特許 6215037 屋根架設方法および屋根構造

(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】6215037

(24)【登録日】2017年9月29日

(45)【発行日】2017年10月18日

(54)【発明の名称】屋根架設方法および屋根構造

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/35 20060101AFI20171005BHJP

   E04G 21/14 20060101ALI20171005BHJP

【ＦＩ】

   E04B1/35 D

   E04G21/14

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-263405(P2013-263405)

(22)【出願日】2013年12月20日

(65)【公開番号】特開2015-117559(P2015-117559A)

(43)【公開日】2015年6月25日

【審査請求日】2016年11月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124084

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 久人

(72)【発明者】

【氏名】宮本 武彦

(72)【発明者】

【氏名】島村 高平

【審査官】 星野 聡志

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５９−０６８４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２０５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１４８１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２１８７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０７１４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０６０２７２９５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｂ １／３５

Ｅ０４Ｇ ２１／１４

Ｅ０４Ｇ ２３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

略平行な一対の鉄骨梁と、当該一対の鉄骨梁間に架設される屋根と、を備える構造物について、当該屋根を架設する屋根架設方法であって、
前記屋根は、複数の屋根ユニットに分割され、
当該屋根ユニットは、それぞれ、前記一対の鉄骨梁同士の間に架設される屋根梁と、当該屋根梁に支持された板状の屋根材と、を備え、
前記鉄骨梁の上面には、当該鉄骨梁に沿って延びる一対のレールが設けられ、
前記屋根梁の下面には、前記一対のレールを挟んで配置されてかつ前記鉄骨梁に沿って延びる一対のガイド部材が設けられ、
前記鉄骨梁上の所定位置にて、前記屋根ユニットを組み立てる第１の工程と、
前記屋根ユニットを前記鉄骨梁に沿ってスライド移動して設置位置に配置する第２の工程と、
当該移動した屋根ユニットを既に配置された屋根ユニットに連結する第３の工程と、
前記第１から第３の工程を繰り返して、前記屋根を完成させる第４の工程と、を備えることを特徴とする屋根架設方法。

【請求項2】

前記一対のレールは、それぞれ、鉄骨梁を構成する鋼材同士の接合部分で途切れており、
前記ガイド部材の長さは、前記レールの途切れた部分の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載の屋根架設方法。

【請求項3】

略平行な一対の鉄骨梁と、当該一対の鉄骨梁間に架設される屋根と、を備える構造物の当該屋根の構造であって、
前記屋根は、複数の屋根ユニットに分割され、
当該屋根ユニットは、それぞれ、前記一対の鉄骨梁同士の間に架設される屋根梁と、当該屋根梁に支持された板状の屋根材と、を備え、
前記鉄骨梁の上面には、当該鉄骨梁に沿って延びる一対のレールが設けられ、
前記屋根梁の下面には、前記一対のレールを挟んで配置されてかつ前記鉄骨梁に沿って延びる一対のガイド部材が設けられることを特徴とする屋根構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、大規模構造物の鉄骨屋根を架設する屋根架設方法およびこの鉄骨屋根の構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、大空間構造物の鉄骨屋根の架設方法として、以下のような方法が提案されている。
例えば、この大空間構造物は、鉄筋コンクリート造の下部躯体と、この下部躯体上に架設される鉄骨屋根と、を備える。そこで、鉄骨屋根を複数の屋根ユニットに分割して、各屋根ユニットを下部躯体の一端側にて構築し、下部躯体上を設置位置までスライド移動させる（特許文献１参照）。

【0003】

ここで、各屋根ユニットには、下部躯体の側面に当接するガイド部材を設けておき、このガイド部材により、各屋根ユニットのスライド移動を案内する。

【0004】

この方法によれば、屋根ユニットを下部躯体の一端側にて構築すればよいので、下部躯体の全面に亘って鉄骨屋根を施工する必要がなく、足場や揚重機械などの仮設費を削減できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第３８５５７８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、鉄骨トラス梁上に鉄骨屋根を架設したい場合がある。この場合、上述のような鉄骨屋根の架設方法を採用すると、以下のような問題が生じる。
すなわち、鉄骨梁は、所定長さの鋼材同士をボルト接合して構成されるが、上述のような鉄骨屋根の架設方法では、鉄骨梁のウエブ側面にガイド部材を当接させることになる。

