JP2012202175A - Skeletal structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アルミニウム合金製の押出形材を利用した骨組構造体に関する。 The present invention relates to a frame structure using an extruded shape made of an aluminum alloy.
骨組構造体の弦材やラチス材(斜材、垂直材)をアルミニウム合金製の押出形材で形成した事例が特許文献1〜3に開示されている。
特許文献1,2の骨組構造体では、弦材とラチス材とを普通ボルトにより接合しているので、弦材とラチス材の接合部における力のやり取りは、普通ボルトに作用するせん断力を介してなされることとなる。
In the frame structures of
特許文献3の骨組構造体は、弦材に設けた凹部とラチス材の端部に設けた凸部とを嵌め合わせることにより、弦材の軸直角方向へのラチス材の移動を阻止している。なお、ラチス材の凸部は、弦材の凹部の延在方向と平行となるように形成されているので、ラチス材の凸部の前後において弦材をかしめることにより、凹部の延在方向へのラチス材の移動を阻止している。 The frame structure of Patent Document 3 prevents the lattice material from moving in the direction perpendicular to the axis of the chord material by fitting the concave portion provided in the chord material with the convex portion provided at the end of the lattice material. . In addition, since the convex part of the lattice material is formed to be parallel to the extending direction of the concave part of the string material, the extending direction of the concave part is caulked before and after the convex part of the lattice material. The lattice material is prevented from moving to
骨組構造体の節点をピン接合と仮定して設計した場合であっても、実構造物では、振動や疲労を抑制する等の観点から、節点を剛に近づけることが望ましい。 Even in the case of designing assuming that the joints of the frame structure are pin joints, it is desirable that the joints be made close to rigid in the actual structure from the viewpoint of suppressing vibration and fatigue.
特許文献1,2の骨組構造において、弦材とラチス材との接合部(節点)に高力ボルト摩擦接合を採用すると、節点を剛に近づけることができるものの、高力ボルト摩擦接合では、接合面に対してブラスト処理や薬剤処理などの粗面処理を施す必要があるので、節点の多い骨組構造体では、粗面処理に手間を要する虞がある。
In the frame structure of
なお、特許文献3の骨組構造体では、ボルトや溶接を使用せず、「凹凸の係合」と「かしめ」だけで弦材とラチス材とを接合しているので、剛接合にはならず、節点にズレやガタツキが生じる虞がある。 In the frame structure of Patent Document 3, the string material and the lattice material are joined only by “engagement of unevenness” and “caulking” without using bolts or welding, so that rigid joining is not achieved. , There is a risk of misalignment or rattling at the nodes.
このような観点から、本発明は、アルミニウム合金製の押出形材を利用した骨組構造体であって、剛接合に近い状態を容易に得ることが可能な骨組構造体を提供することを課題とする。 From such a viewpoint, the present invention aims to provide a framework structure using an extruded shape made of an aluminum alloy, which can easily obtain a state close to rigid joining. To do.
このような課題を解決する本発明は、アルミニウム合金製の弦材およびラチス材を組み合わせて構成した骨組構造体であって、前記弦材は、複数の第一突条を並設してなる弦側ローレット部を有し、前記弦側ローレット部は、前記弦材の素となる押出形材の押出成形時に形成されたものであり、前記ラチス材は、複数の第二突条を並設してなるラチス側ローレット部を有し、前記ラチス側ローレット部は、前記ラチス材の素となる押出形材の押出成形時に形成されたものであり、前記弦材と前記ラチス材との接合部では、前記弦側ローレット部と前記ラチス側ローレット部とが重ね合わされており、前記弦側ローレット部および前記ラチス側ローレット部を貫通するボルトの締結力により、前記第一突条と前記第二突条との交差部において前記第一突条および前記第二突条が潰れていることを特徴とする。 The present invention that solves such a problem is a frame structure configured by combining a string material and a lattice material made of an aluminum alloy, and the string material includes a plurality of first protrusions arranged in parallel. The string side knurled portion is formed at the time of extrusion molding of the extruded shape member that is the element of the string material, and the lattice material includes a plurality of second protrusions arranged in parallel. The lattice-side knurl portion is formed at the time of extrusion molding of the extruded profile that is the element of the lattice material, and at the joint portion between the string material and the lattice material. The string-side knurled portion and the lattice-side knurled portion are overlapped, and the first and second ridges are fastened by a fastening force of a bolt passing through the string-side knurled portion and the lattice-side knurled portion. At the intersection with Characterized in that the first protrusion and the second protrusion has collapsed.
