JP2835858B2 - Membrane roof structure - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アーチやドーム構造物、及びサスペンショ
ン構造物の膜屋根構造に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a membrane roof structure for an arch or dome structure, and a suspension structure.

（従来の技術） 一般に多雪地域に建築物を構築する場合、当該地域に
おける最多積雪荷重にもとずき設計・施工される。しか
しながら膜屋根構造は、過大な積雪荷重により骨組が過
多になる上、膜材の谷部は、長期間の荷重負荷による疲
労などから漏水や破損が起こりやすい欠点があった。(Conventional technology) Generally, when a building is constructed in a snowy area, it is designed and constructed based on the maximum snow load in the area. However, the membrane roof structure has a drawback that the frame is excessive due to an excessive snow load, and that the valleys of the membrane material are liable to leak or break due to fatigue due to a long-term load load.

これらの課題を解決するため、現行は、 （１）第16図，第17図に示すように、膜材ｃが長期間の
積雪荷重に耐えられるように、骨組a,a間に亘ってケー
ブルｂを膜材ｃの下面に張設して荷重を支持したり、 （２）第18図に示すように、膜材ｃを支持する骨組ａの
間隔を狭くし、この膜材ｃの谷部に押えケーブルｄを配
設して積雪荷重に耐えるようにしていた。In order to solve these problems, at present, (1) As shown in FIGS. 16 and 17, a cable is provided between the frames a so that the membrane material c can withstand a long-term snow load. b is stretched on the lower surface of the film material c to support the load. (2) As shown in FIG. 18, the interval between the frames a supporting the film material c is reduced, and the valleys of the film material c are reduced. The presser cable d is arranged to withstand the snow load.

（発明が解決しょうとする課題） 前記現行の膜屋根構造の抱える課題を以下に示す。(Problems to be solved by the invention) The problems of the current membrane roof structure are described below.

前記（１）の場合は 〈イ〉骨組a,aとケーブルb,bとで囲まれた膜パネルｃ
は、雪の重さでくぼみが生じて滑雪しにくく、また雪解
け水が溜り易かった。In the case of the above (1) <a> Membrane panel c surrounded by frames a and a and cables b and b
In the case of snow, the weight of the snow caused a depression, making it difficult for the snow to slide, and the melting water was easy to accumulate.

〈ロ〉長期間の帯雪により膜材自体の耐久性の面に難が
あった。<B> Due to long-term snow cover, the durability of the membrane material itself was difficult.

〈ハ〉雪解け後、膜パネルが弛緩して張力が失われた
時、再導入に多大な手間を要した。<C> After the thaw, when the membrane panel relaxed and the tension was lost, re-introduction took a lot of trouble.

前記（２）の場合は 〈ニ〉骨組の間隔を狭ばめると、骨組が目立ち膜屋根本
来の軽快さが失なわれ美観上に難があった。In the case of the above (2) <d> If the interval between the frames is narrowed, the frames become conspicuous, the original lightness of the membrane roof is lost, and there is aesthetically difficult result.

〈ホ〉過大な積雪荷重により、膜屋根構造に大きな応力
が生じて大変形を起こす恐れがあった。<E> Excessive snow load caused large stress on the membrane roof structure, which could cause large deformation.

（本発明の目的） 本発明は前記課題を解決するため、膜屋根を設計する
場合、雪などの外力により膜材に発生する応力は膜材の
形状に密接に関係し、外力に対する膜材の抵抗力はその
曲率に比例することに着目して提案されたもので、その
目的とするところは、 〈イ〉雪の重さで窪みが生じない、また、帯雪しないよ
うにする、 〈ロ〉膜が弛緩した場合でも、容易且つ短時間に再張力
を可能にする、 〈ハ〉過大な積雪荷重に対し大変形がないようにする、 〈ニ〉美観を考慮し、骨組が密集しないようにする、 膜屋根構造を提供する点にある。(Object of the present invention) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention, when designing a membrane roof, the stress generated in the membrane material due to external force such as snow is closely related to the shape of the membrane material, The proposed method focuses on the fact that resistance is proportional to its curvature. Its purpose is to <a> prevent dents from occurring due to the weight of snow and avoid snow cover. ＞ Even if the membrane is loosened, it can be re-tensioned easily and in a short time. <C> Prevent large deformation under excessive snow load. <D> Consider the aesthetics so that the frame is not crowded. The point is to provide a membrane roof structure.

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、請求項（１）の発明は、
膜パネルと、同パネルを支持する骨組とからなる膜屋根
において、Ｖ形状の膜パネルの山部を前記骨組に定着す
ると共に、同谷部をケーブルに吊金具を介して定着し、
同ケーブルと前記骨組との間に、上下方向に可動な弾性
結合装置を介装したことを特徴とする、膜屋根構造にあ
り、 請求項（２）の発明は、請求項（１）に記載の弾性結
合装置は、骨組上に固定したシリンダーと、同シリンダ
ー内に自在に昇降し、且つプレートが固設した下部ロッ
ドと、前記シリンダー内の前記下部ロッドに巻回した発
条体と、ケーブルより垂設した上部ロッドと、同上部ロ
ッドと前記下部ロッドを繋ぐターンバックルとを備えた
ことを特徴とする、膜屋根構造にあり、 請求項（３）の発明は、請求項（１）に記載の膜屋根
構造において、膜屋根のケーブルの両端部に、基盤上に
立設したガイド支柱に沿って上下動する可動支承部を設
けたことを特徴とする、膜屋根構造にある。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the invention of claim (1)
In a membrane roof comprising a membrane panel and a skeleton supporting the panel, the ridges of the V-shaped membrane panel are fixed to the skeleton, and the valleys are fixed to the cable via hanging members,
The membrane roof structure is characterized in that a vertically movable elastic coupling device is interposed between the cable and the frame. The invention according to claim (2) is according to claim (1). The elastic coupling device comprises a cylinder fixed on a skeleton, a lower rod freely ascending and descending into the cylinder, and a plate fixed thereto, a sprocket wound around the lower rod in the cylinder, and a cable. The membrane roof structure is provided with a vertically disposed upper rod and a turnbuckle connecting the upper rod and the lower rod. The invention according to claim (3) is described in claim (1). The membrane roof structure according to the above (1), characterized in that movable support portions that move up and down along guide posts erected on the base are provided at both ends of the cable of the membrane roof.

