特許 5902594 屋根架構付き施設

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5902594

(24)【登録日】2016年3月18日

(45)【発行日】2016年4月13日

(54)【発明の名称】屋根架構付き施設

(51)【国際特許分類】

   B09B 1/00 20060101AFI20160331BHJP

   E04B 1/34 20060101ALI20160331BHJP

   E04H 3/14 20060101ALI20160331BHJP

   E04H 3/22 20060101ALI20160331BHJP

【ＦＩ】

   B09B1/00 FZAB

   E04B1/34 F

   E04H3/14 C

   E04H3/22

【請求項の数】4

【全頁数】18

(21)【出願番号】特願2012-216374(P2012-216374)

(22)【出願日】2012年9月28日

(65)【公開番号】特開2014-69121(P2014-69121A)

(43)【公開日】2014年4月21日

【審査請求日】2015年2月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124316

【弁理士】

【氏名又は名称】塩田 康弘

(72)【発明者】

【氏名】尾宮 洋一

(72)【発明者】

【氏名】児嶋 一雄

(72)【発明者】

【氏名】田中 裕之

【審査官】 増田 健司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−１２６７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１２７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２６８３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４４８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１６２４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１２２７９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１１４７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２１１４７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−７４１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４８６０５０４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０９Ｂ １／００

Ｅ０４Ｂ １／３４

Ｅ０４Ｈ ３／１４

Ｅ０４Ｈ ３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

相対的に地盤面レベルが低く、任意の平面形状を持つ底面部と、この底面部の周囲を包囲し、前記底面部のレベルより上に位置する法面部を有する下部構造と、この下部構造の上空を覆う屋根架構と、この屋根架構を支持し、前記屋根架構のスパン方向と桁行方向のそれぞれに間隔を置いて配列する複数本の中柱とを備え、
全部の前記中柱の脚部は前記底面部を外した前記法面部に定着され、
前記スパン方向に配列する複数本の前記中柱の頭部は前記スパン方向を向く直線上に一定の間隔を置いて配列し、前記桁行方向に配列する複数本の前記中柱の頭部は前記桁行方向を向く直線上に一定の間隔を置いて配列し、
平面図で見たとき、少なくともいずれかの前記中柱の頭部は脚部と同一位置になく、その中柱は鉛直に対して傾斜しながら、前記スパン方向と前記桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜していることを特徴とする屋根架構付き施設。

【請求項2】

平面図で見たとき、前記スパン方向と前記桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜している前記中柱は前記スパン方向、もしくは前記桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する前記中柱は互いに逆向きに傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の屋根架構付き施設。

【請求項3】

平面図で見たとき、頭部が脚部と同一位置にない少なくとも一部の前記中柱は前記スパン方向に向かって傾斜し、
平面図で見たとき、頭部が脚部と同一位置にない少なくとも一部の前記中柱は前記桁行方向に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の屋根架構付き施設。

【請求項4】

平面図で見たとき、前記スパン方向に向かって傾斜している前記中柱は前記スパン方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する前記中柱は互いに逆向きに傾斜し、
平面図で見たとき、前記桁行方向に向かって傾斜している前記中柱は前記桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する前記中柱は互いに逆向きに傾斜していることを特徴とする請求項３に記載の屋根架構付き施設。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は例えば廃棄物処分場、競技場等のように相対的に地盤面レベルが低い底面部と、底面部の周囲を包囲し、レベルが底面部のレベルより上に位置する法面部を有する下部構造と、その上空に構築される屋根架構と、屋根架構を支持する中柱とを構成要素とする屋根架構付き施設に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば廃棄物処分場、または屋外、もしくは屋内競技場、劇場等のように、下部構造が相対的に地盤面レベルの低い平坦な、あるいは平坦に近い底面を持つ底面部と、その周囲を包囲し、底面部よりレベルの高い傾斜面を持つ法面部を備える施設の上空に上部構造としての屋根架構を構築する場合、屋根架構はドーム構造や空気膜構造等のようにスパン方向両側、あるいは周辺部において下部構造に支持される場合を除き、下部構造の周辺部以外の領域に立設される柱に支持される必要がある（特許文献１〜３参照）。

【0003】

但し、競技場においては施設の目的（用途）上、競技が行われるフィールドである底面部に柱を配置することはできないから、屋根架構を支持する柱を下部構造上に立設するとすれば、観客席である法面部に配置せざるを得ない。

【0004】

施設が廃棄物処分場である場合に、底面の全面に地中への水の浸透を遮断するための遮水工事が施される場合には、特許文献１、２のように底面部上に柱を立設することは、必然的に柱が遮水層を貫通することになるため、遮水層の連続性を損なうことになる。この場合、遮水層が柱の立設に先行して施工されている場合には、遮水層を損傷させることになるため、遮水層の柱が貫通した部分の遮水性を確保するための特別な処理が不可欠になるが、特許文献１、２には具体的な遮水性確保の方法は示されていない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−１２２７９１号公報（段落００１２〜００２２、図２〜図４）

【特許文献2】特開２００４−３４４８３８号公報（段落０００９〜００１９、図１〜図６）

【特許文献3】特開２００４−１６２４２９号公報（段落００１７〜００２７、図１〜図５）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

仮に柱周りの遮水性確保の方法があるとしても、特許文献１、２のように遮水層を貫通する柱を設置することをすれば、一定の深さ（厚さ）を有することによって遮水性能を保有することができる遮水層の機能を損なう可能性があるため、遮水工事が実施された廃棄物処分場の底面部に柱を立設することは望ましいことではない。特許文献３は張力構造の屋根（吊り屋根）をその周辺に立設された支柱に支持させ、屋根の張力を支柱に負担させる形態を採用することで、底面部に柱を立設させる必要から解放させている。

【0007】

施設が廃棄物処分場である場合にはまた、基本的に底面部が方形状等、整形な形状をしているとは限らないため、例えば遮水層が敷設された底面部を外した領域の法面部に柱を立設するとすれば、平面上、柱が規則的に、すなわち格子状に配列しなくなる。底面部が不整形な形状をすることは、フィールドが整形でない競技場等においても生じ得る。

【0008】

柱が格子状に配列しなければ、平面上の周辺部分で支持可能な吊り屋根等以外の形態を持つ屋根架構の鉛直荷重を柱に伝達するための梁のスパン割りが不均等になる。梁は柱の頭部（頂部）をつなぐように架設されるため、柱の頭部が格子状に配列していなければ、同一直線上に配置される梁の幅を部分的に相違させるか、梁を並列させる必要が生ずる等、梁の設計と施工が複雑化する可能性がある。梁幅を一定に保つ目的で、柱の頭部を平面上、同一直線上に配置しようとする結果、部分的に隣接する頭部間距離が極端に相違することになれば、距離の相違に応じて梁成を部分的に相違させなければならなくなることも起こり得る。

