(57)【要約】【課題】梁材や柱材のような長尺構造体にプレストレスを付加したときの座屈を簡単な構成で防止するための装置を提供することを目的とする。【解決手段】長尺構造体１０の軸方向に貫通孔１１を穿設し、この貫通孔１１に緊張材１２を挿入してこの緊張材１２で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、前記貫通孔１１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記貫通孔１１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を取り付ける。前記緊張材位置保持駒１８は、前記緊張材１２の全周で密接する円孔１８ａを有するものでもよく、また、前記長尺構造体１０の座屈方向の反対面で前記緊張材１２と密接する馬蹄形の切欠き１８ｂを有するものでもよい。【選択図】図１
2020007708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺構造体１０の軸方向に貫通孔１１を穿設し、この貫通孔１１に緊張材１２を挿入してこの緊張材１２で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
前記貫通孔１１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記貫通孔１１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を具備したことを特徴とするプレストレス長尺構造体の座屈防止装置。
【請求項２】
前記緊張材位置保持駒１８は、前記緊張材１２の全周で密接する円孔１８ａを有することを特徴とする請求項１記載のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置。
【請求項３】
前記緊張材位置保持駒１８は、前記長尺構造体１０の座屈方向の反対面で前記緊張材１２と密接する切欠き１８ｂを有することを特徴とする請求項１記載のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置。
【請求項４】
前記長尺構造体１０は、この長尺構造体１０の座屈長さ以内に分割した複数本からなり、これら複数本の長尺構造体１０の互いに密接する端面に緊張材位置保持駒１８を配置したことを特徴とする請求項１、２又は３記載のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置。
【請求項５】
前記長尺構造体１０は、この長尺構造体１０の座屈長さ以内の位置に前記長尺構造体１０の側方から前記貫通孔１１に達する嵌合孔２０を穿設し、この嵌合孔２０に前記緊張材位置保持駒１８を嵌合したことを特徴とする請求項１、２又は３記載のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置。
【請求項６】
軸方向にシース２１を配置し、このシース２１に緊張材１２を挿入してコンクリートの固化後に前記緊張材１２を緊張して軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
前記シース２１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記シース２１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を具備したことを特徴とするプレストレス長尺構造体の座屈防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集成材、コンクリート、鋼材などからなる梁材や柱材のような長尺構造体にプレストレスを付加したときの座屈を防止するためのプレストレス長尺構造体の座屈防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
集成材、コンクリート、鋼材などからなる長尺構造体１０にプレストレスを付加するには、図５（ａ）に示すように、長尺構造体１０の内部に貫通孔１１を設け、この貫通孔１１に緊張材１２を挿入し、両端部にプレート１３を当て、緊張材１２に引張力を与える。この状態で、両端の定着装置１４によって緊張材１２を固定することでプレストレス力を定着させ、長尺構造体１０に圧縮力を付与する。
長尺構造体１０の貫通孔１１を断面中心位置から偏心させることで、圧縮力だけでなく、付加曲げを与えることもできる。圧縮力と付加曲げを与えることにより、長尺構造体１０の曲げ耐力を増加させ、変形を制御することが可能となる。
【０００３】
長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材１２か密接して貫通し、この状態で緊張材１２を緊張すると、長尺構造体１０が座屈しようとする力を緊張材１２が押し戻すために座屈変形は生じない。ところが、図５（ｂ）に示すように、貫通孔１１と緊張材１２の間に隙間があると、長尺構造体１０は、座屈変形により隙間分の緊張材１２の偏心が生じ、さらに、付加曲げが加算される。