（作用） 〈イ〉本発明に係わる膜屋根構造は、膜パネルと、同パ
ネルを支持する骨組とからなる膜屋根において、Ｖ形状
の膜パネルの山部を骨組に定着すると共に、同谷部をケ
ーブルに吊金具を介して定着し、同ケーブルと骨組との
間に、上下方向に可動な弾性結合装置を介装したことに
よって、積雪荷重が膜屋根に作用すると、弾性結合装置
は上昇し、これと連動して膜屋根が上昇する。この上昇
に伴って、膜パネルは曲率の大きい湾曲面を形成する。
従って、積雪荷重に対する膜パネルの抵抗力は、この曲
率に比例して大きくなる。(Function) <A> The membrane roof structure according to the present invention is a membrane roof comprising a membrane panel and a skeleton supporting the panel, wherein a V-shaped membrane panel is fixed to the frame and a valley is formed. When the snow load acts on the membrane roof because the vertically movable elastic coupling device is interposed between the cable and the frame, the elastic coupling device rises. In conjunction with this, the membrane roof rises. With this rise, the membrane panel forms a curved surface with a large curvature.
Therefore, the resistance of the membrane panel to the snow load increases in proportion to this curvature.

〈ロ〉上記〈イ〉の弾性結合装置は、骨組上に固定した
シリンダーと、同シリンダー内に自在に昇降し且つプレ
ートが固設した下部ロッドと、前記シリンダー内の前記
下部ロッドに介装した発条体と、ケーブルより垂設した
上部ロッドと、同上部ロッドと前記下部ロッドを繋ぐタ
ーンバックルとで構成したことによって、積雪荷重が膜
屋根に作用した時、弾性結合装置は自動的に上昇する。<B> The elastic coupling device of <b> above is provided with a cylinder fixed on a skeleton, a lower rod freely ascending and descending into the cylinder and a plate fixed thereto, and the lower rod in the cylinder interposed. The elastic coupling device automatically rises when a snow load is applied to the membrane roof due to the configuration of the projecting body, the upper rod suspended from the cable, and the turnbuckle connecting the upper rod and the lower rod. .

即ち、弾性結合装置の上下部のロッドが上昇すると共
に、発条体はシリンダーの天端に向かって縮み、これと
連動して膜屋根も上昇し、膜パネルは湾曲面を形成す
る。That is, as the rods at the upper and lower portions of the elastic coupling device rise, the sprung body contracts toward the top end of the cylinder, and in conjunction with this, the membrane roof also rises, and the membrane panel forms a curved surface.

また、弾性結合装置のターンバックルを調節すること
により、上下部のロッドは上昇し、同装置と連動する膜
屋根のケーブルを介して、膜パネルに適正な初期張力を
導入する。Also, by adjusting the turnbuckle of the elastic coupling device, the upper and lower rods are raised to introduce an appropriate initial tension to the membrane panel through the cable of the membrane roof that works with the device.

更に、雪解け後に膜パネルが弛緩した時には、ターン
バックルによりケーブルを引下げることにより、膜パネ
ルに再張力の導入が可能となる。Further, when the membrane panel relaxes after the thaw, the cable can be pulled down by the turnbuckle, thereby allowing re-tension to be introduced to the membrane panel.

〈ハ〉請求項（３）の発明は、膜屋根のケーブルの両端
部に、可動支承部を設けたことによって、積雪荷重作用
時に、弾性結合装置と連動して膜屋根のケーブルが上下
すると共に、このケーブルの両端部は、可動支承部によ
り自動的にガイド支柱に沿って上下動する。<C> According to the invention of claim (3), the movable roof is provided at both ends of the cable of the membrane roof, so that the cable of the membrane roof moves up and down in conjunction with the elastic coupling device when a snow load is applied. Both ends of the cable are automatically moved up and down along the guide support by the movable support.

即ち、膜屋根の積雪荷重は、ケーブルの両端部の可動
支承部に伝わり、同支承部においてケーブルの両端部が
可動して荷重を逃がすので、ケーブルに大きな応力が生
じない。That is, the snow load on the membrane roof is transmitted to the movable bearings at both ends of the cable, and both ends of the cable move at the bearing to release the load, so that no large stress is generated in the cable.

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described with reference to an illustrated example.