【0007】

すると、ガイド部材が鉄骨梁の接合部分のボルトに引っ掛かってしまい、屋根ユニットを円滑にスライド移動させることが困難となるおそれがあった。

【0008】

本発明は、鉄骨梁上の屋根ユニットを円滑にスライド移動できる屋根架設方法および屋根構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１に記載の屋根架設方法は、略平行な一対の鉄骨梁（例えば、後述のキールトラス１１）と、当該一対の鉄骨梁間に架設される屋根（例えば、後述の屋根２０）と、を備える構造物（例えば、後述の大規模構造物１）について、当該屋根を架設する屋根架設方法であって、前記屋根は、複数の屋根ユニット（例えば、後述の屋根ユニット２０Ａ）に分割され、当該屋根ユニットは、それぞれ、前記一対の鉄骨梁同士の間に架設される屋根梁（例えば、後述の屋根梁２１）と、当該屋根梁に支持された板状の屋根材と、を備え、前記鉄骨梁の上面には、当該鉄骨梁に沿って延びる一対のレール（例えば、後述のレール５０）が設けられ、前記屋根梁の下面には、前記一対のレールを挟んで配置されてかつ前記鉄骨梁に沿って延びる一対のガイド部材（例えば、後述のガイド部材４５）が設けられ、前記鉄骨梁上の所定位置（例えば、後述の所定位置Ｘ）にて、前記屋根ユニットを組み立てる第１の工程（例えば、後述のステップＳ１）と、前記屋根ユニットを前記鉄骨梁に沿ってスライド移動して設置位置（例えば、後述の設置位置Ｙ）に配置する第２の工程（例えば、後述のステップＳ２）と、当該移動した屋根ユニットを既に配置された屋根ユニットに連結する第３の工程（例えば、後述のステップＳ３）と、前記第１から第３の工程を繰り返して、前記屋根を完成させる第４の工程（例えば、後述のステップＳ４）と、を備えることを特徴とする。

【0010】

この発明によれば、屋根を複数の屋根ユニットに分割し、各屋根ユニットを、鉄骨梁上の所定位置にて組み立てて、鉄骨梁に沿ってスライド移動して設置位置に配置した。したがって、所定位置に足場や揚重機械を設置して、屋根ユニットを所定位置にて構築するので、鉄骨梁の全面に亘って屋根を施工する必要がなく、足場や揚重機械などの仮設費を削減できる。

【0011】

また、鉄骨梁の上面にこの鉄骨梁に沿って延びる一対のレールを設け、屋根梁の下面には、これら一対のレールを挟んで配置されてかつ鉄骨梁に沿って延びる一対のガイド部材を設けた。したがって、屋根ユニットを鉄骨梁上に沿ってスライド移動する際、ガイド部材がレールに当接することで、屋根梁が鉄骨梁の上から脱落するのを防止できるから、鉄骨梁上の屋根ユニットを円滑にスライド移動できる。

【0012】

また、鉄骨梁や屋根梁に用いる鋼材の幅寸法が異なっても、これら鋼材の所定位置にレールやガイド部材を取り付けることで、一対のレールを挟んで一対のガイド部材を配置できるから、屋根ユニットを確実にスライド移動できる。したがって、構造物に用いる部材のサイズが大きく制限されないので、構造物の設計の自由度を向上できる。

【0013】

請求項２に記載の屋根架設方法は、前記一対のレールは、それぞれ、鉄骨梁を構成する鋼材同士の接合部分で途切れており、前記ガイド部材の長さ（例えば、後述の長さＬ）は、前記レールの途切れた部分の長さ（例えば、後述の長さＤ）よりも長いことを特徴とする。

