JP2671694B2 - 合成梁 - Google Patents
合成梁Info
- Publication number
- JP2671694B2 JP2671694B2 JP721392A JP721392A JP2671694B2 JP 2671694 B2 JP2671694 B2 JP 2671694B2 JP 721392 A JP721392 A JP 721392A JP 721392 A JP721392 A JP 721392A JP 2671694 B2 JP2671694 B2 JP 2671694B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lower flange
- prestress
- steel
- composite beam
- stress
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大スパンを渡す部位に
使用される、建築物の床や屋根、土木構造物の床等を支
える、合成梁に関するものである。
使用される、建築物の床や屋根、土木構造物の床等を支
える、合成梁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の合成梁は、図８に示すように、Ｈ
形断面の鉄骨梁９の上フランジ４の上にスタッド６を打
ち、コンクリートスラブ５と一体化させたものである。
そして、自重や外力（積載荷重）によって生じる曲げモ
ーメントには、図９に示すごとく、下フランジ１が引張
応力を負担し、またコンクリートスラブ５が圧縮応力を
負担することで、圧縮応力によって生じる座屈に弱い鉄
骨の弱点をカバーし、且つ鋼材が節約できる構造とされ
ている。また、鉄骨の上フランジは余り役に立っていな
いので、主に下フランジに断面を増した、図１０に示す
ような、断面が用いられることがある。
形断面の鉄骨梁９の上フランジ４の上にスタッド６を打
ち、コンクリートスラブ５と一体化させたものである。
そして、自重や外力（積載荷重）によって生じる曲げモ
ーメントには、図９に示すごとく、下フランジ１が引張
応力を負担し、またコンクリートスラブ５が圧縮応力を
負担することで、圧縮応力によって生じる座屈に弱い鉄
骨の弱点をカバーし、且つ鋼材が節約できる構造とされ
ている。また、鉄骨の上フランジは余り役に立っていな
いので、主に下フランジに断面を増した、図１０に示す
ような、断面が用いられることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図８や図１０に示す、
従来方式による合成梁では、図１１に示すような施工の
段階のそれぞれの時点で荷重を受けるが、コンクリート
スラブを施工する（ｂ）の時点では、スラブの荷重を鉄
骨だけで支えることになる。スラブの重量は、一般的に
外力（積載荷重）より大きいため、この時に生じる応力
やたわみが大きく、合成梁としてのメリットが余り発揮
できない。
従来方式による合成梁では、図１１に示すような施工の
段階のそれぞれの時点で荷重を受けるが、コンクリート
スラブを施工する（ｂ）の時点では、スラブの荷重を鉄
骨だけで支えることになる。スラブの重量は、一般的に
外力（積載荷重）より大きいため、この時に生じる応力
やたわみが大きく、合成梁としてのメリットが余り発揮
できない。
【０００４】このため、応力やたわみを押さえる目的
で、（１）部材断面を大きくする、（２）スラブを施工
するときに、外部より鉄骨梁を支える、（３）プレスト
レスを導入する、ことなどが考えられる。
で、（１）部材断面を大きくする、（２）スラブを施工
するときに、外部より鉄骨梁を支える、（３）プレスト
レスを導入する、ことなどが考えられる。
【０００５】しかし、（１）では、コスト面に加え、図
１２（たわみを３cmに押えた場合）示すように、梁せい
が大きくなり過ぎるという問題が生じる。また、（２）
では、鉄筋コンクリート構造のように、支保工を多く用
いることになり、作業性、コストがかかり過ぎる。な
お、（３）の方式は、従来、合成梁構造としては用いら
れたことが無い。他の構造に適用された例として、図１
３に示すようなものがある。
１２（たわみを３cmに押えた場合）示すように、梁せい
が大きくなり過ぎるという問題が生じる。また、（２）
では、鉄筋コンクリート構造のように、支保工を多く用
いることになり、作業性、コストがかかり過ぎる。な
お、（３）の方式は、従来、合成梁構造としては用いら
