JP2002213017A - トラス構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡易な構造に基づく施工の迅速化及び容易化
を図ること、これにより高品質化を担保すること、並び
に斜材の交換及びこれに基づく自由度の高い施工の実施
をすることが可能で、引張材である斜材につき耐久性の
向上を図ること及び断面の大きさを調整することが可能
なトラス構造を提供する。 【解決手段】 第一発明は、弦材（コンクリート床版
１）と、斜材２と、斜材２をコンクリート部材たる弦材
（コンクリート床版１）に着脱可能に定着する定着手段
３とを含み、定着手段３は、斜材２の端部に固着される
エンドプレート２１と、これを弦材（コンクリート床版
１）に定着するアンカー２２とからなるトラス構造であ
る。一方、第二発明は、弦材（コンクリート床版１）
と、斜材２と、斜材２をコンクリート部材である弦材
（コンクリート床版１）に定着する定着手段３と、両端
部を弦材（コンクリート床版１）に固定しつつ引張材た
る斜材２に沿って配設され、斜材２の引張応力を減少さ
せるような緊張力の導入がなされたＰＣ鋼材とを含むト
ラス構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として橋梁とし
て用いられるトラス構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のトラス構造としては、例
えば複合トラス構造であって、上弦材及び下弦材からな
るコンクリート部材である弦材と、これらに対して両端
部が接合される鋼管部材である斜材とからなり、前記鋼
管部材である斜材を前記弦材に定着する定着手段を備え
るものがある。

【０００３】ここで、定着手段としては、例えばコンク
リート部材である弦材の中まで深く埋め込んだ鋼材たる
ガセットに対して鋼管部材である斜材を定着してなるも
のや、鋼管部材の端部に対して膨張性モルタルを用いて
固着したＰＣ鋼棒の自由端部をコンクリート部材である
弦材の中まで伸ばし込んで定着してなるものが用いられ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
定着手段を備えるタイプのトラス構造では、コンクリー
ト部材である弦材の内部に斜材定着用の鋼材としてのガ
セットを埋め込む必要があるので、構造が複雑化し易い
欠点があり、迅速かつ容易な施工の実現が困難となる。
また、そればかりか、結果的に弾性係数が大きく異なる
部材が局部的に配置されるので、ひび割れが発生する
等、品質の面から問題となる場合もある。

【０００５】一方、後者の定着手段を備えるタイプのト
ラス構造では、鋼管部材である斜材をコンクリート部材
である弦材に一度定着してしまうと、引き抜けないこと
となるので、施工中や供用開始後に斜材が何らかの損傷
を受けたような場合でも、もはやこれを交換できないと
いう問題がある。また、このタイプのトラス構造では、
鋼管部材である斜材の取り付けが、必ずコンクリート部
材である弦材についてのコンクリートの打設作業に先立
ってなされる必要があり、実際上施工手順がかなり拘束
されてしまうという問題もある。ここで、引張材である
斜材に限ってみれば、後者の定着手段を備えるタイプの
トラス構造では、コンクリート部材である弦材及び鋼管
部材である斜材の間に目開きが発生する場合があり、こ
れが防水機能を損なう結果となり、耐久性の面から問題
となる場合がある。

【０００６】他方、従来のトラス構造では、橋梁中の適
用部位いかんで斜材の軸方向力に違いが生じ、斜材断面
が適用部位毎に区々となるので、施工性の面からも問題
となる場合が少なくない。また、このような斜材が区々
となり断面が不統一となることは、景観性の面からみて
も望ましいとはいえない。

【０００７】そこで、本発明の課題は、簡易な構造に基
づく施工の迅速化及び容易化を図ることができ、これに
より高品質化を担保することができ、斜材の交換及びこ
れに基づく自由度の高い施工の実施をすることができ、
引張材である斜材については、耐久性の向上を図ること
及び断面の大きさを調整することができるようなトラス
構造を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、第一発明に係
るトラス構造は、上弦材及び下弦材からなる弦材と、こ
れらに対して両端部が接合される斜材と、前記斜材をコ
ンクリート部材である前記弦材に着脱可能に定着する定
着手段とを含むトラス構造において、前記定着手段は、
前記斜材の端部に対して固着されるエンドプレートと、
前記エンドプレートを前記弦材に定着するアンカーとか
らなることを特徴としている。