このような座屈を防止するには、以下のような対策が取られている。
（１）導入するプレストレスを座屈荷重以下にする。
（２）座屈荷重が軸力以上になるように、長尺構造体１０の断面寸法を大きくする。
（３）座屈荷重が軸力以上になるように、長尺構造体１０の長さを小さくする。
このような対策をとると、建築部材としてコスト高になり、また、設計の自由度が制限されるなどのデメリットがある。
【０００４】
特許文献１には、図６に示すように、２本の長尺構造体１０を突き合わせて緊張材１２でプレストレスを付与した長尺構造体１０において、貫通孔１１の連結部分にモルタル（グラウト剤）１５を充填することにより、曲げ靭性、曲げ強度、圧縮強度等の耐力に優れた建築用梁材を売ることができる、と記載されている。このモルタル１５は、貫通孔１１内の仕切部材１６に囲まれた空間に、注入孔１７から充填される。モルタル１５を充填する作業は、プレストレスを導入した後に行っている（特許文献１の段落［００１５］）。また、モルタル１５に換えて木塊（もっこん）を貫通孔１１に接合してもよい（特許文献１の段落［００２１］）、と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４４７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図５（ｂ）に示すような座屈対策については、前記段落［０００３］に示すとおりの問題点があった。
また、図６に示すようにモルタル１５を充填したり、木塊（もっこん）を接合したりする方法は、プレストレスを導入した後に行っているので、プレストレスを導入することにより発生する座屈の防止には、何ら効果が得られない。
【０００７】
本発明は、集成材、コンクリート、鋼材などからなる梁材や柱材のような長尺構造体にプレストレスを付加したときの座屈を簡単な構成で防止するための装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、
長尺構造体１０の軸方向に貫通孔１１を穿設し、この貫通孔１１に緊張材１２を挿入してこの緊張材１２で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
前記貫通孔１１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記貫通孔１１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を具備したことを特徴とする。
【０００９】
前記緊張材位置保持駒１８は、前記緊張材１２の全周で密接する円孔１８ａを有するものであってもよく、また、前記長尺構造体１０の座屈方向の反対面で前記緊張材１２と密接する馬蹄形の切欠き１８ｂを有するものであってもよい。
【００１０】
前記長尺構造体１０は、この長尺構造体１０の座屈長さ以内に分割した複数本を連結したものからなる場合、これら複数本の長尺構造体１０の互いに密接する端面に緊張材位置保持駒１８を配置する。
【００１１】
前記長尺構造体１０は、１本ものである場合、この長尺構造体１０の座屈長さ以内の位置に前記長尺構造体１０の側方から前記貫通孔１１に達する嵌合孔２０を穿設し、この嵌合孔２０に前記緊張材位置保持駒１８を嵌合する。
【００１２】
軸方向にシース２１を配置し、このシース２１に緊張材１２を挿入してコンクリートの固化後に前記緊張材１２を緊張して軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
コンクリートの打設前に、前記シース２１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記シース２１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、
長尺構造体１０の軸方向に貫通孔１１を穿設し、この貫通孔１１に緊張材１２を挿入してこの緊張材１２で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
前記貫通孔１１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記貫通孔１１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を具備したので、緊張材位置保持駒１８を取り付けるだけで、座屈荷重を導入プレストレス力以上にできる。また、長尺構造体１０の断面寸法を小さくでき、長さも長くすることができる。そのため、建築部材としてコストが安くなり、設計の自由度も増える。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、
前記緊張材位置保持駒１８は、前記緊張材１２の全周で密接する円孔１８ａを有するので、座屈方向がどの方向に発生しようとしても防止できる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、
