(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上弦材および下弦材からなり、上弦材を、複数の放射方向ラチス材と、各放射方向ラチス材と交叉する同心状の複数の円周方向ラチス材と、円周方向ラチス材と放射方向ラチス材との交差位置にあって、鉛直配置された束材により構成したドーム屋根において、
前記ドーム屋根をその頂部中心から同心状に複数分割形成し、各分割された屋根部の軒側縁部と棟側縁部との間に筒状部で連結し、多段のドーム屋根形状とし、
各放射方向ラチス材と円周方向ラチス材によって区画される略台形の面には、それぞれ補剛用パーツが配置されており、
前記補剛用パーツは、台形状ラチスフレームの中央にポールを立設し、このポールの上下端部と、該ラチスフレームの四周の隅角部との間にプレテンションを加えて張設した二対のケーブルを備えたユニットであることを特徴とする多段式ドーム構造物。
【請求項２】
前記筒状部の垂直面を通風開口部として開口ないしは開閉可能としたことを特徴とする請求項１に記載の多段式ドーム構造物。
【請求項３】
束材の下端とこの束材に放射方向に隣合う別の束材の上端とを連結する傾斜ケーブルと、各束材の下端とこの束材に円周方向に隣合う別の束材の下端とを連結する円周方向ケーブルとを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の多段式ドーム構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば多段式ドーム構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にドーム構造物は、ドーム状に形成された屋根架構に軽量の屋根膜を葺いたものが一般的であり、建物周縁から一定のライズ（起り＝ムクリ）で立ち上がる構造となっている。
【０００３】
また、通風口を設けたドーム構造物の一例として、例えば特公昭４９−４３４０９号公報に開示されている通風ドーム屋根がある。このドーム屋根はドーム状屋根骨格にリング状の多数の屋根板を隙間を設けて上下にラップすべく配置したもので、この屋根板により雨を防ぐと同時に屋根板同士の隙間を通風用開口としたものである。これにより換気のための空調設備を不要としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のドーム構造物にあっては、屋根面が建物周縁から連続した面として立ち上がっており、中間部で通風のための開口部を設けることは困難であり、換気のための空調設備が必要であった。
【０００５】
一方、通風口を設けた前述のドーム屋根にあっては、屋根板が棚状に多数配置され、この部分に埃がたまり易いので、定期的に清掃する必要があり、高所作業であり、また屋根板も多数あるため、清掃管理に多大の費用を必要とし、維持コストが高価となる欠点があった。
【０００６】
また、通常のケーブルドームとした場合には、ライズを大きくとると束材が長くなり過ぎるため、建物容積の広さの割には天井高を十分取れないという欠点があった。
【０００７】
本発明は、以上の欠点を解決するものであって、その目的は、筒形トラス部材を通風用開口部分として利用することで、換気のための空調設備が不要となり、また、開口部分に埃がたまることもないため、維持コストを大幅に低減できる多段式ドーム構造物を提供することを目的とするものである。
【０００８】
また本発明では、筒状トラス部材との組合せにより多段式とすることにより、中心部になるほど十分な天井高を取ることができる多段式ドーム構造物を提供することをも目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
以上の目的を達成するため、本発明は、上弦材および下弦材からなり、上弦材を、複数の放射方向ラチス材と、各放射方向ラチス材と交叉する同心状の複数の円周方向ラチス材と、円周方向ラチス材と放射方向ラチス材との交差位置にあって、鉛直配置された束材により構成したドーム屋根において、前記ドーム屋根をその頂部中心から同心状に複数分割形成し、各分割された屋根部の軒側縁部と棟側縁部との間に筒状部で連結し、多段のドーム屋根形状とし、各放射方向ラチス材と円周方向ラチス材によって区画される略台形の面には、それぞれ補剛用パーツが配置されており、前記補剛用パーツは、台形状ラチスフレームの中央にポールを立設し、このポールの上下端部と、該ラチスフレームの四周の隅角部との間にプレテンションを加えて張設した二対のケーブルを備えたユニットであることを特徴とする。
【００１０】
従って、本発明では、前記筒状部の垂直面を通風開口部として開口ないしは開閉可能とすることで、通風部分を垂直面とし、埃がたまることなく、構造物内外の通風を確保できる。また、本発明では、筒状部の立上げ高さに応じて天井高を十分に取れることになる。
【００１１】
また、本発明では、束材の下端とこの束材に放射方向に隣合う別の束材の上端とを連結する傾斜ケーブルと、各束材の下端とこの束材に円周方向に隣合う別の束材の下端とを連結する円周方向ケーブルとを備えることができる。この場合、補強部材がケーブルであるため、軽量となり、かつ、ケーブルドーム構造の弱点である、天井高の不足が解消される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１，２は本発明にかかるケーブルドーム構造物の半断面平面図、および半断面側面図である。
【００１４】
図において、ドーム構造物１０は、センターコンプレッションリング１を中心として放射状に配置され、コンプレッションリング１を頂点として上方湾曲する複数の放射方向ラチス材２と、放射方向ラチス材２の内側において、コンプレッションリング１を中心として同心円状に配置された複数の円周方向ラチス材３と、各円周方向ラチス材３と放射方向ラチス材２との交点位置に垂直配置された複数の束材４と、各束材４の下端とこの束材４に放射方向に隣合う別の束材４の上端とを連結する傾斜ケーブル５と、各束材４の下端とこの束材４に円周方向に隣合う別の束材４の下端とを連結する円周方向ケーブル７とを備えている。
