(57)【要約】【課題】屋根のライズを設けつつ下部構造に対する負担を軽減する。【解決手段】屋根１１は、トラス構造によって形成される屋根１１であって、平面視において環状に形成された外周材５１と、平面視において第１方向Ｘに延び、外周材５１に架け渡された第１材５２と、平面視において第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに延び、第１材５２に交差しながら外周材５１に架け渡された第２材５３と、平面視において第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに交差する方向に延び、第１材５２および第２材５３に交差しながら外周材５１に架け渡された補強材５４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラス構造によって形成される屋根であって、
平面視において環状に形成された外周材と、
前記平面視において第１方向に延び、前記外周材に架け渡された第１材と、
前記平面視において前記第１方向に交差する第２方向に延び、前記第１材に交差しながら前記外周材に架け渡された第２材と、
前記平面視において前記第１方向および前記第２方向に交差する方向に延び、前記第１材および前記第２材に交差しながら前記外周材に架け渡された補強材と、を備える屋根。
【請求項２】
前記補強材の軸剛性は、前記第１材の軸剛性および前記第２材の軸剛性よりも高い請求項１に記載の屋根。
【請求項３】
前記補強材は、前記平面視において、前記外周材に内接する多角形状に形成されている請求項１または２に記載の屋根。
【請求項４】
前記補強材は、前記平面視において、前記第１方向に凸となる２つの第１角部と、前記第２方向に凸となる２つの第２角部と、を備える矩形状を形成している請求項３に記載の屋根。
【請求項５】
前記第２角部では、その第２角部を形成する２つの辺部が前記第１方向に離間している請求項４に記載の屋根。
【請求項６】
前記外周材は、前記平面視において複数の辺部および複数の角部を有する多角形状に形成され、
前記補強材は、１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う２つの前記辺部間に架け渡されている請求項１から５のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項７】
前記外周材は、前記平面視において矩形状に形成され、
前記複数の辺部は、前記第１方向に延びる２つの第１辺部と、前記第２方向に延びる２つの第２辺部と、を備え、
前記補強材は、１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う前記第１辺部および前記第２辺部間に架け渡されている請求項６に記載の屋根。
【請求項８】
１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う２つの前記辺部の全ての組について、前記補強材が設けられている請求項６または７に記載の屋根。
【請求項９】
前記第１材、前記第２材および前記補強材は、上方に凸となる円弧状に形成されている請求項１から８のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項１０】
前記補強材は、前記平面視において直線状に延びている請求項１から９のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項１１】
前記補強材は、上側に向けて凸となる円弧状に形成されるとともに前記外周材において異なる２点間に連続して架け渡された剛体を備えている請求項１から１０のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項１２】
前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の上弦材と、
前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の下弦体と、
前記複数の上弦材と前記複数の下弦材とを連結する斜材と、を備えている請求項１から１１のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の屋根と、
前記屋根を支持する下部構造と、を備える構造物。
【請求項１４】
