張弦梁およびその施工方法
【課題】張弦梁における下弦材としてフラットバーチェーンを使用することにより、ケーブルやタイロッドないしアイバーチェーンを使用する場合に比べて合理的な構造の張弦梁を実現し、併せてその施工方法を提供する。
【解決手段】張弦梁１０における上弦材１１、束材１２、下弦材１３をいずれも鋼材により形成する。下弦材１３は、両端部にピン穴１６が形成された帯板状のフラットバー１４が、接合部材１５の両端部に対して、それぞれ水平ピン１７を介して鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって形成されていて、該下弦材が一連のフラットバーチェーンとして機能するとともに、接合部材１５が束材１２の下端部に接合されることにより該束材１２により支持されて設置されている。
【解決手段】張弦梁１０における上弦材１１、束材１２、下弦材１３をいずれも鋼材により形成する。下弦材１３は、両端部にピン穴１６が形成された帯板状のフラットバー１４が、接合部材１５の両端部に対して、それぞれ水平ピン１７を介して鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって形成されていて、該下弦材が一連のフラットバーチェーンとして機能するとともに、接合部材１５が束材１２の下端部に接合されることにより該束材１２により支持されて設置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上弦材と下弦材とを束材を介して一体化した構造の張弦梁、およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、張弦梁は圧縮材としての上弦材と引張材としての下弦材とを、圧縮材としての束材を介して一体化したものであって、トラス構造よりも小さい断面でローコストに大スパンを実現できることから、各種の構造のものが提案され実用化されており、たとえば特許文献１には上弦材を梯子状としたものが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１２９８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来一般の張弦梁ではその下弦材として単なる引張材としてのケーブルやタイロッドを使用することが最も一般的であるが、下弦材としてケーブルやタイロッドを使用する場合には当然にそれらの部材断面が小さいことから、張弦梁全体の剛性や振動特性を適正に確保するような設計は必ずしも容易ではない。
また、下弦材としてのケーブルやタイロッドを上弦材や束材に対して接合するためには、その接合部の構造が徒に複雑になったり（たとえば接合部にフォークエンドを設ける必要がある）、接合部の施工が極めて煩雑になったりして、そのために要するコストが嵩む問題がある。
以上の点から、張弦梁における下弦材としてはケーブルやタイロッドよりも高剛性の部材を用いることが有利であるとも考えられるが、そのようなことを可能とする有効適切な張弦梁の構造は提供されていない。
【０００４】
なお、特許文献１には下弦材としてワイヤーや鋼棒の他に鋼板も使用し得る旨の記載があり、下弦材として鋼板を用いれば張弦梁の剛性を高めることができると考えられる。
特許文献１には、鋼板を下弦材として使用する場合の具体例については何らの言及がないが、その場合には多数の鋼板を連結して所謂アイバーチェーン（eye bar chain）とすることが考えられる。アイバーチェーンは鋼製ケーブルが一般化する以前の近代的な吊り橋等における軽微な引張材や吊り材として多用されていたものであって、図４（ａ）に示すように細長い鋼板１（bar）の両端部に円形拡幅部２を形成してその中心にピン穴３（eye）を形成し、それらの鋼板１どうしを水平ピン４によりチェーンのように多数連結することによって全体として長尺のケーブルと同様に機能させるものである。
【０００５】
上記のようなアイバーチェーンに対して図４（ａ）に示すように束材５を接合することによって、それをケーブルやタイロッドに代えて張弦梁の下弦材として使用することは可能とは思われるが、アイバーチェーンを形成するための鋼板１を一般的な構造用鋼材により形成することではその所要断面がかなり大きなものとなって見栄えが劣るし、各鋼板１には両端部に円形拡幅部２を加工する必要もあることからその製作にはかなりのコストを要するものとなり、以上のことからそのようなアイバーチェーンを張弦梁の下弦材として用いることは現実的ではない。
しかも、一般的なアイバーチェーンは各鋼板１の端部どうしを直接重ね合わせてピン接合することから、必然的に図４（ｂ）に示すように接合部の両側での鋼板１の枚数が異なるものとなる（図示例では一方が３枚、他方が２枚）か、あるいは（ｃ）に示すように両側での枚数を敢えて同数（図示例では３枚ずつ）とする場合には横方向に芯ずれが生じることが不可避であり、したがっていずれにしても構造的なアンバランスと下から見上げた際の意匠的なアンバランスが生じるから、この点においても張弦梁の下弦材としてアイバーチェーンを用いることは好ましくない。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は張弦梁の下弦材として単なる帯板状の鋼板であるフラットバーを使用することを可能とし、以て、下弦材としてケーブルやタイロッドないしアイバーチェーンを使用する従来一般の張弦梁よりも有効な構造の張弦梁を実現し、併せてその合理的な施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、上弦材と、上端部が前記上弦材に接合されて該上弦材の長さ方向中間部においてその下方に設置された束材と、中間部が前記束材により支持されかつ両端部が前記上弦材の両端部に接合されることによって該上弦材の下方においてその両端部間にわたって設置された下弦材とにより構成される張弦梁であって、前記上弦材、束材、下弦材はいずれも鋼材からなり、かつ、前記下弦材は、両端部にピン穴が形成された帯板状のフラットバーが接合部材の両端部に対してそれぞれ水平ピンを介して鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって形成されていて、該下弦材は、複数の前記フラットバーが前記接合部材を介して連結された一連のフラットバーチェーンとして機能するとともに、前記接合部材が前記束材の下端部に接合されて該束材により支持されて設置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の張弦梁であって、下弦材を形成しているフラットバーおよび接合部材としての鋼材は、引張強度が650N/mm２以上の高強度鋼からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の張弦梁であって、上弦材は直線状のＨ形鋼からなり、かつ該上弦材は略水平に架設されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の張弦梁の施工方法であって、複数のＨ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材としてのフラットバーチェーンを施工して該Ｈ形鋼に対して接合した後、該Ｈ形鋼どうしを本締結して上弦材を施工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の張弦梁によれば、次のような格別顕著な効果を奏する。
