JP2001348961A - トラスの格点構造 - Google Patents

トラスの格点構造

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JP2001348961A
JP2001348961A JP2000175142A JP2000175142A JP2001348961A JP 2001348961 A JP2001348961 A JP 2001348961A JP 2000175142 A JP2000175142 A JP 2000175142A JP 2000175142 A JP2000175142 A JP 2000175142A JP 2001348961 A JP2001348961 A JP 2001348961A
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joint
chord
diagonal
truss
point
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JP2000175142A
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Shinji Kato
真志 加藤
Yasuyuki Kurihara
康行 栗原
Yasuhiro Inomura
康弘 猪村
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Nkk Corp
日本鋼管株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 丸形鋼管からなる弦材に斜材を接合する際
の、斜材の加工及び溶接の双方の作業を単純化し、溶接
部の信頼性を向上させることのできるトラスの格点構造
を提供する。 【解決手段】 斜材2に対して直交し又は傾斜した平面
状の接合部7を備えた継手部材5を有し、この継手部材
5を弦材1に取付けてその接合部7に、端部を平面状に
形成した斜材2を接合するようにした。

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、溶接により接合され
ており、この接合部が格点部と呼ばれている。
【0003】図7は従来からよく知られているトラス橋
(スイス、LULLY橋)の正面図、図8はその一部の
側面図、図9は要部(格点部)の斜視図である。このト
ラス橋は、下弦材12に複数本の斜材14を溶接接合す
ると共に、斜材14の上端部に上弦材13を溶接接合し
てトラス構造の桁11を構成し、この桁11の上に床版
17を設けたもので、下弦材12、上弦材13及び斜材
14はすべて丸形鋼管を使用しており、低コストですっ
きりした美しい橋が実現されている。なお、16は下弦
材12と上弦材13とに斜材14が接合された格点部で
ある。
【0004】しかしながら、丸形鋼管からなる下弦材1
2及び上弦材13に斜材14を接合する場合は、図10
に示すように、斜材14の両端部15を三次元的に複雑
な形状に加工しなければならないため、製作がきわめて
面倒である。また、下弦材12及び上弦材13と斜材1
4との接合も曲面と曲面の溶接になるため、開先を形成
する作業及び溶接する作業に非常に手間がかかり、その
結果、製作コストが高くなるばかりでなく、溶接欠陥が
発生し易く疲労強度が低下するおそれがある。
【0005】このような問題を解決するために、図11
に示すトラス橋(ROIZE橋)においては、断面六角
形の角形鋼管からなる弦材19の面に、断面四角形の角
形鋼管からなる斜材20を溶接接合して桁18を構成し
たもので、このような角形鋼管からなる弦材19を用い
ることにより、斜材20の先端部の形状を単純化し、斜
材20の加工及び格点部16における溶接作業を容易に
したものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】弦材に角形鋼管を用い
た場合は、斜材の先端形状が平面的になり、溶接線も平
面的に行えるため、斜材の加工も弦材への溶接も単純化
するので、製作上丸形鋼管どうしを接合する格点部より
も改善される。
【0007】しかしながら、角形鋼管を製作するために
は、平板を冷却加工するのが一般的であるが、冷間曲げ
によるひずみが均等に分布する丸形鋼管に比べて、角部
(角折れ部)に塑性変形が集中し、このため角部の靱性
が低下する。角部の靱性が低下すると疲労強度に問題が
生じ、極端な場合には低サイクルで疲労破壊に達するお
