JP3254613B2 - 張弦梁構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、長大スパン構造物に適
用される張弦梁構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、大規模建築構造物には、
その広い床面積を利用し、展示会場やイベントホールな
どとして利用する、いわゆる長大スパン構造物がある。
この構造物は、その屋内において柱の使用を抑えること
により、利用できる床面積をできるだけ広くするもので
ある。

【０００３】この長大スパン構造物の構築技術の一つと
して張弦梁構造が知られている。この技術は、梁あるい
は屋根として機能する張弦材を緊張材の緊張力により緊
張状態に保ち、その反力によって張弦材の自重あるいは
張弦材への積雪などによる荷重を支持するものである。

【０００４】図６は、従来の張弦梁構造の概略図を示し
たものである。

【０００５】図に示したように、基礎構造体Ｇには所定
の間隔に離間して対向配置された一対の柱脚１，１が構
築されている。この柱脚１，１の間にはその中間部を上
方に湾曲させた屋根２が配設されている。この屋根２の
中間位置Ｃには鉛直下方に延びる支持部材３が固定され
ている。屋根２の両端２ａ，２ａと支持部材３との間に
は鋼線４が配設されている。

【０００６】上記の構成では、屋根２の両端２ａ，２ａ
間に張設した鋼線４に張力を付与し、この張力にともな
って屋根２に反力が付与され、この反力によって屋根２
自身の荷重が支持されるようになっている。

【０００７】しかしながら、上述した張弦梁構造には次
のような課題が存在する。すなわち、前記構成の張弦梁
構造は、屋根２に鋼線４の張力に伴う反力が付与されて
いるために、梁せいの大きさに比べて上下の弦を構成す
る屋根２および鋼線４の断面剛性が小さい。したがっ
て、屋根２に積雪などによって重荷重が負荷されると、
屋根２にたわみが生じてしまい、構造物の安全性の面で
有害となる変形が生ずる問題があった。

【０００８】この問題を解決するために、出願人は、図
７に示すような張弦梁構造を発明して出願している（特
願平４−２９１７９４号参照）。

【０００９】すなわち、所定距離に離間して対向配置さ
れた一対の固定構造体１間にその中間部を上方に湾曲さ
せて屋根（張弦材）２が配設されており、この屋根２の
中間位置に鉛直下方に延びる支持部材３が固定されてお
り、屋根２の両端部と支持部材３との間に鋼線４が配設
され、前記屋根２にその長さ方向に所定の間隔をおいて
複数本の鋼線７が垂下されるとともに、これらの鋼線７
の下端部７ａが屋根２の下方に位置する引留部８に固定
されている。なお、前記鋼線４及び鋼線７には緊張力が
付与されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す従来の張弦梁構造においては、多数の鋼線７が屋根
２から垂下されるので、これらの鋼線７が室内に配置さ
れることになって屋根２の下方の空間の有効利用を図る
ことができないといった問題がある。

【００１１】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、張弦梁に重荷重が負荷された場合に安全面で有害と
なる張弦梁の変形を抑えることができ、しかも、張弦梁
の下方の空間を有効利用することができる張弦梁構造を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の張弦梁構造は、
所定距離に離間して対向配置された一対の固定構造体間
にその中央部を上方へ湾曲させて張弦材が配設され、該
張弦材の中間位置に鉛直下方へ延び出る支持部材が固定
され、前記張弦材の両端部と支持部材との間に第１の索
状体が配置されて構成された複数の張弦梁が、各張弦材
が互いに略平行になるように配置され、さらに、各張弦
材がこの張弦材と交差する方向に延びるトラス梁により
連結されるとともにそのトラス梁の張弦材との交差部に
おける束材が前記支持部材を兼用しており、このトラス
梁の両端部に第２の索状体が垂下され、この第２の索状
体の下端部が下方に位置する引留部に固定され、前記第
１及び第２の索状体に緊張力が付与されていることを特
徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の張弦材構造によれば、複数の張弦材が
互いに略平行になるように配置され、各張弦材がトラス
梁により連結されるとともに、このトラス梁の両端部に
垂下された第２の索状体の下端部を引留部に固定するこ
とにより、第２の索状体に緊張力を付与するようにして
いるので、第２の索状体に加えた緊張力がトラス梁を介
して各張弦材に作用して各張弦材がたわむとともに、第
１の索状体に緊張力が作用する。このように、第２の索
状体に加えた緊張力が各張弦材にプレストレスとして作
用するので、張弦材に荷重が作用したときにおいてもこ
の荷重がプレストレスにより相殺され、荷重負荷時にお
けるたわみが極めて小さくなる。

【００１４】また、張弦材が互いに略平行になるように
配置されて広いスペースを覆っていても、各張弦材を相
互に連結するトラス梁の両端部に垂下された第２の索状
体の下端部を引留部に固定するようにしているので、広
いスペースの両端部のみに第２の索状体を垂下させれば
よく、室内に第２の索状体が垂下されず、室内の有効利
用を図ることができる。

【００１５】

【実施例】以下に、図１を参照して、本発明の一実施例
の張弦梁構造について説明する。図１に示すように、所
定距離に離間して一対の固定構造体２１が対向配置され
ている。この固定構造体２１は、本実施例の張弦梁構造
によって覆われる例えば体育館の側壁を構成する。固定
構造体２１間にその中央部を上方へ湾曲させて複数の張
弦材２２が互いに平行に配設され、各張弦材２２の中間
位置には鉛直下方へ延び出る支持部材２３が固定されて
いる。各張弦材２２の両端部と支持部材２３の先端部と
の間には第１の索状体２４が配置されている。支持部材
２３の側部には、各張弦材２２と交差する方向に延びて
それら張弦梁２２を互いに連結するトラス梁２６が架設
されている。そのトラス梁２６は、張弦材２２との交差
部において上記の支持部材２３が束材を兼用しており、
また張弦材２２の間には他の束材２６ａが設けられてい
る。このトラス梁２６の両端部には第２の索状体２５が
垂下されており、これらの第２の索状体２５の下端部は
引留部２７に固定され、第２の索状体２５に緊張力が付
与されている。なお、第２の索状体２５に緊張力が付与
されることにより、張弦材２２がたわみ第１の索状体２
４にも緊張力が付与される。また、張弦材２２の上面に
は図示しない屋根材例えばシート材が取り付けられる。

