JPH0621474B2 - トラス架構およびその構築方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、トラス梁と柱とで構成されるトラス架構お
よびその構築方法に関するものである。

「従来の技術」 従来、トラス梁と柱とで構成されたトラス架構として
は、第５図に示すようにトラス梁１の上弦材２の端部が
柱３にピン接合されたもの、第６図に示すようにトラス
梁１の上弦材２の端部が柱３に剛に接合されたものなど
が知られている。

このようなトラス架構によって倉庫、体育館、格納庫な
どの大スパン構造を構成する場合には、トラス梁の下弦
材にプレストレスを与えてこの下弦材の引張強度を増加
させ、これによりトラス梁の反りに対する曲げ抵抗を増
大させて、自重、積載荷重などの垂直力による応力、変
形を小さくするようにしている。

上記のようにトラス梁の下弦材にプレストレスを与える
場合には、下弦材を鋼管などから構成しておき、この下
弦材の内側にＰＣ鋼材を挿入してその一端を下弦材の一
端に固定し、このＰＣ鋼材の他端を引っ張ってこのＰＣ
鋼材に緊張力を加えると共にこの緊張力によって上記下
弦材の他端に圧縮力を与え、これにより上記下弦材の見
掛け上の引張強度を増加させる。

そして、このようなトラス架構の応力、変形をさらに小
さくするため、上記柱と上記上弦材の端部との接合部を
剛節とすると共に上記下弦材の端部にこの下弦材を水平
方向に延長する接合部材を設け、この接合部材を上記柱
に固定することによって柱と下弦材とを一体化すること
も考えられている。

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、上記のようなトラス架構か構成された大スパ
ン構造の上部に構造物を構築し、これにより上記大スパ
ン構造を構造物の構築のための人工地盤とすると共にこ
の人工地盤の下部を駐車場などとして使用し得るように
した場合には、床自重および積載荷重のような垂直方向
の荷重が極めて大きくなるため、この荷重によってトラ
ス梁の応力、変形が大きくなる恐れがある。したがっ
て、これを防ぐためにはトラス梁を断面の大きな部材で
構成しなければならず、そのために重量が増加してしま
うと共にコストも高くなるという問題がある。その上、
このようなトラス架構は水平方向の動的増分荷重を制御
するようにはなっていないので、上記のような人工地盤
に地震力、風力等の水平力が加わった場合には、それに
伴う応力、変形が極めて大きくなると考えられる。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、荷重を
大きくした場合にも応力、変形が小さく、しかも軽量な
トラス架構およびその構築方法を提供することを目的と
している。

「問題点を解決するための手段」 この発明のトラス架構は、トラス梁の下弦材にプレスト
レスが与えられ、このトラス梁の両端に位置している上
弦材の端部が柱に剛に接合されているとともに下弦材の
端部は上記柱に対して離間しており、かつ、同トラス梁
の下弦材の端部に上記柱側へ向けて斜め下方に傾斜した
束材が取り付けられてこの束材の下端が上記柱に固定さ
れているものである。

また、この発明のトラス架構の構築方法は、トラス梁の
両端に位置している上弦材の端部を柱にローラ支持する
とともに、下弦材の端部は柱に対して離間させておくこ
とにより、上記トラス梁をその長さ方向に移動可能とし
ておき、この状態でこのトラス梁の下弦材にプレストレ
スを与え、次いで上記上弦材の端部を上記柱に剛に接合
すると共に上記下弦材の端部に上記柱側へ向けて斜め下
方に傾斜した束材を取り付けてこの束材の下端を上記柱
に固定するものである。

「作用」 この発明のトラス架構においては、トラス梁の上弦材の
端部を柱に剛に接合すると共に、上記トラス梁の下弦材
の端部は柱に対して直接的に接続することなく離間さ
せ、そのうえで、下弦材の端部を束材により間接的に柱
に対して固定するが、その束材を柱側へ向けて斜めに下
方に傾斜させたことによって、トラス梁に加わる垂直方
向の荷重が束材によって柱に伝達され、これによりトラ
ス梁を断面の小さな部材で構成した場合にも自重、積載
荷重等による応力、変形が小さくなる。その上、上記束
材がトラス梁と柱のなす角度を一定に保つようにトラス
梁の端部における変形を拘束するので、地震力、風力等
の水平方向の動的増分荷重による応力、変形も小さく抑
えられる。

