特開 2022-175070 屋根架構

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022175070

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】屋根架構

(51)【国際特許分類】

   E04B 1/342 20060101AFI20221117BHJP

   E04C 3/04 20060101ALI20221117BHJP

   E04B 7/02 20060101ALI20221117BHJP

   E04B 1/24 20060101ALI20221117BHJP

   E04B 1/34 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

E04B1/342 A

E04C3/04

E04B7/02 521F

E04B1/24 Q

E04B1/34 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021081204

(22)【出願日】2021-05-12

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り 令和３年３月５日 名古屋市ホームページ「名古屋市瑞穂公園陸上競技場整備等事業における落札者の決定について」にて公開 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｉｔｙ．ｎａｇｏｙａ．ｊｐ／ｓｐｏｒｔｓｓｈｉｍｉｎ／ｃｍｓｆｉｌｅｓ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／００００１２３／１２３３５１／ｒａｋｕｓａｔｕ．ｐｄｆ 令和３年４月２７日 名古屋市ホームページ「名古屋市瑞穂公園陸上競技場整備等事業に係る事業提案の概要」にて公開 ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｉｔｙ．ｎａｇｏｙａ．ｊｐ／ｓｐｏｒｔｓｓｈｉｍｉｎ／ｃｍｓｆｉｌｅｓ／ｃｏｎｔｅｎｔｓ／００００１２３／１２３３５１／ｔｅｉａｎｎｇａｉｙｏｕ．ｐｄｆ

(71)【出願人】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北川 昌尚

(72)【発明者】

【氏名】小川 司

(72)【発明者】

【氏名】石黒 紘介

(72)【発明者】

【氏名】池田 崇

【テーマコード（参考）】

2E163

【Ｆターム（参考）】

2E163FA12

2E163FB32

(57)【要約】

【課題】部材数を少なくすることを可能とする屋根架構を得る。
【解決手段】屋根架構１４は、スタンド１２に設けられ、環状に形成された屋根１６の外周側に設けられた環状の外側リング体３２と、外側リング体３２の内側で、屋根１６の内周側に設けられた環状の内側リング体３８と、外側リング体３２から内側へ張り出し、内側リング体３８、及び屋根１６の荷重を支持する複数の第１片持梁３４と、第１片持梁３４と斜めに交差して接合される共に平面視にて湾曲形状に形成された複数の第１小梁４８と、を有し、一の第１片持梁３４と内側リング体３８の接合部と他の第１片持梁３４外側リング体３２の接合部に第１小梁４８を接合して一の第１片持梁３４、外側リング体３２、及び第１小梁４８で水平トラスが形成されており、第１小梁４８が、屋根１６の荷重を支持する部材と、水平トラスの一部を構成する部材とを兼ねている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

外部構造体に設けられ、環状に形成された屋根の外周側に設けられた環状の外側リング体と、
前記外側リング体の内側で、かつ前記屋根の内周側に設けられた環状の内側リング体と、
前記外側リング体から内側へ張り出し、前記内側リング体、及び前記屋根の荷重を支持する複数の片持梁と、
前記片持梁と斜めに交差して接合される共に平面視にて湾曲形状に形成された複数の小梁と、
を有し、
一の前記片持梁と前記内側リング体の接合部と他の前記片持梁と前記外側リング体の接合部に前記小梁を接合して前記一の片持梁、前記外側リング体、及び前記小梁で水平トラスが形成されており、前記小梁が、前記屋根の荷重を支持する部材と、前記水平トラスの一部を構成する部材とを兼ねている、
屋根架構。

【請求項2】

前記複数の小梁は、同一方向に傾斜している、
請求項１に記載の屋根架構。

【請求項3】

前記外部構造体に設けられ前記片持梁よりも高さが高い支柱と、
一端が前記支柱に連結され、他端が前記片持梁の長手方向中間部に連結されて前記片持梁を吊り上げる吊上部材と、
を有する請求項１または請求項２に記載の屋根架構。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、屋根を支持する屋根架構に関する。