【0009】

図１−（ａ）は屋根架構を支持する本発明の中柱の脚部の配置状態を示すが、例えばここに示す脚部の配置位置がそのまま中柱の頭部の配置位置でもあるとすれば、桁行方向（長手方向）を向く梁を、全中柱の頭部を通るように同一線上に配置することができない。この場合には、桁行方向を向く中心線の下側においてはＹ２通り上の頭部を通る梁とＹ３通り上の頭部を通る梁の２本の梁を架設するか、Ｙ２通り上の頭部とＹ３通り上の頭部に跨る幅の梁を架設する必要が生ずる。中心線の上側においてはＹ５通り上の頭部を通る梁とＹ６通り上の頭部を通る梁の２本の梁を架設するか、Ｙ５通り上の頭部とＹ６通り上の頭部に跨る幅の梁を架設する必要が生ずる。

【0010】

いずれの方法でも梁の寸法が統一されなくなれば、梁の製作コストが上昇する。梁幅を大きくするか、梁を幅方向に並列させる必要が生ずれば、中柱の配置数を必要以上に多くする必要も生じ、施工コストの上昇も招く。

【0011】

本発明は上記背景より、下部構造の底面部が不整形な平面形状をしている場合にも、底面部を外した領域に柱を立設しながらも、吊り屋根等以外の形態の屋根架構の鉛直荷重を全柱に伝達する梁の寸法を統一させることを可能にする屋根架構付き施設を提案するものである。

【課題を解決するための手段】

【0012】

請求項１に記載の発明の屋根架構付き施設は、相対的に地盤面レベルが低く、任意の平面形状を持つ底面部と、この底面部の周囲を包囲し、前記底面部のレベルより上に位置する法面部を有する下部構造と、この下部構造の上空を覆う屋根架構と、この屋根架構を支持し、前記屋根架構のスパン方向と桁行方向のそれぞれに間隔を置いて配列する複数本の中柱とを備え、
全部の前記中柱の脚部は前記底面部を外した前記法面部に定着され、
前記スパン方向に配列する複数本の前記中柱の頭部は前記スパン方向を向く直線上に一定の間隔を置いて配列し、前記桁行方向に配列する複数本の前記中柱の頭部は前記桁行方向を向く直線上に一定の間隔を置いて配列し、
平面図で見たとき、少なくともいずれかの前記中柱の頭部は脚部と同一位置になく、その中柱は鉛直に対して傾斜しながら、前記スパン方向と前記桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜していることを構成要件とする。

【0013】

「任意の平面形状を持つ底面部」とは、底面部の平面形状が方形状、多角形状等、整形である場合と、不規則な形状の不整形である場合を含む意味であり、底面部の底面は平坦な、あるいは平坦に近い平面、もしくは曲面、あるいは両者の組み合わせからなる。下部構造の底面部が整形でない平面を持つ場合があるため、本発明の施設は主に前記した廃棄物処分場が対象になるが、底面部は整形の平面形状を持つ場合も包含するから、地盤面レベルが低い底面部とその周囲を包囲し、底面部より上に位置する法面部を有し、すり鉢形状の下部構造を持つ競技場、劇場等の施設（構造物）も対象になる。「法面部」は底面部から下部構造の周辺にかけて地盤面の低いレベルから高いレベルへ傾斜した面から構成される場合と、底面部から下部構造の周辺にかけて面が階段状に連続する場合と、図２に示すように傾斜面と平面が交互に繰り返される場合等がある。

【0014】

請求項１における「屋根架構」からは、下部構造の周囲に配置される側柱にのみ支持されることが可能な、前記したドーム屋根や空気膜屋根、吊り屋根等は除かれ、「屋根架構」は屋根架構の下に配置される複数本の中柱によって、または中柱と屋根架構の周辺に配置される側柱によって支持される形態の、屋根架構自体が形態安定性を有する屋根架構を指す。屋根架構は中柱のみによって支持される場合と、図２に示すように中柱と側柱によって支持される場合がある。

【0015】

底面部３の平面形状に関係なく、全部の中柱６（以下、全中柱６と言う）の脚部６１は図１−（ａ）に示すように平面図で見たとき、、法面部４に配置され、基礎７や地盤等、下部構造２のいずれかの部分に定着される。図１−（ａ）は法面部４に定着された中柱６の脚部６１の位置を示しており、図１−（ａ）中、平面上の中央部寄りの不規則な実線は底面部３と法面部４の境界を示している。「平面上」とは平面図で見たときの意味である。以下、「平面図で見たとき」を単に「平面上」とも言う。

【0016】

「屋根架構のスパン方向と桁行方向のそれぞれに間隔を置いて配列する複数本の中柱」とは、図１−（ａ）、図９に示すように中柱６が屋根架構５のスパン方向（短手方向）に間隔を置いて２本以上、配列し、桁行方向（長手方向）にも間隔を置いて２本以上、配列することを言う。中柱６の脚部６１が底面部３を外した法面部４に配置されることは、中柱６の各方向への配列本数にも関係ない。図９−（ｂ）に示すように中柱６がスパン方向に３本以上、配列する場合は、スパン方向の中央寄りに位置する２本の中柱６、６が底面部３を跨いで対向する。屋根架構５を支持する中柱６の数は図９−（ａ）に示す、スパン方向に２本、桁行方向に２本の場合が最小になる。スパン方向は屋根架構５の主に短手方向を指し、桁行方向は長手方向を指すが、これらの両方向は水平二方向を区別するための便宜的な称呼に過ぎず、必ずしも短手方向と長手方向で区別されるとは限らない。

【0017】

スパン方向に配列する複数本の中柱６の頭部６２は図１−（ｂ）、図９−（ａ）、（ｂ）に示すようにスパン方向を向く直線（Ｘ通り（Ｘｎ：ｎ＝１〜１１））上に一定の間隔を置いて配列し、桁行方向に配列する複数本の中柱６の頭部６２は桁行方向を向く直線（Ｙ通り（Ｙｍ：ｍ＝１〜７））上に一定の間隔を置いて配列する。但し、スパン方向に配列する中柱６の脚部６１は必ずしもスパン方向を向く直線（Ｘ通り（Ｘｎ））上に位置する必要も、一定の間隔で配列する必要もなく、桁行方向に配列する中柱６の脚部６１は必ずしも桁行方向を向く直線（Ｙ通り（Ｙｍ））上に位置する必要も、一定の間隔で配列する必要もない。図１−（ｂ）、図９中、屋根架構５に接合された中柱６の頭部６２の位置を○で示している。以下、主にスパン方向を向く直線をＸ通り、桁行方向を向く直線をＹ通りと言う。