下弦材にケーブルやタイロッドを使用せずに平鋼であるフラットバーを接合部材より連結した構成のフラットバーチェーンを使用するので、その下弦材に対する緊張作業は不要であり、接合部が極めて簡略化され、煩雑な施工も必要とせず、張弦梁の施工についての工費短縮、工期削減を図ることができる。
下弦材としてのフラットバーチェーンの断面を適切に設定して適切な剛性を持たせる設計とすることが可能であり、それにより下弦材がケーブルやタイロッドの場合には実現できない剛性を持たせることができ、張弦梁全体の曲げ剛性を大きくでき、たわみを低減でき、振動特性も改善することができる。
下弦材としてのフラットバーチェーンは、フラットバーどうしを直接連結せずに接合部材を介して連結した構成であるので、フラットバーどうしの接合部の構造を対称形としてそこで構造的、意匠的なアンバランスが生じることがない。また、束材の下端部を接合部材に対して接合することにより、その束材による下弦材の支持を単純かつ明快な接合構造により確実に行うことができる。
【００１２】
特に、下弦材を形成しているフラットバーおよび接合部材として引張強度が650N/mm２以上の高強度鋼を用いることにより、小断面でありながら充分な高強度が得られ、また、下弦材に要求される軸力に応じて各フラットバーの断面積を大きくするかその枚数を増やすだけで容易に対応でき、設計自由度に優れる。
【００１３】
また、上弦材を直線状のＨ形鋼により施工してこれを水平に架設することにより、たとえばペデストリアンデッキや屋上広場のような大スパンかつ平坦な架構を合理的に構築することができる。
【００１４】
さらに、本発明の施工方法によれば、上弦材となるＨ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材としてのフラットバーチェーンを施工してＨ形鋼に接合した後、Ｈ形鋼どうしを本締結して上弦材を施工することにより、架構が完成した時点でその自重により下弦材としてのフラットバーチェーンに対して自ずと所定の緊張力が付与され、またフラットバーチェーンの施工時にピン接合に逃げ寸法がなくても容易に寸法調整することが可能であるので、効率的な施工が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図２を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本実施形態の張弦梁１０を４本平行に架設してそれらを小梁２０により連結して構築された架構を示すものであり、図２は本実施形態の張弦梁１０の要部（図１（ｂ）におけるII部）の拡大図である。
【００１６】
本実施形態の張弦梁１０は、基本的には従来一般の張弦梁と同様に上弦材１１と束材１２と下弦材１３とにより構成され、かつそれらの部材はいずれも鋼材からなるものであるが、本実施形態では圧縮材である上弦材１１と束材１２とは一般的な構造用鋼材からなるものの、引張材である下弦材１３はそれよりも高強度の高強度鋼（詳細後述）からなり、かつその下弦材１３は多数のフラットバー１４がチェーン状に連結されたフラットバーチェーンとして形成されているものである。
【００１７】
本実施形態の張弦梁１０における上弦材１１は、全長にわたって直線状（つまり、従来一般の張弦梁のようにアーチ状とされていない）とされたＨ形鋼からなるものであり、その両端部が柱６（あるいは適宜の構造体）に支持されてそれら柱６あるいは構造体の間にほぼ水平に架設されているものである。
なお、この上弦材１１には必要に応じて水勾配を確保するための若干のむくりや傾斜を設けても良いが、その上部に水平かつ平坦なスラブを設けて人が有効に利用できるよう、上弦材１１は実質的に直線状でありかつ実質的に水平であることが好ましい。
この上弦材１１としてのＨ形鋼は一般的な構造用鋼材（たとえばSN490等）で良い。
【００１８】
一方、本実施形態における下弦材１３は、図２に示すように幅寸法一定の単なる帯板状の平鋼であるフラットバー１４（但し、その両端部は半円弧状に加工されてそこにはピン穴１６が形成されている）を主体として、それらフラットバー１４が同じく単なる板状の接合部材１５の両端部に対して水平ピン１７により鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって全体としてチェーン状に連結されたものであり、したがってそれらフラットバー１４と接合部材１５の全体が一連のフラットバーチェーンとして機能するものとされている。
そして、フラットバー１４と接合部材１５の全体により形成された一連のフラットバーチェーンとしての下弦材１３は、その両端部が上弦材１１の下フランジに溶接されているガセットプレート１８に対して同じく水平ピン１７によりピン接合され、かつこのフラットバーチェーンの中間部は上記の接合部材１５が束材１２の下端部に接合されることによってその束材１２により支持されており、これによりこの下弦材１３は図１（ｂ）に示すように束材１２の位置で折られた状態で全体として下に凸となる折れ線形状をなして張設されている。
【００１９】
下弦材１３を形成しているフラットバー１４および接合部材１５としてはいずれも一般的な構造用鋼材よりも高強度である高強度鋼が使用され、本実施形態においてはその高強度鋼として引張強度が650N/mm２以上のもの（たとえばYS650）が好適に採用可能である。YS650はその降伏強度が一般的な構造用鋼材であるSN490に比べて２倍程度の高強度ながら単価は1．5倍程度であり、ローコストで充分な強度を有するという優れた特性の鋼材である。
また、同等の高強度鋼としては、たとえば社団法人日本鉄鋼連盟の規格による引張強度が690N/mm２以上のもの、具体的にはHT690（引張強度690N/mm２）やHT780（同780N/mm２）、HT950（同950N/mm２）も好適に採用可能である。
【００２０】
なお、図２（ｂ）に示すように図示例の下弦材１３は２枚のフラットバー１４が１枚の接合部材１５を挟み込む状態でそれらの全体が連結されているが、たとえば図３に示すように３枚のフラットバー１４の間に２枚の接合部材１５を挟み込む状態で連結することでも良く、さらに一般化すればn枚のフラットバー１４の間にn−１枚の接合部材１５を挟む込む状態で連結すれば良い。