本発明によれば、骨組構造体の節点において弦側ローレット部の第一突条とラチス側ローレット部の第二突条とが斜め若しくは垂直に交差し、当該交差部において両突条が潰れた状態となるので、弦側ローレット部とラチス側ローレット部との間の摩擦抵抗を高めることができ、ひいては、剛接合に近い状態で弦材とラチス材とを接合することが可能になる。なお、弦材およびラチス材は、アルミニウム合金製の押出形材からなるところ、各ローレット部は、押出形材の押出成形時に形成されるので、ブラスト処理等の粗面処理を施す必要はない。なお、ボルトは、普通ボルトでも高力ボルトでもよい。 According to the present invention, the first ridge of the chord-side knurl portion and the second ridge of the lattice-side knurl portion intersect diagonally or vertically at the nodes of the frame structure, and both ridges are crushed at the intersection. Thus, the frictional resistance between the string side knurled portion and the lattice side knurled portion can be increased, and as a result, the string material and the lattice material can be joined in a state close to rigid joining. The string material and the lattice material are made of an extruded shape made of an aluminum alloy, and each knurled portion is formed at the time of extrusion molding of the extruded shape, so that it is not necessary to perform a rough surface treatment such as a blast treatment. The bolt may be a normal bolt or a high-strength bolt.
前記弦材および前記ラチス材の形態に制限はないが、前記ラチス材が接続される接続プレートを前記弦材に設けるとともに、所定間隔(前記接続プレートを挿入可能な間隔)をあけて対向する一対のウェブを前記ラチス材に設け、前記接続プレートの両側面のそれぞれに、前記弦側ローレット部を形成し、一方の前記ウェブの内側面および他方の前記ウェブの内側面のそれぞれに、前記ラチス側ローレット部を形成するとよい。このようにすると、弦側ローレット部とラチス側ローレット部の接触面積が増大するので、弦材とラチス材の接合状態を剛接合に近づけることが可能となる。 Although there is no restriction | limiting in the form of the said string material and the said lattice material, While providing the connection plate to which the said lattice material is connected to the said string material, a pair which opposes with a predetermined space | interval (space | interval which can insert the said connection plate) is opposed. The web is provided on the lattice material, the string side knurled portion is formed on each of both side surfaces of the connection plate, and the lattice side is formed on each of the inner surface of the one web and the inner surface of the other web. A knurled portion may be formed. In this way, the contact area between the string side knurled portion and the lattice side knurled portion is increased, so that the joining state of the string material and the lattice material can be brought close to a rigid joint.
第一突条および第二突条の高さは適宜設定すればよいが、突条の高さが摩擦抵抗に及ぼす影響を実験により検討したところ、1.0mm以下、より好適には0.5mm以下であることが望ましいとの知見を得た。なお、弦材とラチス材との接合部では、突条同士を変形させると共に両部材を接触させることが好ましいが、突条の高さが1mmを超えると、ボルトに加える張力が大きくなり過ぎる虞がある。また、押出成形用のダイスに対する加工は、ワイヤを電極とした放電加工で行われるのが通常であるが、放電加工によってダイスを加工する場合、各突条の高さの下限値は、前記ワイヤの外形寸法により制約されることとなり、突条の高さが0.2mm未満になると、押出成形用のダイスに対する加工の難易度が高まるので、第一突条および第二突条の高さは、0.2mm以上であることが望ましい。 The height of the first ridge and the second ridge may be set as appropriate, but when the influence of the height of the ridge on the frictional resistance is examined by experiment, it is 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm. The knowledge that the following is desirable was obtained. It should be noted that at the joint between the chord material and the lattice material, it is preferable to deform the ridges and bring both members into contact with each other. However, if the height of the ridge exceeds 1 mm, the tension applied to the bolt may become too large. There is. Further, the processing for the die for extrusion molding is usually performed by electric discharge machining using a wire as an electrode, but when the die is processed by electric discharge machining, the lower limit value of the height of each protrusion is the wire If the height of the ridge is less than 0.2 mm, the difficulty of processing for the extrusion die increases, so the height of the first and second ridges is , 0.2 mm or more is desirable.