【0018】

「中柱６の頭部６２がスパン方向を向く直線（Ｘ通り）上に一定の間隔を置いて配列すること」は、スパン方向に２本の中柱６、６が配列する図１−（ｂ）で言えば、頭部６２がＸ３通り、Ｘ５通り、Ｘ７通り、Ｘ９通りの各直線（通り）上に配列し、各直線上でスパン方向に隣接する中柱６、６の頭部６２、６２間の距離が等しいことである。スパン方向に３本以上の中柱６が配列する図９−（ｂ）で言えば、頭部６２がＸ１通り、Ｘ２通り、Ｘ３通り、Ｘ４通りの各直線（通り）上に配列し、各直線上でスパン方向に隣接する中柱６、６の頭部６２、６２間の距離が等しいか、あるいは例えばスパン方向の（桁行方向を向く）中心線に関して線対称となるような規則的な間隔を置いて頭部６２が配列することを言い、頭部６２、６２間の距離は必ずしも等間隔である必要はない。

【0019】

同様に「中柱６の頭部６２が桁行方向を向く直線（Ｙ通り）上に一定の間隔を置いて配列すること」は、図１−（ｂ）では頭部６２がＹ３通り、Ｙ５通りの各直線（通り）上に配列し、各直線上で桁行方向に隣接する中柱６、６の頭部６２、６２間の距離が等しいことであり、図９−（ｂ）では隣接する頭部６２、６２間距離が等しいか、Ｘｎ通り上の各頭部６２が規則的な間隔で配列することである。

【0020】

「中柱６の頭部６２がスパン方向を向く直線（Ｘ通り）上に一定の間隔を置いて配列し、桁行方向を向く直線（Ｙ通り）上に一定の間隔を置いて配列すること」の結果、図１−（ｂ）、図９−（ａ）、（ｂ）に示すように全中柱６の頭部６２はスパン方向Ｘと桁行方向Ｙの２方向の直線（通り芯）が描く格子上に均等に配列することになる。

【0021】

スパン方向に配列する中柱６の頭部６２がＸ通り上に一定の間隔を置いて配列することで、屋根架構５の荷重を中柱６に伝達する、スパン方向を向く梁、もしくは梁に相当する部材のスパン割りが均等になる。また桁行方向に配列する中柱６の頭部６２がＹ通り上に一定の間隔を置いて配列することで、屋根架構５の荷重を中柱６に伝達する、桁行方向を向く梁、もしくは梁に相当する部材のスパン割りも均等になる。「梁に相当する部材」は屋根架構５が例えば図２に示すように上弦材５２と下弦材５１を持つ立体トラス構造である場合の下弦材５１のように、屋根架構５の一部を構成し、屋根架構５の下面側に配置される部材を指す。以下、梁は「梁に相当する部材」を含む。

【0022】

この結果、スパン方向と桁行方向の各方向の同一線上に配置されるべき梁を並列させる必要がなくなり、梁の幅と成を統一することが可能になり、梁の設計と施工が単純化される。同一線上の梁の幅と成が統一され、並列させる必要もないことで、梁の製作コストの上昇は回避される。中柱６の配置数を必要以上に多くする必要も生じないため、施工コストの上昇も回避される。

【0023】

請求項１における「平面図で見たとき、いずれかの中柱の頭部が脚部と同一位置にない」とは、平面図で見たときに（平面上）、頭部６２の位置と脚部６１の位置が一致（重複）しないことであり、その中柱６は鉛直に対して傾斜する傾斜柱になる。「平面図で見たとき、頭部が脚部と同一位置にない中柱が鉛直に対して傾斜しながら、スパン方向と桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜している」とは、頭部が脚部と同一位置にない中柱が鉛直に対して傾斜すると同時に、平面上はスパン方向と桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かっても傾斜することを言う。

【0024】

「中柱が平面上はスパン方向と桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜している」とは、中柱６の材軸が平面上、スパン方向と桁行方向のいずれかの方向への成分を持って傾斜することを言い、図１−（ａ）のように材軸が平面上、スパン方向を向く場合と、桁行方向を向く場合の他、図９−（ａ）、（ｂ）のように材軸がスパン方向と桁行方向のいずれの方向にも向き、スパン方向と桁行方向のいずれの方向への成分を持っている場合がある。立面上は中柱６がその脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向、もしくは桁行方向の外側から中央側へ向かって、または中央側から外側へ向かって傾斜することになる。図９−（ａ）、（ｂ）に示すように平面上、中柱６の材軸がスパン方向と桁行方向のいずれにも傾斜している場合には、中柱６はスパン方向にも桁行方向にも傾斜することになる。

【0025】

例えば中柱６が脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向、もしくは桁行方向の外側から中央側へ向かって傾斜する場合は、図９−（ａ）に示すように中柱６の頭部６２が平面上、脚部６１よりスパン方向、もしくは桁行方向の中央寄りに位置する。脚部６１から頭部６２へかけて中央側から外側へ向かって傾斜する場合は、図９−（ｂ）中、頭部６２がＸ２通りとＹ２通り、Ｘ２通りとＹ３通り、Ｘ３通りとＹ２通り、Ｘ３通りとＹ３通りの各交点上に位置する４本の中柱６のように脚部６１が平面上、頭部６２よりスパン方向、もしくは桁行方向の中央寄りに位置する。図９−（ｂ）中、頭部６２がＸ２通りとＹ２通り等の交点上に位置する４本の中柱６の脚部６１は平面上、頭部６２より桁行方向の中央寄りに位置している。

【0026】

「中柱の頭部６２が平面上、脚部６１よりスパン方向、もしくは桁行方向の中央寄りに位置する」とは、図９−（ａ）に示すようにスパン方向で言えば、頭部６２がスパン方向（短手方向）の中心線寄りに位置することであり、桁行方向で言えば、頭部６２が桁行方向（長手方向）の中心線寄りに位置することである。スパン方向の中心線は桁行方向を向き、桁行方向の中心線はスパン方向を向く。図９−（ａ）、（ｂ）では各方向の中心線を一点鎖線で示している。

【0027】

図９−（ｂ）の例を詳しく言えば、頭部６２がＸ２通りとＹ２通り、Ｘ２通りとＹ３通り、Ｘ３通りとＹ２通り、Ｘ３通りとＹ３通りの各交点上に位置する４本の中柱６はスパン方向には「頭部６２が脚部６１よりスパン方向の中央寄りに位置する」が、桁行方向には「脚部６１が頭部６２より桁行方向の中央寄りに位置する」。この４本の中柱６以外の中柱６は「頭部６２が脚部６１よりスパン方向の中央寄りに位置する」と共に、「頭部６２が脚部６１より桁行方向の中央寄りに位置する」。

