(57)【要約】【課題】  施工が容易で、融雪池又は堆雪地を設けることなく屋根から滑落する雪を処理しつつ通路等を確保し、屋根で覆われる屋根下空間部を最大限に利用可能となるドーム構造物を提供する。【解決手段】  ドーム形状の屋根２と、この屋根２の外周縁部を支持する平面視で環状となるようなロ字形状の支持構造体３とを備え、内部に屋根下空間部５が形成されるドーム構造物１０において、前記支持構造体３は、その内周縁部で前記屋根２を支持し、前記屋根下空間部５の外部に突出しているデッキスラブ３１と、前記屋根２の鉛直力を受けるとともに前記水平部３１を支持する支持部３２とを備え、前記デッキスラブ３１は、前記屋根２のスラスト力Ｓを面内剛性により受ける。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドーム形状の屋根と、この屋根の外周縁部を支持する環状の支持構造体とを備え、内部に屋根下空間部が形成されるドーム構造物において、
前記支持構造体は、
前記屋根下空間部の外部に突出するように前記環状かつ面状に形成されたその内周縁部で前記屋根を支持する水平部と、
前記屋根の鉛直力を受けるとともに前記水平部を支持する支持部とを備え、
前記水平部は、前記屋根のスラスト力を面内剛性により受けるように構成されていることを特徴とするドーム構造物。
【請求項２】
前記屋根の外周縁部の周囲には、所定の高さまで板状の防雪部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のドーム構造物。
【請求項３】
前記屋根には仕上げ材として膜材が設けられ、
前記防雪部材が前記膜材よりも高剛性であることを特徴とする請求項２に記載のドーム構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、降雪の多い地域であっても適用可能であり、大空間を有するドーム構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、冬場の多雪地帯において、スポーツやイベントを行う施設として内部に大空間を有する屋根がアーチ状（又はドーム状）の構造物を構築することが多い。
そのため、ドーム内部の採光性に優れ、かつ、屋根に積もった雪の滑雪性に優れている構造とするため、屋根に膜材を設けることが多い。
ドーム状の構造物は、屋根が平面トラス又は立体トラスによりアーチ状に構成されており、その屋根の外周部は、水平方向に作用するスラスト力により広がろうとするため、スラスト力に対抗するために周縁部に剛性の高いリングビームが取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
また、このような屋根を支持する支持構造体は、この屋根で覆われる空間内部に位置するように、この空間の周縁部に沿って設けられている。これは、例えば、降雪により雪が屋根に積雪して屋根の外周辺へ滑落しても、支持構造体に雪を堆積させないようにするためである（例えば、特許文献２参照）。また、屋根から雪を滑落させる場合、滑落する雪の重量を考慮して、また、安全対策として使用者が立ち入ることができない融雪池又は堆雪地を支持構造体の周囲に設けて、そこに雪を滑落させていた。
【特許文献１】特開平１０−１９５９８０号公報（段落０００７〜００２３、図２）
【特許文献２】特開平８−４２０４３号公報（段落０００５〜０００７、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記構造物では、支持構造体の周囲に設けられた融雪池又は堆雪地には人が立ち入ることができないため、冬場には利用性に乏しい無駄なスペースとなっていた。さらに、支持構造物を屋根で覆われる空間内部に位置させると、融雪池又は堆雪地を設けたことにより、支持構造物の内部に通路を設けなければならず、屋根で覆われる空間を小さくしてしまい、この空間を最大限に利用することができないという問題があった。
また、特許文献２に記載されているように、屋根に膜材を設けた場合、滑落した雪がこの膜材にもたれかかってしまうと、膜材は雪の側圧に耐えることができないため、その耐用年数を著しく低下させられてしまうという問題もあった。
