JP2001098650A - トラスの格点構造及びパイプトラス - Google Patents

トラスの格点構造及びパイプトラス

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JP2001098650A
JP2001098650A JP28001899A JP28001899A JP2001098650A JP 2001098650 A JP2001098650 A JP 2001098650A JP 28001899 A JP28001899 A JP 28001899A JP 28001899 A JP28001899 A JP 28001899A JP 2001098650 A JP2001098650 A JP 2001098650A
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joined
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Yasuyuki Kurihara
康行 栗原
Shinji Kato
真志 加藤
Yasuhiro Inomura
康弘 猪村
Atsutaka Kawabata
篤敬 川畑
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Nkk Corp
日本鋼管株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で応力を分散させて応力集中を低
減することにより、弦材の疲労破壊を防止すると共に、
加工及び接合が容易で信頼性が高く、その上コストを低
減できるトラスの格点構造及びこれを使用したパイプト
ラスを得ること。 【解決手段】 弦材11の外形の一部に対応した形状の
基板3、及び基板3上に突設された複数の枝管4a,4
bを一体に構成した中空の接合金具2を有し、この接合
金具2の基板3を弦材11の表面に接合して接合金具2
内にコンクリートの如き不定形硬化物6を充填した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木、建築等の分
野で使用されるトラスの格点構造及びこの格点構造を用
いたパイプトラスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】パイプ部材を三角形状に接合した単位を
組合わせて得られた構造体は、パイプトラスとして橋梁
その他の土木、建築等の分野で広く使用されている。こ
のようなパイプトラストは、上弦材と下弦材との間に複
数の斜材を三角形状に接合したもので、これら上弦材と
斜材及び下弦材と斜材とは、一般に、溶接によって接合
されており、この接合部は格点部と呼ばれている。
【0003】図10は一般に行われている格点部1の構
造(以下、格点構造という)を示すもので、11は鋼管
からなる下弦材、14a,14bは同じく斜材(以下、
単に14と記すことがある)で、その下端部は下弦材1
1の外形に合わせて三次元加工され、かつ、斜材14
a,14bどうしの接合部(干渉部)は鉛直に加工され
て、斜材14a,14bどうし及び先端部と下弦材11
とを溶接により接合し、格点部1を構成している。な
お、図示していないが、斜材14a,14bの上端部と
上弦材も通常同じ格点構造により接合される。
【0004】上記のような格点構造からなる従来のパイ
プトラスにおいては、斜材14に大きな軸力が作用する
と、この軸力が直接下弦材11又は上弦材(以下、両者
を合わせて、単に弦材と記すことがある)に作用するた
め、弦材11に局部座屈を生じるおそれがあった。
【0005】そこで、このような問題を解決するため
に、図11に示すように、弦材11の外面に、弦材11
の外形に応じた円弧状の補剛部材15を取付けて、この
補剛部材15に先端部を三次元加工した斜材14a,1
4bを突き合わせ溶接した格点構造が実施されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の格
点構造においては、図12に示すように、例えば斜材1
4aに作用した引張力P1 は、補剛部材15を経て溶接
部から弦材11に伝達され、丸で囲った部分E,Fに応
力集中が発生して、弦材11に疲労破壊を生じるおそれ
がある。また、上下の弦材11に接合される斜材14
は、その両端部を弦材11の外形に対応して複雑な三次
元加工しなければならないので、製作がきわめて面倒で
あるばかりでなく、溶接の施工性が悪く、このため施工
に熟練が必要で品質の確保が困難である。また、これら
のことから、工期の長期化、コストの増嵩は避けられな
かった。
【0007】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、簡単な構造で応力を分散させて応力集中
を低減することにより、弦材の疲労破壊を防止すると共
に、加工及び接合が容易で信頼性が高く、その上コスト
を低減できるトラスの格点構造及びこれを使用したパイ