なお、本発明に係る骨組構造体の用途に制限はなく、屋根のほか、壁体、柱、階段の支持桁、トラス橋などに適用することができる。 In addition, there is no restriction | limiting in the use of the frame structure which concerns on this invention, In addition to a roof, it can apply to a wall body, a pillar, the support beam of stairs, a truss bridge, etc.
本発明によれば、弦材およびラチス材に対して粗面処理を施さずとも、接合面における摩擦抵抗を高めることができるので、剛接合に近い状態を容易に得ることができる。 According to the present invention, since the frictional resistance at the joint surface can be increased without subjecting the chord material and the lattice material to roughening, a state close to a rigid joint can be easily obtained.
本発明の実施形態に係る骨組構造体Fは、ダブルレイヤー型(複層タイプ)のスペースフレームであり、図1の(a)に示すように、弦材1A,1Bおよびラチス材2,3A,3Bを組み合わせて構成したものである。
The frame structure F according to the embodiment of the present invention is a double layer type (multi-layer type) space frame, and as shown in FIG. 1 (a), the
なお、以下の説明においては、弦材1A,1Bのうち、骨組構造体Fの下層に配置された弦材1Aを「下弦材1A」と称し、骨組構造体Fの上層に配置された弦材1Bを「上弦材1B」と称する。
また、ラチス材2,3A,3Bのうち、下弦材1Aと上弦材1Bとを斜めに連結するものを「斜材2」と称し、下弦材1A,1Aを連結するものを「下横材3A」と称し、上弦材1B,1Bを連結するものを「上横材3B」と称する。
In the following description, of the
Of the
骨組構造体Fは、下弦材1A,1A,…と、上弦材1B,1B,…と、下弦材1Aと上弦材1Bとを繋ぐ斜材2,2,…と、隣り合う下弦材1A,1Aを繋ぐ下横材3A,3A,…と、隣り合う上弦材1B,1Bを繋ぐ上横材3B,3B,…と、を備えている。
The frame structure F includes
骨組構造体Fの下層は、複数の下弦材1A,1A…と、複数の下横材3A,3A,…とによって構成されており、骨組構造体Fの上層は、複数の上弦材1B,1B,…と、複数の上横材3B,3B,…とによって構成されている。また、骨組構造体Fの上層と下層は、複数の斜材2,2,…によって連結されている。
The lower layer of the frame structure F is composed of a plurality of
下弦材1Aおよび上弦材1Bは、いずれも、長手方向が図1の紙面垂直方向となるように配置されている。
Both the
隣り合う下弦材1A,1Aは、横方向に間隔をあけて並設されており、本実施形態では平行である(図3参照)。
Adjacent
上弦材1Bは、本実施形態では下弦材1Aの斜め上方に位置し、且つ、下弦材1Aと平行である(図2参照)。また、隣り合う上弦材1B,1Bは、横方向に間隔をあけて並設されており、本実施形態では平行である(図示略)。
In this embodiment, the
斜材2は、図2に示すように、下弦材1Aと上弦材1Bを包含する構面内に配置されており、下弦材1Aおよび上弦材1Bに対して角度θをもって斜交している。前記構面内の複数の斜材2,2,…は、ジグザグ状に連設されており、下弦材1Aおよび上弦材1Bとともにトラス構造を形成している。
As shown in FIG. 2, the
下横材3Aは、図3に示すように、隣り合う下弦材1A,1Aを包含する構面内に複数配置されている。なお、図3においては、上弦材1,斜材2および上横材3Bの図示を省略している。下横材3Aには、下弦材1Aに対して垂直に交差する直交タイプと、下弦材1Aに対して斜めに交差する斜交タイプとがある。本実施形態では、直交タイプの下横材3Aと斜交タイプの下横材3Aとが交互に配置されていて、下弦材1A,1Aと下横材3A,3A,…とによってトラス構造が形成されている。
As shown in FIG. 3, a plurality of
図1に示す上横材3Bは、隣り合う上弦材1B,1Bを包含する構面内に複数配置されている。図示は省略するが、上横材3Bにも、上弦材1Bに対して垂直に交差する直交タイプと、上弦材1Bに対して斜めに交差する斜交タイプとがあり、上弦材1Bと上横材3Bとによってトラス構造が形成されている。
A plurality of
次に、上記した各部材の構成を詳細に説明する。
下弦材1Aおよび上弦材1Bは、いずれも、中空閉断面形状(本実施形態では略六角形)のホロー部と、第一の接続プレート16,16と、第二の接続プレート17,17とを備えている。図1乃至図3に示すように、第一の接続プレート16には、斜材2が接続され、第二の接続プレート17には、下横材3Aまたは上横材3Bが接続される。
Next, the configuration of each member described above will be described in detail.