れたことが無い。他の構造に適用された例として、図１
３に示すようなものがある。
【０００６】合成梁としてプレストレス方式が用い難い
のは、（ａ）ＰＣ鋼材が鋼材に囲まれていないため、力
が均等にかからず、締付け作業も行い難い、（ｂ）プレ
ストレスを導入しても、フランジが局部座屈しやすい、
梁がプレストレスによって横座屈しやすいなどの（図１
４）理由があるためと考えられる。本発明は上記のよう
な問題点を解消できるようにした合成梁を提供すること
を課題とするものである。
のは、（ａ）ＰＣ鋼材が鋼材に囲まれていないため、力
が均等にかからず、締付け作業も行い難い、（ｂ）プレ
ストレスを導入しても、フランジが局部座屈しやすい、
梁がプレストレスによって横座屈しやすいなどの（図１
４）理由があるためと考えられる。本発明は上記のよう
な問題点を解消できるようにした合成梁を提供すること
を課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の合成梁は、コン
クリートスラブと鉄骨梁とを一体とした合成梁におい
て、上記鉄骨梁の下フランジを、上記コンクリートスラ
ブに接する上フランジより大きくした上下非対称の断面
形状にすると共に、上記下フランジを上方に向き開口す
るコ字状断面の形材とし、且つ上記鉄骨梁のウエブと上
記コ字状断面の下フランジとの間に形成される領域にＰ
Ｃ鋼材を張設したことを特徴とするものである。
クリートスラブと鉄骨梁とを一体とした合成梁におい
て、上記鉄骨梁の下フランジを、上記コンクリートスラ
ブに接する上フランジより大きくした上下非対称の断面
形状にすると共に、上記下フランジを上方に向き開口す
るコ字状断面の形材とし、且つ上記鉄骨梁のウエブと上
記コ字状断面の下フランジとの間に形成される領域にＰ
Ｃ鋼材を張設したことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】合成梁の鉄骨部分において、下フランジを上フ
ランジより大きくした上下非対称の断面形状にすると共
に、下フランジを座屈し難いコ字状断面の形材とするこ
とにより、板厚を薄くでき、鋼材重量を少なくすること
ができる。
ランジより大きくした上下非対称の断面形状にすると共
に、下フランジを座屈し難いコ字状断面の形材とするこ
とにより、板厚を薄くでき、鋼材重量を少なくすること
ができる。
【０００９】そして、ＰＣ鋼材を、上記鉄骨梁のウエブ
と上記コ字状断面の下フランジとの間に形成される領域
に張設することにより、梁部分の局部座屈や横座屈を防
止して、プレストレスを導入することができる。このプ
レストレスの導入により、応力とたわみを小さくするこ
とができる。こうして、大きなスパンに渡せることので
きる、安価で性能の良い合成梁を得ることができる。
と上記コ字状断面の下フランジとの間に形成される領域
に張設することにより、梁部分の局部座屈や横座屈を防
止して、プレストレスを導入することができる。このプ
レストレスの導入により、応力とたわみを小さくするこ
とができる。こうして、大きなスパンに渡せることので
きる、安価で性能の良い合成梁を得ることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。
る。
【００１１】鉄骨梁１９は、ウェブ３の上端に上フラン
ジ４を溶接し、ウェブ３の下端に、上記上フランジ４よ
り大きい下フランジ１０を溶接して構成されている。こ
うして、鉄骨梁１９の断面形状は上下非対称になってい
る。そして、上フランジ４に、コンクリートスラブ５を
一体化するための、複数のスタッドジベル６が溶接され
ている。
ジ４を溶接し、ウェブ３の下端に、上記上フランジ４よ
り大きい下フランジ１０を溶接して構成されている。こ
うして、鉄骨梁１９の断面形状は上下非対称になってい
る。そして、上フランジ４に、コンクリートスラブ５を
一体化するための、複数のスタッドジベル６が溶接され
ている。
【００１２】下フランジ１０は、本体部１０ａの両端に
リップ部１０ｂを有して、コ字状断面になっている。そ
して、本体部１０ａの長手方向端部に、ＰＣ鋼棒２を張
設するための部材７が溶接され、ＰＣ鋼棒２は定着用ナ
ット８を介して所定の張力で張設されている。こうし
て、ＰＣ鋼棒２は、鉄骨梁１９のウェブ３と、下フラン
ジ１０のリップ部１０ｂとにより囲まれた領域に張設さ
れるようになっている。こうして、プレストレスを導入
すると、
