JP2003074116A

JP2003074116A - 立体トラス及びその製造方法

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Publication number: JP2003074116A
Application number: JP2001271232A
Authority: JP
Inventors: Koji Oki; 晃司沖; Shigeki Ito; 茂樹伊藤; Kazuchika Konno; 和近今野; Yoshihito Sakamoto; 義仁坂本; Yasuhiko Iida; 泰彦飯田; Ichiyo Seo; 一陽瀬尾; Hiroshi Masuda; 博増田; Junichi Murata; 潤一村田
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2003-03-12
Anticipated expiration: 2021-09-07
Also published as: JP3849475B2

Abstract

(57)【要約】【課題】部材の重複がなく合理的な構造で、高精度で
容易に製作することができ、その上特別な部品などを用
いることなく水平剛性を確保することにより、低コスト
で信頼性の高い立体トラス及びその製造方法を提供す
る。【解決手段】上弦材３と下弦材４を同一鉛直線上に、
かつ上弦材３の上辺と下弦材４の下辺を平行に配設して
両者の間に束材５及び斜材６を接合してなる平面トラス
２を有し、この平面トラス２を直交して配設しその下弦
材４どうし又は上弦材３どうしを接合してＶ字形トラス
１０を形成し、これらＶ字形トラス１０を複数配設して
隣接するＶ字形トラス１０の上弦材３どうし又は下弦材
４どうしを折合した折板状のトラス１１により立体トラ
スを構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、工場や倉
庫などの大スパンの構造物の屋根などに用いることので
きる立体トラス及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種屋根構造の一例として、特
開昭６２−２５６５５号公報に開示された発明がある。
この発明に係る屋根面形成用自立性構成要素は、Ｖ形の
複合断熱板、この複合断熱板を支える３本の管状部材
（鋼管）を弦材としてＶ形に形成されたトラス骨組、及
びそれらの接合金物などからなっている。

【０００３】この屋根構造は、Ｖ形の複合断熱板を構成
するための大型の金属折板屋根が必要であり、これを組
立てて複合断熱材を挟み込み、大型の複合断熱パネルを
構成する。そして、この複合断熱パネル自体は外力を支
えることができないので、管状部材を複合断熱パネルに
沿ったＶ形のトラス状に組み立てて、大スパンを支える
ようにしたものであり、それらトラス相互や複合断熱パ
ネルとの間を特殊な接合金物を用いて組立てたものであ
る（従来技術１）。

【０００４】また、特開平７−２１７２１８号公報に
は、大スパン屋根及びその架設方法に関する発明が開示
されている。この発明は、１本の下弦材と２本の上弦材
とによりＶ形に組立てたトラス構造を用い、２本の上弦
材を水平材で連結すると共に、Ｖ形のトラスと水平材か
らなるトラスユニットを間隔をあけて配置し、それら相
互の上下をさらに水平材で連結し、上弦材と水平材で構
成される上部に屋根板を受ける部材及び部品を取付け
て、その上に屋根を取付けるようにしたものである（従
来技術２）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来技術１における大
型の金属折板屋根、複合断熱パネル、管状部材からなる
トラス及び接合金物は、いずれも製作が面倒で高価であ
り、このため、低コスト化が求められている昨今の環境
ではほとんど実施されていない。

【０００６】また、従来技術２において、Ｖ形のトラス
を１本の下弦材と２本の上弦材で構成することは、製作
面できわめて難かしい問題を抱えている。すなわち、Ｖ
形のトラスの開き角度を６０度前後のＶ形に組立てる
と、多くのラチス材を溶接により取付けるわけであるか
ら、大スパン（数十ｍ）にわたって精度を確保すること
はきわめて困難である。上述の従来技術１においては、
下弦材に角形鋼管を用い９０°の角度で弦材を溶接して
いることからもわかるように、ラチス材を弦材と溶接す
る上で、６０°というような角度で確実な溶接を行うた
めには、接合部に特別な加工が必要であり、現実的では
ない。

