JPH1037307A - 開閉屋根構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開閉屋根の軽量化及び全体構造物の安定化を
図ると共に構造物の必要スペースをコンパクトにする。 【解決手段】 屋根の構造高さを薄い必要最小限のトラ
ス構造とし、また、柱部材１１を隣接する屋根ユニット
１５間で共用する入れ子方式の収納形とし、全体構造物
として構造高さ及び内部空間幅に両端の下部構造必要幅
をそれぞれ加えた構造幅を大幅に低減し、部材長を小さ
くして柱部材１１の本数を減らして鉄骨重量を低減す
る。また、全体構造物の構造高さを低く抑え、風や地震
等の水平荷重に対する転倒モーメントを小さくして安定
性を向上させ、台車１６及び駆動台車２４の反力を低減
する。更に、地上レール１７を片側１レールとしてレー
ル専有幅を大幅に低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多目的球技場等に用
いられる収納形の開閉屋根構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】多目的球技場等に用いられる従来の収納
形の開閉屋根構造の一例を図１１、図１２に示す。図１
１には従来の開閉屋根構造の全体斜視、図１２には屋根
を開いた状態の断面を示してある。

【０００３】図に示すように、４本の柱部材１と屋根部
材２とにより構成される屋根ユニット３が５組備えられ
ている。各屋根ユニット３の柱部材１の下部には台車４
がそれぞれ設けられ、台車４は各屋根ユニット３毎に設
けられた地上レール５に沿って移動自在となっている。
各屋根ユニット３は順次隣接する屋根ユニット３の内部
に干渉されることなく収納されるように、順次構造高さ
及び構造幅が大きく（図１１中左側に向かって）形成さ
れている。

【０００４】図示の開閉屋根構造では、雨天時等に多目
的球技場を使用する場合、地上レール５に沿って台車４
を移動させ、各屋根ユニット３を隣接させて並設するこ
とにより屋根を閉じた状態にする。また、屋外の状態で
多目的球技場を使用する場合には、地上レール５に沿っ
て台車４を移動させ、各屋根ユニット３を順次隣接する
屋根ユニット３内に収納して一番大きな屋根ユニット３
の部位に全ての屋根ユニット３を収納することにより屋
根を開いた状態にする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の開閉屋根構造で
は、個々の屋根ユニット３間で構造高さ及び構造幅が互
いに干渉することなく収納されるためには、図１２に示
すように、必要な内部空間幅ｂ×ｈを得るための全体構
造物として、大きな構造高さＨ及び内部空間幅ｂに両端
の下部構造必要幅ｂ_sub をそれぞれ加えた構造幅Ｂが必
要であった。

【０００６】また、全体の構造高さＨが大きくなるた
め、風や地震等水平荷重による転倒モーメントも大きな
値になっていた。こうした部材長の増大や転倒モーメン
トの増加により、結果として構造物の鉄骨重量が増加す
る要因となっていた。また、台車４の数も屋根ユニット
３毎に柱部材１の数（最低４個）が必要になり、駆動機
構も各屋根ユニット３毎に必要であった。更に、地上レ
ール５の数も収納時に重なる各屋根ユニット３毎に必要
であり、地上レール５の数に応じて必要下部構造スペー
スも大きくなっていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の構成は、柱部材と屋根部材とにより構成される
屋根ユニットを複数備え、前記複数の屋根ユニットをそ
れぞれ移動自在に支持して順次隣接する前記屋根ユニッ
トの内部に収納自在にした開閉屋根構造において、一対
の柱部材及び梁によりユニットを形成し、前記ユニット
に屋根部材の一端を支持することにより構築される屋根
ユニットを複数備え、前記複数の屋根ユニットをそれぞ
れ移動自在に支持し、隣接する前記屋根ユニットの前記
柱部材の高さを順次低くすると共に、前記屋根部材の他
端を隣接する前記屋根ユニットの前記屋根部材の上面部
に移動自在に支持して隣接する前記屋根ユニット間で前
記柱部材及び梁を共用し、鉛直及び水平荷重に対する安
定性を確保するために隣接する前記屋根ユニット同士を
固定する固定手段を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態例に
係る開閉屋根構造の全体斜視、図２には屋根を開いた状
態の断面、図３には開閉屋根構造の機構概念、図４には
屋根を閉じた時と開いた時の機構概念を示してある。

【０００９】図１及び図３に示すように、一対の柱部材
１１と梁１２とにより一つのユニットが形成され、ユニ
ットには屋根部材１４の一端が一体的に支持されて屋根
ユニット１５が構築されている。つまり、柱部材１１の
位置する面のみが構造高の大きい大トラス梁となってい
る。屋根ユニット１５は４組備えられ、各屋根ユニット
１５の柱部材１１の下部には台車１６がそれぞれ設けら
れ、各台車１６は共通の地上レール１７に沿って移動自
在となっている。