リップ部１０ｂを有して、コ字状断面になっている。そ
して、本体部１０ａの長手方向端部に、ＰＣ鋼棒２を張
設するための部材７が溶接され、ＰＣ鋼棒２は定着用ナ
ット８を介して所定の張力で張設されている。こうし
て、ＰＣ鋼棒２は、鉄骨梁１９のウェブ３と、下フラン
ジ１０のリップ部１０ｂとにより囲まれた領域に張設さ
れるようになっている。こうして、プレストレスを導入
すると、
【００１３】（１）図２及び図３の例に示すように、プ
レストレス導入の大きさ（下フランジ部の降伏応力に対
する導入力の大きさを％で表示）に応じて、応力及びた
わみ共に小さくできる。
レストレス導入の大きさ（下フランジ部の降伏応力に対
する導入力の大きさを％で表示）に応じて、応力及びた
わみ共に小さくできる。
【００１４】（２）応力やたわみが大きい場合、通常の
構造で下フランジの板厚を上げても、応力はかえって上
昇し、たわみもわずかしか小さくならないが、本発明の
ように下フランジをコ字状断面として、上下非対称の梁
とし、プレストレスを導入することにより、応力、たわ
み共に激減させることができる（図４、５）。
構造で下フランジの板厚を上げても、応力はかえって上
昇し、たわみもわずかしか小さくならないが、本発明の
ように下フランジをコ字状断面として、上下非対称の梁
とし、プレストレスを導入することにより、応力、たわ
み共に激減させることができる（図４、５）。
【００１５】（３）下フランジ部に導入するプレストレ
ス位置と、プレストレスが導入される範囲の重心位置と
の距離ｅが、本発明の場合には小さく、又リップ部の長
さｄを調節すれば、ｅ＝０とすることもでき、均等に応
力を導入することができる（図６）。
ス位置と、プレストレスが導入される範囲の重心位置と
の距離ｅが、本発明の場合には小さく、又リップ部の長
さｄを調節すれば、ｅ＝０とすることもでき、均等に応
力を導入することができる（図６）。
【００１６】（４）大きなプレストレスを導入する場合
に危惧される局部座屈については、図７（ａ）に示す場
合に比較して、（ｂ）ではｂ／ｔの値にして、約３倍
（設計基準による）をとることができ、従って、同じ幅
ｂであれば、板厚が１／３でも同じ座屈抵抗があるもの
とみなされ、鋼材を薄くすることができる。
に危惧される局部座屈については、図７（ａ）に示す場
合に比較して、（ｂ）ではｂ／ｔの値にして、約３倍
（設計基準による）をとることができ、従って、同じ幅
ｂであれば、板厚が１／３でも同じ座屈抵抗があるもの
とみなされ、鋼材を薄くすることができる。
【００１７】（５）同じく、大きなプレストレスを導入
する場合に危惧される梁全体の横座屈は、下フランジ部
のウェブ軸まわりの断面２次モーメントに依存し、図７
（ａ）に対して（ｂ）の場合には、同じ鋼材重量として
約２倍の断面２次モーメントを有するから（リップの高
さｄが、フランジ幅の１／３あるとした）、座屈荷重と
して２倍、同じ導入軸力なら２1/2 倍のスパンの梁が構
成できる。
する場合に危惧される梁全体の横座屈は、下フランジ部
のウェブ軸まわりの断面２次モーメントに依存し、図７
（ａ）に対して（ｂ）の場合には、同じ鋼材重量として
約２倍の断面２次モーメントを有するから（リップの高
さｄが、フランジ幅の１／３あるとした）、座屈荷重と
して２倍、同じ導入軸力なら２1/2 倍のスパンの梁が構
成できる。
【００１８】（６）従来の構造では、たわみによって断
面が決まることが多く、又従来構造のままプレストレス
を導入しようとしても、座屈が問題になるため、高強度
の鋼材を使用し難かったが、プレストレスでたわみを押
え、座屈が生じ難い形状を用いたため、高強度鋼を使用
して重量を減らすことが可能となる。
面が決まることが多く、又従来構造のままプレストレス
を導入しようとしても、座屈が問題になるため、高強度
の鋼材を使用し難かったが、プレストレスでたわみを押
え、座屈が生じ難い形状を用いたため、高強度鋼を使用
して重量を減らすことが可能となる。
【００１９】
【発明の効果】本発明の合成梁は上記のようなもので、
合成梁の鉄骨部分において、下フランジを上フランジよ
り大きくした上下非対称の断面形状にすると共に、下フ
ランジを座屈し難いコ字状断面の形材とすることによ
り、板厚を薄くでき、鋼材重量を少なくすることができ
る。
合成梁の鉄骨部分において、下フランジを上フランジよ
り大きくした上下非対称の断面形状にすると共に、下フ
ランジを座屈し難いコ字状断面の形材とすることによ
り、板厚を薄くでき、鋼材重量を少なくすることができ