前記屋根と前記下部構造との間に配置されるローラー支承を更に備える請求項１３に記載の構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根および構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば下記特許文献１、２に記載に記載されたような、トラスによって形成された屋根が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１７０３０８号公報
【特許文献２】特開平９−１１１９４３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、前記従来の屋根では、屋根のライズを設けつつ、屋根を支持する下部構造に対する負担を軽減することに改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、屋根のライズを設けつつ下部構造に対する負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る屋根は、トラス構造によって形成される屋根であって、平面視において環状に形成された外周材と、前記平面視において第１方向に延び、前記外周材に架け渡された第１材と、前記平面視において前記第１方向に交差する第２方向に延び、前記第１材に交差しながら前記外周材に架け渡された第２材と、前記平面視において前記第１方向および前記第２方向に交差する方向に延び、前記第１材および前記第２材に交差しながら前記外周材に架け渡された補強材と、を備える。
【０００７】
例えば、意匠要件（屋根下の室内空間の有効高さ等）や法規条件（水勾配など）を満たすことを目的として屋根にライズが設けられていると、第１材および第２材それぞれに、ライズに対応するスラスト力が生じる。このスラスト力を、屋根を支持する下部構造が負担する場合、第１材および第２材それぞれを下部構造に例えばピン接合し、第１材および第２材それぞれのアーチ効果を利用して下部構造にスラスト力を負担させる。
例えば、外周材における第１方向の距離や第２方向の距離が大きい場合（いわゆる大スパン構造の場合）、前述したスラスト力が大きくなる。この場合、そのスラスト力を下部構造に負担させると、下部構造の強度を高める必要が生じる。その結果、例えば、下部構造における柱の柱せいが大きくなり、屋根下の室内空間が狭くなる（意匠計画上、柱サイズが制限される場合、その制限を守れない）等の問題が生じる。
そのため、第１材および第２材に生じるスラスト力の下部構造への負担を軽減する構造が望まれている。例えば、屋根と柱との間の支持部分を一部ローラー構造とすることにより、下部構造に伝達されるスラスト力を軽減することも行われる。
この屋根では、補強材が、平面視において第１方向および第２方向に交差する方向に延び、かつ、第１材および第２材に交差しながら外周材に架け渡されている。したがって、第１材および第２材に生じるスラスト力を補強材に伝達し、これらのスラスト力の少なくとも一部を補強材に負担させることができる。言い換えると、曲げモーメントを軸力に変換し、この軸力を、屋根内（自己）で釣り合わせることができる。これにより、例えば、下部構造が負担する第１材および第２材それぞれのスラスト力及び水平変位を抑え、下部構造の設計の自由度を高めること等ができる。さらに例えば、補強材によるアーチ効果を期待することが可能になり、外周材、第１材、第２材に適用する部材についての過度な強度を不要として屋根の低コスト化を実現すること等ができる。
【０００８】
前記補強材の軸剛性は、前記第１材の軸剛性および前記第２材の軸剛性よりも高い方がより好ましい。
【０００９】
補強材の軸剛性が、第１材の軸剛性および第２材の軸剛性よりも高いことにより、補強材に軸力が作用したときに、補強材が変形するのをより効果的に抑制することができる。これにより、補強材が負担することができるスラスト力の大きさを効果的に高めることができ、屋根の水平変位をより効果的に抑えることができる。
【００１０】
前記補強材は、前記平面視において、前記外周材に内接する多角形状に形成されていてもよい。
【００１１】
補強材が、平面視において、外周材に内接する多角形状に形成されている。したがって、補強材全体で負担することができるスラスト力の大きさを効果的に高めることができる。
【００１２】
前記補強材は、前記平面視において、前記第１方向に凸となる２つの第１角部と、前記第２方向に凸となる２つの第２角部と、を備える矩形状を形成していてもよい。
【００１３】
補強材が、平面視において前述の矩形状を形成している。したがって、補強材全体で負担することができるスラスト力の大きさを一層効果的に高めることができる。
【００１４】
前記第２角部では、その第２角部を形成する２つの辺部が前記第１方向に離間していてもよい。
【００１５】