それがある。従来の二次部材を省略して構造を簡略化し
たトラス橋においては、弦材の疲労破壊は致命的になる
ため、これを避けなければならない。
【0008】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、丸形鋼管からなる弦材に斜材を接合する
際の、斜材の加工及び溶接の双方の作業を単純化し、溶
接部の信頼性を向上させることのできるトラスの格点構
造を提供することを目的としたものである。
【0009】
【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、斜材に対して直交し又は傾斜した平面状の接
合部を備えた継手部材を有し、この継手部材を弦材に取
付けてその接合部に、端部を平面状に形成した斜材を溶
接により接合するようにしたものである。
【0010】また、上記の継手部材を、弦材の外径とほ
ぼ等しい内径で半円状の本体と、この本体の上面に設け
た接合部とによって構成した。さらに、上記の継手部材
を、弦材の外径と等しい外径で円筒状の本体と、この本
体の上面に設けた接合部とによって構成した。
【0011】
【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正面図、図2は
そのA−A断面図、図3は図1の平面図である。図にお
いて、1は丸形鋼管からなる弦材、2は同じく丸形鋼管
からなる斜材で、3は両者の接合部である格点部であ
る。5は格点部3に設けられた柔軟性の高い鋳造製の継
手部材で、図4に示すように、弦材1の外形に対応した
形状でほぼ半円状の本体6と、本体6の斜材2の接合側
(図の上面)に、斜材2に対して直交又は傾斜して設け
た複数の平面状の接合部7とから構成されている。
【0012】ところで、本実施の形態においては、斜材
2は、図1に示すように、弦材1の軸線と角度αで軸方
向に傾斜して接合されており、また、図2に示すよう
に、軸線と直交する線と角度βで外方に傾斜して接合さ
れている。そこで、継手部材5の接合部7を、軸方向の
面7aを斜材2と直交する90°−αの角度で傾斜さ
せ、軸方向と直交する面7bを斜材2と直交する90°
−βの角度で傾斜させて、平坦な傾斜面で形成したもの
である。このような接合部7を有する継手部材5は、構
造そのものはやや複雑であるが、鋳造によって形成する
ため、製作は容易である。
【0013】上記のように構成した継手部材5は、弦材
1の格点部3の位置に嵌合し、本体6の周囲を弦材1に
溶接することにより、一体的に接合することができる。
継手部材5に斜材2を接合するにあたっては、図5に示
すように、斜材2の先端部4をその軸線と直交する平坦
面に形成し、これを継手部材5の接合部7に当接して周
囲を継手部材5に溶接すれば、斜材2は所定の角度α、
β傾斜して一体に接合される。このように、斜材2を継
手部材5に平面的に溶接することができるので、現場溶
接でも容易に接合することができる。
【0014】上記の説明では、継手部材5の接合部7
を、斜材2の傾斜と直交する平坦な傾斜面で形成した場
合を示したが、接合部7を、例えば軸方向の面7aのみ
を斜材2と直交する90°−αの角度で傾斜した平坦な
傾斜面で形成し、斜材2の先端部を、前述の斜材2の外
方に傾斜する角度βに対応して90°−βの角度で傾斜
させて平坦な傾斜面で形成してもよい。このように構成
しても斜材を所定の角度で弦材1に接合することができ
る。
【0015】上記のように構成した格点構造によれば、
丸形鋼管からなる弦材1と斜材2の接合であるにもかか
わらず、継手部材5を用いたことにより斜材2の先端部
を平面的に加工できるので、溶接性、施工性を大幅に向
上することができ、これにより溶接部の質的向上が実現
され、信頼性が向上する。また、継手部材5を用いたこ
とにより、弦材や斜材に局部的に塑性ひずみが集中する
ことのない丸形鋼管を用いることができる。さらに、鋳
造製の継手部材5を用いれば、どんな複雑な格点部の構
造にも対応することができ、必要に応じて応力集中を低
減することのできる形状の工夫を施すことができる。
【0016】[実施の形態2]図6は本発明の実施の形
態2の要部の斜視図である。実施の形態1では、継手部
材5を、ほぼ半円状の本体6の上面に複数の接合部7を
形成し、弦材1に嵌合して溶接により接合した場合を示
したが、本実施の形態においては、弦材1の外径と同じ
外径で円筒状の本体6の上面に複数の接合部7を設けた
継手部材5を、鋳造により一体に形成したものである。
【0017】このように構成した継手部材5は、両端部