いずれにしても、フラットバー１４どうしを接合部材１５を介して連結することを前提として、接合部材１５の両端部にそれぞれ同一枚数のフラットバー１４を対称をなすようにピン接合することにより、接合部材１５を挟んでその両側に対象配置されるフラットバー１４どうしは自ずと同一鉛直面内に位置するものとなり、図４に示した従来のアイバーチェーンのように鋼板１どうしを直接接合するがためにその接合部の両側で鋼板１の枚数に差が生じたり、接合部において横方向への芯ずれが生じるようなことはない。したがって本実施形態の張弦梁１０では、下弦材１３としてのフラットバーチェーンにはフラットバー１４どうしの接合部において構造的および意匠的なアンバランスが生じることはなく、従来のアイバーチェーンに比べて構造上および意匠上の双方において好ましいものとなっている。
【００２１】
また、本実施形態における束材１２としては鋼管（図示例では円形鋼管であるが、角形鋼管でも良い）が使用され、その上端部が上弦材１１としてのＨ形鋼の下フランジに直接固着されているとともに、図２（ａ）に示したように束材１２の下端部に溶接されたベースプレート１９が下弦材１３を形成している接合部材１５に対して溶接されることにより、上弦材１１と下弦材１３との間にその束材１２がほぼ鉛直姿勢で設置されたものとなっている。
束材１２は圧縮材であるので、この束材２１としての鋼管は一般的な構造用鋼材（たとえばSTK400等）からなるもので良く、その下端部に設けるベースプレート１９も同じく一般的な構造用鋼材（たとえばSN490等）からなる鋼板で充分である。
なお、束材１２は鉛直姿勢で設置することが一般的であるが、たとえば図１（ｂ）に鎖線で示しているように鉛直に対して傾斜させた複数本の束材１２を１セットとして設置することでも良い。
【００２２】
さらに、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように接合部材１５の一側面にガセットプレート２１を介して振れ止め部材２２としての鋼管が連結されている。その振れ止め部材２２は図１（ｃ）に示すように小梁２０と下弦材１３との間に設置されることによって下弦材１３および束材１２の側方への倒れ込みを防止するためのものであり、この振れ止め部材２２も圧縮材として機能させれば良いので束材１２と同様にSTK400等の構造用鋼材からなる鋼管を用いれば良い。
【００２３】
本実施形態の張弦梁１０によりペデストリアンデッキや屋上広場等を用途とする実質的に水平かつ平坦な架構を構成する場合の一設計例を以下に示す。
図１（ｂ）に示すようにスパン（張弦梁１０の長さ）を30m、束材１２を２本として上弦材１１を３等分するように両端からそれぞれ10mの位置に設置し、その長さ（上弦材１１と下弦材１３の間隔）を2.4mとする。
上弦材１１はH-900×300×16×28（構造用鋼材SN490）とする。
下弦材１３は、フラットバー１４を2PL−30×230（高強度鋼YS650）、接合部材１５をPL−60（同）とし、それらフラットバー１４および接合部材１５の両端部に形成するピン穴１６をそれぞれ100φとする。フラットバー１４を上弦材１１に接合するためのガセットプレート１８もPL−60（同）とし、それらを連結するための水平ピン１７はPin−φ100（同）とする。つまり、下弦材１３としてのフラットバーチェーンの全体およびそれを上弦材１１に対して接合するための要素は全て高強度鋼YS650により形成する
束材１２はP−φ216.3×8.2（構造用鋼材STK400）、そのベースプレート１９はPL−32×270φ（構造用鋼材SN490）とする。
図１（ｃ）に示すように張弦梁１０間の間隔を5m、張弦梁１０間に架設される小梁２０はH−350×175×7×11（構造用鋼材SN490）とする。振れ止め部材２２はP−φ101.6×4.2（同STK400）とする。
【００２４】
上記設計例の架構によれば、中央部におけるたわみはδ＝61mmとなり、その固有振動数はf＝2.5Hzとなり、ペデストリアンデッキや屋上広場等として優れた変形性能と振動性能を有するものであることが確認できた。特に、ペデストリアンデッキや屋上広場等を歩行する歩行者の歩調はほぼ2Hz程度であることから、それとの共振による振動障害を防止するためには架構の固有振動数は1.5〜2.3Hzの範囲を避ける必要があるとされているが、上記設計例ではそのような要求品質を充分に満たすものとなっている。
【００２５】
それに対し、比較例として下弦材をフラットバーチェーンから通常のタイロッドROD−φ100に変更した以外は上記と同様の設計とした架構の場合には、中央部におけるたわみはδ＝88mm、固有振動数はf＝2.0Hzであって、変形性能と振動性能のいずれにおいても劣り、特に歩調との共振は不可避であることが確認された。
このことから、張弦梁における下弦材をタイロッドのような単なる引張材から、剛性を有するフラットバーチェーンに変更することのみで、張弦梁とそれによる架構の高剛性化とそれに伴う短周期化を実現でき、したがってその変形性能や振動性能を改善し得ることが確認できた。
【００２６】
上記設計例の張弦梁１０による架構の施工方法を以下に説明する。
上弦材１１となるＨ形鋼を所定数に分割した状態で現場に搬入し、その全体をボルト締結により連結して仮置きするが、この段階ではボルトを仮締めとして各Ｈ形鋼どうしを仮締結するに留めておく。
このＨ形鋼には、下弦材１３としてのフラットバーチェーンの両端部をピン接合するためのガセットプレート１８を予め溶接しておく他、束材１２の上端部を予め溶接しておき、その束材１２の下端部には下弦材１３としてのフラットバーチェーンの要素である接合部材１５を予め溶接しておくと良い。さらに、この時点で接合部材１５にフラットバー１４を仮接合しておいても良い。
【００２７】
そして、フラットバー１４の両端部をそれぞれ接合部材１５にピン接合してそれらフラットバー１４どうしを接合部材１５を介して一体に連結することにより、フラットバー１４と接合部材１５の全体で一連のフラットバーチェーンを形成するとともに、その両端部をガセットプレート１８に対してピン接合して下弦材１３を施工する。
しかる後に、Ｈ形鋼どうしを仮締めしておいたボルトを本締めしてＨ形鋼どうしを本締結し、全体を一体化して上弦材１１を施工する。
以上により施工される各張弦梁１０間には適宜の時点で小梁２０を架設するとともに振れ止め部材２２を取り付け、その上にデッキ等の床構造を施工し、床版配筋を行い、スラブコンクリートを打設して架構全体を完成させる。
なお、上弦材１１となるＨ形鋼の上フランジにスタッドを設けてスラブを一体化することにより、上弦梁１１とスラブとによる合成梁が形成され、それにより上弦材１１の圧縮力をスラブも負担することから、Ｈ形鋼の断面を合理化できる。
【００２８】
以上の施工手順によれば、架構が完成した時点でその自重により下弦材１３としてのフラットバーチェーンに対して自ずと所定の緊張力が付与される。特に、上記のように上弦材１１を仮締結した状態で下弦材１３としてのフラットバーチェーンを施工し、しかる後に上弦材１１を本締結することにより、フラットバーチェーンの形成時にピン接合に逃げ寸法がなくても容易に寸法調整することが可能であるので効率的な施工が可能である。