また、リングビームを屋根に設けた場合、屋根の部品数が増加するので、大空間構造物の建設コストが増大し、施工が煩雑になるという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、施工が容易で、融雪池又は堆雪地を設けることなく屋根から滑落する雪を処理しつつ通路等を確保し、屋根で覆われる屋根下空間部を最大限に利用可能となるドーム構造物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】
【０００５】
前記課題を解決するため、本発明のドーム構造物では、ドーム形状の屋根と、この屋根の外周縁部を支持する環状の支持構造体とを備え、内部に屋根下空間部が形成されるドーム構造物において、前記支持構造体は、前記屋根下空間部の外部に突出するように前記環状かつ面状に形成されたその内周縁部で前記屋根を支持する水平部と、前記屋根の鉛直力を受けるとともに前記水平部を支持する支持部とを備え、前記水平部は、前記屋根のスラスト力を面内剛性により受けるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
このように、環状かつ面状に形成されている支持構造体の水平部の内周縁部でドーム形状の屋根の外周縁部を支持するので、支持構造体が屋根下空間部の外部に突出するように設けられるため、支持構造体と屋根とで形成された屋根下空間部を最大限に広くすることができる。また、支持構造体において屋根下空間部の外部に突出している水平部の面内剛性により屋根のスラスト力を受けるので、屋根の構造を簡潔にすることができ、また、施工が容易となるので、建設コストを軽減することができる。
また、支持構造体が、水平部と、屋根の鉛直力を受けるとともに水平部を支持する支持部とから構成されているため、水平部と支持部とで水平部下に空間が形成されることとなり、降雪時において、屋根から滑落する雪を水平部に堆積させつつも、この水平部下の空間を活用することができる。したがって、屋根から滑落した雪は水平部に堆積した状態で溶けることとなるので融雪池又は堆雪地を設ける必要がなくなる。
【０００７】
また、前記ドーム構造物において、前記屋根の外周縁部の周囲には、所定の高さまで板状の防雪部材を設けても良い。
【０００８】
また、前記ドーム構造物において、前記屋根には仕上げ材として膜材が設けられ、前記防雪部材が前記膜材よりも高剛性であると好適である。
【０００９】
このように、防雪部材を屋根の外周縁部の周囲に所定の高さまで設けるので、支持構造体の水平部に雪が堆積しても、直接、雪の側圧を屋根の仕上げ材としての膜材に受けさせずに、防雪部材が雪の側圧を受け、屋根架構を介して水平部に雪の側圧を伝えるので、屋根の安定性を維持することができる。
【００１０】
また、防雪部材を膜材よりも高剛性にすることにより、雪の側圧を屋根に設けられた膜材に伝えずに、防雪部材で雪の側圧を受けるようになっている。したがって、防雪部材を用いることによって、雪の側圧で膜材の耐用年数を低下させることなく、雪の側圧に耐えることができる。
また、屋根の大部分に仕上げ材として膜材を設けることで、屋根下空間部内の採光性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
このようなドーム構造物によれば、施工が容易で、融雪池又は堆雪地を設けることなく屋根から滑落する雪を処理しつつ通路等を確保し、屋根で覆われる屋根下空間部を最大限に利用可能とし、安定性のある屋根とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明のドーム構造物の一例を示す斜視図であり、図２は、本発明のドーム構造物の一例を示す断面図であり、図３は、本発明のドーム構造物の一例を示す部分拡大図であり、図４は、図３のＡ部拡大図であり、図５は、本発明のドーム構造物に係る支持構造物の一例を示す平面図である。
【００１３】
本発明のドーム構造物１０は、降雪が多い地域でも有効に利用することができる構造物であって、図１に示すように、屋根２とこの屋根を支持する支持構造物３とから構成されており、屋根２の仕上げには、屋根２の外周縁部の周囲に所定の高さで設けられる防雪部材４と、後述する段差Ｄ（図３参照）より上側の屋根の大部分に仕上げ材として膜材２１ａが設けられている。
【００１４】
支持構造物３は、図１から図３に示すように、屋根２を支持する役割と、屋根２から滑落する雪Ｙ（図３参照）を受け止める役割とを果たし、屋根下空間部５の外部に突出するように位置する水平部（デッキスラブ）３１と支持部３２と基礎部（マットスラブ）３３とから構成されている。
【００１５】
