JPS5919223B2

JPS5919223B2 - Steel stay frame

Info

Publication number: JPS5919223B2
Application number: JP8074877A
Authority: JP
Inventors: 秀雄吉田; 昭治大滝; 四郎谷口
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 1977-07-06
Filing date: 1977-07-06
Publication date: 1984-05-04
Also published as: JPS5415313A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、鋼材ステー架構に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a steel stay frame.

一般に、建築工事において使用される揚重運搬機械、例
えばタワークレーン、建設用リフト、コンクリートタワ
ー、入荷エレベータ等にあっては、当該機械を立設量す
る場合の主要構造部であるタワー（マスト、ポスト、ガ
イドレール等を含む）が一定の高さに達し、又はそれ以
上高くなった場合は、対座屈強度上の安全性を確保し、
かつ支え兼固定する目的から所定間隔にステーを設け、
タワーを構築物等に支持させることが規定されている。In general, for lifting and transporting machines used in construction work, such as tower cranes, construction lifts, concrete towers, and cargo elevators, towers (masts, (including posts, guide rails, etc.) reach a certain height or exceed a certain height, ensure safety in terms of buckling strength,
And for the purpose of supporting and fixing, stays are provided at predetermined intervals,
It is stipulated that the tower be supported by a structure, etc.

従来の上述目的で用いられるステー架構のほとんどは第
１図に例示するように、タワーを抱合支持する枠体１と
、左右二本、合計四本のステー２２２′・・・・・・と
から構成され構築物３に対し、各ステー２・・・・・・
による四点支持とじた構成であるが１構築物との支持部
を回り対偶（ピン接合等）とした場合ステー各部材の応
力を、設定条件に基いて汎用架構解析プログラムにより
解析を行なうと、その結果解析できないものである。Most of the conventional stay frames used for the above-mentioned purposes consist of a frame body 1 that supports the tower, and two stays 222' on the left and right, a total of four stays 222', as illustrated in FIG. For the constructed structure 3, each stay 2...
Although it has a structure with four-point support, when the supporting part of one structure is connected to the support part (pin connection, etc.), the stress in each stay member is analyzed using a general-purpose structural analysis program based on the set conditions. The results cannot be analyzed.

即ち、上述ステー架構は、支え兼固定不可能の不安定架
構となり、ステーとしての本来の目的を達成できないも
ので、ただ通常タワーが基礎上に傾倒してしまう載置立
設でなくして非傾倒の固定立設であることによってもつ
いているにすぎない。In other words, the above-mentioned stay frame becomes an unstable frame that cannot be supported and fixed, and cannot achieve its original purpose as a stay. This is only due to the fact that it is a fixed standing structure.

但し、構築物との支持部を剛接合とすれば、上述問題は
解決し得るが、タワー４を枠体１に対して緊結している
為、ステー及び構築物に曲げモーメントの影響を受ける
ことになり、従って力学的強度を満足させる為には、各
部材の断面強度のアップと、構築物側を特別に補強する
必要があってコストアップとなるものである。However, if the support part with the structure is rigidly connected, the above problem can be solved, but since the tower 4 is tightly connected to the frame 1, the stay and the structure will be affected by bending moment. Therefore, in order to satisfy the mechanical strength, it is necessary to increase the cross-sectional strength of each member and to specially reinforce the structure side, which increases the cost.

そこで、本発明は、上述従来の事情に鑑みて検討の結果
なされたものであって、構築物に対し、枠体を少なくと
も、二本のステーと、プレースでピン接合し、四点支持
として成ることを要旨とするもので、その目的とすると
ころは、解析の結果、外力に対する各部材の応力はほと
んど変化がなく従って安定架構となって、曲げモーメン
トに対する必要最小限の部材断面で力学的強度を満足さ
せることのできる鋼材ステー架構を提供することにある
。Therefore, the present invention has been made as a result of studies in view of the above-mentioned conventional circumstances, and provides a four-point support for a structure by connecting a frame to at least two stays with pins in a place. The purpose of this study is to create a stable structure with almost no change in the stress of each member due to external forces, and to maintain mechanical strength against bending moments with the minimum required member cross-section. The object of the present invention is to provide a steel stay frame that can satisfy the customer's needs.