【００２９】
なお、上記実施形態で例示したように、下弦材１３として使用する高強度鋼としては引張強度が650N/mm２以上のもの、特に一般的な構造用鋼材の２倍程度の降伏強度を有しかつ充分にローコストであるYS650が好適に採用可能であるが、必ずしもそれに限るものではなく、下弦材１３としては施工するべき張弦梁のスパンや梁成、要求される剛性や振動特性その他の諸条件を考慮して最適な強度を有する鋼材を適宜選択して使用すれば良く、その限りにおいて一般的な構造用鋼材を用いることでも良い。
また、圧縮材である上弦材１１や束材１２は一般的な構造用鋼材を用いることで充分であってそれらまでも高強度鋼を使用することは無駄であるので、下弦材１３として高強度鋼を用いる場合であってもそれはあくまで下弦材１３としてのフラットバーチェーンのみに限定して使用し、上弦材１１と束材２１には一般的な構造用鋼材を使用するという適材適所の合理的な使い分けをすべきである。
【００３０】
以下、上記実施形態の張弦梁１０による効果を列挙する。
（１）通常の張弦梁のように下弦材にケーブルやタイロッドを使用せず、単なるフラットバー１４（平鋼）をピン接合したフラットバーチェーンを下弦材１３とするので、下弦材１３に対する緊張作業もなく、下弦材１３を上弦材１１や束材１２に対して接合するための構造も簡略化でき、そのための煩雑な施工も必要とせず、工費短縮、工期削減を図ることができる。
（２）下弦材１３としてのフラットバーチェーンを高強度鋼により形成すれば、一般的な構造用鋼材によってフラットバーチェーンを構成する場合と比較して所要断面を充分に小さくでき（通常のタイロッドと同等程度で済む）、充分にスリムな外形となり、見栄えも良い。特に、下から見上げた場合、下弦材となるフラットバー１４の板厚が見えるだけであるので、スリムな見栄えとなる。
（３）フラットバーチェーンを形成するためのフラットバー１４は単なる平鋼なので、下弦材１３に要求される軸力が大きい場合には各フラットバー１４の断面積を大きくするか、フラットバー１４の枚数を増やすだけで容易に対応でき、設計自由度に優れる。
（４）下弦材１３としてのフラットバーチェーンはケーブルやタイロッドでは実現できない剛性を自ずと有するものであるから、その断面を適正に設計することにより、ケーブルやタイロッドを下弦材としている従来一般の張弦梁に比べて全体の曲げ剛性を大きくでき、したがってたわみを低減できるし、振動特性も改善することができる。
（５）フラットバー１４どうしを直接連結せずに接合部材１５を介して連結してフラットバーチェーンを形成しているので、接合部の構造を対称形とでき、従来のアイバーチェーンによる場合のような構造的、意匠的なアンバランスが生じることがない。
また、束材１２の下端部を接合部材１５に対して接合しているので、束材１２による下弦材１３としてのフラットバーチェーンの支持を単純かつ明快な接合構造により確実に行うことができるし、下弦材１３および束材１２の倒れ込みを防止するための振れ止め部材２２も接合部材１５に対して容易に接合することができる。
【００３１】
（６）従来一般の張弦梁と同様に、柱６に対しては上弦材１１の両端部を接合するのみで良いし、特に上弦材１１をアーチとせずに直線状のＨ形鋼を水平に架設することが可能であるので、ペデストリアンデッキや屋上広場、あるいは体育館や講堂等の大スパン施設の上部を床として利用する場合のように、大スパンの平坦かつ実質的に水平な架構を構築する場合に適用して最適である。
なお、上弦材１１を水平に架設する場合にはその上弦材１１に曲げ応力が生じるが、束材１２からの圧縮力によりその曲げ応力は極めて小さなものとなるので特に支障はない。勿論、必要であれば上弦材１１をアーチ状に湾曲させることも妨げるものではない。また、上弦材１１としては単なるＨ形鋼を用いることが合理的であり現実的であるが、Ｈ形鋼に限らず他の鋼材を用いることも妨げるものではない。
【００３２】
（７）上記実施形態の施工方法によれば、従来一般の張弦梁の施工と同様に現場作業に特別な技量や機器を必要とせずに効率的な施工が可能であり、水平ないし低ライズの大スパン構造を比較的小さな構造部材で構成できることから、ローコストで施工性に優れた工法であるといえる。
（８）上弦材１１としてＨ形鋼を使用する場合、Ｈ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材１３としてのフラットバーチェーンを施工してＨ形鋼に接合し、しかる後にＨ形鋼どうしを本締結するという工程とすることにより、架構が完成した時点でその自重により下弦材１３としてのフラットバーチェーンに対して自ずと所定の緊張力が付与されるし、フラットバーチェーンの形成時にピン接合に逃げ寸法がなくても容易に寸法調整することが可能であるので効率的な施工が可能である。
また、上弦材１１となるＨ形鋼の上フランジにスタッドを設けてスラブを一体化することにより、上弦梁１１とスラブとによる合成梁が形成され、それにより上弦材１１の圧縮力をスラブも負担することから、Ｈ形鋼の断面を合理化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態である張弦梁による架構の一例を示す図である。
【図２】同、張弦梁の要部を示す拡大図である。
【図３】同、フラットバーチェーンを構成しているフラットバーと接合部材との接合部を示す図である。
【図４】従来のアイバーチェーンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 張弦梁
１１ 上弦材（Ｈ形鋼）
１２ 束材
１３ 下弦材（フラットバーチェーン）
１４ フラットバー（平鋼）
１５ 接合部材
１６ ピン穴
１７ 水平ピン
１８ ガセットプレート
１９ ベースプレート
２０ 小梁
２１ ガセットプレート
２２ 振れ止め部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上弦材と下弦材とを束材を介して一体化した構造の張弦梁、およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、張弦梁は圧縮材としての上弦材と引張材としての下弦材とを、圧縮材としての束材を介して一体化したものであって、トラス構造よりも小さい断面でローコストに大スパンを実現できることから、各種の構造のものが提案され実用化されており、たとえば特許文献１には上弦材を梯子状としたものが提案されている。
【特許文献１】特開２０００−１２９８５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来一般の張弦梁ではその下弦材として単なる引張材としてのケーブルやタイロッドを使用することが最も一般的であるが、下弦材としてケーブルやタイロッドを使用する場合には当然にそれらの部材断面が小さいことから、張弦梁全体の剛性や振動特性を適正に確保するような設計は必ずしも容易ではない。
