JP2007100319A - 立体トラスの弦材のジョイント部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接部分が弦材の応力方向になく、高い安全性を有するとともに、立体トラスの弦材のジョイント部を少ない部品点数で且つ手間を掛けずに簡単に形成することができる立体トラスの弦材のジョイント部構造を提供する。
【解決手段】弦材及び斜材を結合ブロックに連結して構成する立体トラスの弦材のジョイント部構造において、弦材１の端部にガゼットプレート３を溶接により固定して形成したジョイント部４に結合ブロックに結合させるライナブロック７を設ける。 弦材のジョイント部構造は、丸パイプ１の端部に長手方向に形成した切り溝にガゼットプレート３を押し込み、プレスにより形成された扁平部５の端部にライナブロック７を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、立体トラスの組み立てに使用する弦材のジョイント部構造に関するものである。

体育館、ホール、展示場などの屋根の構築に上弦材、下弦材、斜材を継手で次々に連結して組み立てるトラス構造が利用されている。

弦材のジョイント部の構造として、金属パイプの端部をプレスし、ボルト穴を形成した構造が知られている（特許文献１参照）。

図７は従来の弦材のジョイント部構造の一例を示す図である。上弦材は適正な肉厚のパイプ材３２を素材とし、その端部の内部に図７の（ａ）に示すように補強スリーブ３３を挿入し、更に図７（ｂ）のように端部を偏平にプレスした構造を持つ。補強スリーブ３３は、上弦材３２の内部にきっちり嵌まり込む程度の外径を持つように曲げたプレート３４と、このプレート３４の一端に溶接によって一体化した円形のブロック３５によって構成されたものである。そして、補強スリーブ３３を上弦材３２の内部に挿入してその端部を合わせ、図７（ｂ）のようにブロック３５を避けた端部側を偏平にプレスする。このプレスの後、ボルトを通す２個のボルト孔３６を開ける。更に、プレスした端面には上弦材３２の軸線と直交するようにボルト孔３８を形成したライナブロック３７を溶接によって固定する。この弦材は溶接部分が弦材の応力方向にないので、高い安全性を有する。
特許第２９８９９２８号公報

しかしながら、前記従来の弦材のジョイント部構造では、補強スリーブをパイプ材の内部にきっちり嵌まり込む程度の外径を持つように曲げ加工する必要があるため、ジョイント部の加工に手間がかかるだけでなく、内径が異なるパイプ材材ごとに、補強スリーブと円形のブロックを用意しなければならないので、部品点数が多くなるという問題がある。

そこで、本発明は、溶接部分が弦材の応力方向になく、高い安全性を有するとともに、立体トラスの弦材のジョイント部を少ない部品点数で且つ手間を掛けずに簡単に形成することができる立体トラスの弦材のジョイント部構造を提供するものである。

本発明は、弦材及び斜材を結合ブロックに連結して構成する立体トラスの弦材のジョイント部構造において、弦材の端部にガゼットプレートを溶接により固定して形成したジョイント部に前記結合ブロックに結合させるライナブロックを設けたことを特徴とする。

弦材のジョイント部構造は、丸パイプの端部に長手方向に形成した切り溝にガゼットプレートを押し込み、プレスにより形成された扁平部の端部にライナブロックを設けたり、上下のＬ形アングル材の端部にガゼットプレートを挟み、プレスにより形成された扁平部の端部にライナブロックを設けたり、あるいは上下のＬ形アングル材の端部にガゼットプレートを挟み溶接で固定した、ガゼットプレートの端部にライナブロックを設けたりして構成することができる。

本発明による弦材のジョイント部構造は、溶接部分が弦材の応力方向にないので、高い安全性を有する弦材が得られる。

また、ガゼットプレートを用いることで、ジョイント部の形成に手間がかからず、異なる寸法の弦材に容易に対応することができる。

本発明による弦材のジョイント部構造の実施例を図により説明する。

本実施例は丸パイプ端部にガゼットプレートを設けてジョイント部を形成した実施例である。

図１は実施例１のジョイント部構造を示す斜視図、図２（ａ）〜（ｃ）は実施例１のジョイント部構造の製造工程を示す図、図３（ａ）は本実施例の弦材を組み立てた平面図、（ｂ）は縦断面図である。

