JP2827851B2

JP2827851B2 - プレストレス導入鉄骨ばり

Info

Publication number: JP2827851B2
Application number: JP5292940A
Authority: JP
Inventors: 友康加藤
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1998-11-25
Anticipated expiration: 2013-11-25
Also published as: JPH07145655A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、橋梁、道路橋その他
メガストラクチャ等構造物を構成するプレストレスを導
入した鉄骨ばりに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】大スパン構造の鉄骨ばりにプレストレス
を導入することは、鉄筋コンクリート造とか例えば特願
平3-184542にみるように鉄筋コンクリートを内蔵した梁
には見られるが、純鉄骨ばりでは殆どない。しかし、大
スパン化が進んだ時鉄骨にプレストレスを導入すること
は設計的に有利であることが判っている。そこで従来
は、図６に示すように、ＰＣ鋼線を鉄骨ばりの両端部間
にスティフナの透孔を貫通して懸垂曲線状に緊張配置し
て行った。

【０００３】

【発明の解決しようとする課題】上述のようなＰＣ鋼線
を鉄骨ばりの両端部間に懸垂曲線状に配置して、プレス
トレスを導入する方法では次のような問題があった。

【０００４】（イ）鉄骨ウエブスティフナ３のＰＣ鋼線
１３の貫通用透孔７の加工をＰＣ鋼線１３が懸垂する位
置に正確に搾孔する必要がある。

【０００５】（ロ）上記透孔７の位置が不正確である
と、懸垂力は不均一になり所定の応力状態が得られな
い。

【０００６】（ハ）透孔７の位置が不正確だと、場合に
よっては透孔７にＰＣ鋼線１３が接触して、ＰＣ鋼線１
３を損傷する恐れがある。

【０００７】（ニ）ＰＣ鋼線１３の配線作業は、スティ
フナ３の透孔７への貫通作業を伴うため、非常に厄介で
ある。

【０００８】本発明はこれらの問題を解決するよう工夫
されたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉄骨ばりの固
定端側上部と中央部下側に、緊張材として高強度異形ね
じ鉄筋（以下「ねじ鉄筋」という）を前記鉄骨ばりの材
軸方向に沿って直線状にそれぞれ設置し、前記鉄骨ばり
の両端部と中央部にエンドプレートとウエブスティフナ
をそれぞれ取り付け、かつ前記緊張材をそれぞれ緊張す
ると共に、その両端部を前記エンドプレート又はウエブ
スティフナに充填式ねじ定着金物によってそれぞれ定着
してなる。

【００１０】

【作用】本発明によるプレストレス導入梁は、従来のＰ
Ｃ鋼線懸垂曲線型のプレストレス導入法と異なり、鉄骨
ばりの固定端側上部と中央部下側に緊張材を前記鉄骨ば
りの材軸方向に沿って直線状にそれぞれ設置すると共
に、この緊張材をそれぞれ緊張することにより大きな引
張応力が生ずる部分に予め所定大のプレストレスを導入
するので、引張力が生ずる部分にのみプレストレスを確
実にかつ容易に導入できる。

【００１１】また、緊張材として高強度異形ねじ鉄筋
（以下「ねじ鉄筋」という）を使用し、前記鉄骨ばりの
両端部と中央部にエンドプレートとウエブスティフナを
それぞれ取り付け、かつ前記ねじ鉄筋の両端部を前記エ
ンドプレート又はウエブスティフナに充填式ねじ定着金
物によってそれぞれ定着するので、ねじ鉄筋の両端部を
確実に定着できる。

【００１２】

【実施例】図１〜図６にねじ鉄筋４を用いてプレストレ
スを導入した鉄骨ばり１を示す。ねじ鉄筋４は設計応力
に応じて引張応力が働く固定端側上部と中央部下側に鉄
骨ばり１の材軸方向に沿って直線状にそれぞれ設置す
る。また、鉄骨ばり１の両端部と中央部にエンドプレー
ト２とウエブスティフナ３をそれぞれ取り付ける。そし
て、鉄骨ばり１の固定端側上部と中央部下側にそれぞれ
設置されたねじ鉄筋４をそれぞれ緊張すると共に、その
両端部をエンドプレート２とウェブスティフナ３にそれ
ぞれ定着して鉄骨ばり１の固定端側上部と中央部下側に
プレストレスをそれぞれ導入する。