また、下弦材としてのケーブルやタイロッドを上弦材や束材に対して接合するためには、その接合部の構造が徒に複雑になったり（たとえば接合部にフォークエンドを設ける必要がある）、接合部の施工が極めて煩雑になったりして、そのために要するコストが嵩む問題がある。
以上の点から、張弦梁における下弦材としてはケーブルやタイロッドよりも高剛性の部材を用いることが有利であるとも考えられるが、そのようなことを可能とする有効適切な張弦梁の構造は提供されていない。
【０００４】
なお、特許文献１には下弦材としてワイヤーや鋼棒の他に鋼板も使用し得る旨の記載があり、下弦材として鋼板を用いれば張弦梁の剛性を高めることができると考えられる。
特許文献１には、鋼板を下弦材として使用する場合の具体例については何らの言及がないが、その場合には多数の鋼板を連結して所謂アイバーチェーン（eye bar chain）とすることが考えられる。アイバーチェーンは鋼製ケーブルが一般化する以前の近代的な吊り橋等における軽微な引張材や吊り材として多用されていたものであって、図４（ａ）に示すように細長い鋼板１（bar）の両端部に円形拡幅部２を形成してその中心にピン穴３（eye）を形成し、それらの鋼板１どうしを水平ピン４によりチェーンのように多数連結することによって全体として長尺のケーブルと同様に機能させるものである。
【０００５】
上記のようなアイバーチェーンに対して図４（ａ）に示すように束材５を接合することによって、それをケーブルやタイロッドに代えて張弦梁の下弦材として使用することは可能とは思われるが、アイバーチェーンを形成するための鋼板１を一般的な構造用鋼材により形成することではその所要断面がかなり大きなものとなって見栄えが劣るし、各鋼板１には両端部に円形拡幅部２を加工する必要もあることからその製作にはかなりのコストを要するものとなり、以上のことからそのようなアイバーチェーンを張弦梁の下弦材として用いることは現実的ではない。
しかも、一般的なアイバーチェーンは各鋼板１の端部どうしを直接重ね合わせてピン接合することから、必然的に図４（ｂ）に示すように接合部の両側での鋼板１の枚数が異なるものとなる（図示例では一方が３枚、他方が２枚）か、あるいは（ｃ）に示すように両側での枚数を敢えて同数（図示例では３枚ずつ）とする場合には横方向に芯ずれが生じることが不可避であり、したがっていずれにしても構造的なアンバランスと下から見上げた際の意匠的なアンバランスが生じるから、この点においても張弦梁の下弦材としてアイバーチェーンを用いることは好ましくない。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は張弦梁の下弦材として単なる帯板状の鋼板であるフラットバーを使用することを可能とし、以て、下弦材としてケーブルやタイロッドないしアイバーチェーンを使用する従来一般の張弦梁よりも有効な構造の張弦梁を実現し、併せてその合理的な施工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、上弦材と、上端部が前記上弦材に接合されて該上弦材の長さ方向中間部においてその下方に設置された束材と、中間部が前記束材により支持されかつ両端部が前記上弦材の両端部に接合されることによって該上弦材の下方においてその両端部間にわたって設置された下弦材とにより構成される張弦梁であって、前記上弦材、束材、下弦材はいずれも鋼材からなり、かつ、前記下弦材は、両端部にピン穴が形成された帯板状のフラットバーが接合部材の両端部に対してそれぞれ水平ピンを介して鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって形成されていて、該下弦材は、複数の前記フラットバーが前記接合部材を介して連結された一連のフラットバーチェーンとして機能するとともに、前記接合部材が前記束材の下端部に接合されて該束材により支持されて設置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の張弦梁であって、下弦材を形成しているフラットバーおよび接合部材としての鋼材は、引張強度が650N/mm２以上の高強度鋼からなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の張弦梁であって、上弦材は直線状のＨ形鋼からなり、かつ該上弦材は略水平に架設されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の張弦梁の施工方法であって、複数のＨ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材としてのフラットバーチェーンを施工して該Ｈ形鋼に対して接合した後、該Ｈ形鋼どうしを本締結して上弦材を施工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の張弦梁によれば、次のような格別顕著な効果を奏する。
下弦材にケーブルやタイロッドを使用せずに平鋼であるフラットバーを接合部材より連結した構成のフラットバーチェーンを使用するので、その下弦材に対する緊張作業は不要であり、接合部が極めて簡略化され、煩雑な施工も必要とせず、張弦梁の施工についての工費短縮、工期削減を図ることができる。
下弦材としてのフラットバーチェーンの断面を適切に設定して適切な剛性を持たせる設計とすることが可能であり、それにより下弦材がケーブルやタイロッドの場合には実現できない剛性を持たせることができ、張弦梁全体の曲げ剛性を大きくでき、たわみを低減でき、振動特性も改善することができる。
下弦材としてのフラットバーチェーンは、フラットバーどうしを直接連結せずに接合部材を介して連結した構成であるので、フラットバーどうしの接合部の構造を対称形としてそこで構造的、意匠的なアンバランスが生じることがない。また、束材の下端部を接合部材に対して接合することにより、その束材による下弦材の支持を単純かつ明快な接合構造により確実に行うことができる。
【００１２】
特に、下弦材を形成しているフラットバーおよび接合部材として引張強度が650N/mm２以上の高強度鋼を用いることにより、小断面でありながら充分な高強度が得られ、また、下弦材に要求される軸力に応じて各フラットバーの断面積を大きくするかその枚数を増やすだけで容易に対応でき、設計自由度に優れる。
【００１３】
また、上弦材を直線状のＨ形鋼により施工してこれを水平に架設することにより、たとえばペデストリアンデッキや屋上広場のような大スパンかつ平坦な架構を合理的に構築することができる。
【００１４】