【０００９】第一発明に係るトラス構造によれば、斜材
をコンクリート部材である弦材にエンドプレート及びア
ンカーを介して定着する定着手段を備えるので、簡易な
構造に基づく施工の迅速化及び容易化を図ることがで
き、これにより高品質化を担保することができ、斜材の
交換及びこれに基づく自由度の高い施工の実施をするこ
とが可能となる。

【００１０】一方、第二発明に係るトラス構造は、上弦
材及び下弦材からなる弦材と、これらに対して両端部が
接合される斜材と、前記斜材をコンクリート部材である
前記弦材に定着する定着手段と、両端部を前記弦材に固
定しながら引張材である前記斜材の軸線に沿って配設さ
れ、該斜材に発生するはずの引張応力が減少するような
緊張力の導入がなされたＰＣ鋼材とを含むことを特徴と
している。

【００１１】第二発明に係るトラス構造によれば、引張
材である斜材をコンクリート部材である弦材に定着する
定着手段を有するトラス構造において、引張材である斜
材における引張応力を減少させるＰＣ鋼材を備えるの
で、簡易な構造に基づく施工の迅速化及び容易化を図る
ことができ、これにより高品質化を担保することがで
き、斜材の交換及びこれに基づく自由度の高い施工の実
施をすることが可能となるのみならず、引張材である斜
材に関しては、斜材及び上下弦材の一体化を図ることが
できるので、結果的に耐久性の向上を図ること及び断面
の大きさを調整することが可能となる。

【００１２】これらのような技術的手段において、「ト
ラス構造」としては、弦材及び斜材からなるものに限ら
れず、弦材及び斜材に加えて、鉛直材その他の部材を含
むものであっても差し支えない。

【００１３】なお、上弦材及び下弦材は互いに平行な位
置関係にあるものに限られない。

【００１４】また、「斜材」としては、上弦材及び下弦
材の間に設けられ、これらに対して両端部が接合される
ものであればよく、コンクリート部材であるか、鋼管部
材であるか等の別を問わない。

【００１５】さらに、「弦材」としては、上弦材及び下
弦材からなり、これらの少なくともいずれか一方がコン
クリート部材であれば、梁状部材であるか、版状部材で
あるかなどの構造形式や形状の別を問わず、例えば複合
部材からなるトラス構造であっても差し支えない。

【００１６】さらにまた、ここにいう「定着」とは、斜
材と一体に設けられ、定着手段の主要部材としての鉄
筋、アンカーその他の部材をコンクリート部材である弦
材中に埋め込んで引き抜けないようにすることを意味す
る。

【００１７】ここで、「定着手段」としては、前記斜材
のコンクリート部材である前記弦材への定着を可能とす
るものであれば、どのような構造のもの、形式のものを
採用するかなどの別を問わない。

【００１８】また、「アンカー」としては、エンドプレ
ートの弦材への定着をある程度の定着長さでもって可能
とするものであれば、どのような構成のものを用いる
か、どのような材料のものを用いるかの別を問わない。

【００１９】それゆえ、例えばアンカー、鉄筋やＰＣ鋼
材などに限られず、スタッドや凸形鋳鋼なども適宜選定
して用いることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態を詳細に説明する。

【００２１】図１は本発明の一実施の形態に係るトラス
構造の全体構成を示す側面図、図２は該トラス構造の部
分構成を示す側面図、図３は該トラス構造の部分構成を
示す図２におけるＡ方向の矢視図、図４は該トラス構造
における斜材の部分構成を示す断面図である。

【００２２】本実施の形態において、トラス構造は、図
１に示すように、コンクリート部材である弦材としての
コンクリート床版１と鋼管部材である斜材２とを含むト
ラス構造において、定着手段３と、ＰＣ鋼材としてのＰ
Ｃ鋼より線４とを備えるものである。すなわち、本実施
の形態におけるトラス構造は、鉛直材を含まない複合部
材からなるトラス構造、言い換えれば複合トラス構造で
ある。以下、各構成要素について詳細に説明する。

【００２３】（１）コンクリート床版１ コンクリート床版１は、図１に示すように、上弦材たる
コンクリート上床版１ａ及び下弦材たるコンクリート下
床版１ｂとからなっている。

【００２４】コンクリート上床版１ａ及びコンクリート
下床版１ｂは、同図に示すように、互いに略平行な位置
関係にある。そして、コンクリート上床版１ａ及びコン
クリート下床版１ｂは、双方とも、前記したように、コ
ンクリート部材であって、より具体的には場所打ち鉄筋
コンクリートからなっている。