【背景技術】

【0002】

中央部が開口した屋根をトラス梁等で支持した屋根架構が提案されている（例えば、特許文献１～３参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－１２７９６号公報

【特許文献2】特開平６－３１３３３７号公報

【特許文献3】特開平７－１１９２０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、これらの屋根架構は、屋根を支持するための部材数が多く、改善の余地があった。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、部材数を少なくすることを可能とする屋根架構の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に記載の屋根架構は、外部構造体に設けられ、環状に形成された屋根の外周側に設けられた環状の外側リング体と、前記外側リング体の内側で、かつ前記屋根の内周側に設けられた環状の内側リング体と、前記外側リング体から内側へ張り出し、前記内側リング体、及び前記屋根の荷重を支持する複数の片持梁と、前記片持梁と斜めに交差して接合される共に平面視にて湾曲形状に形成された複数の小梁と、を有し、一の前記片持梁と前記内側リング体の接合部と他の前記片持梁と前記外側リング体の接合部に前記小梁を接合して前記一の片持梁、前記外側リング体、及び前記小梁で水平トラスが形成されており、前記小梁が、前記屋根の荷重を支持する部材と、前記水平トラスの一部を構成する部材とを兼ねている。

【0007】

請求項１に記載の屋根架構は、外側リング体から内側へ張り出す片持梁で内側リング体が支持され、平面視にて湾曲形状に形成された小梁が片持梁と斜めに交差して接合されている。そして、一の片持梁と内側リング体の接合部と他の片持梁と外側リング体の接合部に平面視で湾曲形状に形成された小梁を接合して水平トラスを形成し、小梁が屋根の荷重を支持する部材と、水平トラスの一部を構成する部材とを兼ねているため、少ない部材数で、平面剛性の大きな屋根架構を実現することができる。

【0008】

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の屋根架構において、前記複数の小梁は、同一方向に傾斜している。

【0009】

請求項２に記載の屋根架構では、下から見上げたとき、屋根架構の小梁が渦を巻いたように見え、斬新な感覚を与えることができる。

【0010】

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の屋根架構において、前記外部構造体に設けられ前記片持梁よりも高さが高い支柱と、一端が前記支柱に連結され、他端が前記片持梁の長手方向中間部に連結されて前記片持梁を吊り上げる吊上部材と、を有する。

【0011】

例えば、片持梁を縦トラス梁として、縦トラス梁のウエブ、及び上弦材が見えないように下弦材に屋根を上から貼り付けるように構成すると、多数のウエブを屋根に貫通させる必要があり、雨仕舞する箇所が多くなる。

【0012】

一方、片持梁を吊上部材で吊り上げる構成とすれば、片持梁を縦トラス梁とするよりも、屋根架構に屋根を上から貼り付けるときに、屋根に空ける取付口が少なくなるので、雨仕舞する箇所を減らすことができる。

【発明の効果】

【0013】

以上説明したように本発明の屋根架構によれば、部材数を少なくすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】屋根架構を備えた建物を示す斜視図である。

【図2】屋根架構を備えた建物を示す断面図である。

【図3】屋根架構を示す平面図である。

【図4】第１片持梁と小梁との接合部分を示す平面図である。

【図5】他の実施形態に係る屋根架構を示す平面図である。

【図6】更に他の屋根架構を示す平面図である。

【図7】更に他の屋根架構を示す平面図である。

【図8】更に他の屋根架構を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１～図４を用いて、本発明の一実施形態に係る屋根架構１４について説明する。
図１、及び図２に示す建物１０は、主として外部構造体としてのスタンド１２と、屋根架構１４とを含んで構成されている。屋根架構１４は、平面視で、図面のＸ方向を長軸方向、Ｙ方向を短軸方向とした略楕円形状に形成されており、略楕円形状に形成された環状の屋根１６を支持している。

