(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔離して設けられた一対の支持体と、
前記一対の支持体間に下向き凸に架設された上ケーブル材と、
前記上ケーブル材の下側において前記一対の支持体間に上向き凸に架設された下ケーブル材と、
前記上下のケーブル材間に架設された複数の縦材と、
前記複数の縦材に支持された屋根材とを備えることを特徴とする屋根構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の屋根構造体において、
前記一対の支持体、前記上ケーブル材、前記下ケーブル材、および前記複数の縦材から構成された支持架構体が複数配置され、これらの支持架構体同士の縦材間に前記屋根材が架設されていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項３】
請求項２に記載の屋根構造体において、
前記複数の支持架構体は、互いに略平行に配置されていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項４】
請求項２に記載の屋根構造体において、
前記複数の支持架構体は、互いに非平行に配置されていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の屋根構造体において、
前記複数の支持架構体は、前記一対の支持体のうちの一方を共有して配置されていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の屋根構造体において、
前記縦材は、縦ケーブル材または縦ロッド材であることを特徴とする屋根構造体。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の屋根構造体において、
前記屋根材は、前記複数の縦材に支持される複数の横架材と、これらの横架材間に渡って張り付けられた膜材とを有して構成されていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項８】
請求項７に記載の屋根構造体において、
前記複数の縦材間には、前記横架材を案内する案内部材が架け渡され、
前記屋根材は、前記横架材同士を近づけて折り畳んだ状態から、前記横架材同士を所定間隔離して広げた状態まで、前記案内部材に沿って前記横架材が移動することで、伸縮可能に構成されていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項９】
請求項８に記載の屋根構造体において、
前記一対の支持体、前記上ケーブル材、前記下ケーブル材、および前記複数の縦材から支持架構体を形成し、この支持架構体を互いに略平行に複数配置するとともに、前記複数の縦材間に前記案内部材を架け渡しておき、
前記屋根材を構成する前記複数の横架材および前記膜材を組み立てて屋根ユニットを形成し、この屋根ユニットを折り畳んだ状態で前記案内部材に支持させた後に、前記案内部材に沿って前記横架材を移動し当該屋根ユニットを広げることで構築されることを特徴とする屋根構造体。
【請求項１０】
請求項８に記載の屋根構造体を構築する屋根構造体の構築方法であって、
前記屋根構造体を構成する一対の支持体、上ケーブル材、下ケーブル材、および複数の縦材から支持架構体を形成し、この支持架構体を互いに略平行に複数配置するとともに、前記複数の縦材間に案内部材を架け渡しておき、
複数の横架材間に渡って膜材を張り付けて屋根ユニットを形成し、この屋根ユニットを折り畳んだ状態で前記案内部材に支持させた後に、前記案内部材に沿って前記横架材を移動し当該屋根ユニットを広げて前記屋根構造体を構築することを特徴とする屋根構造体の構築方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の屋根構造体において、
前記上ケーブル材および下ケーブル材は、前記支持体に沿って上下移動自在な連結部材を介して当該支持体に連結されていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項１２】
請求項１１に記載の屋根構造体において、
前記一対の支持体を形成しておき、この支持体の下部において、前記連結部材に前記上ケーブル材および下ケーブル材を接続し、これら上下のケーブル材に前記縦材を接続するとともに、前記屋根材を前記縦材に支持させた後に、前記連結部材を前記支持体に沿って上方に移動し、所定位置で当該支持体に固定して構築されることを特徴とする屋根構造体。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２に記載の屋根構造体において、
前記一対の支持体間には、前記上下のケーブル材および前記縦材から構成されるケーブルユニットが一組で架設され、これら各ケーブルユニットごとに前記屋根材が支持されるとともに、各組の上ケーブル材および下ケーブル材ごとに前記連結部材が設けられていることを特徴とする屋根構造体。
【請求項１４】
請求項１３に記載の屋根構造体を構築する屋根構造体の構築方法であって、
前記屋根構造体を構成するケーブルユニット、および一対の支持体を形成するとともに、前記支持体に上下の連結部材を取り付けておき、
