JPH07109771A - 無柱大空間構造物の構築方法と長大スパンの梁とその製造方法 - Google Patents

無柱大空間構造物の構築方法と長大スパンの梁とその製造方法

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JPH07109771A
JPH07109771A JP25402693A JP25402693A JPH07109771A JP H07109771 A JPH07109771 A JP H07109771A JP 25402693 A JP25402693 A JP 25402693A JP 25402693 A JP25402693 A JP 25402693A JP H07109771 A JPH07109771 A JP H07109771A
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豊人 荒井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、無柱大空間を形成する長大スパン
架構の構造物における長大スパンの梁に関し、梁に恒久
的なプレストレスを導入して無柱大空間の建物における
長大なスパンの梁の成をできる限りに小さくした梁を提
供することを目的とする。 【構成】 上弦材2と下弦材3を斜材4で組み立てたト
ラス梁であって、長手方向の略中央部で所定変形量にて
持ち上げられた前記上弦材2と下弦材3のうち、下弦材
3に長手方向に直交する方向に所定長さの水平材を固着
し、該水平材の両端から束材9を前記上弦材2に最短で
連結するとともに、アウタービーム10を前記水平材の
両端から前記上弦材2の両端に各々連結してプレストレ
スが導入された梁1を形成するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無柱大空間を形成する
長大スパン架構の構造物、例えば体育館、工場、倉庫や
飛行場の格納庫等の建物における無柱大空間構造物の構
築方法と、長大スパンの梁及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、無柱大空間を有する建物を構築す
るには、柱に架設する梁の成を大きくしたり、または断
面積を大きくして対応していた。また、梁の下部に高張
力鋼線を張設してプレストレスを導入して梁の撓みを減
少させる方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように梁の成を大きくしたのでは、使用する鋼材の量が
多くなってコストが嵩み、また建物全体の高さが高くな
ってしまうと言う問題点があり、高張力鋼線でプレスト
レスを導入する方法では、時間の経過とともに導入プレ
ストレス力が減少するリラクゼーションが生じるので定
期的にジャッキ等で引張作業をしなければならず手間が
かかると言う問題点があった。
【0004】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
ので、梁に恒久的なプレストレスを導入して無柱大空間
の建物における長大なスパンの梁の成をできる限り小さ
くした梁及びその製造方法と、無柱大空間構造物の構築
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る長大スパン
の梁の上記課題を解決し上記目的を達成するための要旨
は、上弦材と下弦材を斜材で組み立てたトラス梁を基台
上に載置し、このトラス梁の長手方向の略中央部でその
長手方向に直交する方向に前記下弦材の上面から所定の
間隙を有して水平材を架設し、該水平材にジャッキを取
り付けて前記上弦材を前記水平材の下面に前記下弦材の
上面が当接するまで押上げることによって当該上弦材及
び下弦材を所定量変形させ、その後、下弦材の安定のた
めに前記水平材と下弦材を固着するかあるいは固着せず
に、該水平材の両端から束材を前記上弦材に最短で連結
するとともに、アウタービームを前記水平材の両端から
前記上弦材の両端に各々連結し、その後に前記ジャッキ
を水平材から撤去して、プレストレスが導入された長大
スパンの梁を形成し、適宜数の前記長大スパンの梁を並
