JP2020143497A - 立体トラス構造 - Google Patents

Abstract

【課題】片持ちトラスを有するトラス構造において、支持部側に位置されるトラス部材に付加される荷重を低減することが可能な立体トラス構造を提供すること。【解決手段】下弦１１と、上弦１２と、前記下弦１１と前記上弦１２とを接合する斜材構造１３と、を有する片持ちトラスを備えた立体トラス構造１０であって、前記下弦１１において軸方向に沿って見たときの断面積が前記後方側Ｒよりも前記前方側Ｆが小さい下弦断面積変化部と、前記上弦１２において前記上弦１２を軸方向に沿って見たときの断面積が前記後方側Ｒよりも前記前方側Ｆが小さい上弦断面積変化部と、前記斜材構造１３において前記斜材部材１３０を軸方向に沿って見たときの断面積が前記後方側Ｒよりも前記前方側Ｆが小さい斜材断面積変化部とを有する断面形状変化部を備えていることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、片持ちトラスを有する立体トラス構造に関する。

従来、トラス構造を設計する際には、例えば、最大曲げモーメントを軸力に変換して設計することが一般的である。
また、トラス構造の設計においては、施工、製作上の観点から、トラス構造における斜材の長さを統一することが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
したがって、トラス構造を設計する際には、トラス部材が最も大きな軸力（圧縮力、引張力）に耐え得るように設計する。

一方、近年、設計及び施工における有利さから、下弦部材、上弦部材、斜材部材を、ボールジョイント（ジョイント部）によって接合して構成する立体トラス（システムトラス）が広く適用されている（例えば、非特許文献１参照。）。
このような立体トラスの適用は、軽量化、コスト及び施工期間短縮の観点からも非常に有利である。

特開平７−１８９４２４号公報

ＵＲＬ：http://www.nsec-steelstructures.jp/data/spatial_structure/catalog_ns_truss.pdf

しかしながら、片持ちトラスを有する立体トラス構造では、トラス部材（下弦部材、上弦部材、斜材部材等、ジョイント部とジョイント部とを接合する棒状部材）に作用する応力は支持部付近と自由端付近とで大きく異なる。

したがって、支持部側のトラス部材に付加される荷重に合わせてトラス部材を設定すると、トラス部材のサイズが大きくなり、立体トラス構造の重量が増大するとともに建設コストが増加するという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、片持ちトラスを有するトラス構造において、支持部側に位置されるトラス部材に付加される荷重を低減することが可能な立体トラス構造を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）この発明の第１の態様は、下弦と、上弦と、前記下弦と前記上弦とを接合する複数の斜材部材により構成される斜材構造と、を有し、少なくとも一部が支持部によって支持されるとともに前記支持部から離間された位置に自由端が形成された片持ちトラスを備えた立体トラス構造であって、前記下弦において、前記下弦を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された下弦断面積変化部と、前記上弦において、前記上弦を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された上弦断面積変化部と、前記斜材構造において、前記斜材部材を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された斜材断面積変化部と、のうち、少なくともいずれかを有する断面形状変化部を備えていることを特徴とする。

この発明に係る立体トラス構造によれば、下弦と、上弦と、下弦に配置されたジョイント部と上弦に位置されたジョイント部とを介して下弦と上弦とを接合する複数の斜材部材により構成される斜材構造と、を有する片持ちトラスを備えた立体トラス構造が、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部と、のうち、少なくともいずれかを備えているので、下弦断面積変化部、上弦断面積変化部、斜材断面積変化部の支持部側において、支持部側に位置されるトラス部材（下弦部材、上弦部材、斜材部材）に付加される荷重を低減することができる。
その結果、片持ちトラスを構成するトラス部材に生じる圧縮応力又は引張応力を小さくすることができる。
また、トラス構造が大型化することに起因する重量増大及び建設コストの増大を抑制することができる。