また、この発明のトラス架構の構築方法においては、上
弦材の端部を柱にローラ支持するとともに下弦材の端部
は柱に対して離間させておくことにより、トラス梁をそ
の長さ方向に移動可能とした状態で下弦材にプレストレ
スを与えるので、トラス梁をその上弦材によって柱に支
持した状態でプレストレスを導入できるとともに、プレ
ストレス導入に伴うトラス梁の変形や変位が拘束される
ことなく許容され、したがってトラス梁や柱に応力が生
じることがない。そして、その後に上弦材の端部を柱に
対して剛に接合すると共に、下弦材の端部も束材を介し
て柱に対して固定するので、最終的にはトラス梁が柱に
対して十分に剛に接合されてそれらが強固に一体化す
る。

「実施例」 以下、この発明の一実施例を第１図を参照して説明す
る。

この実施例のトラス架構は、柱３に取り付けられたトラ
ス梁１が構造物の人工地盤を構成するものであって、上
記トラス梁１の両端に位置している上弦材２の端部が柱
３の頭部４にボルト締めにより接合され、同トラス梁１
の下弦材５の端部に上記柱３側へ向けて斜め下方に傾斜
した束材６がボルト締めにより取り付けられると共に、
この束材６の下端が上記柱３の側部にボルト締めにより
固定されたものである。すなわち、このトラス梁１の下
弦材５の端部は柱３に対して直接的には接続されておら
ず、傾斜状態とされた上記束材６を介して柱３に対して
間接的に固定されたものとなっている。上記トラス梁１
の下弦材５は、管状に形成されていると共に、その内側
に挿入されたＰＣ鋼材によってプレストレスが与えられ
ているものである。

次に、このトラス架構の構築方法を説明する。

このようなトラス架構を構築する場合には、まず、予め
組み立てられたトラス梁１の上弦材２の端部を柱３の頭
部４にローラ支持して、トラス梁１をその長さ方向に移
動可能とする（第２図参照）。次いでこの状態で、この
トラス梁１の下弦材５の内側にＰＣ鋼材を挿入してこの
ＰＣ鋼材の一端を下弦材５の一端に固定し、このＰＣ鋼
材の他端を引っ張ってこのＰＣ鋼材に（第２図中矢視方
向へ）緊張力を加えると共にこの緊張力によって下弦材
の他端に圧縮力を与える。この際、上弦材２の端部は柱
３にローラ支持されているとともに下弦材５の端部は柱
３に対して離間していて、トラス梁１はその長さ方向に
移動可能とされているので、プレストレス導入に伴うト
ラス梁１の変形や変位が拘束されることなく許容され
る。このため、トラス梁１を柱３に固定した状態でプレ
ストレスを導入する場合にあってはトラス梁１や柱３の
変形が拘束されてそれらに応力が発生するのであるが、
上記のようにすることでそのような応力が生じることが
全くない。このようにして上記下弦材５にプレストレス
を与えた後、上記上弦材２の端部を上記柱３の頭部４に
ボルト締めにより剛に接合し、次いで上記下弦材５の端
部に束材６の一端をボルト締めによって取り付けると共
にこの束材６を柱３側に斜め下方に向けて傾斜させた状
態でその他端を上記柱３の側部にボルト締めにより固定
する。これにより、トラス梁１の上弦材２と下弦材５の
双方が柱３に対して剛に接合され、トラス梁１と柱３と
は強固に一体化する。

そして、このようにして構築されたトラス架構は、その
上部に構造物が構築されて構造物の人工地盤となると共
に、そのトラス梁１の下が駐車場などとして利用され
る。

このトラス架構によれば、束材６が柱３および下弦材５
にボルト締めされているので、建築時の施工性を高める
ことができる上、建物の取り壊しも容易になり、これに
より特に仮設建物を構築する場合において溶接工法より
も有効となる。

なお、このトラス架構では、第３図に示すように、束材
６と柱３および下弦材５との接合部をピン接合として束
材６を回転可能に取り付けても良い。また、上記束材６
は、基本的には、ラチス筋７の延長線上にラチス筋７と
同一勾配で取り付けられるが、この束材６の柱側の取り
付け位置は、下弦材５を水平に延長した位置より下方で
あれば良く、第４図に示すように、束材６を柱脚８に取
り付けても良い。