以下に本発明を実施の具体例を示す図面に基いて詳述す
れば、第２図において、鋼材ステー架構Ａは、枠体１１
と、長短二本ずつのステー１２゜１２’、１３、１
３’と、二本のプレース１４．１４’とから構成される
。The present invention will be described in detail below based on drawings showing specific examples of implementation. In FIG. 2, a steel stay frame A has a frame 11
and two long and short stays 12゜12', 13, 1
3' and two places 14 and 14'.

枠体１１は、左右に二分割された左右の枠部材１１’、
１１”を相互に、ボルト締等解体、組付は自在の公知の
手段によって合着形成され、第３図が示すタワークレー
ン１５のマスト１６と抱合してフリーに支持するように
形成されている。The frame body 11 is divided into left and right frame members 11',
11'' are joined to each other by any known means that can be disassembled and assembled by bolting, etc., and are formed so as to be freely supported by being engaged with the mast 16 of the tower crane 15 shown in FIG. 3. .

長短合計四本のステー１２．１２’、１３、１３’
は、本体１７．１７’、１８．１８’と、ピース１９゜
１９’、２０、２０’、それ等両者間に介在配置さ
れる、軸方向の長さを調整する為の調整用ジヤツキ２１
、２１’、２２、２２’とから形成され、長尺の
二本のステー１２．１２’は、枠体１１の外側両側端に
突設したブラケット２３，２３’にピース１９゜１９′
が取付ピン２４、２４’でピン結合により接合により
接合されている。Four long and short stays 12.12', 13, 13'
The main body 17.17', 18.18', the pieces 19, 19', 20, 20', and an adjustment jack 21 interposed between them for adjusting the length in the axial direction.
, 21', 22, and 22', and the two long stays 12 and 12' are attached to brackets 23 and 23' that protrude from both ends of the outer side of the frame 11.
are joined by pin connection using mounting pins 24 and 24'.

短尺の二本のステー１３．１３’は、枠体１１の内側両
側端に突設したブラケット２５．２５’に、ピース２０
，２０’が取付ピン２６．２６’でピン接合により接合
されているもので、この二本のステー１３．１３’と枠
体１１の一辺と、後述する構築物とによって形成される
仮想矩形の対角線上にプレース１４．１４’はクロス配
置される。Two short stays 13.13' are attached to brackets 25.25' protruding from both inner side ends of the frame 11, and the piece 20 is attached to the brackets 25.25'.
, 20' are joined by pin joints with mounting pins 26, 26', and the diagonal line of the virtual rectangle formed by these two stays 13, 13', one side of the frame 11, and the structure described later. Above place 14.14' is placed cross.

更に詳しくは、本体２７．２７’と、ピース２８゜２８
′とそれ等両者間に介在され、軸方向の長さを調整する
為の調整用ジヤツキ２９．２９’とからプレース１４．
１４’は形成され、ピース２８，２８’が上記ステー１
３．１３’と共に取付ピン２６．２６’で、ピン接合に
より枠体１１に接合され、又両プレース１４．１４’は
、中間のクロス位置で相互（こピン３０で、枢着連結さ
れると共に、両プレース１４、１４’の他端は、夫々
ステー１８．１８’の他端と伴に構築物３１にアンカー
ボルト３２、３２’で固定されたアンカー金物３３
、３３’に取付ピン３４、３４’でピン接合されてい
るもので、この部分の架構によりステー架構の回転を阻
止しているものである。More specifically, the main body 27.27' and the piece 28°28
' and an adjustment jack 29.29' interposed between them for adjusting the length in the axial direction, and a place 14.
14' is formed, and the pieces 28, 28' are attached to the stay 1.
3.13' together with mounting pins 26.26' are joined to the frame 11 by pin joints, and both places 14.14' are pivotally connected to each other (by pins 30 and , the other ends of both places 14 and 14' are anchor hardware 33 fixed to the structure 31 with anchor bolts 32 and 32' together with the other ends of the stays 18 and 18', respectively.
, 33' with mounting pins 34, 34', and the structure of these parts prevents the stay frame from rotating.

又、上記長尺のステー１２．１２’は、その他端が、構
築物３１にアンカーボルト３５．３５’で固定されたア
ンカー金物３６．３６’に取付ピン３７゜３７′でピン
接合されて、本図実施例においては、への字形状に左右
対称に配置接合されている。The other end of the elongated stay 12.12' is pin-jointed with a mounting pin 37.37' to an anchor metal fitting 36.36' fixed to the structure 31 with an anchor bolt 35.35'. In the illustrated embodiment, they are symmetrically arranged and joined in a U-shape.