【０００７】また、２種類の水平材を用いているが、そ
のうち一方の水平材の役目は、Ｖ形のトラスを固定する
ためのものであり、他方の水平材は２つのトラスユニッ
トを連結するものであって、いずれも施工時の形状確保
や一体での吊り上げのために必要であるが、水平材自体
は屋根を支えることができないものであり、このため、
別途屋根を受ける部材及び金物を設けなければならな
い。また、下弦材を連結する水平部材も同じく他の役目
を負担することができず、例えば、天井を設けようとす
れば、別途に剛性の高い部材を下弦材に掛け渡さなけれ
ばならない。このように、従来技術２においては、経済
的でない部材の使い方をしている。

【０００８】さらに、従来技術２では、きわめて多くの
専用の部材、部品及び接合方法を用いており、コストの
増嵩は避けられない。また、屋根は、トラスユニットの
上端部に、取付け部材や屋根板（折板屋根）を施工して
いるため、トラスユニットの高さにさらに屋根部分の高
さ（金物や屋根材の和）が加わり、屋根全体としてかな
りの高さになってしまう。

【０００９】また、屋根面には、地震時や暴風時に力を
周辺の耐力要素（耐震壁や耐風壁あるいは剛なフレーム
によって力を地面に流す構造）に流すために水平剛性が
必要であるが、それに関する記載も実施例もなく、公報
に示されているような簡単な連結水平材では、このよう
な問題を解決することができない。このような場合、一
般には、水平ブレースを上下の６部材及び上部の１５部
材に掛け渡すことになり、きわめて煩雑な構造になるば
かりでなく、公報に記載されている開閉可能な窓と美観
が損なわれてしまう。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決するためにな
されたもので、部材の重複がない合理的な構造で、高精
度で容易に製作することができ、その上特別な部品など
を用いることなく水平剛性を確保することにより、低コ
ストで信頼性の高い立体トラス及びその製造方法を提供
することを目的としたもである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（１）本発明に係る立体
トラスは、上弦材と下弦材を同一鉛直線上に、かつ前記
上弦材の上辺と下弦材の下辺を平行に配設して両者の間
に束材及び斜材を接合してなる平面トラスを有し、該平
面トラスを直交して配設しその下弦材どうし又は上弦材
どうしを接合してＶ字形トラスを形成し、これらＶ字形
トラスを複数配設して隣接するＶ字形トラスの上弦材ど
うし又は下弦材どうしを接合した折板状のトラスにより
構成したものである。

【００１２】（２）また、本発明に係る立体トラスは、
長手方向に上記（１）の立体トラスの束材に設けたボル
ト挿通穴に対応してボルト挿通穴が設けられた梁材を有
し、該梁材を前記折板状のトラスの束材に当接し前記ボ
ルト挿通穴を利用して一体に接合したものである。

【００１３】（３）また、本発明に係る立体トラスの製
造方法は、上記（１）の平面トラスによりＶ字形トラス
を形成する工程及び隣接するＶ字形トラスを接合して折
板状のトラスを形成する工程と、この折板状のトラスの
束材に上記（２）に係る梁材を接合する工程とを備えた
ものである。

【００１４】

【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に係る立体トラスの斜視図、図２はその正
面図、図３は立体トラスを構成する平面トラスの正面図
である。図において、１は立体トラスで、平面トラス２
をＶ字状に接合した複数のＶ字形トラス１０を横方向に
接合してなる折板状のトラス１１と、この折板状のトラ
ス１１の束材に固定した梁材１５とによって構成されて
いる。

【００１５】平面トラス２は、直交する２辺を有する山
形断面の鋼材（以下、山形鋼という）からなる上弦材３
及び下弦材４、上弦材３と下弦材４との間に直交して配
設され、両端部が両者に溶接接合された山形鋼からなる
束材５、及び束材５の間において上弦材３と下弦材４と
の間に斜めに配設され、両端部が両者に溶接接合された
山形鋼からなる斜材６とからなっている。この場合、上
弦材３及び下弦材４と、束材５及び斜材６とは、図４に
示すように、それぞれ平面が当接されるので、隅肉溶接
により容易に接合することができる。