前記ケーブルユニットを上下の連結部材に取り付けた後、これらの連結部材を前記支持体に沿って上昇させ、上側の連結部材を所定位置において前記支持体に固定した後、下側の連結部材を固定前に所定の力で下方に引き下げてから所定位置において前記支持体に固定することで、前記ケーブルユニットに所定の初期張力を導入することを特徴とする屋根構造体の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根構造体およびその構築方法に関し、詳しくは、ケーブル材により屋根材が支持された屋根構造体、およびその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、陸上競技場等の大型の建物の上部を覆って設けられる屋根構造体として、ケーブル材により屋根材が支持されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載された屋根構造体は、建物外縁部の躯体から上方に突設された複数の支柱と、これら支柱のうちの対向する一対の支柱間に懸垂させて架設されたケーブル材と、このケーブル材から垂下された複数の吊りケーブルと、これら複数の吊りケーブルに支持された横補剛梁と、この横補剛梁に固定された屋根材とを備えて構成されている。このようにケーブル材を用いた吊り下げ構造とすることで、支柱間が大スパンになっても屋根構造体の重量の増加を抑制することができ、トラス構造等で屋根構造体を構成する場合と比較して建設コストを低減させることができるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１０９８５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、大スパンの屋根構造体では、その自重を支持することも重要であるが、強風時における吹き上げ力に対しても屋根材を安定的に支持する必要がある。このような吹き上げ力は、特に、屋根材を膜材等の軽い材料から構成して屋根構造体を軽量化するほど、自重に対して相対的に大きくなる。このため、下向きの自重よりも上向きの吹き上げ力が上回った場合には、この吹き上げ力に対してケーブル材が弛んでしまって支持できず、屋根材がばたついて不安定になってしまうことがある。
そこで、前記特許文献１に記載の屋根構造体では、鉄骨製の横補剛梁や、この横補剛梁と支柱下端部とを連結する緊張ケーブルによって吹き上げ力に抵抗するようになっている。
しかしながら、鉄骨製の横補剛梁や緊張ケーブルを用いると、軽量化の利点が損なわれるとともに、施工手間も増大してしまうため、十分なコストの低減が図れず問題であった。
【０００５】
本発明の目的は、軽量化を促進させかつ施工手間を削減してコスト低減を十分に図ることができる屋根構造体およびその構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に記載の屋根構造体は、所定間隔離して設けられた一対の支持体と、前記一対の支持体間に下向き凸に架設された上ケーブル材と、前記上ケーブル材の下側において前記一対の支持体間に上向き凸に架設された下ケーブル材と、前記上下のケーブル材間に架設された複数の縦材と、前記複数の縦材に支持された屋根材とを備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、一対の支持体としては、杭等の基礎構造体から上方に突設された柱体や、所定の長さを有して形成された壁体などの任意の構造体が採用可能である。また、上下のケーブル材同士は、上下に離隔して設けられていてもよく、また互いの一部（中央部分）同士を接してあるいは交差して設けられていてもよい。さらに、一対の支持体、上下のケーブル材および縦材は、１セットあるいは複数セット設けられていてもよく、これらが１セットだけ設けられた場合には、屋根材の一方の端部を前記縦材に支持させ、他方の端部を他の構造躯体等に支持させればよい。一方、一対の支持体、上下のケーブル材および縦材が複数セット設けられた場合には、屋根材の両端部を前記縦材に支持させてもよく、また１セットの場合と同様に屋根材の一方の端部を前記縦材に支持させ、他方の端部を他の構造躯体（柱体や壁体等）等に支持させてもよい。
【０００８】
以上の屋根構造体によれば、下向き凸に架設された上ケーブル材および縦材によって、屋根材が吊り上げ支持され、上向き凸に架設された下ケーブル材および縦材によって、屋根材に作用する強風時の吹き上げ力が自重を上回った場合の上向きの力に抵抗することができ、鉄骨製の梁等を設けなくても屋根面の安定性が確保でき、かつ軽量化を十分に促進させることができる。
また、従来のような横補剛梁と支柱とを接続する緊張ケーブルなども不要にできることから、接合に係る作業手間を削減することができる。
以上のように、鋼材量を削減して軽量化でき、かつ施工手間も削減できるので、建設コストの低減を十分に図ることができる。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載の屋根構造体は、請求項１に記載の屋根構造体において、前記一対の支持体、前記上ケーブル材、前記下ケーブル材、および前記複数の縦材から構成された支持架構体が複数配置され、これらの支持架構体同士の縦材間に前記屋根材が架設されていることを特徴とする。