【００１６】このように第２の索状体２５の下端部を引
留部２７に固定することにより緊張力を付与して、トラ
ス梁２６を介して各張弦材２２にプレストレスが付与さ
れているので、積雪等により荷重が張弦材２２に作用し
ても作用する荷重から前記プレストレス荷重分が相殺さ
れ、張弦材２２の変形量を極めて小さくすることができ
る。

【００１７】また、張弦材２２が互いに略平行になるよ
うに配置されて広いスペースを覆っていても、各張弦材
２２を相互に連結するトラス梁２６の両端部に垂下され
た第２の索状体２５の下端部を引留部２７に固定するよ
うにしているので、広いスペースの両端部のみに第２の
索状体２５を垂下させればよく、覆われた室内に第２の
索状体２５が垂下されず、室内の有効利用を図ることが
できる。

【００１８】次に、図２〜図５に、本発明の他の実施例
の張弦梁構造を示す。本実施例の張弦梁構造は、多雪地
域における多目的ホールの屋根に使用されるものであ
る。

【００１９】この多目的ホールは、側壁を構成する固定
構造体３１と、この固定構造体３１の両端側に配置され
た高剛性を持つアーチトラス３２と、前記固定構造体３
１間に設置された張弦材３３と、この張弦材３３の中央
部から下方に突出し隣接する張弦材３３を連結するセン
タートラス３４と、各張弦材３３の両端部とセンタート
ラス３４との間に配置された第１の索状体３５と、前記
センタートラス３４の両端部から垂下され下端部が前記
アーチトラス３２に引き留められる第２の索状体３６
と、アーチトラス３２及び張弦材３３の上面を覆って取
り付けられるシート材３７とを備え、センタートラス３
４の張弦材３３との交差部には支持部材を兼ねる束材３
４ａが設けられたものとなっている。

【００２０】本実施例の張弦梁構造によっても前記実施
例と同様に、第２の索状体３６の下端部をアーチトラス
３２に固定することにより緊張力を付与して、センター
トラス３４を介して各張弦材３３にプレストレスが付与
されているので、積雪等により荷重が張弦材３３に作用
しても作用する荷重から前記プレストレス荷重分が相殺
され、張弦材３３の変形量を極めて小さくすることがで
きる。

【００２１】また、張弦材３３が互いに略平行になるよ
うに配置されて広いスペースを覆っていても、各張弦材
３３を相互に連結するセンタートラス３４の両端部に垂
下された第２の索状体３６の下端部をアーチトラス３２
に固定するようにしているので、広いスペースの両端部
のみに第２の索状体３６を垂下させればよく、室内の有
効利用を図ることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の張弦梁構
造によれば、所定距離に離間して対向配置された一対の
固定構造体間にその中央部を上方へ湾曲させて張弦材が
配設され、該張弦材の中間位置に鉛直下方へ延び出る支
持部材が固定され、前記張弦材の両端部と支持部材との
間に第１の索状体が配置されて構成された複数の張弦梁
が、各張弦材が互いに略平行になるように配置され、さ
らに、各張弦材がこの張弦材と交差する方向に延びるト
ラス梁により連結されるとともに、そのトラス梁の張弦
材との交差部における束材が前記支持部材を兼用してお
り、このトラス梁の両端部に第２の索状体が垂下され、
この第２の索状体の下端部が下方に位置する引留部に固
定され、前記第１及び第２の索状体に緊張力が付与され
ているので、張弦梁に重荷重が負荷された場合に安全面
で有害となる張弦梁の変形を抑えることができ、しか
も、張弦梁の下方の空間を有効利用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の張弦梁構造を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明の他の実施例の張弦梁構造を示す平面図
である。

【図３】図２中のイ−イ矢視図である。

【図４】図２中のロ−ロ矢視図である。

【図５】図２中のハ−ハ矢視図である。

【図６】従来の張弦梁構造の一例を示す図である。

【図７】従来の張弦梁構造の他の例を示す図である。

【符号の説明】

２１ 固定構造物 ２２ 張弦材２３ 支持部材（束材） ２４ 第１の索状体 ２５ 第２の索状体 ２６ トラス梁 ２７ 引留部 ３２ アーチトラス（引留部） ３３ 張弦材３４ センタートラス（トラス梁） ３４ａ 束材（支持部材） ３５ 第１の索状体 ３６ 第２の索状体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定距離に離間して対向配置された一対
   の固定構造体間にその中央部を上方へ湾曲させて張弦材
   が配設され、該張弦材の中間位置に鉛直下方へ延び出る
   支持部材が固定され、前記張弦材の両端部と支持部材と
   の間に第１の索状体が配置されて構成された複数の張弦
   梁が、各張弦材が互いに略平行になるように配置され、
   さらに、各張弦材がこの張弦材と交差する方向に延びる
   トラス梁により連結されるとともに、そのトラス梁の張
   弦材との交差部における束材が前記支持部材を兼用して
   おり、このトラス梁の両端部に第２の索状体が垂下さ
   れ、この第２の索状体の下端部が下方に位置する引留部
   に固定され、前記第１及び第２の索状体に緊張力が付与
   されていることを特徴とする張弦梁構造。