に弦材1を溶接で接合することにより、弦材1と一体化
される。なお、接合部7への斜材2の接合は、実施の形
態1の場合と同様なので、説明を省略する。
【0018】上記の説明では、弦材1の外径と同じ外径
の本体6の上面に接合部6を設けて継手部材6を形成し
た場合を示したが、実施の形態1の継手部材1の半円状
の本体6の外径を弦材1の外径と等しく形成すると共
に、弦材1の外径と等しい外径で継手部材5の長さと等
しい短管を2つ割りにして、これに継手部材5の本体6
を溶接により接合して円筒状の本体を有する継手部材5
を構成し、その両端部に弦材1を接合してもよい。
【0019】上述の各実施の形態においては、一方の弦
材(例えば、下弦材)の格点構造について説明したが、
他方の弦材(例えば、上弦材)についても同様の格点構
造により斜材を接合することができる。また、弦材に設
けた継手部材に4本の斜材を接合する場合について説明
したが、1本又は2本以上の斜材を接合する場合にも、
継手部材の接合部を斜材の傾斜に対応した平坦面に形成
することにより、本発明を実施することができる。さら
に、斜材2に丸形鋼管を用いた場合を示したが、角形鋼
管その他の型鋼を用いた場合でも本発明を実施すること
ができる。
【0020】
【発明の効果】本発明に係るトラスの格点構造は、斜材
に対して直交し又は傾斜した平面状の接合部を備えた継
手部材を有し、この継手部材を弦材に取付けてその接合
部に、端部を平面状に形成した斜材を接合するようにし
たので、丸形鋼管からなる弦材と斜材とを接合する場合
においても、溶接性、施工性を大幅に向上することがで
き、これにより溶接部の質的向上が実現され、信頼性を
高めることができる。また、継手部材を用いることによ
り、弦材や斜材に、局部的に塑性ひずみが集中すること
のない丸形鋼管を用いることができる。
【0021】上記の継手部材を、弦材の外径とほぼ等し
い内径で半円状の本体と、この本体の上面に設けた接合
部とによって構成し、又は、弦材の外径と等しい外径で
円筒状の本体と、この本体の上面に設けた接合部とによ
って構成したので、やや複雑な構造であるが、鋳造によ
って容易に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の正面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図1の平面図である。
【図4】図1の格点部の斜視図である。
【図5】図1の斜材の斜視図である。
【図6】本発明の実施の形態2の要部の斜視図である。
【図7】従来のトラス橋の一例の正面図である。
【図8】図7の一部の側面図である。
【図9】図7の格点部の斜視図である。
【図10】図9の斜材の先端部の説明図である。
【図11】従来のトラス橋の他の例の斜視図である。
【符号の説明】
1 弦材 2 斜材 3 格点部 5 継手部材 6 本体 7 接合部
───────────────────────────────────────────────────── 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 Fターム(参考) 2D059 BB33 GG55 2E125 AA36 AB17 AC16 AG03 AG04 AG25 AG31 AG34 AG56 AG57 BB09 BB31 BB34 BC07 BD01 BE08 BF01 CA90 EA33 2E163 FA01 FB32

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 丸形鋼管からなる弦材と、端部が前記弦
    材に溶接接合された斜材とによって構成したトラスであ
    って、 前記斜材に対して直交し又は傾斜した平面状の接合部を
    備えた継手部材を有し、該継手部材を前記弦材に取付け
    て前記接合部に、端部を平面状に形成した斜材を接合し
    たことを特徴とするトラスの格点構造。
  2. 【請求項2】 継手部材を、弦材の外径とほぼ等しい内
    径で半円状の本体と、該本体の上面に設けた接合部とに
    よって構成したことを特徴とする請求項1記載のトラス
    の格点構造。
  3. 【請求項3】 継手部材を、弦材の外径と等しい外径で
    円筒状の本体と、該本体の上面に設けた接合部とによっ
    て構成したことを特徴とする請求項1記載のトラスの格
    点構造。
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