さらに、本発明の施工方法によれば、上弦材となるＨ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材としてのフラットバーチェーンを施工してＨ形鋼に接合した後、Ｈ形鋼どうしを本締結して上弦材を施工することにより、架構が完成した時点でその自重により下弦材としてのフラットバーチェーンに対して自ずと所定の緊張力が付与され、またフラットバーチェーンの施工時にピン接合に逃げ寸法がなくても容易に寸法調整することが可能であるので、効率的な施工が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図２を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本実施形態の張弦梁１０を４本平行に架設してそれらを小梁２０により連結して構築された架構を示すものであり、図２は本実施形態の張弦梁１０の要部（図１（ｂ）におけるII部）の拡大図である。
【００１６】
本実施形態の張弦梁１０は、基本的には従来一般の張弦梁と同様に上弦材１１と束材１２と下弦材１３とにより構成され、かつそれらの部材はいずれも鋼材からなるものであるが、本実施形態では圧縮材である上弦材１１と束材１２とは一般的な構造用鋼材からなるものの、引張材である下弦材１３はそれよりも高強度の高強度鋼（詳細後述）からなり、かつその下弦材１３は多数のフラットバー１４がチェーン状に連結されたフラットバーチェーンとして形成されているものである。
【００１７】
本実施形態の張弦梁１０における上弦材１１は、全長にわたって直線状（つまり、従来一般の張弦梁のようにアーチ状とされていない）とされたＨ形鋼からなるものであり、その両端部が柱６（あるいは適宜の構造体）に支持されてそれら柱６あるいは構造体の間にほぼ水平に架設されているものである。
なお、この上弦材１１には必要に応じて水勾配を確保するための若干のむくりや傾斜を設けても良いが、その上部に水平かつ平坦なスラブを設けて人が有効に利用できるよう、上弦材１１は実質的に直線状でありかつ実質的に水平であることが好ましい。
この上弦材１１としてのＨ形鋼は一般的な構造用鋼材（たとえばSN490等）で良い。
【００１８】
一方、本実施形態における下弦材１３は、図２に示すように幅寸法一定の単なる帯板状の平鋼であるフラットバー１４（但し、その両端部は半円弧状に加工されてそこにはピン穴１６が形成されている）を主体として、それらフラットバー１４が同じく単なる板状の接合部材１５の両端部に対して水平ピン１７により鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって全体としてチェーン状に連結されたものであり、したがってそれらフラットバー１４と接合部材１５の全体が一連のフラットバーチェーンとして機能するものとされている。
そして、フラットバー１４と接合部材１５の全体により形成された一連のフラットバーチェーンとしての下弦材１３は、その両端部が上弦材１１の下フランジに溶接されているガセットプレート１８に対して同じく水平ピン１７によりピン接合され、かつこのフラットバーチェーンの中間部は上記の接合部材１５が束材１２の下端部に接合されることによってその束材１２により支持されており、これによりこの下弦材１３は図１（ｂ）に示すように束材１２の位置で折られた状態で全体として下に凸となる折れ線形状をなして張設されている。
【００１９】
下弦材１３を形成しているフラットバー１４および接合部材１５としてはいずれも一般的な構造用鋼材よりも高強度である高強度鋼が使用され、本実施形態においてはその高強度鋼として引張強度が650N/mm２以上のもの（たとえばYS650）が好適に採用可能である。YS650はその降伏強度が一般的な構造用鋼材であるSN490に比べて２倍程度の高強度ながら単価は1．5倍程度であり、ローコストで充分な強度を有するという優れた特性の鋼材である。
また、同等の高強度鋼としては、たとえば社団法人日本鉄鋼連盟の規格による引張強度が690N/mm２以上のもの、具体的にはHT690（引張強度690N/mm２）やHT780（同780N/mm２）、HT950（同950N/mm２）も好適に採用可能である。
【００２０】
なお、図２（ｂ）に示すように図示例の下弦材１３は２枚のフラットバー１４が１枚の接合部材１５を挟み込む状態でそれらの全体が連結されているが、たとえば図３に示すように３枚のフラットバー１４の間に２枚の接合部材１５を挟み込む状態で連結することでも良く、さらに一般化すればn枚のフラットバー１４の間にn−１枚の接合部材１５を挟む込む状態で連結すれば良い。
いずれにしても、フラットバー１４どうしを接合部材１５を介して連結することを前提として、接合部材１５の両端部にそれぞれ同一枚数のフラットバー１４を対称をなすようにピン接合することにより、接合部材１５を挟んでその両側に対象配置されるフラットバー１４どうしは自ずと同一鉛直面内に位置するものとなり、図４に示した従来のアイバーチェーンのように鋼板１どうしを直接接合するがためにその接合部の両側で鋼板１の枚数に差が生じたり、接合部において横方向への芯ずれが生じるようなことはない。したがって本実施形態の張弦梁１０では、下弦材１３としてのフラットバーチェーンにはフラットバー１４どうしの接合部において構造的および意匠的なアンバランスが生じることはなく、従来のアイバーチェーンに比べて構造上および意匠上の双方において好ましいものとなっている。
【００２１】
また、本実施形態における束材１２としては鋼管（図示例では円形鋼管であるが、角形鋼管でも良い）が使用され、その上端部が上弦材１１としてのＨ形鋼の下フランジに直接固着されているとともに、図２（ａ）に示したように束材１２の下端部に溶接されたベースプレート１９が下弦材１３を形成している接合部材１５に対して溶接されることにより、上弦材１１と下弦材１３との間にその束材１２がほぼ鉛直姿勢で設置されたものとなっている。
束材１２は圧縮材であるので、この束材２１としての鋼管は一般的な構造用鋼材（たとえばSTK400等）からなるもので良く、その下端部に設けるベースプレート１９も同じく一般的な構造用鋼材（たとえばSN490等）からなる鋼板で充分である。
なお、束材１２は鉛直姿勢で設置することが一般的であるが、たとえば図１（ｂ）に鎖線で示しているように鉛直に対して傾斜させた複数本の束材１２を１セットとして設置することでも良い。
【００２２】
さらに、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように接合部材１５の一側面にガセットプレート２１を介して振れ止め部材２２としての鋼管が連結されている。その振れ止め部材２２は図１（ｃ）に示すように小梁２０と下弦材１３との間に設置されることによって下弦材１３および束材１２の側方への倒れ込みを防止するためのものであり、この振れ止め部材２２も圧縮材として機能させれば良いので束材１２と同様にSTK400等の構造用鋼材からなる鋼管を用いれば良い。
【００２３】
本実施形態の張弦梁１０によりペデストリアンデッキや屋上広場等を用途とする実質的に水平かつ平坦な架構を構成する場合の一設計例を以下に示す。
図１（ｂ）に示すようにスパン（張弦梁１０の長さ）を30m、束材１２を２本として上弦材１１を３等分するように両端からそれぞれ10mの位置に設置し、その長さ（上弦材１１と下弦材１３の間隔）を2.4mとする。
上弦材１１はH-900×300×16×28（構造用鋼材SN490）とする。
