JPH03100251A

JPH03100251A - トラス合成梁構造

Info

Publication number: JPH03100251A
Application number: JP23799989A
Authority: JP
Inventors: Kazumitsu Takanashi; 和光高梨; Hideyo Shiokawa; 英世塩川
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 1989-09-13
Filing date: 1989-09-13
Publication date: 1991-04-25
Anticipated expiration: 2013-11-05
Also published as: JP2821546B2

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］この発明は、特に長大スパンの構造物に用いて有効なト
ラス梁の構造に関するものである。

［従来の技術］従来、長大スパンの構造物の屋根や床には、通常トラス
構造が使われている。このトラス構造は、弦材及びラチ
ス材をトラス状に組んだトラス梁を２つ以上互いに平行
に配置したものである。これらのトラス梁の上にデツキ
プレートや波形スレート等の屋根材を敷き並べることに
より、屋根を形成することができ、ハーフＰＣ板といわ
れるＰＣ板と現場打ちコンクリートとの合成床等を敷く
ことにより、床を形成することができる。この構造は、
目的に適合した室内空間を自由に構築することができ、
増築にも容易に対応できる等の利点を有しており、長大
橋、イベントホール、生産施設等の構造物に広く用いら
れている。

ところで、上記のトラス構造では、トラスにプレストレ
スを導入する構造が最近開発されている。

この構造は、上弦材、下弦材及びラチス材をトラス状に
組んだトラス梁の下弦材にＰＣ鋼材を配設する構造であ
り、ｐｃａ材は下弦材に一体に取り付けられたり、ある
いは下弦材内に軸方向に貫通するように設けられたシー
ス管中にＰＣＱ棒もしくはＰＣｊｉｌｉ撚線を貫通して
構成されているものである。このＰ　Ｃ１１ｌｔ、ｔは
、軸方向に引張力を加えることで緊張されており、この
ＰＣ鋼材の両端部は、このプレストレスを保持した状態
で下弦材の両端部に固定されている。

上記のトラス梁の構造では、トラス全体に加わる荷重に
より上弦材の軸方向に圧縮力が、また下弦材の軸方向に
引張力が発生する。ここで、下弦材に予めＰＣ鋼材によ
り適正な圧縮力を与えるようなプレストレスを導入して
おけば、この下弦材に発生する引張力を減少させ打ち消
すことができる。したがって、トラス梁に発生する撓み
が解消される。また、ＰＣ鋼材の負担する応力の分、各
部材の応力を低減させることができるので、従来のもの
と比べて使用する部材の量を削減することかでき、構造
体全体をある程度軽量化することができる。

［発明が解決しようとする課題］上記のトラス梁の構造は、トラス梁に大きな撓みが生じ
ることを防止できるだけでなく、自重を軽減して経済的
な架構を実現することもできる。

しかしながら、このトラス梁においても例えば次に述べ
る様な点で改良の余地があった。すなわち、（イ）　ト
ラス梁全体が鋼製のため、外部からの応力に対しトラス
部材の局部座屈が発生する恐れがあり、特に、日射等の
熱応力による局部座屈が発生する恐れがある。

（ロ）上記と同様の理由により、地震等の外部からの加
振に対して構造減衰が小さく、構造物の振動を小さくす
ることができない。

（ハ）上記のトラス柔構造で構築された構造物が著しく
長大になった場合、この構造物の全体重量に対してトラ
ス構造の自重の割合が大きくなり、構造物全体をさらに
軽量化することには限界がある。

なお、上記のトラス梁の主たる用途は、屋根や床の構造
材であり、上記のトラス梁の上にデツキプレートや波形
スレート等の屋根材を敷くと屋根が形成でき、ハーフＰ
Ｃ板等の床材を敷くと床が形成できる。上記の様な屋根
材や床材は一見構造材のように見えるが、トラス梁に発
生する応力の一部を負担するという構造材としての働き
は全くない。したかって、屋根材や床材の重量が増加す
る分、トラス梁自体の構造をより強くしなければならず
、不経済なものとなっていた。また、従来では、上記の
屋根材や床材を削減することが構造上難しく、構造物全
体の軽量化を押し進める上で大きな障害となっていた。

この発明の目的は、以上の問題点を有効に解決し、構造
物全体の軽量化を進めることができる、トラス梁の構造
を提供することにある。

［課題を解決するための手段〕上記課題を解決するために、この発明は次の様なトラス
梁の構造を採用した。すなわち、２つ以上のトラス梁が
互いに平行に配置されている構造物において、上記トラ
ス梁の上弦材の上に、この上弦材と一体となる様にコン
クリート梁を形成し、上記トラス梁の下弦材に、この下
弦材と一体に配設されたＰＣＭ材によりプレストレスを
導入したトラス梁の構造である。