第２角部において、その第２角部を形成する２つの辺部が第１方向に離間している。したがって、補強材のデザインの自由度を高めることができる。
【００１６】
前記外周材は、前記平面視において複数の辺部および複数の角部を有する多角形状に形成され、前記補強材は、１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う２つの前記辺部間に架け渡されていてもよい。
【００１７】
補強材が、１つの角部を挟んで互いに隣り合う２つの辺部間に架け渡されている。したがって、補強材全体で負担することができるスラスト力の大きさを効果的に高めることができる。
【００１８】
前記外周材は、前記平面視において矩形状に形成され、前記複数の辺部は、前記第１方向に延びる２つの第１辺部と、前記第２方向に延びる２つの第２辺部と、を備え、前記補強材は、１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う前記第１辺部および前記第２辺部間に架け渡されていてもよい。
【００１９】
補強材が、１つの角部を挟んで互いに隣り合う第１辺部および第２辺部間に架け渡されている。したがって、補強材全体で負担することができるスラスト力の大きさを一層効果的に高めることができる。
【００２０】
１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う２つの前記辺部の全ての組について、前記補強材が設けられていてもよい。
【００２１】
１つの角部を挟んで互いに隣り合う２つの辺部の全ての組について、前記補強材が設けられている。したがって、補強材全体で負担することができるスラスト力の大きさを一層効果的に高めることができる。
【００２２】
前記第１材、前記第２材および前記補強材は、上方に凸となる円弧状に形成されていてもよい。
【００２３】
第１材、第２材および補強材が、上方に凸となる円弧状に形成され、屋根にライズが設けられている。したがって、第１材および第２材に前述したスラスト力が発生する。よって、補強材による作用効果を顕著に奏功させることができる。
【００２４】
前記補強材は、前記平面視において直線状に延びていることが好ましい。
【００２５】
補強材が、平面視において直線状に延びている場合、三次元の曲げではなく二次元の単純曲げで補強材の加工が可能なため、加工が簡単で製作コストを大幅に下げることが可能である。
【００２６】
前記補強材は、上側に向けて凸となる円弧状に形成されるとともに前記外周材において異なる２点間に連続して架け渡された剛体を備えていてもよい。なお、剛体が外周材において異なる２点間に連続して架け渡されていることは、１本の連続する剛体が外周材において異なる２点間に架け渡されていることを意味する。１本の連続する剛体には、複数本の剛体が溶接を介して一体化された構成も含まれる。例えば、１本の連続する剛体として、１本が連続して押出成形された形鋼を採用することも可能であり、別個に押出成形された複数本の形鋼を、溶接を介して一体に接合した形鋼を採用することも可能である。
【００２７】
補強材が連続して架け渡された剛体であることにより、補強材の曲げ加工の工程を少なくすることが可能となり、製作コストを削減できる。
【００２８】
前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の上弦材と、前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の下弦体と、前記複数の上弦材と前記複数の下弦材とを連結する斜材と、を備えていてもよい。
【００２９】
複数の上弦材および複数の下弦体がそれぞれ、外周材、第１材、第２材および補強材をそれぞれ備えている。したがって、上弦材の補強材が圧縮力を負担し、下弦材の補強材が引張力を負担することで、第１材および第２材に生じるスラスト力を補強材に負担させることができる。
斜材が、複数の上弦材と複数の下弦材とを連結している。したがって、複数の上弦材と複数の下弦材との間の距離であるデプスを大きくすることで、例えば、曲げモーメントを軸力に変換して受け止め易くすること等ができる。
【００３０】
本発明に係る構造物は、前記屋根と、前記屋根を支持する下部構造と、を備える。
【００３１】
屋根が、前述した構成を採用しているので、例えば、下部構造の設計の自由度を高めるとともに、低コスト化を実現すること等ができる。
【００３２】
前記屋根と前記下部構造との間に配置されるローラー支承を更に備えてもよい。
【００３３】