前記緊張材位置保持駒１８は、前記長尺構造体１０の座屈方向の反対面で前記緊張材１２と密接する切欠き１８ｂを有するので、緊張材１２を側方から嵌め込むので挿入しやすい。
【００１６】
請求項４記載の発明によれば、
前記長尺構造体１０は、この長尺構造体１０の座屈長さ以内に分割した複数本からなり、これら複数本の長尺構造体１０の互いに密接する端面に緊張材位置保持駒１８を配置したので、複数本の長尺構造体１０を突き合わせて連結する場合に好適である。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、
前記長尺構造体１０は、この長尺構造体１０の座屈長さ以内の位置に前記長尺構造体１０の側方から前記貫通孔１１に達する嵌合孔２０を穿設し、この嵌合孔２０に前記緊張材位置保持駒１８を嵌合したので、１本の長い長尺構造体１０の場合に好適である。
【００１８】
請求項６記載の発明によれば、
軸方向にシース２１を配置し、このシース２１に緊張材１２を挿入してコンクリートの固化後に前記緊張材１２を緊張して軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
前記シース２１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記シース２１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を具備したので、コンクリートの長尺構造体１０の場合のように、緊張材位置保持駒１８をシース２１内に取り付けてからコンクリートを打設する場合に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明によるプレストレス長尺構造体の座屈防止装置の実施例１を示すもので、（ａ）は、一部切り欠いた全体の正面図、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図２】図１における長尺構造体１０の端面の斜視図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、緊張材位置保持駒１８の異なる例の斜視図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材位置保持駒１８の嵌め込みと緊張材１２の挿入方法の異なる例を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材１２を挿入してプレストレスを付与する前の断面図、（ｂ）は、長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材１２を挿入してプレストレスを付与し、長尺構造体１０が湾曲している状態の断面図である。
【図６】特許文献１に記載の長尺構造体１０にプレストレスを導入している例を示す一部切り欠いた正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、集成材、鋼材などからなる梁材や柱材のような長尺構造体１０の軸方向に貫通孔１１を穿設し、この貫通孔１１に緊張材１２を挿入してこの緊張材１２で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
前記貫通孔１１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記貫通孔１１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を取り付ける。
【００２１】
前記緊張材位置保持駒１８は、前記緊張材１２の全周で密接する円孔１８ａを有するものであってもよく、また、前記長尺構造体１０の座屈方向の反対面で前記緊張材１２と密接する馬蹄形の切欠き１８ｂを有するものであってもよい。
【００２２】
前記長尺構造体１０は、この長尺構造体１０の座屈長さ以内に分割した複数本を連結したものである場合、これら複数本の長尺構造体１０の互いに密接する端面に緊張材位置保持駒１８を配置する。
【００２３】
前記長尺構造体１０は、１本ものである場合、この長尺構造体１０の座屈長さ以内の位置に前記長尺構造体１０の側方から前記貫通孔１１に達する嵌合孔２０を穿設し、この嵌合孔２０に前記緊張材位置保持駒１８を嵌合する。
【００２４】
コンクリートからなる梁材や柱材のような軸方向にシース２１を配置し、このシース２１に緊張材１２を挿入してコンクリートの固化後に前記緊張材１２を緊張して軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体において、
前記シース２１における前記長尺構造体１０の座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材１２の前記シース２１内での位置を保持する緊張材位置保持駒１８を取り付ける。
【実施例１】
【００２５】
以下、本発明の実施例１を図面に基づき説明する。