〈イ〉膜屋根（第１図〜第５図） 第１図は膜屋根の部分斜視図、第２図は第１図の矢視
II−IIの膜屋根の桁方向の断面図、第３図は第１図の矢
視III−IIIの膜屋根のスパン方向の部分断面図である。<A> Membrane roof (Fig. 1 to Fig. 5) Fig. 1 is a partial perspective view of the membrane roof, and Fig. 2 is a view of Fig. 1 from an arrow.
FIG. 3 is a partial sectional view in the span direction of the membrane roof taken along the line III-III in FIG. 1.

膜屋根はＶ形状の膜パネル１と、この膜パネル１を支
持する骨組３、及びケーブル６とからなっている。The membrane roof includes a V-shaped membrane panel 1, a skeleton 3 supporting the membrane panel 1, and a cable 6.

Ｖ形状の膜パネル１は、その山部は骨組３に押えプレ
ート２により定着してあり（第１図，第２図）、膜パネ
ル１の谷部はケーブル６に吊金具５により定着してある
（第１図，第３図〜第５図）。The V-shaped membrane panel 1 has its ridges fixed to the frame 3 by the holding plate 2 (FIGS. 1 and 2), and the valleys of the membrane panel 1 fixed to the cable 6 by the hanging metal fittings 5. There is (FIG. 1, FIG. 3 to FIG. 5).

膜パネル１の谷部は、膜パネル1,1同士をジョイント
金物４を用いてＹ字型に挟みつけてある。このジョイン
ト金物４には、長さの異なる多数の吊金具５が取付けて
あり、吊金具５により膜パネル1,1はケーブル６に定着
してある（第４図，第５図）。In the valley of the membrane panel 1, the membrane panels 1 and 1 are sandwiched in a Y-shape by using a joint metal member 4. A large number of hanging fittings 5 having different lengths are attached to the joint fitting 4, and the membrane panels 1, 1 are fixed to the cable 6 by the hanging fittings 5 (FIGS. 4 and 5).

ケーブル６は、スパン方向の断面で見て、膜パネル１
の谷部の若干下方にアーチ状に配設してある（第１図，
第３図）。The cable 6 has a membrane panel 1
It is arranged in an arch shape slightly below the valley (Fig. 1,
(Fig. 3).

ケーブル６は第９図に示すように、膜屋根のスパン方
向に、複数の連続した小アーチに形成してあり、全体と
しては一連のケーブル６が大アーチ状に配設してある。
尚、ケーブル６の両端部は、後述するガイド支柱15に取
付けてある。As shown in FIG. 9, the cable 6 is formed into a plurality of continuous small arches in the span direction of the membrane roof, and a series of cables 6 are arranged in a large arch as a whole.
Incidentally, both ends of the cable 6 are attached to guide posts 15 described later.

ケーブル６と骨組３との間には、弾性結合装置Ａが所
定間隔を置いて介装してある。An elastic coupling device A is interposed between the cable 6 and the frame 3 at a predetermined interval.

ケーブル６に膜パネル１の谷部を定着する吊金具５
は、弾性結合装置Ａの近傍で長く、中央へ行くにつれ短
く配設してある。それにより、複数の連続した小アーチ
は一連のケーブル６で形成される。そして、複数の小ア
ーチを形成するケーブル６の各節点に、弾性結合装置Ａ
が設置してある。尚、節点におけるケーブル６は緩い湾
曲状になっている。（第１図，第３図及び第４図） 〈ロ〉弾性結合装置（第４図） 弾性結合装置Ａは、膜屋根におけるケーブル６の小ー
チの各節点と骨組３とを結合して、膜屋根を上下方向に
可動する装置である。Hanging fitting 5 for fixing the valley of membrane panel 1 to cable 6
Are longer near the elastic coupling device A and shorter toward the center. Thereby, a plurality of successive small arches are formed by a series of cables 6. The elastic coupling device A is connected to each node of the cable 6 forming a plurality of small arches.
Is installed. Note that the cable 6 at the node has a gentle curve. (FIGS. 1, 3 and 4) <b> Elastic coupling device (FIG. 4) The elastic coupling device A connects each node of the cable of the cable 6 on the membrane roof with the frame 3. This is a device that moves the membrane roof up and down.

弾性結合装置Ａは図示のように、骨組３上に固定した
シリンダー７内に自在に昇降し且つプレート８が固設し
た下部ロッド９と、この下部ロッド９に巻回した発条体
10と、ケーブル６の節点より垂設した上部ロッド12と、
この上部ロッド12と前記下部ロッド９を繋ぐターンバッ
クル13とで構成してある。As shown in the drawing, the elastic coupling device A is freely moved up and down in a cylinder 7 fixed on the frame 3 and has a lower rod 9 on which a plate 8 is fixed, and a sprocket wound around the lower rod 9.
10 and an upper rod 12 hanging from the node of the cable 6,
The upper rod 12 and a turnbuckle 13 connecting the lower rod 9 are formed.

下部ロッド９は、その下半部には発条体10が巻回され
てシリンダー７内に遊挿してあり、その上半部はシリン
ダー７の穴から突出している。この突出部にはねじ切り
がしてある。The lower rod 9 has a sprung body 10 wound around a lower half thereof and loosely inserted into the cylinder 7, and an upper half thereof protrudes from a hole of the cylinder 7. The protrusion is threaded.

上部ロッド12は、ケーブル６端部より接合金具11を介
して垂設し、その下部にはねじ切りがしてある。The upper rod 12 is suspended from the end of the cable 6 via a joint fitting 11, and a lower portion thereof is threaded.