ローラー支承が、屋根と下部構造との間に配置される。したがって、基本的に下部構造が屋根のスラスト力を負担することがない。そのため前述したような、下部構造が負担する第１材および第２材それぞれのスラスト力を抑えることができるという作用効果が顕著に奏功される。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、屋根のライズを設けつつ下部構造に対する負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る構造物を構成する屋根の斜視図である。
【図２】図１に示す屋根の要部の拡大斜視図である。
【図３】図１に示す屋根を構成する補強材の側面である。
【図４】図１に示す補強材の要部の拡大斜視図である。
【図５】本発明の第１変形例に係る構造物を構成する屋根の平面図である。
【図６】本発明の第２変形例に係る構造物を構成する屋根の平面図である。
【図７】本発明の第３変形例に係る構造物を構成する屋根の平面図である。
【図８】本発明の第４変形例に係る構造物を構成する屋根の平面図である。
【図９】本発明の第５変形例に係る構造物を構成する屋根の平面図である。
【図１０】本発明の第６変形例に係る構造物を構成する屋根の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図１から図４を参照し、本発明の一実施形態に係る構造物１０（建物）を説明する。
図１から図４に示すように、構造物１０は、屋根１１と、屋根１１を支持する下部構造１２と、屋根１１と下部構造１２との間に配置されるローラー支承１３と、を備えている。
屋根１１は、鉛直方向Ｚから見た平面視において矩形状に形成されている。以下では、前記矩形状の長手方向を桁行方向Ｘ（第１方向）といい、短手方向を張間方向Ｙ（第２方向）という。
【００３７】
屋根１１は、トラス構造により形成されている。本実施形態では、屋根１１は、立体トラス構造により形成されている。図示の例では、屋根１１は、複数の上弦材２１と、複数の下弦材３１と、複数の斜材４１と、を有するダブルレイヤー構造（マルチレイヤー構造）である。以下では、複数の上弦材２１の集合体を上弦体２０といい、複数の下弦材３１の集合体を下弦体３０という。
【００３８】
上弦体２０および下弦体３０は、それぞれ面状に形成されている。言い換えると、複数の上弦材２１および複数の下弦材３１（複数の弦材）は、それぞれ同一面上に配置されている。複数の上弦材２１および複数の下弦材３１は、それぞれ上側に向けて凸となる同一の球面上に配置されている。言い換えると、屋根１１には、ライズが設けられている。ライズは、例えば、意匠や法規条件により内部の有効高さや水勾配などを満足するために設けられている。
【００３９】
上弦体２０は、複数の上弦材２１として、外周材５１と、第１材５２と、第２材５３と、補強材５４と、を備えている。外周材５１は、直線状に形成されている。第１材５２、第２材５３および補強材５４は、上方に凸となる円弧状に形成されている。
外周材５１は、平面視において環状に形成されている。外周材５１は、平面視において複数の辺部５５および複数の角部５６を有する多角形状に形成されている。図示の例では、外周材５１は、平面視において矩形状に形成されている。複数の辺部５５は、桁行方向Ｘに延びる２つの第１辺部５５ａと、張間方向Ｙに延びる２つの第２辺部５５ｂと、を備えている。
【００４０】
第１材５２は、平面視において桁行方向Ｘに延びている。第１材５２は、平面視において第１辺部５５ａと平行である。第１材５２は、外周材５１に架け渡されている。第１材５２は、張間方向Ｙに間隔をあけて複数配置されている。
第２材５３は、平面視において張間方向Ｙに延びている。第２材５３は、平面視において第２辺部５５ｂと平行である。第２材５３は、第１材５２に交差しながら外周材５１に架け渡されている。第２材５３は、桁行方向Ｘに間隔をあけて複数配置されている。
【００４１】
図１に示すように、補強材５４は、平面視において桁行方向Ｘおよび張間方向Ｙに交差する方向に延びている。補強材５４は、第１材５２および第２材５３に交差しながら外周材５１に架け渡されている。補強材５４は、第１材５２および第１辺部５５ａを桁行方向Ｘに分断している。補強材５４は、第２材５３および第２辺部５５ｂを張間方向Ｙに分断している。補強材５４は、外周材５１において、１つの角部５６を挟んで互いに隣り合う２つの辺部５５間（第１辺部５５ａおよび第２辺部５５ｂ間）に架け渡されている。
【００４２】
