JPH01190845A

JPH01190845A - トラス構造

Info

Publication number: JPH01190845A
Application number: JP1630888A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Yoshida; 繁吉田; Yutaka Fujita; 豊藤田
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1988-01-27
Filing date: 1988-01-27
Publication date: 1989-07-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、トラス梁に対し静的荷重かかかった際に生じ
る変形（撓み）を修正して、トラス梁のトラス形状を保
持する構造に関するものである。

［従来の技術］長大スパン構造物の屋根の架構形式のひとつである平行
弦トラス梁を用いたトラス構造は、室内空間が必要以上
に大きくならす、また、増築に容易に対応できる等の利
点を有しており、広く適用されている。第５図はそのト
ラス梁の一例を示しており、このトラス梁１は、上弦材
２、下弦材３、ラチス材４とから構成され、構造体の柱
５に上弦材２の両端部が取り付けられている。

［発明か解決しようとする課題］ところで、このようなトラス梁１においては、重量物の
積載、あるいは積雪等の静的な鉛直方向の荷重Ｐか加わ
ると、第５図中２点鎖線に示すように撓み（変形）か生
しる。このような現象は、たとえば同図に示すように、
トラス梁１に（＝Ｉ随して設備される配管設備６の変形
を招く等不具合を招く。

この撓みの発生を防くためには、各部材（上弦材２、下
弦材３、ラチス材４）の断面積を大きくして剛性を高め
ることが考えられるが、こうするとトラスの自重が大き
くなるとともに不経済になってしまうといった課題があ
った。

［課題を解決するための手段］本発明は上記課題を解決するためになされたものであっ
て、上弦材と下弦材の少なくとも一方にＰＣ鋼材を一体
に取り付けるとともに、このＰＣ鋼材を緊張してトラス
梁にプレストレスを導入する緊張機構を設け、さらに、
トラス梁か外部の荷重を受けることによって生じる変形
を検知するとともに、検知した際にトラス梁にプレスト
レスを導入するよう前記緊張機構を作動させる変形制御
機構を設けたことを特徴としている。

［作用］トラス梁が外部から荷重を受けて撓み（変形）を生しる
と、変形制御機構がそれを検知するとともに、緊張機構
にＰＣ鋼材を緊張するよう作動指令を与える。これによ
りトラス梁にはプレストレスがさらに導入されるととも
に、常にその変形か抑えられる。

［実施例］以下、第１図ないし第４図を参照して本発明の一実施例
を説明する。なお、これら図において、第５図と同一構
成要素には同し符号を付しである。

第１図は、本発明に係るトラス梁１０か、離間した構造
体の柱５の間に架は渡されている状態を示している。

このトラス梁１０は、上弦材２、下弦材３とラチス材４
とによってトラス状に組まれたもので、上弦材２の両端
部が、前記柱５の上端部（支点）に対しピンあるいはロ
ーラ等の回動部材を介して揺動可能に取り付けられてい
る。

前記下弦材３には、ＰＣ鋼線１１（ＰＣ鋼材）が配され
ている。このＰＣ鋼線１１は、下弦材３の両端に取り付
けられた油圧ジヤツキ（緊張機構）１２により所定の荷
重で緊張されており、この緊張力の反力により、下弦材
３には矢印ＰＳて示す圧縮力、すなわちプレストレスが
導入されている。

これによって、トラス梁１０は固定荷重等の撓みか低減
されるようになっている。

」−記各浦圧ンヤソキ１２と構造体の柱５との間には変
形制御機構１３が配設されている。この変−３＝形制御機構１３は、油圧ジヤツキ１２と柱５の間に挟ま
れることにより一定の圧力を受けるとともに、この圧力
を検出する検出機構を備えたロードセルと、このロード
セルか、前記一定の圧力以上（増分荷重）の圧力を検出
した場合に、前記油圧ジヤツキ１２に対して前記ＰＣ鋼
線１１を緊張させるよう信号を送る制御機構を備えてい
る。

この変形制御機構１３によれば、通常の架設状態のトラ
ス梁１０か鉛直下方の静的荷重を受けると、トラス梁１
０が撓むことにより、まず、下弦材３が両側に広がって
油圧ジヤツキ１２か柱５に近付こうとする際の圧力を受
ける。そして、この圧力が通常状態の一定圧力値を越え
たら、前記変形制御機構１３が、前記油圧ジヤツキ１２
に対し信号を送り、油圧ジャ、キ１２かＰＣ鋼線１１を
さらに緊張させるよう作用する。なお、この変形制御機
構１３は、油圧ジヤツキ１２とともに下降できるよう柱
５に沿って上下にスライド部材（図示路）を介して取り
付けられている。