【００１３】図２に鉄骨ウエブスティフナ３部分の詳細
図を示す。ねじ鉄筋４は鉄骨ウエブスティフナ３の同一
位置を直線的に貫通するので加工も施工も容易となる。
図３にねじ鉄筋４の定着部を示す。図３（ａ）は両側ナ
ット５ａとワッシャ５ｂで定着する方法で図３（ｂ）は
充填式ねじ定着金物５ｃを用いた場合である。図４
（ａ）は建築物のメガストラクチャ等の大梁に用いた例
で引張応力が現れる梁の固定端側上部と梁中央部下側に
ねじ鉄筋８及び９でそれぞれプレストレスを導入してい
る。図４（ａ’）はメガストラクチャによる大梁の適用
アーキテクチュアを示した図であり３〜４階分の応力を
メガストラクチャ大梁が負担することを示している。図
５は土木の橋梁、架構橋等に用いた例であり、プレスト
レスは引張応力の大きさに応じた部位毎に１次、２次、
３次のプレストレス導入を試みたものである。鉄骨の配
筋には、複数型（ＣＡＳＥＡ）と単数型（ＣＡＳＥ
Ｂ）がある。

【００１４】

【発明の効果】本発明は以上の構成からなり、特に鉄骨
ばりの固定端側上部と中央部下側に緊張材を前記鉄骨ば
りの材軸方向に沿って直線状にそれぞれ設置すると共
に、この緊張材をそれぞれ緊張して大きな引張応力が生
ずる部分に予めプレストレスを導入するので、引張力が
生ずる部分にのみ必要大のプレストレスを確実にかつ容
易に導入できる。

【００１５】また、緊張材としてねじ鉄筋を使用し、前
記鉄骨ばりの両端部と中央部にエンドプレートとウエブ
スティフナをそれぞれ取り付け、かつ前記ねじ鉄筋の両
端部を前記エンドプレート又はウエブスティフナに充填
式ねじ定着金物によってそれぞれ定着するので、ねじ鉄
筋の両端部を確実に定着できる。

【００１６】さらに、鉄骨ばりのウエブスティフナを直
線的にねじ鉄筋が貫通するので、ウエブスティフナの設
計、製作と併せてプレストレス導入の施工を従来のＰＣ
鋼線懸垂型よりも、遥かに簡単化することが出来る。ま
た設計応力に応じて、部分的にプレストレスを導入する
ことができてきわめて効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）プレストレスを導入した大スパン鉄骨ばりの部分
拡大図である。（ｂ）図１（ａ）の側面図である。（ｃ）図１（ａ）の全体図である。

【図２】（ａ）鉄骨ウエブスティフナ部の詳細図である。（ｂ）図２（ａ）のＡ視図である。

【図３】（ａ）両側ナット式定着金物の図である。（ａ’）図３（ａ）の側面図である。（ｂ）充填式定着金物の図である。（ｂ’）図３（ｂ）の側面図である。（ｂ”）図３（ｂ）のＢ断面図である。

【図４】（ａ）メガストラクチャによる鉄骨大ばりに本発明を応
用した図である。（ａ’）メガストラクチャ鉄骨大ばりのアーキテクチュ
アを示す図である。

【図５】（ａ）例えば橋梁に応用した図である。（ｂ）図５（ａ）の応力分布図である。（ｃ）図５（ａ）に複数鉄筋型１次プレストレスを導入
した図である。（ｄ）図５（ｃ）に複数鉄筋型２次プレストレスを導入
した図である。（ｅ）図５（ｄ）に複数鉄筋型３次プレストレスを導入
した図である。（ｆ）図５（ａ）に単数鉄筋型プレストレスを導入した
例を示す図である。

【図６】（ａ）従来のＰＣ鋼線を懸垂してプレストレスを導入す
る図である。（ａ’）図６（ａ）のＣ視図である。（ａ”）図６（ａ）応力分布図である。

【符号の説明】

１・・・鉄骨ばり、２・・・エンドプレート、３・・・
ウエブスティフナ、４・・・高強度異形ねじ鉄筋、５・・・定着金物、５ａ・・・ナット式定着金物、５ｂ・・・ワッシャ、５ｃ・・・充填式定着金物、５ｄ・・・充填剤注入口、６・・・機械式ねじ継手、７・・・透孔、８・・・梁両
端の緊張材、９・・・梁中央部の緊張材、１０・・・１次プレストレ
ス緊張材、１１・・・２次プレストレス緊張材、１２・・・３次プ
レストレス緊張材、１３・・・ＰＣ鋼線。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄骨ばりの固定端側上部と中央部下側に
高強度異形ねじ鉄筋からなる緊張材を前記鉄骨ばりの材
軸方向に沿って直線状にそれぞれ設置し、前記鉄骨ばり
の両端部と中央部にエンドプレートとウエブスティフナ
をそれぞれ取り付け、かつ前記緊張材をそれぞれ緊張
し、その両端部を前記エンドプレート又はウエブスティ
フナに充填式ねじ定着金物によってそれぞれ定着してな
ることを特徴とするプレストレス導入鉄骨ばり。