このように、構成される鋼材ステー架構Ａは、第３図が
示すようにマスト１６に対し、水平に且つ構築物３１に
対しピン接合により四点支持で取付けられ、必要に応じ
て、マストに取付けの吊紐体３８で吊架補助支持される
。As shown in Fig. 3, the constructed steel stay frame A is attached to the mast 16 horizontally and to the structure 31 with four-point support by pin connection, and can be attached to the mast as necessary. The suspension is auxiliary supported by a suspension string 38.

耐して上記構成において、これの各部材の応力を任意の
設定条件に基いて汎用架構解析プログラムを用いて解析
すると次の通りである。In the above structure, the stress in each member is analyzed using a general-purpose structural analysis program based on arbitrary setting conditions, and the result is as follows.

第５図においてＨ：外力の大きさ（１） θ ；外力の方向（９）Ｐ１〜Ｐ４ニスチーの軸力（１）Ｎ１〜Ｎ４：粋の軸力（１）Ｆｌ〜Ｆ４ニブレースの軸力（１）Ｒ１−Ｒ４：
反力（１）Ｍｌ〜Ｍ４：枠の曲げモーメント（ｔ−ＣＩｒＬ）を
夫々示す。In Fig. 5, H: Magnitude of external force (1) θ: Direction of external force (9) P1 to P4 Axial force of Nischi (1) N1 to N4: Original axial force (1) Fl to F4 Axial force of Ni brace ( 1) R1-R4:
Reaction force (1) Ml to M4: Indicate the bending moment (t-CIrL) of the frame, respectively.

部材断面性能について外力Ｈを一定として、任意の何つかの部材断面性能につ
いて、部材応力（Ｐ、Ｎ、Ｆ、Ｒ，Ｍ）の解析をした結
果、Ｐ−Ｍは、はとんど変化しないことがわかった。As a result of analyzing the member stress (P, N, F, R, M) for any number of member cross-sectional performances with the external force H constant, P-M hardly changes. I understand.

この為、以下の検討は、ある条件下で行なった。For this reason, the following study was conducted under certain conditions.

外力の位置について任意の何種の外力の位置について、Ｐ−Ｍの解析をした
結果、外力Ｈの総和が一定であれば、２〜Ｍは、はとん
ど変化しないことがわかった。As a result of analyzing PM for any number of external force positions, it was found that if the total sum of external forces H is constant, 2 to M hardly change.

この為以下の検討をある条件で行なった。For this reason, the following study was conducted under certain conditions.

外力の大きさＨについて外力の大きさＨに対して、Ｐ−Ｍは、全て直線的に比例
する結果を得た。Regarding the magnitude H of external force, we obtained results in which PM is all linearly proportional to the magnitude H of external force.

この結果からＨと（２〜Ｍ）とは、次の関係式で表わさ
れる。From this result, H and (2 to M) are expressed by the following relational expression.

（Ｐ−Ｍ）＝（αＰ〜αＭ）・（Ｈ）・・・・・・
（１）αＰ〜αＭ＝定数外力の方向θについて第５図に示すように、ステーは左右対称形であるので、
Ｈの正・負に対してθ＝０〜９０°の範囲にとれば、θ
について全ての条件が満たされる。(P-M)=(αP~αM)・(H) ・・・・・・
(1) αP ~ αM = direction θ of constant external force As shown in Figure 5, the stay is symmetrical, so
If θ is in the range of 0 to 90° for positive and negative H, then θ
All conditions for are satisfied.

接合方式についてステーと構築物をピン接合、ステーと枠体をピン接合、
枠部付相互を剛接合についてＰ−Ｍの解析をした結果、
支持点反力Ｒについては、はとんど変化はなかった。Regarding the connection method, the stay and the structure are connected with pins, the stay and frame are connected with pins,
As a result of P-M analysis regarding rigid joints with frame parts,
There was almost no change in the support point reaction force R.

解析結果のまとめＨと２〜Ｍの関係式についてＹ／Ｘに対し、ＸをパラメーターとしてαＰの最大値を
求め、それをプロットしたものを図示し、その図よりＸ
をパラメーターとした曲線群を得、この曲線群の最大値
を包絡線として求め図示した実線に対する近似式を最小
二乗法によって求めαＰｍａｘとした。Summary of analysis results Regarding the relational expression between H and 2 to M, find the maximum value of αP with X as a parameter for Y/X, plot it, and from that figure,
A group of curves with parameters was obtained, and the maximum value of this group of curves was determined as an envelope, and an approximate expression for the solid line shown in the figure was determined by the least squares method and set as αPmax.