【００１６】図５は図３のＡ−Ａ断面図である。山形鋼
からなる上弦材３と下弦材４の一方の辺（以下、上辺３
１、下辺４１という）を平行に、また、他方の辺（以
下、側辺３２，４２という）を同一鉛直線上に位置さ
せ、かつ入隅部が内側に向くように対称的に配置され、
両者の間に束材５及び斜材６（図示せず）が溶接接合さ
れている。７は束材５の平面トラス２の長手方向と直交
する辺の上弦材３寄りに設けたボルト挿通穴である。

【００１７】このように構成した平面トラス２は、図６
に示すように、鉛直に保持した一方の平面トラス２ａの
下弦材４の下辺４１と、水平に保持した他方の平面トラ
ス２ｂの下弦材４の側辺４２とを当接し、あらかじめ両
者に設けてあるボルト挿通穴４３にボルト８を挿通して
ナットで固定し、両平面トラス２ａ，２ｂを直交して一
体に接合する。これにより、ほぼＶ字状のＶ字形トラス
１０が形成される。なお、平面トラス２ａ，２ｂの下弦
材４の接合にあたっては、ボルト接合に代えて、溶接に
より接合してもよい。

【００１８】次に、図７に示すよう、複数のＶ字形トラ
ス１０を並設し、Ｖ字形トラス１０ａの一方の平面トラ
ス２ｂの上弦材３の上辺３１と、これに隣接するＶ字形
トラス１０ｂの平面トラス２ａの上弦材３の側辺３２と
を、あらかじめ両者に設けてあるボルト挿通穴に挿通し
たボルトにより接合し、又は溶接により接合する。この
ようにして、複数のＶ字形トラス１０の平面トラス２ａ
又は２ｂの上弦材３を順次接合し、折板状のトラス１１
を形成する。

【００１９】次に、上記のようにして形成した折板状の
トラス１１に、図８に示すように梁材１５を取付ける。
この梁材１５は、例えばリップ溝形鋼からなり、その長
手方向には、折板状のトラス１１の各平面トラス２の束
材５に設けたボルト挿通穴７に対応して、ボルト挿通穴
１６が設けられている。この梁材１５を、破線で示すよ
うに折板状のトラス１１の束材５の辺に当接し、ボルト
挿通穴７，１６にそれぞれボルト８を挿通し、ナットで
固定する。これにより、図１、図２に示すような立体ト
ラス１を形成することができる。

【００２０】上記の説明では、束材５及び斜材６に山形
鋼を使用した場合を示したが、両者又はいずれか一方に
中空で断面四角形の鋼材（以下、角形鋼という）を使用
してもよい。また、平面トラス２の下弦材４どうしを接
合してＶ字形トラス１０を形成する場合を示したが、上
弦材３どうしを接合してＶ字形トラス１０を形成しても
よい。なお、この場合は、束材５のボルト挿通穴７を下
弦材４寄りに設けてもよい。これにより、Ｖ字形トラス
１０の下弦材４どうしを接合することにより、折板状の
トラス１１を形成することができる（以下、実施の形態
においても同様である）。

【００２１】本実施の形態によれば、平面トラス２の下
弦材４どうし又は上弦材３どうしを接合することにより
Ｖ字形トラス１０を構成し、隣接するＶ字形トラス１０
の上弦材３どうし、又は下弦材どうしを接合して折板状
のトラス１１を形成して、その束材５に梁材１５を接合
するようにしたので、特殊な金物等を使用することなく
高精度で容易に立体トラス１を構成することができる。

