JPH0568581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明はトラス構造物の構築方法に係わり、
主に、超大スパン（50ｍ程度以上）構造物の構築
に用いられて好適なトラス構造物の構築方法に関
する。

「従来の技術」 一般に、建築・土木構造物を軽量かつ強固に構
築しうる構造として、上弦材、下弦材及びラチス
材により三角形を構成した、いわゆるトラス構造
と呼ばれる構造が知られている。しかしながら、
このようなトラス構造にあつては、前記建築・土
木構造物が大規模となつた場合、特にそのスパン
が100ｍ以上と著しく長大なものとなつた場合、
構造物を構成する柱、梁に大きな撓みが生じるば
かりでなく、この構造物の全体の重量に対してト
ラス構造の自重の割合が大きくなつて不経済であ
る、という問題点があつた。そこで、本出願人等
は前記問題点に鑑みて、トラス構造の弦材及びラ
チス材の少なくとも１本に沿つて一体に配設され
たPC鋼材を緊張することで、PC鋼材の緊張前に
トラス構造に生じている応力状態に対抗するよう
なプレストレスをこのトラス構造に導入したよう
なトラス構造を提案している（特願昭61−21501
号）。このトラス構造によれば、プレストレスの
導入により前記PC鋼材が配設されている部材の
応力が軽減されて構造物の撓みが減少されると共
に、設計段階において前記部材の断面縮小等部材
重量の削減が可能となる。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、前記本出願人等が提案したトラス構
造は、従来のトラス構造の弦材あるいはラチス材
にPC鋼材を一体に配設し、このPC鋼材により構
造物にプレストレスを導入したような構造である
が、このトラス構造ではPC鋼材等のプレストレ
ス導入手段が各構造物毎に恒久的に必要となり、
コストアツプの要因となりうる可能性があつた。

この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、
PC鋼材等のプレストレス導入手段を恒久的に用
いずとも超大スパン構造物を実現しうるトラス構
造物の構築方法の提供を目的としている。

「問題点を解決するための手段」 そこでこの発明は、上弦材、下弦材及びラチス
材によりトラス状に組み上げられたトラス構造の
梁部材を相対向して立設された一対の柱部材間に
架設することでトラス構造物を構築する際に、前
記梁部材の下弦材の左右両端部を前記上弦材より
短く形成することでこの梁部材を台形トラス構造
とし、このような梁部材の上弦材と柱部材の上端
部とをピン接合することでこの梁部材を柱部材間
に架設した後に、前記梁部材の下弦材に圧縮力を
加えることでこの梁部材にプレストレスを導入し
てこの下弦材を縮めておき、さらに梁部材の下弦
材と、前記柱部材に梁部材が架設された際にその
下弦材の左右両端部を形成するように前記柱部材
に突設された連結部材の先端部とを連結した後
に、前記プレストレスを解除するようなトラス構
造物の構築方法を構成して、前記問題点を解決し
ている。

「作用」 この発明では、梁部材の下弦材に圧縮方向のプ
レストレスを導入し、次いで連結部材を介してこ
の下弦材の両端を柱部材に連結した後に前記プレ
ストレスを解除しているので、このプレストレス
解除によつて、プレストレスにより縮んでいた下
弦材が元に戻ろうとすることにより、水平方向外
方に向かう伸張力が柱部材に与えられる。これに
より、柱部材からはこの反力として前記伸張力に
拮抗する力が下弦材に与えられ、梁部材は前記反
力の作用により上方に持ち上げられることで、こ
の梁部材にむくりが生じる。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

第１図ないし第４図は、この発明の一実施例で
あるトラス構造物の構築方法により構築された鉄
骨トラス構造物を示す図である。これら図におい
て、符号１，１で示されるものは鉄骨からなる柱
（柱部材）であり、これら一対の柱１，１は地盤
Ｇ上に相対向した状態で立設されている。柱１，
１の上端部には鉄骨トラス構造の梁（梁部材）２
が架設されている。

この梁２は、第２図ないし第４図に示すよう
に、鋼管からなる上弦材３と、Ｈ形鋼からなる下
弦材４と、これら上弦材３及び下弦材４を連結す
るラチス材５とにより、トラス構造に組み上げら
れて構成されている。下弦材４には、そのウエブ
の両側に間隔を置いてリブ６，６，……が形成さ
れていると共に、これらリブ６，６，……を貫通
して下弦材４の長手方向全長に亙つて延在された
中空管状のシース管７が配設されている。このシ
ース管７内には、PC鋼線８が後述するトラス構
造物構築の際に挿通される。また、前記梁２は、
第２図に示すように、その下弦材４の左右両端部
が上弦材３より短縮して形成され、すなわち下返
が短い台形トラス構造とされている。