設し所要区画分の屋根架構を形成して、これを揚重手段
で揚重し柱と接合させて形成した無柱大空間構造物の構
築方法に存する。
【0006】また、本発明に係る長大スパンの梁は、上
弦材と下弦材を斜材で組み立てたトラス梁であって、長
手方向の略中央部で所定変形量にて持ち上げられた前記
上弦材と下弦材のうち、下弦材に長手方向に直交する方
向に所定長さの水平材を固着し、該水平材の両端から束
材を前記上弦材に最短で連結するとともに、アウタービ
ームを前記水平材の両端から前記上弦材の両端に各々連
結したことである。
【0007】更に、その製造方法は、上弦材と下弦材を
斜材で組み立てたトラス梁を基台上に載置し、このトラ
ス梁の長手方向の略中央部でその長手方向に直交する方
向に前記下弦材の上面から所定の間隙を有して水平材を
架設し、該水平材にジャッキを取り付けて前記上弦材を
前記水平材の下面に前記下弦材の上面が当接するまで押
上げることによって当該上弦材及び下弦材を所定量変形
させ、その後、下弦材の安定のために前記水平材と下弦
材を固着するかあるいは固着せずに、該水平材の両端か
ら束材を前記上弦材に最短で連結するとともに、アウタ
ービームを前記水平材の両端から前記上弦材の両端に各
々連結することにより所定量変形した前記下弦材と上弦
材の形状を維持させたことに存する。
【0008】
【作用】本発明の無柱大空間構造物の構築方法によれ
ば、トラス梁の中央部において上方向に所定量持ち上げ
て上弦材と下弦材を変形させて、トラス梁にむくりを与
えた状態を維持させることでプレストレスが導入された
長大スパンの梁が形成され、所要区画範囲の屋根架構を
組み立ててそれを揚重して柱に接合させることで無柱大
空間構造物が形成される。前記長大スパンの梁の成が小
さくなるので構造物全体の高さが低くなる。
【0009】本発明の長大スパンの梁によれば、トラス
梁の中央部において上方向に所定量持ち上げて上弦材と
下弦材を変形させることで、プレストレスが導入された
形状となり、無柱大空間を有する建物の長大なスパンの
梁とすることができる。また、プレストレスを梁に導入
するために、高張力鋼線を梁の両端部で緊張することが
なく、比較的簡単にジャッキで持ち上げることで達成さ
れる。
【0010】
【実施例】次に、本発明に係る一実施例について図面を
参照して詳細に説明する。本発明に係る長大スパンの梁
1は、上弦材2,下弦材3及び斜材4で組み立てたトラ
ス梁であって、長手方向の略中央部で所定変形量にて持
ち上げられた前記上弦材2と下弦材3をその変形した形
状のまま維持することでプレストレスを導入したもので
ある。以下、その製造方法を説明する。
【0011】先ず、図1に示すように、H型鋼の上弦材
2及び下弦材3を、斜材4を三角形状に接合して地組し
たトラス梁を基台(地面等)5上に載置する。このトラ
ス梁は長さが約120mである。そして、最大高さが5
200mmで両端で3500mm程度の大きさである。
【0012】前記トラス梁の長手方向の略中央部におい
て、その長手方向に直交する方向に適宜な間隔をおいて
構台6を両側に構築する。この構台6の高さは、前記ト
ラス梁の下弦材3の上面から所定の間隙a(約600m
m)となるような高さにする。
【0013】そして、前記構台6,6間にH型鋼の水平
材7を、トラス梁を中心にしてセンター振り分けにして
架設し固定する。こうして、トラス梁の長手方向に直交
する方向に、前記下弦材3の上面から所定の間隙aを有
して水平材7が架設される。
【0014】次に、前記水平材7の中央部、即ち上弦材
2の真下にジャッキ8を取り付ける。そして、トラス梁
の両端を位置固定しておいて、前記上弦材2の下面にジ
ャッキ8のロッドを当接させ、ジャッキ8を作動させて
当該上弦材2を上方向に押圧する。
【0015】前記水平材7の下面に前記下弦材3の上面
が当接するまで、即ち所定の間隙aの分だけ前記ジャッ
キ8で上弦材2を押上げることによって、当該上弦材2
及び下弦材3を所定量(中央部で約600mm)変形さ
せる。
【0016】次に、図2に示すように、前記水平材7と
下弦材3をその当接部分で溶接またはボルトで固着す
る。更に、前記水平材7の両端から、H型鋼の束材9,
9を前記上弦材2に垂直面内にて最短で架設して前記上
弦材2の両端とH型鋼のアウタービーム10,10,1