［作用］トラス梁の上弦材の上に、この上弦材と一体となる様に
形成されたコンクリート梁は、上弦材の軸方向に発生す
る圧縮力に坑する。また、ＰＣＭ材により導入されたプ
レストレスは、下弦材の軸方向に発生する引張力を減少
させ、緩和もしくは打ちｌ肖す。

［実施例］第１図ないし第３図は、この発明の第１実施例を示す図
であって、この発明によるトラス合成梁ｌを用いて構築
された構造物Ａを示す図である。

構造物Ａについて詳細に説明すると、構造物Ａは、互い
に平行に立てられ外壁を形成している構造体２．２に、
図中Ｘ方向（梁間方向）に延在するトラス合成梁ｌが複
数掛は渡され、トラス合成梁１．１．１相互間にハーフ
ＰＣ板３．３が掛は渡された構成となっている。

構造体２は、複数の柱２　ａ、　２　ａ、　２　ａ及び
この柱２　ａ、　２　ａ、　２　ａ相互間に複数の壁材
２ｂ、２ｂ、−−を張った構成となっている。

この構造体２．２相互間には、複数のトラス合成梁１．
１．１が、その両端部を構造体２．２の注２　ａ、　２
　ａ、　２　ａに固定された状聾で互いに平行に架は渡
されている。また、トラス合成梁１．１．１相瓦間には
ハーフＰＣ板３が掛は渡されている。このハーフＰＣ板
３の両端部はトラス合成梁１，１に固定され構造物Ａの
屋根Ｂを構成している。

上記の構造物Ａに用いられているトラス合成梁１につい
て、その部分詳細を示す第１図及び第２図を参照して説
明する。トラス合成梁１は、その要部がＨ型鋼からなる
上弦材４、下弦材５と、これらを連結するＨ型鋼からな
るラチス材６によりトラス構造に組まれて構成されてい
る。上弦材４の上面７には、等間隔おきに一列に複数の
スタッド８，８．・・が固定されている。これらのスタ
ッド８．８．・・を内包し、かつ上弦材４の上面７の長
手方向に沿って延在するように、この上弦材４と一体に
コンクリート梁９が形成されている。このコンクリート
梁９の中には、鉄筋１０が長手方向に沿って延在するよ
うに埋め込まれ配設されている。

一方、下弦材５の両側面には、この下弦材５と一体にＰ
Ｃ１ｉ材１１．１１が配設されており、下弦材５にはｐ
ｃｓｕｔｔ　ｉ、ｔ　ｉによりプレストレスが導入され
ている。

ＰＣ鋼材１１．１１にプレストレスを導入するには、ト
ラス合成梁ｌの組み立てが終了し、コンクリート梁９が
形成され、ハーフＰＣ板３．３が敷き込まれ、構造物Ａ
として必要な仕上材やその他の設備機器類が設置された
後に、ＰＣ綱材ｉｔが緊張される。このｐｃａ材１１は
、軸方向に引張力を加えることで緊張され、プレストレ
スが導入される。その両端部は下弦材５の両端部に固定
される。このようにして、トラス合成梁ｌにプレストレ
スが導入される。

ここで、トラス合成梁ｌの作用について説明する。この
実施例に示すように、ＰＣ鋼材１１１１により下弦材５
に適正な圧縮力を与えるようなプレストレスを導入すれ
ば、ラチス材６を介して上弦材４を押しあげ発生してい
る圧縮力を緩和し打ち消すと同時に、下弦材５に発生し
ている引張力をも緩和し打ち消す。

一方、トラス合成梁ｌの上弦材４に、この上弦材４と一
体に形成されたコンクリート梁９は、トラス合成梁１の
上方から垂直下方に向って荷重がかかるためにこの曲げ
モーメントにより発生する圧縮力に対抗し、この圧縮力
を緩和しもしくは打ち消す。従って、トラス合成梁１の
撓みを減少させることができる。

ここで、コンクリート梁９はトラス合成梁１の上弦材４
と一体に形成されたものとしたので、外部からの応力に
対しトラス部材の局部座屈を防止することができ、特に
日射等の熱応力に対し断熱性の高いコンクリート梁９が
負担するため熱応力による局部座屈を防止することがで
きる。また、コンクリート梁９には、地震等の外部から
の加振に対して構造減衰を大きくする働きがあるので、
構造物全体の振動を小さくすることができる。また、大
きな力が構造に加わった場合、コンクリート梁９のヒス
テリシスが期待できるため、構造物全体の耐力を増加す
ることができろ。また、トラス合成梁ｌに発生する応力
の一部をコンクリート梁９に負担させることができるの
で、このコンクリート梁９を構造部材として用いること
ができる。