【００１０】隣接する屋根ユニット１５の柱部材１１の
高さは順次（図中右側に向けて）低くされ、屋根部材１
４の他端は隣接する屋根ユニット１５の屋根部材１４の
上面部に屋根上台車１８及び屋根レール１９を介して移
動自在に支持されている。つまり、隣接する屋根ユニッ
ト１５間で柱部材１１及び梁１２を共用して隣接する屋
根部材１４の荷重をサポートし、屋根部材１４の一般部
の構造を必要最小限の小さなトラス構造としているので
ある。

【００１１】４本の柱部材２０と屋根部材２１とからな
り柱ブレース２２を有する端部屋根ユニット２３が端部
の屋根ユニット１５に隣接して設けられ、端部屋根ユニ
ット２３の柱部材２０の高さが一番低く設定されてい
る。４本の柱部材２０の下部には駆動台車２４がそれぞ
れ設けられており、駆動台車２４は地上レール１７に沿
って移動自在となっている。屋根部材２１の上面には隣
接する屋根ユニット１５の屋根部材１４が屋根上台車１
８及び屋根レール１９を介して移動自在に支持されてい
る。

【００１２】水平荷重に対する安定性を確保するため
に、個々の屋根ユニット１５及び端部屋根ユニット２３
間の水平力、アップシフトに対する荷重伝達を保障する
固定手段２５（例えばロックピン）が屋根上台車１８に
設けられている。また、台車１６及び駆動台車２４にも
固定手段２６（例えばロックピン）が設けられ、個々の
屋根ユニット１５及び端部屋根ユニット２３間の水平
力、アップシフトに対する荷重伝達を保障するようにな
っている。

【００１３】個々の屋根ユニット１５及び端部屋根ユニ
ット２３を入れ子方式として柱面を共通の一面とし（図
４参照）、柱部材１１を隣接する屋根ユニット１５と共
用する構造としたので、柱の本数が低減でき地上レール
１７を片側当たり１本に低減することができる。尚、図
４(a) は屋根を全閉にした状態（拡張時）であり、図４
(b) は屋根を全開にした状態（収納時）である。このこ
とから、図２に示すように、必要な内部空間幅ｂ×ｈを
得るための全体構造物として、構造高さＨ及び内部空間
幅ｂに両端の下部構造必要幅ｂ_sub をそれぞれ加えた構
造幅Ｂは非常にコンパクトになる。

【００１４】図５に示すように、屋根荷重による地震時
水平力をＨ_R1〜Ｈ_R5とし、柱荷重による地震時水平力を
Ｈ_C1〜Ｈ_C5とする。地震時水平力に対しては、水平剛性
を高めるために設けた柱ブレース２２を有する端部屋根
ユニット２３にて、台車１６及び駆動台車２４側の固定
手段２６を介して水平支点反力Ｒ_H5、Ｒ_H6及び転倒モー
メントの偶力として生じる鉛直支点反力Ｒ_V5、Ｒ_V6で抵
抗することになる。

【００１５】地震力に対する支点反力の概算値は以下で
示される。

【数１】

【００１６】地上レール１７に直交する方向についても
同様に固定手段２６により水平力を伝達し、柱及び屋根
トラス梁で構成される門型ラーメンにより地震時水平力
に抵抗することになる。

【００１７】上述した開閉屋根構造の使用例として、多
目的球技場３１の開閉屋根３２として用いた状況の概略
を図６に示す。図６(a) には開閉屋根３２を開いた状態
（屋根収納時）の平面視を示してあり、図６(b) には開
閉屋根３２を閉じた状態（屋根拡張時）の平面視を示し
てある。柱ブレース２２を有する端部屋根ユニット２３
には駆動台車２４が設けられ、駆動台車２４の駆動移動
によって開閉屋根３２の開閉を行う。

【００１８】図７には開閉屋根３２を閉じる際における
端部屋根ユニット２３及び屋根ユニット１５の移動状況
を示してある。

【００１９】図７の状態が収納場所に収納されて屋根
が全開にされた状態を示してある。この状態から屋根を
全閉にする場合、図７から図７の順で屋根を閉じ
る。即ち、図７が全体移動の状態で、図７から図７
の順に順次進行方向の後方の屋根ユニット１５が所定
位置に達した段階で、駆動台車２４及び台車１６に固定
手段２６を作用させると共に、屋根上台車１８に固定手
段２５を作用させて固定する。そして、図７で屋根が
全閉の状態になる。