Each of the
下弦材1Aおよび上弦材1Bは、いずれも、図4の(a)に示す第一の押出形材10からなる。なお、図4の(a)に示した押出形材10の向きは、下弦材1Aとして使用する場合を想定している。上弦材1Bとして使用する場合には、図4の(a)に示した押出形材10の上下を反転させて使用する。
Each of the
第一の押出形材10は、アルミニウム合金製の押出形材であり、図4の紙面垂直方向に連続している。なお、本実施形態では、ホロー部の断面形状を略六角形(多角形)としたが、円形や楕円形に変更しても差し支えない。また、一本の押出形材10を下弦材1Aまたは上弦材1Bとしてもよいし、複数本の押出形材10を長手方向に連結したものを下弦材1Aまたは上弦材1Bとしてもよい。
The first
押出形材10のホロー部は、上下に対向して配置された補剛部11,12と、左右に対向して配置された座部13,13と、一方の補剛部11と座部13,13とを繋ぐ第一薄肉部14,14と、他方の補剛部12と座部13,13とを繋ぐ第二薄肉部15,15と、を備えている。
The hollow portion of the extruded
一方の補剛部11は、ホロー部の断面二次モーメントを高めるとともに、ホロー部と第一の接続プレート16との境界部に集中する応力を緩和する目的で配置されたものであり、第一薄肉部14よりも肉厚に形成されている。本実施形態の補剛部11は、隣り合う二つの角部を含む範囲に形成されており、当該二つの角部を挟んでハ字状に対向する第一の接続プレート16,16を繋いでいる。
One
他方の補剛部12は、ホロー部の断面二次モーメントを高める目的で配置されたものであり、一方の補剛部11と対向するように配置されている。
The
座部13は、ホロー部と第二の接続プレート17との境界部に集中する応力を緩和する目的で配置されたものであり、薄肉部14,15よりも肉厚に形成されている。
The
第一薄肉部14および第二薄肉部15は、ホロー部の角部を含むように形成されている。第一薄肉部14は、断面く字状を呈し、第二薄肉部15は、断面L字状を呈している。
The 1st
第一の接続プレート16および第二の接続プレート17は、いずれも平板状であり、ホロー部の外面から垂直に張り出している。第一の接続プレート16は、補剛部11の側縁部の外面に突設されており、第二の接続プレート17は、座部13の外面に突設されている。接続プレート16,17の厚さ方向の中心を通る仮想面Qは、ホロー部の中心部分に設けた仮想軸線Pを通る。すなわち、接続プレート16,17は、仮想軸線Pを中心として放射状に広がるように形成されている。なお、仮想軸線Pは、ホロー部の長手方向(図4の(a)の紙面垂直方向)に延在する仮想線であって、本実施形態では、ホロー部の図心付近に位置している。
The
第一の接続プレート16および第二の接続プレート17は、いずれも弦側ローレット部1aを備えている。弦側ローレット部1aには、図4の(b)に示すように、複数の第一突条1b,1b,…が並設されている。
Each of the
弦側ローレット部1aは、押出形材10の押出成形時に形成されるものであり、図4の(a)に示すように、接続プレート16,17の側面に形成されている。本実施形態では、接続プレート16,17の両側面のそれぞれに形成されている。
The string-
第一突条1bは、図4の(b)に示すように、断面略三角形を呈し、押出形材10の長手方向(図4の紙面垂直方向)に延在している。第一突条1bの頂部は円弧状を呈している。第一突条1bの高さhは、1.0mm以下であることが望ましく、より好適には、0.2mm以上0.5mm以下であることが望ましい。
As shown in FIG. 4B, the
なお、接続プレート16,17には、図4の(a)に示すように、溝条1cが形成されている。溝条1cは、ボルト挿通孔1d(図7参照)を穿設する際の目印(基準)となるものであり、ボルト挿通孔1dの中心位置を通るように形成されている。溝条1cは、第一突条1bと平行であり、押出形材10の押出成形時に形成される。
In addition, as shown to (a) of FIG. 4, the
斜材2は、図5に示す第二の押出形材20からなる。斜材2(押出形材20)は、間隔をあけて対向する一対のフランジ21,21と、両フランジ21,21を繋ぐ一対のウェブ22,22と、ウェブ22,22の間に形成された層状空間を仕切る一対の仕切部23,23とを備えている。
The
第二の押出形材20は、三つの中空空間を有するアルミニウム合金製の押出形材であり、図5の紙面垂直方向に連続している。三つの中空空間のうち、中央に位置する中空空間は、扁平状を呈している。