ここで、軸方向（長手方向）に沿って見たときの断面積とは、上弦、下弦、斜材構造を、それぞれを構成するトラス部材（下弦部材、上弦部材、斜材部材）の肉部分の断面積であり、中空部を有する場合には外形の断面積から中空部の断面積を差し引いた断面積をいう。
また、断面積の比較は、トラス部材本体同士の間で行うものとする。ここで、トラス部材本体とは、トラス部材のうち、ジョイント部と接続するために形成された部材又は部分（例えば、コーン部、スプライスプレート等）を除いた部分をいう。
また、断面積が支持部側よりも自由端側が小さく形成されているとは、支持部側位置における断面積と自由端側位置における断面積との大小関係をいい、支持部側位置と自由端側位置の間に、断面積が変化しない部分や断面積が一端拡大する部分が形成されていてもよい。
また、断面積変化部を特定する場合の支持部側位置と自由端側位置は、下弦、上弦、斜材構造を構成するひとつのトラス部材内、複数のトラス部材の間のいずれの間に構成されてもよい。

（２）上記（１）に記載の立体トラス構造であって、前記断面形状変化部は、前記下弦が複数の下弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、前記下弦において、前記支持部側に位置される第１下弦部材と前記第１下弦部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１下弦部材よりも小さく形成された第２下弦部材とを有することにより構成された下弦断面積変化部と、前記上弦が複数の上弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、前記上弦において、前記支持部側に位置される第１上弦部材と前記第１上弦部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１上弦部材よりも小さく形成された第２上弦部材とを有することにより構成された上弦断面積変化部と、前記斜材構造において、前記支持部側に位置される第１斜材部材と前記第１斜材部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１斜材部材よりも小さく形成された第２斜材部材とを有することにより構成された斜材断面積変化部と、のうち、少なくともいずれかを備えていてもよい。

この発明に係る立体トラス構造によれば、断面積変化部が、複数の下弦部材がジョイントで接合された下弦と、複数の上弦部材がジョイントで接合された上弦と、斜材構造と、のうち、少なくともいずれかに形成されているので、例えば、軸方向に沿って断面が一定に形成されたストレートな棒状のトラス部材（下弦部材、上弦部材、斜材部材）を用いることにより、容易に下弦断面積変化部、上弦断面積変化部、斜材断面積変化部を形成することができる。
その結果、簡単な構造によって、容易かつ効率的に立体トラス構造を形成することができる。

（３）上記（１）又は（２）に記載の立体トラス構造であって、前記断面形状変化部は、前記下弦が複数の下弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、軸方向に沿って見たときに前記自由端側の断面積が前記支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き下弦部材と、前記上弦が複数の上弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、軸方向に沿って見たときに前記自由端側の断面積が前記支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き上弦部材と、前記斜材構造において、軸方向に沿って見たときに前記自由端側の断面積が前記支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き斜材部材と、のうち、少なくともいずれかを備えていてもよい。

この発明に係る立体トラス構造によれば、断面積変化部が、下弦が複数の下弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、軸方向に沿って見たときに自由端側の断面積が支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き下弦部材と、上弦が複数の上弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、軸方向に沿って見たときに自由端側の断面積が支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き上弦部材と、斜材構造において、軸方向に沿って見たときに自由端側の断面積が支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き斜材部材と、のうち、少なくともいずれかを備えているので、例えば、ジョイント部とジョイント部の間においても、容易に断面積変化部を形成することができる。
その結果、ジョイント部とジョイント部の間隔が長い区間において、トラス部材に付加される荷重を効率的に軽減することができる。