このような構成の梁２は、その上弦材３の両端
部が柱１，１上端部にそれぞれピン接合されるこ
とで、柱１，１間に架設されている。また、前記
柱１には、前記梁２の下弦材４の短縮部分に相当
する長さのＨ形態からなる連結部材９が、梁２が
架設された際にその下弦材４と一直線となるよう
な位置に溶接等の手段により剛に突設されてい
る。そして、これら連結部材９，９の先端は、下
弦材４の左右両端に溶接されて連結されている。

次に、第５図ないし第６図を参照して、この発
明の一実施例であるトラス構造物の構築方法につ
いて説明する。

まず、地盤Ｇ上に梁２のスパン間隔に相当する
間隔を置いて柱１，１を一対立設する。そして、
これら一対の柱１，１の各対向面には、後に梁２
が架設された際にその下弦材４と一直線となるよ
うな位置に、それぞれ連結部材９，９を溶接等に
手段により突設する。あるいは溶接の代わりに、
ボルト締め等の手段を用いてもよい。次に、予め
第２図に示すような台形トラス構造に組み上げら
れた梁２を柱１，１間に吊り降ろし、その上弦材
３の両端部と柱１，１の上端部とをそれぞれピン
接合することで、この梁２を柱１，１間に架設す
る（第５図）。この際、梁２組み上げと同時に下
弦材４に沿つて配設されたシース管７内に予め
PC鋼線８をその全長に亙つて挿通させておく。
あるいは、柱１，１が桁行方向（第５図において
紙面に直交する方向）にある程度の幅を有する構
造であれば、柱１，１の桁行方向の一端部にこの
桁行方向と直交する方向（すなわち梁２の延在す
る方向）に延在する仮設構台を設け、この仮設構
台上で前記梁２を組み上げた後、この梁２を桁行
方向にスライドさせて所定位置にまで移動させ、
この後、梁２の上弦材３の両端部と柱１，１の上
端部とをそれぞれピン接合しても良い。

この状態で、柱１，１側部に梁２の下弦材４両
端部にまで至る高さの移動足場（図示略）を配置
し、ジヤツキ等周知の堅調力導入手段により前記
PC鋼線８をその両端から型張した後、その両端
を下弦材４両端部に固定し、これにより下弦材４
に圧縮力（第５図中矢印Ｐ，Ｐ）を加えることで
この下弦材４にプレストレスを導入する。よつ
て、梁２は、このプレストレス導入に従つて、第
５図中想像線で示す形状から実線で示す形状の如
くその長手方向に縮んだ状態とされる。

次に、下弦材４にプレストレスが導入された状
態で、前記連結部材９，９の先端をこの下弦材４
の左右両端に溶接して連結する（第６図）。ある
いは、高張力ボルト締め等により連結しても良い
が、後述する下弦材４の伸長力に耐えうる程度に
強固な連結を実現しうる連結手段である必要があ
る。さらに、前記PC鋼線８の下弦材４への固定
を解除し、このPC鋼線８を前記シース管７から
引き抜くことで下弦材４へのプレストレスを解除
すると、この下弦材４が元の形状（第５図想像線
参照）に戻ろうとして水平方向外方に向かう伸長
力（第６図矢印P′，P′）を柱１，１に与える。柱
１，１は、この反力として前記伸長力に拮抗する
力を下弦材４に与え、梁２は、その下弦材４に前
記反力が作用することで上方が持ち上げられ、第
６図実線に示すようにむくりが生じた状態とな
る。

すなわち、このような鉄骨トラス構造において
は、柱１，１に梁２が建て込まれた状態で梁２上
面に均一な上載荷重が作用するので、第７図点線
で示すようなモーメント分布が生じる。しかしな
がら、梁２の下弦材４へ導入されていたプレスト
レスが解除された段階で、柱１，１に水平方向の
伸長力が作用し、柱１，１はこの反力として前記
伸長力に拮抗する力を下弦材４に与える。従つ
て、この状態でのモーメント分布は第７図の実線
で示す如き分布となる。よつて、見掛け上梁２を
下弦材４に圧縮方向のプレストレスが導入され、
梁２の大部分において上載荷重と相殺される力が
作用することで、下弦材４に生じる応力が軽減さ
れて梁２の撓みが減少すると共に、設計段階にお
いて下弦材４の部材重量の削減が可能となる。