【００２２】また、梁材１５の長手方向に、折板状のト
ラス１１の束材５に設けたボルト挿通穴７に対応してボ
ルト挿通穴１６を設け、両ボルト挿通穴７，１６を整合
させて梁材１５をボルト接合するようにしたので、立体
トラス１を組み上げるにあたって、墨出しをしなくても
設計寸法を管理することができ、スパン直行方向の面外
剛性を確保することができる。このように、本実施の形
態によれば、簡単な構造で工場、食堂などの大スパンの
構造物の屋根などに用いることのできる低コストで信頼
性の高い立体トラス１を構成することができる。

【００２３】［実施の形態２］実施の形態１において
は、上弦材３と下弦材４に山形鋼を用い、その上下の辺
３１，４１を平行に、側辺３２，４２を同一鉛直線上に
位置させて、山形鋼からなる束材５及び斜材６により一
体に接合して平面トラス２を形成した場合を示したが、
本実施の形態は、平面トラスを次のように形成したもの
である。

【００２４】すなわち、図９に示すよう（図９は図３の
Ａ−Ａ断面に相当）、山形鋼からなる上弦材３の上辺３
１と下弦材４の下辺４１とを平行に、側辺３２，４２を
互いに反対方向に位置させて、入隅角がトラスの上下の
対角線上において内側に向くように配設し、角形鋼から
なる束材５と斜材６（図示せず）とにより一体に接合し
て平面トラス２を形成したものである。

【００２５】この場合、上弦材３の上辺３１の先端部と
下弦材４の側辺４２の外壁面、上弦材３の側辺３２の外
壁面と下弦材４の下辺４１の先端部とは、それぞれほぼ
同一鉛直線上に位置する。７は束材５の上弦材３寄りに
貫設されたボルト挿通穴である。なお、上記の説明で
は、束材５及び斜材６に角形鋼を用いた場合を示した
が、両者又はいずれか一方に山形鋼を用いてもよい。

【００２６】上記のように構成した平面トラス２は、実
施の形態１の場合と同様に、図１０に示すように２つの
平面トラス２ａ，２ｂを直交して配設し、その下弦材４
どうし又は上弦材３どうしをボルト８又は溶接により接
合してＶ字形トラス１０を形成し、隣接するＶ字形トラ
ス１０の上弦材３どうし又は下弦材４どうしをボルト又
は溶接により接合して折板状のトラス１１を形成する。
そして、図１１に示すように、折板状のトラス１１の束
材５に設けたボルト挿通穴７と、これに対応して梁材１
５に設けたボルト挿通穴１６とを整合させてボルトによ
り接合し、立体トラス１を構成する。本実施の形態にお
ける作用、効果は、実施の形態１の場合と同様である。

【００２７】［実施の形態３］実施の形態１，２におい
ては、平面トラス２の上弦材３と下弦材４に山形鋼を用
いた場合を示したが、本実施の形態に係る平面トラス２
は、上弦材３及び下弦材４に角形鋼を用いたものであ
る。すなわち、図１２に示すように、角形鋼からなる上
弦材３の上辺３１と角形鋼からなる下弦材４の下辺４１
を平行に、かつその側辺３２，４２を同一鉛直線上に位
置させて配設し、両者の間に山形鋼又は角形鋼からなる
束材５及び斜材６（図示せず）を接合して平面トラス２
を形成したものである。

【００２８】上記のように構成した平面トラス２は、実
施の形態１，２の場合と同様に、図１３に示すように２
つの平面トラス２ａ，２ｂを直交して配設し、その下弦
材４どうし又は上弦材３どうしをボルト８又は溶接によ
り接合してＶ字形トラス１０を形成し、隣接するＶ字形
トラス１０の上弦材３どうし又は下弦材４どうしをボル
ト８又は溶接により接合して折板状のトラス１１を形成
する。そして、図１４に示すように、折板状のトラス１
１の束材５に設けたボルト挿通穴７と、これに対応して
梁材１５に設けたボルト挿通穴１６とを接合させてボル
トにより接合し、立体トラス１を構成する。本実施の形
態の作用、効果は、実施の形態１の場合とほぼ同様であ
る。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に係る発明は、２つの平面トラ
スを直交して配設しその下弦材どうし又は上弦材どうし
を接合してＶ字状トラスを形成し、これらＶ字状トラス
を複数配設して隣接するＶ字形トラスの上弦材どうし又
は下弦材どうしを接合した折板状のトラスにより立体ト
ラスを構成したので、部品の重複がない合理的な構造
で、特別な部品などを用いることなく高精度で容易に製
作することができ、低コストで信頼性の高い立体トラス
を得ることができる。