【００２５】コンクリート床版１は、同図に示すよう
に、略全体を占める版状を呈する平行部１１と、平行部
１１以外の部分であって斜材２及びコンクリート床版１
の接合部として機能する突出部１２とからなる。突出部
１２は、同図に示すように、平行部１１から斜材２側に
突出するような側面形状である略三角形形状を呈する部
分である。ここで、突出部１２を略三角形形状とした理
由は、斜材２の軸線と直交する接合面を形成させること
としたためである。ただし、略三角形形状の突出部１２
を形成させたことにより、当該部分のせん断抵抗力を増
大させたという意味や、さらには、当該部分において溜
水ができない状況とすることにより、防水上望ましい環
境を実現させたというような二次的な意味もある。な
お、突出部１２の裏側には、ＰＣ鋼より線４を固定する
定着装置４１を取り付けるための切り欠き部が形成され
ているが、この切り欠き部は、防錆の必要性からコンク
リートにより後埋めされることになる。

【００２６】（２）斜材２ 斜材２は、同図に示すように、コンクリート上床版１ａ
及びコンクリート下床版１ｂの間に設けられ、これらに
対して両端部が接合される。すなわち、斜材２の上端部
は、同図に示すように、コンクリート上床版１ａに対し
て接合され、斜材２の下端部は、コンクリート下床版１
ｂに対して接合される。斜材２には、引張材である斜材
（以下「引張斜材」という）２ａと、圧縮材である斜材
（以下「圧縮斜材」という）２ｂとがある。なお、防錆
対策の観点から、斜材２として耐候性鋼板を採用するこ
ととした。ただし、これに限られるものではなく、例え
ば通常の鋼板に重防食する方法などであっても差し支え
ない。

【００２７】（３）定着手段３ 定着手段３は、引張斜材２ａ及び圧縮斜材２ｂをコンク
リート床版１に定着する役割を果たすものである。

【００２８】定着手段３は、図２に示すように、引張斜
材２ａの端部に対して固着されるエンドプレート２１
と、エンドプレート２１をコンクリート床版１に定着す
るアンカー２２とからなっている。

【００２９】ここで、引張斜材２ａの端部に対するエン
ドプレート２１の固着は、図４に示すように、開先角度
を４５゜とした完全溶け込み溶接による溶接継目２１ａ
と、溶接作業上の便宜から用いられる裏当て金２１ｂと
からなっている。なお、エンドプレート２１の固着は、
本実施の形態に係るような溶接方法に限定されるもので
はなく、他の溶接方法や接合方法の中から適宜選定して
用いることができる。

【００３０】また、アンカー２２は、図２に示すよう
に、突出部１２の範囲に埋め込まれる埋込ナット２２ａ
と、埋込ナット２２ａに螺合するＰＣ鋼棒２２ｂと、コ
ンクリート床版１の硬化後にＰＣ鋼棒２２ｂを埋込ナッ
ト２２ａへ装着するための空洞領域を確保するシース２
２ｃと、埋込ナット２２ａに螺合するＰＣ鋼棒２２ｂに
よりエンドプレート２１を突出部１２に締結するための
締結ナット２２ｄからなっている。

【００３１】ここで、エンドプレート２１には、図３に
示すように、ＰＣ鋼棒２２ｂの締結用としての孔である
締結用孔２２ｅが設けられている。これにより、施工中
又は供用開始後において、斜材２が何らかの損傷を受け
たような場合にあっても、容易に斜材２を交換できるこ
ととなる。また、コンクリート床版１の施工を終えた後
に斜材２を取り付けるようなことも可能となる。なお、
図示しないが、ＰＣ鋼棒２２ｂのうち外部に露出する部
分については、防水キャップで被覆することとし、これ
により、耐久性の向上を図ることとした。ただし、耐久
性の向上を図る方法としては、これに限られるものでは
なく、例えばＰＣ鋼棒２２ｂに防錆仕様のもの（例えば
ダクロタイズド処理を施したもの）を用いるなどしても
よい。また、ＰＣ鋼棒２２ｂのうち外部に露出する部分
のみをカプラーを利用して着脱可能に構成してもよい。

【００３２】なお、本実施の形態では、突出部１２及び
エンドプレート２１の間には、不陸により隙間があくの
を防ぐため、無収縮モルタル３１を打設することとした
（図２参照）。なお、無収縮モルタル３１の打設は、施
工手順により、斜材２をセットしてから、突出部１２の
コンクリートを打設するような場合には、無収縮モルタ
ル３１の打設をする必要はない。

