JPH1193319A - 膜構造物 - Google Patents

膜構造物

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JPH1193319A
JPH1193319A JP9254880A JP25488097A JPH1193319A JP H1193319 A JPH1193319 A JP H1193319A JP 9254880 A JP9254880 A JP 9254880A JP 25488097 A JP25488097 A JP 25488097A JP H1193319 A JPH1193319 A JP H1193319A
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Masatoshi Kakinaga
正利 垣永
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体トラスの屋根架構上に膜材を張る膜構造
物において、膜材が定着される部材に生ずる、膜材の張
力と斜材の軸力との偏心による曲げモーメントや捩じり
モーメントを低減する。 【解決手段】 二方向に架設される鋼管の下弦材2,2
と、下端が二方向の下弦材2,2を互いに接続する球継
手6に接続され、頂部が一点に集合する四本の鋼管の斜
材3から形成される四角錐が二方向に配列し、上に凸に
湾曲した二重曲面を形成する立体トラスの、一方向に配
列する斜材3の頂部位置に、斜材3の頂部が接続され
る、フランジ41を有する形鋼の上弦材4をその幅方向に
並列させて架設し、上弦材4のフランジ41に膜材7を定
着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は上に凸に湾曲した
二重曲面を形成する立体トラスの屋根架構と膜材から構
成される膜構造物に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】立体ト
ラスの屋根架構上に膜材を張る場合、膜材は、特公平6
-57976号,特開昭62-99573号の第26図のように上弦材上
に所定の高さ隔てて固定され、膜材に張力を与えながら
膜材を支持するための受け部材に支持、あるいは定着さ
れるが、上弦材にはそれと下弦材をつなぐ斜材が接合さ
れることから、受け部材には斜材の軸力と膜材の張力が
偏心して作用し、受け部材は偏心による曲げモーメント
や捩じりモーメントを負担することになるため、この曲
げモーメント等に抵抗できるだけの寸法を持つ必要があ
る。
【0003】この発明は膜材を支持する受け部材におけ
る、膜材の張力と斜材の軸力との偏心による影響を低減
する構造の膜構造物を提案するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では立体トラスを
構成する上弦材に膜材を支持する受け部材を兼ねさせる
ことにより、膜材の張力と斜材の軸力との偏心による曲
げモーメントや捩じりモーメントを低減し、受け部材を
兼ねる上弦材の寸法の縮小化を可能にする。
【0005】立体トラスの屋根架構は、平面上、二方向
に架設される鋼管の下弦材と、下端が二方向の下弦材を
互いに接続する球継手に接続され、頂部が一点に集合す
る四本の鋼管の斜材から形成される四角錐が二方向に配
列し、上に凸に湾曲した二重曲面を形成する。
【0006】上弦材にはフランジを有する形鋼が使用さ
れ、上弦材は立体トラスの、一方向に配列する斜材の頂
部位置に幅方向に並列して架設され、この上弦材に斜材
の頂部が接続される。
【0007】膜材は隣接する上弦材間に架設され、上弦
材のフランジに定着される。膜材が立体トラスを構成す
る上弦材に直接定着されることで、膜材を支持するため
の受け部材を別途架設する必要がなくなり、膜構造物の
構成部材数が削減され、屋根架構の軽量化が図られる。
【0008】また上弦材に斜材と膜材が接続すること
で、上弦材における膜材の張力と斜材の軸力との偏心が
なくなる、あるいは小さくなるため、偏心に伴う上弦材
の曲げモーメントと捩じりモーメントの負担が軽減さ