【００３０】請求項２に係る発明は、請求項１に係る立
体トラスにおいて、長手方向に束材に設けたボルト挿通
穴に対応してボルト挿通穴が設けられた梁材を有し、こ
の梁材を折板状のトラスの束材に当接しボルト挿通穴を
利用して一体に接合したので、請求項１の効果に併せ
て、立体トラスを組上げるにあたって容易に設計寸法を
管理することができ、スパン直交方向の面外剛性を確保
することができる。

【００３１】請求項３に係る発明は、請求項１に係る平
面トラスによりＶ字状トラスを形成する工程及び隣接す
るＶ字形トラスを接合して折板状のトラスを形成する工
程と、この折板状のトラスの束材に請求項に係る梁材を
接合する工程とを備えたので、請求項１，２に係る立体
トラスを簡単な手順により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に係る立体トラスの斜視
図である。

【図２】図１の正面図である。

【図３】図１の立体トラスを形成する平面トラスの正面
図である。

【図４】図３の束材と斜材の接合の一例を示す説明図で
ある。

【図５】図３のＡ−Ａ断面図である。

【図６】平面トラスを組み付けてＶ字形トラスを形成す
る手順の説明図である。

【図７】Ｖ字形トラスを組み付けて折板状のトラスを形
成する手順の説明図である。

【図８】折板状トラスに梁材を接合する手順の説明図で
ある。

【図９】本発明の実施の形態２に係る平面トラスの縦断
面図である。

【図１０】平面トラスを組み付けてＶ字形トラスを形成
する手順の説明図である。

【図１１】Ｖ字形トラスを組み付けて立体トラスを形成
する手順の説明図である。

【図１２】本発明の実施の形態３に係る平面トラスの縦
断面図である。

【図１３】平面トラスを組み付けてＶ字形トラスを形成
する手順の説明図である。

【図１４】Ｖ字形トラスを組み付けて立体トラスを形成
する手順の説明図である。

【符号の説明】１立体トラス２平面トラス３上弦材３１上辺３２側辺４下弦材４１下辺４２側辺４３ボルト挿通穴５束材６斜材７ボルト挿通穴１０Ｖ字形トラス１１折板状のトラス１５梁材１６ボルト挿通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者今野和近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)発明者坂本義仁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)発明者飯田泰彦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)発明者瀬尾一陽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)発明者増田博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)発明者村田潤一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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上弦材と下弦材を同一鉛直線上に、かつ
前記上弦材の上辺と下弦材の下辺を平行に配設して両者
の間に束材及び斜材を接合してなる平面トラスを有し、
該平面トラスを直交して配設しその下弦材どうし又は上
弦材どうしを接合してＶ字形トラスを形成し、これらＶ
字形トラスを複数配設して隣接するＶ字形トラスの上弦
材どうし又は下弦材どうしを接合した折板状のトラスに
より構成したことを特徴とする立体トラス。
【請求項２】長手方向に前記立体トラスの束材に設け
たボルト挿通穴に対応してボルト挿通穴が設けられた梁
材を有し、該梁材を前記折板状のトラスの束材に当接し
前記ボルト挿通穴を利用して一体に接合したことを特徴
とする請求項１記載の立体トラス。
【請求項３】請求項１に係る平面トラスによりＶ字形
トラスを形成する工程及び隣接するＶ字形トラスを接合
して折板状のトラスを形成する工程と、この折板状のト
ラスの束材に請求項２に係る梁材を接合する工程とを備
えたことを特徴とする立体トラスの製造方法。