【0016】

本実施形態のスタンド１２は、一例として鉄筋コンクリート製とされ、競技場１８を取り囲むように設置されている。

【0017】

スタンド１２は、主として柱部２０と、梁部２２と、傾斜部２４とを含んで構成されている。柱部２０は、基礎２６に立設されて上下方向に延在されており、梁部２２は、柱部２０間に架け渡されている。

【0018】

傾斜部２４は、外周側から内周側へ向かって下方へ傾斜するように形成されており、本実施形態では、スタンド１２の上部と下部に傾斜部２４が設けられている。傾斜部２４には、座席２８が設置されている。

【0019】

（屋根架構）
上部のスタンド１２の外周部分には、複数の屋根柱３０が、競技場１８の周方向に沿って間隔を開けて立設されており、各屋根柱３０の上端には、支柱４２が立設されている。
支柱４２の下部同士を連結するように、鋼材（一例としてＨ鋼）からなり、平面視で略楕円形状に形成された外側リング体３２が設けられている。

【0020】

支柱４２の下部側面には、競技場１８側へ張り出した第１片持梁３４の一端が接続されている。第１片持梁３４は、平面視で、外側リング体３２の接線方向に対して直角に延びている。言い換えれば、第１片持梁３４は、楕円の放射方向に沿って延びている。また、第１片持梁３４は、側面視で、競技場１８側へ向かって上方へ傾斜している。

【0021】

また、支柱４２の下部側面には、競技場１８とは反対側へ延びる第２片持梁３６の一端が接続されている。第２片持梁３６は、第１片持梁３４よりも短く形成されており、平面視で、外側リング体３２の接線方向に対して直角に延びている。また、第２片持梁３６は、側面視で、競技場１８とは反対側へ向かって上方へ傾斜している。

【0022】

外側リング体３２の内周側には、第１片持梁３４の内周側の端部同士を連結するように、鋼材（一例として丸鋼）からなり、平面視で略楕円形状に形成された内側リング体３８が設けられている。内側リング体３８は、複数の第１片持梁３４によって支持されている。

【0023】

外側リング体３２の外周側には、第２片持梁３６の外周側の端部同士を連結するように、鋼材（一例として丸鋼）からなり、平面視で略楕円形状に形成された最外リング体４０が設けられている。

【0024】

支柱４２の上端には、鋼材（一例として角型鋼管）からなる第１吊上部材４４の一端が接続されている。第１吊上部材４４の他端は第１片持梁３４の長手方向中間部に接続されている。

【0025】

また、支柱４２の上端には、鋼材（一例として角型鋼管）からなる第２吊上部材４６の一端が接続されている。第２吊上部材４６の他端は第２片持梁３６の先端部に接続されている。なお、第２片持梁３６の先端部は、支持部材４７Ａ、及び支持部材４７Ｂを介して柱部２０に連結されている。

【0026】

図１、及び図３に示すように、屋根架構１４は、第１片持梁３４と斜めに接合され、平面視にて、外側リング体３２から内側リング体３８に向けて湾曲形状に連なる複数の第１小梁４８を備えている。

【0027】

図３に示すように、屋根架構１４を平面視すると、湾曲形状に連なった第１小梁４８は、長手方向の一端が一の第１片持梁３４と外側リング体３２との接合部に接合され、長手方向の他端が他の第１片持梁３４と内側リング体３８との接合部に接合され、かつ長手方向の中間部が一の第１片持梁３４と他の第１片持梁３４との間に位置する複数の第１片持梁３４に対して斜めに交差している。さらに、湾曲形状に連なった第１小梁４８は、外周側の一端が内周側の他端に対して時計回り方向（矢印ＣＷ方向）に位置するように傾斜し、かつ平面視で反時計回り方向側（矢印ＣＣＷ方向側）が凸となるように湾曲している。