0,10を夫々固着する。
【0017】こうして、前記ジャッキ8によってトラス
梁の長手方向の中央部で前記上弦材2と下弦材3とを所
定量変形させて、むくらせた状態に維持されるように前
記アウタービーム10と束材9を固着することで梁1に
プレストレス力を導入し、これを恒久的に維持させるも
のである。
【0018】その後、前記ジャッキ8をそのロッドを縮
退させて撤去する。また、水平材7と構台6の固定を解
除する。
【0019】こうして梁1を地組して地上で必要数を形
成し、そして、図5乃至図6に示すように、建物の柱1
1,12間に架設して固定するものである。その場合に
は、複数の梁1を並設し横架材やブレース材等13で互
いに連結して所定範囲の区画部分の屋根架構を形成し
て、揚重手段にて柱にリフトアップして接合するもので
ある。また、前記柱11,12間に前記梁1を架設する
ためにはリフトアップ工法の外にもスライド工法等で施
工することもできる。
【0020】このようにして、例えば横幅が約120m
で奥行きが100m程度の無柱大空間の建物を構築する
ものである。そして、梁1にはアウタービーム10,及
び束材9によってプレストレス力が保持され、鋼材の自
重や屋根上に積もる雪等による荷重が付加されても、下
向きの応力が緩和されて全体の撓み量が小さくなる。更
に、このような無柱大空間を有する建物の梁としての成
が小さくなると共に、構造物全体の高さも低くなる。
【0021】また、従来のプレストレス導入方法のよう
に、梁の両端でジャッキ等で引張る方法ではないので、
建物の柱においてはプレストレス用の反力が不要となっ
て水平方向の反力が小さくなる。よって、不同沈下の修
復作業に対応し易い柱脚となって好ましいものである。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の無柱大空
間構造物の構築方法は、上弦材と下弦材を斜材で組み立
てたトラス梁を基台上に載置し、このトラス梁の長手方
向の略中央部でその長手方向に直交する方向に前記下弦
材の上面から所定の間隙を有して水平材を架設し、該水
平材にジャッキを取り付けて前記上弦材を前記水平材の
下面に前記下弦材の上面が当接するまで押上げることに
よって当該上弦材及び下弦材を所定量変形させ、その
後、下弦材の安定のために前記水平材と下弦材を固着す
るかあるいは固着せずに、該水平材の両端から束材を前
記上弦材に最短で連結するとともに、アウタービームを
前記水平材の両端から前記上弦材の両端に各々連結し、
その後に前記ジャッキを水平材から撤去して、プレスト
レスが導入された長大スパンの梁を形成し、適宜数の前
記長大スパンの梁を並設し所要区画分の屋根架構を形成
して、これを揚重手段で揚重し柱と接合させて形成した
方法なので、プレストレスの導入された梁の成が小さく
なって鋼材に使用量が少なくなって構造物全体のコスト
が低減されるとともに構造物全体の高さが低くなって壁
の構築コストも低減されると云う優れた効果を奏する。
【0023】また、予め長大スパンの梁にプレストレス
が導入されているので、構造物の柱にはプレストレス導
入用の水平方向の反力が不要となって柱脚の水平反力が
小さくなり柱の鋼材料が低減し、また不同沈下の修復作
業に対応し易い構造物となると云う優れた効果を奏す
る。
【0024】本発明の長大スパンの梁は、上弦材と下弦
材を斜材で組み立てたトラス梁であって、長手方向の略
中央部で所定変形量にて持ち上げられた前記上弦材と下
弦材のうち、下弦材に長手方向に直交する方向に所定長
さの水平材を固着し、該水平材の両端から束材を前記上
弦材に最短で連結するとともに、アウタービームを前記
水平材の両端から前記上弦材の両端に各々連結して形成
したものなので、鉄骨鋼材料を少なくしてプレストレス
が導入された梁を形成することができ、鋼材によるアウ
タービームでプレストレスが恒久的に維持されるので長
大スパンの梁の信頼性が向上するとともに、従来の高張
力鋼線によるプレストレスの導入にみられる、導入プレ
ストレス力の経時的変化が本発明では解消できると云う
優れた効果を奏する。
【0025】本発明に係る長大スパンの梁の製造方法
は、上弦材と下弦材を斜材で組み立てたトラス梁を基台