上部ロッド12と下部ロッド９はターンバックル13によ
り繋いである。このターンバックル13を調節することに
より、上下部のロッド12,9が昇降し、同装置Ａと連動す
るケーブル６を介して膜パネル１に張力を付与し、弛み
をなくすことができる。The upper rod 12 and the lower rod 9 are connected by a turnbuckle 13. By adjusting the turn buckle 13, the upper and lower rods 12, 9 are raised and lowered, and tension is applied to the membrane panel 1 via the cable 6 interlocking with the apparatus A, and slack can be eliminated.

〈ハ〉弾性結合装置の作動 第６図〜第８図はスパン方向から見た弾性結合装置の
作動状態を示し、第13図は膜屋根構造の模式斜視図、第
14図は桁方向から見た膜屋根構造の模式図である。<C> Operation of the elastic coupling device FIGS. 6 to 8 show the operation state of the elastic coupling device viewed from the span direction, and FIG. 13 is a schematic perspective view of the membrane roof structure.
Figure 14 is a schematic diagram of the membrane roof structure viewed from the girder direction.

（ａ）平常時（積雪がない時）における、弾性結合装置
Ａと膜屋根の状態を第６図及び第14図（ａ）に示す。(A) FIGS. 6 and 14 (a) show the state of the elastic coupling device A and the membrane roof in normal times (when there is no snow).

膜屋根のケーブル６には、弾性結合装置Ａの発条体10
の反発力によって常に引張力が働いているので（第６
図）、このケーブル６から吊金具５を介して膜パネル１
にも張力（初期張力）が働いていて、膜パネル１はＶ形
状を保ちその長さはＬ×２である。その時の膜パネル１
の谷部（Ｐ点）は平常時のレベルＸ−Ｘにある。The projecting body 10 of the elastic coupling device A is attached to the cable 6 of the membrane roof.
Because the tensile force is always acting due to the repulsive force of
FIG.), The membrane panel 1 from the cable 6 via the hanging metal fitting 5
Also, tension (initial tension) acts on the membrane panel 1, and the membrane panel 1 keeps the V shape, and its length is L × 2. Membrane panel 1 at that time
(Point P) is at level XX in normal times.

（ｂ）積雪荷重作用時における、弾性結合装置Ａと膜屋
根の作動状態を第７図及び第14図（ｂ）に示す。(B) The operating state of the elastic coupling device A and the membrane roof when the snow load is applied is shown in FIGS. 7 and 14 (b).

膜パネル１は荷重により円弧状に湾曲し、この膜パネ
ル１の谷部（Ｐ′点）は平常時のレベルＸ−Ｘからδ上
昇する。またケーブル６も膜パネル１と共にδ上昇す
る。このケーブル６と連動して、弾性結合装置Ａの上下
部のロッド12、９及び発条体10も同様にδだけ上昇す
る。その時の湾曲した膜パネル１の円弧の曲率はρ＝1/
Rで表され、円弧の曲率半径Ｒは一般に小さいので、曲
率ρは大きくなる。The membrane panel 1 is curved in an arc shape by the load, and the valley (point P ′) of the membrane panel 1 rises by δ from the normal level XX. The cable 6 also rises δ together with the membrane panel 1. In conjunction with the cable 6, the upper and lower rods 12, 9 and the sprung body 10 of the elastic coupling device A also rise by δ. The curvature of the arc of the curved membrane panel 1 at that time is ρ = 1 /
Since the radius of curvature R of the circular arc is generally small, the curvature ρ is large.

（ｃ）風荷重作用時、即ち、風の吹上げ荷重時におけ
る、弾性結合装置Ａと膜屋根の作動状態を第14図（ｃ）
に示す。(C) The operating state of the elastic coupling device A and the membrane roof when the wind load acts, that is, when the wind blows up, is shown in FIG. 14 (c).
Shown in

風の吹上げ荷重は積雪荷重と比べて小さいが、膜屋根
は上昇し、それと連動して弾性結合装置Ａの上下部のロ
ッド12、９も上昇する。しかし、発条体10がシリンダー
７の天端で頭打ちとなって、それ以上に上昇することは
ない。Although the wind blowing load is smaller than the snow load, the membrane roof rises, and the rods 12 and 9 at the upper and lower portions of the elastic coupling device A also move in conjunction therewith. However, the projectile 10 peaks at the top of the cylinder 7 and does not rise further.

従って、その谷部（Ｐ′点）を中心に左右の膜パネル
１は、夫々凸に湾曲し、その曲率は比較的大きくなる。Therefore, the left and right membrane panels 1 are curved convexly around the valley (point P '), and the curvature is relatively large.

〈ニ〉従来の膜屋根構造の積雪荷重作用時の作動（第15
図、第18図） 第15図は桁方向から見た従来の膜屋根構造の模式図、
第18図はその斜視図である。<D> Operation of the conventional membrane roof structure when a snow load is applied (No. 15)
(Fig. 18, Fig. 18) Fig. 15 is a schematic diagram of a conventional membrane roof structure viewed from the girder direction,
FIG. 18 is a perspective view thereof.

従来のＶ形状の膜屋根における膜パネルｃの山部は骨
組ａに、谷部はケーブルｄに夫々固着してある。In the conventional V-shaped membrane roof, the peak of the membrane panel c is fixed to the frame a, and the trough is fixed to the cable d.