【0014】

鉄骨梁は、Ｈ形鋼をボルト接合あるいは溶接接合して構成される。したがって、各レールを各Ｈ形鋼に取り付けると、Ｈ形鋼同士の接合部分では、レールが途切れてしまう。
そこで、この発明によれば、ガイド部材の長さを、レールの途切れた部分の長さよりも長くした。これにより、ガイド部材は、レールの側面に常に位置しているので、屋根ユニットが鉄骨梁の上から脱落するのをより確実に防止できる。

【0015】

請求項３に記載の屋根構造は、略平行な一対の鉄骨梁と、当該一対の鉄骨梁間に架設される屋根と、を備える構造物の当該屋根の構造であって、前記屋根は、複数の屋根ユニットに分割され、当該屋根ユニットは、それぞれ、前記一対の鉄骨梁同士の間に架設される屋根梁と、当該屋根梁に支持された板状の屋根材と、を備え、前記鉄骨梁の上面には、当該鉄骨梁に沿って延びる一対のレールが設けられ、前記屋根梁の下面には、前記一対のレールを挟んで配置されてかつ前記鉄骨梁に沿って延びる一対のガイド部材が設けられることを特徴とする。

【0016】

この発明によれば、請求項１と同様の効果がある。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、屋根を複数の屋根ユニットに分割し、各屋根ユニットを、鉄骨梁上の所定位置にて組み立てて、鉄骨梁に沿ってスライド移動して設置位置に配置した。したがって、所定位置に足場や揚重機械を設置して、屋根ユニットを所定位置にて構築するので、鉄骨梁の全面に亘って屋根を施工する必要がなく、足場や揚重機械などの仮設費を削減できる。また、鉄骨梁の上面にこの鉄骨梁に沿って延びる一対のレールを設け、屋根梁の下面には、これら一対のレールを挟んで配置されてかつ鉄骨梁に沿って延びる一対のガイド部材を設けた。したがって、屋根ユニットを鉄骨梁上に沿ってスライド移動する際、ガイド部材がレールに当接することで、屋根梁が鉄骨梁の上から脱落するのを防止できるから、鉄骨梁上の屋根ユニットを円滑にスライド移動できる。また、鉄骨梁や屋根梁に用いる鋼材の幅寸法が異なっても、これら鋼材の所定位置にレールやガイド部材を取り付けることで、一対のレールを挟んで一対のガイド部材を配置できるから、屋根ユニットを確実にスライド移動できる。したがって、構造物に用いる部材のサイズが大きく制限されないので、構造物の設計の自由度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の一実施形態に係る屋根架設方法が適用された構造物の平面図である。

【図2】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図3】図１のＢ−Ｂ断面図である。

【図4】前記実施形態に係る鉄骨梁の側面図である。

【図5】前記実施形態に係る鉄骨梁の断面図である。

【図6】前記実施形態に係る屋根と鉄骨梁との取合い部分の平面図である。

【図7】前記実施形態に係る屋根と鉄骨梁との取合い部分の側面図である。

【図8】前記実施形態に係る屋根と鉄骨梁との取合い部分の断面図である。

【図9】前記実施形態に係る構造物の屋根を架設する手順のフローチャートである。

【図10】前記実施形態に係る構造物の屋根を架設する手順を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る屋根架設方法が適用された大規模構造物１の平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。なお、図１〜図３において、理解の容易のため、屋根材の表示を省略している。

【0020】

大規模構造物１は、地盤２掘削して形成された凹部１０と、この凹部１０を跨いで架設された略平行な一対の鉄骨梁としてのキールトラス１１と、凹部１０に設けられてキールトラス１１を支持する４本の支柱１２と、キールトラス１１に支持されて凹部１０を覆う屋根２０と、を備える。

【0021】

支柱１２は、各キールトラス１１の２箇所に配置されている。各支柱１２の柱頭部とキールトラス１１とは一対のケーブル１３で連結されており、これにより、支柱１２は、キールトラス１１を支持している。