（４）上記（３）に記載の立体トラス構造であって、前記断面形状変化部は、前記テーパ付き下弦部材が前記支持部から前記自由端側に向かって隣接配置されるとともに、前記支持部側に配置される第１テーパ付き下弦部材の前記自由端側の前記断面積が、前記自由端側に配置される第２テーパ付き下弦部材の前記支持部側の前記断面積以上に形成されているテーパ付き下弦部材列と、前記テーパ付き上弦部材が前記支持部から前記自由端側に向かって隣接配置されるとともに、前記支持部側に配置される第１テーパ付き上弦部材の前記自由端側の前記断面積が、前記自由端側に配置される第２テーパ付き上弦部材の前記支持部側の前記断面積以上に大きく形成されているテーパ付き上弦部材列と、前記テーパ付き斜材部材が前記支持部から前記自由端側に向かって隣接配置されるとともに、前記支持部側に配置される第１テーパ付き斜材部材の前記自由端側の前記断面積が、前記自由端側に配置される第２テーパ付き斜材部材の前記支持部側の前記断面積以上に形成されているテーパ付き斜材部材列と、のうち、少なくともいずれかを備えていてもよい。

この発明に係る立体トラス構造によれば、断面形状変化部が、テーパ付き下弦部材が隣接配置されるとともに第１テーパ付き下弦部材の自由端側の断面積が第２テーパ付き下弦部材の支持部側の断面積以上に形成されてたテーパ付き下弦部材列と、テーパ付き上弦部材が隣接配置されるとともに第１テーパ付き上弦部材の自由端側の断面積が第２テーパ付き上弦部材の支持部側の断面積以上に大きく形成されているテーパ付き上弦部材列と、テーパ付き斜材部材が隣接配置されるとともに第１テーパ付き斜材部材の自由端側の断面積が第２テーパ付き斜材部材の支持部側の断面積以上に形成されているテーパ付き斜材部材列と、のうち、少なくともいずれかを備えているので、テーパ付き下弦部材、テーパ付き上弦部材、テーパ付き斜材部材を、トラス構造において、断面積変化部をさらに有効に活用することができる。
また、テーパ付き下弦部材、テーパ付き上弦部材、テーパ付き斜材部材を用いたトラス構造の力学的な安定性、意匠的安定性を向上することができる。

本発明の立体トラス構造によれば、片持ちトラスを有するトラス構造において、支持部側に位置されるトラス部材に付加される荷重及びモーメントを低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る立体トラス構造を適用した建築物の一例の概略構成を説明する斜視図である。 第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する斜視図である。 第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する側面から見た図である。 第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する平面図である。 第１実施形態に係る立体トラス構造の詳細を説明する側面から見た概念図である。 第１実施形態に係る立体トラス構造における断面積変化部の概略構成を説明する隣接配置されたトラス部材を、軸方向に沿って見たときの断面形状の概略を示す概念図であり、（Ａ）は図５に矢視ＶＩＡ-ＶＩＡで示す図であり、（Ｂ）は図５に矢視ＶＩＢ-ＶＩＢで示す図である。 第１実施形態に係る立体トラス構造を構成するボールジョイントの一例を説明する概略構成図である。 第１実施形態の第１変形例に係る断面積変化部の概略構成を説明する隣接配置されたトラス部材を、軸方向に沿って見たときの断面形状の概略を示す概念図であり、（Ａ）は図５に矢視ＶＩＡ-ＶＩＡで示す図であり、（Ｂ）は図５に矢視ＶＩＢ-ＶＩＢで示す図である。 第１実施形態の第２変形例に係る立体トラス構造を構成するボールジョイントを説明する概略構成図である。 本発明の第２実施形態に係る立体トラス構造の詳細を説明する側面から見た概念図である。 第２実施形態に係る立体トラス構造を構成するテーパ付きトラス部材の概略構成を説明する軸線を含む縦断面図である。 本発明の第３実施形態に係る立体トラス構造の詳細を説明する側面から見た概念図である。 本発明の第４実施形態に係る立体トラス構造の詳細を説明する側面から見た概念図である。 本発明の第５実施形態に係る立体トラス構造の詳細を説明する側面から見た概念図である。