このような構成によれば、複数配置した支持架構体同士の縦材間に屋根材を架設することで、当該屋根構造体によって覆われる空間を大きくすることができ、大型の建築物や施設に適用することができる。
【００１０】
この際、本発明の請求項３に記載の屋根構造体は、請求項２に記載の屋根構造体において、前記複数の支持架構体は、互いに略平行に配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、複数の支持架構体を互いに略平行に配置することで、これらの間に支持される屋根材の長さ寸法（スパン）が略同一になり、部材寸法や接合部の納まり等を共通化することができ、部材の加工性や施工性を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の請求項４に記載の屋根構造体は、請求項２に記載の屋根構造体において、前記複数の支持架構体は、互いに非平行に配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、建築物や施設の平面形状が不整形つまり矩形状等でない場合であっても、それらの形状に合わせて屋根構造体を構築することができる。
【００１２】
さらに、本発明の請求項５に記載の屋根構造体は、請求項２から請求項４のいずれかに記載の屋根構造体において、前記複数の支持架構体は、前記一対の支持体のうちの一方を共有して配置されていることを特徴とする。
このような構成によれば、一対の支持体のうちの一方を共有して複数の支持架構体を配置することで、例えば、一対の支持体の離隔方向に複数の支持架構体を連続させて配置したり、支持架構体を交差させて配置したりする場合に、支持体を近接位置に並べて配置する必要がなくなり、構成部材を削減することができる。そして、支持体間のスパンが長大であったとしても、支持体を共有することで、ケーブル材等の構成部材の高コスト化を抑制することができ、トータルの建設コストを低減させることができる。
【００１３】
一方、本発明の請求項６に記載の屋根構造体は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の屋根構造体において、前記縦材は、縦ケーブル材または縦ロッド材であることを特徴とする。
このような構成によれば、屋根材の重量は縦ケーブル材または縦ロッド材の張力として上ケーブル材に伝達され、屋根材の重量を超えた吹き上げ力は、縦ケーブル材または縦ロッド材の張力として下ケーブル材に伝達されるので、縦ケーブル材を用いた場合にも弛むことがなく、屋根面の安定性を確保することができる。さらに、縦材として縦ケーブル材を用いた場合には、縦材を鉄骨製の部材から構成する場合と比較して、屋根構造体のさらなる軽量化を促進させることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項７に記載の屋根構造体は、請求項１から請求項６のいずれかに記載の屋根構造体において、前記屋根材は、前記複数の縦材に支持される複数の横架材と、これらの横架材間に渡って張り付けられた膜材とを有して構成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、横架材と膜材とで屋根材を構成することで、屋根材を一層軽量化することができ、このように屋根材を軽量化した場合でも、強風時の吹き上げ力に対しては下ケーブル材で抵抗できるため、屋根材を安定的に支持することができる。
【００１５】
この際、本発明の請求項８に記載の屋根構造体は、請求項７に記載の屋根構造体において、前記複数の縦材間には、前記横架材を案内する案内部材が架け渡され、前記屋根材は、前記横架材同士を近づけて折り畳んだ状態から、前記横架材同士を所定間隔離して広げた状態まで、前記案内部材に沿って前記横架材が移動することで、伸縮可能に構成されていることを特徴とする。
このような構成によれば、案内部材に沿って横架材が案内されて屋根材が伸縮可能に構成されているので、構築時には縮めた状態の屋根材を広げて屋根面を構成し、解体時には屋根材を縮めて撤去するなど、施工性や解体性を向上させることができる。さらに、屋根材を架設するための高所作業が不要になるため、作業用の足場や揚重機等が大幅に削減されて施工コストが削減できるとともに、作業時の安全性を向上させることができる。また、使用時に必要に応じて屋根材を縮めたり広げたりすることで、開閉屋根を構成することもできる。
【００１６】
さらに、本発明の請求項９に記載の屋根構造体は、請求項８に記載の屋根構造体において、前記一対の支持体、前記上ケーブル材、前記下ケーブル材、および前記複数の縦材から支持架構体を形成し、この支持架構体を互いに略平行に複数配置するとともに、前記複数の縦材間に前記案内部材を架け渡しておき、前記屋根材を構成する前記複数の横架材および前記膜材を組み立てて屋根ユニットを形成し、この屋根ユニットを折り畳んだ状態で前記案内部材に支持させた後に、前記案内部材に沿って前記横架材を移動し当該屋根ユニットを広げることで構築されることを特徴とする。
