JPH0657972B2

JPH0657972B2 - 構造体の構築方法

Info

Publication number: JPH0657972B2
Application number: JP62126696A
Authority: JP
Inventors: 英男下村; 修司奥田; 和茂栗原; 正行吉井; 和憲越田; 国雄茂木; 直史辻野; 猛男井内
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1987-05-23
Filing date: 1987-05-23
Publication date: 1994-08-03
Anticipated expiration: 2009-08-03
Also published as: JPS63293245A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、柱と梁とで構成される構造体の構築方法に関
する。

「従来の技術」従来、柱と梁とで構成される一般的な構造体として、第
５図（ａ）、第６図（ａ）にモデルとして示すようなも
のがある。

第５図（ａ）に示すものは、柱２と梁３とがピン接合さ
れて、いわゆる梁３が単純梁を構成しているものであ
る。また、第６図（ａ）に示すものは、柱１と梁２とが
剛に接合されてなるラーメン構造である。

「発明が解決しようとする問題点」いま、上記２つの構造体において、それぞれの構造体
に、垂直荷重および水平荷重がそれぞれ加えられたとき
の各部材の受ける曲げモーメントについて見てみると、
前者、すなわち梁３が単純梁を構成しているものについ
ては、垂直荷重が加えられた際、第５図（ｂ）に示すよ
うに、曲げは梁３のみが受け、柱２は軸力のみを負担す
る。また、これに水平荷重が加えられた際には、第５図
（ｃ）に示すように、柱１のみが曲げ応力を負担するこ
とがわかる。ここで、垂直荷重とは、梁３が負担する積
載物、若しくは梁３の自重、風荷重、雪荷重等によるも
のであり、また、水平荷重とは、例えば地震等により受
けるものである。

また、後者のラーメン構造については、これに垂直荷重
が加わった際、第６図（ｂ）に示すように、曲げを柱２
と梁３とが共に負担し、その結果、前者に比べ梁３の負
担が軽減される。しかしながら、水平荷重を受けた際に
も、柱２は、第６図（ｃ）に示すように、やはり曲げモ
ーメントを受けるものであるから、上記の垂直荷重によ
り受ける曲げモーメントに、さらにこの水平荷重による
曲げモーメントが加算されることとなる。

すなわち、前者においては、柱２および梁３の各部材
が、それぞれ単独で垂直荷重と水平荷重とを負担するた
め、それら各部材は、それに抗するだけの強度を要し、
その結果、各部材が重厚なものにならざるを得ず、一
方、後者においては、柱２が垂直荷重時における梁３の
応力を負担するために梁３の軽量化を図れるが、水平荷
重を受けたときには、これによる曲げモーメントが加算
されて増大してしまう、というように相反する状況を呈
するものであった。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、上記前者
と後者とが有する利点を効果的に利用できるようにした
構造体の構築方法を提供することを目的とするものであ
る。

「問題点を解決するための手段」本発明の構造体の構築方法は、柱と梁とで構成される構
造体の構築方法であって、上下に配置された弦材と、こ
れら弦材間に配設されたラチスとから構成されたトラス
梁の両端部を柱に移動可能な状態で支承させ、さらに、
このトラス梁に、屋根を構築すべく各種屋根材及び設備
を付設することにより固定荷重を加え、その後、固定荷
重が加わった状態の前記トラス梁の上下の弦材の端部を
前記柱に溶接またはボルト止めによって固定することに
より前記トラス梁の端部と前記柱とをトラスとして剛に
接合して、前記トラス梁及び前記柱からなるラーメンを
形成することを特徴としている。

「作用」長期荷重に対しては梁のみで曲げを負担し、その他の荷
重に対しては、梁と柱ととで曲げモーメントを分担して
負担することが可能となる。

また、梁の両端部を柱に剛に接合する以前に、実際に長
期間にわたってかかる固定荷重を梁にかけるので、この
固定荷重による曲げモーメントを梁のみに確実に負担さ
せることが可能となる。

「実施例」以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図ないし第４図は本発明の一実施例を示すもので、
本発明に係る梁を、構造体の屋根の構成部材として適用
した例を示すものである。

第１図において全体として符号１で示されるものが、柱
２と梁（トラス梁）３とで構成される構造体である。構
造体１は、第１図に図示されるスパンをもって紙面の奥
行き方向に延びるものとなっている。

トラスからなり屋根を構成する前記梁３は、上弦材４、
下弦材５、ラチス６を主要構成要素とし、前記柱２の上
部にわたる桁梁７上にスライド架設されるものになって
いる。すなわち、第２図に示すように前記桁梁７が、軌
道となるスライドガーターを構成するとともに、梁３の
上弦材４の両端部が、摩擦低減体８を介してその桁梁７
上に載り、桁梁７に沿って自由にスライドできるものと
なっている。こで摩擦低減体８としては、例えば、車輪
でもよいし、その他にコロ、あるいは、テトラフルオロ
エチレン（通称テフロン）等により形成した平滑板など
でもよく、その手段は限定されない。