【００３３】（４）ＰＣ鋼より線４ ＰＣ鋼より線４は、図１に示すように、両端部をコンク
リート床版１に固定しながら引張斜材２ａの軸線に沿っ
て配設されるものである。ここで、コンクリート床版１
に対するＰＣ鋼より線４の固定は、図２に示すように、
コンクリート下床版１ｂについては、突出部１２の裏側
の切り欠き部において定着装置４１を用いて実現される
こととなっている。一方、コンクリート上床版１ａにつ
いては、耐久性の向上を図る観点から、突出部１２の裏
側に切り欠き部を設けていない。なお、コンクリート下
床版１ｂの切り欠き部についても、コンクリートで後埋
めされ、防錆の確保により耐久性の向上が図られる。な
お、突出部１２の裏側には、ＰＣ鋼より線４を固定する
定着装置４１を取り付けるための切り欠き部が形成され
ているが、この切り欠き部は、ることになる。また、Ｐ
Ｃ鋼より線４は、具体的には、図３に示すように、鋼管
部材としての引張斜材２ａの内側においてその軸線に沿
って配設されることになっている。なお、ＰＣ鋼より線
４は、引張斜材２ａの軸線に沿って配設されていればよ
く、引張斜材２ａの内側において配設されているものに
限定されるものではない。

【００３４】ここで、ＰＣ鋼より線４には、引張斜材２
ａに発生するはずの引張応力が減少するような緊張力の
導入がなされている。これにより、コンクリート床版１
におけるアンカー２２の定着長さを短くすることが可能
となる。本実施の形態においては、突出部１２及びエン
ドプレート１の間での引張力が発生しないような設計と
した。なお、ＰＣ鋼より線４による緊張力の導入によっ
て、コンクリート床版１及び斜材２の間で目開きが発生
させないこととなり、防水効果の向上、ひいては耐久性
の向上を図ることが可能となる。

【００３５】次に、図５を用いて、本実施の形態に係る
トラス構造の構築方法について説明する。

【００３６】（１）施工開始前（図５（ａ）参照） 今、トラス構造は、前日までの施工が終了した状態にお
かれている。すなわち、既設の引張斜材２ａ及び既設の
コンクリート下床版１ｂの設置が完了した状態にある。
また、型枠支保工台車（図示外）は、次に施工するはず
の新設のコンクリート上床版１ａに対応する位置におい
て固定された状態にある。

【００３７】（２）コンクリート上床版１ａの施工（図
５（ｂ）参照） このような状態において、新設の圧縮斜材２ｂが仮設と
して設置される。

【００３８】そして、新設のコンクリート上床版１ａに
ついて、コンクリートの打設を行うために型枠が設置さ
れる。続いて、新設の圧縮斜材２ｂが本設として設置さ
れる。次いで、新設の圧縮斜材２ｂの下側の隙間領域に
対して無収縮モルタル３１の打設がなされる。

【００３９】そして、新設のコンクリート上床版１ａに
ついて、鉄筋の組立が行われるとともに、次に施工すべ
き引張斜材２ａの固定用としてのアンカー２２の一部が
設置される。

【００４０】そして、新設のコンクリート上床版１ａに
ついて、コンクリートの打設が行われるとともに、打設
後において養生期間がとられる。養生期間の経過後、新
設の圧縮斜材２ｂの固定用としてのアンカー２２につい
て、ＰＣ鋼棒２２ｂに対して緊張力が導入される。続い
て、ＰＣ鋼より線４に対して緊張力が導入されることに
なる。

【００４１】これにより、新設のコンクリート上床版１
ａの施工が完了することになる。なお、型枠支保工台車
は、次に施工するはずのコンクリート下床版１ｂに対応
する位置まで移動し、固定状態となる。

【００４２】（３）コンクリート下床版１ｂの施工（図
５（ｃ）参照） このような状態において、新設の引張斜材２ａが仮設と
して設置される。このとき、ＰＣ鋼より線４が新設の引
張斜材２ａの内側に挿入される。

【００４３】そして、新設のコンクリート下床版１ｂに
ついて、コンクリートの打設を行うために型枠が設置さ
れる。続いて、新設の引張斜材２ａが本設として設置さ
れる。次いで、新設の引張斜材２ａの上側領域に無収縮
モルタル３１の打設がなされる。

