JPH108626A - 屋根ドームの建設工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋根シェル部材の必要とする断面性能を抑制
して屋根シェルの重量低減が図れる屋根ドームの建設工
法を提供する。 【解決手段】 屋根ドームのうち、屋根形状が曲面シェ
ル形状である屋根ドームを建設する際に、屋根シェル１
の水平方向変形を制限するテンションリング２を架設す
る前に、屋根シェル１底面に径方向にケーブル１２を張
る等して強制変位を与える工程と、強制変位を与えた状
態でテンションリング２を架設する工程を有することを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、屋根付き球技場，
競技場，テーマパーク，多目的施設建屋等の屋根を形成
する屋根ドームの建設工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、屋根ドームの建設工法としては、
例えば図８に示すように、地上レベルにて外周部即ち屋
根ドーム底面の水平方向変形を制限するテンションリン
グ１０１を架設し、その後タワークレーン，クローラク
レーン等を用いて屋根シェル（骨組屋根トラス）１０２
を順次中心部に向かって組み立てて行き、最終的に全体
の屋根ドーム１００を組み立てた後に屋根ドーム１００
の全体架構をセンターホールジャッキ等のリフトアップ
機１０３で建屋周壁１０４上にリフトアップするものが
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の工法
で屋根ドームを建設した場合、屋根の自重により屋根形
状が変形するために、屋根シェルに軸力だけでなく曲げ
モーメントが発生し、屋根シェル部材の必要とする断面
性能が大きくなる。この結果、屋根シェル部材の重量が
増大し、屋根ドームのみならず建屋全体の建設工費が増
大するという問題点があった。

【０００４】また、屋根形状の変形を抑えようとする場
合、従来の工法ではテンションリングの断面積を上げる
必要が生じ、テンションリングの重量が増大し、上記と
同様に屋根ドームのみならず建屋全体の建設工費が増大
する。

【０００５】屋根ドームの規模が大きくなればなるほ
ど、屋根の自重による屋根形状の変形が大きくなるの
で、上記のような傾向はより大きくなる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、屋根シェル部材
の必要とする断面性能を抑制して屋根シェルの重量低減
が図れる屋根ドームの建設工法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明に係る屋根ドームの建設工法は、屋根ドームの
うち、屋根形状が曲面シェル形状である屋根ドームを建
設する際に、屋根ドーム底面の水平方向変形を制限する
テンションリングを架設する前に、屋根ドーム底面に強
制変位を与える工程と、強制変位を与えた状態でテンシ
ョンリングを架設する工程を有することを特徴とする。

【０００８】［作用］本発明に係る屋根ドームの建設工
法を採用することにより、架設工程で屋根の自重により
屋根形状が変形する方向とは逆方向の強制変形を屋根シ
ェルに与えるため、例えば図４に示すように、この強制
変位によって発生する逆曲げモーメントが屋根シェルの
自重による曲げモーメントを相殺し、屋根シェルに発生
する曲げモーメントを低減することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る屋根ドームの
建設工法を実施例により詳細に説明する。

【００１０】［実施例］図１は本建設工法が適用された
大型屋根ドームの平面図、図２は同じく側断面図、図３
は同じく工程図である。

【００１１】図１及び図２に示すように、屋根ドームに
おいて、荷重を受け持つ主構造は、屋根シェル１とテン
ションリング２に大きく分類される。

【００１２】本建設工法では、図３に示すように、屋根
ドームは先ず屋根シェル１を先行して組み立てる（架設
ステップ１参照）。この組立は複数箇所に設けた架設ベ
ッド１１と、図示しないトラッククレーン，クローラク
レーン等の重機を利用して、各ジョイント位置の測定を
実施しながら行い、また屋根仕上げ材取付用の母屋材を
仮固定しておく。さらに、後で屋根仕上げ材を取り付け
る際に使用する吊り足場を取り付ける。

【００１３】次に、屋根シェルの自重による曲げモーメ
ントを相殺できるよう、自重により屋根形状が変形する
方向とは逆方向の強制変形を屋根シェルに与える（架設
ステップ２参照）。

【００１４】強制変形を与える方法としては、 １）屋根シェル底面に径方向のケーブルを張って、この
ケーブルに張力を与えることにより、強制変形を与える
工法。 ２）図５に示すように、屋根シェル１を組み立てる架設
ベッド１１を適切な位置に複数設置し［図５の１）参
照］、架設ベント１１上で屋根シェル１を適量ジッキア
ップして強制変形を与える［図５の２）参照］方法。 ３）１）と２）を併用する方法。等が挙げられる。