本実施形態では、１つの角部５６を挟んで互いに隣り合う２つの辺部５５の全ての組について、補強材５４が設けられている。その結果、補強材５４（テンションリング）は、平面視において、外周材５１に内接する多角形状に形成されている。補強材５４は、平面視において、桁行方向Ｘに凸となる２つの第１角部５７と、張間方向Ｙに凸となる２つの第２角部５８と、を備えている。第２角部５８では、その第２角部５８を形成する２つの辺部５９が桁行方向Ｘに離間している。このように、第２角部５８では、辺部５９同士が実際に交わっていなくてもよく、実質的に第２角部５８を形成していればよい。構造物１０（建物）の規模や屋根１１の部材構成や辺部５９間の部材の構成によって、辺部５９同士の間隔を調整することが可能である。
【００４３】
図２に示すように、補強材５４は、主剛体６０（剛体）と、副剛体６１（剛体）と、を備えている。主剛体６０および副剛体６１は、上側に向けて凸となる円弧状に形成されている。
主剛体６０は、外周材５１において異なる２点間に連続して架け渡されている。主剛体６０は、各辺部５９に複数（図示の例では３つ）、間隔をあけて設けられている。なお、主剛体６０が外周材５１において異なる２点間に連続して架け渡されていることは、１本の連続する主剛体６０が外周材５１において異なる２点間に架け渡されていることを意味する。１本の連続する主剛体６０には、複数本の剛体が溶接を介して一体化された構成も含まれる。例えば、１本の連続する主剛体６０として、１本が連続して押出成形された形鋼を採用することも可能であり、別個に押出成形された複数本の形鋼を、溶接を介して一体に接合した形鋼を採用することも可能である。
【００４４】
副剛体６１は、隣り合う主剛体６０同士を連結する。副剛体６１は、第１剛体６２と、第２剛体６３と、を備えている。第１剛体６２は、桁行方向Ｘに延びている。第１剛体６２は、補強材５４が分断する第１材５２間および第１辺部５５ａ間それぞれに架け渡されている。第２剛体６３は、張間方向Ｙに延びている。第２剛体６３は、補強材５４が分断する第２材５３間および第２辺部５５ｂ間それぞれに架け渡されている。
【００４５】
図４に示すように、外周材５１、第１材５２および第２材５３はそれぞれ、複数のトラス部材と、隣り合うトラス部材を連結するジョイント部材と、を備えている。トラス部材は、例えば鋼管（例えばφ８８．９〜φ２６７）によって形成されている。ジョイント部材は、例えば球状に形成されている。外周材５１や第１材５２、第２材５３は、それぞれジョイント部材において交差する。
【００４６】
補強材５４は、例えば形鋼（例えばＨ形鋼、Ｈ３５０広幅）により形成されている。補強材５４は、例えば、複数の形鋼が溶接されることで形成される。補強材５４の軸剛性は、外周材５１、第１材５２および第２材５３の軸剛性よりも高い。補強材５４の圧縮強度（形鋼の圧縮強度）は、外周材５１、第１材５２および第２材５３の圧縮強度（鋼管の圧縮強度）よりも高い。補強材５４の引張強度（形鋼の引張強度）は、外周材５１、第１材５２および第２材５３の引張強度（鋼管の引張強度）よりも高い。
なお、外周材５１や第１材５２、第２材５３は、補強材５４に対して、例えば、溶接や高力ボルトなどにより剛接合されている。なお接合の形態は、剛接合に限られず、半剛接合やピン接合であってもよい。
【００４７】
図１から図４に示すように、下弦体３０は、上弦体２０と同様に、複数の上弦材２１として、外周材５１と、第１材５２と、第２材５３と、補強材５４と、を備えている。
図１および図２に示すように、下弦体３０の第１材５２は、上弦体２０の第１材５２よりも１つ多く、上弦体２０の第１材５２に対して半スパン、張間方向Ｙにずらされている。下弦体３０の第２材５３は、上弦体２０の第２材５３よりも１つ多く、上弦体２０の第２材５３に対して半スパン、桁行方向Ｘにずらされている。
【００４８】
下弦体３０の外周材５１は、上弦体２０の外周材５１よりも桁行方向Ｘおよび張間方向Ｙに大きい。下弦体３０の外周材５１は、上弦体２０の外周材５１よりも桁行方向Ｘに第２材５３の１スパン分大きい。下弦体３０の外周材５１は、上弦体２０の外周材５１よりも張間方向Ｙに第１材５２の１スパン分大きい。
下弦体３０の主剛体６０は、上弦体２０の主剛体６０と上下方向に重なっている。下弦材３１の主剛体６０は、上弦体２０の主剛体６０の真下に配置されている。
【００４９】
図２から図４に示すように、斜材４１は、第１斜材４２と、第２斜材４３と、を備えている。
第１斜材４２は、下弦体３０の外周材５１、第１材５２および第２材５３と、上弦体２０の外周材５１、第１材５２および第２材５３と、をそれぞれ連結する。斜材４１の少なくとも１つ端部は、下弦体３０の外周材５１、第１材５２および第２材５３と、上弦体２０の外周材５１、第１材５２および第２材５３と、のいずれかのジョイント部に連結されている。下弦体３０の外周材５１、第１材５２および第２材５３と、上弦体２０の外周材５１、第１材５２および第２材５３と、第１斜材４２と、は立体トラスを構成している。