次に、上記構成のトラス梁１０および変形制御機構１３
の作用を説明する。

トラス梁１０に対して、第２図に示すように、重量物の
積載あるいは積雪等により、鉛直方向に静的荷重Ｐか加
わると、トラス梁１０は全体か２点鎖線で示すごとく下
方に撓みが生じる。これにより下弦材３は下降するとと
もに両側に広がるが、この動きにともなって変形制御機
構１３は柱５に沿って下降し、さらに、下弦材３の広が
りにより生じる圧力を変形制御機構１３のロードセルが
検出する。その、その圧力が通常の架設状態の際に受け
ている一定値以上になると、変形制御機構１３の制御機
構か、油圧ジヤツキ１２に対してＰＣ鋼線１１を緊張さ
せるよう信号を送り、ＰＣ鋼線１１は緊張させられる。

このようにＰＣ鋼線１１が緊張することにより、下弦材
３にプレストレスか導入されてトラス１０は前記静的荷
重Ｐに抗して上方に反り上がるよう作用し、これによっ
て、油圧ジャ１．キ１２と柱５との間は元の間隔に復帰
し、変形制御機構１３のロードセルか受ける圧力か元の
一定値に戻る。すると、変形制御機構の油圧ジヤツキ１
２に対する信号か解除され、油圧ンヤソキ１２の作動か
停止する。

このように、本実施例のトラス梁１０によれば、」二連
の変形制御機構１３により、通常状態のトラス梁１０に
対して静的荷重か加わることによるトラス梁１０の変形
を、下弦材３の移動で検出し、その変形を、ＰＣ鋼線１
１をさらに緊張してトラス梁１０にプレストレスを導入
することにより変形か修正される。この作用は、静的荷
重かたとえば積雪であった場合、その降雪に応して徐々
にＰＣ鋼線１１の緊張を適宜高めていくようになる。

このようにして、変形制御機構１３により、トラス梁１
０は、常に通常の架設状態がプレストレスを導入された
状態で保持される。

また、このトラス梁１０は、ＰＣ鋼線１１に下弦材３に
加わる引張り荷重の一部を負担させることかでき、その
針下弦材３の強度を低減させることができる。

なお、上記実施例のトラス梁１０では、下弦材３に対し
てＰＣ鋼線１１、油圧ンヤッキ１２および変形制御機構
１３を設けであるか、これら上弦材２に設け、上弦材２
にプレストレスを与えるよう構成してもよい。また、ト
ラス梁１０の変形を検出する機構としては、上記実施例
の他に、たとえば、」二弦材２あるいは下弦材３の軸力
変化を検出する歪みケーン等、どのようなものを用いて
もよい。

続いて、第３図および第４図をそれぞれ参照して、上記
トラス梁１０を適用して構築した構造物Ａ、Ｂについて
説明する。

まず、第３図（イ）の構造物Ａは、たとえば多数の入場
者を収容するホール等の構造物を示している。

この構造物Ａは、４隅に立設された柱２０ａと壁部２０
ｂとからなる構造体２０により、平面視正方形状に構成
されたもので、特に、図中Ｘ方向に延ひる構造体２０に
おいては、両端の柱２０ａ間の略中夫に柱２１が立設さ
れている。

Ｘ方向に延ひる構造体２０の上部には、すしかい構造の
梁２２か架は渡され、また、Ｘ方向に延びる構造体２０
の上部には、トラス梁２３か架は渡されている。

そして、Ｘ方向中央の両柱２１の上部に、前述したトラ
ス梁１０か架は渡され、前記変形制御機構１３が、油圧
ジヤツキ１２と柱２１との間に配設されている。この変
形制御機構１３は、柱２１に沿って上下にスライドでき
るようその柱２１に取り付けられている。なお、この構
造物Ａは、１００ｍ四方の寸法とされている。