また、本発明の請求項１０に記載の屋根構造体の構築方法は、請求項８に記載の屋根構造体を構築する屋根構造体の構築方法であって、前記屋根構造体を構成する一対の支持体、上ケーブル材、下ケーブル材、および複数の縦材から支持架構体を形成し、この支持架構体を互いに略平行に複数配置するとともに、前記複数の縦材間に案内部材を架け渡しておき、複数の横架材間に渡って膜材を張り付けて屋根ユニットを形成し、この屋根ユニットを折り畳んだ状態で前記案内部材に支持させた後に、前記案内部材に沿って前記横架材を移動し当該屋根ユニットを広げて前記屋根構造体を構築することを特徴とする。
これらの構成によれば、先ず支持架構体を構築し、予め組み立てておいた屋根ユニットを縮めた状態で支持架構体の案内部材に支持させた後に、案内部材に沿って屋根ユニットを広げることで、支持架構体の上部で屋根材を組み立てる場合と比較し、高所での作業を少なくして施工効率および作業時安全性を高めることができる。
【００１７】
また、本発明の請求項１１に記載の屋根構造体は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の屋根構造体において、前記上ケーブル材および下ケーブル材は、前記支持体に沿って上下移動自在な連結部材を介して当該支持体に連結されていることを特徴とする。
このような構成によれば、連結部材を介して連結された上下のケーブル材が支持体に沿って上下移動可能に構成されるので、上下のケーブル材および縦材、さらには屋根材を地上付近で組み立てた後に、連結部材を支持体の上部に移動させることで、上下のケーブル材、縦材、および屋根材を所定の高さ位置に持ち上げて設置することができる。従って、高所において上下のケーブル材や縦材、屋根材を組み立てなくてもよいため、施工効率および作業時安全性を高めることができる。この際、連結部材を支持体の上部に移動させる方法としては、種々の方法が採用でき、例えば、連結部材にジャッキを取り付けておいてこのジャッキで連結部材をジャッキアップさせる方法や、連結部材をクレーン等で吊り上げる方法などが採用できる。
【００１８】
この際、本発明の請求項１２に記載の屋根構造体は、請求項１１に記載の屋根構造体において、前記一対の支持体を形成しておき、この支持体の下部において、前記連結部材に前記上ケーブル材および下ケーブル材を接続し、これら上下のケーブル材に前記縦材を接続するとともに、前記屋根材を前記縦材に支持させた後に、前記連結部材を前記支持体に沿って上方に移動し、所定位置で当該支持体に固定して構築されることを特徴とする。
このような構成によれば、予め組み立てておいた上下のケーブル材、縦材、および屋根材を支持体の所定の高さ位置に持ち上げて設置することことで、前述と同様に高所での作業を少なくして施工効率および作業時安全性を高めることができる。
【００１９】
さらに、本発明の請求項１３に記載の屋根構造体は、請求項１１または請求項１２に記載の屋根構造体において、前記一対の支持体間には、前記上下のケーブル材および前記縦材から構成されるケーブルユニットが一組で架設され、これら各ケーブルユニットごとに前記屋根材が支持されるとともに、各組の上ケーブル材および下ケーブル材ごとに前記連結部材が設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、一対の支持体間に架設される一組（例えば、一対の支持体の離隔方向の左右一組）のケーブルユニットのうち、一方のケーブルユニットおよびこれに支持される屋根材を支持体の所定の高さ位置に持ち上げて設置し、その後に他方のケーブルユニットおよびこれに支持される屋根材を持ち上げて設置することができる。従って、一対の支持体が複数列あって屋根材が複数スパンに設けられるような屋根構造体の場合に、各スパンごとにケーブルユニットおよび屋根材を持ち上げて設置することができ、施工手順を効率化することができる。
【００２０】
一方、本発明の請求項１４に記載の屋根構造体の構築方法は、請求項１３に記載の屋根構造体を構築する屋根構造体の構築方法であって、前記屋根構造体を構成するケーブルユニット、および一対の支持体を形成するとともに、前記支持体に上下の連結部材を取り付けておき、前記ケーブルユニットを上下の連結部材に取り付けた後、これらの連結部材を前記支持体に沿って上昇させ、上側の連結部材を所定位置において前記支持体に固定した後、下側の連結部材を固定前に所定の力で下方に引き下げてから所定位置において前記支持体に固定することで、前記ケーブルユニットに所定の初期張力を導入することを特徴とする。
この際、事前の計算等により下側の連結部材を下方に引き下げる力の値を算定しておき、実際の施工においてはジャッキ等により下側の連結部材を下方に引き下げ、その時のジャッキの力を計測しながら算定された値になるまで引き下げることにより、ケーブルユニットに所定の初期張力を確実に導入することができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のような本発明の屋根構造体およびその構築方法によれば、軽量化を促進させかつ施工手間を削減してコスト低減を十分に図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、第２実施形態以降において、次の第１実施形態で説明する構成部材と同じ構成部材、および同様な機能を有する構成部材には、第１実施形態の構成部材と同じ符号を付し、それらの説明を省略または簡略化する。