本実施例は、図１に示すように、丸パイプ１の端部に長手方向に形成した切り溝にガゼットプレート３を押し込み、プレスにより形成された扁平部５の端部にライナブロック７を設けてジョイント部構造を形成したものである。

弦材（丸パイプ）１のジョイント部９の製造は、まず、図２（ａ）に示すように、丸パイプ１の端部に１８０度対向して長手方向に一対の切り込み溝２を形成する。

次いで、図２（ｂ）に示すように、切り込み溝２にガゼットプレート３を押し込んだ後、ガゼットプレート３と丸パイプ１の継ぎ目４を溶接して固定する。次ぎに、ガゼットプレート３を挟んだ状態で丸パイプ１の端部を型内でプレスして扁平部５を形成する。プレスにより扁平部５の全体はガゼットプレート３を挟んだ３層に積層される。その後、扁平部５の縁を切断などにより形状を整え、扁平部５に固定プレート２３（図３）のボルト孔２５に整合する２個のボルト孔６を開ける。

さらに、図２（ｃ）に示すように、扁平部５の端面に丸パイプ１の軸線と直交するように平板状のライナブロック７を溶接によって固定する。ライナブロック７には結合ブロック１７（図３）に固定するためのボルトを通すボルト孔８を開ける。

図３に示す斜材１０のジョイント部１１も弦材と同様に、丸パイプの端部に１８０度対向して長手方向に形成した一対の切り込み溝にガゼットプレートの一部を押し込んだ後、ガゼットプレートを挟んだ状態で丸パイプの端部を型内でプレスして扁平にする。ガゼットプレート１２は丸パイプの先端から突出させる。

突出したガゼットプレート１２の先端は直交する２辺を持つように形成され、その１辺にはフランジ１３を溶接によって一体化し、他の１辺にはフランジ１３の面と直交する軸線を持つ接合ピン１４を溶接によって固定する。フランジ１３はこれらを４枚合わせたときに固定プレート２３の正八角形に整合するような平面形状を持ち、２ヵ所にボルトを通すためのボルト孔１５を開ける。また、接合ピン１４の上端部には外径を小さくした突起１６を形成する。

図３において、弦材１と斜材１０を接合する円筒状の結合ブロック１７は、半径方向に４個の弦材１を取り付けるためのボルト孔１８が開けられ、更に軸線方向には斜材１０を結合するための連結ボルト１９を通すための挿通孔２０を貫通させている。ボルト孔１８は、弦材１のライナブロック７のボルト孔８に整合するように設け、ボルト孔８に通した固定ボルトをボルト孔１８にねじ込むことによって弦材１と結合ブロック１７とが一体化される。そして、弦材１を結合するときには、四方に位置してほぼ正方形状の空間を造っている４個のライナブロック７に対して、結合ブロック１７の外周面は内接円となる。

また、連結ボルト１９は結合ブロック１７の挿通孔２０を貫通して斜材１０に一体化した接合ピン１４の下端よりも少し突き出る長さを持つ。そして、連結ボルト１９の下端には４個の接合ピン１４の下端部を包み込むようにして支持する保持環２１を組み込み、これをナット２２で締めることで接合ピン１４を拘束して固定する。

弦材と斜材の組立について説明する。

まず、各上弦材１のジョイント部９のライナブロック７のボルト孔８に固定ボルトを通して結合ブロック１７のボルト孔１８に螺合させてライナブロック７と結合ブロック１７を連結する。そして、ライナブロック７を固定プレート２３の開口２４に通す。４本の上弦材１を結合するときにそれぞれのライナブロック７が固定プレート２３の開口２４の中に収まり、これらの４枚のライナブロック７によって四角形状の空洞部ができるように組み立てられる。

次いで、斜材１０のフランジ１３を弦材１の扁平部５の下面に当接させる。４枚のフランジ１３を突き合わせたときには、それぞれの接合ピン１４の芯は共通の円周上に位置する。

次いで、固定ボルトを斜材１０のフランジ１３のボルト孔１５から通し、上弦材１のボルト孔６及び固定プレート２３のボルト孔２５を貫通させ、固定ボルトにナットを螺合して仮締めする。