（ａ）平常時は、ケーブルｄに常に引張力が働き、この
ケーブルｄに定着した膜パネルｃも張力（初期張力）が
働いていて、Ｖ形状を保っている。この膜パネルｃの谷
部（Ｐ点）は平常レベルＸ−Ｘにある。（第15図（ａ）
参照） （ｂ）積雪荷重作用時は、ケーブルｄに定着してある膜
パネルｃの谷部（Ｐ点）は、不動で平常時のレベルＸ−
Ｘにある。その時の膜パネルｃの形状はＶ形の円弧状、
即ち、その谷部（Ｐ点）を中心に左右の膜パネルc,cが
夫々湾曲する。(A) In normal times, a tensile force acts on the cable d, and a tension (initial tension) also acts on the membrane panel c fixed on the cable d, thereby maintaining the V-shape. The valley (point P) of the film panel c is at the normal level XX. (Fig. 15 (a)
(B) When a snow load is applied, the valley (point P) of the membrane panel c fixed to the cable d is immobile and the level X−
At X The shape of the membrane panel c at that time is a V-shaped arc,
That is, the left and right membrane panels c, c are respectively curved around the valley (point P).

この膜パネルc,cの曲率は夫々ρ′＝1/R′で表され、
各円弧の曲率半径Ｒ′は一般に大きいので、曲率ρ′は
小さくなる。（第15図（ｂ）参照） （ｃ）風荷重は積雪荷重と比べて小さいが、上記（ｂ）
と同様に膜パネルｃの谷部（Ｐ点）は、不動で平常時の
レベルＸ−Ｘにある。その時の膜パネルｃは、その谷部
（Ｐ点）を中心に左右の膜パネルc,cが夫々凸に湾曲
し、その曲率は、上記積雪荷重作用時の場合よりも更に
小さい。（第15図（ｃ）参照） 〈ホ〉本発明の弾性結合装置を介装した膜屋根構造と従
来のそれとを、積雪荷重作用時について比較する。The curvatures of the membrane panels c and c are represented by ρ ′ = 1 / R ′, respectively.
Since the radius of curvature R 'of each arc is generally large, the curvature ρ' is small. (See Fig. 15 (b)) (c) Although the wind load is smaller than the snow load,
Similarly, the valley (point P) of the film panel c is immobile and is at the level XX in normal times. At that time, the left and right membrane panels c, c of the membrane panel c are convexly curved around the valley (point P), and the curvature thereof is even smaller than in the case of the above-mentioned snow load. (See FIG. 15 (c)) <E> A membrane roof structure in which the elastic coupling device of the present invention is interposed and a conventional one are compared under the action of a snow load.

従来構造の膜パネルｃは第15図，第18図に示すよう
に、骨組a,a間でＶ形の円弧状である。即ち、膜パネル
ｃの谷部（Ｐ点）を中心に二つの円弧からなり、その曲
率ρ′は小さい。従って、積雪荷重に対する膜パネルｃ
の抵抗力（引張強度）は、曲率ρ′に比例して小さい。
従って、過大な荷重により、膜パネルｃの谷部（折点）
が損傷しやすくなる。As shown in FIGS. 15 and 18, the membrane panel c having the conventional structure has a V-shaped arc shape between the frames a. That is, two arcs are formed around the valley (point P) of the film panel c, and the curvature ρ ′ is small. Therefore, the membrane panel c for the snow load
Has a small resistance (tensile strength) in proportion to the curvature ρ ′.
Therefore, a valley (folding point) of the membrane panel c due to an excessive load.
Are easily damaged.

それに対して、本発明の膜屋根構造は、膜屋根を弾性
結合装置Ａにより弾性支持したので、膜パネル１の形状
は骨組3,3間で円弧状に湾曲し、その曲率ρは大きくな
る。即ち、 従来の膜屋根における膜パネルｃのＶ形円弧の曲率は ρ′＝1/R′（Ｒ′はＶ形円弧の曲率半径） 本発明の膜屋根における膜パネル１の円弧の曲率は ρ＝1/R（Ｒは円弧の曲率半径） とし、Ｒ＜Ｒ′からρ＞ρ′となる。On the other hand, in the membrane roof structure of the present invention, since the membrane roof is elastically supported by the elastic coupling device A, the shape of the membrane panel 1 is curved in an arc between the frames 3, 3, and the curvature ρ is large. That is, the curvature of the V-shaped arc of the membrane panel c in the conventional membrane roof is ρ ′ = 1 / R ′ (R ′ is the radius of curvature of the V-shaped arc) The curvature of the arc of the membrane panel 1 in the membrane roof of the present invention is ρ = 1 / R (R is the radius of curvature of the arc), and from R <R 'to ρ>ρ'.

従って、弾性結合装置により膜屋根を弾性支持したこ
とにより、雪や風に対する膜パネル１の抵抗力（引張強
度）は曲率ρに比例して大きくなる。その結果、特に過
大な積雪荷重に対し、安全且つ合理的な膜屋根構造の設
計・構築が可能となる。Accordingly, the resistance (tensile strength) of the membrane panel 1 to snow and wind increases in proportion to the curvature ρ by elastically supporting the membrane roof by the elastic coupling device. As a result, it is possible to design and construct a safe and rational membrane roof structure especially for an excessive snow load.