【００４４】そして、新設のコンクリート下床版１ｂに
ついて、鉄筋の組立が行われるとともに、次に施工すべ
き圧縮斜材２ｂの固定用としてのアンカー２２の一部が
設置される。

【００４５】そして、新設のコンクリート下床版１ｂに
ついて、コンクリートの打設が行われるとともに、打設
後において養生期間がとられる。養生期間の経過後、新
設の引張斜材２ａの固定用としてのアンカー２２につい
て、ＰＣ鋼棒２２ｂに対して仮設的に緊張力が導入され
る。続いて、ＰＣ鋼より線４に緊張力の導入がなされ
る。これにより、引張斜材２ａに発生するはずの引張応
力を減少させることが可能となる。次いで、新設の引張
斜材２ａの固定用としてのアンカー２２について、ＰＣ
鋼棒２２ｂに対して本設的に緊張力が導入される。

【００４６】これにより、新設のコンクリート下床版１
ｂの施工が完了することになる。なお、型枠支保工台車
は、次に施工するはずのコンクリート下床版１ｂに対応
する位置まで移動し、固定状態となる。

【００４７】したがって、本実施の形態に係るトラス構
造によれば、鋼管部材である斜材２をコンクリート床版
１にエンドプレート２１及びアンカー２２を介して定着
する定着手段３を備えるので、簡易な構造に基づく施工
の迅速化及び容易化を図ることが可能となり、これに伴
い高品質化を担保することも可能となるとともに、斜材
２の交換及びこれに基づく自由度の高い施工の実施をす
ることが可能となる。

【００４８】しかも、引張斜材２ａにおける引張応力を
減少させるＰＣ鋼より線４を備えるので、特に引張斜材
２ａについては、耐久性の向上を図ること及び断面の大
きさを調整することが可能となる。

【００４９】

【発明の効果】本発明に係るトラス構造によれば、以上
のように構成したため、簡易な構造に基づく施工の迅速
化及び容易化を図ることができ、これにより高品質化を
担保することができ、斜材の交換及びこれに基づく自由
度の高い施工の実施をすることができ、引張材である斜
材については、耐久性の向上を図ること及び断面の大き
さを調整することができることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るトラス構造の全体
構成を示す側面図である。

【図２】本発明の一実施の形態に係るトラス構造の部分
構成を示す側面図、図３は該トラス構造の部分構成を示
すである。

【図３】本発明の一実施の形態に係るトラス構造の部分
構成を示す図２におけるＡ方向の矢視図である。

【図４】本発明の一実施の形態に係るトラス構造におけ
る斜材の部分構成を示す断面図である。

【図５】本発明の一実施の形態に係るトラス構造の構築
方法を説明する施工図である。

【符号の説明】

１…コンクリート床版（弦材） １ａ…コンクリート上床版（上弦材） １ｂ…コンクリート下床版（下弦材） ２…斜材 ２ａ…引張斜材（引張材である斜材） ２ｂ…圧縮斜材（圧縮材である斜材） ３…定着手段 ４…ＰＣ鋼より線（ＰＣ鋼材） １１…平行部 １２…突出部 ２１…エンドプレート ２１ａ…溶接継目 ２１ｂ…裏当て金 ２２…アンカー ２２ａ…埋込ナット ２２ｂ…ＰＣ鋼棒 ２２ｃ…シース ２２ｄ…締結ナット ２２ｅ…締結用孔 ３１…無収縮モルタル ４１…定着装置

フロントページの続き (72)発明者 岡田 浩樹 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 (72)発明者 向野 元治 東京都新宿区西新宿一丁目25番１号 大成 建設株式会社内 Ｆターム(参考） 2D059 AA14 BB33 GG55

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上弦材及び下弦材からなる弦材と、 これらに対して両端部が接合される斜材と、 前記斜材をコンクリート部材である前記弦材に着脱可能
   に定着する定着手段とを含むトラス構造において、 前記定着手段は、前記斜材の端部に対して固着されるエ
   ンドプレートと、 前記エンドプレートを前記弦材に定着するアンカーとか
   らなることを特徴とする、トラス構造。
2. 【請求項２】 上弦材及び下弦材からなる弦材と、 これらに対して両端部が接合される斜材と、 前記斜材をコンクリート部材である前記弦材に定着する
   定着手段と、 両端部を前記弦材に固定しながら引張材である前記斜材
   の軸線に沿って配設され、該斜材に発生するはずの引張
   応力が減少するような緊張力の導入がなされたＰＣ鋼材
   とを含むことを特徴とする、トラス構造。