【００１５】
これに加え、本実施形態では、ドーム屋根１０をその中心から同心状に中心屋根部１２、中間屋根部１４、周辺屋根部１６に三分割構成し、中心屋根部１２の軒側のテンションリング１２ａ（外周の円周方向ラチス材）と、中間屋根部１４の棟側のコンプレッションリング１４ａ（内周の円周方向ラチス材）とを前記束材４より延長して垂直に立ち上げられた筒状部１８を構成する多数の垂直材１８ａで連結し、同じく中間屋根部１４の軒側テンションリング１４ｂと周辺屋根部１６の棟側テンションリング１６ｂを多数の垂直材１８ａで連結し、各垂直材１８ａによる立ち上げ高さ分周辺屋根部１６より中間屋根部１４を持上げ、また中間屋根部１４より中心屋根部１２を持上げ、建物の全高を一般的ドーム構造物より高く形成することが可能となり、また傾斜ケーブル５にテンションを与えることにより各屋根部１２ａ，１４ａ，１４ｂ，１６ａ，１６ｂに加わる応力を低減できる。
【００１６】
また、各垂直材１８ａ間はブレース材１８ｂで連結され、筒状部１８を補強している。
【００１７】
なお、図１において束材４は点で示され、また矢印は傾斜ケーブル５に加えるテンションの方向を示す。また、図中符号１６ｂは周辺屋根部１６の軒側のテンションリングである。
【００１８】
以上の各部材によって構成されるドーム構造物の、各放射方向ラチス材２と円周方向ラチス材３によって区画される略台形の面には、それぞれ補剛用パーツ２０を配置することもできる。
【００１９】
この補剛用パーツは、図１の一部に拡大して示すように、台形状ラチスフレーム２２の中央にポール２４を立設し、このポール２４の上下端部と、ラチスフレーム２２の四周の隅角部との間にプレテンションを加えて張設した二対のケーブル２６を備えたユニットである。
【００２０】
なお、この補剛用パーツ２０に当初から軽量膜屋根などを張ったものを用いることも可能であるし、全補剛用パーツ２０の施工後、その表面全体を屋根膜で覆う構造としても良い。
【００２１】
以上のように、上弦材２，３の構造表面全体を補剛用パーツ２０で覆った構造にあっては、その全体が上弦材２，３の構造に対する補剛効果を得られるため、水平方向の耐力が増すものとなる。
【００２２】
次に、以上の構成のケーブルドーム構造物１０の組立手順を図３ないし図５を用いて、説明する。まず、図３は中間屋根部１４を概念的に分解して示すもので、以上のケーブルストラット構造の下弦材６と上弦材２，３とは、図面上は理解しやすくするために分離して図示してあるが、構築にあたっては、同時かつ一体的に組み立てて、中央開口部を有するドーナッツ状の中間屋根部１４の構造ユニットを構築する。
【００２３】
図４は同様の手法により構築された周辺屋根部１６の構造ユニットの中央開口の上面部に中間屋根部１４の構造ユニットを組付け、さらに中間屋根部１４の構造ユニットの中央開口の上面に中心屋根部１２の構造ユニットを組付ける場合を示す。この場合には、周辺屋根部１６開口縁に取付けられる束材２４を長くしてその上部を開口縁の上方に立上げ形成した垂直材１８ａの上端を、中間屋根部１４のテンションリング１４ｂに接合することで、両者間を接合できる。
【００２４】
また、中間屋根部１４に対する中心屋根部１２の取付構造も同様であり、組立状態では図５に示す架構構造となる。
【００２５】
なお、隣合う垂直材１８ａ，１８ａ間には斜材１８ｂを取付けて、トラス構造にすることが好ましい。
【００２６】
前記筒状部１８には屋根膜を張設することなく、開口のままとすることで、筒状部１８を通じて構造物内外を通気できるほか、開閉式シャッターあるいはカーテンなどを配置し、必要に応じて構造物を遮蔽したり通気を図ることができる。いずれにせよ、この開口面は垂直面であるため、空気流通による埃が各部に停滞することがなく、清掃管理も簡単となる。
【００２７】
なお、本実施の形態では屋根を中心、中間、周辺の三つの屋根部に分割した構成を示したが、二分割するだけでも良いし、必要に応じてさらに多段に分割することもできることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によるドーム構造物にあっては、筒状部の垂直面を通風口として利用することで、構造物内外の自然通風が可能であり、しかも従来の棚板状の隙間を利用して通風する場合に比べて、埃がたまりにくく、維持コストも安価にできる。また、各放射方向ラチス材と円周方向ラチス材によって区画される略台形の面には、それぞれ補剛用パーツが配置されており、前記補剛用パーツは、台形状ラチスフレームの中央にポールを立設し、このポールの上下端部と、該ラチスフレームの四周の隅角部との間にプレテンションを加えて張設した二対のケーブルを備えたユニットであることとしたため、上弦材の構造に対する補剛効果が得られ、水平方向の耐力が増すこととなる。
【００２９】
また、本発明では、筒状部を介して多段屋根式とすることで、天井高を十分に高く確保できる。
【００３０】
さらに、補強部材をケーブルとすれば、軽量となり、かつ、ケーブルドーム構造の弱点である、天井高の不足が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる多段式ドーム構造物の半断面平面視図である。
【図２】同半断面側面視図である。
【図３】中間屋根部の組立構造を示す分解視図である。
【図４】各屋根部の組立構造を示す分解視図である。
【図５】同組立られた架構骨組を示す視図である。
【符号の説明】
１  センターコンプレッションリング
２  放射方向ラチス材
３  円周方向ラチス材
４  束材
６  下弦材
１０  ドーム構造物
１２  中心屋根部
１４  中間屋根部
１６  周辺屋根部
１８  筒状部（１８ａ  垂直材、１８ｂ  斜材）
２０  補剛用パーツ
【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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