同様にして、αＮｍａＸ〜αＭｍａｘについて求め
る。Similarly, αNmax to αMmax are determined.

以上のごとくして求めたαＰｍａＸ〜αＭｍａＸ。傘
と上記（１）式の関係によりＨと（Ｐ−Ｍ）の関係式を
求めた。αPmaX to αMmaX obtained as above. A relational expression between H and (PM) was determined from the relationship between the umbrella and the above equation (1).

表−１は、各部材応力（Ｐ−Ｍ）の算出式をまとめたも
のである。Table 1 summarizes calculation formulas for each member stress (P-M).

Ｙ／Ｘの最適範囲以上から外力Ｈ（７）係数αＰｍａｘ１αＮｍａｘ
１αＲｍａＸの最小値を検討した結果、Ｙ／Ｘの最適範
囲は、０．５〜１．０程度であると思われる結論以上の解析結果により、外力Ｈに対する各部材応力の算
出式を導きだすことができた。External force H (7) coefficient αPmax 1αNmax from above the optimal range of Y/X
As a result of examining the minimum value of 1αRmaX, we concluded that the optimal range of Y/X is approximately 0.5 to 1.0. Based on the above analysis results, we derived a formula for calculating the stress of each member relative to the external force H. was completed.

第４図は、本発明、鋼材ステー架構の他の実施例を示し
たもので、上記実施例における短尺のステー１３．１３
’を除いた以外は、全て上記実施例と同一であって、こ
のような構成によっても、上述実施例と同様の目的作用
・効果を達成できるものである。Fig. 4 shows another embodiment of the steel stay frame according to the present invention.
Everything except ' is the same as the above embodiment, and even with this configuration, the same objectives and effects as the above embodiment can be achieved.

以上説明したように、本発明の鋼材ステー架構によれば
、外力に対する各部材応力の算出式を解析の結果導き出
すことができ、その算出式から得られる各部材応力は、
はとんど変化しないものであるから、安定架構となり、
為にステー架構として、充分に満足し得る力学的強度を
有すると共に。As explained above, according to the steel stay frame of the present invention, it is possible to derive a formula for calculating the stress of each member in response to an external force as a result of analysis, and the stress of each member obtained from the formula is
Since it rarely changes, it becomes a stable frame,
Therefore, it has sufficient mechanical strength as a stay frame.

構築物に対し、ピン接合支持となる為、曲げモーメント
による部材断面と、構築物側工事を必要最小限におさえ
ることができて、経済性と施工性の両面を満足させるこ
とができる等、極めて簡易な構成によって、所期の目的
を達成し得るものである。Since the structure is supported by a pin connection, the cross section of the member due to bending moment and construction work on the structure side can be kept to the necessary minimum, and it is extremely simple, satisfying both economic efficiency and workability. Depending on the configuration, the intended purpose can be achieved.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は、公知の鋼材ステー架構を示す平面図、第２図
は、本発明の鋼材ステー架構を示す平面図、第３図は、
同ステー架構の使用態要をタワークレーンと共に示す側
面図、第４図は、同ステー架構の他の実施例を示す平面
図、第５図は、同ステー架構の実験上のステー形状と部
材応力を示す説明図である。符号の簡単な説明１１・・・・・・枠体、１２，１２
’・・・・・・ステー、１４，１４’・・・・・・プレ
ース、３１・・・・・・構築物。Fig. 1 is a plan view showing a known steel stay frame, Fig. 2 is a plan view showing a steel stay frame of the present invention, and Fig. 3 is a plan view showing a known steel stay frame.
Fig. 4 is a plan view showing another embodiment of the stay frame, and Fig. 5 is an experimental stay shape and member stress of the same stay frame. FIG. Brief explanation of symbols 11... Frame, 12, 12
'...Stay, 14,14'...Place, 31...Construction.

Claims

[Claims]

1 Consisting of a frame body that freely joins and supports a tower, etc., at least two or more than two stays that support the frame body on a structure on a cantilever principle, and a place, A steel stay mechanism characterized in that both outer ends and the structure are connected with pins, and both inner ends of the frame body and the structure are respectively pin-joined via the stays and places to provide four-point support.