【００２３】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る屋根構造体１を示す斜視図である。図２は、屋根構造体１の支持架構体１０を示す側面図である。図３は、屋根構造体１の一部を断面して示す斜視図である。図４および図５は、それぞれ屋根構造体１の一部を拡大して示す側面図である。図６は、屋根構造体１における屋根材２０の接続部分を拡大して示す側面図である。図７は、屋根構造体１の施工手順を示す斜視図である。
【００２４】
図１〜図５において、屋根構造体１は、所定の施設（例えば、廃棄物処分場等）における所定区画２の上方を覆って設けられるもので、複数（本実施形態では４つ）の支持架構体１０と、これらの支持架構体１０間に設けられた屋根材２０とを備えて構成されている。
支持架構体１０は、所定間隔離して設けられた一対の支持体としての柱体１１と、これら一対の柱体１１間に下向き凸に架設された上ケーブル材１２と、この上ケーブル材１２の下側において一対の柱体１１間に上向き凸に架設された下ケーブル材１３と、これら上下のケーブル材１２，１３間に架設された複数の縦材としての縦ケーブル材１４とを有して構成されている。そして、複数の支持架構体１０は、互いに略平行、かつ略等間隔に配置されている。
【００２５】
支持架構体１０の柱体１１は、鋼管製や鉄筋コンクリート製、鉄骨鉄筋コンクリート製の支柱であって、地盤中に打ち込まれた杭（例えば、鋼管杭）１５に固定され、地盤から上方に突設されている。そして、柱体１１の上端付近に上ケーブル材１２が接続されており、この上ケーブル材１２と反対側の柱体１１の上端付近には、斜めケーブル材１６の一端が接続されている。この斜めケーブル材１６の他端は、地盤に固定された基礎１７に接続されており、上ケーブル材１２の張力のうち、水平方向の分力が斜めケーブル材１６を介して基礎１７および地盤に伝達されるようになっている。
【００２６】
上下のケーブル材１２，１３は、鋼製ワイアやＰＣ鋼線を複数撚り合わせて形成された可撓製を有した線状部材であって、それぞれ放物線形状に下向き凸または上向き凸に懸架されている。そして、上下のケーブル材１２，１３の両端部は、適宜な接合部材１２１，１３１（図４）を介して柱体１１に接合されており、上ケーブル材１２の接合部材１２１には、斜めケーブル材１６の一端部が接合されている。
縦ケーブル材１４は、上下のケーブル材１２，１３と同様の線状部材であって、上下のケーブル材１２，１３間に渡って略垂直に接続されるとともに、複数の縦ケーブル材１４同士は、互いに略等間隔に配置されている。そして、縦ケーブル材１４の高さ方向略中央位置には、横連結材１８が複数の縦ケーブル材１４に渡って略水平に架設されており、この横連結材１８に屋根材２０が接合されている。
【００２７】
屋根材２０は、横連結材１８に接合されて縦ケーブル材１４に支持される複数の横架材としてのトラス体２１と、これらのトラス体２１間に渡って張り付けられた膜材２２とを有して構成されている。トラス体２１は、上弦材２１１と、下弦材２１２と、これらの上弦材２１１および下弦材２１２を連結する斜材２１３と、上弦材２１１の上側に設けられて膜材２２を固定する固定横材（レーシングバー）２１４とを有して構成されている。そして、複数のトラス体２１同士は、支持架構体１０における縦ケーブル材１４の２つ分の間隔だけ離隔して配置されるようになっている。また、膜材２２は、トラス体２１の位置で山となり、トラス体２１間の中間位置で谷となるように設置されており、膜材２２の谷位置には、センターロープ２３（図３）が設けられている。このセンターロープ２３は、膜材２２の下側に取り付けられ、膜材２２の谷位置を下方に引っ張った状態で両端が縦ケーブル材１４に接続されており、膜材２２を弛みなく張ることができるようになっている。さらに、センターロープ２３は、所定間隔で交差して設けられた緊張材である引き下げベルト２５により下方に向かって緊張されており、この引き下げベルト２５の端部は、トラス体２１の下弦材２１２に緩みのないように緊結されている。このように、引き下げベルト２５でセンターロープ２３の浮き上がりが防止されることで、膜材２２の弛みが防止でき、安定性が確保できるようになっている。
【００２８】
以上の屋根材２０は、隣り合う支持架構体１０の縦ケーブル材１４間に支持されるとともに、支持架構体１０位置において、図６に示すように、隣接スパンの屋根材２０と連結されている。すなわち、隣り合う屋根材２０のトラス体２１同士は、屋根連結部材２４によって互いに連結され、膜材２２同士は、縫合用膜材２２１によって互いに連結されている。なお、図６では、隣り合う屋根材２０同士の間に上下に段差がある場合を図示しているが、段差がない場合にも同様に屋根連結部材２４および縫合用膜材２２１を用いて、隣り合う屋根材２０同士が連結できることは当然である。
【００２９】
以上のような支持架構体１０および屋根材２０において、縦ケーブル材１４に架設され横連結材１８は案内部材として機能し、この横連結材１８の上面にはトラス体２１をスライド自在に案内する案内レールが形成されている。そして、トラス体２１の端部には、案内レール上を転動可能な滑車２１５が設けられており、トラス体２１は、一対の支持架構体１０間の各スパンにおいて、横連結材１８に沿って移動可能に構成されている。すなわち、屋根材２０は、複数のトラス体２１同士を近づけて膜材２２を折り畳んだ状態から、トラス体２１同士を所定間隔離して膜材２２を広げた状態まで、伸縮可能に構成されている。