【0022】

また、各キールトラス１１は、４箇所で仮受けベント１４により支持されている。これら仮受けベント１４は、仮設構造物であり、キールトラス１１の構築が完了した後に撤去される。

【0023】

屋根２０は、複数の屋根ユニット２０Ａに分割されている。つまり、屋根２０は、複数の屋根ユニット２０Ａを連結して構成される（図１０参照）。
屋根ユニット２０Ａは、それぞれ、一対のキールトラス１１同士の間に架設された屋根梁２１と、これら屋根梁２１に支持される図示しない板状の屋根材と、を備える。

【0024】

図４は、キールトラス１１の側面図である。図５は、キールトラス１１の断面図である。
キールトラス１１は、鉄骨トラス梁であり、互いに略平行に延びる一対の下弦材３０と、これら一対の下弦材３０の上方に配置されて互いに略平行に延びる一対の上弦材３１と、一対の下弦材３０同士を連結する複数の下面束材３２と、一対の上弦材３１同士を連結する複数の上面束材３３と、下弦材３０と上弦材３１とを連結する複数の側面束材３４と、を備える。
このキールトラス１１の上面には、キールトラス１１に沿って延びる仮設通路３５が設けられている。

【0025】

屋根梁２１は、一対のキールトラス１１同士の間に所定間隔おきに架設された屋根大梁２３と、これら屋根大梁２３同士を連結する屋根小梁２４（図１参照）と、を備える。
屋根大梁２３は、それぞれ、下弦材４０と、この下弦材４０の上方に配置された上弦材４１と、下弦材４０と上弦材４１とを連結する束材４２と、上弦材４１からキールトラス１１の上弦材３１の上面まで延出する延出部４３と、を備える。

【0026】

図６〜図８は、屋根２０の延出部４３とキールトラス１１との取合い部分の平面図、側面図、および断面図である。
キールトラス１１の上弦材３１の上フランジ上面の両端側には、上弦材３１に沿って延びる一対のレール５０が設けられている。これらレール５０は、平鋼を上弦材３１の上フランジ溶接したものである。

【0027】

キールトラス１１の上弦材３１は、所定長さの鋼材をボルト接合あるいは溶接接合したものであり、一対のレール５０は、それぞれ、上弦材３１を構成する鋼材同士の接合部分で途切れている。この途切れた部分の長さをＤとする。

【0028】

屋根梁２１の延出部４３の下面には、キールトラス１１の上弦材３１の上面に当接するスライド支承４４と、一対のレール５０を挟んで配置されてかつキールトラス１１に沿って延びる一対のガイド部材４５と、が設けられている。
ガイド部材４５の長さＬは、レール５０の途切れた部分の長さＤよりも長くなっている。

【0029】

以下、大規模構造物１の屋根２０を架設する手順について、図９のフローチャートを参照しながら説明する。
まず、ステップＳ１では、図１０に示すように、鉄骨梁上の所定位置Ｘにて、屋根ユニット２０Ａを組み立てる。このとき、この屋根ユニット２０Ａの先端側に、既に配置された屋根ユニット２０Ａに接合するための屋根小梁２４を取り付けておく。

【0030】

ステップＳ２では、図１０中矢印で示すように、屋根ユニット２０Ａをキールトラス１１に沿ってスライド移動して、設置位置Ｙに配置する。

【0031】

具体的には、キールトラス１１上に、屋根ユニット２０Ａの進行方向側（牽引側）および進行方向の反対側（おしみ側）にそれぞれ図示しないジャッキを設置し、牽引側のジャッキにより、屋根ユニット２０Ａを引っ張りながら、おしみ側のジャッキにより、屋根ユニット２０Ａの移動によるねじれを抑制する。これにより、屋根ユニット２０Ａのスライド支承４４がキールトラス１１の上弦材３１の上面を摺動して、屋根ユニット２０Ａがスライド移動する（図８参照）。このとき、ガイド部材４５がレール５０に当接して、屋根ユニット２０Ａの移動を案内する。

