JPH02282541A - トラス梁 - Google Patents

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、トラス梁に係わり、特に、プレストレスが導
入され、長大スパン構造物に好適に用いられるトラス梁
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、長大スパン構造物の架構形式、例えば、大規模空
間を覆って設けられる屋根等の架構形式として、トラス
構造、シェル構造、吊り構造、そして、空気膜構造等、
種々の技術が採用されている。

これらの技術の内、長大スパンの平行弦トラス梁を用い
るトラス構造は、形成される空間部が必要以上に拡大さ
れてしまうことがなく、また、増築に容易に対応できる
等の利点を有していることから、広く用いられている。

ところで、従来において用いられている平行弦トラス梁
では、そのスパンが著しく大きくなったときに、撓みか
太き（なるばかりでなく、構造物の全体重量に対するト
ラス梁の重量の割合が大きくなって不経済になってしま
うといった不具合があった。

そこで、本願出願人は、前述の不具合を解決するために
、上弦材、下弦材、ラチス材によりトラス状に組み上げ
られてなるトラス梁において、前記上弦材あるいは下弦
材にＰＣ鋼線を装着し、このＰＣＭ線によって前記上弦
材あるいは下弦材にプレストレスを与える技術を提案し
た。

この提案によって、トラス梁の撓み量を減少させるばか
りでなく、トラス梁の重量増加を抑制して、経済的な架
構をも実現させることが可能となった。

一方、前記トラス梁は、第８図に示すようにして組み上
げられる。

すなわち、鋼管によって形成された上弦材１、下弦材２
、および、ラチス材３により複数の梁構成体４をトラス
状に組み上げておくとともに、所定の間隔をおいて立設
された壁構造体５間に複数の構台６を建方しておき、前
記梁構成体４をクレーンによって順次構台６間に吊り上
げて位置決めしたのちに、隣接する梁構成体４の上弦材
１および下弦材２の端部を、第９図に示すように、溶接
によって接合する（図中に溶接線をＷで示す）。

そして、前記下弦材２の内部に、第９図に示すように、
複数本のＰＣ鋼線８を挿入するとともに、これらの端部
を下弦材２の端部に固定して張力を与えることによって
、前記下弦材２にプレストレスを与え、しかるのちに、
前記構台６を除去することにより、トラス梁７を壁構造
体５間に架設する。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前述した従来のトラス梁７においては、次の
ような改善すべき点か残されている。

すなわち、各梁構成体４の接合に溶接を用いていること
から、接合作業に要する時間が長期化する傾向にあり、
また、屋外での作業であることがら、接合作業が天候に
左右されてしまって、工事の進行に大きな影響を与えて
いるといった点である。

また、梁構成体４の接合を行うために、構台６を構築し
、かつ、トラス梁７を組み上げたのちにおいては、前記
構台６の撤去を行わなければならず、工期の長期化の一
因となっている。

さらに、前記構台６は、建物の床部分に設けられること
から、前記トラス梁７の組み上げ作業か完了して構台６
が撤去されるまで、床部分への諸作業が行えず、この点
においても工期の短縮化の妨げとなっている。

さらに、これらの不具合を解消するための一方法として
、上弦材１や下弦材２をボルトによって接合することが
考えられる。

この方法によると、第１０図および第１１図に示すよう
に、ボルト（９）接合に用いられるガゼツトプレート１
０を、前記下弦材２を半径方法に貫通させて設ける必要
がある。

このように、ガゼツトプレート１ｏを半径方向に貫通さ
せて設けるのは、下弦材２の接合部に作用する力が、管
壁から離れた位置にあるボルト９を介して作用し、これ
により、前記ガゼツトプレートｌＯと下弦材２との固着
部分に曲げモーメントが発生して強度の低下を招くこと
が想定されるために、前記力をガゼツトプレー１−１０
の両端部に均一に作用させて、前記曲げモーメントを打
ち消すために採られた処置である。

しかも、応力を管壁に均一に分散させるためには、ガゼ
ツトプレートＩＯを、第１１図に示すように、少なくと
も直交させて設ける必要がある。

しかしながら、このようなガゼツトプレート１゜の配置
であると、下弦材２の中心部がガゼツトプレート１０に
よって占められ、ｐｃｔ線を挿通することができなくな
ってしまい、あるいは、挿通方法に工夫をしなければな
らず、有効な手段とはなり得ていない。