【0028】

いずれにしても、頭部６２が平面上、脚部６１と同一位置にない中柱６は図１−（ｂ）のＡ−Ａ線断面図である図２に示すように脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向、もしくは桁行方向の外側から中央側へ向かって、もしくはスパン方向、もしくは桁行方向の中央側から外側へ向かって傾斜する傾斜柱（斜め柱）になる（請求項１）。

【0029】

図１の例では脚部６１がＸ３通り上に位置し、スパン方向に対向する２本の中柱６、６の内、脚部６１がＸ３通りとＹ２通りの交点上に位置する中柱６が脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かって傾斜する。脚部６１がＸ５通り上とＸ７通り上に位置する各２本の中柱６、６はスパン方向の中央部を挟んで対向し、共に脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かい、互いに交差するように傾斜する（請求項２）。図１−（ａ）中、脚部６１がＸ３通りとＹ５通りの交点に位置する中柱６と、Ｘ９通りとＹ３通り、Ｘ９通りとＹ５通りの各交点に位置する中柱６の頭部６２は（ｂ）に示すように脚部６１と同一位置にあるため、これらの中柱６は鉛直柱になる。

【0030】

請求項２は請求項１において「平面図で見たとき、スパン方向と桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜している中柱がスパン方向、もしくは桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜していること」を要件にしている。この要件は傾斜柱の中柱６、６がスパン方向と桁行方向の少なくともいずれかの方向にその方向の中央部（中心線）を挟んで対向し、その対向する中柱６、６が脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向、もしくは桁行方向の外側から中央側へ向かって、または中央側から外側へ向かって傾斜していることを言う。

【0031】

「逆向き」とは、対向する中柱６、６の内の一方が例えば脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かって傾斜すれば、他方も脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かって傾斜することであり、一方が脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の中央側から外側へ向かって傾斜すれば、他方も脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の中央側から外側へ向かって傾斜することである。

【0032】

図９−（ｂ）の例で言えば、前記した頭部６２がＸ２通りとＹ２通り、Ｘ２通りとＹ３通り、Ｘ３通りとＹ２通り、Ｘ３通りとＹ３通りの各交点上に位置する４本の中柱６はスパン方向には「脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かって傾斜」し、桁行方向には「脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の中央側から外側へ向かって傾斜」しているが、各方向共、中心線を挟んで互いに対向し、中心線に関して対称位置にある中柱６、６同士は互いに逆向きに傾斜している。

【0033】

図９−（ａ）の例ではスパン方向に中心線（中央部）を挟んで互いに対向する２本の中柱６、６が脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かって傾斜すると同時に、桁行方向に中心線（中央部）を挟んで互いに対向する２本の中柱６、６が脚部６１から頭部６２へかけて桁行方向の外側から中央側へ向かって傾斜している（請求項４）。

【0034】

請求項４は「平面図で見たとき、スパン方向に向かって傾斜している中柱がスパン方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜し、平面図で見たとき、桁行方向に向かって傾斜している中柱が桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜していること」を要件にしている。

【0035】

この要件は請求項２の要件をスパン方向と桁行方向の双方に満たし、スパン方向に向かって傾斜しているいずれかの中柱６、６がスパン方向に対向し、桁行方向に向かって傾斜しているいずれかの中柱６、６が桁行方向に対向することであり、スパン方向に対向する中柱６、６の少なくともいずれかは桁行方向に対向する中柱６、６のいずれかを兼ねることもある。図９−（ａ）の例ではいずれの中柱６も他の中柱６と「スパン方向に互いに対向しながら、桁行方向にも互いに対向する」関係にあるから、請求項４で言う「スパン方向に対向する中柱６、６」の一方と「桁行方向に対向する中柱６、６」の一方を兼ねている。

【0036】

図９−（ｂ）の例では前記した頭部６２がＸ２通りとＹ２通り、Ｘ２通りとＹ３通り、Ｘ３通りとＹ２通り、Ｘ３通りとＹ３通りの各交点上に位置する４本の中柱６以外の各中柱６はスパン方向の中心線に関して対称位置にある中柱６とは「スパン方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜する」関係にある。また桁行方向の中心線に関して対称位置にある中柱６とは「桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜する」関係にあり、前記４本の中柱６以外の各中柱６は請求項４で言う「スパン方向に対向する中柱６、６」の一方と「桁行方向に対向する中柱６、６」の一方を兼ねている。

【0037】

一方、前記４本の各中柱６も、スパン方向の中心線に関して対称位置にある中柱６とは「スパン方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜する」関係にあり、桁行方向の中心線に関して対称位置にある中柱６とは「桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜する」関係にあり、いずれの中柱６も請求項４で言う「スパン方向に対向する中柱６、６」の一方と「桁行方向に対向する中柱６、６」の一方を兼ねている。

【0038】

請求項１ではいずれかの中柱６が鉛直に対して傾斜する傾斜柱になることで、屋根架構５の鉛直荷重を負担した状態で、常に脚部６１と頭部６２間の偏心距離に応じた曲げモーメントを負担することになるが、その中柱６は屋根架構５に作用するスパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重の内、中柱６の材軸に平行な成分を軸方向力として負担することができるため、スパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重による曲げモーメントが低減される利点を持つ。

【0039】

傾斜した中柱６の水平面に対する傾斜角度がθの場合、中柱６の頭部６２に作用する水平荷重Ｐの内、中柱６の材軸に平行な成分Ｐ・ｃｏｓθは中柱６に軸方向力として負担され、中柱６の材軸に垂直な成分Ｐ・ｓｉｎθが中柱６に曲げモーメントを作用させるが、０°＜θ＜９０°よりｓｉｎθ＜１であるため、中柱６が鉛直に立設されている場合より曲げモーメントは低減される。

【0040】

スパン方向、もしくは桁行方向に向かって傾斜している中柱がスパン方向、もしくは桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜している請求項２では、スパン方向、もしくは桁行方向に対向する一組の中柱６、６が互いに交差する向きに傾斜することで、柱として屋根架構５の鉛直荷重を負担しながら、スパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重に対する抵抗要素として機能することが可能になる。

【0041】

前記のように傾斜柱は屋根架構５に作用する水平荷重の一部を軸方向力として負担することができるため、請求項２ではスパン方向、もしくは桁行方向に対向する２本の中柱６、６が互いに交差する向きに傾斜することで、正負の方向のスパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重に対し、２本の中柱６、６が交互に水平荷重の一部を負担する状況が成立する。対向する２本の中柱６、６が、繰り返される水平荷重の一部を交互に負担することで、２本で対になって水平荷重に対する抵抗要素としての機能を有することになる。