上記構造物Ａにおいては、上方から静的荷重を受けても
、変形制御機構１３により、常にトラス梁１０にプレス
トレスか導入されることにより、このトラス梁１０の撓
み（変形）が極力抑えられるので、Ｘ方向に延びる構造
体２０の上部に架は渡されたトラス梁２３の撓みも、第
３図（ロ）に示すよう低減され、さらに、Ｙ方向断面の
撓みも、第３図（ハ）に示すように低減される。これに
よって、構造物Ａ全体の静的荷重による変形か低減され
る。

次に、第４図（イ）の構造物Ｂを説明すると、この構造
物Ｂは、工場あるいは倉庫等の構造物を示している。

この構造物Ｂは、４隅に立設された柱３０ａと壁部３０
ｂとからなる構造体３０により、平面視長方形状に構成
されたもので、特に、図中Ｘ方向に延びる構造体３０に
おいては、両端の柱３０ａの間に、これら柱３０ａと相
互の間に等間隔をおいて２本の柱３１か立設されている
。

Ｘ方向に延ひる構造体３０の上部には、すしかい構造の
梁３２が架は渡されている。そして、Ｘ方向に延ひる構
造体３０の上部、並ひに、Ｘ方向に延びる構造体３０の
中間に配された２本の柱３１の上部には、Ｘ方向に延ひ
るトラス梁１０かそれぞれ架は渡され、さらに、変形制
御機構１３か、油圧ンヤノキ１２と柱３０ａ（３１）と
の間に配設されている。この変形制御機構１３は、柱３
０ａ（３１）に沿って上下にスライドできるようその柱
３０ａ（３］）に取り付けられている。なお、この構造
物Ｂは、スパン方向であるＸ方向が１００〜２００ｍ、
Ｘ方向の容性３０ａ、３１の間は、３０〜５０ｍの寸法
とされている。

」二記構造物Ｂにおいては、上方から静的荷重を受けて
も、前述の構造物Ａと同様に、変形制御機構１３により
、常にトラス梁１０にプレストレスが導入されることに
より、このトラス梁１０の撓みが極力抑えられる。この
ため、Ｘ方向に延ひる構造体３０の上部に架は渡された
各トラス梁３２の撓みも、第４図（ロ）に示すよう低減
され、この結果、構造物Ｂ全体の静的荷重による変形が
低減される。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のトラス構造によれば、」
二弦材と下弦材の少なくとも一方にＰＣ鋼材を一体に取
り付けるとともに、このＰＣ鋼材を緊張してトラス梁に
プレストレスを導入する緊張機構を設け、さらに、トラ
ス梁が外部の荷重を受けることによって生しる変形を検
知するとともに、検知した際にトラス梁にプレストレス
を導入するよう前記緊張機構を作動させる変形制御機構
を設けたことを特徴としており、トラス梁が外部から荷
重を受けて撓み（変形）を生しると、変形制御機構かそ
れを検知するとともに、緊張機構にＰＣ鋼材を緊張する
よう作動指令を与える。これによりトラス梁にはプレス
トレスがさらに導入されることになり、トラス梁は下向
きの変形か抑えられ、もって架設状態か常に保持される
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図は略側面図、第２図はその作用を示す略側面
図、第３図（イ）はそのトラス梁を用いた構造物の略斜
視図、第３図（ロ）（ハ）はそれぞれ同構造物の荷重に
よるＸ方向、Ｘ方向の変形量を示す図、第４図（イ）は
実施例のトラスを用いた他の構造物の略斜視図、第４図
（ロ）は同構造物の荷重によるＸ方向の変形量を示す図
、第５図は従来構造のトラス梁を示す略側面図である。２・・・・上弦材、　　　３・・　下弦材、４・・・・
ラチス材、　　１０　・−トラス梁、１１・・・・・・
ｐｃ鋼線（鋼材）、１２・・・・油圧ンヤッキ（緊張機構）、１３　・変形
制御機構。

Claims

【特許請求の範囲】

上弦材、下弦材およびラチス材によりトラス状に組まれ
てなるトラス構造であって、前記上弦材と前記下弦材の
少なくとも一方にＰＣ鋼材を一体に取り付けるとともに
、このＰＣ鋼材を緊張してトラス梁にプレストレスを導
入する緊張機構を設け、さらに、トラス梁が外部の荷重
を受けることによって生じる変形を検知するとともに、
検知した際にトラス梁にプレストレスを導入するよう前
記緊張機構を作動させる変形制御機構を設けたことを特
徴とするトラス構造。