したがって、従来においてはこのような不具合への対処
が望まれており、本発明は、従来において残されている
このような課題を解決せんとするものである。

１課題を解決するための手段］ 本発明は、前述の課題を有効に解決し得るトラス梁を提
供せんとするもので、このトラス梁は、特に、上弦材、
下弦材、および、ラチス材によりトラス状に組み上げら
れた′ｆν数の梁構成体を備え、これらの梁構成体が、
その上弦材および下弦材の端部において接合されること
によって構成され、かつ、上弦材あるいは下弦材内に、
これらにプレストレスを与えるＰＣ鋼線が挿通されたト
ラス梁てあって、前記上弦材あるいは下弦材が筒状に形
成され、筒状に形成された上弦材あるいは下弦材の接合
端部には、長さ方向に沿うスリットが周方向に間隔をお
いて複数形成され、これらのスリットを貫通してガゼツ
トプレートか固着され、かつ、これらのガセットプレー
トの内方側の端部が、前記上弦材あるいは下弦材の内部
に挿入されたガイド管に一体に連結され、前記ガゼツト
プレートが、梁構成体間に架け渡される連結プレートを
介してホルト締結されることにより、前記各梁構成体が
接合されていることを特徴とする。

［作用］ 本発明に係わるトラス梁は、ガセｙ）プレートおよび連
結プレートとにより、梁構成体間がボルトによって接合
され、これによって、作業性の向上が図られる。

上弦材あるいは下弦材に設けられる複数のガセットプレ
ートが、内部に装着されたガイド管によって相互に連結
されることにより、各ガゼツトプレートに作用する外力
が、全体として上弦材あるいは下弦材の軸方向となされ
て、ガゼツトプレートと上弦材あるいは下弦材との接合
部に生じる曲げモーメントが軽減される。

また、前記ガイド管によって、上弦材あるいは下弦材の
略中心部に空間部が形成されて、ｐｃｗ４線の挿通が可
能となる。

［実施例コ 以下、本発明の第１実施例について、第１図ないし第３
図に基づき説明する。

第１図中、符号１１は本実施例に係わるトラス梁を示す
。

このトラス梁１１は、所定間隔をおいて立設された壁構
造体１２間に架設されるもので、第２図に示すように、
上弦材１３、下弦材１４、および、ラチス材１５により
トラス状に組み上げられた複数の梁構成体１６を備え、
これらの梁構成体１６が、その上弦材１３および下弦材
１４の端部において接合されることによって構成され、
かつ、下弦材１４内に、これらにプレストレスを与える
ＰＣ鋼線１７が挿通されてなり、前記上弦材１３、下弦
材１４、および、ラチス材１５が筒状に形成され、下弦
材１４の接合端部には、第３図に示すように、長さ方向
に沿うスリット１８が周方向に間隔をおいて複数形成さ
れ、これらのスリット１８を貫通してガセットブレー）
１９が固着され、かつ、これらのガゼツトブレー）１９
の内方側の端部が、前記下弦材１４の内部に挿入された
ガイド管２０に一体に連結され、前記ガゼツトプレート
１９が、第２図に示すように、梁構成体１６間に架け渡
される連結プレート２１を介してボルト２２によって締
結されることにより、前記各梁構成体１６が接合された
概略構成となっている。

次いで、これらの詳細について説明すれば、前記下弦材
１４の接続端部に形成されるス’）　、ト１８は、本実
施例においては、下弦材１４の端縁からその長さ方向に
沿って所定長さに、かつ、周方向に９０’の間隔で４箇
所に形成されている。

前記ガセットプレート１９は、前記各スリット１８に装
着されるべ（４個設けられており、下弦材１４の中心を
通る直交した２平而に沿うように装着され、かつ、下弦
材１４の内方および外方に所定量露出した状態で溶接等
により下弦材１４へ一体に固着されている。

また、これらのガゼツトプレート１９の下弦材ｔ　４の
外方に位置させられた部分には、前記ボルト２２が押通
される貫通孔（図示略）か下弦材［４の長さ方向に所定
間隔をおいて複数形成されている。

前記ガイド管２０は、前記下弦材１４と略同軸となるよ
うに配設され、その外周面に前記各ガゼツトプレート１
９の内方側の端部が溶接等によって連結されている。

一方、本実施例においては、第２図に示すように、上弦
材１３の接続端部においてもほぼ同様の構成が適用され
ており、これについては説明を省略する。

次いで、本実施例のトラス梁１１の架設方法について説
明する。

まず、前述のように、上弦材１３、下弦材１４、ラチス
材１５をトラス上に組み上げて梁構成体１６を複数組み
上げておく。

次いで、これらの梁構成体１６の上弦材１３および下弦
材１４の接合端部を突き合わせたのちに、隣接するガゼ
ツトプレート１９の両面に連結プレート２１を架け渡し
て、これらの連結プレート２１とガゼツトプレート１９
とをボルト２２によって連結することにより、梁構成体
１６の複数を順次接合して、所定スパンのトラス梁１１
を組み上げる。