【0042】

スパン方向に中心線を挟んで２本で対になる傾斜柱の中柱６、６は図１−（ｂ）で言えば、頭部６２がＸ５通りとＹ３通り、Ｘ５通りとＹ５通り、Ｘ７通りとＹ３通り、Ｘ７通りとＹ５通りの各交点上に位置する中柱６、６になる。図９−（ａ）で言えば、頭部６２がＸ１通り上とＸ２通り上に位置する中柱６、６になり、これらの中柱６、６は桁行方向にも中心線を挟んで２本で対になる。図９−（ａ）、（ｂ）に示す例では、前記のように全中柱６が「スパン方向と桁行方向に中心線を挟んで２本で対になる傾斜柱」（請求項４）に該当している。

【0043】

前記のように図１−（ａ）、（ｂ）、図９−（ａ）、（ｂ）の例ではスパン方向、もしくは桁行方向の中央部を挟んでスパン方向、もしくは桁行方向に対向する中柱６、６の頭部６２、６２がスパン方向、もしくは桁行方向の中心線に関して線対称に配置されているが、中柱６、６の頭部６２、６２は必ずしも各方向の中心線に関して線対称に配置される必要はない。中柱６、６の頭部６２、６２が各方向の中心線に関して線対称に配置された場合には、図９−（ｂ）に示すように底面部３のスパン方向の幅が桁行方向に変化する、あるいは相違する場合にも、スパン方向の中心線を挟んだ両側の２本の中柱６、６の頭部６２、６２がスパン方向の中心線からの距離が等しい位置に配置されることになる。

【0044】

この場合、スパン方向の中心線を挟んだ両側の２本の中柱６、６の頭部６２、６２がスパン方向の中心線からの距離が等しい位置に配置された上で、「スパン方向に配列する複数本の中柱６、６の頭部６２、６２がスパン方向を向く直線（Ｘ通り）上に一定の間隔を置いて配列すること」で、屋根架構５の鉛直荷重はスパン方向に配列する複数本の中柱６、６に均等に負担される状態になる。屋根架構５の鉛直荷重がスパン方向の複数本の中柱６、６に均等に負担される状態は、図１に示すように屋根架構５の周辺に側柱８が配置される場合と、配置されない場合にも言える。

【0045】

請求項１は前記のように平面図で見たとき（平面上）、少なくともいずれかの中柱６の頭部６２が脚部６１と同一位置になく、その中柱６がスパン方向と桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜していることを要件にする。請求項１での「少なくともいずれかの中柱６」とは、屋根架構５を支持するいずれか１本の中柱６が脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向、もしくは桁行方向の外側から中央側へ、または中央側から外側へ向かって傾斜することを言う。この要件を備えることで、中柱６は屋根架構５に作用するスパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重の内、中柱６の材軸に平行な成分を軸方向力として負担することができ、スパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重によって中柱６に生ずる曲げモーメントが低減される利点を持つ。

【0046】

そこで、平面図で見たとき、頭部６２が脚部６１と同一位置にない少なくとも一部の中柱６がスパン方向に向かって傾斜し、平面図で見たとき、頭部６２が脚部６１と同一位置にない少なくとも一部の中柱６が桁行方向に向かって傾斜している場合（請求項３）には、スパン方向と桁行方向の水平荷重の内、各方向の中柱６の材軸に平行な成分を軸方向力として負担することができるため、スパン方向と桁行方向の水平二方向の水平荷重による曲げモーメントが低減されることになる。

【0047】

この場合、平面上、スパン方向に向かって傾斜する中柱６がスパン方向の水平荷重の内、中柱６の材軸に平行な成分を軸方向力として負担し、平面上、桁行方向に向かって傾斜する中柱６が桁行方向の水平荷重の内、中柱６の材軸に平行な成分を軸方向力として負担する。図９−（ａ）の例では全中柱６が「脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向に向かって傾斜する」と同時に、「脚部６１から頭部６２へかけて桁行方向に向かって傾斜」しているため、各中柱６は請求項３で言う「平面図で見たとき、スパン方向に向かって傾斜した中柱６」と「平面図で見たとき、桁行方向に向かって傾斜した中柱６」を兼ねている。請求項３における「少なくとも一部の中柱６」とは、屋根架構５を支持する全中柱６の内、スパン方向と桁行方向の各方向に付き、いずれか１本の中柱６の意味である。

【0048】

請求項３において、平面図で見たとき、スパン方向に向かって傾斜している中柱がスパン方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜し、平面図で見たとき、桁行方向に向かって傾斜している中柱が桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜している場合（請求項４）には、対向する一組の中柱６、６が互いに交差する向きに傾斜することで、柱として屋根架構５の鉛直荷重を負担しながら、桁行方向の水平荷重に対する抵抗要素として機能することが可能になる。

【0049】

請求項４ではスパン方向と桁行方向のそれぞれの方向に対向する各２本の中柱６、６が互いに交差する向きに傾斜することで、スパン方向と桁行方向の正負の向きの水平荷重に対し、２本の中柱６、６が交互に水平荷重の一部を負担する状況が成立する。対向する２本の中柱６、６が、繰り返される水平荷重の一部を交互に負担することで、２本で対になって水平荷重に対する抵抗要素としての機能を有することになる。「２本で対になる傾斜柱の中柱」は図９−（ａ）ではＸ１通り上でスパン方向（短手方向）に対向する中柱６、６と、Ｘ２通り上でスパン方向に対向する中柱６、６であり、Ｙ１通り上で桁行方向（長手方向）に対向する中柱６、６と、Ｙ２通り上で桁行方向に対向する中柱６、６である。この例ではスパン方向に対向する中柱６、６は桁行方向に対向する中柱６、６を兼ねている。

【0050】

図９−（ａ）、（ｂ）に示す例では頭部６２が配列するスパン方向と桁行方向の通り芯（Ｘｎ通り、Ｙｍ通り）に対し、脚部６１が不規則に配列しているが、各方向の通り芯に平行な直線上に配列することもある。

【発明の効果】

【0051】

スパン方向に配列する中柱の頭部がスパン方向を向く直線上に一定の間隔を置いて配列し、桁行方向に配列する中柱の頭部が桁行方向を向く直線上に一定の間隔を置いて配列するため、屋根架構の荷重を中柱に伝達する、スパン方向を向く梁（梁に相当する部材を含む）と桁行方向を向く梁（梁に相当する部材を含む）のスパン割りを均等にすることができる。

【0052】

この結果、スパン方向と桁行方向の各方向の同一線上に配置されるべき梁を並列させる必要がなくなり、梁の幅と成を統一することが可能になり、梁の設計と施工が単純化される。同一線上の梁の幅と成が統一され、並列させる必要もないことで、梁の製作コストの上昇が回避され、中柱の配置数を必要以上に多くする必要も生じないため、施工コストの上昇も回避される。