The second extruded
フランジ21の幅方向の中央部は、その両側の部位よりも肉薄に形成されている。フランジ21の側部は、断面円弧状に湾曲し、他のフランジ21に向かって延出している。
The center portion in the width direction of the
ウェブ22,22は、フランジ21,21の幅方向中央部同士を繋ぐように配置されており、かつ、第一の接続プレート16(図4参照)を挿入可能な間隔をあけて平行に対向している。各ウェブ22は、平板状を呈しているが、扁平状の中空空間に対応する部位は、他の部分よりも肉厚になっている。
The
ウェブ22,22は、いずれもラチス側ローレット部2aを備えている。ラチス側ローレット部2aには、図5の(b)に示すように、複数の第二突条2b,2b,…が並設されている。
Each of the
ラチス側ローレット部2aは、押出形材20の押出成形時に形成されるものであり、一方のウェブ22の内側面(一方のウェブ22の両側面のうち、他方のウェブ22と対向する側面)および他方のウェブ22の内側面(他方のウェブ22の両側面のうち、一方のウェブ22と対向する側面)のそれぞれに形成されている。すなわち、両ラチス側ローレット部2a,2aは、扁平状の中空空間を挟んで対向している。なお、本実施形態では、ウェブ22の肉厚部分(扁平状のホロー部に対応する部分)のみに、ラチス側ローレット部2aを形成しているが、ウェブ22の薄肉部分に形成しても差し支えない。
The lattice side knurled
第二突条2bは、断面略三角形を呈し、押出形材20の長手方向(図5の(b)の紙面垂直方向)に延在している。なお、第二突条2bの頂部は円弧状を呈している。第二突条2bの高さは、1.0mm以下であることが望ましく、より好適には、0.2mm以上0.5mm以下であることが望ましい。
The
なお、ウェブ22の外側面には、図6に示すように、溝条2c,2cが形成されている。溝条2cは、ボルト挿通孔2dを穿設する際の目印(基準)となるものであり、ボルト挿通孔2dの中心位置を通るように形成されている。溝条2cは、第二突条2b(図5の(b)参照)と平行であり、押出形材20の押出成形時に形成される。
As shown in FIG. 6,
図5に示す仕切部23は、ウェブ22,22の薄肉部分同士を繋ぐように配置されている。本実施形態の仕切部23は、帯板状を呈していて、フランジ21の幅方向中央部と平行である。
The
斜材2の端面は、図6に示すように、斜材2の長手方向(押出形材20の押出方向)を法線とする平面に対して傾斜している。なお、斜材2の傾斜角度は、図2に示した角度θ(下弦材1Aおよび上弦材1Bに対する斜材2の傾斜角度)と一致している。
As shown in FIG. 6, the end face of the
また、斜材2の端部には、ボルト挿通孔2dと切欠き2eが形成されている。ボルト挿通孔2dは、一対のウェブ22,22の両方に形成されている。
Further, a
ボルト挿通孔2dは、第一の接続プレート16のボルト挿通孔1d(図7参照)に対応するものである。接続プレート16をラチス側ローレット部2a,2aの間に挿入し、ウェブ22,22を接続プレート16に重ね合わせると、接続プレート16のボルト挿通孔1dとウェブ22のボルト挿通孔2dとが連通するようになる。
The
切欠き2eは、フランジ21の幅方向中央部の薄肉部分および仕切部23を切除することにより形成したものである。切欠き2e,2eを形成すると、第一の接続プレート16(図6参照)をラチス側ローレット部2a,2aの間に挿入できるようになる。
The
下横材3Aは、図7に示すように、間隔をあけて対向する一対のフランジ31,31と、両フランジ31,31を繋ぐ一対のウェブ32,32とを備えている。なお、下横材3Aは、アルミニウム合金製の押出形材からなる。
As shown in FIG. 7, the lower cross member 3 </ b> A includes a pair of
ウェブ32,32は、第二の接続プレート17を挿入可能な間隔をあけて対向している。一方のウェブ32の内側面および他方のウェブ32の内側面には、ラチス側ローレット部3aが形成されており、ラチス側ローレット部3aには、複数の第二突条が並設されている。また、下横材3Aの端部には、ボルト挿通孔3dと切欠き3eが形成されている。
The
なお、図示は省略するが、図1に示す上横材3Bは、下横材3Aと同じ押出形材からなる。