プトラスを得ることを目的としたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るトラスの格
点構造は、弦材の外形の一部に対応した形状の基板、及
び該基板上に突設された複数の枝管を一体に構成した中
空の接合金具を有し、該接合金具の基板を前記弦材の表
面に接合し、該接合金具内に不定形硬化材を充填したも
のである。
【0009】また、本発明に係るトラスの格点構造は、
弦材の外形の一部に対応した形状の基板、及び該基板上
に突設された複数の枝管を一体に構成した中空の接合金
具を有し、前記弦材の接合金具の接合部にジベルを設
け、前記接合金具の基板を前記弦材の表面に接合し、該
接合金具内に不定形硬化材を充填したものである。さら
に、上記の接合金具の内壁にジベルを設けた。
【0010】本発明に係るパイプトラスは、鋼管からな
る弦材の外形に対応した円弧状の基板、及び該基板上に
突設された複数の枝管を一体に構成した中空の接合金具
を有し、該接合金具の基板を前記弦材の表面に接合して
該接合金具内に不定形硬化材を充填し、該接合金具の枝
管に斜材を接合したものである。
【0011】また、本発明に係るパイプトラスは、鋼管
からなる弦材の外形に対応した円弧状の基板、及び該基
板上に突設された複数の枝管を一体に構成した中空の接
合金具を有し、前記弦材の接合金具の接合部にジベルを
設け、前記接合金具の基板を前記弦材の表面に接合して
該接合金具内に不定形硬化物を充填し、該接合金具の枝
管に斜材を接合したものである。さらに、上記の接合金
具の内壁にジベルを設けた。
【0012】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1は本発明の
実施の形態1に係るトラスの格点構造の説明図、図2は
図1の接合金具の正面図、図3は図2の下面図、図4は
図2の側面図である。図において、1は格点部、2は格
点部1を構成する接合金具、11は鋼管からなるトラス
の下弦材、14は鋼管からなる斜材である。
【0013】接合金具2において、3は下弦材11の外
形に対応し、かつ下弦材11の外周の数分の1の幅の円
弧状で、平面長方形の基板である。なお、基板3の平面
形状は長方形に限定するものではなく、六角形以上の多
角形、楕円形等、適宜選択することができる。
【0014】4a,4b(以下、単に4と記すことがあ
る)は基板3上に所定の角度で突設された円筒状の枝管
で、その外径は斜材14の外径とほぼ等しく、先端部は
軸心に対してほぼ直角に形成されており、下端部は基板
3に開口して開口部5を形成している。そして、この中
空の接合金具2は、溶接性にすぐれた材料によって、鋳
造、鍛造等により一体に構成されている。6は接合金具
2の中空部内に充填されたコンクリート等の不定形硬化
材である。
【0015】上記のような接合金具2を用いてパイプト
ラスを製作するには、図1及び図5に示すように、工場
などで、運搬車に積載可能な長さに切断された下弦材1
1に、その長手方向に所定の間隔で接合金具2を取付け
るための位置決めを行い、それぞれの位置に接合金具2
を配設して基板3を隅肉溶接により下弦材11に接合す
る。そして、枝管4から中空部内に、下弦材11の表面
に達するまで不定形硬化材6を充填する。
【0016】同様にして、上弦材12にも同じピッチ
(但し、通常は、接合金具2が下弦材11に接合した接
合金具2の中間に位置するように)で位置決めを行い、
それぞれ接合金具2を隅肉溶接により接合して、内部に
不定形硬化材6を充填する。
【0017】このようにして接合金具2が接合された下
弦材11、上弦材12及び斜材14を運搬車等により現
場に輸送し、例えば、下弦材11に接合した接合金具2
の枝管4に、斜材14の一端を突き合わせてそれぞれ全
周溶接などにより接合する。また、上弦材12に接合し
た接合金具4の枝管4に、斜材14の他端をそれぞれ全
周溶接などにより接合すれば、図6に示すようなパイプ
トラス10が完成する。なお、枝管4への斜材14の接
合にあたっては、両者の間に裏当金を挿入し、あるいは
両者をインロー結合するなどして全周溶接してもよい。
【0018】この場合、工場などで斜材14の接合まで
の工程を行ってもよく、あるいは、下弦材11及び上弦
材12に接合金具2を接合した状態で現場に輸送し、現
場において接合金具2内に不定形硬化材6を充填するよ
うにしてもよい。
【0019】上記のように構成した本実施の形態におい
ては、斜材14に作用する軸力の応力は、接合金具2か
ら弦材11との溶接部分に伝達される経路と、不定形硬
化材6を介して弦材11に伝達される経路とに分散され
るので、応力集中を低減して弦材11の疲労破壊を防止
することができる。
【0020】[実施の形態2]図7は本発明の実施の形
態2に係るトラスの格点構造の説明図である。なお、実
施の形態1と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、説明
を省略する。図において、7は接合金具2の内部に敷設