基礎部であるマットスラブ３３は、環状となるように段差部を有するロ字形状に形成されている。その段差部は、内側が一段低くなるように形成されている。このマットスラブ３３の屋根下空間部５側には、マットスラブ３３の外側の表面の高さ位置よりも低い位置にピット３３ａが設けられており、屋根下空間部５を照らす照明等の配線等を敷設することができるようになっている。そして、ピット３３ａは、その上部を鋼板等で塞がれており、その鋼板の上面を通路として用いることができるようになっている。
なお、このマットスラブ３３の下方にある地盤が軟弱地盤である場合には、地盤改良工法等で予め地盤強度を高めておくこと良い。
【００１６】
また、屋根下空間部５の地面には、土間コンクリートが一面に施されており、その土間コンクリートの表面に、例えば、人工芝等を設置することにより、各種スポーツのグランドとして使用することができるようになっている。
【００１７】
デッキスラブ３１は、図１に示すように、環状かつ面状に形成されているロ字形状の鉄筋コンクリート構造（ＲＣ造）となっており、その内周縁部において屋根２を支持している。このデッキスラブ３１は、所定の厚さを有しており、デッキスラブ３１の面内剛性で屋根２からのスラスト力Ｓ（図２参照）を受けられるようになっている。この場合、図５に示すように、平面視でロ字形状のデッキスラブ３１の各辺部３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄの各々の面内剛性で屋根２からのスラスト力Ｓを受けることとなる。
【００１８】
なお、デッキスラブ３１の鉄筋量を増加させて屋根２からのスラスト力Ｓを受けても良いし、デッキスラブ３１を鉄骨鉄筋コンクリート構造として屋根２からのスラスト力Ｓを受けても良い。また、必要に応じてデッキスラブ３１の内部にＰＣ鋼材３４を設けて、このＰＣ鋼材３４に緊張力Ｔを与えることで屋根２からのスラスト力Ｓを受けても良い。
【００１９】
また、図３及び図４に示すように、デッキスラブ３１の内周縁部近傍のデッキスラブ３１の上面に断面視台形となる水切り部３１１が、デッキスラブ３１と一体となるように突起して形成されている。この水切り部３１１は、デッキスラブ３１上にデッキスラブ３１の内周縁部から所定の距離を維持して設けられており、デッキスラブ３１の内周縁部に沿って環状となるように平面視ロ字形状に形成されている。そして、水切り部３１１の上部には、後述する防雪部材４の下端部が固定できるようになっている。
【００２０】
支持部３２は、図１、図２及び図５に示すように、屋根２とデッキスラブ３１とを支持するための複数本の支柱３２ａ・・・から構成され、マットスラブ３３の全周にわたって立設するように、ロ字形状のデッキスラブ３１の内周縁部側、中央部側、外周縁側に所定の間隔で配置される。
これにより、屋根２の鉛直力と、デッキスラブ３１の荷重と、降雪時には雪Ｙの荷重を支持することができるようになっている。
【００２１】
そして、支持構造物３は、屋根２と支持構造物３とで形成される屋根下空間部５の外部に突出して形成されつつ、マットスラブ３３とデッキスラブ３１との間には通路空間部（雁木空間部）６が形成されている。
【００２２】
なお、放射方向に所定の位置の隣り合う支柱３２ａと支柱３２ａとの間にブレース３２ｂを設けて、屋根２のスラスト力を部分的に基礎部に受けるようにさせても良い。
【００２３】
屋根２は、図１及び図２に示すように、平面視が正方形の屋根下空間部５を覆うドーム形状を呈している。
【００２４】
屋根２は、図２に示すように、側面視がアーチ状となるように複数の鉄骨Ｈ，Ｈ・・・をトラス状に組立てた複数のトラス部２１ｃ，２１ｃ・・・により構築されている。そして、屋根２は、ロ字形状のデッキスラブ３１の相対する両間に、屋根下空間部５の中央部において屋根２の高さが最大となり、屋根２の外周縁部で最小となるようにされた複数のトラス部２１ｃ，２１ｃ・・・を平行に架設した後に、同様にして、それらと直交する方向に平行に複数のトラス部を２１ｃ，２１ｃ・・・架設して、ドーム形状が維持されている。この屋根２の外部側と屋根下空間部５側とには、防水性の仕上げ材として膜材２１ａ，２１ｂで被装されており、雨や風、雪等が屋根下空間部５に入らないように形成されている。
【００２５】
また、屋根２は、図３及び図４に示すように、外周縁部から所定の高さで膜材２１ａの被装位置よりも屋根下空間部５側へ凹む段差Ｄが形成されている。
