(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屋根ドームのうち、屋根形状が曲面シェル形状である屋根ドームを建設する際に、屋根ドーム底面の水平方向変形を制限するテンションリングに同テンションリングに埋設したケーブルを用いてプレストレスを導入し、プレストレスを導入したテンションリングを用いて屋根ドームの変形を抑えることを特徴とする屋根ドームの建設工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、屋根付き球技場，競技場，テーマパーク，多目的施設建屋等の屋根を形成する屋根ドームの建設工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、屋根ドームの建設工法としては、例えば図７に示すように、地上レベルにて外周部即ち屋根ドーム底面の水平方向変形を制限するテンションリング１０１を架設し、その後タワークレーン，クローラクレーン等を用いて屋根シェル（骨組屋根トラス）１０２を順次中心部に向かって組み立てて行き、最終的に全体の屋根ドーム１００を組み立てた後に屋根ドーム１００の全体架構をセンターホールジャッキ等のリフトアップ機１０３で建屋周壁１０４上にリフトアップするものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の工法で屋根ドームを建設した場合、屋根の自重により屋根形状が変形するために、屋根シェルに軸力だけでなく曲げモーメントが発生し、屋根シェル部材の必要とする断面性能が大きくなる。この結果、屋根シェル部材の重量が増大し、屋根ドームのみならず建屋全体の建設工費が増大するという問題点があった。
【０００４】
また、屋根形状の変形を抑えようとする場合、従来の工法ではテンションリングの断面積を上げる必要が生じ、テンションリングの重量が増大し、上記と同様に屋根ドームのみならず建屋全体の建設工費が増大する。
【０００５】
屋根ドームの規模が大きくなればなるほど、屋根の自重による屋根形状の変形が大きくなるので、上記のような傾向はより大きくなる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、屋根シェル部材の必要とする断面性能を抑制して屋根シェルの重量低減が図れる屋根ドームの建設工法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明に係る屋根ドームの建設工法は、屋根ドームのうち、屋根形状が曲面シェル形状である屋根ドームを建設する際に、屋根ドーム底面の水平方向変形を制限するテンションリングに同テンションリングに埋設したケーブルを用いてプレストレスを導入し、プレストレスを導入したテンションリングを用いて屋根ドームの変形を抑えることを特徴とする。
【０００８】
［作用］
本発明に係る屋根ドームの建設工法によれば、屋根ドームの自重によりテンションリングに発生する力は常に引張り力であるため、先に導入したプレストレス（圧縮力）が自重による引張り力の一部を相殺し、テンションリングに発生する引張り力を低減することができる。例えば図５に示すように、このプレストレスによって発生する逆曲げモーメントが屋根シェルの自重による曲げモーメントを相殺し、屋根シェルに発生する曲げモーメントを低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る屋根ドームの建設工法を実施例により詳細に説明する。
【００１０】
「実施例」
図１は本建設工法が適用された大型屋根ドームの平面図、図２は同じく側断面図、図３は張力ケーブルを有したテンションリングの断面図、図４は同じく工程図である。
【００１１】
図１及び図２に示すように、屋根ドームにおいて、荷重を受け持つ主構造は、屋根シェル１とテンションリング２に大きく分類される。
【００１２】
前記テンションリング２の内部には、図３に示すように、テンションリング２にプレストレス４を導入するためのケーブル３が複数本埋設されている。
【００１３】
本建設工法では、図４に示すように、先ず地上レベルにてテンションリング２を組み立て、次に外周部から順次中心部に向かって屋根シェル１を組み立てる（架設ステップ１参照）。この組立は複数箇所に設けた架設ベント１１と、図示しないトラッククレーン，クローラクレーン等の重機を利用して、各ジョイント位置の測定を実施しながら行い、また屋根仕上げ材取付用の母屋材を仮固定しておく。さらに、後で屋根仕上げ材を取り付ける際に使用する吊り足場を取り付ける。
【００１４】
次に、テンションリング２に埋設されたケーブル３をジャッキで引張り、ケーブル３に張力を与え、テンションリング２にプレストレス（圧縮力）を与える。テンションリング２にプレストレスを与える工程では屋根ドームに強制変形を与えることでもあるので、テンションリング２だけでなく、屋根シェル部材にも大きな局部応力が発生しないよう十分な測量、精度管理に基づき実施される（架設ステップ２参照）。
【００１５】
テンションリング２にプレストレスを与える工法として、架設ステップ１において、屋根シェル１とテンションリング２を接合する前に、予めテンションリング２にプレストレスを導入する方法もある。この場合の施工手順は、架設ステップ１において屋根シェル１の組立を行い、架設ステップ２において屋根シェル１をジャッキアップした後に屋根シェル１とテンションリング２を接合することとなる。図６にジャッキアップにより屋根シェル１に変形を与えてテンションリング２と接合する概念を示す。
【００１６】
テンションリング２にプレストレスを導入した後、架設ベント１１を解体し、屋根ドーム自体が自重を受け持つようにする（架設ステップ３参照）。この架設ステップ３においても、施工中に屋根シェル部材に大きな局部応力が発生しないよう十分な測量、精度管理に基づき実施される。
【００１７】
次に、建屋周壁１２上に屋根ドーム全体をリフトアップするウィンチ１３と架台１４を設置し、全体ブロックを吊り上げて建屋周壁１２上に固定する（架設ステップ４参照）。母屋材の調整及び本固定はプレストレス導入の影響回避やリフトアップ重量の低減等のため、全体ブロックのリフトアップ後に行う。母屋材の本固定完了後、屋根仕上げ材を架設する。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、テンションリングの断面積を増大させることなく、屋根形状の変形を抑えることが可能となる。屋根の変形を抑えることにより、屋根の変形によって屋根シェルに生じる曲げモーメントを抑えることができ、屋根シェル部材の必要とする断面性能を抑えることが可能となる。この結果、屋根シェルの重量低減ができ、屋根ドームのみならず建屋全体の建設工費を大幅に低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る屋根ドームの平面図である。
【図２】同じく側断面図である。
【図３】同じく張力ケーブルを有したテンションリングの断面図である。
【図４】本発明に係る屋根ドームの建設手順を示す説明図である。
【図５】本発明の効果を示す曲げモーメント図である。
【図６】ジャッキアップにより屋根シェルに強制変形を与える方法の説明図である。
【図７】従来の建設工法を示す説明図である。
【符号の説明】
１  屋根シェル
２  テンションリング
３  ケーブル
１１  架設ベント
１２  建屋周壁
１３  ウィンチ
１４  架台
【図１】
0003664815.tif 000002
【図２】
0003664815.tif 000003
【図３】
0003664815.tif 000004
【図４】
0003664815.tif 000005
【図５】
0003664815.tif 000006
【図６】
0003664815.tif 000007
【図７】
0003664815.tif 000008