JPH0788696B2 - 大スパン架構体におけるプレストレス導入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、杆材、球継手及びボルト状のコネクターを
もって山形状の大スパン架構体を構築し、当該大スパン
架構体のスパン方向にプレストレスを導入する為の大ス
パン架構体におけるプレストレス導入装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、大スパン架構体に適した平行弦トラスや山形トラ
ス、或いはアーチトラスに、そのスパン方向に沿って緊
張材を通し、当該緊張材を引っ張ってトラス全体にプレ
ストレスを導入する張弦梁工法が注目されている。

この種の工法によれば、荷重の一部を緊張材が負担する
ので、弦材の部材応力を著しく小さくでき、これにより
弦材の部材断面及び梁成を小さくすることができると共
に、大スパン架構に避けられない梁中央部の撓みを簡単
に修正できる等のメリットがある。

ところで、従来の張弦梁工法は、アングル、CTなど形鋼
を用いるものが一般で、本発明の様に鋼管や球継手を用
いる方法は、これらの鋼管や球体に曲げ力が発生する
為、プレストレスを導入するものには用いられることが
なかった。

〔この発明が解決しようとする課題〕

しかし最近では、博覧会などで見られるように斬新な形
をした大スパン建築物が盛んに建設されるようになって
きている。

このため、トラス梁も単に山形やアーチ状をしているだ
けでなく様々な形状をしたトラス梁が使用されるように
なってきている。

例えば、本願のトラス梁のように杆材、球継手及びボル
ト状のコネクターをもって山形状の大スパン架構体を構
築する場合、このようなトラス梁にそのスパン方向に従
来の張弦梁工法によってプレストレスを導入しようとす
ると、球継手に特殊な金物を溶接固定し、緊張材をこれ
に取り付けるため、球継手と杆材との付け根のコネクタ
ーないし杆材に曲げ力が発生し、張弦梁を構成すること
ができなかった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、
杆材、球継手及びボルト状のコネクターをもって山形状
の大スパン架構体を構築する場合に、プレストレスを導
入できるようにした大スパン架構体におけるプレストレ
ス導入装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決する為の手段〕

この発明に係る大スパン架構体におけるプレストレス導
入装置は、杆材、球継手及びボルト状のコネクターをも
って山形状の大スパン架構体を構築し、当該大スパン架
構体のスパン方向にプレストレスを導入する為のプレス
トレス導入装置に関し、大スパン架構体の両端を支持す
る下部構造体の上部に、ベース金具を固定し、当該ベー
ス金具の上に大スパン架構体の支承体を、移動可能に支
持させ、すくなくとも大スパン架構体の棟部には束材を
立設し、当該束材は桁行き方向に一定間隔おきに配置す
ると共に、当該束材は棟部の下側に複数本からなる部材
をもって逆四角錐体形状をした立体トラスを構成し、当
該立体トラス下端の球継手に明けられた貫通孔、及び両
端支承体の貫通孔を挿通して緊張材を配置し、当該緊張
材を両端支承体の外側より緊張状態のまま、前記支承体
及び球継手端部を定着金具をもって固定することにより
構成されている。

〔実施例〕

以下、この発明を図示する一実施例に基いて説明する。

大スパン架構体１は鋼管等からなる多くの杆材を３次元
的かつ系統的に配置することにより構成され、架構全体
が立体トラス構造を構成している。

また、大スパン架構体１は側面より見て中央部を棟部と
する等辺山形状に構成されている。

大スパン架構体１を構成する多くの杆材のうち、架構体
の上弦材２及び下弦材３は、平面的にみてスパン方向に
略直線状に連続的に配置されている。

また、大スパン架構体１の棟部には束材４が立設され、
当該棟部と両端支承部との略中間部の下側には束材５が
立設されている。

束材４及び５は下弦材３と斜材６との各接点部に立設さ
れ、各束材４の下端部は球継手７によって４本づつ、一
つに連結され、これにより、棟部の下側には４本の束材
４からなる逆四角錐体形状をなす立体トラスａが大スパ
ン架構体１の桁行き方向に一定間隔おきに構成されてい
る。

