JPS63156136A - 個材曲げを処理した鉄骨トラス - Google Patents
個材曲げを処理した鉄骨トラスInfo
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- JPS63156136A JPS63156136A JP30033686A JP30033686A JPS63156136A JP S63156136 A JPS63156136 A JP S63156136A JP 30033686 A JP30033686 A JP 30033686A JP 30033686 A JP30033686 A JP 30033686A JP S63156136 A JPS63156136 A JP S63156136A
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- 239000000463 material Substances 0.000 title description 7
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- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
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。
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、例えば工場の床とか人工地盤のように大き
な鉛直荷重がかかる大径間構造物の大スパン架構を形成
する大形の鉄骨トラスに係り、さらにいえば上下弦材と
斜材とより成り上下弦材と斜材との交点間距離（第７図
のＬｉ）が長く、このため第９図のように直交する梁５
を交点ａばかりでなく交点と交点の中間位ｍｂでも受け
、よって下弦材２又は上弦材ｌに個材曲げが発生する使
用条件において個材曲げ応力を消去する処理を施した鉄
骨トラスに関する。
な鉛直荷重がかかる大径間構造物の大スパン架構を形成
する大形の鉄骨トラスに係り、さらにいえば上下弦材と
斜材とより成り上下弦材と斜材との交点間距離（第７図
のＬｉ）が長く、このため第９図のように直交する梁５
を交点ａばかりでなく交点と交点の中間位ｍｂでも受け
、よって下弦材２又は上弦材ｌに個材曲げが発生する使
用条件において個材曲げ応力を消去する処理を施した鉄
骨トラスに関する。
従来の技術
従来一般の鉄骨トラスは、第７図に示したように上弦材
ｌと下弦材２の間に斜材３・・・を斜めに配置し各々上
下弦材と剛結して構成されており、柱４．４で支持され
ている。
ｌと下弦材２の間に斜材３・・・を斜めに配置し各々上
下弦材と剛結して構成されており、柱４．４で支持され
ている。
本発明が解決しようとする問題点
（Ｉ）柱４．４間の距離が大きい大径間構造物の大スパ
ン架構は、鉛直時の応力が非常に大きい。
ン架構は、鉛直時の応力が非常に大きい。
このため鉄骨トラスの上下弦材ｌ、２は大きな断面の部
材となり、大重量物となっている。
材となり、大重量物となっている。
（ｎ）また、柱４．４間の距離、即ちトラス°スバンか
長い場合、あるいは鉛直荷重が大きい場合にはトラスの
せいＨ（第７図）が大きくなるので、必然的に上下弦材
ｌ、２と斜材３との交点ａ、ａ間の距離文（第７図）も
長くなる。
長い場合、あるいは鉛直荷重が大きい場合にはトラスの
せいＨ（第７図）が大きくなるので、必然的に上下弦材
ｌ、２と斜材３との交点ａ、ａ間の距離文（第７図）も
長くなる。
こうして、交点距離文が長くなると、上下弦材ｌ、２に
所謂個材曲げが発生し、よって弦材の断面設計は軸応力
と曲げ応力の合成力を前提として行なう必要かある。こ
の結果、上下弦材１．２の断面はさらに大きなものとな
る。
所謂個材曲げが発生し、よって弦材の断面設計は軸応力
と曲げ応力の合成力を前提として行なう必要かある。こ
の結果、上下弦材１．２の断面はさらに大きなものとな
る。
（ｍ） 交点距離又か長い大スパントラスでも、第８
図Ａのように各交点ａ・・・の位置でのみ梁５・・・を
受ける場合、トラス各村には軸応力が発生するにすぎな
い、しかし、第８図Ｂのように交点ａとａの中間位置す
で梁５・・・を受ける必要性も少なくはなく、この場合
には下弦材２又は上弦材ｌに曲げ応力（個材曲げ）が発
生する。その曲げモーメント図と応力分布を第９図に示
した。