【0028】

また、屋根架構１４は、図１に示すように、第２片持梁３６と斜めに交差し、平面視にて湾曲形状に連なる複数の第２小梁６２を、外側リング体３２と最外リング体４０との間に備えている。このように連なった複数の第２小梁６２は、平面視で、第１小梁４８の延長線上に設けられており、長手方向の一端が支柱４２の上端に接続され、長手方向の他端が第２片持梁３６と最外リング体４０との接続部分に接続されている。これら第２片持梁３６と第２小梁６２とで、屋根１６の外周側が支持されている。なお、図３では、第２小梁６２の図示を省略している。

【0029】

本実施形態の屋根架構１４では、一の第１片持梁３４と内側リング体３８との接合部と、他の第１片持梁３４と外側リング体３２との接合部とに第１小梁４８を接合することで、一の第１片持梁３４、外側リング体３２、第１小梁４８、及び内側リング体３８で水平トラスが形成されており、この水平トラスで屋根１６が支持されている。したがって、第１小梁４８は、屋根１６の荷重を支持する部材と、水平トラスの一部を構成する部材とを兼ねている。

【0030】

本実施形態のように、第１小梁４８を第１片持梁３４に対して傾斜させ、かつ湾曲形状に連ねることで、２つの第１片持梁３４と２つの第１小梁４８とで形成される矩形（略平行四辺形）の枠の大きさ、形状を略同じに設定することができる。また、互いに隣接する一方の第１小梁４８と他方の第１小梁４８とは略平行とされている。

【0031】

第１片持梁３４、第１小梁４８、第２片持梁３６、及び第２小梁６２の上部には、平面視で環状の楕円形状とされた屋根１６が載置されている。屋根１６は、図示しない取付部材を用いて第１片持梁３４、第１小梁４８、第２片持梁３６、及び第２小梁６２に固定されている。本実施形態の屋根１６は一例として膜状の部材で形成されているが、板状の部材で形成されていてもよい。

【0032】

第１吊上部材４４の他端は第１片持梁３４の長手方向中間部に接続されており、第１吊上部材４４と第１片持梁３４との接続部分は屋根１６に形成された図示しない孔（取付口）を貫通しているが、孔から雨水が漏れないように、雨仕舞い、及び防水処理が施されている。また、支柱４２も屋根１６に形成された図示しない孔を貫通しているが、孔から雨水が漏れないように、雨仕舞い、及び防水処理が施されている。

【0033】

図４には、第１片持梁３４と第１小梁４８との接合部の一例が示されている。
本実施形態の第１小梁４８は、丸鋼管５０で形成されており、丸鋼管５０の端部には、接続部５２が溶接されている。一方、Ｈ鋼からなる第１片持梁３４のウエブ３４Ａには、斜めに鋼板５４が溶接されている。
本実施形態の丸鋼管５０は、直線形状であるが、図３に示すように、複数連なる第１小梁４８の１本１本の傾斜角度（平面視したときの）を梁毎に少しづつ変えることで、複数連なる第１小梁４８全体が湾曲（正確には、疑似的な湾曲）しているように見える。なお、丸鋼管５０は、湾曲させてもよい。

【0034】

第１小梁４８の接続部５２と第１片持梁３４の鋼板５４とは突き合わされており、接続部５２及び鋼板５４は２枚の鋼板５６で挟まれて、ボルト５８、及びナット６０を用いて固定されている。なお、第１片持梁３４と第１小梁４８とは、他の方法で接合されていてもよい。また、図示は省略するが、第２片持梁３６と第２小梁６２も、第１片持梁３４と第１小梁４８と同様に接合されている。

【0035】

（作用、効果）
図１に示すように、本実施形態の屋根架構１４は、屋根柱３０の上端に設けられた外側リング体３２から内側へ張り出す第１片持梁３４で内側リング体３８が支持され、平面視にて湾曲形状に連なった第１小梁４８が第１片持梁３４と斜めに交差している。