また、各立体トラスａの下端部は、各立体トラスａの球
継手7,7間に桁行き方向に沿って繋ぎ材８を架設するこ
とにより連続的に接合されている。

大スパン架構体１の左右両端の支承部には、支承体９が
桁行き方向に一定間隔おきに設置されている。

このように構成された大スパン架構体１は柱、若しくは
梁等の下部構造体10の上に架け渡されて固定されてい
る。

下部構造体10の上端部にはベース金具11が設置され、当
該ベース金具11の上に大スパン架構体１の支承体９がそ
れぞれ設置されて固定されている。

なお、支承体９とベース金具11との間には、テフロン等
からなる滑り部材12が介在され、固定前の支承体９を横
方向に移動し易いようになっている。

ベース金具11は、ベースプレート13の下側に複数個の脚
14を突設することにより構成されている。

ベースプレート13は所定大の矩形板状に形成され、その
中央部と周辺部とに複数個の接合孔15が形成されてい
る。接合孔15は大スパン架構体１のスパン方向に細長い
長孔状に形成されている。

脚14は真上に開口する断面略溝状に形成され、ベースプ
レート13の下側に略平行に一体的に溶接して固着されて
いる。

このように構成されたベース金具11は、下部構造体10の
上に脚14、14のみをコンクリート中に埋設し、ベースプ
レート13を下部構造体の上端と略面一にした状態に設置
されている。また、脚14の底部が下部構造体10のコンク
リート中に予め埋設された複数本のアンカーボルト16に
複数個の固定ナット17によって一体的に固定されてい
る。

支承体９は水平プレート18の上に複数枚の垂直プレート
19を溶接固着し、当該垂直プレート19の上に球継手７を
溶接固着することにより構成されている。

水平プレート18の略中央部と周辺部には、複数個の接合
孔21がベースプレート13の接合孔15に対応し、かつ、大
スパン架構体１のスパン方向に細長い長孔状に形成され
ている。また、対応する接合孔15と21に接合ボルト22が
それぞれ締着され、当該複数本の接合ボルト22によって
支承体９がベース金具11の上に固定されている。

このような構成によって左右の支承体９がベース金具11
の上に固定されることにより、大スパン架構体１を下部
構造体10に固定する際に、大スパン架構体１をそのスパ
ン方向に適宜移動することにより、その位置調整を行う
ことができる。

かかる場合、接合孔15及び21の双方が長孔になっている
為、接合孔15及び21の径の割には大スパン架構体１を大
きく移動することができる。

大スパン架構体１の左右支承体９と束材５と立体トラス
ａ下端の球継手７との間には、PC鋼線等からなる緊張材
23がスパン方向に沿って連続して架け渡されている。

緊張材23は、中間部は束材５及び球継手７の貫通孔24を
挿通し、緊張された後、球継手７の端部に定着金具20に
よって定着される。

緊張材23はその両端が定着される前に、両端より油圧ジ
ャッキ等で引っ張られ、これにより大スパン架構体１に
そのスパン方向に所定大のプレストレスが導入されてい
る。

なお、緊張材23は大スパン架構体１の桁行き方向に一定
間隔おきに配置されている。

次に、このような構成において、大スパン架構体１にプ
レストレスを導入する方法について説明する。

大スパン架構体１の左右支承体９をベース金具11にそれ
ぞれ固定する前に、緊張材23を油圧ジャッキ等で両端外
方より引っ張り、大スパン架構体１にそのスパン方向に
所定大のプレストレスを導入する。次に、緊張材23の両
端部を支承体９に定着金具20によって定着する。