下弦材１３は、フラットバー１４を2PL−30×230（高強度鋼YS650）、接合部材１５をPL−60（同）とし、それらフラットバー１４および接合部材１５の両端部に形成するピン穴１６をそれぞれ100φとする。フラットバー１４を上弦材１１に接合するためのガセットプレート１８もPL−60（同）とし、それらを連結するための水平ピン１７はPin−φ100（同）とする。つまり、下弦材１３としてのフラットバーチェーンの全体およびそれを上弦材１１に対して接合するための要素は全て高強度鋼YS650により形成する
束材１２はP−φ216.3×8.2（構造用鋼材STK400）、そのベースプレート１９はPL−32×270φ（構造用鋼材SN490）とする。
図１（ｃ）に示すように張弦梁１０間の間隔を5m、張弦梁１０間に架設される小梁２０はH−350×175×7×11（構造用鋼材SN490）とする。振れ止め部材２２はP−φ101.6×4.2（同STK400）とする。
【００２４】
上記設計例の架構によれば、中央部におけるたわみはδ＝61mmとなり、その固有振動数はf＝2.5Hzとなり、ペデストリアンデッキや屋上広場等として優れた変形性能と振動性能を有するものであることが確認できた。特に、ペデストリアンデッキや屋上広場等を歩行する歩行者の歩調はほぼ2Hz程度であることから、それとの共振による振動障害を防止するためには架構の固有振動数は1.5〜2.3Hzの範囲を避ける必要があるとされているが、上記設計例ではそのような要求品質を充分に満たすものとなっている。
【００２５】
それに対し、比較例として下弦材をフラットバーチェーンから通常のタイロッドROD−φ100に変更した以外は上記と同様の設計とした架構の場合には、中央部におけるたわみはδ＝88mm、固有振動数はf＝2.0Hzであって、変形性能と振動性能のいずれにおいても劣り、特に歩調との共振は不可避であることが確認された。
このことから、張弦梁における下弦材をタイロッドのような単なる引張材から、剛性を有するフラットバーチェーンに変更することのみで、張弦梁とそれによる架構の高剛性化とそれに伴う短周期化を実現でき、したがってその変形性能や振動性能を改善し得ることが確認できた。
【００２６】
上記設計例の張弦梁１０による架構の施工方法を以下に説明する。
上弦材１１となるＨ形鋼を所定数に分割した状態で現場に搬入し、その全体をボルト締結により連結して仮置きするが、この段階ではボルトを仮締めとして各Ｈ形鋼どうしを仮締結するに留めておく。
このＨ形鋼には、下弦材１３としてのフラットバーチェーンの両端部をピン接合するためのガセットプレート１８を予め溶接しておく他、束材１２の上端部を予め溶接しておき、その束材１２の下端部には下弦材１３としてのフラットバーチェーンの要素である接合部材１５を予め溶接しておくと良い。さらに、この時点で接合部材１５にフラットバー１４を仮接合しておいても良い。
【００２７】
そして、フラットバー１４の両端部をそれぞれ接合部材１５にピン接合してそれらフラットバー１４どうしを接合部材１５を介して一体に連結することにより、フラットバー１４と接合部材１５の全体で一連のフラットバーチェーンを形成するとともに、その両端部をガセットプレート１８に対してピン接合して下弦材１３を施工する。
しかる後に、Ｈ形鋼どうしを仮締めしておいたボルトを本締めしてＨ形鋼どうしを本締結し、全体を一体化して上弦材１１を施工する。
以上により施工される各張弦梁１０間には適宜の時点で小梁２０を架設するとともに振れ止め部材２２を取り付け、その上にデッキ等の床構造を施工し、床版配筋を行い、スラブコンクリートを打設して架構全体を完成させる。
なお、上弦材１１となるＨ形鋼の上フランジにスタッドを設けてスラブを一体化することにより、上弦梁１１とスラブとによる合成梁が形成され、それにより上弦材１１の圧縮力をスラブも負担することから、Ｈ形鋼の断面を合理化できる。
【００２８】
以上の施工手順によれば、架構が完成した時点でその自重により下弦材１３としてのフラットバーチェーンに対して自ずと所定の緊張力が付与される。特に、上記のように上弦材１１を仮締結した状態で下弦材１３としてのフラットバーチェーンを施工し、しかる後に上弦材１１を本締結することにより、フラットバーチェーンの形成時にピン接合に逃げ寸法がなくても容易に寸法調整することが可能であるので効率的な施工が可能である。
【００２９】
なお、上記実施形態で例示したように、下弦材１３として使用する高強度鋼としては引張強度が650N/mm２以上のもの、特に一般的な構造用鋼材の２倍程度の降伏強度を有しかつ充分にローコストであるYS650が好適に採用可能であるが、必ずしもそれに限るものではなく、下弦材１３としては施工するべき張弦梁のスパンや梁成、要求される剛性や振動特性その他の諸条件を考慮して最適な強度を有する鋼材を適宜選択して使用すれば良く、その限りにおいて一般的な構造用鋼材を用いることでも良い。
また、圧縮材である上弦材１１や束材１２は一般的な構造用鋼材を用いることで充分であってそれらまでも高強度鋼を使用することは無駄であるので、下弦材１３として高強度鋼を用いる場合であってもそれはあくまで下弦材１３としてのフラットバーチェーンのみに限定して使用し、上弦材１１と束材２１には一般的な構造用鋼材を使用するという適材適所の合理的な使い分けをすべきである。
【００３０】
以下、上記実施形態の張弦梁１０による効果を列挙する。
（１）通常の張弦梁のように下弦材にケーブルやタイロッドを使用せず、単なるフラットバー１４（平鋼）をピン接合したフラットバーチェーンを下弦材１３とするので、下弦材１３に対する緊張作業もなく、下弦材１３を上弦材１１や束材１２に対して接合するための構造も簡略化でき、そのための煩雑な施工も必要とせず、工費短縮、工期削減を図ることができる。
（２）下弦材１３としてのフラットバーチェーンを高強度鋼により形成すれば、一般的な構造用鋼材によってフラットバーチェーンを構成する場合と比較して所要断面を充分に小さくでき（通常のタイロッドと同等程度で済む）、充分にスリムな外形となり、見栄えも良い。特に、下から見上げた場合、下弦材となるフラットバー１４の板厚が見えるだけであるので、スリムな見栄えとなる。
（３）フラットバーチェーンを形成するためのフラットバー１４は単なる平鋼なので、下弦材１３に要求される軸力が大きい場合には各フラットバー１４の断面積を大きくするか、フラットバー１４の枚数を増やすだけで容易に対応でき、設計自由度に優れる。
（４）下弦材１３としてのフラットバーチェーンはケーブルやタイロッドでは実現できない剛性を自ずと有するものであるから、その断面を適正に設計することにより、ケーブルやタイロッドを下弦材としている従来一般の張弦梁に比べて全体の曲げ剛性を大きくでき、したがってたわみを低減できるし、振動特性も改善することができる。
（５）フラットバー１４どうしを直接連結せずに接合部材１５を介して連結してフラットバーチェーンを形成しているので、接合部の構造を対称形とでき、従来のアイバーチェーンによる場合のような構造的、意匠的なアンバランスが生じることがない。