〈ヘ〉膜パネルの張力の再導入 平常時は前記したように、膜パネル１は初期張力が導
入してあり膜面が安定しているが、例えば雪解け後、膜
パネル１が弛緩して張力が失われるようなときは、弾性
結合装置Ａのターンバックル13により上下部ロッド12,9
を調節し、ケーブル６をδ′だけ下方に引込むことによ
り、容易に膜パネル１に張力を付与することができる。
（第８図参照） 〈ト〉可動支承部の構造（第９図〜第12図） 可動支承部は、ケーブル６の両端部に設けてあり、基
盤上に所定の間隔を明けて立設した一双のガイド支柱15
に沿って上下動する機構である。<F> Re-introduction of membrane panel tension As described above, the membrane panel 1 is initially loaded with the initial tension and the membrane surface is stable as described above. Is lost, the upper and lower rods 12, 9 are turned by the turnbuckle 13 of the elastic coupling device A.
Is adjusted, and the cable 6 is pulled downward by δ ′, whereby tension can be easily applied to the membrane panel 1.
(See FIG. 8) <G> Structure of movable bearing (FIGS. 9 to 12) The movable bearings are provided at both ends of the cable 6, and are erected at predetermined intervals on the base. A pair of guide posts 15
It is a mechanism that moves up and down along.

可動支承部は、ケーブル６の端部を可動支承するガイ
ド支柱15と、同支柱15の溝に沿って転動する一双き車輪
16と、同車輪16,16間を連結する連結棒17とで構成して
ある。The movable support portion includes a guide support 15 for movable support of the end of the cable 6 and a twin wheel rolling along a groove of the support support 15.
16 and a connecting rod 17 for connecting between the wheels 16,16.

ケーブル６の両端部に定着金具14が固着してある。こ
の定着金具14には連結棒17を貫通する穴が明けてあり、
同金具14の下面には案内ロッド21が垂設してある。Fixing fittings 14 are fixed to both ends of the cable 6. The fixing bracket 14 has a hole through the connecting rod 17,
A guide rod 21 is provided vertically on the lower surface of the metal fitting 14.

案内ロッド21の直下に位置し、且つ一双のガイド支柱
15間に発条体19が基盤状に据付けてある。この発条体19
に案内ロッド21が装着してあり、ケーブル６の両端部が
可動すると、発条体19も案内ロッド21に追従すると共に
伸縮する。A pair of guide posts located directly below the guide rod 21
The projectile body 19 is installed on the base between 15. This body 19
When both ends of the cable 6 move, the sprung body 19 follows the guide rod 21 and expands and contracts.

一双のガイド支柱15は溝形（又はＨ形）の部材からな
り、同部材の縦方向にスリット18が穿設してある。One pair of guide posts 15 is formed of a groove-shaped (or H-shaped) member, and a slit 18 is formed in the longitudinal direction of the member.

可動支承部は、一双のガイド支柱15間の所定高さに、
定着金具14が固着したケーブル６の端部を挟んで、同ケ
ーブル６端部及び一双のガイド支柱15のスリット18を貫
いて、一双の車輪16間を連結棒17により連結してある。
尚、図中20はステーである。The movable bearing is at a predetermined height between one pair of guide posts 15,
A pair of wheels 16 are connected by connecting rods 17 through the ends of the cable 6 to which the fixing metal fittings 14 are fixed and through the slits 18 of the pair of guide posts 15 and the ends of the cable 6.
In the figure, reference numeral 20 denotes a stay.

〈チ〉可動支承部の作動 従来のケーブルの支承部は、ケーブルの両端部が構造
体に固設してあり、荷重（応力）はこの構造体に直接的
に伝達していた。そのために接合部は多くの補強を必要
とした（図示省略）。<H> Operation of the movable bearing portion In the conventional cable bearing portion, both ends of the cable are fixed to the structure, and the load (stress) is directly transmitted to this structure. For this reason, the joint required a lot of reinforcement (not shown).

これに対し、本発明の可動支承部は、前記〈ト〉のよ
うに構成してあるので、積雪荷重作用時に、ケーブル６
の端部はガイド支柱15の溝に沿って自動的に上昇する。
即ち、膜屋根の弾性結合装置Ａにより膜パネル１及びケ
ーブル６は上昇し、同時にケーブル６の両端部もガイド
支柱15に沿って上昇する。On the other hand, since the movable bearing portion of the present invention is configured as described in <G> above, when the snow load is applied, the cable 6
Automatically rises along the groove of the guide post 15.
That is, the membrane panel 1 and the cable 6 are raised by the elastic coupling device A of the membrane roof, and at the same time, both ends of the cable 6 are also raised along the guide posts 15.

ケーブル６の端部の上昇は、連結棒17により一双の車
輪16に連結してあり、荷重の増大に伴い極めて緩やかに
進行するが、スリット18エンドで頭打ちになるり、それ
以上は上昇しない。The rise of the end of the cable 6 is connected to a pair of wheels 16 by a connecting rod 17 and progresses very slowly with an increase in load, but reaches a plateau at the end of the slit 18 and does not rise any further.

また、雪解けなどで荷重が減少すると、上記の場合と
逆に、ケーブル６の外端部は下降して行き、案内ロッド
21に装着した発条体19によって弾性支持される。When the load decreases due to melting snow, the outer end of the cable 6 goes down and the guide rod
It is elastically supported by a projecting body 19 attached to 21.

従って、案内ロッド21に発条体19が装着してあるの
で、昇降時に衝撃を感受することはない。Therefore, since the sprung body 19 is mounted on the guide rod 21, no shock is sensed when ascending and descending.