したがって、従来のトラス梁と比べてより大きな荷重に
耐えることができるので、斜長橋、人工地盤等の長大構
造物を容易に構築することが可能となり、低減される応
力の分上弦材４の部材量を削減することができるので、
構造体全体を軽量化することができる。

次に、第４図ないし第６図は、第１実施例で示されたト
ラス合成梁ｌを、様々な構造物に摘要した実施例を示す
図である。なお、トラス合成梁ｌ自体の構成、作用、効
果については第１実施例に記載したものと全く同一であ
るから、ここでは説明を省略する。

まず、第４図は、この発明の第２実施例である長大橋１
２を示す図である。長大橋１２は、河川の両岸の支点１
３．１４間に掛は渡されており、この長大橋１２は、２
つのトラス合成梁ｌを互いに平行となるように配置し、
これらのトラス合成梁ｌの両端部を支点１３．１４に固
定し、トラス合成梁１．１相互間にハーフＰＣ板等を掛
は渡し、橋梁として必要な強度が付加されたものである
。

このようにして、自重を軽減した長大橋１２の経済的な
構築が可能になる。

次に、第５図は、この発明の第３実施例である長大量ｎ
１５を示す図である。長大吊橋１５は、第２実施例と同
様に構築された長大橋１６において、河川の両岸の支点
１７．１８の一方の支点１８の上に支柱１９を垂直に立
て、この支柱１９の先端２０からワイヤー２１．２１．
・・を吊し、これらのワイヤー２１．２１．・・を橋桁
２２に固定したものである。このようにして、第２実施
例と同様に自重を軽減した長大量１１５の経済的な構築
が可能になる。

次に、第６図は、この発明の第４実施例である人工地盤
２３を示す図である。人工地盤２３は、第１実施例と同
様に地盤２４上に互いに平行に立てられた構造体２５．
２５に、図中Ｘ方向（梁間方向）に延在するトラス合成
梁１が複数掛は渡され、トラス合成梁１．１相互間にハ
ーフＰＣ板（図示せず）が掛は渡された構成となってい
る。この人工地盤２３の下側は、駐車場等に利用するこ
とができ、同上側には、事務所や作業場等の建物２６を
建設することができる。このようにして、自重を軽減し
た人工地盤の経済的な構築が可能になる。

更に、このトラス合成梁ｌは、桁行方向（第３図におい
て図中Ｙ方向）に複数個連設し、長大の構造物とするこ
とができる。また、このトラス合成梁１は、桁行方向の
みでなく、種々の方向にこれを連結して立体トラス構造
を構築することも可能である。

［発明の効果］この発明は、トラス梁の上弦材の上に、この上弦材と一
体にコンクリート梁を形成し、上記トラス梁の下弦材に
、この下弦材と一体に配設されたＰＣ鋼材によりプレス
トレスを導入した構造としたので、下記の優れた効果を
奏することができる。

（イ）外部からの応力に対しトラス部材の局部座屈を防
止することができ、日射等の熱応力に対し断熱性の高い
コンクリート部材が負担するため熱応力による局部座屈
を防止することができる。

（ロ）地震等の外部からの加振に対して構造減衰を大き
くすることができ、構造物の振動を小さくすることがで
きる。

（ハ）従来のトラス梁より大きな荷重に耐えることがで
きるため、容易に斜長橋、人工地盤等を構築することが
できる。

（ニ）　コンクリート梁を一体化した分、上弦材の鋼部
材を削減し軽量化することができ、コストダウンが図れ
る。

以上により、種々の点で改良され、優れた効果を期待す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、この発明の第１実施例を示す図
であって、第１図はトラス合成梁の側面図、第２図は第
１図の■−■線に沿う横断面図、第３図はトラス合成梁
を用いて構築された構造物の全体斜視図である。第４図
ないし第６図は、第１実施例で示されたトラス合成梁ｌ
を、構造物に摘要した実施例を示す図であって、第４図
はこの発明の第２実施例である長大橋を構築した状態を
示す概略図、第５図は同第３実施例である長大吊橋を構
築した状態を示す概略図、第６図は同第４実施例である
人工地盤を構築した状態を示す概略図である。Ａ・・・構造物、！・・・トラス合成梁、２・・・構造
体、３・・・ハーフＰＣ板、４・・・上弦材、５・・・
下弦材、６・・・ラチス材、８・・・スタッド、９・・
・コンクリート梁、＋１・・ＰＣＭ材。

Claims

【特許請求の範囲】

２つ以上のトラス梁が互いに平行に配置されている構造
物において、上記トラス梁の上弦材の上に、この上弦材
と一体にコンクリート梁を形成し、上記トラス梁の下弦
材に、この下弦材と一体に配設されたＰＣ鋼材によりプ
レストレスを導入したことを特徴とするトラス合成梁構
造。