【００５０】
第２斜材４３は、上下の主剛体６０同士を接続する。第２斜材４３は、上弦体２０の主剛体６０の真下で、かつ下弦体３０の主剛体６０の真上に位置している。上弦体２０の主剛体６０と、下弦体３０の主剛体６０と、これらの両主剛体６０を連結する第２斜材４３とは、平面トラスを形成している。
【００５１】
図１から図３に示すように、屋根１１は、二次部材７１を更に備えている。二次部材７１は、屋根１１の周囲に設けられた外壁を受ける（支える）ための部材である。言い換えると、二次部材７１は、屋根１１の構造部材ではない。二次部材７１は、屋根１１の外周に環状に形成されている。二次部材７１は、トラス構造である。二次部材７１は、例えば、形鋼により形成されている。
図３に示すように、下部構造１２は、複数の柱１２ａを備えている。ローラー支承１３は、柱１２ａと下弦体３０の外周材５１との間に配置されている。
【００５２】
ところで、例えば、意匠要件（屋根１１下の室内空間の有効高さ等）や法規条件（水勾配など）を満たすことを目的として屋根１１にライズが設けられていると、第１材５２および第２材５３それぞれに、ライズに対応するスラスト力が生じる。このスラスト力を、屋根１１を支持する下部構造１２が負担する場合、第１材５２および第２材５３それぞれを下部構造１２に例えばピン接合し、第１材５２および第２材５３それぞれのアーチ効果を利用して下部構造１２にスラスト力を負担させる。
例えば、外周材５１における桁行方向Ｘの距離や張間方向Ｙの距離が大きい場合（いわゆる大スパン構造の場合）、前述したスラスト力が大きくなる。この場合、そのスラスト力を下部構造１２に負担させると、下部構造１２の強度を高める必要が生じる。その結果、例えば、下部構造１２における柱１２ａの柱せいが大きくなり、屋根１１下の室内空間が狭くなる（意匠計画上、柱１２ａサイズが制限される場合、その制限を守れない）等の問題が生じる。
そのため、第１材５２および第２材５３に生じるスラスト力の下部構造１２への負担を軽減する構造が望まれている。
【００５３】
本実施形態に係る屋根１１および構造物１０によれば、補強材５４が、平面視において桁行方向Ｘおよび張間方向Ｙに交差する方向に延び、かつ、第１材５２および第２材５３に交差しながら外周材５１に架け渡されている。したがって、第１材５２および第２材５３に生じるスラスト力を補強材５４に伝達し、これらのスラスト力の少なくとも一部を補強材５４に負担させることができる。言い換えると、曲げモーメントを軸力に変換し、この軸力を、屋根１１内（自己）で釣り合わせることができる。これにより、例えば、下部構造１２が負担する第１材５２および第２材５３それぞれのスラスト力及び水平変位を抑え、下部構造１２の設計の自由度を高めること等ができる。さらに例えば、補強材５４によるアーチ効果を期待することが可能になり、外周材５１、第１材５２、第２材５３に適用するトラス部材についての過度な強度を不要として屋根１１の低コスト化を実現すること等ができる。
【００５４】
補強材５４が、平面視において、外周材５１に内接する多角形状に形成されている。したがって、補強材５４全体で負担することができるスラスト力の大きさを効果的に高めることができる。
補強材５４が、平面視において前述の矩形状を形成している。したがって、補強材５４全体で負担することができるスラスト力の大きさを一層効果的に高めることができる。
第２角部５８において、その第２角部５８を形成する２つの辺部５５が桁行方向Ｘに離間している。したがって、補強材５４のデザインの自由度を高めることができる。
【００５５】
補強材５４が、１つの角部５６を挟んで互いに隣り合う２つの辺部５５間に架け渡されている。したがって、補強材５４全体で負担することができるスラスト力の大きさを効果的に高めることができる。
補強材５４が、１つの角部５６を挟んで互いに隣り合う第１辺部５５ａおよび第２辺部５５ｂ間に架け渡されている。したがって、補強材５４全体で負担することができるスラスト力の大きさを一層効果的に高めることができる。
１つの角部５６を挟んで互いに隣り合う２つの辺部５５の全ての組について、前記補強材５４が設けられている。したがって、補強材５４全体で負担することができるスラスト力の大きさを一層効果的に高めることができる。
【００５６】
第１材５２、第２材５３および補強材５４が、上方に凸となる円弧状に形成され、屋根１１にライズが設けられている。したがって、第１材５２および第２材５３に前述したスラスト力が発生する。よって、補強材５４による作用効果を顕著に奏功させることができる。