れ、上弦材上に膜材を受ける受け部材を接合する場合に
比べ、上弦材の寸法を縮小化でき、寸法の縮小化による
上弦材の軽量化も図られる。偏心が生ずる場合にもそれ
によるモーメントは小さいため、斜材が曲げモーメント
を負担することで偏心によるモーメントを処理できる。
【0009】特に請求項2に記載のように上弦材の断面
上、斜材の軸線の延長線を、上弦材の、膜材が定着され
るフランジの中心で交わらせれば偏心がなくなるため、
上弦材への曲げモーメントと捩じりモーメントの作用が
回避される。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明は立体トラスの屋根架構
1と、屋根架構1上に張られる膜材7から構成される膜
構造物である。
【0011】屋根架構1は図1〜図4に示すように平面
上、二方向に架設される鋼管の下弦材2,2と、下端が
二方向の下弦材2,2を互いに接続する球継手6に接続
される鋼管の斜材3と、一方向に配列する斜材3の頂部
をつなぐ形鋼の上弦材4から構成される。
【0012】球継手6の、下弦材2,2と斜材3の接続
位置にはボルト孔が穿設され、下弦材2,2の両端部
と、斜材3の、球継手6との接続側の端部には雌ねじが
切られたコーンが接合されている。下弦材2と斜材3の
球継手6への接続は、コーンに螺合により接続している
ボルト状のコネクターを回転させ、球継手6のボルト孔
の内周面に切られている雌ねじに螺入させることによ
り、あるいは球継手6の内部に配置され、軸部がボルト
孔から突出しているボルトを回転させ、コーンに螺入さ
せることにより行われる。後者の場合、球継手6のボル
ト孔には雌ねじは形成されない。
【0013】図2〜図4中、破線が下弦材2を示すが、
二方向の下弦材2,2によって形成される最小単位の四
角形の各交点位置に接続される四本の斜材3の頂部は一
点に集合し、屋根架構1は四角錐が二方向に連続的に配
列し、上に凸に湾曲した二重曲面を形成する。
【0014】上弦材4は図1,図3に示すように一方向
に配列する斜材3の頂部位置を通り、幅方向に並列して
架設され、一点に集合する四本の斜材3の頂部は上弦材
4に接続される。屋根架構1は図3,図4に示すように
その周辺の下弦材2と斜材3の交点位置において柱5や
コンクリート造躯体等の下部構造に支持される。
【0015】図6〜図8に斜材3の上弦材4への接合例
を示す。ここでは上弦材4の材軸に直交する断面上、斜
材3,3の軸線の延長線が上弦材4の図心位置やその付
近で交わる場合の接合例を示している。
【0016】上弦材4には膜材7が定着されることか
ら、膜材7を受けるためのフランジ41を有する形鋼が使
用される。図面では上弦材4にH形鋼を使用している
が、溝形鋼を背中合わせにして接合する等、形鋼をH形
断面に組み合わせた鋼材やI形鋼も使用される。
【0017】上弦材4の斜材3との接合位置にはガセッ
トプレート8が突設され、斜材3はその端部に接合され
ているプレート9とガセットプレート8間に跨るスプラ
イスプレート10とボルト11によりガセットプレート8に
接合される。図6はガセットプレート8の面積が大きい
場合、図8は小さい場合の例を示す。
【0018】図7は、ガセットプレート8の面積が大き
い図6の場合に、一枚板の、上弦材4と交わる部分に切
込みを入れると共に、その板を中心に関して折り曲げる
ことで、上弦材4の断面に関して片側に位置する二枚の
ガセットプレート8,8を一枚板で形成した場合を示
す。上弦材4がH形鋼の場合、切込みはウェブと下部の
フランジ部分に入れられる。ガセットプレート8は上弦
材4に溶接により接合されるが、図7の場合、二枚分の
ガセットプレート8,8の上弦材4への建込みの手間と
時間を短縮でき、施工能率が向上する利点がある。
【0019】図9,図10は斜材3,3の軸線の延長線が
上弦材4の、膜材7が定着されるフランジ41の中心で交
わる場合の接合例を示す。図9はガセットプレート8の
面積が小さい場合、図10は大きい場合である。これらの
場合、上弦材4における膜材7の張力と斜材3の軸力と
の偏心がなくなるため、偏心による上弦材4の曲げモー
メントと捩じりモーメントの負担を回避できる利点があ