【００３０】
このような屋根構造体１は、図７に示すような施工手順で構築される。
すなわち、先ず、建設現場において、支持架構体１０を構築する。この支持架構体１０の構築手順としては、地盤に杭１５を打ち込むとともに、基礎１７を構築してから、杭１５の上側に柱体１１を立設する。そして、予め互いに接続しておいた上下のケーブル材１２，１３および縦ケーブル材１４を吊り上げて、上下のケーブル材１２，１３を接合部材１２１，１３１を介して柱体１１に接合する。さらに、上側の接合部材１２１と基礎１７とに斜めケーブル材１６を接続する。この際、上下のケーブル材１２，１３および斜めケーブル材１６をジャッキ等で緊張することで、これらの各ケーブル材に所定の緊張力を導入して弛みが生じないようにしてもよい。その後、縦ケーブル材１４間に横連結材１８を架設する。以上により支持架構体１０の構築が完了する。
【００３１】
次に、予め加工工場等において所定のサイズごとに組み立ててユニット化しておいた屋根材２０（屋根ユニット２０Ａ）を、折り畳んだ状態でトレーラ等で建設現場に運搬し、この屋根ユニット２０Ａを支持架構体１０の横連結材１８上に吊り上げて設置する。その後に、トラス体２１を横連結材１８に沿って所定位置まで移動させて屋根ユニット２０Ａを広げ、トラス体２１を支持架構体１０の縦ケーブル材１４に固定するとともに、広げた屋根ユニット２０Ａの膜材２２同士を連結し、センターロープ２３を縦ケーブル材１４に接続する。そして、隣接する支持架構体１０間においても、順次同様に屋根ユニット２０Ａの設置を行い、支持架構体１０を挟んで隣接する屋根ユニット２０Ａにおいて、トラス体２１同士を屋根連結部材２４で連結し、膜材２２同士を縫合用膜材２２１で連結する。
以上のようにして屋根構造体１の構築が完了する。
【００３２】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）すなわち、下向き凸に架設された上ケーブル材１２および縦ケーブル材１４によって、屋根材２０が吊り上げ支持され、上向き凸に架設された下ケーブル材１３および縦ケーブル材１４によって、屋根材２０に作用する強風時の吹き上げ力が自重を上回った場合の上向きの力に抵抗することができ、鉄骨製の梁等を設けなくても屋根面の安定性が確保でき、かつ軽量化を十分に促進させることができる。
【００３３】
（２）そして、下ケーブル材１３によって上向きの力に抵抗することで、従来のような横補剛梁と支柱とを接続する緊張ケーブルなども不要にできることから、接合に係る作業手間を削減することができる。従って、鋼材量を削減して軽量化でき、かつ施工手間も削減できるので、建設コストの低減を十分に図ることができる。
【００３４】
（３）さらに、複数の支持架構体１０を互いに略平行に配置し、これらの縦ケーブル材１４間の複数スパンに屋根材２０を架設することで、屋根構造体１によって覆われる空間を大きくすることができ、大型の施設に適用することができるとともに、屋根材２０の長さ寸法（スパン）が略同一になり、部材寸法や接合部の納まり等を共通化することができ、部材の加工性や施工性を向上させることができる。
【００３５】
（４）そして、上下のケーブル材１２，１３を縦ケーブル材で連結したことで、屋根材２０の重量が縦ケーブル材１４の張力として上ケーブル材１２に伝達され、強風時の上向きの力が縦ケーブル材１４の張力として下ケーブル材１３に伝達され、屋根面の安定性を確保することができるとともに、屋根構造体１の軽量化を促進させることができる。
さらに、屋根材２０が膜材２２を有して構成されているので、屋根材２０の軽量化が実現され、このように屋根材２０を軽量化した場合でも、強風時の吹き上げ力に対しては下ケーブル材１３で抵抗できるため、屋根材２０を安定的に支持することができる。
【００３６】
（５）また、ユニット化された屋根ユニット２０Ａが伸縮可能に構成され、縮めた状態の屋根ユニット２０Ａを支持架構体１０に設置してから広げることにより屋根面が形成されるので、支持架構体１０の上部で屋根材２０を組み立てる場合と比較し、高所での作業を少なくして施工効率を高めることができる。さらに、屋根材を架設するための高所作業が不要になるため、作業用の足場や揚重機等が大幅に削減されて施工コストが削減できるとともに、作業時の安全性を向上させることができる。
【００３７】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態を図８および図９に基づいて説明する。
図８は、本発明の第２実施形態に係る屋根構造体１Ａを示す側面図である。図９(Ａ)，(Ｂ)は、屋根構造体１Ａの一部を拡大して示す横断面図および縦断面図である。
第２実施形態の屋根構造体１Ａは、前記第１実施形態と比較して支持架構体の構成および屋根材の構築方法が相違し、その他の構成は略同一である。以下に相違点について詳しく説明する。
【００３８】