ついで、４本の斜材１０の接合ピン１４は、結合ブロック１７の挿通孔２０に通した連結ボルト１９とこれに螺合するナット２２によって接合ピン１４の下端部を包み込むようにして支持する保持環２１を緩く締め付ける。

こうして上弦材１及び斜材１０を結合ブロック１７へ仮固定することによって、これらの上弦材１と斜材１０の位置や姿勢を調整し、その他の節点との間での上弦材１と斜材１０とのキャンバ撓みや施工誤差を吸収した後に、斜材１０のフランジ１３、上弦材１の扁平部５及び固定プレート２３の固定ボルトを本締めするとともに、連結ボルト１９とナット２２を本締めすることにより、結合ブロック１７を介して上弦材１と斜材１０とが強固に結合される。

本実施例は、弦材の応力方向には溶接加工がなく、端部をガゼットプレートを挿入して圧縮することにより伸び縮みを押さえることができるので、充分に安全性が確保できる。

また、ジョイント部は、丸パイプの内径が異なる場合にガゼットプレートを用意しプレスだけで形成することができるので、加工に手間がかからない。

本実施例は、体育館、店舗などの柱の少ない大空間に適している。

本実施例はＬ形アングル材を上下に合わせ、端部にガゼットプレートを設けてジョイント部を形成した実施例である。

図４は実施例２のジョイント部構造を示す斜視図、図５（ａ）〜（ｃ）は実施例１のジョイント部構造の製造工程を示す図ある。

本実施例は、図４に示すように、上下のＬ形アングル材２５の端部にガゼットプレート２７を挟み、プレスにより形成された扁平部２６の端部にライナブロックを設けてジョイント部４を形成した例である。

ジョイント部４の形成は、まず、図５（ａ）に示すように、上側および下側のＬ形アングル材２５の端部をそれぞれ型プレスして扁平部２６を形成する。Ｌ形アングル材２５の稜線部は肉厚となっているため、扁平部２６の中央の長手方向は、図５（ｃ）に示すように、プレス後に下側が膨らんで膨出部２６ａが形成される。

ガゼットプレート２７を上側および下側のＬ形アングル材２５の扁平部２６に挟んで継ぎ目２８を溶接して固定する。ガゼットプレート２７には図５（ｂ）に示すように、長手方向に溝２９が形成され、扁平部２６でガゼットプレート２７を挟んだ際に、図５（ｃ）に示すように、扁平部２６の膨出部２７を溝２９に逃がすことにより上下のＬ形アングル材２５を合わせることができる。扁平部２６の全体はガゼットプレート２７を挟んだ３層に積層される。

扁平部２６の縁を切断などで整形後、図２（ｄ）に示すように、扁平部２６の端面にＬ形アングル材２５の軸線と直交するように平板状のライナブロック７を溶接によって固定する。ライナブロックには結合ブロック１７（図３）に固定するためのボルトを通すボルト孔８を開ける。ジョイント部４に固定プレートのボルト孔に整合する２個のボルト孔６を開ける。上下のＬ形アングル材２５は、繋ぎ目を間隔をおいて溶接することによって一体化する。

斜材についても弦材と同様にして、図３に示すように、溝が形成されるガゼットプレートを上側および下側のＬ形アングル材の扁平部に挟んで継ぎ目を溶接して固定する。ガゼットプレートには、実施例１と同様に、１辺にはフランジを溶接によって一体化し、他の１辺にはフランジの面と直交する軸線を持つ接合ピンを溶接によって固定する。フランジには２ヵ所にボルトを通すためのボルト孔を開け、また、接合ピンの上端部には外径を小さくした突起を設ける。

弦材と斜材の組立は、実施例１と同じなので、その説明は省略する。

本実施例では、Ｌ形アングル材を利用するので、実施例１の丸パイプを利用する場合に比べてコストを低減させることができる。また、実施例１と同様に、弦材の応力方向には溶接加工がなく、端部をガゼットプレートを挿入して圧縮することにより伸び縮みを押さえることができるので、充分に安全性が確保できる。