補強材５４の軸剛性が、第１材５２の軸剛性および第２材５３の軸剛性よりも高い。よって、補強材５４に軸力が作用したときに、補強材５４が変形するのをより効果的に抑制することができる。これにより、補強材５４が負担することができるスラスト力の大きさを効果的に高めることができ、屋根１１の水平変位をより効果的に抑えることができる。
【００５７】
補強材５４が、平面視において直線状に延びている。したがって、三次元の曲げではなく二次元の単純曲げで補強材５４の加工が可能なため、加工が簡単で製作コストを大幅に下げることが可能である。
補強材５４が連続して架け渡された主剛体６０であることにより、補強材５４の曲げ加工の工程を少なくすることが可能となり、製作コストを削減できる。
【００５８】
複数の上弦材２１および複数の下弦体３０がそれぞれ、外周材５１、第１材５２、第２材５３および補強材５４をそれぞれ備えている。したがって、上弦材２１の補強材５４が圧縮力を負担し、下弦材３１の補強材５４が引張力を負担することで、第１材５２および第２材５３に生じるスラスト力を補強材５４に負担させることができる。
斜材４１が、複数の上弦材２１と複数の下弦材３１とを連結している。したがって、複数の上弦材２１と複数の下弦材３１との間の距離であるデプスを大きくすることで、例えば、曲げモーメントを軸力に変換して受け止め易くすること等ができる。
【００５９】
ローラー支承１３が、屋根１１と下部構造１２との間に配置される。したがって、基本的に下部構造１２が屋根１１のスラスト力を負担することがない。そのため前述したような、下部構造１２が負担する第１材５２および第２材５３それぞれのスラスト力を抑えることができるという作用効果が顕著に奏功される。
【００６０】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６１】
屋根１１の上弦体２０および下弦体３０は、前記実施形態に示す構成に限られない。
例えば、補強材５４の各辺部５５が、主剛体６０を複数備えておらず、１つの主剛体６０のみを備えていてもよい。
補強材５４の第２角部５８では、その第２角部５８を形成する２つの辺部５９が桁行方向Ｘに離間しているが、前記２つの辺部５９が桁行方向Ｘに離間していなくてもよい。
【００６２】
図５に示す第１変形例に係る屋根１１Ａのように、外周材５１が長方形状でなくて正方形状であってもよい。
図６から図９に示す第２変形例から第５変形例に係る各屋根１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１Ｅのように、平面視において外周材５１が六角形状や八角形状、真円形状や楕円形状であってもよい。
図１０に示す第６変形例に係る屋根１１Ｆのように、平面視において、補強材５４が三角形状に形成されていてもよい。
【００６３】
屋根１１は、トリプルレイヤー構造などであってもよく、シングルレイヤー構造であってもよい。
【００６４】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０   構造物
１１   屋根
１２   下部構造
１３   ローラー支承
２１   上弦材
３１   下弦材
４１   斜材
５１   外周材
５２   第１材
５３   第２材
５４   補強材
５５ａ 第１辺部
５５ｂ 第２辺部
５７   第１角部
５８   第２角部
６０   剛体
Ｘ     桁行方向（第１方向）
Ｙ     張間方向（第２方向）
【図１】
2020176436.tif 000003
【図２】
2020176436.tif 000004
【図３】
2020176436.tif 000005
【図４】
2020176436.tif 000006
【図５】
2020176436.tif 000007
【図６】
2020176436.tif 000008
【図７】
2020176436.tif 000009
【図８】
2020176436.tif 000010
【図９】
2020176436.tif 000011
【図１０】
2020176436.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月26日(2019.7.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラス構造によって形成される屋根であって、
平面視において環状に形成された外周材と、
前記平面視において第１方向に延び、前記外周材に架け渡された第１材と、
前記平面視において前記第１方向に交差する第２方向に延び、前記第１材に交差しながら前記外周材に架け渡された第２材と、
前記平面視において前記第１方向および前記第２方向に交差する方向に延び、前記第１材および前記第２材に交差しながら前記外周材に架け渡された補強材と、を備え、