【0036】

そして、一の第１片持梁３４と内側リング体３８の接合部と他の第１片持梁３４と外側リング体３２の接合部に平面視で湾曲形状に連なった第１小梁４８を接合して水平トラスを形成し、第１小梁４８が屋根１６の荷重を支持する部材と、水平トラスの一部を構成する部材とを兼ねているため、少ない部材数で、平面剛性の大きな屋根架構１４を実現することができた。

【0037】

本実施形態の屋根架構１４は、座席２８から見上げたとき屋根１６の下側に見えるのは、Ｈ鋼からなる第１片持梁３４と丸鋼管からなる第１小梁４８であるため、縦トラス材を用いて屋根１６を支持する場合に比較して、シンプルな見た目となり、観客にすっきりとした印象を与えることができる。

【0038】

また、本実施形態の屋根架構１４では、平面視で、湾曲状に連なる第１小梁４８を同一方向に傾斜させたので、座席２８から見上げたとき、渦を巻いたように第１小梁４８を見せることができ、観客に斬新な感覚を与えることができる。

【0039】

ところで、仮に、本実施形態の第１片持梁３４をトラス梁とし、トラス梁のウエブ、及び上弦材を見えないように下弦材に膜状の屋根１６を上から貼り付けるように構成すると、トラス梁の多数のウエブを屋根に貫通させる必要があり、雨仕舞する箇所が多くなる。
一方、本実施形態の屋根架構１４のように、第１片持梁３４の長手方向中間部の一箇所を第１吊上部材４４で吊り上げる構成とすれば、第１片持梁３４をトラス構造とするよりも、屋根１６を上から取り付けるときに、屋根１６に空ける取付口が少なくなり、雨仕舞や防水処理する箇所を減らすことができる。

【0040】

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【0041】

上記実施形態の屋根架構１４では、図３に示すように、全ての第１小梁４８が同一方向に傾斜していたが、本発明はこれに限らず、例えば、図５～図８に示すように、部位毎に第１小梁４８の傾斜方向が異なっていてもよい。

【0042】

図５に示す屋根架構１４では、内周側が外周側に対して反時計回り方向（矢印ＣＣＷ方向）に位置するように傾斜した第１小梁４８を含んで構成され第１領域１４Ａと、内周側が外周側に対して時計回り方向（矢印ＣＷ方向）に位置するように傾斜した第１小梁４８を含んで構成された第２領域１４Ｂとが、周方向に延びる第１小梁４８を備えた第３領域１４Ｃを挟んで互いに隣接して配置されている。

【0043】

図６に示す屋根架構１４は、図５に示す屋根架構１４の変形例であり、Ｙ方向側の第３領域１４Ｃが、外周側に向けて幅広に形成されている。

【0044】

図７に示す屋根架構１４は、図４に示す屋根架構１４の変形例であり、Ｘ方向側の第３領域１４Ｃが、内周側に向けて幅広に形成されている。

【0045】

図８に示す屋根架構１４は、図４に示す屋根架構１４の変形例であり、第１領域１４Ａと第２領域１４Ｂとが、周方向に交互に配置されている。

【0046】

図５乃至図８の屋根架構１４においても、少ない部材数で、平面剛性の大きな屋根架構１４を実現することができ、シンプルな見た目にすることができる。

【0047】

上記実施形態の屋根架構１４は平面視形状が楕円形状であったが、屋根架構１４の平面視形状は、例えば、円形、多角形等、楕円形状以外であってもよい。

【符号の説明】

【0048】

１０ 建物
１２ スタンド（外部構造体）
１４ 屋根架構
１６ 屋根
３２ 外側リング体
３４ 第１片持梁（片持梁）
３８ 内側リング体
４２ 支柱
４４ 第１吊上部材（吊上部材）
４８ 第１小梁（小梁）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】