上記したように、ケーブル６の両端部は構造体に拘束
されず、荷重の増減に伴って自動的に可動するので、ケ
ーブル６や骨組３或いはガイド支柱15に大きな応力が生
じることがない。As described above, both ends of the cable 6 are not constrained by the structure and move automatically as the load increases / decreases, so that no large stress is generated in the cable 6, the frame 3 or the guide column 15.

（発明の効果） 本発明の膜屋根構造は、以上説明したようになるの
で、 〈イ〉膜屋根構造は、Ｖ形状の膜パネルの谷部をケーブ
ルに定着し、同ケーブルと骨組との間に上下方向に可動
する弾性結合装置を介装したことにより、膜屋根に積雪
荷重が作用すると、弾性結合装置は上昇して行き、それ
と連動して膜屋根に積雪荷重が作用すると、弾性結合装
置は上昇して行き、それと連動して膜屋根が上昇する。
この上昇に伴いＶ形状の膜パネルは、荷重によって山部
間が湾曲面を形成するので、その曲率は大きくなる。そ
の結果、荷重に対する膜パネルの抵抗力は膜面の曲率に
比例して増大し、膜パネルは過大な負荷にも破損するこ
とがない。(Effect of the Invention) The membrane roof structure of the present invention is as described above. <a> The membrane roof structure fixes the valleys of the V-shaped membrane panel to the cable, and the gap between the cable and the frame. When a snow load acts on the membrane roof, the elastic coupling device rises due to the interposition of the elastic coupling device that moves vertically, and when the snow load acts on the membrane roof in conjunction with it, the elastic coupling device Goes up, and the membrane roof rises in conjunction with it.
With this rise, the curvature of the V-shaped membrane panel becomes large because the load forms a curved surface between the peaks. As a result, the resistance of the membrane panel to the load increases in proportion to the curvature of the membrane surface, and the membrane panel is not damaged by an excessive load.

〈ロ〉膜屋根のケーブルは、弾性結合装置によって弾性
支持されるので、ケーブルに大きな応力が生じず、合理
的且つ経済的な膜屋根の設計・構築が可能となる。<B> Since the cable of the membrane roof is elastically supported by the elastic coupling device, a large stress is not generated in the cable, and a reasonable and economical design and construction of the membrane roof becomes possible.

〈ハ〉弾性結合装置は、骨組に固定したシリンダー内を
昇降する下部ロッドと、この下部ロッドに巻回した発条
体と、ケーブルより垂設した上部ロッドと、上下部の両
ロッドを繋ぐターンバックルとで構成したことにより、
膜屋根に積雪荷重が作用すると、弾性結合装置の上下部
のロッドが自動的に上昇すると共に膜屋根は上昇し、膜
パネルは湾曲面を形成する。従って、前記〈イ〉の効果
が得られる。<C> The elastic coupling device is a turnbuckle that connects the lower rod that moves up and down in the cylinder fixed to the frame, the sprocket wound around the lower rod, the upper rod that is suspended from the cable, and the upper and lower rods. By configuring with
When a snow load acts on the membrane roof, the upper and lower rods of the elastic coupling device automatically rise and the membrane roof rises, and the membrane panel forms a curved surface. Therefore, the effect <A> is obtained.

〈ニ〉弾性結合装置は、ターンバックルを調整すること
により、上下部のロッドは昇降するので、この装置と連
動する膜屋根のケーブルを介して、膜パネルに適正な初
期張力を導入することができる。<D> Adjusting the turnbuckle of the elastic coupling device raises and lowers the upper and lower rods, so it is possible to introduce the appropriate initial tension to the membrane panel via the cable on the membrane roof that works with this device. it can.

〈ホ〉雪解け後に膜パネルが弛緩した場合は、弾性結合
装置のターンバックルによりケーブルを引下げることに
よって、容易に膜パネルに張力を付与することができ
る。<E> When the membrane panel is relaxed after the thaw, the tension can be easily applied to the membrane panel by pulling down the cable by the turnbuckle of the elastic coupling device.

〈ヘ〉ケーブルの両端部に可動支承部を設けたことによ
り、膜屋根に積雪荷重が作用すると、ケーブルの両端部
はガイド支柱に沿って自動的に上昇し、雪解け後は下降
する。従って、ケーブルの両端部は構造体に拘束される
ことなく、可動支承部により荷重を逃がすことができる
ので、ケーブル及び骨組に大きな応力が生じず、合理的
な膜屋根構造物の構築が可能である。<F> By providing movable bearings at both ends of the cable, when a snow load acts on the membrane roof, both ends of the cable automatically rise along the guide posts, and then fall after the thaw. Therefore, since both ends of the cable can be released by the movable support without being restrained by the structure, a large stress does not occur in the cable and the frame, and a reasonable membrane roof structure can be constructed. is there.