さて、上記のような梁３を柱２間にスライド架設して構
造体１を構築するわけであるが、第２図（ｂ）に示すよ
うに、梁３の下弦材５は、この時点において柱２に接合
されていない。つまり梁３は、柱２に単純梁として支持
されているのである。このような状態においては、梁３
に掛かる垂直荷重（梁３の自重によるものも含む）によ
り、梁３にのみ曲げが生じ、柱２は、軸力のみを負担し
て曲げを生ずることがない。

本実施例では、前述したように、スライド工法により、
梁３からなる屋根を架設するものであり、この屋根につ
いて若干の補説をすると、屋根はトラスからなり、構造
体１の梁間にわたる平行弦トラス梁（梁３）を２本、平
行に所定間隔を離して並立させたものを接続することに
よって形成される箱状の枠組みを１ユニットとし、この
トラスユニット（図示略）を順次接続しながら桁梁７上
に送り出すことによって、屋根を架設してゆくという方
法がとられる。ただし、本構法はスライド工法に限定す
るものではない。前記トラスユニットは、構築すべき構
造体１の桁行方向の端部にほぼ屋根の高さに等しく組ま
れる仮設構台（図示略）上で組み立てられる。

以下、順を追って構造体１の構築手順を説明する。ただ
し、柱２等は既に通常の手段により立設されているもの
とする。

まず、１つのトラスユニットＵ_１が、上記した仮設構台
上にて組み立てられたならば、そのトラスユニットを前
記桁梁７の端部に載置し、かつ、そのユニットの上部に
屋根材を付設して屋根仕上げを行う。また、このとき
に、照明その他天井施設等の施工も同時に実施する。

続いて、次のトラスユニットＵ_２を前記のトラスユニッ
トＵ_１に接続することによって、屋根仕上げを完了した
トラスユニットＵ_１を１ユニット分、構造体１の中心方
向へスライド移動させ、その後トラスユニットＵ_２に屋
根仕上げその他を施工する。

次に、新たなトラスユニットＵ_３を上記同様に前記トラ
スユニットＵ_２に接続するとともに、これら屋根仕上げ
を終えたトラスユニットＵ_１，Ｕ_２を構造体１の中心方
向に１ユニット分スライド移動させ、その後トラスユニ
ットＵ_３に屋根仕上げその他の施工をする。以下同様
に、トラスユニットを次々に前のトラスユニットに接続
すると共に、施工済部分を送り出すことにより屋根が形
成される。

これらトラスユニットを構成する梁３が所定の位置、す
なわち第２図（ａ）に示すように、ちょうど、柱２の上
部に位置したところで、第３図に示すように、これら梁
３と柱２とを接合する。

ところで、柱２の、梁３の下弦材５に対応する位置に
は、第２図に示すように、２個のリブプレート（Ａ）１
１が平行に、さらに柱２を挟むように付設されている。
一方、下弦材５の、ラチス接合部９には、２個のリブプ
レート（Ｂ）１２が、前記リブプレート（Ａ）１１と同
間隔に、同じく平行に設けられている。つまり、これら
リブプレート（Ａ）１１とリブプレート（Ｂ）１２とを
それぞれ接合部材１３によって接合するのである（第３
図参照）。接合は溶接、またはボルトによる。また、そ
れとともに、第３図（ａ）のように、上弦材４と柱２と
を、溶接またはボルト止めによって接合する。

これにより、梁３と柱２とは剛に接合されラーメンが構
成される。

上記方法によれば、梁３を柱２上に架設した後、屋根
材、天井設備等による垂直長期荷重を加え、その後、梁
３と柱２とを剛に接合したものであるから、接合前にお
いて梁３は、いわゆる単純梁として柱２に支持され、梁
３による自重、屋根、照明等による垂直荷重による曲げ
モーメントは梁３のみが負担して柱２に及ぶことがな
い。さらに、梁３に所定の荷重が加えられた後、それを
梁２に剛に接合してラーメンを形成している。しかし、
この時点においては、既に、構造体１に加わるべき垂直
荷重による曲げは梁３が負担しているから、柱２に垂直
荷重による曲げが生ずることはない。

一方、構造体１の構築後、すなわち、前記柱２と３とが
接合された後においては、構造体１はラーメンを形成す
るから、構造体１に、例えば地震等による横（水平）荷
重、あるいは積雪等による一時的な垂直荷重が加えられ
た際には、第６図（ｃ）の如く柱２と梁３とが共に曲げ
を負担するものとなる。しかし、柱２には、上記したよ
うに軸力のみが働き、曲げモーメントを受けていないか
ら、上記水平荷重による曲げが、垂直荷重による曲げモ
ーメントに加算されるということがない。したがって、
長期荷重に対しては梁３で曲げを処理し、地震等による
横荷重、あるいは雪等による一時的な荷重は、梁３と柱
２とで分担して荷重を受けることが可能となり、経済的
な断面を形成できる。