図Ａのように各交点ａ・・・の位置でのみ梁５・・・を
受ける場合、トラス各村には軸応力が発生するにすぎな
い、しかし、第８図Ｂのように交点ａとａの中間位置す
で梁５・・・を受ける必要性も少なくはなく、この場合
には下弦材２又は上弦材ｌに曲げ応力（個材曲げ）が発
生する。その曲げモーメント図と応力分布を第９図に示
した。
、即ち、トラス各村に軸応力のみが発生する場合は、σ
＝Ｎ／Ａ（但し、σは軸応力、Ｎは軸荷重、Ａは部材断
面植）の式で知られる大きさの軸応力σ（第１Ｏ図Ａ）
か発生する。これは下弦材２又は上弦材ｌの全断面に同
一の応力度であるから、無駄のない断面設計がてきる。
＝Ｎ／Ａ（但し、σは軸応力、Ｎは軸荷重、Ａは部材断
面植）の式で知られる大きさの軸応力σ（第１Ｏ図Ａ）
か発生する。これは下弦材２又は上弦材ｌの全断面に同
一の応力度であるから、無駄のない断面設計がてきる。
一方、曲げ応力か発生ずる場合は、σ、＝Ｍ／Ｚ （但
し、σゎは曲げ応力２Ｍは曲げモーメント、Ｚは断面係
数）の式で知られる大きさの曲げ応力σｂ （第１Ｏ図
Ｂ）か発生ずる。そして、この曲げ応力σ、は前記軸応
力σと同時に作用するので、下弦材２の断面にはσとσ
、を合成した組合せ応力σ′含σ＋σｂ （第１０図Ｃ
）が発生する。
し、σゎは曲げ応力２Ｍは曲げモーメント、Ｚは断面係
数）の式で知られる大きさの曲げ応力σｂ （第１Ｏ図
Ｂ）か発生ずる。そして、この曲げ応力σ、は前記軸応
力σと同時に作用するので、下弦材２の断面にはσとσ
、を合成した組合せ応力σ′含σ＋σｂ （第１０図Ｃ
）が発生する。
つまり、最大の組み合わせ応力σ′は、軸応力σよりも
曲げ応力σ、の分だけ大きい、したがって、下弦材２又
は上弦材１の断面は、この最大組合せ応力σ′を前提と
して設計せざるを得ないから、断面が大きい部材となる
。
曲げ応力σ、の分だけ大きい、したがって、下弦材２又
は上弦材１の断面は、この最大組合せ応力σ′を前提と
して設計せざるを得ないから、断面が大きい部材となる
。
しかし、組合せ応力σ′は下弦材２又は上弦材ｌの全断
面に同一の応力度ではなく、例えば第１Ｏ図Ｃ中のΔＣ
ＤＨの面積部分は応力負担に格別必要ではないから、結
局この△ＣＤＨに相当する部材断面だけ不経済なものと
なっている。
面に同一の応力度ではなく、例えば第１Ｏ図Ｃ中のΔＣ
ＤＨの面積部分は応力負担に格別必要ではないから、結
局この△ＣＤＨに相当する部材断面だけ不経済なものと
なっている。
（ＩＶ）また、曲げ応力σｂが発生する場合には、下弦
材２又は上弦材１の交点ａと３間の各断面位置において
も、第９図に曲げ応力と組合せ応力の分布図を示したよ
うに応力度が異なる。この場合にも、下弦材２又は上弦
材１は最大応力度の位置を前提に断面設計をするので、
他の断面位置では断面に余裕が生ずる不経済な設計にな
るという問題点かあった。
材２又は上弦材１の交点ａと３間の各断面位置において
も、第９図に曲げ応力と組合せ応力の分布図を示したよ
うに応力度が異なる。この場合にも、下弦材２又は上弦
材１は最大応力度の位置を前提に断面設計をするので、
他の断面位置では断面に余裕が生ずる不経済な設計にな
るという問題点かあった。
問題点を解決するための手段
上記従来技術の問題点を解決するための手段として、こ
の発明に係る個材曲げを処理した鉄骨トラスは、図面の
第１図〜第６図に好適な実施例を示したとおり。
の発明に係る個材曲げを処理した鉄骨トラスは、図面の
第１図〜第６図に好適な実施例を示したとおり。
上下弦材ｌ、２と斜材３・・・とより成る鉄骨トラスに
おいて、 個材曲げが発生する弦材２にダイヤフラム６を設置し、
このダイヤフラム６により個材曲げの応力状態とは逆向
きのプレストレスを導入できる形にＰＳ鋼線７を設置し
、該ＰＳ鋼線７に所定の大きさのプレストレスを導入し
た。
おいて、 個材曲げが発生する弦材２にダイヤフラム６を設置し、
このダイヤフラム６により個材曲げの応力状態とは逆向
きのプレストレスを導入できる形にＰＳ鋼線７を設置し
、該ＰＳ鋼線７に所定の大きさのプレストレスを導入し
た。
作 用
第９図に示したように曲げ応力σ５か働く鉄骨トラスの
下弦材２又は上弦材１に、第１図のようにＰＳ鋼線７を
設置し、これにプレストレスを導入すると、端部と中央
及び反曲点の各断面には、第４図Ａに示した曲げ応力と
軸応力かそれぞれ発生する。
下弦材２又は上弦材１に、第１図のようにＰＳ鋼線７を