る。
【0020】膜材7は図5−(b) ,図6−(b) に示すよ
うに隣接する上弦材4,4間に架設され、上弦材4,4
のフランジ41,41に定着される。定着は膜材7の端部を
上弦材4のフランジ41に拘束するプレート12(フラット
バー)と、プレート12とフランジ41を貫通するボルト11
により行われる。
【0021】膜材7上には必要により、図5−(b) に示
すように膜材7に張力を与え、また膜材7のばたつきを
防止するための押えロープ13が隣接する上弦材4,4の
中間部位置に、上弦材4に平行に張架される。
【0022】
【発明の効果】立体トラスを構成する上弦材に膜材を支
持する受け部材を兼ねさせ、膜材を上弦材に直接定着す
るため、上弦材における膜材の張力と斜材の軸力との偏
心がなくなる、あるいは小さくなり、偏心に伴う上弦材
の曲げモーメントと捩じりモーメントの負担を軽減で
き、上弦材上に膜材を受ける受け部材を接合する場合に
比べ、上弦材の寸法を縮小化できる。偏心が生ずる場合
にもそれによるモーメントは小さいため、斜材が曲げモ
ーメントを負担することで偏心によるモーメントを処理
できる。
【0023】請求項2では上弦材の断面上、斜材の軸線
の延長線を、上弦材の、膜材が定着されるフランジの中
心で交わるようにするため、膜材の張力と斜材の軸力と
の偏心がなくなり、上弦材への曲げモーメントと捩じり
モーメントの作用を回避できる。
【0024】また膜材を支持するための受け部材を別途
架設する必要がないため、膜構造物を構成する部材数が
削減され、屋根架構の軽量化と躯体コストの低減が図ら
れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】屋根架構の概要を示した斜視図である。
【図2】屋根架構全体を示した平面図である。
【図3】図2のx−x線断面図である。
【図4】図2のy−y線断面図である。
【図5】(a) は図2の一部拡大図、(b) はその断面図で
ある。
【図6】(a) は図5−(a) の詳細図、(b) は(a) のx−
x線断面図、(c) は(a) のy−y線断面図である。
【図7】図6のガセットプレートの上弦材への取付の様
子を示した斜視図である。
【図8】図6−(b) の変形例を示した断面図である。
【図9】(a) は斜材の軸線の延長線が上弦材のフランジ
の中心で交わる場合の接合例を示した図6−(a) のx−
x線断面図、(b) は図6−(a) のy−y線断面図であ
る。
【図10】図9−(b) の変形例を示した断面図である。
【符号の説明】
1……屋根架構、2……下弦材、3……斜材、4……上
弦材、41……フランジ、5……柱、6……球継手、7…
…膜材、8……ガセットプレート、9……プレート、10
……スプライスプレート、11……ボルト、12……プレー
ト、13……押えロープ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI E04H 15/34 E04H 15/34 Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平面上、二方向に架設される鋼管の下弦
    材と、下端が二方向の下弦材を互いに接続する球継手に
    接続され、頂部が一点に集合する四本の鋼管の斜材から
    形成される四角錐が二方向に配列し、上に凸に湾曲した
    二重曲面を形成する立体トラスの屋根架構と、屋根架構
    上に張られる膜材から構成される膜構造物であり、立体
    トラスの、一方向に配列する斜材の頂部位置には、フラ
    ンジを有する形鋼の上弦材がその幅方向に並列して架設
    され、斜材の頂部はこの上弦材に接続されており、膜材
    は隣接する上弦材間に架設され、上弦材のフランジに定
    着されている膜構造物。
  2. 【請求項2】 上弦材の断面上、斜材の軸線の延長線
    は、上弦材の、膜材が定着されるフランジの中心で交わ
    っている請求項1記載の膜構造物。
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