る。
【００２０】そして、ＰＣ鋼材を、上記鉄骨梁のウエブ
と上記コ字状断面の下フランジとの間に形成される領域
に張設することにより、梁部分の局部座屈や横座屈を防
止して、プレストレスを導入することができる。このプ
レストレスの導入により、応力とたわみを小さくするこ
とができる。こうして、大きなスパンに渡せることので
きる、安価で性能の良い合成梁を得ることができる。
と上記コ字状断面の下フランジとの間に形成される領域
に張設することにより、梁部分の局部座屈や横座屈を防
止して、プレストレスを導入することができる。このプ
レストレスの導入により、応力とたわみを小さくするこ
とができる。こうして、大きなスパンに渡せることので
きる、安価で性能の良い合成梁を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図と側面図。
【図２】プレストレスを導入した場合の、施工段階での
応力を、プレストレスを導入しなかった場合と対比して
示す説明図。
応力を、プレストレスを導入しなかった場合と対比して
示す説明図。
【図３】プレストレスを導入した場合の、施工段階での
たわみを、プレストレスを導入しなかった場合と対比し
て示す説明図。
たわみを、プレストレスを導入しなかった場合と対比し
て示す説明図。
【図４】プレストレスを導入した場合の、下フランジの
板厚と応力との関係を、プレストレスを導入しなかった
場合と対比して示す説明図。
板厚と応力との関係を、プレストレスを導入しなかった
場合と対比して示す説明図。
【図５】プレストレスを導入した場合の、下フランジの
板厚とたわみとの関係を、プレストレスを導入しなかっ
た場合と対比して示す説明図。
板厚とたわみとの関係を、プレストレスを導入しなかっ
た場合と対比して示す説明図。
【図６】下フランジ部に導入するプレストレス位置と、
プレストレスが導入される範囲の重心位置との距離ｅ
を、従来の場合と対比して示す説明図。
プレストレスが導入される範囲の重心位置との距離ｅ
を、従来の場合と対比して示す説明図。
【図７】下フランジの断面形状をコ字状にすることによ
る、座屈抵抗作用の説明図。
る、座屈抵抗作用の説明図。
【図８】従来の標準的な合成梁の断面図。
【図９】合成梁に作用する力、応力の説明図。
【図１０】従来の上下のフランジが非対称になっている
合成梁の断面図。
合成梁の断面図。
【図１１】従来の合成梁の施工順序と、各段階での力の
かかり方及び抵抗する部分を示す説明図。
かかり方及び抵抗する部分を示す説明図。
【図１２】従来の合成梁での、梁スパン長さによる、鉄
骨梁せいの試算例の説明図。
骨梁せいの試算例の説明図。
【図１３】従来の合成梁以外の構造に、プレストレスを
導入した例の説明図。
導入した例の説明図。
【図１４】従来の合成梁の鉄骨梁に、プレストレスを導
入しようとする場合の問題点の説明図。
入しようとする場合の問題点の説明図。
２…ＰＣ鋼材、３…ウェブ、４…上フランジ，５…コン
クリートスラブ、１０…下フランジ、１０ａ…下フラン
ジ本体、１０ｂ…リップ部、１９…鉄骨梁。
クリートスラブ、１０…下フランジ、１０ａ…下フラン
ジ本体、１０ｂ…リップ部、１９…鉄骨梁。
Claims (1)
- 【請求項１】 コンクリートスラブと鉄骨梁とを一体と
した合成梁において、上記鉄骨梁の下フランジを、上記
コンクリートスラブに接する上フランジより大きくした
上下非対称の断面形状にすると共に、上記下フランジを
上方に向き開口するコ字状断面の形材とし、且つ上記鉄
骨梁のウエブと上記コ字状断面の下フランジとの間に形
成される領域にＰＣ鋼材を張設したことを特徴とする合
成梁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP721392A JP2671694B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 合成梁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP721392A JP2671694B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 合成梁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195600A JPH05195600A (ja) | 1993-08-03 |