図８において、屋根構造体１Ａは、略等間隔に設けられた３本の柱体（支持体）１１、これら３本の柱体１１間に架設された２本ずつの上下のケーブル材１２，１３、これら上下のケーブル材１２，１３間に架設された複数の縦ケーブル材（縦材）１４を有した支持架構体１０Ａと、図の奥行き方向に複数並べて配置した支持架構体１０Ａ間に支持された屋根材２０とを備えて構成されている。支持架構体１０Ａの３本の柱体１１のうち、中央の柱体１１には、左右両側の上下のケーブル材１２，１３が接続されている。換言すると、この支持架構体１０Ａは、前記第１実施形態の支持架構体１０を２つ並べて配置するとともに、これらの支持架構体１０における一対の柱体１１のうちの一方（中央の柱体１１）を共有して構成されたものである。そして、左右２本の柱体１１上部と基礎１７との間には、斜めケーブル材１６が接続されている。また、屋根構造体１Ａで覆った施設における所定区画２の地盤面は、中央部分が低くなっており、これにより、中央の柱体１１が他の２本の柱体１１よりも長く形成されている。
【００３９】
支持架構体１０Ａにおいて、上ケーブル材１２は、図９に示すように、柱体１１に沿って上下移動自在な連結部材（ジャッキアップリング）１２２を介して柱体１１に連結されている。なお、図９では、図８における中央の柱体１１上部が示されているが、左右の柱体１１においても同様に、上ケーブル材１２は、連結部材１２２を介して柱体１１に連結されている。連結部材１２２は、断面略Ｉ字形を有し、柱体１１が余裕を持って挿通可能な環状の部材であって、柱体１１の側面に固定されたガセットプレート１１１にボルト固定されている。また、連結部材１２２は、１本の柱体１１に上下２つ一組で固定されており、上下の連結部材１２２各々に左右２本の上ケーブル材１２（１２Ａ，１２Ｂ）が接続されている。すなわち、上側の連結部材１２２に接続された上ケーブル材１２Ａには、図８における図の奥行き方向奥側の屋根材２０が支持され、下側の連結部材１２２に接続された上ケーブル材１２Ｂには、図８における図の奥行き方向手前側の屋根材２０が支持されるようになっている。
【００４０】
このような屋根構造体１Ａの構築手順は、以下のようになっている。
すなわち、先ず、杭１５を施工して柱体１１を立設し、この柱体１１に上下の連結部材１２２を挿通して柱体１１下部に仮止めしておき、柱体１１の上端部に仮設台座１１２を介してジャッキ１１３を設置する。そして、上側の連結部材１２２に上ケーブル材１２Ａを接続し、この上ケーブル材１２Ａに縦ケーブル材１４および下ケーブル材１３を接続して一方のケーブルユニットを構成するとともに、縦ケーブル材１４に図８の奥行き方向奥側の屋根材２０を支持させる。これと同様の作業を図８の奥行き方向奥側に対抗する支持架構体１０Ａにおいても行い、その後に、ジャッキ１１３から垂下した吊り上げ材で上側の連結部材１２２を柱体１１に沿って上方にジャッキアップし、一方のケーブルユニットを上方に持ち上げ、上側の連結部材１２２をガセットプレート１１１に固定する。
【００４１】
次に、下側の連結部材１２２にも同様に、上ケーブル材１２Ｂを接続し、この上ケーブル材１２Ｂに縦ケーブル材１４および下ケーブル材１３を接続して他方のケーブルユニットを構成するとともに、縦ケーブル材１４に図８の奥行き方向手前側の屋根材２０を支持させる。そして、図８の奥行き方向手前側に対抗する支持架構体１０Ａにおいても同様の作業を行い、その後に、ジャッキ１１３から垂下した吊り上げ材で下側の連結部材１２２を柱体１１に沿って上方にジャッキアップし、他方のケーブルユニットを上方に持ち上げ、下側の連結部材１２２をガセットプレート１１１に固定する。上下の連結部材１２２を固定したら、柱体１１の上端部から仮設台座１１２およびジャッキ１１３を取り外す。その後、上側の連結部材１２２に接続された上ケーブル材１２Ａに対応する下ケーブル材１３、および下側の連結部材１２２に接続された上ケーブル材１２Ｂに対応する下ケーブル材１３のそれぞれを柱体１１に接合する。
以上の作業を各スパンごとに順次実施することで屋根構造体１Ａの構築が完了する。
【００４２】
このような本実施形態によれば、前記した（１）〜（４）の効果に加えて以下のような効果がある。
（６）すなわち、連結部材１２２を介して連結された上ケーブル材１２Ａ，１２Ｂが柱体１１に沿って上下移動可能に構成されるので、上下のケーブル材１２，１３および縦ケーブル材１４、さらには屋根材２０を地上付近で組み立てた後に、連結部材１２２を柱体１１の上部に移動させることで、上下のケーブル材１２，１３、縦ケーブル材１４、および屋根材２０を所定の高さ位置に持ち上げて設置することができる。従って、高所において上下のケーブル材１２，１３や縦ケーブル材１４、屋根材２０を組み立てなくてもよいため、施工効率を高めることができる。
【００４３】
（７）また、一方のケーブルユニットおよび屋根材２０を先行して持ち上げて設置した後に、他方のケーブルユニットおよび屋根材２０を持ち上げて設置することで、屋根材２０が複数スパンに設けられていても、各スパンごとにケーブルユニットおよび屋根材２０を持ち上げて設置することができ、施工手順を効率化することができる。
【００４４】
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他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記各実施形態においては、複数の支持架構体１０，１０Ａが互いに略平行に配置されていたが、これに限らず、例えば、支持架構体１０同士が互いに非平行に配置されていてもよく、また図１０に示すように、単数の支持架構体１０Ａを有して屋根構造体が構成されていてもよい。