図１（ａ）において、長尺構造体１０は、全長Ｌ（例えば１５ｍ）、幅２２０ｍｍ、高さ５７０ｍｍの木質集成材で、加工の容易さ、運搬の容易さ等から座屈長さで３等分した３本の長尺構造体１０を突き合わせて連結したものとする。
前記長尺構造体１０には、図２に示すように、中心よりもやや下の位置に縦２０ｍｍ、横２０ｍｍの貫通孔１１が形成されている。また、互いに突き合わせる端面には、前記貫通孔１１に連通して、縦６０ｍｍ、横６０ｍｍ、深さ３５ｍｍの嵌合凹部１９が形成されている。
前記長尺構造体１０に、前記貫通孔１１と嵌合凹部１９を形成するには、図２の鎖線Ａ又はＢのように分割した長尺構造体１０に貫通孔１１となる溝と嵌合凹部１９となる溝を形成して、分割した長尺構造体１０を貼り合わせる。
【００２６】
前記嵌合凹部１９には、図３に示すような一辺が６０ｍｍの正立方体の緊張材位置保持駒１８が嵌合される。この緊張材位置保持駒１８には、図３（ａ）に示すように、中心位置にＰＣ鋼より線からなる緊張材１２が密接して貫通する円孔１８ａが設けられる。この円孔１８ａは、緊張材１２にプレストレスを付加したとき長尺構造体１０が座屈する方向に密着していればよく、円形でなくてもよい。鎖線Ｃで２分割してもよい。
また、図３（ｂ）に示すように、厚さを半分にした緊張材位置保持駒１８に馬蹄形の切欠き１８ｂを設けたものを２個形成し、長尺構造体１０の一方の端面側の嵌合凹部１９には、切欠き１８ｂを下向きにして嵌め込み、長尺構造体１０の他方の端面側の嵌合凹部１９には、切欠き１８ｂを横又は上向きにして嵌め込み、緊張材１２の挿通孔とするようにしてもよい。
前記緊張材位置保持駒１８は、緊張材１２に圧接したとき変形しないものであれば、木製、金属製、プラスチック製など材料にはこだわらない。
【００２７】
長尺構造体１０の嵌合凹部１９に緊張材位置保持駒１８を嵌めた状態で３本の長尺構造体１０を突き合わせ、緊張材１２を貫通孔１１と緊張材位置保持駒１８を貫通し、両端にプレート１３を介して定着装置１４で所定の圧縮力となるようにプレストレスを付与する。
３本の長尺構造体１０は、それぞれがプレストレスにより座屈しない座屈長さ以下に設定しているので、３本の長尺構造体１０は、座屈による湾曲をすることなくプレストレスが付与される。木製集成材とコンクリートの具体的な数値の例を後述する。
【００２８】
緊張材位置保持駒１８の嵌め込みと緊張材１２の挿入例を図４に示す。
（ａ）に示すのは、緊張材１２の所定位置に予め緊張材位置保持駒１８を固定し、１本の貫通孔１１に挿入する例を示している。前記緊張材位置保持駒１８の位置は、緊張材１２を挿入したとき長尺構造体１０の座屈長さの位置とする。また、前記緊張材位置保持駒１８は、貫通孔１１と同じ大きさとするので、嵌合凹部１９を形成しない。この例では、前記緊張材位置保持駒１８が貫通孔１１の内部で位置ずれしないように留意する必要がある。
（ｂ）に示すのは、一方の長尺構造体１０一端から緊張材１２を挿入し、他端から突出した先端を、図３（ａ）に示した緊張材位置保持駒１８の円孔１８ａに通し、この緊張材１２を他方の長尺構造体１０に差し込み、端面の嵌合凹部１９に緊張材位置保持駒１８を嵌合しつつ２本の長尺構造体１０を突き合わせて連結する例を示している。前記緊張材位置保持駒１８は、図３（ｂ）のように馬蹄形の切欠き１８ｂの場合には、緊張材１２を側方から嵌め込むので挿入しやすい。
（ｃ）に示すのは、１本の長尺構造体１０が座屈長さ以上である場合、その途中の座屈長さの位置に側方から嵌合孔２０を掘削し、緊張材位置保持駒１８を嵌め込み、緊張材１２を挿入する例を示している。
（ｄ）に示すのは、コンクリートの打設を、緊張材１２を挿入してから行う場合で、貫通孔１１となるシース２１の途中の座屈長さの位置に緊張材位置保持駒１８を設置し、その後、コンクリートを打設し、長尺構造体１０を形成する例を示している。
【００２９】
次に、長尺構造体１０が集成材梁とコンクリート梁の具体的数値例を説明する。
（１）長尺構造体１０が集成材梁の例
長さ（スパン）１５ｍ、幅２２０ｍｍ、高さ５７０ｍｍ、貫通孔１１の大きさ４０ｍｍ×４０ｍｍに、緊張材１２としてのＰＣ鋼より線の直径１７．８ｍｍを挿入して緊張するものとする。この緊張力によって長尺構造体１０に作用する軸圧縮力は、Ｐ＝２６４ｋＮとする。
本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置を使用しない場合、
長尺構造体１０のオイラーの座屈荷重Ｐｃｒは、次式によって求められる。
Ｐｃｒ＝π２・Ｅｌｙ／ｌｋ２
ここで、ヤング係数Ｅ＝６．５ｋＮ／ｍｍ２
断面２次モーメントｌｙ＝５０５７８００００ｍｍ４
座屈長さｌｋ＝１５０００ｍｍ
とすると、Ｐｃｒ＝１４４ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＞Ｐｃｒであるから長尺構造体１０は座屈を生じる。貫通孔１１内で緊張材１２が接触するまで変形する。緊張前の緊張材１２が貫通孔１１の中心位置にあるものとすると、緊張後、最大（４０−１７．８）／２＝貫通孔１１ｍｍの変形量となる。