このような梁構成体１６の接合作業において、この接合
が、ガゼツトプレート１９と連結プレート２１とのボル
ト２２による接合によって行われるから、ボルト２２の
締結作業といった簡便な作業によって行えるとともに、
天候に左右されることな（行える。

これより、前記接合された下弦材１４内にＰＣ鋼線１７
を挿通して、その両端部を接合状態にある下弦材１４の
両ＤＡＭ部に固定するとともに、前記ｐｃｔ線１７に張
力を与えることにより、下弦材１４に一次のプレストレ
スを与える。

このとき、前記下弦材１４の接合端部の内部には、ガイ
ド管２０によって長さ方向に沿う空間部か形成されてい
ることにより、前記ＰＣ鋼線１７が容易に挿通され、か
つ、下弦材１４に確実にプレストレスが与えられる。

このようにして組み上げられたトラス梁１１を、トロッ
コ等を用いて、第１図の鎖線で示すように、上架位置下
方まで搬送する。

次いで、第１図に示すように、前記トラス梁１１を、そ
の両端部に取り付けたクレーン２３によって吊り上げて
、各端部を壁構造体１２の上方の取付部に対向させる。

これよりトラス梁１１の各端部を壁構造体１２に連結す
ることによって、このトラス梁１１の上架を完了する。

そして、長尺状に組み上げられたトラス梁１１を吊り上
げる際に、前述のように下弦材１４にプレストレスが与
えられていることから、下弦材１４に過剰の引っ張り応
力か生じることはない。

また、トラス梁１１は、全体として組み上げられたのち
に一括して上架されるから、架設作業のための構台が不
要となる。

一方、前記構成においてもトラス梁１１の架設後は、自
重等により、下弦材１４に張力が作用し、この張力が、
梁構成体１６の接合部において、ガゼツトプレート１９
および連結プレート２１を介して、下弦材１４の管壁か
ら離間した位置に作用する。

ここで、前記各ガゼツトプレート１９がその内部側の端
部においてガイド管２０に接続されていることから、下
弦材１４の中心に対して両側に配設された一対のガゼツ
トプレート１９間において、前記張力が相互に作用する
こととなる。

これによって、前記ガゼツトプレート１９に作用する張
力が、前述のように下弦材１４の管壁から離間していて
も（この偏倚量を第３図に示すようにε１とする）、ガ
ゼツトプレート１９、および、このガゼツトプレート１
９と下弦材１４との接合部に生じる曲げモーメントが抑
制され、前記張力の殆どが、下弦材１４の管壁に軸方向
荷重として作用させられる。

したがって、下弦材１４の強度が充分に確保される。

このように本実施例に係わるトラス梁１１によれば、ボ
ルト２２による梁構成体１６の接合によって構成される
から、接合作業が簡便なものとなり、かつ、天候に左右
されることなく行え工期の大幅な短縮化が可能となる。

しかも、ガゼツトプレート１９や連結プレート２１とホ
ルト２２により、下弦材１４の管壁から離間した位置に
張力が作用する状況下においても、内部に装着されるガ
イド管２０の作用により、前記偏倚して作用する張力に
より接合部に曲げモーメントか生じることを抑制し、か
っ、前記ガイド管２ｏにより、下弦材１４内へのＰＣＱ
線１７の装着を容易にして、強度か充分に確保される。

この結果、トラス梁１１を全体として組み上げたのちに
、−括して上架することができ、この点からも、工期の
大幅な短縮化が可能となる。

次に、第４図に基づき、本発明の第２実施例について説
明する。

本実施例においては、連結プレート３０に変更を加えた
もので、各連結プレート３０の下弦材１４側の縁部に、
ガゼツトプレート１９から離間する方向へ突出するリブ
３１を一体に設け、かつ、これらの連結プレート３０の
ボルト２２による締結部と下弦材１４の管壁との偏倚量
ε、を前記実施例のそれよりも小さく設定したものであ
る。

ここで、前記第１実施例と第２実施例とに示す下弦材１
４の引張特性を荷重と変位との関係として見たところ、
第５図に示す結果が得られた。

この図において曲線Ａが第１実施例に係わる特性を示し
、また、曲線Ｂが第２実施例に係わる特性を示す。

この結果から、両者ともに充分に満足できる設計強度か
得られることが確認された。

また、弾性変形領域においては、両者とも１こ同一の挙
動を示すか、塑性変形領域における挙動において、第１
実施例の方が変形能力が大きく、この点で第１実施例の
方が有効である。