設置し、これにプレストレスを導入すると、端部と中央
及び反曲点の各断面には、第４図Ａに示した曲げ応力と
軸応力かそれぞれ発生する。
次に、この鉄骨トラスを建方した後、柔５を取付ける以
前の軸応力だけが発生する条件下では、上述した端部と
中央及び反曲点の各断面位置には、第４図Ｂに示したよ
うに、軸応力と上記プレストレスとの組合せ応力がそれ
ぞれ発生ずる。
前の軸応力だけが発生する条件下では、上述した端部と
中央及び反曲点の各断面位置には、第４図Ｂに示したよ
うに、軸応力と上記プレストレスとの組合せ応力がそれ
ぞれ発生ずる。
さらに、この鉄骨トラスの各交点ａ及び中間位ｇｌｂに
梁６を受けさせ、曲げ応力か発生する条件となったとき
には、第４図Ｃに示したように、端部と中央及び反曲点
の各断面位置には、以上３種の応力か合成された結果そ
れぞれ大きさか等しい組合せ応力が発生し、いわば軸応
力状ｐ３となる。
梁６を受けさせ、曲げ応力か発生する条件となったとき
には、第４図Ｃに示したように、端部と中央及び反曲点
の各断面位置には、以上３種の応力か合成された結果そ
れぞれ大きさか等しい組合せ応力が発生し、いわば軸応
力状ｐ３となる。
つまり、下弦材２又は上弦材１については、前記大きさ
の等しい組合せ応力（第４図Ｃ）を前提として経済的な
断面設計ができるのである。
の等しい組合せ応力（第４図Ｃ）を前提として経済的な
断面設計ができるのである。
実施例
次に、図示した実施例を説明する。
第１図に示した鉄骨トラスは、個材曲ばか発生する下弦
材２を第２図のようにボックス断面部材となし、このボ
ックス断面内にダイヤフラム（仕切板）６を設置し、ダ
イヤフラム６により所望の屈曲状態にＰＳ鋼線７を設置
した構成とされている。
材２を第２図のようにボックス断面部材となし、このボ
ックス断面内にダイヤフラム（仕切板）６を設置し、ダ
イヤフラム６により所望の屈曲状態にＰＳ鋼線７を設置
した構成とされている。
ダイヤフラム６は、下弦材２と斜材３とを剛接した交点
ａ、ａ間において、下弦材２の変曲点Ｃ（第９図の曲げ
モーメント図におけるＣ点参照）を挾む両側の位置に一
定の間隔て設置されている。そして、変曲点Ｃより内側
のダイヤ７ラム６には下方位置に、同外側のダイヤフラ
ム６には上方位置にそれぞれ通孔８を設け、これらの通
孔８に通してＰＳｎ４線７か配設されている。かくして
ＰＳ鋼線７は、下弦材２に発生ずる個材曲げの応力状ｆ
ＩＢ（例えば第９図の曲げモーメント図参照）とは逆向
き（正反対）のプレストレスを導入できる形に配設され
ている。
ａ、ａ間において、下弦材２の変曲点Ｃ（第９図の曲げ
モーメント図におけるＣ点参照）を挾む両側の位置に一
定の間隔て設置されている。そして、変曲点Ｃより内側
のダイヤ７ラム６には下方位置に、同外側のダイヤフラ
ム６には上方位置にそれぞれ通孔８を設け、これらの通
孔８に通してＰＳｎ４線７か配設されている。かくして
ＰＳ鋼線７は、下弦材２に発生ずる個材曲げの応力状ｆ
ＩＢ（例えば第９図の曲げモーメント図参照）とは逆向
き（正反対）のプレストレスを導入できる形に配設され
ている。
なお、ＰＳｐＳ子線ダイヤ７ラム６の通孔８に通して屈
曲させる部分については、ＰＳ鋼線７を極端に屈曲させ
ることによって応力集中が発生ずることを防ぐため、第
３図に示したようにｐｓｔＩ４ｔ＆７を案内するサドル
９をダイヤフラム６に固定してＳ〈のがよい。
曲させる部分については、ＰＳ鋼線７を極端に屈曲させ
ることによって応力集中が発生ずることを防ぐため、第
３図に示したようにｐｓｔＩ４ｔ＆７を案内するサドル
９をダイヤフラム６に固定してＳ〈のがよい。
また、上記したボックス断面の下弦材２の中にｐｓｍ線
７を設置する手段として、第２図に示したように当該下
弦材２は溝形鋼２ａ、２ａを向い合せその突合せ部分２
ｂを溶接した組立て構造材としている。即ち、ダイヤフ
ラム６の取付は及びＰＳ鋼線７用シース材の設置は、溝
形鋼２ａの、溶１接以前に加工する。そして、この鉄骨
トラスな建、方した後にシース材中にＰＳ鋼線７を通し
、その一端部は固定し、他端部を緊張してプレストレス
を導入する。すると第４図Ａに示したように、この下弦
材２に発生する個材曲げによる曲げ応力を打消す逆向き
のプレストレスが作用し、第４図Ｃに例示した軸応力状
ＩＬを実現するのである。
７を設置する手段として、第２図に示したように当該下
弦材２は溝形鋼２ａ、２ａを向い合せその突合せ部分２
ｂを溶接した組立て構造材としている。即ち、ダイヤフ