次に、本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置を装着した場合、緊張材１２は、３分割した位置で緊張材位置保持駒１８により隙間がなくなるので、前記座屈長さｌｙ＝５０００ｍｍとなる。
この数値で前記オイラーの座屈荷重を計算すると、Ｐｃｒ＝１２９８ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＜Ｐｃｒであるから緊張材位置保持駒１８を装着した長尺構造体１０は座屈を生じない。
【００３０】
（２）長尺構造体１０がコンクリート梁の例
長さ（スパン）３０ｍ、幅３００ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、シース２１の太さ７０ｍｍφに、緊張材１２としてのＰＣ鋼より線の直径１２．７ｍｍを挿入して緊張するものとする。この緊張力によって長尺構造体１０に作用する軸圧縮力は、Ｐ＝６３６４ｋＮとする。
本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置を使用しない場合、
長尺構造体１０のオイラーの座屈荷重Ｐｃｒは、次式によって求められる。
Ｐｃｒ＝π２・Ｅｌｙ／ｌｋ２
ここで、ヤング係数Ｅ＝３６ｋＮ／ｍｍ２
断面２次モーメントｌｙ＝４５００００００００ｍｍ４
座屈長さｌｋ＝３００００ｍｍ
とすると、Ｐｃｒ＝１７７６ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＞Ｐｃｒであるから長尺構造体１０は座屈を生じる。シース２１内で緊張材１２が接触するまで変形する。緊張材１２がシース２１の中心位置にあるものとすると、最大（７０−１２．７）／２＝２８．６５ｍｍの変形量となる。
次に、本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止装置を装着した場合、緊張材１２は、２分割した位置で緊張材位置保持駒１８により隙間がなくなるので、前記座屈長さｌｙ＝１５０００ｍｍとなる。この数値で前記オイラーの座屈荷重を計算すると、Ｐｃｒ＝７１０６ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＜Ｐｃｒであるから緊張材位置保持駒１８を装着した長尺構造体１０は座屈を生じない。
【００３１】
前記実施例では、長尺構造体１０が集成材梁とコンクリート梁を例示したが、鋼材梁であってもよい。また、梁に限られず、柱その他の長尺構造体を含む。
【符号の説明】
【００３２】
１０…長尺構造体、１１…貫通孔、１２…緊張材、１３…プレート、１４…定着装置、１５…モルタル（グラウト剤）、１６…仕切部材、１７…注入孔、１８…緊張材位置保持駒、１９…嵌合凹部、２０…嵌合孔、２１…シース。
【図１】
2020007708.tif 000003
【図２】
2020007708.tif 000004
【図３】
2020007708.tif 000005
【図４】
2020007708.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月18日(2019.9.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺構造体の軸方向に貫通孔を穿設し、この貫通孔に緊張材を挿入してこの緊張材で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体の座屈防止構造において、
前記貫通孔における前記長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材の前記貫通孔内での位置を保持する緊張材位置保持駒を具備し、この緊張材位置保持駒は、前記長尺構造体の座屈方向の反対面で前記緊張材と密接する切欠きを有することを特徴とするプレストレス長尺構造体の座屈防止構造。
【請求項２】
前記長尺構造体は、この長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内に分割した複数本からなり、これら複数本の長尺構造体の互いに密接する端面に緊張材位置保持駒を配置したことを特徴とする請求項１記載のプレストレス長尺構造体の座屈防止構造。
【請求項３】
前記長尺構造体の前記貫通孔に、前記緊張材とともに挿入した前記緊張材位置保持駒の固定位置は、前記長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の位置としたことを特徴とする請求項１記載のプレストレス長尺構造体の座屈防止構造。
【請求項４】
長尺構造体の軸方向に貫通孔を穿設し、この貫通孔に緊張材を挿入してこの緊張材で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体の座屈防止構造において、