| JP2671694B2 true JP2671694B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=11659724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP721392A Expired - Lifetime JP2671694B2 (ja) | 1992-01-20 | 1992-01-20 | 合成梁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2671694B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012012788A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Takenaka Komuten Co Ltd | スラブ付鉄骨梁 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100561195B1 (ko) * | 2005-11-04 | 2006-03-15 | 정상욱 | 복부에 보강리브가 부착된 거더 및 이의 제작방법 |
| JP4826807B2 (ja) * | 2007-05-08 | 2011-11-30 | 住友金属工業株式会社 | 合成梁 |
| JP5160529B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2013-03-13 | 黒沢建設株式会社 | プレストレストハイブリット床版の製造方法及びその方法による床版 |
-
1992
- 1992-01-20 JP JP721392A patent/JP2671694B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012012788A (ja) * | 2010-06-29 | 2012-01-19 | Takenaka Komuten Co Ltd | スラブ付鉄骨梁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05195600A (ja) | 1993-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4094149B2 (ja) | 柱と梁の接合構造 | |
| JP2671694B2 (ja) | 合成梁 | |
| JP3049143B2 (ja) | 大スパン架構体およびその構築方法 | |
| JPH05302397A (ja) | 梁の補強構造 | |
| JP2000248685A (ja) | 鉄骨構造物の梁部材 | |
| JPH08246547A (ja) | 柱梁接合構造 | |
| JP2520304B2 (ja) | プレストレス導入鉄骨組立梁 | |
| KR100520009B1 (ko) | 강성이 증대된 건설용 빔 | |
| JPH0544344A (ja) | 構造物の補強方法とその構造 | |
| KR200294416Y1 (ko) | 보강재를구비하고초기인장력이가해진스틸스터드 | |
| JP2522710B2 (ja) | トラス梁のプレストレス導入方法 | |
| JP2762906B2 (ja) | Ｒｃ架構 | |
| JPS62178647A (ja) | プレストレスを導入したトラス梁 | |
| JP2545017B2 (ja) | 緊張力外部支持型複合梁 | |
| JP2688613B2 (ja) | 張弦梁床構造 | |
| JP2895422B2 (ja) | 柱の補強構造 | |
| JPH0621475B2 (ja) | 複合建築構造物の構格 | |
| JP3957870B2 (ja) | 鉄筋コンクリート柱の耐震補強構造 | |
| JPH0621474B2 (ja) | トラス架構およびその構築方法 | |
| JPH0813848A (ja) | 連層耐震壁の付帯柱脚部構造 | |
| JPH0544299A (ja) | 鉄骨鉄筋コンクリート造柱部材の補強構造 | |
| JPS6160941B2 (ja) | ||
| JPH055339A (ja) | トラス梁 | |
| JPH0514058B2 (ja) | ||
| JPH05287842A (ja) | プレストレス合成梁 |