(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の形鋼よりなる構造材本体と、緊張材と、側板とからなる構造材であって、
前記構造材本体は、断面外周形状が短辺と長辺とからなる略矩形状になされ、
前記側板は、前記構造材本体の長手方向の両端部より外側で、両端部の端面全体を覆って取り付けされ、且つ前記構造材本体の断面外周形状の長辺よりも長く、両短辺の外側に張り出して形成され、
前記緊張材は、前記構造材本体の両短辺の外側位置で長手方向に沿って配置され、緊張材の両端部が前記側板の短辺の外側に張り出した部分に保持されていることを特徴とする構造材。
【請求項２】
前記構造材本体は、断面外周形状の短辺をフランジとするＣ型形鋼、又は断面外周形状を四辺とする角型の型鋼であることを特徴とする請求項１に記載の構造材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、緊張材で強化された長尺の構造材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術として、緊張材で強化された構造材（集成材）が、特開平６−２２９０６５号公報に記載されている。上記公報記載の緊張材で強化された構造材は、ラミナ（構成素材）複数枚を積層して一体に接合し、積層されたラミナ内に湾曲した貫通孔を形成し、この貫通孔に挿通した緊張材（ＰＣ鋼棒）に引張力を導入するようにしたものである。上記緊張材は、構造材に曲げ荷重が作用したときに、引張側となる側面に片寄って配置され、これによって曲げ荷重が働いたときに生じる引張応力が緊張材で打ち消されるので、大空間建築における水平直通梁として利用する際、梁の断面を大きくしなくてもよくなり、経済的である。
【０００３】
また、別の緊張材で強化された構造材が、特開平８−１０９７０３号公報に記載されている。この構造材は、両端部の長手方向と直交する方向の略中間部位の上下に、長手方向に延びる緊張材（金属製の板材）をはめ込み、この板材の両端部にネジ軸とナットを設け、ナットをねじ込むことにより緊張材が引張状態になされたものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記前者の公報（特開平６−２２９０６５号公報）記載の構造材は、片寄って配置された緊張材の引張力により構造材にそりが生じやすいという問題と、構造材の引張側となる面が決まっていないと強化効果が発揮できないという問題がある。また、後者の公報（特開平８−１０９７０３号公報）記載の構造材は、緊張材（金属製の板材）が上下にはめ込まれているので、前者の公報記載の構造材の如き問題は解消されるが、緊張材が板材と両端部に設けられたネジ軸とより構成され、この緊張材を取り付けるために構造材の両端部に凹溝を設けなければならない。このため、取り付け構造が複雑になるという問題と、凹溝に大きな集中荷重がかかるため、局所的に破壊するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の諸問題を解決するためになされたものであって、そりが生じることなく、荷重の方向がいずれの方向であっても緊張材で強化された構造材を提供することと、緊張材の取付が容易で、取付部にむりな力がかからない構造材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、長尺の形鋼よりなる構造材本体と、緊張材と、側板とからなる構造材であって、
前記構造材本体は、断面外周形状が短辺と長辺とからなる略矩形状になされ、
前記側板は、前記構造材本体の長手方向の両端部より外側で、両端部の端面全体を覆って取り付けされ、且つ前記構造材本体の断面外周形状の長辺よりも長く、両短辺の外側に張り出して形成され、
前記緊張材は、前記構造材本体の両短辺の外側位置で長手方向に沿って配置され、緊張材の両端部が前記側板の短辺の外側に張り出した部分に保持されていることを特徴とする構造材である。
【０００７】
請求項２記載の本発明は、前記構造材本体は、断面外周形状の短辺をフランジとするＣ型形鋼、又は断面外周形状を四辺とする角型の型鋼であることを特徴とする請求項１記載の構造材である。
【０００８】
【作用】
請求項１〜２に記載の発明では、構造材本体の両端部が、この両端部を略覆って取り付けられた側板を介して緊張材で締めつけられるので、締めつけの偏りが少なくなり、そりが生じにくい。また、構造材本体の全体が緊張材で締めつけられているので、上記構造材に長手方向と直角方向に荷重がかかったとき、この荷重の方向がいずれの方向であっても構造材が強化され、上下の区別なく使用できる。さらにまた、緊張材の取付が、その両端部を側板に保持するだけなので、緊張材の取付が容易であり、側板が構造材本体の両端部を略覆って取り付けられているので、取付部にむりな力がかからない。
【０００９】
また、構造材本体の断面外周形状が短辺と長辺とからなる略矩形状になされ、緊張材が両側の短辺近傍の長手方向に沿って配置されているので、短辺側を上下にして構造梁として使用するとき、構造材が一層よく強化される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１〜図３は、請求項１又は請求項２に記載の本発明に係る実施の形態を示し、図４、図５はこれに類似した参考例を示すもので、図１は第１実施例であって、（イ）図は構造材の正面図、（ロ）図はＤ−Ｄ線における断面図、図２は第２実施例であって、構造材の縦断面図、図３は第３実施例であって、構造材の縦断面図、図４は第１参考例であって、（イ）図は構造材の正面図、（ロ）図は（イ）図のＣ−Ｃ線における断面図、図５は第２参考例であって、（イ）図は構造材の縦断面図、（ロ）図は（イ）図の構造材の正面図である。
【００１２】
つぎに、本発明の実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
【００１３】
（第１参考例）