つまり、この実施例のトラス構造物の構築方法
によれば、梁２の下弦材４を連結部材９，９を介
して柱１，１に連結する時のみPC鋼線８により
プレストレスを導入しておけば、下弦材４を柱
１，１に連結した後はPC鋼線８を引き抜いても
見掛け上のプレストレスが下弦材４に作用するの
で、PC鋼線８を恒久的に用いずとも梁２の撓み
減少できると共に、下弦材４の部材重量を削減す
ることができ、これにより超大スパン（50ｍ程度
以上）構造物の実現が可能となる。よつて、PC
鋼線８の転用が可能となり、超大スパン構造物の
経済的かつ能率的構築が実現できる。

なお、この発明のトラス構造物の構築方法は、
その細部及び構築されるトラス構造物の形状等が
前記実施例に限定されず、発明の思想を逸脱しな
い範囲で適宜変更可能である。一例として、前記
実施例はいわゆる１層のラーメン構造のトラス構
造物であつたが、これを高さ方向に連結して複数
層のラーメン構造としたり、あるいは長さ方向に
連結して複数スパンのラーメン構造としても良い
ことは勿論である。また、プレストレスを導入す
る方法は前記実施例の如くPC鋼線８による方法
に限定されず、PC鋼棒あるいはPC鋼撚線により
プレストレスを導入しても良い。又、PC鋼線８
等の手段によらず、柱１と梁下弦材４との間にジ
ヤツキ等の伸長手段を介在させ、これを拡げるこ
とでもプレストレス導入は可能である。更に言え
ば、トラスの形状、組み方は周知の形状、組み方
で良く、また各弦材及びラチス材の材質を鋼材に
限定されず、木材等であつても良いことは言うま
でもない。

ここで、前記実施例のトラス構造物において
は、第７図に示す如くその柱１，１上端部及び梁
２の上弦材３両端部にモーメントが集中し、この
部分の部材に比較的大きい応力が発生したり撓ん
だりするおそれがある。そこで、前述の柱上端部
１，１及び上弦材３の両端部に予め圧縮方向のプ
レストレスが導入された部材を先付けてしておけ
ば、各部材へのモーメント集中を回避できる。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、梁の下弦材を連結部材を介して柱に連結する
時にこの下弦材にプレストレスを導入しておけ
ば、下弦材を柱に連結した後はプレストレスを解
除しても見掛け上のプレストレスが下弦材に作用
するので、PC鋼線等のプレストレス導入手段を
恒久的に用いずとも梁の撓みを減少できると共
に、下弦材の部材重量を削減することができ、こ
れにより超大スパン構造物の実現が可能となる。
よつて、PC鋼線等のプレストレス導入手段の転
用が可能となり、超大スパン構造物の経済的かつ
能率的構築が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるトラス構造
物の構築方法により構築された鉄骨トラス構造物
を示す正面図、第２図は同トラス構造物の梁のみ
を取り出して示した正面図、第３図は同梁を拡大
視して示した正面図、第４図は第３図の−′
線に沿う矢視断面図、第５図ないし第６図はこの
発明の一実施例であるトラス構造物の構築方法を
説明するための図、第７図は同方法により構築さ
れたトラス構造物に作用するモーメント分布を示
す図である。 １……柱（柱部材）、２……梁（梁部材）、３…
…上弦材、４……下弦材、５……ラチス材、８…
…PC鋼線、９……連結部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 上弦材、下弦材及びラチス材によりトラス状
   に組み上げられたトラス構造の梁部材を相対向し
   て立設された一対の柱部材間に架設することでト
   ラス構造物を構築する方法であつて、前記梁部材
   の下弦材の左右両端部を前記上弦材より短く形成
   することでこの梁部材を台形トラス構造とし、こ
   のような梁部材の上弦材と柱部材の上端部とをピ
   ン接合することでこの梁部材を柱部材間に架設し
   た後に、前記梁部材の下弦材に圧縮力を加えるこ
   とでこの梁部材にプレストレスを導入し、さらに
   梁部材の下弦材と、前記柱部材に梁部材が架設さ
   れた際にその下弦材の左右両端部を形成するよう
   に前記柱部材に突設された連結部材の先端部とを
   連結した後に、前記プレストレスを解除すること
   を特徴とするトラス構造物の構築方法。