このように段差Ｄを形成したことにより、例えば、屋根２から滑落した雪Ｙがデッキスラブ３１の一面に連なって堆積しても、この段差Ｄで雪Ｙを屋根２の膜材２１ａから離れさせることができる。つまり、屋根２の膜材２１ａにまで達することなくデッキスラブ３１に雪Ｙを堆積させることができる。
なお、膜材２１ａは、雪の滑雪性に優れているため、屋根２の最高位置から段差Ｄを形成した所定の高さ位置まで被装するのが望ましい。
【００２６】
また、段差Ｄを形成した所定の高さ位置には、防雪部材４の上端部を取り付けることができるようになっており、その防雪部材４の取り付け位置において雪Ｙの側圧を防雪部材４から支持できるようになっている。
これにより、防雪部材４から伝えられた雪Ｙの側圧を屋根２の外周縁部が支持して、デッキスラブ３１に伝えることができる。
【００２７】
防雪部材４は、図４に示すように、屋根２を滑落してデッキスラブ３１に堆積した雪Ｙの側圧を直接受ける役割を果たす部材である。この防雪部材４は、膜材２１ａ，２１ｂより剛性の高い金属パネルが環状に形成されて屋根２の外周縁部に所定の高さまで設けられ、その上端部を段差Ｄを形成した所定の高さ位置に、下端部をデッキスラブ３１の水切り部３１１に固定されている。
また、防雪部材４は、固定状態において、下方から上方に所定の高さまで急勾配で一直線状に形成される第一斜面部４１と、第一斜面部４１の上端部から立上り部２２の方向に緩やかに傾斜する第二斜面部４２と、第二斜面部４２の上端部から立上り部２２の上部まで立上り部２２に沿うように傾斜する第三斜面部４３とから構成されている。
ここで、第一斜面部４１は、防雪部材４の下端部としてデッキスラブ３１の水切り部３１１に固定され、第三斜面部４３は、防雪部材４の上端部として段差Ｄを形成した所定の高さ位置に固定される。
【００２８】
したがって、支持構造物３が屋根下空間部５の外部側に位置していることから、屋根下空間部５の総ての部分を利用することができるので、大きな使用容積を確保することができる。また、デッキスラブ３１の面内剛性により屋根２からのスラスト力を受けるようにしたので、屋根構造を簡略することができ、低い建設コストで容易に施工を行うことができる。
また、防雪部材４でデッキスラブ３１に堆積する雪Ｙの側圧を受けるので、屋根２の膜材２１ａに余計な荷重をかけることなく、屋根２の安定性を維持することができる。
さらに、デッキスラブ３１で屋根２から滑落する雪Ｙを堆積させるので、デッキスラブ３１と支持部３２とで形成された通路空間部５を有効に使用することができる。
【００２９】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
【００３０】
例えば、屋根２（図３参照）と支持構造物３（図３参照）との間にＲＣ造の立上り部を設けて構成しても良い。立上り部は、環状となるように段差部を有するロ字形状に形成され、また、所定の高さ位置まで立ち上がっており、支持構造体３の水平部３１（図３参照）に雪Ｙ（図３参照）が堆積しても、雪Ｙの側圧を受けて水平部３１に雪Ｙの側圧を伝えることができるようになっている。
このように構成しても、屋根２の安定性を維持することができる。
【００３１】
また、例えば、支持構造物は、矩形の環状の形状の他に、円形や、多角形、半径の異なる曲線からなる形状等の環状の形状にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明のドーム構造物の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明のドーム構造物の一例を示す断面図である。
【図３】本発明のドーム構造物の一例を示す部分拡大図である。
【図４】図３のＡ部拡大図である。
【図５】本発明のドーム構造物に係る支持構造物の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０    ドーム構造物
２      屋根
２１ａ  膜材
３      支持構造物
３１    デッキスラブ（水平部）
３２    支持部
４      防雪部材
５      屋根下空間部
６      通路空間部
Ｙ      雪
Ｄ      段差
【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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