【００２０】固定手段２５、２６を固定する順序は、端
部屋根ユニット２３及び屋根ユニット１５の屋根上の移
動荷重が常に１ユニット分の荷重となるように設定さ
れ、移動屋根荷重が直下の屋根構造に及ぼす影響を小さ
くするようになっている。

【００２１】図８には開閉屋根３２を開く際における端
部屋根ユニット２３及び屋根ユニット１５の移動状況を
示してある。図８の状態が屋根が全閉にされた状態を
示してある。この状態から屋根を全開にする場合、図７
から図７の動作と逆に図８から図８の順序で開
閉屋根３２を収納場所に収納する。

【００２２】上述した開閉屋根構造では、屋根の構造高
さを薄い必要最小限のトラス構造とし、また、柱部材１
１を隣接する屋根ユニット１５間で共用する入れ子方式
の収納形としているため、全体構造物として構造高さＨ
及び内部空間幅ｂに両端の下部構造必要幅ｂ_sub をそれ
ぞれ加えた構造幅Ｂを大幅に低減することができる。ま
た、部材長が小さくなると共に柱部材１１の本数が少な
く部材点数が減るため鉄骨重量が低減できる。

【００２３】また、全体構造物の構造高さＨを低く抑え
ることが可能になることから、風や地震等の水平荷重に
対する転倒モーメントを小さくすることができ、安定性
が向上すると共に台車１６、駆動台車２４の反力を低減
することができる。更に、地上レール１７を片側１レー
ルとすることが可能となり、下部構造必要幅ｂ_sub であ
るレール専有幅を大幅に低減することが可能になる。

【００２４】図９、図１０には本発明の他の実施形態例
に係る開閉屋根構造を示してある。図示の開閉屋根構造
は、二方向から屋根ユニット１５を収納する構造で、中
央部の屋根ユニット１５の柱部材２０の高さが高く、端
部屋根ユニット２３を両端に備えている。図１０(a) が
屋根を全閉にした状態（拡張時）で、図１０(b) が屋根
を全開にした状態（収納時）である。

【００２５】

【発明の効果】本発明の開閉屋根構造は、屋根を隣接屋
根上で支持して薄い必要最小限のトラス構造とし、ま
た、柱を隣接ユニット間で共用する入れ子方式の収納型
としているので、以下の効果を奏する。 (1) 全体構造寸法を大幅に小さくすることができる。 (2) 部材長及び柱の数が減少するために、鉄骨重量が低
減できる。 (3) 全体構造高さを低く抑えることができることから、
地震力等の水平力に対する転倒モーメントを小さくする
ことができ、、安定性が向上する。 (4) 上記(2),(3) の結果により、台車反力を低減でき
る。 (5) レールを片側１レールとすることが可能になり、下
部構造の専有スペースを大幅に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る開閉屋根構造の全
体斜視図。

【図２】屋根を開いた状態の断面図。

【図３】開閉屋根構造の機構概念図。

【図４】屋根を閉じた時と開いた時の機構概念図。

【図５】水平力に対する抵抗機構図。

【図６】使用状況を表す平面図。

【図７】動作状況説明図。

【図８】動作状況説明図。

【図９】他の実施形態例に係る開閉屋根構造の機構概念
図。

【図１０】屋根を閉じた時と開いた時の機構概念図。

【図１１】従来の開閉屋根構造の全体斜視図。

【図１２】屋根を開いた状態の断面図。

【符号の説明】

１１ 柱部材 １２ 梁 １３ ユニット １４ 屋根部材 １５ 屋根ユニット １６ 台車 １７ 地上レール １８ 屋根上台車 １９ 屋根レール ２０ 柱部材 ２１ 屋根部材 ２２ 柱ブレース ２３ 端部屋根ユニット ２４ 駆動台車 ２５，２６ 固定手段 ３１ 多目的球技場 ３２ 開閉屋根

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 染谷 幸孝 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 柱部材と屋根部材とにより構成される屋
   根ユニットを複数備え、前記複数の屋根ユニットをそれ
   ぞれ移動自在に支持して順次隣接する前記屋根ユニット
   の内部に収納自在にした開閉屋根構造において、一対の
   柱部材及び梁によりユニットを形成し、前記ユニットに
   屋根部材の一端を支持することにより構築される屋根ユ
   ニットを複数備え、前記複数の屋根ユニットをそれぞれ
   移動自在に支持し、隣接する前記屋根ユニットの前記柱
   部材の高さを順次低くすると共に、前記屋根部材の他端
   を隣接する前記屋根ユニットの前記屋根部材の上面部に
   移動自在に支持して隣接する前記屋根ユニット間で前記
   柱部材及び梁を共用し、鉛直及び水平荷重に対する安定
   性を確保するために隣接する前記屋根ユニット同士を固
   定する固定手段を設けたことを特徴とする開閉屋根構
   造。