【0053】

また少なくともいずれかの中柱の頭部が平面上、脚部と同一位置になく、その中柱が平面上、スパン方向、もしくは桁行方向に向かって傾斜することで、その中柱が屋根架構に作用するスパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重の内、中柱の材軸に平行な成分を軸方向力として負担することができるため、スパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重によって中柱に生ずる曲げモーメントを低減させることができる。

【0054】

特にスパン方向、もしくは桁行方向に向かって傾斜した中柱がスパン方向、もしくは桁行方向の中央部を挟んで互いに対向し、この対向する中柱が互いに逆向きに傾斜する場合には、対向する一組の中柱が柱として屋根架構の鉛直荷重を負担しながら、水平荷重の一部を負担することができるため、スパン方向、もしくは桁行方向の水平荷重に対する抵抗要素として機能することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0055】

【図1】（ａ）は中柱が屋根架構のスパン方向に２本、桁行方向に４本配列し、屋根架構の周囲に配列する側柱と共に屋根架構を支持する形式の屋根架構付き施設としての廃棄物処分場の下部構造における中柱の脚部の配置状態を示した平面図（伏図）、（ｂ）は屋根架構の平面図（伏図）である。

【図2】図１−（ｂ）のＡ−Ａ線の断面図である。

【図3】図１−（ｂ）のＢ−Ｂ線の断面図である。

【図4】図１に示す下部構造の底面部と法面部を示した平面図である。

【図5】図１−（ｂ）のＣ−Ｃ線の断面図である。

【図6】（ａ）は図４に示す下部構造の底面部における遮水層の構成例を示した縦断面図、（ｂ）は図４に示す下部構造の法面部における遮水層の構成例を示した縦断面図である。

【図7】（ａ）は傾斜柱となる図２−（ａ）の中柱の脚部の詳細例を示した縦断面図、（ｂ）は（ａ）に直交する方向の縦断面図である。

【図8】（ａ）は傾斜柱となる図２−（ａ）の中柱の頭部の詳細例を示した側面図、（ｂ）は（ａ）に直交する方向の側面図、（ｃ）は（ｂ）の詳細図、（ｄ）は（ｃ）のＤ−Ｄ線断面図である。

【図9】（ａ）は屋根架構を支持する中柱の本数が最小の場合の中柱の脚部と頭部の配置例を示した平面図、（ｂ）はスパン方向と桁行方向にそれぞれ４本の中柱が配置される場合の脚部と頭部の配置例を示した平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0056】

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。

【0057】

図１−（ａ）、（ｂ）は相対的に地盤面レベルが低く、任意の平面形状を持つ底面部３と、底面部３の周囲を包囲し、底面部３のレベルより上に位置する法面部４を有する下部構造２と、下部構造２の上空を覆う屋根架構５と、屋根架構５を支持し、屋根架構５のスパン方向と桁行方向のそれぞれに間隔を置いて配列する複数本の中柱６とを備える屋根架構付き施設１の具体的な平面図の例を示す。図１−（ａ）は下部構造２の平面を、（ｂ）は屋根架構５の平面を示す。図１−（ｂ）のＡ−Ａ線の断面を図２に、Ｂ−Ｂ線の断面を図３に示す。スパン方向は図１−（ａ）、（ｂ）中、短手方向を指し、桁行方向は長手方向を指すが、各方向は便宜的に呼び分けているだけである。

【0058】

全中柱６の脚部６１は底面部３を外した法面部４に定着され、スパン方向に配列する複数本の中柱６の頭部６２はスパン方向を向く直線（Ｘ通り）上に一定の間隔を置いて配列し、桁行方向に配列する複数本の中柱６の頭部６２は桁行方向を向く直線（Ｙ通り）上に一定の間隔を置いて配列する。少なくともいずれかの中柱６の頭部６２は平面上、脚部６１と同一位置になく、その中柱６は鉛直に対して傾斜した傾斜柱になり、同時に平面上はスパン方向と桁行方向の少なくともいずれかの方向に向かって傾斜する。傾斜の方向には脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向、もしくは桁行方向の外側から中央側へ向かって傾斜する場合と、脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向、もしくは桁行方向の中央側から外側へ向かって傾斜する場合がある。

【0059】

図１〜図３は屋根架構付き施設１が廃棄物処分場である場合の例を示しているが、本発明の屋根架構付き施設１は、下部構造２が底面部３とその周囲を包囲し、底面部３より上に位置する法面部４を有するすり鉢形状をし、その上空に屋根架構５が架設される施設全般を対象にするため、施設の種別、形態は問われない。

【0060】

図１〜図３に示す屋根架構付き施設１の下部構造２の底面部３は図２、図３、図５に示すように水平な、もしくは水平に近い平面、もしくは曲面を持ち、その周辺の法面部４は底面部３から次第に、または段階的にレベルが上昇する傾斜面を持つ。屋根架構付き施設１が廃棄物処分場である場合、下部構造２は地下構造物のように地表面のレベルより低いレベルに構築されることになるため、底面部３と法面部４は地盤を根切りすることにより形成されるが、施設の種別によっては底面部３のレベルが地表面のレベルにあることもあるため、下部構造２は地上構造物として構築されることもある。

【0061】

図４は図１−（ｂ）のＣ−Ｃ線の断面図である図５の具体的な平面を示しているが、図１〜図３に示す例では法面部４周囲の地表面から地盤面レベルの低い底面部３までには廃棄物を搬入する車両が通行するための斜路４２が形成され、底面部３と法面部４の周囲とはこの斜路４２を通じて往来可能になる。斜路４２は法面部４の一部になるため、底面部３の平面形状は図４において太線で示した、斜路４２を含む法面部４との境界線が描く形状になる。この底面部３と法面部４の境界線は図１−（ａ）中にも実線で示してある。図５中、破線で示されている中柱６は底面部３の先にある法面部４に定着され、鉛直に立設されている、図１−（ａ）におけるＸ９通り上の２本の中柱６、６を示している。

【0062】

屋根架構付き施設１が廃棄物処分場である場合、底面部３には図６−（ａ）に示すような遮水層３１が形成され、法面部４には（ｂ）に示すような遮水層４１が形成される。底面部３と法面部４のいずれにおいても遮水層３１、４１の最下層にはコンクリートの層が形成されるが、廃棄物から発生する浸出水（浸透水）は法面部４からより底面部３から地盤（地山）中に漏出し易いことから、底面部３の遮水層３１はコンクリート層を含め、法面部４の遮水層４１より厚く形成される。

【0063】

屋根架構付き施設１が廃棄物処分場である場合には、底面部３の全面、あるいはほぼ全面に地盤中への浸出水の漏出を防止するための遮水層３１が形成されることから、この遮水層３１を保護する目的から、図１−（ａ）に示すように中柱６の脚部６１は底面部３の周囲の法面部４に配置され、定着される。脚部６１は例えば法面部４に部分的に構築された基礎（フーチング）７に、もしくは地盤中に定着される。基礎７の下には杭が埋設されることもある。