前記補強材の軸剛性は、前記第１材の軸剛性および前記第２材の軸剛性よりも高い屋根。
【請求項２】
前記補強材は、前記平面視において、前記外周材に内接する多角形状に形成されている請求項１に記載の屋根。
【請求項３】
前記補強材は、前記平面視において、前記第１方向に凸となる２つの第１角部と、前記第２方向に凸となる２つの第２角部と、を備える矩形状を形成している請求項２に記載の屋根。
【請求項４】
前記第２角部では、その第２角部を形成する２つの辺部が前記第１方向に離間している請求項３に記載の屋根。
【請求項５】
前記外周材は、前記平面視において複数の辺部および複数の角部を有する多角形状に形成され、
前記補強材は、１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う２つの前記辺部間に架け渡されている請求項１から４のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項６】
前記外周材は、前記平面視において矩形状に形成され、
前記複数の辺部は、前記第１方向に延びる２つの第１辺部と、前記第２方向に延びる２つの第２辺部と、を備え、
前記補強材は、１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う前記第１辺部および前記第２辺部間に架け渡されている請求項５に記載の屋根。
【請求項７】
１つの前記角部を挟んで互いに隣り合う２つの前記辺部の全ての組について、前記補強材が設けられている請求項５または６に記載の屋根。
【請求項８】
前記第１材、前記第２材および前記補強材は、上方に凸となる円弧状に形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項９】
前記補強材は、前記平面視において直線状に延びている請求項１から８のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項１０】
前記補強材は、上側に向けて凸となる円弧状に形成されるとともに前記外周材において異なる２点間に連続して架け渡された剛体を備えている請求項１から８のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項１１】
前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の上弦材と、
前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の下弦材と、
前記複数の上弦材と前記複数の下弦材とを連結する斜材と、を備えている請求項１から１０のいずれか１項に記載の屋根。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１項に記載の屋根と、
前記屋根を支持する下部構造と、を備える構造物。
【請求項１３】
前記屋根と前記下部構造との間に配置されるローラー支承を更に備える請求項１２に記載の構造物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る屋根は、トラス構造によって形成される屋根であって、平面視において環状に形成された外周材と、前記平面視において第１方向に延び、前記外周材に架け渡された第１材と、前記平面視において前記第１方向に交差する第２方向に延び、前記第１材に交差しながら前記外周材に架け渡された第２材と、前記平面視において前記第１方向および前記第２方向に交差する方向に延び、前記第１材および前記第２材に交差しながら前記外周材に架け渡された補強材と、を備え、前記補強材の軸剛性は、前記第１材の軸剛性および前記第２材の軸剛性よりも高い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の上弦材と、前記外周材、前記第１材、前記第２材および前記補強材を備える複数の下弦材と、前記複数の上弦材と前記複数の下弦材とを連結する斜材と、を備えていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
複数の上弦材および複数の下弦材がそれぞれ、外周材、第１材、第２材および補強材をそれぞれ備えている。したがって、上弦材の補強材が圧縮力を負担し、下弦材の補強材が引張力を負担することで、第１材および第２材に生じるスラスト力を補強材に負担させることができる。
斜材が、複数の上弦材と複数の下弦材とを連結している。したがって、複数の上弦材と複数の下弦材との間の距離であるデプスを大きくすることで、例えば、曲げモーメントを軸力に変換して受け止め易くすること等ができる。