また、緊張材23は中間部の束材５及び立体トラスａ下端
の球継手７にも定着金具20によって固定する。

次に、左右支承体９をベース金具11の上に位置決めした
後、一体的にそれぞれ固定する。

なお、大スパン架構体１にプレストレスを導入した後
に、左右支承体９を固定するのは、プレストレスを導入
すると棟部が若干せり上がり、その結果、左右支承体９
が内側に移動するためである。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構成からなるので、以下の効果を有す
る。

棟部に複数本の束材が立設され、この複数本の束材によ
って棟部の下側に逆四角錐形状をなす立体トラスが桁行
き方向に一定間隔おきに構成され、かつ、この立体トラ
ス下端の球継手に形成された貫通孔と大スパン架構体両
端の支承体の球継手に形成された貫通孔を挿通して、緊
張材が大スパン架構体のスパン方向に沿って架け渡され
ているので、スパン方向にプレストレスが導入されて
も、球継手と杆材の付け根のコネクターないし杆材に曲
げ力が発生することがなく、部材の変形等を防止できる
効果がある。

また、大スパン架構体の左右両端の支承体は、下部構造
体のベース金具の上にスパン方向に移動可能に固定され
ているので、プレストレス導入による支承部の移動や施
工上の支承部の移動等を吸収することにより確実に所定
位置に固定することができ、施工精度の向上等が図れ
る。

また、大スパン架構体を支持する下部構造体の上にベー
ス金具を、大スパン架構体の両端支承部に支承体をそれ
ぞれ設け、当該ベース金具及び支承体にスパン方向に細
長い接合孔を設け、かつ、当該接合孔に接合ボルトを締
結することにより支承体がベース金具の上に固定されて
いるので、構造がきわめて簡単であり、また、支承部の
位置調整もきわめて簡単に行うことができる。

さらに、緊張材の両端部は左右支承体の球継手の貫通孔
に挿通され、かつ、定着金具によって固定され、また、
緊張材の中間部は立体トラス下端部の球継手に形成され
た貫通孔に挿通され、かつ、定着金具によって固定され
ているので、緊張材の支持、固定を確実に行うことがで
きると共に、緊張材の両端及び中間部を支持・固定する
ための特別な部品を一切必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は、この発明に係る大スパン架構体にお
けるプレストレス導入装置の一実施例を示すもので、第
１図は大スパン架構体の概要斜視図、第２図は第１図に
於けるＢ部拡大詳細図、第３図は第１図におけるＣ部拡
大詳細図、第４図及び第５図は大スパン架構体の左右両
端支承部の詳細を示す縦断面図、第６図はその平面図、
第７図は緊張材中間部の定着部を示す第１図におけるＡ
部拡大詳細図である。 １……大スパン架構体、２……上弦材、３……下弦材、
4,5……束材、６……斜材、７……球継手、８……繋ぎ
材、９……支承体、10……下部構造体、11……ベース金
具、12……滑り部材、13……ベースプレート、14……
脚、15……接合孔、16……アンカーボルト、17……固定
ナット、18……水平プレート、19……垂直プレート、20
……定着金具、21……接合孔、22……接合ボルト、23…
…緊張材、24……貫通孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】杆材、球継手及びボルト状のコネクターを
   もって山形状の大スパン架構体を構築し、当該大スパン
   架構体のスパン方向にプレストレスを導入する為のプレ
   ストレス導入装置であり、 大スパン架構体の両端を支持する下部構造体の上部に、
   ベース金具を固定し、該ベース金具の上に大スパン架構
   体の支承体を、移動可能に支持させ、すくなくとも大ス
   パン架構体の棟部には束材を立設し、当該束材は桁行き
   方向に一定間隔おきに配置すると共に、当該束材は棟部
   の下側に複数本からなる部材をもって逆四角錐体形状を
   した立体トラスを構成し、当該立体トラス下端の球継手
   に明けられた貫通孔、及び両端支承体の貫通孔を挿通し
   て緊張材を配置し、当該緊張材を両端支承体の外側より
   緊張状態のまま、前記支承体及び球継手端部を定着金具
   をもって固定することを特徴とする大スパン架構体にお
   けるプレストレス導入装置。