前記貫通孔における前記長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材の前記貫通孔内での位置を保持する緊張材位置保持駒を具備し、前記長尺構造体は、この長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の位置に前記長尺構造体の側方から前記貫通孔に達する嵌合孔を穿設し、この嵌合孔に前記緊張材位置保持駒を嵌合したことを特徴とするプレストレス長尺構造体の座屈防止構造。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、集成材、コンクリート、鋼材などからなる梁材や柱材のような長尺構造体にプレストレスを付加したときの座屈を防止するためのプレストレス長尺構造体の座屈防止構造に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材１２が密接して貫通し、この状態で緊張材１２を緊張すると、長尺構造体１０が座屈しようとする力を緊張材１２が押し戻すために座屈変形は生じない。ところが、図５（ｂ）に示すように、貫通孔１１と緊張材１２の間に隙間があると、長尺構造体１０は、座屈変形により隙間分の緊張材１２の偏心が生じ、さらに、付加曲げが加算される。
このような座屈を防止するには、以下のような対策が取られている。
（１）導入するプレストレスを座屈荷重以下にする。
（２）座屈荷重が軸力以上になるように、長尺構造体１０の断面寸法を大きくする。
（３）座屈荷重が軸力以上になるように、長尺構造体１０の長さを小さくする。
このような対策をとると、建築部材としてコスト高になり、また、設計の自由度が制限されるなどのデメリットがある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
特許文献１には、図６に示すように、２本の長尺構造体１０を突き合わせて緊張材１２でプレストレスを付与した長尺構造体１０において、貫通孔１１の連結部分にモルタル（グラウト剤）１５を充填することにより、曲げ靭性、曲げ強度、圧縮強度等の耐力に優れた建築用梁材を得ることができる、と記載されている。このモルタル１５は、貫通孔１１内の仕切部材１６に囲まれた空間に、注入孔１７から充填される。モルタル１５を充填する作業は、プレストレスを導入した後に行っている（特許文献１の段落［００１５］）。また、モルタル１５に換えて木塊（もっこん）を貫通孔１１に接合してもよい（特許文献１の段落［００２１］）、と記載されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、集成材、コンクリート、鋼材などからなる梁材や柱材のような長尺構造体にプレストレスを付加したときの座屈を簡単な構成で防止するための座屈防止構造を提供することを目的とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、
長尺構造体の軸方向に貫通孔を穿設し、この貫通孔に緊張材を挿入してこの緊張材で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体の座屈防止構造において、
前記貫通孔における前記長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材の前記貫通孔内での位置を保持する緊張材位置保持駒を具備し、この緊張材位置保持駒は、前記長尺構造体の座屈方向の反対面で前記緊張材と密接する切欠きを有するので、緊張材位置保持駒を取り付けるだけで、座屈荷重を導入プレストレス力以上にできる。また、長尺構造体の断面寸法を小さくでき、長さも長くすることができる。そのため、建築部材としてコストが安くなり、設計の自由度も増える。また、緊張材を側方から嵌め込むので挿入しやすい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、
前記長尺構造体は、この長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内に分割した複数本からなり、これら複数本の長尺構造体の互いに密接する端面に緊張材位置保持駒を配置したので、複数本の長尺構造体を突き合わせて連結する場合に好適である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、
前記長尺構造体の前記貫通孔に、前記緊張材とともに挿入した前記緊張材位置保持駒の固定位置は、前記長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の位置としたので、１本の長い長尺構造体の場合に好適である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、
長尺構造体の軸方向に貫通孔を穿設し、この貫通孔に緊張材を挿入してこの緊張材で軸圧縮力を付与するプレストレス長尺構造体の座屈防止構造において、
