てた後、第９図に示すように、下ボルト３２及び屋根
膜をワイヤＷ及びウィンチを使用して吊り上げ、所定の
高さまで吊上げてから一旦停止し、そこで屋根膜の他端
部周囲を梁１０の固定プレート１０ａに取付けてから、
再び吊上げ、各ジョイントから吊り下げられている上ボ
ルト３１の吊りリング３５に、鎖線に示すように、下方
のリング３６を掛止めてから、屋根膜上に押えケーブル
４を取付け、最後に、支持枠３７２をジャッキにより上
方に押し上げて、支持部３７を下ボルト３２に沿って上
昇させ、屋根膜にテンションを導入し、さらにナット３
７５を廻して支持枠を保持しつつ張力の微調整をする。
この結果、屋根膜２は、第６図に示すように上向きの張
力と押えケーブル４の下向きの張力との均衝により安定
形状を維持する。

このように、屋根膜２が張られた状態で、屋根膜が強風
によって変形すると、膜支持部３７は上下または左右に
動く。上下方向の動きに対して、支持部の支持パイプ３
７１のみが下ボルト３２に沿って上下動して、屋根膜の
変形を吸収する。このとき、吊りボルト３全体は静止状
態のままであるから、フレーム構成部材１には屋根膜２
の変形の影響は何等及ばない。また、左右方向の動きに
対しては、吊りボルト３の下ボルト３２が上リング３５
を中心として振り子のように揺動して、屋根膜２の動き
を吸収する。したがって、この場合もまた、逃し部３３
で屋根膜２の変形が吸収されて、変形が上ボルト３１を
経てフレーム構成部材１に伝達されない。

膜体の経年変化により、張力を再度導入する必要がある
場合には、必要な個所の吊りボルト３の膜支持部３７の
支持枠３７２を、ジャッキにより下方から押し上げてや
れば、屋根膜は同時に持ち上げられ、このため屋根膜に
張力が導入できる。導入後は、ナット３７５で支持枠を
位置決めする。

なお、吊りボルト３には、上記のような逃し部を常に設
けなければならないものではない。この場合、吊りボル
ト３をジョイント５に吊下げるには、屋根膜２と共に吊
り上げた状態でボルトの上端をジョイント５を貫通させ
て、ナット３４で固定する。この方法は、吊りボルトが
リングからなる逃し部を備えかつ両リングが取外しでき
ない構成のものである場合にも適用される。

逃し部は必ずしもリング３５，３６で構成されることを
要しないが、リングを用いれば逃し部の構成が簡単とな
ると共に屋根膜の変形に対して、逃し部でその変形を確
実に吸収できる。さらにリングを取外し可能とすれば、
フレーム構成部材１でフレームを組立てた後に、吊りボ
ルト３をこのフレームに吊ることができ、施工が簡易と
なり、取外しもこのフレームの下方からできて作業が簡
単となる。

ジョイントは、上例に限られず、例えば第１０，１１図
に示すジョイント５ａのように中空の半球体を互いに接
合させた球体とし、内部に補強板５ａ１を配設し、フレ
ーム構成部材１の端部１１を挿入する取付け孔５１ａを
設けたものであってもよい。フレーム構成部材１との接
合は、この取付け孔にこのフレーム構成部材の端部を挿
入して、この端部を溶接で固定する。

（発明の効果） 本発明によれば、膜支持部は吊りボルトにこの吊りボル
トに沿って上下移動可能に位置保持されているので、フ
レーム構成部材によるフレームの組立て、吊りボルトを
セトした後に、このフレームの下方において押し上げる
ことにより、屋根膜へのテンションを導入できるから、
張力導入作業が簡単にかつ安全に行え、しかも屋根膜の
経年変化によってテンションを再導入しなければならな
い場合にも、その作業が容易に行え、しかもナットの操
作により張力導入の微調整が可能である。吊りボルトで
屋根膜の上下方向の動きを吸収できるから、その動きが
フレーム構成部材で組立てられたフレームに及ばず、そ
の負担を軽減できる。そして屋根膜の吊り点で下方から
張力を導入できるから、従来例に比較して均一な張力を
容易に導入できて精度を高めることができ、張力の導入
設備が大がかりとならない。

【図面の簡単な説明】 第１図は要部の一部断面正面図、 第２図はフレーム構成部材のジョイントへの取付け状態
を示す一部断面平面図、 第３図は逃し部の拡大側面図、 第４図は逃し部の他の例を示す拡大側面図、 第５図は第１図Ｖ−Ｖ線断面図、 第６図は張力膜構造を適用した建物の正面図、 第７図は第６図の左側面図、 第８図は第６図の平面図、 第９図は施工の一工程を示す正面図、 第１０図はジョイントの他の例の使用状態を示す正面
図、 第１１図は第１０図の平面図、 第１２図は第１３図ＸII−ＸII線断面図、 第１３図はフレーム構成部材の端部の取付け状態を示す
平面図、 第１４図は外周部の角部の平面図である。 １……フレーム構成部材、 ２……屋根膜、 ３……吊りボルト、 ３７……膜支持部、 ３７１……支持パイプ、 ３７２……支持枠、 ３７５……ナット、 ５……ジョイント。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 割田 正雄 東京都中央区京橋２丁目16番１号 清水建 設株式会社内 (56)参考文献 実公 昭29−12720（ＪＰ，Ｙ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のフレーム構成部材、ジョイント、吊
   りボルト、膜支持部、ナット及び屋根膜を具備してお
   り、 上記ジョイントは、上記各フレーム構成部材の端部を支
   持しており、 上記吊りボルトは、上記ジョイントより吊下げられてお
   り、 上記膜支持部は、上記吊りボルトにこの吊りボルトに沿
   って上下動可能に位置保持されており、 上記ナットは、上記吊りボルトに取付けられており、そ
   の上部で上記膜支持部を位置調整可能に受けており、 上記屋根膜の一端部は、上記膜支持部に取付けられてい
   る ことを特徴とする張力膜構造。
2. 【請求項２】複数のフレーム構成部材の端部をジョイン
   トに接続してフレームを組み、上記ジョイントの下方に
   おいて、屋根膜の一端部を取付けている膜支持部を備え
   た吊りボルトを吊り上げ、所定の高さで一旦停止し、上
   記屋根膜の外周端部を固定してから、再度上記吊りボル
   トを吊り上げることによって屋根膜も吊り上げ、吊りボ
   ルトを上記ジョイントに吊下げた後に、上記膜支持部を
   押し上げて、屋根膜に張力を導入し、導入後膜支持部を
   吊りボルトにナットを介して位置保持する ことを特徴とする張力膜構造の施工法。