また、束材１２の下端部を接合部材１５に対して接合しているので、束材１２による下弦材１３としてのフラットバーチェーンの支持を単純かつ明快な接合構造により確実に行うことができるし、下弦材１３および束材１２の倒れ込みを防止するための振れ止め部材２２も接合部材１５に対して容易に接合することができる。
【００３１】
（６）従来一般の張弦梁と同様に、柱６に対しては上弦材１１の両端部を接合するのみで良いし、特に上弦材１１をアーチとせずに直線状のＨ形鋼を水平に架設することが可能であるので、ペデストリアンデッキや屋上広場、あるいは体育館や講堂等の大スパン施設の上部を床として利用する場合のように、大スパンの平坦かつ実質的に水平な架構を構築する場合に適用して最適である。
なお、上弦材１１を水平に架設する場合にはその上弦材１１に曲げ応力が生じるが、束材１２からの圧縮力によりその曲げ応力は極めて小さなものとなるので特に支障はない。勿論、必要であれば上弦材１１をアーチ状に湾曲させることも妨げるものではない。また、上弦材１１としては単なるＨ形鋼を用いることが合理的であり現実的であるが、Ｈ形鋼に限らず他の鋼材を用いることも妨げるものではない。
【００３２】
（７）上記実施形態の施工方法によれば、従来一般の張弦梁の施工と同様に現場作業に特別な技量や機器を必要とせずに効率的な施工が可能であり、水平ないし低ライズの大スパン構造を比較的小さな構造部材で構成できることから、ローコストで施工性に優れた工法であるといえる。
（８）上弦材１１としてＨ形鋼を使用する場合、Ｈ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材１３としてのフラットバーチェーンを施工してＨ形鋼に接合し、しかる後にＨ形鋼どうしを本締結するという工程とすることにより、架構が完成した時点でその自重により下弦材１３としてのフラットバーチェーンに対して自ずと所定の緊張力が付与されるし、フラットバーチェーンの形成時にピン接合に逃げ寸法がなくても容易に寸法調整することが可能であるので効率的な施工が可能である。
また、上弦材１１となるＨ形鋼の上フランジにスタッドを設けてスラブを一体化することにより、上弦梁１１とスラブとによる合成梁が形成され、それにより上弦材１１の圧縮力をスラブも負担することから、Ｈ形鋼の断面を合理化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態である張弦梁による架構の一例を示す図である。
【図２】同、張弦梁の要部を示す拡大図である。
【図３】同、フラットバーチェーンを構成しているフラットバーと接合部材との接合部を示す図である。
【図４】従来のアイバーチェーンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０ 張弦梁
１１ 上弦材（Ｈ形鋼）
１２ 束材
１３ 下弦材（フラットバーチェーン）
１４ フラットバー（平鋼）
１５ 接合部材
１６ ピン穴
１７ 水平ピン
１８ ガセットプレート
１９ ベースプレート
２０ 小梁
２１ ガセットプレート
２２ 振れ止め部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上弦材と、上端部が前記上弦材に接合されて該上弦材の長さ方向中間部においてその下方に設置された束材と、中間部が前記束材により支持されかつ両端部が前記上弦材の両端部に接合されることによって該上弦材の下方においてその両端部間にわたって設置された下弦材とにより構成される張弦梁であって、
前記上弦材、束材、下弦材はいずれも鋼材からなり、
かつ、前記下弦材は、両端部にピン穴が形成された帯板状のフラットバーが接合部材の両端部に対してそれぞれ水平ピンを介して鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって形成されていて、該下弦材は、複数の前記フラットバーが前記接合部材を介して連結された一連のフラットバーチェーンとして機能するとともに、前記接合部材が前記束材の下端部に接合されて該束材により支持されて設置されていることを特徴とする張弦梁。
【請求項２】
請求項１記載の張弦梁であって、
下弦材を形成しているフラットバーおよび接合部材としての鋼材は、引張強度が650N/mm２以上の高強度鋼からなることを特徴とする張弦梁。
【請求項３】
請求項１または２記載の張弦梁であって、
上弦材は直線状のＨ形鋼からなり、かつ該上弦材は略水平に架設されていることを特徴とする張弦梁。
【請求項４】
請求項３記載の張弦梁の施工方法であって、
複数のＨ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材としてのフラットバーチェーンを施工して該Ｈ形鋼に対して接合した後、該Ｈ形鋼どうしを本締結して上弦材を施工することを特徴とする張弦梁の施工方法。
【請求項１】
上弦材と、上端部が前記上弦材に接合されて該上弦材の長さ方向中間部においてその下方に設置された束材と、中間部が前記束材により支持されかつ両端部が前記上弦材の両端部に接合されることによって該上弦材の下方においてその両端部間にわたって設置された下弦材とにより構成される張弦梁であって、
前記上弦材、束材、下弦材はいずれも鋼材からなり、
かつ、前記下弦材は、両端部にピン穴が形成された帯板状のフラットバーが接合部材の両端部に対してそれぞれ水平ピンを介して鉛直面内において相対回転自在にピン接合されることによって形成されていて、該下弦材は、複数の前記フラットバーが前記接合部材を介して連結された一連のフラットバーチェーンとして機能するとともに、前記接合部材が前記束材の下端部に接合されて該束材により支持されて設置されていることを特徴とする張弦梁。
【請求項２】
請求項１記載の張弦梁であって、
下弦材を形成しているフラットバーおよび接合部材としての鋼材は、引張強度が650N/mm２以上の高強度鋼からなることを特徴とする張弦梁。
【請求項３】
請求項１または２記載の張弦梁であって、
上弦材は直線状のＨ形鋼からなり、かつ該上弦材は略水平に架設されていることを特徴とする張弦梁。
【請求項４】
請求項３記載の張弦梁の施工方法であって、
複数のＨ形鋼どうしを仮締結した状態で下弦材としてのフラットバーチェーンを施工して該Ｈ形鋼に対して接合した後、該Ｈ形鋼どうしを本締結して上弦材を施工することを特徴とする張弦梁の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１１４７２３（Ｐ２００９−１１４７２３Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８３１６（Ｐ２００７−２８８３１６）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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