JP3721494B2

JP3721494B2 - トラス構造

Info

Publication number: JP3721494B2
Application number: JP13063499A
Authority: JP
Inventors: 雅弘平吹; 俊一山崎
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1999-05-11
Filing date: 1999-05-11
Publication date: 2005-11-30
Anticipated expiration: 2019-05-11
Also published as: JP2000320068A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建造物の屋根等に用いられるトラス構造に係り、特に、長大建造物に適用されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、長大建造物の屋根架構としては、トラス構造が用いられることが多い。このような長大建造物においては、一般的な建築物と異なり、スパン数が多大となり、長辺方向の長さが数１００ｍにも及ぶ場合もある。
【０００３】
このような場合、屋根架構を全て一体構造とすると、年間を通じての外気温の差により、屋根架構を構成するトラス構造に、相当量の熱伸縮（熱膨張）が発生し、これにより、トラス構造の各部材に温度応力による付加軸力が作用してしまう。このため、一般的には、トラス構造を一体構造とはせず、エキスパンションジョイントを用いて、複数に分断し、熱伸縮（熱膨張）による影響を最小限とするようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにエキスパンションジョイントを用いる場合、通常は、ジョイントの設置対象位置を挟んで一対の柱を近接させて立設し、これら柱にトラス構造の端部をそれぞれ支持させるとともに、これら柱により支持されたトラス構造の端部同士の間をエキスパンションジョイントで接続するようにしていた。
【０００５】
しかしながら、このように柱を二本並べて立設すると、建造物内部の使い勝手が損なわれてしまう場合がある。また、このように柱を二本並べて立設することは、必ずしも意匠上良好とはいえない場合がある。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エキスパンションジョイントを用いることなく、トラス構造を一体的に形成し、これにより、柱の均等配置を可能として、建造物内部の使い勝手や良好な意匠を確保することができるような技術を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。
請求項１記載のトラス構造は、弦材の少なくとも一部にルーズジョイントが設けられることにより、トラス弦材の長さ寸法が伸縮可能に形成されているトラス構造であって、
前記弦材のうち前記ルーズジョイントが設けられたものは、第一および第二のＨ型鋼同士の端部を突き合わせて、前記ルーズジョイントにより互いに接合した構成とされ、
前記ルーズジョイントは、前記第一および第二のＨ型鋼のフランジおよびウェブ同士を接続するフランジ接続材およびウェブ接続材と、これらフランジ接続材およびウェブ接続材と前記第一および第二のＨ型鋼とを接合するボルトと、前記フランジ接続材およびウェブ接続材における前記第一および第二のＨ型鋼のうちの少なくとも一方との接合部に形成されて、前記ボルトが挿通されるルーズホールとを備えた構成とされ、
前記フランジ接続材はＣＴ型鋼により形成されるとともに、そのフランジ面が、前記第一および第二のＨ型鋼のフランジ面に接するように配置されていることを特徴としている。
【０００８】
このような構成とされるために、各部材が熱膨張（熱伸縮）した場合の変形量をルーズジョイントにより吸収することが可能となり、これにより温度応力による付加軸力の発生を抑制することができる。
【００１０】
また、このような構成とされているために、このトラス構造においては、第一および第二のＨ型鋼間に作用するせん断力をＣＴ型鋼により形成されたフランジ接続材により負担することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図２は、本発明の一実施の形態であるトラス梁（トラス構造）１が適用された建物２の概略構成を示す図である。この建物２は、長辺方向の長さが数１００ｍにも及ぶ長大建造物として形成されており、複数の柱３，…が均等に配置された構成となっている。そして、これら柱３，…によりトラス梁１が支持されている。
【００１２】
図１は、トラス梁１と柱３との接合部４の近傍の状況を示す図である。図中に示すように、接合部４の近傍においては、トラス梁１の弦材５，５に対して、ルーズジョイント６，６がそれぞれ設けられている。なお、これらルーズジョイント６，６は、長期曲げ応力および風荷重時の吹き上げ力によりトラス梁１に発生する曲げモーメントが最小となる位置のトラス節点Ａに近接させて設けられている。
【００１３】
ルーズジョイント６は、弦材５を構成する第一のＨ型鋼７と、同じく弦材５を構成するとともに柱３に接続された第二のＨ型鋼８とにおける、互いに突き合わされた端部７ａおよび８ａ間を接合している。
【００１４】
また、ルーズジョイント６は、図３から５に拡大して示すように、第一および第二のＨ型鋼７，８のフランジ１０，１０同士を互いに接続するフランジ接続材１１と、第一および第二のＨ型鋼７，８のウェブ１２，１２同士を互いに接続するウェブ接続材１３とを備えた構成となっている。