されたジベルを構成するジベル筋、13は接合金具2の
接合部の基板3に設けた開口部5の領域内において、下
弦材11の上面に設けたジベルを構成する複数のスタッ
ドである。なお、ジベル筋7及びスタッド13に代え
て、他の手段により複数のジベルを設けてもよい。
【0021】上記のような接合金具2を用いてパイプト
ラスを製作するには、図5及び図7に示すように、下弦
材11の長手方向に所定の間隔で接合金具2を取付ける
ための位置決めを行い、それぞれの位置において、接合
金具2の基板3に設けた開口部5に対応した領域に複数
のスタッド13を取付ける。そして、下弦材11に、あ
らかじめ内部にジベル筋7が敷設された接合金具2を配
設して、基板3を隅肉溶接により下弦材11に接合す
る。ついで、接合金具2内に、下弦材11の表面に達す
るまで不定形硬化材6を充填する。同様にして、上弦材
12に接合金具2を接合してその内部に不定形硬化材6
を充填する。
【0022】このようにして下弦材11と上弦材12に
接合された接合金具2の枝管4に、実施の形態1の場合
と同様に斜材14を接合すれば、図6に示すようなパイ
プトラスを製作することができる。
【0023】上記のように構成した本実施の形態におい
ては、図8に示すように、斜材14から接合部材2に作
用する引張力P1 による応力は、1点鎖線Aで示すよう
に、ジベル筋7を通って不定形硬化材6から圧縮側(P
2 )の枝管4bに伝達されるもの、2点鎖線Bで示すよ
うに、ジベル筋7、不定形硬化材6からスタッド13を
経て弦材11に伝達されるもの、実線Cで示すように、
枝管4aから基板3の溶接部を経て弦材11に伝達され
るもの、及び破線Dで示すように、枝管4a,4bの周
壁(肉部)内で伝達されるものに分散される。
【0024】また、斜材14から接合部材2に作用する
圧縮力P2 による応力は、同様にしてジベル筋7を通っ
て不定形硬化材6から引張側(P1 )の枝管4aに伝達
されるもの、ジベル筋7、不定形硬化材6からスタッド
13を経て弦材11に伝達されるもの、枝管4bから基
板3の溶接部を経て弦材11に伝達されるもの、及び枝
管4b,4aの周壁(肉部)内に伝達されるものに分散
される。
【0025】このように、斜材14から接合部材2に作
用する引張力P1 及び圧縮力P2 による応力は、A,
B,C,Dの経路に分散されるので、応力集中を低減す
ることができる。このため、疲労強度が向上して弦材1
1に疲労破壊を生じるおそれがなく、構造全体系の耐久
力が向上する。なお、上記の説明では、接合金具2の内
部にジベル筋7を敷設し、また、弦材11の接合金具2
の接合部にスタッド13を設けた場合を示したが、ジベ
ル筋7を省略し、スタッド13だけ設けてもよい。
【0026】上述の実施の形態1,2においては、下弦
材11と上弦材12の両者に本発明に係る接合金具2を
取付けた場合を示したが、いずれか一方の弦材に接続金
具2を取付けて斜材14を接合し、他方の弦材には他の
手段により斜材14を接合してもよい。
【0027】[実施の形態3]図9は本発明の実施の形
態3に係る接合金物の斜視図で、本実施の形態は、基板
3上に3個以上(図には4個の場合が示してある)の枝
管4a,4b,4c,4dを設けたもので、パイプトラ
スの構造に応じてその数を適宜増減し、また、基板3に
対する角度を適宜変更することができる。
【0028】本発明に係るトラスの格点構造は、基板3
上に複数の枝管4を突設した中空の接合金具2を有し、
その基板3を弦材11に溶接接合して内部にコンクリー
ト等の不定形硬化材6を充填し、あるいは、弦材11の
接合金具2の取付部にスタッド13を設け、又は接合金
物2内にジベル筋を敷設すると共に弦材11にスタッド
13を設けて基板3を弦材11に溶接接合し、内部に不
定形硬化材6を充填して斜材14の軸力による応力を分
散するようにしたので、弦材11への応力集中を低減で
きて疲労強度を向上することができる。また、この格点
構造を用いたパイプトラスは、弦材11への応力集中が
低減して疲労強度が向上するので、構造全体系の耐久力
を向上することができる。
【0029】また、接合金具2は、基板3と円筒状の枝
管4を鋳造等により一体に構成したので、製作が容易で
大量生産が可能であり、その上接合金具2は長尺の弦材
11の外面に、所定の間隔で簡単な溶接で接合できるの
で、作業性を大幅に向上することができる。さらに、斜
材14の端部は軸心と直交して形成すればよく、従来の
ように複雑な三次元加工する必要がないので製作がきわ
めて簡単であり、接合金具2の枝管4への接合もまた容
易である。これらのことらか、工期を短縮し、コストを
低減することができる。
【0030】
【発明の効果】本発明に係るトラスの格点構造は、弦材
の外形の一部に対応した形状の基板、及びこの基板上に
突設された複数の枝管を一体に構成した中空の接合金具
を有し、接合金具の基板を弦材の表面に接合し、接合金
具内に不定形硬化材を充填したので、応力集中を低減し
て弦材の疲労破壊を防止することができる。
【0031】また、本発明に係るトラスの格点構造は、