Although not shown, the
次に、図7および図8を参照して、弦材とラチス材の接合部(節点)の構成を詳細に説明する。なお、図7および図8は、下弦材1Aと下横材3Aの接合部を示す図であるが、下弦材1Aと斜材2の接合部、上弦材1Bと斜材2の接合部および上弦材1Bと上横材3Bの接合部についても同様である。
Next, with reference to FIG. 7 and FIG. 8, the structure of the junction part (node) of a chord material and a lattice material is demonstrated in detail. 7 and 8 are views showing the joint portion between the
下弦材1Aと下横材3Aとの接合部では、弦側ローレット部1aとラチス側ローレット部3aとが重ね合わされた状態となる。本実施形態では、下弦材1Aの接続プレート17が下横材3Aのウェブ32,32で挟まれた状態となり(図8参照)、接続プレート17の一方の弦側ローレット部1aが一方のウェブ32のラチス側ローレット部3aと対向し、接続プレート17の他方の弦側ローレット部1aが他方のウェブ32のラチス側ローレット部3aと対向する。なお、下弦材1Aの押出方向は、図7中のα方向であり、下横材3Aの押出方向は、図7中のβ方向であるから、弦側ローレット部1aの第一突条1b,1b,…(図4の(b)参照)とラチス側ローレット部3aの第二突条とは平行にならず、必ず交差することになる。
At the joint portion between the
下弦材1Aと下横材3Aは、ボルトBによって接合される。ボルトBは、高力ボルトであり、弦側ローレット部1aおよびラチス側ローレット部3aを貫通するように配置される。すなわち、ボルトBの軸部は、接続プレート17のボルト挿通孔1dとウェブ22のボルト挿通孔2dとに挿通される。
The
ボルトBの軸部にナットNを螺合して締め付けると、ボルトBの締結力が弦側ローレット部1aとラチス側ローレット部3aとに作用し、弦側ローレット部1aの第一突条とラチス側ローレット部3aの第二突条との交差部において第一突条および第二突条が潰れるようになる。すなわち、両突条の交差部では、一方の突条が他方の突条に食い込んだ状態となる。なお、図8は、ボルトBを締め付ける前の状態(突条が潰れていない状態)を示している。
When the nut N is screwed onto the shaft portion of the bolt B and tightened, the fastening force of the bolt B acts on the string side knurled
本実施形態に係る骨組構造体Fによれば、下弦材1Aもしくは上弦材1Bと斜材2との接合部では、弦側ローレット部1aの第一突条1bとラチス側ローレット部2aの第二突条2bとが斜めに交差し、当該交差部において両突条1b,2bが潰れた状態となるので、弦側ローレット部1aとラチス側ローレット部2aとの間の摩擦抵抗を高めることができる。同様に、下弦材1Aと下横材3Aとの接合部および上弦材1Bと上横材3Bとの接合部では、弦側ローレット部1aの第一突条とラチス側ローレット部3aの第二突条とが斜め又は垂直に交差し、当該交差部において両突条が潰れた状態となるので、弦側ローレット部1aとラチス側ローレット部3aとの間の摩擦抵抗を高めることができる。すなわち、本実施形態に係る骨組構造体Fによれば、剛接合に近い状態で斜材2および下横材3Aを下弦材1Aに接合することができ、剛接合に近い状態で斜材2および上横材3Bを上弦材1Bに接合することが可能になる。
According to the frame structure F according to the present embodiment, at the joint portion between the
しかも、各ローレット部1a,2a,3aは、押出形材の押出成形時に形成されるので、ブラスト処理等の粗面処理を施す必要はない。
Moreover, since each