また、ジョイント部は、Ｌ形アングル材をプレスし、ガゼットプレートを溶接するだけで形成することができるので、加工に手間がかからない。本実施例も、実施例１と同様に、体育館、店舗などの柱の少ない大空間に適している。

本実施例は、Ｌ形アングル材を、端部を扁平にすることなく、そのまま利用する実施例である。

図６（ａ）は実施例３のジョイント部構造を示す斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は縦断面図、（ｄ）は側だん図である。

本実施例は、上下のＬ形アングル材２５の端部にガゼットプレート３０を挟み溶接で固定し、ガゼットプレート３０の端部にライナブロック７を設けてジョイント部４を形成した例である。

上側のＬ形アングル材２５の端部と下側のＬ形アングル材２５の端部にそれぞれガゼットプレート３０を溶接する。ガゼットプレート３０はＬ形アングル材２５の端部から突出させる。次いで、ガゼットプレート３０には、実施例１、２と同様に、ボルト孔８を有するライナブロック７、固定プレート２３（図３）のボルト孔に整合する２個のボルト孔６を設ける。

ガゼットプレート３０を挟んでいるので、上側のＬ形アングル材３０と下側のＬ形アングル材３０の継ぎ目には隙間ができるので、隙間に丸棒３１を入れて溶接して塞ぐ。

斜材についても、弦材と同様にしてガゼットプレートをＬ形アングル材の端部に固定して、上下のＬ形アングル材をあわせ、隙間に丸棒を入れて溶接して一体化する。

弦材と斜材の組立は、実施例１と同じなので、その説明は省略する。

本実施例では、弦材の応力方向には溶接加工がないので、充分に安全性が確保できる。

また、ジョイント部は、Ｌ形アングル材にガゼットプレートを挟んで溶接するだけで形成することができるので、加工に手間がかからない。本実施例は、倉庫、工場などジョイント構造のデザインをささほど考慮する必要がない倉庫、工場などに適している。

実施例１のジョイント部構造を示す斜視図である。 実施例１のジョイント部構造の製造工程を示す図である。 （ａ）は実施例１の弦材を組み立てた平面図、（ｂ）は縦断面図である。 実施例２のジョイント部構造を示す斜視図である。 実施例２のジョイント部構造の製造工程を示す図である。 実施例３のジョイント部構造を示す斜視図である。 従来の弦材の端部のジョイント部構造の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１：弦材 ２：切り込み溝
３：ガゼットプレート ４：継ぎ目
５：扁平部 ６：ボルト孔
７：ライナブロック ８：ボルト孔
９：ジョイント部 １０：斜材
１１：ジョイント部 １２： ガゼットプレート
１３：フランジ １４：接合ピン
１５：ボルト孔 １６：突起
１７：結合ブロック １８：ボルト孔
１９：連結ボルト ２０：挿通孔
２１：保持環 ２２：ナット
２３：固定プレート ２４：開口
２５：Ｌ形アングル材 ２６：扁平部
２７：ガゼットプレート ２８：継ぎ目
２９：溝 ３０：ガゼットプレート
３１：丸棒 ３２：パイプ材
３３：補強スリーブ ３４：プレート
３５：ブロック ３６：ボルト孔
３７：ライナブロック ３８：ボルト孔

Claims (4)

1. 弦材及び斜材を結合ブロックに連結して構成する立体トラスの弦材のジョイント部構造において、
   弦材の端部にガゼットプレートを溶接により固定して形成したジョイント部に前記結合ブロックに結合させるライナブロックを設けたことを特徴とする立体トラスの弦材のジョイント部構造。
2. 丸パイプの端部に長手方向に形成した切り溝にガゼットプレートを押し込み、プレスにより形成された扁平部の端部にライナブロックを設けたことを特徴とする請求項１記載の立体トラスの弦材のジョイント部構造。
3. 上下のＬ形アングル材の端部にガゼットプレートを挟み、プレスにより形成された扁平部の端部にライナブロックを設けたことを特徴とする請求項１記載の立体トラスの弦材のジョイント部構造。
4. 上下のＬ形アングル材の端部にガゼットプレートを挟み溶接で固定した、ガゼットプレートの端部にライナブロックを設けたことを特徴とする請求項１記載の立体トラスの弦材のジョイント部構造。

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