ラム６の取付は及びＰＳ鋼線７用シース材の設置は、溝
形鋼２ａの、溶１接以前に加工する。そして、この鉄骨
トラスな建、方した後にシース材中にＰＳ鋼線７を通し
、その一端部は固定し、他端部を緊張してプレストレス
を導入する。すると第４図Ａに示したように、この下弦
材２に発生する個材曲げによる曲げ応力を打消す逆向き
のプレストレスが作用し、第４図Ｃに例示した軸応力状
ＩＬを実現するのである。
第２の実施例
第５図は、下弦材２（又は上弦材ｌ）をＨ形鋼として実
施した例を示している。この場合、ダイヤフラム６の取
付け、及びシース材やＰＳ鋼線７の設置は外部から行な
えるので、プレストレスの導入施工は極めて容易である
。
施した例を示している。この場合、ダイヤフラム６の取
付け、及びシース材やＰＳ鋼線７の設置は外部から行な
えるので、プレストレスの導入施工は極めて容易である
。
第３の実施例
第６図は、下弦材２のうち柱間中央部の個材曲げか発生
する部分にＰＳｗ４線７を設置して個材曲げの応力状態
とは逆向きのプレストレスを導入できる構成にすると共
に、同ＰＳ鋼線７は斜材３を通じて上弦材１に導き、上
弦材１のうち引張応力度の大きい柱端部に前記引張応力
とは逆向きにプレストレスを導入できる形にＰＳｐＳ子
線設置した構成の例を示している。
する部分にＰＳｗ４線７を設置して個材曲げの応力状態
とは逆向きのプレストレスを導入できる構成にすると共
に、同ＰＳ鋼線７は斜材３を通じて上弦材１に導き、上
弦材１のうち引張応力度の大きい柱端部に前記引張応力
とは逆向きにプレストレスを導入できる形にＰＳｐＳ子
線設置した構成の例を示している。
この実施例によれば、１本のＰＳ鋼線７を緊張しプレス
トレスを導入する施工により、上下弦材ｌ、２の曲げ応
力を低減することかできて効果的である。
トレスを導入する施工により、上下弦材ｌ、２の曲げ応
力を低減することかできて効果的である。
本発明か奏する効果
以上に実施例と合せて詳述したとおりであって、この発
明に係る個材曲げを処理した鉄骨トラスは、個材曲げが
発生する上下弦材１．２にプレストレスを導入し１個材
曲げによる曲げ応力を消去し、上下弦材ｌ、２の全断面
位置に大きさの等しい応力が発生する軸応力状態となる
構成としたから、前記大きさが等しい応力を前提として
上下弦材の断面を設計でき、弦材の断面を小さくできる
ので鉄骨重量の軽量化と経済性の向上を図ることかでき
る。
明に係る個材曲げを処理した鉄骨トラスは、個材曲げが
発生する上下弦材１．２にプレストレスを導入し１個材
曲げによる曲げ応力を消去し、上下弦材ｌ、２の全断面
位置に大きさの等しい応力が発生する軸応力状態となる
構成としたから、前記大きさが等しい応力を前提として
上下弦材の断面を設計でき、弦材の断面を小さくできる
ので鉄骨重量の軽量化と経済性の向上を図ることかでき
る。
勿論１弦材の個材曲げ変形を防ぐことができる。
また、鉄骨トラスの建方後、プレストレスな導入してキ
ャンバ−を発生させることかできるため、トラス組立時
にキャンバ−を作る必要がないから、その手間を省き鉄
骨精度を高めることができるのである。
ャンバ−を発生させることかできるため、トラス組立時
にキャンバ−を作る必要がないから、その手間を省き鉄
骨精度を高めることができるのである。
第１図はこの発明に係る鉄骨トラスの主要部を一部破断
して示した詳細図、第２図はｔｊＳ１図の■−■矢視断
面図、第３図はＰＳ鋼線とダイヤフラムの関係を拡大し
て示した詳細図、第４図Ａ〜Ｃは個材曲げを処理する応
力合成の説明図、第５図は第２図とは異なる構造例を示
した断面図、第６図は鉄骨トラスの異なる実施例を示し
た正面図、第７図は従来の鉄骨トラスを示した正面図、
第８図Ａ、Ｂは鉄骨トラスと梁との取合い関係を略示し
た説明図、第９図は鉄骨トラス下弦材の個材曲げの曲げ
モーメント及び各断面の応力度の説明図、第１Ｏ図Ａ〜
Ｃは個材曲げの応力度の説明ｌＩ） ！４図 鵡？ 、ｔｄ ψ鵠
して示した詳細図、第２図はｔｊＳ１図の■−■矢視断
面図、第３図はＰＳ鋼線とダイヤフラムの関係を拡大し
て示した詳細図、第４図Ａ〜Ｃは個材曲げを処理する応
力合成の説明図、第５図は第２図とは異なる構造例を示
した断面図、第６図は鉄骨トラスの異なる実施例を示し
た正面図、第７図は従来の鉄骨トラスを示した正面図、
第８図Ａ、Ｂは鉄骨トラスと梁との取合い関係を略示し
た説明図、第９図は鉄骨トラス下弦材の個材曲げの曲げ