【００１５】また、上記１）で述べたケーブルを張る方
法としては、図６に示すように、 １）ケーブル１２で屋根シェル１の下面同志を結ぶ方法
［図６のア）参照］。 ２）ケーブル張力を負担できるアースアンカー１６を設
置し、アースアンカー１６と屋根シェル１下面とをケー
ブル１２で結ぶ方法［図６のイ）参照］。 ３）架設用の小径リング１７を、屋根シェル１下面と同
レベルに設置し、小径リング１７と屋根シェル１下面と
をケーブル１２で結ぶ方法［図６のウ）参照］。等が挙
げられる。

【００１６】このような強制変形は、屋根シェル部材に
大きな局部応力が発生しないよう十分な測量精度管理に
基づき実施される。

【００１７】次に、架設ステップ２で与えられた変形形
状を保ったままテンションリング２を架設し、これを溶
接する（架設ステップ３参照）。

【００１８】テンションリング２は、完成時には、従来
工法で建設した場合よりも大きな引張力が発生すること
が予想されるので、テンションリング２の材料として、
高張力鋼材などの採用が推奨される。また、テンション
リング２の溶接は、溶接歪による変形を考慮した精度管
理を行いつつ実施される。

【００１９】テンションリング２を架設・溶接する方法
の例を図７に示す。先ず、架設ステップ１の時点でテン
ションリング２の各小ブロック３を屋根シェル１に取り
付けておく。この際、架設ステップ２における強制変形
により、屋根シェル１の底面周長が短くなる量を事前に
計算しておき、隣り合ったテンションリングブロック３
間に適正な隙間Ｔを設けておく［図７の１）参照］。

【００２０】架設ステップ２を実施した時点で、この隙
間はなくなるはずである。架設ステップ３において、屋
根シェル１の底面周長が短くなった状態、即ち、隣り合
ったテンションリングブロック３間の隙間Ｔがなくなっ
た状態で、隣り合ったテンションリングブロック３同志
を溶接する［図７の２）参照］。

【００２１】テンションリング２を架設・溶接した後、
架設ステップ２で導入したケーブル張力の解放及びジャ
ッキダウンを実施し、強制変形を与える為の外力を解放
する（架設ステップ４参照）。この架設ステップ４も屋
根シェル部材に大きな局部応力が発生しないよう十分な
測量、精度管理に基づき実施される。

【００２２】次に、建屋周壁１３上に屋根ドーム全体を
リフトアップするウィンチ１４と架台１５を設置し、全
体ブロックを吊り上げて建屋周壁１３上に固定する（架
設ステップ５参照）。母屋材の調整及び本固定は強制変
形の影響回避やリフトアップ重量の低減等のため、全体
ブロックのリフトアップ後に行う。母屋材の本固定完了
後、屋根仕上げ材を架設する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、架
設工程で屋根の自重により屋根形状が変形する方向とは
逆方向の強制変形を屋根シェルに与えるため、この強制
変位によって発生する逆曲げモーメントが、屋根シェル
の自重による曲げモーメントを相殺し、屋根シェルに発
生する曲げモーメントを低減することができる。このた
め、屋根シェル部材の必要とする断面性能を抑えること
が可能となり、屋根シェルの重量低減が可能となる。こ
の結果、屋根ドームのみならず建屋全体の建設工費を大
幅に低減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る屋根ドームの平面図で
ある。

【図２】同じく断面図である。

【図３】本発明に係る屋根ドームの建設手順を示す説明
図である。

【図４】本発明の効果を示す曲げモーメント図である。

【図５】本発明に係るジャッキアップによる強制変形を
示す説明図である。

【図６】本発明に係るケーブルの張り方を示す説明図で
ある。

【図７】本発明に係るテンションリングを架設する方法
を示す説明図である。

【図８】従来の建設工法を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 屋根シェル ２ テンションリング ３ テンションリングブロック １１ 架設ベント １２ ケーブル １３ 建屋周壁 １４ ウィンチ １５ 架台

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屋根ドームのうち、屋根形状が曲面シェ
   ル形状である屋根ドームを建設する際に、屋根ドーム底
   面の水平方向変形を制限するテンションリングを架設す
   る前に、屋根ドーム底面に強制変位を与える工程と、強
   制変位を与えた状態でテンションリングを架設する工程
   を有することを特徴とする屋根ドームの建設工法。