【0064】

図１に示す例では（ｂ）に示す立体トラス構造の屋根架構５の主要な弦材（下弦材５１と上弦材５２）の位置を基準とした通り芯をスパン方向Ｙと桁行方向Ｘに記入している。図１では図２、図３に示すように屋根架構５（下部構造２）の周囲に、屋根架構５を中柱６と共に支持する側柱８が屋根架構５（下部構造２）の周方向に間隔を置いて配列している場合の例を示しているが、屋根架構５が中柱６にのみ支持される場合には側柱８は不在になる。

【0065】

図１〜図３では屋根架構５がスパン方向と桁行方向等、水平二方向に互いに交差しながら、各方向に並列して配置される下弦材５１と上弦材５２、及び上下弦材５１、５２間に架設される束材５３と斜材５４、並びに並列する下弦材５１、５１同士と上弦材５２、５２同士を互いにつなぐつなぎ材５５を基本的な構成要素とする立体トラスの形態の例を示している。但し、屋根架構５が単独で形態を維持する能力を持ち、中柱６、または中柱６と側柱８に支持された状態で安定する形式であれば屋根架構５の形式は問われず、屋根架構５はコンクリート（プレキャストコンクリートを含む）の床版（スラブ）の連結により構成されることもある。

【0066】

図１の例では屋根架構５の鉛直荷重をスパン方向と桁行方向にそれぞれ配列する複数本の中柱６の頭部６２とスパン方向と桁行方向につなぐ梁のスパン割りが均等になるよう、中柱６の頭部６２の位置を図１−（ｂ）に○で示すようにスパン方向と桁行方向に均等に配列させている。この（ｂ）に示す各頭部６２の位置に沿い、（ａ）では底面部３（の遮水層３１）を外した法面部４内の、各中柱６の頭部６２の位置から平面上の距離が大きくならない領域内に脚部６１を配置している。図１の例では前記した傾斜柱になる中柱６がスパン方向にのみ傾斜するよう、各中柱６の頭部６２が通るスパン方向の通り芯（Ｘｎ通り）上に脚部６１を配置しているが、図９−（ａ）、（ｂ）に示すように必ずしも頭部６２が通るスパン方向の通り芯（Ｘｎ通り）、もしくは桁行方向の通り芯（Ｙｍ通り）上に脚部６１が位置する必要はない。

【0067】

図１の例では複数本の中柱６の軸線（材軸）を桁行方向に等間隔に、平行に配置させるために、桁行方向に等間隔で並列するＸ３通り、Ｘ５通り、Ｘ７通り、Ｘ９通り上に、スパン方向に配列する複数本（２本）の中柱６を配列させながら、（ａ）に実線で示す、不規則な平面形状の底面部３を外した法面部４に脚部６１を配置したときの脚部６１（基礎７）の配置状態を示している。図１−（ａ）では脚部６１を支持する基礎７を□で表している。中柱６の脚部６１は桁行方向にはＹ２通り、Ｙ３通り、Ｙ５通り、Ｙ６通り上に配置されている。図１−（ａ）では桁行方向を向くＹ４通りがスパン方向の中心線になり、スパン方向を向くＸ６通りが桁行方向の中心線になる。

【0068】

図１−（ａ）に実線で示す底面部３を外したＹ２、Ｙ３、Ｙ５、Ｙ６通り上の位置に各中柱６の脚部６１の位置が決まっているとすれば、頭部６２の位置は脚部６１の位置にある程度、拘束されることになるが、（ｂ）では（ａ）におけるスパン方向の中心線（Ｙ４通り）寄り（Ｙ３通り及びＹ５通り上）に位置するいずれかの脚部６１の位置（中心）を通り、桁行方向を向く直線（Ｙ３通り及びＹ５通り）上に全中柱６の頭部６２を配置している。結果として、スパン方向に配列する複数本の中柱６の頭部６２はスパン方向を向く直線（Ｘｎ通り：ｎ＝１〜４）上に一定の間隔を置いて配列し、桁行方向に配列する複数本の中柱６の頭部６２は桁行方向を向く直線（Ｙｍ通り：ｍ＝１〜４）上に一定の間隔を置いて配列する。

【0069】

図１では頭部６２が（ｂ）におけるＸ３とＹ３、Ｘ５とＹ３、Ｘ５とＹ５、Ｘ７とＹ３、Ｘ７とＹ５の各交点に位置する中柱６が脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向外側からスパン方向中央側へ向かって傾斜した傾斜柱になっている。Ｘ３通り上でスパン方向に対向する２本の中柱６、６の内、脚部６１がＸ３とＹ２の交点に位置し、頭部６２がＸ３とＹ３の交点に位置する中柱６が傾斜柱であり、脚部６１と頭部６２がＸ３とＹ５の交点に位置する中柱６と、Ｘ９通り上でスパン方向に対向する２本の中柱６、６は鉛直柱になっている。

【0070】

Ｘ５通り上でスパン方向に対向する中柱６、６と、Ｘ７通り上でスパン方向に対向する中柱６、６は図２に示すように脚部６１から頭部６２へかけて互いに対向（接近）する側へ傾斜している。傾斜柱は屋根架構５の鉛直荷重の内、中柱６の材軸方向成分を軸方向圧縮力として負担することに加え、水平荷重の内、中柱６の材軸方向成分を軸方向圧縮力として負担することができることから、水平荷重に対する抵抗要素として機能する能力を持つ。このため、対向する中柱６、６が互いに交差する向きに傾斜しながら対になることで、対向する方向の正負の水平荷重に対する耐震要素になる。

【0071】

図７は図２における右側の、傾斜柱である中柱６の脚部６１と基礎７との取合い例を示す。（ａ）は図２における右側の中柱６の脚部６１の拡大図であり、（ｂ）はその側面を示す。この傾斜柱の中柱６は屋根架構５の鉛直荷重により脚部６１が最大になる曲げモーメントを受けるため、ここでは中柱６の本体として使用された鋼管６ａの下端部を、鋼管６ａの下端に接合されたベースプレート６ｂと共に根巻きコンクリート６ｃで包囲することにより脚部６１を形成し、脚部６１側から基礎７側へかけて次第に脚部６１の断面を増している。この中柱６は材軸が水平に対して傾斜していることから、脚部６１内に配筋される主筋６ｄは材軸に平行なまま基礎７に定着される。脚部６１全体は法面部４の領域内の地盤中に埋設される。