モーメント及び各断面の応力度の説明図、第１Ｏ図Ａ〜
Ｃは個材曲げの応力度の説明ｌＩ） ！４図 鵡？ 、ｔｄ ψ鵠
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【１】上下弦材と斜材とより成る鉄骨トラスにおいて、 個材曲げが発生する弦材（２）にダイヤフラム（６）を
設置し、このダイヤフラム（６）により個材曲げの応力
状態とは逆向きのプレストレスを導入できる形にＰＳ鋼
線（７）を設置し、該ＰＳ鋼線（７）に所定の大きさの
プレストレスを導入したことを特徴とする、個材曲げを
処理した鉄骨トラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30033686A JPH0730583B2 (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 個材曲げを処理した鉄骨トラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30033686A JPH0730583B2 (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 個材曲げを処理した鉄骨トラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63156136A true JPS63156136A (ja) | 1988-06-29 |
| JPH0730583B2 JPH0730583B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=17883544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30033686A Expired - Lifetime JPH0730583B2 (ja) | 1986-12-17 | 1986-12-17 | 個材曲げを処理した鉄骨トラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0730583B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02304160A (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-17 | Konoike Constr Ltd | プレストレス導入鉄骨組立梁 |
| JPH04102644A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-04-03 | Takenaka Komuten Co Ltd | 大スパンの屋根架構を備えた建物 |
| JPH04128460A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Toshiro Suzuki | 補剛構造部材 |
| JPH0451513U (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-30 |
-
1986
- 1986-12-17 JP JP30033686A patent/JPH0730583B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02304160A (ja) * | 1989-05-16 | 1990-12-17 | Konoike Constr Ltd | プレストレス導入鉄骨組立梁 |
| JPH04102644A (ja) * | 1990-08-16 | 1992-04-03 | Takenaka Komuten Co Ltd | 大スパンの屋根架構を備えた建物 |
| JPH0451513U (ja) * | 1990-09-03 | 1992-04-30 | ||
| JPH04128460A (ja) * | 1990-09-19 | 1992-04-28 | Toshiro Suzuki | 補剛構造部材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0730583B2 (ja) | 1995-04-05 |
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