また、本実施形態では、上弦材1Aおよび下弦材1Bにおいては、接続プレート16の両側面のそれぞれに弦側ローレット部1aを形成しており、斜材2においては、一方のウェブ22の内側面および他方のウェブ22の内側面のそれぞれにラチス側ローレット部2aを形成しているので、接続プレート16の一方の側面のみに弦側ローレット部1aを形成した場合(あるいは、一方のウェブ22のみにラチス側ローレット部2aを形成した場合)に比べて、両者の接触面積が増大し、ひいては、両者の接合状態を剛接合に近づけることが可能となる。同様に、接続プレート17の両側面のそれぞれに弦側ローレット部1aを形成しており、下横材3Aおよび上横材3Bにおいては、一方のウェブ32の内側面および他方のウェブ32の内側面のそれぞれにラチス側ローレット部3aを形成しているので、接続プレート17の一方の側面のみに弦側ローレット部1aを形成した場合(あるいは、一方のウェブ32のみにラチス側ローレット部2aを形成した場合)に比べて、両者の接触面積が増大し、ひいては、両者の接合状態を剛接合に近づけることが可能となる。
In the present embodiment, the
表1のNo.1〜4の供試体を二つずつ用意し、各供試体について引張試験を行い、すべり係数を求めたところ、図9のような結果となった。ここで、No.1は、ローレット部を具備しないケース(比較例)である。No.2〜4では、接続プレートの両側面に弦側ローレット部を形成するとともに、一対のウェブのそれぞれの内側面にラチス側ローレット部を形成し、弦側ローレット部の第一突条とラチス側ローレット部の第二突条とを直交させた。なお、図9のグラフには、接合部における変位が0.5mmとなった時点におけるすべり係数をプロットしている。なお、弦材とラチス材の材質は T5処理を施したJISA6N01合金である。また、ボルトの径はM12であり、ボルトの材質はF8Tである。ボルトに加えた張力は50.4kNである。
No. in Table 1 Two
図9から分かるように、実施例(No.2〜4)のすべり係数は、比較例(No.1)のすべり係数よりも大きくなっている。No.2〜4の中では、No.2のすべり係数が最も高く、比較例の約2倍のすべり係数となった。 As can be seen from FIG. 9, the slip coefficient of the example (No. 2 to 4) is larger than the slip coefficient of the comparative example (No. 1). No. In 2-4, no. The slip coefficient of 2 was the highest, and the slip coefficient was about twice that of the comparative example.
なお、本実施形態では、平板状を呈するダブルレイヤー型(複層タイプ)の骨組構造体Fを例示したが、本発明に係る骨組構造体の適用範囲を限定する趣旨ではない。図示は省略するが、シェル、ヴォールト、ドームなどの形態としても差し支えないし、シングルレイヤー型(単層タイプ)としても勿論差し支えない。また、本実施形態では、立体的なトラスが形成される場合を例示したが、平面的なトラスであっても差し支えないし、トラス以外の形態(例えば、梯子状や格子状)となるように弦材とラチス材を組み合わせてもよい。 In addition, in this embodiment, although the double layer type (multi-layer type) frame structure F which exhibits flat form was illustrated, it is not the meaning which limits the application range of the frame structure which concerns on this invention. Although illustration is omitted, it may be in the form of a shell, vault, dome, etc., and of course, it may be a single layer type (single layer type). In the present embodiment, a case where a three-dimensional truss is formed is illustrated, but a flat truss may be used, and a string other than a truss (for example, a ladder or a lattice) may be used. You may combine a material and a lattice material.