また、このトラス架構では、上記束材６を油圧等により
軸方向に伸縮するアクティブテンドンから構成し、この
アクティブテンドンによって上記下弦材５の端部を上記
柱３に支持するようにしても良い。このようにした場合
には、アクティブテンドンが地震、風等による水平力に
対して逆方向の力を加えることによって制振効果が高め
られ、これにより応力、変形を小さく抑えることができ
る。また、雪荷重、積載荷重などの垂直方向の静的増分
荷重に対しても逆方向の力を加えることができ、これに
よる応力、変形（ひずみ）も低減することができる。

なお、このトラス架構にあっては、人工地盤だけでな
く、事務所、工場、倉庫などの屋根および床、歩行者用
デッキ、橋梁などとして用いることもでき、その場合に
もこの発明の奏する優れた効果を発揮することができ
る。

「発明の効果」 この発明のトラス架構によれば、トラス梁の上弦材の端
部を柱に剛に接合すると共に、上記トラス梁の下弦材の
端部は柱に対して離間させたうえで束材により間接的に
柱に対して固定し、しかも、その束材を柱側へ向けて斜
めに下方に傾斜させたので、トラス梁に加わる垂直方向
の荷重を束材によって柱に伝達することができ、これに
よりトラス梁を断面の小さな部材から構成した場合にも
自重、積載荷重等による応力、変形を小さくすることが
できる。その上、上記束材がトラス梁と柱のなす角度を
一定に保つようにトラス梁の端部における変形を拘束す
るので、地震力、風力等の水平方向の動的増分荷重によ
る応力、変形も小さく抑えることができる。このため、
本発明のトラス架構ではトラス梁の自重の軽量化と梁成
寸法の低減化を図ることができ、その結果、上部に構造
物が構築される大スパン構造の人工地盤に適用したり、
その下部を駐車場などとして使用することが可能とな
る。

また、この発明のトラス架構の構築方法によれば、トラ
ス梁の両端に位置している上弦材の端部を柱にローラ支
持するとともに、下弦材の端部は柱に対して離間させて
おくことにより、上記トラス梁をその長さ方向に移動可
能としておき、この状態でこのトラス梁の下弦材にプレ
ストレスを与え、次いで上記上弦材の端部を上記柱に剛
に接合すると共に上記下弦材の端部に上記柱側へ向けて
斜め下方に傾斜した束材を取り付けてこの束材の下端を
上記柱に固定するので、トラス梁をその上弦材によって
柱に支持した状態でプレストレスを導入できるととも
に、プレストレス導入に伴うトラス梁の変形や変位が拘
束されることがないのでトラス梁や柱に応力が生じるこ
とがなく、しかも、最終的にはトラス梁が柱に対して剛
に接合されてそれらが強固に一体化されるから架構の剛
性を十分に確保することができ、上記トラス架構の施工
方法として採用して好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は、この発明の一実施例を示す図で
あって、第１図はトラス架構の要部の正面図、第２図は
トラス架構の構築方法を説明する説明図、第３図、第４
図はトラス架構の変形例を示す要部の正面図である。第
５図、第６図は、それぞれ従来のトラス架構の一例を示
す要部の概略図である。 １……トラス梁、 ２……上弦材、 ３……柱、 ４……柱の頭部 ５……下弦材、 ６……束材およびアクティブテンドン。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トラス梁の下弦材にプレストレスが与えら
   れ、このトラス梁の両端に位置している上弦材の端部が
   柱に剛に接合されているとともに下弦材の端部は上記柱
   に対して離間しており、かつ、同トラス梁の下弦材の端
   部に上記柱側へ向けて斜め下方に傾斜した束材が取り付
   けられてこの束材の下端が上記柱に固定されていること
   を特徴とするトラス架構。
2. 【請求項２】トラス梁の両端に位置している上弦材の端
   部を柱にローラ支持するとともに、下弦材の端部は柱に
   対して離間させておくことにより、上記トラス梁をその
   長さ方向に移動可能としておき、この状態でこのトラス
   梁の下弦材にプレストレスを与え、次いで上記上弦材の
   端部を上記柱に剛に接合すると共に上記下弦材の端部に
   上記柱側へ向けて斜め下方に傾斜した束材を取り付けて
   この束材の下端を上記柱に固定することを特徴とするト
   ラス架構の構築方法。