【００４５】
支持架構体１０同士が互いに非平行に配置される屋根構造体としては、例えば、略正六角形の頂点位置に設けられた６本の柱体１１と、互いに反対側の頂点位置の柱体１１同士間に架設される上ケーブル材１２および下ケーブル材（不図示）とを有した３つの支持架構体１０を備えたものが例示できる。すなわち、３つの支持架構体１０は、互いに非平行に配置され、各支持架構体１０における上下のケーブル材は、六角形の略中央位置で他の支持架構体１０の上下のケーブル材と交差するようになっている。そして、屋根材２０は、交差した支持架構体１０のうちの隣り合う支持架構体１０間に支持されていればよい。
【００４６】
さらに、支持架構体１０同士が互いに非平行に配置される屋根構造体としては、例えば、略正六角形の頂点位置に設けられた６本の柱体１１、および六角形の略中央位置に設けられた１本の柱体１１と、六角形頂点位置の柱体１１と中央の柱体１１との間に架設される上ケーブル材１２および下ケーブル材（不図示）とを有した６つの支持架構体１０を備えたものでもよい。すなわち、６つの支持架構体１０のうちの少なくとも５つは、互いに非平行に配置され、各支持架構体１０において、六角形中央位置の柱体１１は共有されていればよい。
【００４７】
単数の支持架構体１０Ａを有した屋根構造体としては、図１０に示すように、前記第２実施形態と同様の支持架構体１０Ａと、この単数の支持架構体１０Ａと壁体３０との間に支持される屋根材２０とを備えた屋根構造体１Ｄが例示できる。すなわち、本発明の屋根構造体は、複数の支持架構体が互いに対向して配置されて支持架構体間に屋根材が支持されたものに限らず、図１０に示すように、屋根材２０の少なくとも一方の端部が支持架構体の縦材に支持されていればよい。
【００４８】
また、前記各実施形態では、支持体を柱体１１で構成したが、これに限らず、壁体で構成してもよく、またトラス体等の組み立て部材で構成してもよい。さらに、支持体の曲げ強度や剛性が十分確保されるならば、前記実施形態の斜めケーブル材１６および基礎１７を省略することも可能である。
また、屋根材は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、各種の屋根材が採用可能であり、例えば、鋼板を折り曲げて形成された折板でもよく、トラス体と鋼板とで構成されたものでもよい。
また、屋根構造体の構築方法も前記実施形態の構成に限定されるものではなく、支持架構体を構築した後に、個々の屋根材を順次吊り上げて設置するような施工方法を採用してもよく、施設全体を覆う大きさの屋根材を地上付近で地組みしてから一度に吊り上げたり、ジャッキアップあるいはリフトアップしたりして支持架構体に設置する方法でもよい。
【００４９】
また、前記第２実施形態のようにケーブルユニットをジャッキアップにおいて、上ケーブル材１２および下ケーブル材１３に対応した上下の連結部材１２２を柱体１１に取り付けておき、ケーブルユニットを上下の連結部材１２２に取り付けた後、これらの連結部材１２２を柱体１１に沿って上昇させ、上ケーブル材１２が接続された上側の連結部材１２２を所定の高さ位置において柱体１１に固定した後、下ケーブル材１３が接続された下側の連結部材１２２の固定前に、この連結部材１２２を所定の力で下方に引き下げてから所定の高さ位置において柱体１１に固定してもよい。このような方法によれば、事前の計算等により下側の連結部材１２２を下方に引き下げる力の値を算定しておき、実際の施工においてはジャッキ等により下側の連結部材１２２を下方に引き下げ、その時のジャッキの力を計測しながら算定された値になるまで引き下げることにより、ケーブルユニットに所定の初期張力を確実に導入することができる。
【００５０】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る屋根構造体を示す斜視図である。
【図２】前記屋根構造体の支持架構体を示す側面図である。
【図３】前記屋根構造体の一部を断面して示す斜視図である。
【図４】前記屋根構造体の一部を拡大して示す側面図である。
【図５】前記屋根構造体の一部を拡大して示す側面図である。
【図６】前記屋根構造体における屋根材の接続部分を拡大して示す側面図である。
【図７】前記屋根構造体の施工手順を示す斜視図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る屋根構造体を示す側面図である。
【図９】(Ａ)，(Ｂ)は、前記屋根構造体の一部を拡大して示す横断面図および縦断面図である。
【図１０】本発明の変形例に係る屋根構造体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０，１０Ａ…支持架構体、１１…柱体（支持体）、１２，１２Ａ，１２Ｂ…上ケーブル材、１３…下ケーブル材、１４…縦ケーブル材（縦材）、１８…横連結材（案内部材）、２０…屋根材、２０Ａ…屋根ユニット、２１…トラス体（横架材）、２２…膜材、１２２…連結部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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