第１参考例を図４に示す。図において、１４は構造材、３４は構造材本体、Ｐは荷重方向を示す矢印である。本実施例の構造材１４は、長尺の構造材本体３４が２本の緊張材２、２で強化され、長手方向と直角方向に矢印Ｐで示す方向に荷重を受けるものである。前記構造材本体３４はＣ型鋼で形成され、断面外周形状がほぼ矩形状になされている。
【００１４】
前記緊張材２、２は、構造材本体３４の上側短辺３４１の裏面直下の長手方向と、反対側面３４２の裏面直上の長手方向とに沿って配置されている。そして、緊張材２、２は、いずれも、構造材本体３４の縦方向中心線Ｙ上に位置していて、かつ、構造材本体３４の内側に収容されるようになっている。構造材本体３４の両端部には、側板４、４が取り付けられ、この側板４、４から緊張材２の両端部が突出していて、突出部にネジが切られ、ナット５で緊張材２の両端部が側板４に保持されている。そして、上記六角ナット５、５をねじ込んで側板４、４を締めつけることにより、緊張材２が引張状態になされている。
【００１５】
（第１実施例）
第１実施例を図１に示す。図において、１５は構造材、４２は側板である。本実施例の構造材１５において、前記第５実施例と異なるところは、緊張材２、２がいずれも構造材本体３４の外側に配置されているところだけで、このため側板４２が構造材本体３４の高さ方向寸法より大きくなされている。これ以外は前記第５実施例と同じくなされている。
【００１６】
第２実施例を図２に示す。図において、１６は構造材、３５は構造材本体である。本実施例の構造材１６において、前記第１実施例と異なるところは、構造材本体３５が角鋼管製になされているところだけで、緊張材２、２はいずれも前記第１実施例と同じく構造材本体３５の外側に配置されている。
【００１７】
（第３実施例）
第３実施例を図３に示す。図において、１７は構造材、３６は構造材本体である。本実施例の構造材１７は、前記第２実施例と異なるところは、構造材本体３６が木製の角材で形成されているところだけで、緊張材２、２はいずれも前記第６、７実施例と同様構造材本体３６の外側に配置されている。
【００１８】
（第２参考例）
第２参考例を図５に示す。図において、１８は構造材、３７は構造材本体、３７１は凹溝である。本実施例の構造材１８は、前記第１参考例（図４）の変形例であって、第４参考例と異なるところは、構造材本体３７が木製の角材で形成され、緊張材２、２をいずれも凹溝３７１の中に収納することにより、構造材本体３７の外側に露出しないようになされている。
【００１９】
（第１〜第３実施例の作用）
第１〜第３実施例に示した構造材１４〜１８は、緊張材２、２が、前記構造材本体３４、３４、３５、３６、３７の短辺３４１近傍の長手方向と、反対側面３４２近傍の長手方向とに沿って配置され、緊張材２、２の両端部が構造材本体３４、３４、３５、３６、３７の両端部に保持され、保持された緊張材２、２が引張状態になされているので、強度と剛性が強化されると同時に、そりを生じることはない。また、荷重を受ける面が、上側短辺３４１または反対側面３４２のいずれであっても、荷重を受けたときに発生する引張応力をいずれかの緊張材２、２で打ち消すことができ、構造材１４〜１８の強化を一層よく図ることができる。
【００２０】
構造材本体の両端部が、この両端部を略覆って取り付けられた側板を介して緊張材で締めつけられるので、締めつけの偏りが少なくなり、そりが生じにくい。また、構造材本体の全体が緊張材で締めつけられているので、上記構造材に長手方向と直角方向に荷重がかかったとき、この荷重の方向がいずれの方向であっても構造材が強化され、上下の区別なく使用できる。さらにまた、緊張材の取付が、その両端部を側板に保持するだけなので、緊張材の取付が容易であり、側板が構造材本体の両端部を略覆って取り付けられているので、取付部にむりな力がかからない。
【００２１】
また、構造材本体の断面外周形状が短辺と長辺とからなる略矩形状になされ、緊張材が両側の短辺近傍の長手方向に沿って配置されているので、短辺側を上下にして構造梁として使用するとき、構造材が一層よく強化される。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１〜３に記載の構造材は、構造材本体の両端部が、この両端部を略覆って取り付けられた側板を介して緊張材で締めつけられるので、締めつけの偏りがなくなり、そりが生じることはない。従って、構造材の寸法精度が確保できる。また、構造材本体の全体が緊張材で締めつけられているので、上記構造材に長手方向と直角方向に荷重がかかったとき、この荷重の方向がいずれの方向であっても構造材が強化され、上下の区別なく使用できる。従って、施工に便利である。さらにまた、緊張材の取付が、両端部を側板に保持するだけなので、緊張材の取付が容易であり、側板が構造材本体の両端部を略覆って取り付けられているので、取付部にむりな力がかからない。
【００２３】
加えて、構造材本体の断面外周形状が短辺と長辺とからなる略矩形状になされ、緊張材が両側の短辺近傍の長手方向に沿って配置されているので、短辺側を上下にして構造梁として使用するとき、構造材の強度、剛性が一層よく強化される。
【００２４】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例であって、（イ）図は構造材の正面図、（ロ）図はＤ−Ｄ線における断面図である。
【図２】第２実施例であって、構造材の縦断面図である。
【図３】第３実施例であって、構造材の縦断面図である。
【図４】第１参考例であって、（イ）図は構造材の正面図、（ロ）図は（イ）図のＣ−Ｃ線における断面図
【図５】第２参考例であって、（イ）図は構造材の縦断面図、（ロ）図は（イ）図の構造材の正面図である。
【符号の説明】
１５１６、１７、１８、１９  構造材
２                          緊張材
３４、３５、３６、３７      構造材本体
４２                        側板
５                          ナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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