【0032】

ここで、スライド支承４４と上弦材３１との間に、フッ素樹脂系のシート材または板状材を挟み込むことにより、摩擦係数を低減させて、スライド支承４４を設けた屋根梁２１を滑らかにスライド移動させてもよい。
また、屋根梁２１の下面にスライド支承４４を設けることなく、レール５０の上面にフッ素樹脂系のシート材または板状材を配置することで、屋根ユニット２０Ａを構成する屋根梁２１の下面が、直接、レール５０の上面を摺動するようにしてもよい。

【0033】

この屋根ユニット２０Ａのスライド移動時には、キールトラス１１上のレール５０に所定間隔おきにマーキングしておき、このマーキングに基づいて屋根梁２１の延出部４３の位置を計測して、この計測位置の目標位置に対するずれが許容量以下であることを確認しながら、屋根ユニット２０Ａの移動作業を実施する。

【0034】

ステップＳ３では、移動した屋根ユニット２０Ａを既に配置された屋根ユニット２０Ａに連結する。
ステップＳ４では、ステップＳ１〜Ｓ３を繰り返して、屋根２０を完成させる。

【0035】

本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）屋根２０を複数の屋根ユニット２０Ａに分割し、各屋根ユニット２０Ａを、キールトラス１１上の所定位置Ｘにて組み立てて、キールトラス１１に沿ってスライド移動して設置位置Ｙに配置した。したがって、所定位置Ｘに足場や揚重機械を設置して、屋根ユニット２０Ａを所定位置Ｘにて構築するので、キールトラス１１の全面に亘って屋根２０を施工する必要がなく、足場や揚重機械などの仮設費を削減できる。

【0036】

また、キールトラス１１の上弦材３１の上面の両端側に、この上弦材３１に沿って延びる一対のレール５０を設け、屋根梁２１の延出部４３の下面には、これら一対のレール５０を挟んで配置されてかつ上弦材３１に沿って延びる一対のガイド部材４５を設けた。
したがって、屋根ユニット２０Ａを上弦材３１上に沿ってスライド移動する際、ガイド部材４５がレール５０に当接することで、屋根梁２１が鉄骨梁の上から脱落するのを防止できるから、キールトラス１１上の屋根ユニット２０Ａを円滑にスライド移動できる。

【0037】

また、キールトラス１１や屋根梁２１に用いる鋼材の幅寸法が異なっても、これら鋼材の所定位置にレール５０やガイド部材４５を取り付けることで、一対のレール５０を挟んで一対のガイド部材４５を配置できるから、屋根ユニット２０Ａを確実にスライド移動できる。したがって、大規模構造物１に用いる部材のサイズが大きく制限されないので、大規模構造物１の設計の自由度を向上できる。

【0038】

（２）ガイド部材４５の長さＬを、レール５０の途切れた部分の長さＤよりも長くした。これにより、図６中破線で示すように、ガイド部材４５は、レール５０の側面に常に位置しているので、屋根ユニット２０Ａがキールトラス１１の上から脱落するのをより確実に防止できる。

【0039】

（３）屋根ユニット２０Ａの先端側には屋根小梁２４を予め取り付けたので、屋根ユニット２０Ａ同士を連結する際に、新たに屋根小梁２４を揚重する必要がなく、施工効率が向上する。

【0040】

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

【符号の説明】

【0041】

１…大規模構造物（構造物）
２…地盤
１０…凹部
１１…キールトラス（鉄骨梁）
１２…支柱
１３…ケーブル
１４…仮受けベント
２０…屋根
２０Ａ…屋根ユニット
２１…屋根梁
２３…屋根大梁
２４…屋根小梁
３０…下弦材
３１…上弦材
３２…下面束材
３３…上面束材
３４…側面束材
３５…仮設通路
４０…下弦材
４１…上弦材
４２…束材
４３…延出部
４４…スライド支承
４５…ガイド部材
５０…レール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】