上に載置し、このトラス梁の長手方向の略中央部でその
長手方向に直交する方向に前記下弦材の上面から所定の
間隙を有して水平材を架設し、該水平材にジャッキを取
り付けて前記上弦材を前記水平材の下面に前記下弦材の
上面が当接するまで押上げることによって当該上弦材及
び下弦材を所定量変形させ、その後、下弦材の安定のた
めに前記水平材と下弦材を固着するかあるいは固着しな
いで、該水平材の両端から夫々束材を前記上弦材に最短
で連結するとともに、アウタービームを前記水平材の両
端から前記上弦材の両端に連結することにより所定量変
形した前記下弦材と上弦材の形状を維持させるようにし
たので、プレストレスの導入作業が容易であり、地組で
プレストレスを導入するので柱上で施工するプレストレ
スの導入作業に比べて作業の安全性も向上すると云う優
れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る長大スパンの梁を形成する際の、
梁の中央部においてジャッキで持ち上げる様子を示す縦
断面図である。
【図2】同長大スパンの梁が完成した状態の梁の中央部
における縦断面図である。
【図3】同長大スパンの梁の側面図である。
【図4】同長大スパンの梁の平面図である。
【図5】本発明に係る長大スパンの梁を柱に架設する様
子を示す側面図である。
【図6】同長大スパンの梁が柱に架設された状態の一部
斜視図である。
【符号の説明】
1 長大スパンの梁、 2 上弦材、 3 下弦材、 4 斜材、 5 基台、 6 構台、 7 水平材、 8 ジャッキ、 9 束材、 10 アウタービーム。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上弦材と下弦材を斜材で組み立てたトラ
    ス梁を基台上に載置し、このトラス梁の長手方向の略中
    央部でその長手方向に直交する方向に前記下弦材の上面
    から所定の間隙を有して水平材を架設し、該水平材にジ
    ャッキを取り付けて前記上弦材を前記水平材の下面に前
    記下弦材の上面が当接するまで押上げることによって当
    該上弦材及び下弦材を所定量変形させ、その後、下弦材
    の安定のために前記水平材と下弦材を固着するかあるい
    は固着せずに、該水平材の両端から束材を前記上弦材に
    最短で連結するとともに、アウタービームを前記水平材
    の両端から前記上弦材の両端に各々連結し、その後に前
    記ジャッキを水平材から撤去して、プレストレスが導入
    された長大スパンの梁を形成し、適宜数の前記長大スパ
    ンの梁を並設し所要区画分の屋根架構を形成して、これ
    を揚重手段で揚重し柱と接合させて形成したことを特徴
    とする無柱大空間構造物の構築方法。
  2. 【請求項2】 上弦材と下弦材を斜材で組み立てたトラ
    ス梁であって、長手方向の略中央部で所定変形量にて持
    ち上げられた前記上弦材と下弦材のうち、下弦材に長手
    方向に直交する方向に所定長さの水平材を固着し、該水
    平材の両端から束材を前記上弦材に最短で連結するとと
    もに、アウタービームを前記水平材の両端から前記上弦
    材の両端に各々連結したことを特徴とする長大スパンの
    梁。
  3. 【請求項3】 上弦材と下弦材を斜材で組み立てたトラ
    ス梁を基台上に載置し、このトラス梁の長手方向の略中
    央部でその長手方向に直交する方向に前記下弦材の上面
    から所定の間隙を有して水平材を架設し、該水平材にジ
    ャッキを取り付けて前記上弦材を前記水平材の下面に前
    記下弦材の上面が当接するまで押上げることによって当
    該上弦材及び下弦材を所定量変形させ、その後、下弦材
    の安定のために前記水平材と下弦材を固着するかあるい
    は固着せずに、該水平材の両端から束材を前記上弦材に
    最短で連結するとともに、アウタービームを前記水平材
    の両端から前記上弦材の両端に各々連結することにより
    所定量変形した前記下弦材と上弦材の形状を維持させた
    ことを特徴とする長大スパンの梁の製造方法。
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