【００１５】
これらフランジ接続材１１およびウェブ接続材１３は、第一および第二のＨ型鋼７，８に対してボルト１４，…により接続されている。また、図中に示すように、フランジ接続材１１およびウェブ接続材１３のうち、第一のＨ型鋼７と接合する部分には、弦材５の延在方向（図中ｘ方向）が長手方向とされたルーズホール１５，…が形成されている。そして、フランジ接続材１１およびウェブ接続材１３と、第一のＨ型鋼７とを接続するボルト１４，…は、それぞれ、ルーズホール１５，…に挿通されている。このルーズホール１５，…に挿通されるボルト１４，…は、第一および第二のＨ型鋼７，８の伸縮に応じて可動な程度に締め付けられている。
【００１６】
また、フランジ接続材１１は、ＣＴ型鋼により形成されており、そのフランジ接続面（フランジ面）１６が、第一および第二のＨ型鋼のフランジ１０，１０にともに接するように配置されている。
【００１７】
このような構成のトラス梁１においては、弦材５にルーズジョイント６が設けられることにより、トラス弦材である弦材５の延在方向（ｘ方向）の長さ寸法が伸縮可能とされているために、第一、第二のＨ型鋼７，８等の部材が外気温差により熱膨張（熱伸縮）した場合に、この熱膨張（熱伸縮）に係る変形をルーズジョイント６が吸収できる。これにより、弦材５における温度応力による付加軸力の発生を抑制することができる。
【００１８】
したがって、従来と異なり、過大な温度応力の発生を防止するために、トラス梁１を複数に分割してエキスパンションジョイントにより互いに接続する等の必要が無く、これに伴い、エキスパンションジョイントの設置対象位置を挟んで柱を二本立設する必要も無くなる。これにより、建物２内の使い勝手が、並列された柱により損なわれることを防止することができるとともに、均等な柱スパンを実現して、良好な意匠効果を得ることができる。
【００１９】
さらに、この場合、フランジ接続材１１として、ＣＴ型鋼を用いるようにしたために、トラス梁１に発生するせん断力を、フランジ接続材１１により処理することが可能となり、せん断耐力を確保することができる。これにより、ルーズジョイント６の近傍において、柱スパンを短くする等の対策を行う必要が無くなる。
【００２０】
なお、上記実施の形態において、フランジ接続材１１と第一のＨ型鋼７とのフランジ接続面１６、およびウェブ接続材１３と第一のＨ型鋼７とのウェブ接続面１７（図１参照）においては、ステンレス板、テフロン板等を挟み込んで滑りやすくすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係るトラス構造は、弦材の一部にルーズジョイントが設けられることにより、トラス弦材の延在方向の長さ寸法が伸縮可能とされているために、各部材が外気温差により熱膨張（熱伸縮）した場合の変形をルーズジョイントにより吸収させて、弦材に温度応力による付加軸力が発生することを抑制できる。これにより、従来と異なり、過大な温度応力の発生を防止するために、トラス梁を複数に分割してエキスパンションジョイントにより互いに接続する等の必要が無く、エキスパンションジョイントの設置対象位置を挟んで柱を立設する必要も無くなる。したがって、建物内の使い勝手が損なわれることを防止できるとともに、均等な柱スパンを実現して、良好な意匠効果を得ることができる。
【００２２】
また、請求項１に係るトラス構造においては、フランジ接続材として、ＣＴ型鋼を用いるようにしたために、トラス梁に発生するせん断力を、フランジ接続材により処理させて、せん断耐力を確保することができる。これにより、ルーズジョイントの近傍において、柱スパンを短くする等の対策を行う必要が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を模式的に示すトラス梁の要部拡大立面図である。
【図２】図１に示したトラス梁が適用された建物の概略構成を示す立面図である。
【図３】図１に示したトラス梁に適用されたルーズジョイントを拡大して示した立面図である。
【図４】図３におけるＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図５】図３に示したルーズジョイントの平面図である。
【符号の説明】
１トラス梁（トラス構造）
２建物
３柱
４接合部
５弦材
６ルーズジョイント
７第一のＨ型鋼
８第二のＨ型鋼
１０フランジ
１１フランジ接続材
１２ウェブ
１３ウェブ接続材
１４ボルト
１５ルーズホール
１６フランジ接続面（フランジ面）
１７ウェブ接続面

Claims

弦材の少なくとも一部にルーズジョイントが設けられることにより、トラス弦材の長さ寸法が伸縮可能に形成されているトラス構造であって、
前記弦材のうち前記ルーズジョイントが設けられたものは、第一および第二のＨ型鋼同士の端部を突き合わせて、前記ルーズジョイントにより互いに接合した構成とされ、
前記ルーズジョイントは、前記第一および第二のＨ型鋼のフランジおよびウェブ同士を接続するフランジ接続材およびウェブ接続材と、これらフランジ接続材およびウェブ接続材と前記第一および第二のＨ型鋼とを接合するボルトと、前記フランジ接続材およびウェブ接続材における前記第一および第二のＨ型鋼のうちの少なくとも一方との接合部に形成されて、前記ボルトが挿通されるルーズホールとを備えた構成とされ、
前記フランジ接続材はＣＴ型鋼により形成されるとともに、そのフランジ面が、前記第一および第二のＨ型鋼のフランジ面に接するように配置されていることを特徴とするトラス構造。