さらに、本発明の第３実施例について第６図および第７
図に基づき説明する。

本実施例は、第１実施例に示す下弦材１４の接合部構造
を枯木とし、前記スリブｈ１８の一端部近傍に位置させ
られるとともに、下弦材１４の開口端内周面に一体に取
り付けられた内側リング４０と、前記スリット１８の他
端部近傍に位置させられるとともに、下弦材１４の外周
に一体に取り付けられた外側リング４１とを新たに設け
、さらに、ボルト２２による連結部と下弦材１４の管壁
との偏倚量ε３を、第２実施例よりもさらに小さく設定
した点において、第１実施例と構成を異にする。

このような構成としたことによる引っ張り特性を前記実
施例と同様に荷重と変位との関係において見てみると、
第５図の曲線Ｃで示す結果が得られた。

この結果からも明らかなように、弾性変形領域において
は前記各実施例と同様の挙動を示すか、塑性変形領域に
おいては、前記各実施例に比して格段の変形能力を有す
ることが理解できる。

このことは、この実施例において新たに付加した内外両
リング４０・４１による作用が大きく寄与しているもの
と判断される。

そして、その原因としては、応力集中部となり易い各ス
リ１＋−ｔｇの端部において、前記両リング４０・４１
により応力が分散されて、これによって、前記スリット
１８の端部からの破壊の進行が抑制されることが考えら
れる。

このことは、次表−１に示すように、各実施例における
破断の位置からも裏付けられる。

なお、前記特性試験に用いた試験体の諸条件（よ次表−
２に示すとおりである。

なお、前記各実施例において示した各構成部材の語形状
や寸法等は一例であって、適用する構造物の種類や設計
要求等に基づき種々変更可能である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明に係わるトラス梁によれば
、次のような優れた効果を奏する。

トラス梁が、梁構成体のボルトによる接合によって構成
されるから、接合作業か簡便なものとなり、かつ、天候
に左右されることなく行え工期の大幅な短縮化が可能と
なる。

しかも、ガセットプレートや連結プレートおよびボルト
により、下弦材の管壁から離間した位置に張力が作用す
る状況下においても、内部に装着されるガイド管の作用
により、前記偏倚して作用する張力を下弦材の軸方向に
沿わせ、これによって、接合部に生じる曲げモーメント
を抑制し、かつ、前記ガイド管により、下弦材内へのＰ
Ｃ鋼線の装着を容易にして、強度を充分に確保すること
ができる。

この結果、トラス梁を全体として組み上げたのちに一括
して上架することができ、作業用の構台の設置を不要に
して、この点からも、工期の大幅な短縮化が可能となる
。

また、トラス梁を上架する際にのみ、構造物の床部が占
有され、その他の期間においては前記床部か開放されて
いることから、構造物の内部工事の同時進行が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

図面中、第１図ないし第３図は本発明の第１実施例を示
すもので、第１図はトラス梁の架設方法の概略を説明す
るための正面図、第２図は接合部の拡大図、第３図は第
２図のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図、第４図は本発明の第
２実施例を示す第３図と同様の図、第５図は引っ張り特
性を説明するための荷重−変形曲線図、第６図および第
７図は本発明の第３実施例を示すもので、第６図は接合
部の拡大正面図、第７図は第６図のＢ−Ｂ線に沿う矢視
断面図、第８図は従来のトラス梁の架設方法の概略を説
明するための正面図、第９図は従来の梁構成体の接合部
を示す要部の拡大正面図、第１０図は従来の他の例を示
す第９図と同様の図、第１１図は第１０図のＣ−Ｃ線に
沿う矢視断面図である。 １１・・・トラス梁、　　　　　１３・・・上弦材、１
４・・下弦材、　　　　　　　１５・・ラチス材、１６
・・・梁構成体、 １８・・・スリット、 ２０・・・ガイド管、 ２２・・・ボルト、 １７・・ＰＣ鋼線、 １９・・・ガセットプレート、 ２１・・・連結プレート、 ３０・・・連結プレート。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上弦材、下弦材、および、ラチス材によりトラス状に組
   み上げられた複数の梁構成体を備え、これらの梁構成体
   が、その上弦材および下弦材の端部において接合される
   ことによって構成され、かつ、上弦材あるいは下弦材内
   に、これらにプレストレスを与えるＰＣ鋼線が挿通され
   たトラス梁であって、前記上弦材あるいは下弦材が筒状
   に形成され、筒状に形成された上弦材あるいは下弦材の
   接合端部には、長さ方向に沿うスリットが周方向に間隔
   をおいて複数形成され、これらのスリットを貫通してガ
   ゼットプレートが固着され、かつ、これらのガゼットプ
   レートの内方側の端部が、前記上弦材あるいは下弦材の
   内部に挿入されたガイド管に一体に連結され、前記ガゼ
   ットプレートが、梁構成体間に架け渡される連結プレー
   トを介してボルト締結されることにより、前記各梁構成
   体が接合されていることを特徴とするトラス梁