なお、本実施例では、第３図に示すように、梁３の下弦
材５を中空のパイプ状部材にて構成するとともに、その
内部にＰＣ鋼棒１４を設け、それに引張力を導入するこ
とにより、下弦材５にプレストレスを導入したものとし
ている。符号１５が定着端で、符号１６は定着用ナット
である。

このように、梁３の下弦材５にプレストレスを導入する
ことにより、垂直荷重により下弦材５が受ける引張応力
を前記ＲＣ鋼棒１４に負担させることができ、その分、
梁３の軽量化を図ることができる。ただし、このよう
に、梁３にプレストレスの導入を行う場合、その導入時
期としては、その梁３と柱２との接合を行う前、つまり
ラーメンを形成する以前でなければならない。このこと
は、垂直荷重すなわち長期荷重を柱２に負担させない、
という本発明の主旨に鑑みれば明らかであろう。

また、本実施例では上記のとおり、本発明に係る構造体
１の梁３を、屋根の構成要素として適用し、しかもその
屋根がスライド架設させるものとしている。このこと
は、施工中においては梁３が本来的に（自動的）単純梁
として支持される状態に置かれるという点で、より効果
的である。しかしながら、本発明は、必ずしも本実施例
のものに限定されるものではなく、梁３が屋根を構成す
るものでなく、かつ移動不可なものであっても勿論よい
ものである。

「発明の効果」以上説明したとおり、本発明は、柱と梁とで構成される
構造体の構築方法であって、上下に配置された弦材と、
これら弦材間に配設されたラチスとから構成されたトラ
ス梁の両端部を柱に移動可能な状態で支承させ、さら
に、このトラス梁に、屋根を構築すべく各種屋根材及び
設備を付設することにより固定荷重を加え、その後固定
荷重が加わった状態の前記トラス梁の上下の弦材の端部
を前記柱に溶接またはボルト止めによって固定すること
により前記トラス梁の端部と前記柱とをトラスとして剛
に接合して、前記トラス梁及び前記柱からなるラーメン
を形成するものであるから、長期荷重に対しては、梁と
柱とで曲げモーメントを分担して負担することが可能と
なる。これにより、梁および柱の各部材の受ける最大曲
げモーメントを小さいものとすることができ、その結
果、構造体を経済的な断面のものとすることが可能とな
る、等の優れた効果を奏する。

また、梁の両端部を柱に剛に接合する以前に梁の両端部
を柱にいずれの水平方向にも移動可能な状態で支承さ
せ、実際に長期間にわたってかかる固定荷重を梁にかけ
るので、この固定荷重による曲げモーメントを梁のみに
確実に負担させることができる。

また、梁への荷重のかける手順及び構築に要する資材は
通常の施工通りであるので、作業工程の増大あるいは要
する資材の増大を招くことがなく、コストアップを防止
することができる。

しかも、梁の上下の弦材のそれぞれの端部を、単に溶接
またはボルト止めによって固定するだけで、柱と梁との
接合箇所全体を剛接とするものであるので、強度確保の
ために大掛かりになる剛接合構造を簡略構造にて得るこ
とができ、構造体をさらに経済的なものとすることがで
きる。

【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もので、
第１図は構造体の全体正面図、第２図（ａ）は柱２の上
部を梁３と共に拡大してみる部分側面図、第２図（ｂ）
は第２図（ａ）の正面図、第３図（ａ）は柱２と梁３と
の接合状況を示す部分正面図、第３図（ｂ）は第３図
（ａ）におけるＩ−Ｉ断面図、第４図は、第３図（ｂ）
におけるＪ−Ｊ断面図。第５図および第６図は共に従来
例を説明するもので、第５図（ａ）、第６図（ａ）はそ
れぞれ従来の構造体を示すモデル、第５図（ｂ），
（ｃ）、および第６図（ｂ），（ｃ）はそれぞれ前記第
５図（ａ）、第６図（ａ）に示したモデルのＢ．Ｍ．Ｄ
である。１……構造体、２……柱、３……梁（トラス梁）。

フロントページの続き (72)発明者吉井正行東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者越田和憲東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者茂木国雄東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者辻野直史東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (72)発明者井内猛男東京都中央区京橋２丁目16番１号清水建設株式会社内 (56)参考文献特開昭62−59743（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−173267（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柱と梁とで構成される構造体の構築方法で
あって、上下に配置された弦材と、これら弦材間に配設
されたラチスとから構されたトラス梁の両端部を柱に移
動可能な状態で支承させ、さらに、このトラス梁に、屋
根を構築すべく各種屋根材及び設備を付設することによ
り固定荷重を加え、その後、固定荷重が加わった状態の
前記トラス梁の上下の弦材の端部を前記柱に溶接または
ボルト止めによって固定することにより前記トラス梁の
端部と前記柱とをトラスとして剛に接合して、前記トラ
ス梁及び前記柱からなるラーメンを形成することを特徴
とする構造体の構築方法。