【0072】

図８は図２における右側の中柱６の頭部６２と屋根架構５との取合い例を示す。（ａ）は図２における右側の中柱６の頭部６２の拡大図、（ｂ）はその側面図、（ｃ）は（ｂ）の詳細図、（ｄ）は（ｃ）のＤ−Ｄ線断面図である。ここでは、屋根架構５の下弦材５１から主に中柱６の頭部６２に屋根架構５の鉛直荷重と水平荷重が伝達され、下弦材５１と頭部６２との間で曲げモーメントが極力、伝達されないよう、下弦材５１と頭部６２を実質的にピン接合している。具体的には中柱６の本体である鋼管６ａの上端にＨ形鋼等の形鋼（鋼材）からなる連結部材６ｅを、その底面に一体化したベースプレート６ｆにおいて溶接等により接合し、上面に一体化した上部プレート６ｇにおいて下弦材５１に複数本のボルト９により接合している。

【0073】

図８では特に下弦材５１の底面と上部プレート６ｇとの間に、上部プレート６ｇの面積より小さい面積の調整プレート１０を介在させた状態で、下弦材５１と上部プレート６ｇとの間にボルト９を挿通させることで、下弦材５１の頭部６２に対する回転変形を許容し、下弦材５１からの曲げモーメントが頭部６２に伝達されないようにしている。

【0074】

図９−（ａ）、（ｂ）は屋根架構付き施設１が廃棄物処分場に限定されない一般的な施設を想定し、下部構造２の底面部３が任意の平面形状を持つ場合の、底面部３に対する中柱６の配置例と、中柱６と屋根架構５との関係を示している。図９−（ａ）は底面部３の平面形状が不等辺の四角形状で、平面上、底面部３の領域内に全中柱６の頭部６２が配置される場合の例である。

【0075】

この場合、全中柱６の脚部６１は法面部４内に配置されるが、頭部６２はスパン方向を向く通り芯Ｘ１、Ｘ２上と桁行方向を向く通り芯Ｙ１、Ｙ２上に等間隔で配列する。脚部６１はスパン方向と桁行方向の各方向を向く通り芯とは無関係に法面部４内に配置され、全脚部６１は必ずしも互いに規則的に配列する必要はなく、また図１の例のように頭部６２の位置に従い、頭部６２と一定の関係を保つように、あるいは中柱６の材軸がスパン方向か桁行方向のいずれかの方向に平行になるように配列する必要もない。

【0076】

図９−（ａ）、（ｂ）では中柱６の脚部６１（基礎７）を□で、頭部６２を○で示しているが、平面上、頭部６２の位置と脚部６１の位置が一致しない中柱６は傾斜柱になる。図９中、脚部６１と頭部６２をつなぐ１本の実線で示す中柱６の材軸がスパン方向と桁行方向のいずれかに平行であれば、中柱６はその平行な方向に傾斜し、（ａ）、（ｂ）に示すように材軸がスパン方向と桁行方向のいずれにも平行でなければ、中柱６はいずれの方向にも傾斜する。材軸がスパン方向と桁行方向のいずれかに平行であれば、中柱６はその平行な方向の水平荷重に対して抵抗力を発揮し、材軸がいずれにも平行でなければ、中柱６はいずれの方向にも水平荷重に対して抵抗力を発揮する。

【0077】

図９−（ａ）の例では中柱６の材軸がスパン方向と桁行方向のいずれにも平行でないため、中柱６はいずれの方向の水平荷重に対して抵抗力を発揮する。またスパン方向の中心線と桁行方向の中心線のいずれに関しても、対向する中柱６、６同士が互いに対向する方向に向かって傾斜しているため、スパン方向と桁行方向のいずれの方向にも対向する中柱６、６が対になって正負の向きの水平荷重に対して抵抗力を発揮する。図９−（ａ）に示されている４本の中柱は脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かって傾斜すると同時に、桁行方向の外側から中央側へ向かっても傾斜している。

【0078】

図９−（ｂ）は底面部３の平面形状が凹多角形状で、平面上、底面部３の領域内に全中柱６の頭部６２が配置される場合の例である。全中柱６の脚部６１は法面部４内に配置されている。この例においても、脚部６１はスパン方向と桁行方向の各方向を向く通り芯とは無関係に法面部４内に配置されるが、頭部６２はスパン方向を向く通り芯Ｘ１〜Ｘ４上と桁行方向を向く通り芯Ｙ１〜Ｙ４上に等間隔で配列する。

【0079】

また全中柱６の材軸がスパン方向と桁行方向のいずれにも平行でないため、中柱６はいずれの方向にも水平荷重に対して抵抗力を発揮し、スパン方向と桁行方向のいずれの方向にも対向する中柱６、６が対になって正負の向きの水平荷重に対して抵抗力を発揮する状態にある。図９−（ｂ）の例ではスパン方向の中心線に関しても、桁行方向の中心線に関しても、中柱６が線対称の関係で配置されているため、スパン方向と桁行方向のそれぞれに付き、線対称の関係にある中柱６、６同士が対になり、正負の向きの水平荷重に対して抵抗力を発揮する。

【0080】

図９−（ｂ）において頭部６２がＸ２とＹ２、Ｘ２とＹ３の各交点上に位置する２本の中柱６、６と、Ｘ３とＹ２、Ｘ３とＹ３の各交点上に位置する２本の中柱６、６はスパン方向には「脚部６１から頭部６２へかけてスパン方向の外側から中央側へ向かって傾斜し」、桁行方向には「脚部６１から頭部６２へかけて桁行方向の中央側から外側へ向かって傾斜し」ている。いずれの方向にも、これらの４本の中柱６は中心線を挟んで対向する中柱６と対になり、互いに逆向きに傾斜する関係にあるため、スパン方向と桁行方向のいずれの方向にも対向する中柱６、６が対になって正負の向きの水平荷重に対して抵抗力を発揮する状態にある。

【0081】

これらの４本の中柱６以外の中柱６はスパン方向にも桁行方向にも、脚部６１から頭部６２へかけて外側から中央側へ向かって傾斜しているため、図９−（ａ）の例と同じく、スパン方向と桁行方向のいずれの方向にも対向する中柱６、６が対になって正負の向きの水平荷重に対して抵抗力を発揮する状態にある。

【符号の説明】

【0082】

１……屋根架構付き施設、
２……下部構造、
３……底面部、３１……遮水層、
４……法面部、４１……遮水層、４２……斜路、
５……屋根架構、
５１……下弦材、５２……上弦材、５３……束材、５４……斜材、５５……つなぎ材、
６……中柱、６１……脚部、６２……頭部、
６ａ……鋼管、６ｂ……ベースプレート、６ｃ……根巻きコンクリート、６ｄ……主筋、６ｅ……連結部材、６ｆ……ベースプレート、６ｇ……上部プレート、
７……基礎、
８……側柱、
９……ボルト、１０……調整プレート。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】