前記貫通孔における前記長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の間隔を持って前記緊張材の前記貫通孔内での位置を保持する緊張材位置保持駒を具備し、前記長尺構造体は、この長尺構造体のプレストレスによる座屈長さ以内の位置に前記長尺構造体の側方から前記貫通孔に達する嵌合孔を穿設し、この嵌合孔に前記緊張材位置保持駒を嵌合したので、１本の長尺構造体が座屈長さ以上である場合に好適である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】本発明によるプレストレス長尺構造体の座屈防止構造の実施例１を示すもので、（ａ）は、一部切り欠いた全体の正面図、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図２】図１における長尺構造体１０の端面の斜視図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は、緊張材位置保持駒１８の異なる例の斜視図である。
【図４】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材位置保持駒１８の嵌め込みと緊張材１２の挿入方法の異なる例を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材１２を挿入してプレストレスを付与する前の断面図、（ｂ）は、長尺構造体１０の貫通孔１１に緊張材１２を挿入してプレストレスを付与し、長尺構造体１０が湾曲している状態の断面図である。
【図６】特許文献１に記載の長尺構造体１０にプレストレスを導入している例を示す一部切り欠いた正面図である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
次に、長尺構造体１０が集成材梁とコンクリート梁の具体的数値例を説明する。
（１）長尺構造体１０が集成材梁の例
長さ（スパン）１５ｍ、幅２２０ｍｍ、高さ５７０ｍｍ、貫通孔１１の大きさ４０ｍｍ×４０ｍｍに、緊張材１２としてのＰＣ鋼より線の直径１７．８ｍｍを挿入して緊張するものとする。この緊張力によって長尺構造体１０に作用する軸圧縮力は、Ｐ＝２６４ｋＮとする。
本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止構造を使用しない場合、
長尺構造体１０のオイラーの座屈荷重Ｐｃｒは、次式によって求められる。
Ｐｃｒ＝π２・Ｅｌｙ／ｌｋ２
ここで、ヤング係数Ｅ＝６．５ｋＮ／ｍｍ２
断面２次モーメントｌｙ＝５０５７８００００ｍｍ４
座屈長さｌｋ＝１５０００ｍｍ
とすると、Ｐｃｒ＝１４４ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＞Ｐｃｒであるから長尺構造体１０は座屈を生じる。貫通孔１１内で緊張材１２が接触するまで変形する。緊張前の緊張材１２が貫通孔１１の中心位置にあるものとすると、緊張後、最大（４０−１７．８）／２＝貫通孔１１ｍｍの変形量となる。
次に、本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止構造を装着した場合、緊張材１２は、３分割した位置で緊張材位置保持駒１８により隙間がなくなるので、前記座屈長さｌｙ＝５０００ｍｍとなる。
この数値で前記オイラーの座屈荷重を計算すると、Ｐｃｒ＝１２９８ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＜Ｐｃｒであるから緊張材位置保持駒１８を装着した長尺構造体１０は座屈を生じない。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
（２）長尺構造体１０がコンクリート梁の例
長さ（スパン）３０ｍ、幅３００ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、シース２１の太さ７０ｍｍφに、緊張材１２としてのＰＣ鋼より線の直径１２．７ｍｍを挿入して緊張するものとする。この緊張力によって長尺構造体１０に作用する軸圧縮力は、Ｐ＝６３６４ｋＮとする。
本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止構造を使用しない場合、
長尺構造体１０のオイラーの座屈荷重Ｐｃｒは、次式によって求められる。
Ｐｃｒ＝π２・Ｅｌｙ／ｌｋ２
ここで、ヤング係数Ｅ＝３６ｋＮ／ｍｍ２
断面２次モーメントｌｙ＝４５００００００００ｍｍ４
座屈長さｌｋ＝３００００ｍｍ
とすると、Ｐｃｒ＝１７７６ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＞Ｐｃｒであるから長尺構造体１０は座屈を生じる。シース２１内で緊張材１２が接触するまで変形する。緊張材１２がシース２１の中心位置にあるものとすると、最大（７０−１２．７）／２＝２８．６５ｍｍの変形量となる。
次に、本発明のプレストレス長尺構造体の座屈防止構造を装着した場合、緊張材１２は、２分割した位置で緊張材位置保持駒１８により隙間がなくなるので、前記座屈長さｌｙ＝１５０００ｍｍとなる。この数値で前記オイラーの座屈荷重を計算すると、Ｐｃｒ＝７１０６ｋＮとなる。
したがって、Ｐ＜Ｐｃｒであるから緊張材位置保持駒１８を装着した長尺構造体１０は座屈を生じない。