弦材の外形の一部に対応した形状の基板、及びこの基板
上に突設された複数の枝管を一体に構成した中空の接合
金具を有し、弦材の接合金具の接合部にジベルを設け、
接合金具の基板を弦材の表面に接合して接合金具内に不
定形硬化材を充填したので、上記と同様の効果を得るこ
とができる。
【0032】さらに、上記の接合金具の内壁にジベルを
設けたので、より応力を分散することができる。
【0033】本発明に係るパイプトラスは、上記いずれ
かの格点構造を用いて構成したので、応力集中が低減し
て疲労強度が向上し、構造全体系の耐久力を向上するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るトラスの格点構造
の説明図である。
【図2】図1の接合金具の正面図である。
【図3】図2の下面図である。
【図4】図2の側面図である。
【図5】図1の接合金具を用いたパイプトラスの製造手
順の説明図である。
【図6】図5のパイプトラスの完成図である。
【図7】本発明の実施の形態2の説明図である。
【図8】実施の形態2の作用説明図である。
【図9】本発明の実施の形態3の接合金具の斜視図であ
る。
【図10】従来のトラスの格点構造の一例の説明図であ
る。
【図11】従来のトラスの格点構造の他の例の説明図で
ある。
【図12】図11の作用説明図である。
【符号の説明】
1 トラスの格点部 2 接合金具 3 基板 4a,4b 枝管 5 開口部 6 不定形硬化物(コンクリート等) 7 ジベル(ジベル筋) 11 下弦材 12 上弦材 13 ジベル(スタッド) 14 斜材
フロントページの続き (72)発明者 猪村 康弘 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 川畑 篤敬 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 2E125 AA36 AB17 AC16 AG57 BA55 BB09 BB16 BB19 BB31 BB32 BB34 BC07 BD01 BD06 BE08 BF05 CA82 CA90 2E163 FB06 FB09 FB32 FB45 FF13 FF17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弦材の外形の一部に対応した形状の基
    板、及び該基板上に突設された複数の枝管を一体に構成
    した中空の接合金具を有し、 該接合金具の基板を前記弦材の表面に接合し、該接合金
    具内に不定形硬化材を充填したことを特徴とするトラス
    の格点構造。
  2. 【請求項2】 弦材の外形の一部に対応した形状の基
    板、及び該基板上に突設された複数の枝管を一体に構成
    した中空の接合金具を有し、 前記弦材の接合金具の接合部にジベルを設け、前記接合
    金具の基板を前記弦材の表面に接合し、該接合金具内に
    不定形硬化材を充填したことを特徴とするトラスの格点
    構造。
  3. 【請求項3】 接合金具の内壁にジベルを設けたことを
    特徴とする請求項2記載のトラスの格点構造。
  4. 【請求項4】 鋼管からなる弦材の外形に対応した円弧
    状の基板、及び該基板上に突設された複数の枝管を一体
    に構成した中空の接合金具を有し、 該接合金具の基板を前記弦材の表面に接合して該接合金
    具内に不定形硬化材を充填し、該接合金具の枝管に斜材
    を接合したことを特徴とするパイプトラス。
  5. 【請求項5】 鋼管からなる弦材の外形に対応した円弧
    状の基板、及び該基板上に突設された複数の枝管を一体
    に構成した中空の接合金具を有し、 前記弦材の接合金具の接合部にジベルを設け、前記接合
    金具の基板を前記弦材の表面に接合して該接合金具内に
    不定形硬化物を充填し、該接合金具の枝管に斜材を接合
    したことを特徴とするパイプトラス。
  6. 【請求項6】 接合金具の内壁にジベルを設けたことを
    特徴とする請求項5記載のパイプトラス。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100965750B1 (ko) 2009-05-29 2010-06-24 안경수 가조립이 가능한 파이프 트러스 조인트 유닛구조 및 이를 이용한 파이프 트러스교의 시공방법
JP2015527508A (ja) * 2012-06-10 2015-09-17 エムエイチアイ ヴェスタス オフショア ウィンド エー/エス 格子型骨組用の節点構造体
CN104963447A (zh) * 2015-06-26 2015-10-07 河南奥斯派克科技有限公司 薄壁内翻边c型钢桁架连接头及组合桁架
CN109281400A (zh) * 2018-09-27 2019-01-29 中北大学 一种外加钢管混凝土结构的大跨度空间节点及施工方法

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