〈ト〉以上により、雪や風などの外力、特に多雪地域に
おける過大な積雪荷重に対し、大変形を起こすことがな
く、美観に優れ、保守管理の容易な大スパン膜屋根構造
物の構築が可能となる。<G> Construction of a large-span membrane roof structure with excellent aesthetics and easy maintenance without large deformation due to external forces such as snow and wind, especially excessive snow loads in heavy snow areas. Becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図 本発明に係る膜屋根構造の一実施例を示す斜視
図 第２図 第１図の矢視II−IIの膜屋根構造の桁方向の断
面図 第３図 第１図の矢視III−IIIの膜屋根構造のスパン方
向の部分断面図 第４図 本発明に係る弾性結合装置の正面図 第５図 第４図の矢視Ｖ−Ｖ図（膜屋根谷部の拡大図） 第６図，第７図及び第８図 弾性結合装置の各作動状態
を示す正面図 第９図 膜屋根構造のスパン方向の全体断面図 第10図 本発明に係るケーブル外端の可動支承部の正面
図 第11図 第10図の側面図 第12図 第10図の平面図 第13図 本発明の膜屋根構造の模式斜視図 第14図（ａ） 本発明の膜屋根構造を桁方向から見た平
常時の模式図 （ｂ） 本発明の膜屋根構造を桁方向から見た積雪荷重
作用時の模式図 （ｃ） 本発明の膜屋根構造を桁方向から見た風荷重作
用時の模式図 第15図（ａ） 従来の膜屋根構造を桁方向から見た平常
時の模式図 （ｂ） 従来の膜屋根構造を桁方向から見た積雪荷重作
用時の模式図 （ｃ） 従来の膜屋根構造を桁方向から見た風荷重作用
時の模式図 第16図 従来の膜屋根構造の一例を示す斜視図 第17図 第16図の矢視XVII−XVII図 第18図 従来の膜屋根構造の他の例を示す斜視図 符号 １……膜パネル、３……骨組、５……吊金具、６……ケ
ーブル ７……シリンダー、８……プレート、９……下部ロッ
ド、10……発条体 12……上部ロッド、13……ターンバックル、Ａ……弾性
結合装置 15……ガイド支柱FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a membrane roof structure according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the membrane roof structure taken along line II-II in FIG. 1 in the girder direction. FIG. Fig. 4 is a front view of the elastic coupling device according to the present invention. Fig. 5 is a view taken along arrow VV in Fig. 4 (an enlarged view of a membrane roof valley). Fig. 7, Fig. 7 and Fig. 8 Front view showing each operating state of the elastic coupling device Fig. 9 Overall sectional view in the span direction of the membrane roof structure Fig. 10 Front view of the movable bearing at the outer end of the cable according to the present invention FIG. 11 is a side view of FIG. 10 FIG. 12 is a plan view of FIG. 10 FIG. 13 is a schematic perspective view of the membrane roof structure of the present invention FIG. (B) Schematic diagram of the membrane roof structure of the present invention viewed from the girder direction when a snow load is applied. (C) Schematic diagram of the membrane roof structure of the present invention viewed from the girder direction when a wind load is applied. Fig. 15 (a) Schematic diagram of the conventional membrane roof structure viewed from the girder at normal times. (B) Schematic diagram of the conventional membrane roof structure viewed from the girder when a snow load is applied. (C) Conventional membrane roof. FIG. 16 is a perspective view showing an example of a conventional membrane roof structure. FIG. 17 is a perspective view showing an example of a conventional membrane roof structure. FIG. Perspective view showing another example Reference numeral 1 ... membrane panel, 3 ... framework, 5 ... suspension fitting, 6 ... cable 7 ... cylinder, 8 ... plate, 9 ... lower rod, 10 ... projecting body 12 ... upper rod, 13 ... turnbuckle, A ... elastic coupling device 15 ... guide column

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川路 勇 東京都新宿区西新宿１丁目25番１号 大 成建設株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E04H 15/00 - 15/64──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Isamu Nakagawa 1-25-1 Nishi Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo Taisei Corporation (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁶ , DB name) E04H 15/00-15/64

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】膜パネルと、同パネルを支持する骨組とか
らなる膜屋根において、 Ｖ形状の膜パネルの山部を前記骨組に定着すると共に、
同谷部をケーブルに吊金具を介して定着し、 同ケーブルと前記骨組との間に、上下方向に可動な弾性
結合装置を介装したことを特徴とする、 膜屋根構造。1. A membrane roof comprising a membrane panel and a skeleton supporting the panel, wherein a peak of a V-shaped membrane panel is fixed to the skeleton,
A membrane roof structure, characterized in that the valley portion is fixed to a cable via a hanger, and a vertically movable elastic coupling device is interposed between the cable and the frame. 【請求項２】請求項（１）に記載の膜屋根構造におい
て、 弾性結合装置は、骨組上に固定したシリンダーと、 同シリンダー内に自在に昇降し、且つプレートが固設し
た下部ロッドと、 前記シリンダー内の前記下部ロッドに巻回した発条体
と、 ケーブルより垂設した上部ロッドと、 同上部ロッドと前記下部ロッドを繋ぐターンバックルと
を備えたことを特徴とする、 膜屋根構造。2. The membrane roof structure according to claim 1, wherein the elastic coupling device comprises: a cylinder fixed on the skeleton; a lower rod freely moving up and down in the cylinder and having a plate fixed thereto; A membrane roof structure, comprising: a sprocket wound around the lower rod in the cylinder; an upper rod suspended from a cable; and a turnbuckle connecting the upper rod and the lower rod. 【請求項３】請求項（１）に記載の膜屋根構造におい
て、 膜屋根のケーブルの両端部に、基盤上に立設したガイド
支柱に沿って上下動する可動支承部を設けたことを特徴
とする、 膜屋根構造。3. The membrane roof structure according to claim 1, further comprising a movable support portion that moves up and down along a guide column erected on a base at both ends of the cable of the membrane roof. And the membrane roof structure.