本実施形態では、ホロー形材で弦材1A,1Bを形成する場合を例示したが、セミホロー形材やソリッド形材で弦材を形成しても勿論差し支えない。
In the present embodiment, the case where the
本実施形態では、放射状に広がる四つの接続プレート16,17を具備した弦材1A,1Bを例示したが、接続プレートの数、位置、向き等を限定する趣旨ではない。接続プレートの数等は、弦材に接続されるラチス材の本数や向きに応じて適宜設定すればよい。
In the present embodiment, the
本実施形態では、一対のウェブ22,22を具備するラチス材2を例示したが、ウェブの枚数を限定する趣旨ではない。一枚のウェブを具備するラチス材を使用してもよいし、三枚以上のウェブを有するラチス材を使用してもよい。また、本実施形態では、ホロー形材でラチス材2,3A,3Bを形成する場合を例示したが、セミホロー形材やソリッド形材でラチス材を形成しても勿論差し支えない。
In this embodiment, although the
本実施形態では、接続プレート16の両側面に弦側ローレット面1aを形成するとともに、一方のウェブ22の内側面および他方のウェブ22の内側面のそれぞれに、ラチス側ローレット部2aを形成した場合を例示したが、接続プレート16の一方の側面のみに弦側ローレット面1aを形成し、一方のウェブ22のみにラチス側ローレット部2aを形成してもよい。
In the present embodiment, the chord-
本実施形態では、一対のウェブの間に接続プレートを挿入する場合を例示したが、弦材に一対の接続プレートを並設し、一対の接続プレートの間にラチス材のウェブを挿入してもよい。 In the present embodiment, the case where the connection plate is inserted between the pair of webs is illustrated. However, even if the pair of connection plates are arranged side by side on the chord material and the lattice material web is inserted between the pair of connection plates, Good.
F 骨組構造体
1A 下弦材(弦材)
1B 上弦材(弦材)
1a 弦側ローレット部
1b 突条
10 弦材用の押出形材
16,17 接続プレート
2 斜材(ラチス材)
2a ラチス側ローレット部
2b 突条
20 斜材用の押出形材
22 ウェブ
3A 下横材(ラチス材)
3B 上横材(ラチス材)
32 ウェブ
3a ラチス側ローレット部
B ボルト
1B Upper chord material (string material)
DESCRIPTION OF
2a Lattice side knurled
3B Upper horizontal material (Lattice material)
32
Claims (4)
前記弦材は、複数の第一突条を並設してなる弦側ローレット部を有し、
前記弦側ローレット部は、前記弦材の素となる押出形材の押出成形時に形成されたものであり、
前記ラチス材は、複数の第二突条を並設してなるラチス側ローレット部を有し、
前記ラチス側ローレット部は、前記ラチス材の素となる押出形材の押出成形時に形成されたものであり、
前記弦材と前記ラチス材との接合部では、前記弦側ローレット部と前記ラチス側ローレット部とが重ね合わされており、
前記弦側ローレット部および前記ラチス側ローレット部を貫通するボルトの締結力により、前記第一突条と前記第二突条との交差部において前記第一突条および前記第二突条が潰れていることを特徴とする骨組構造体。 A framework structure composed of a combination of an aluminum alloy string material and a lattice material,
The string member has a string side knurled portion formed by arranging a plurality of first protrusions in parallel,
The chord side knurled portion is formed at the time of extrusion molding of an extruded shape member that is an element of the chord material,
The lattice material has a lattice side knurled portion formed by juxtaposing a plurality of second protrusions,
The lattice side knurled portion is formed at the time of extrusion molding of an extruded profile that is a source of the lattice material,
In the joint portion between the string material and the lattice material, the string side knurled portion and the lattice side knurled portion are overlapped,
Due to the fastening force of the bolts penetrating the string side knurled portion and the lattice side knurled portion, the first and second ridges are crushed at the intersection of the first and second ridges. A skeleton structure characterized by comprising:
前記接続プレートの両側面のそれぞれに、前記弦側ローレット部が形成されており、
前記ラチス材は、前記接続プレートを挿入可能な間隔をあけて対向する一対のウェブを有し、
一方の前記ウェブの内側面および他方の前記ウェブの内側面のそれぞれに、前記ラチス側ローレット部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の骨組構造体。 The string material has a connection plate to which the lattice material is connected,
The string side knurled portion is formed on each of both side surfaces of the connection plate,
The lattice material has a pair of webs facing each other with an interval through which the connection plate can be inserted,
The frame structure according to claim 1, wherein the lattice side knurled portion is formed on each of an inner surface of one of the webs and an inner surface of the other of the webs.
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