以下、図１〜図７を参照して、本発明の第１実施形態に係る立体トラス構造について説明する。図１は、第１実施形態に係る立体トラス構造を適用した建築物の一例の概略構成を説明する斜視図である。また、図２は、第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する上方から見た斜視図であり、図３は側面から見た概略構成図であり、図４は平面図である。また、図５は、第１実施形態に係る立体トラス構造の詳細を説明する側面から見た概念図である。また、図６は、下弦部材（トラス部材）を、軸方向に沿って見たときの断面形状の概略を示す概念図であり、（Ａ）は図５に矢視ＶＩＡ-ＶＩＡで示す図であり、（Ｂ）は図５に矢視ＶＩＢ-ＶＩＢで示す図である。また、図７は、立体トラス構造を構成するボールジョイント（ジョイント部）の一例を説明する概略構成図である。

図１〜図７において、符号１００は建築物を、符号１０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号１１は下弦を、符号１１０は下弦部材を、符号１２は上弦を、符号１２０は上弦部材を、符号１３は斜材構造を、符号１３０は斜材部材を、符号１４はボールジョイント（ジョイント部）を示している。また、符号１０Ｆは片持ちトラスを示している。また、片持ちトラス１０Ｆにおける支持部側を後方側Ｒ、自由端側を前方側Ｆとする。なお、下弦部材、上弦部材、斜材部材をとらす部材という場合がある。

第１実施形態に係る建築物１００は、図１に示すように、例えば、複数（例えば、４本）の前方支持柱（支持部）１０１と、複数（例えば、４本）の後方支持柱１０２と、天井部材１０３と、複数（例えば、４組）の立体トラス（立体トラス構造）１０と、横部材１０Jと、を備えている。
ここで、前方支持柱（支持部）１０１、後方支持柱１０２、立体トラス（立体トラス構造）１０の数については、任意の数（単数又は複数）に設定することが可能である。

また、この実施形態において、立体トラス（立体トラス構造）１０は、図示していないが、建築物１００の左側Ａから右側Ｂにわたって前方支持柱（支持部）１０１、後方支持柱１０２と対応して配置されていて、天井部材１０３を上方から保持する構成とされている。

前方支持柱（支持部）１０１は、天井部材１０３の前方側Ｆと後方側Ｒの中間位置において、天井部材１０３の左側Ａの端部近傍と右側Ｂの端部近傍、及び両端部近傍の前方支持柱１０１の間に間隔（例えば、等間隔）をあけて配置され、立体トラス１０を下方から支持している。

後方支持柱１０２は、天井部材１０３の後方側Ｒの端部において、天井部材１０３の左側Ａの端部近傍と右側Ｂの端部近傍、及び両端部近傍の後方支持柱１０２の間に間隔（例えば、等間隔）をあけて配置され、立体トラス１０を下方から支持している。

また、それぞれの立体トラス（立体トラス構造）１０は、左側Ａから右側Ｂに向かって間隔をあけて隣接配置されている。なお、隣接する立体トラス（立体トラス構造）１０の間に間隔をあけるかどうかは任意に設定することが可能である。

横部材１０Ｊは、例えば、立体トラス１０の前後方向における任意の位置で、隣接する立体トラス１０の下弦１１を構成するボールジョイント（ジョイント部）１４同士、及び上弦１２を構成するボールジョイント（ジョイント部）１４同士を左右方向で接合（必要に応じて斜材を用いてもよい）して、隣接する立体トラス１０の間にトラス構造を構成している。なお、横部材１０Ｊを配置する位置及び数については任意に設定することが可能である。

立体トラス（立体トラス構造）１０は、図２〜図４に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２と、複数の斜材１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４と、複数の横部材１０Ｍと、を備えている。

また、立体トラス（立体トラス構造）１０は、前側支持柱１０１の前方側Ｆに位置される片持ちトラス１０Ｆを備えている。
片持ちトラス１０Ｆは、支持部前側支持柱１０１を支持部とし、前方側Ｆの先端部が自由端とされている。

片持ちトラス１０Ｆにおいて、下弦１１と上弦の間隔で表されるデプスは任意に設定することが可能であるが、この実施形態では、例えば、片持ちトラス１０Ｆのデプスは全長にわたって一定に設定されている。

下弦１１は、図２〜図４に示すように、それぞれ前後方向（前方側Ｆから後方側Ｒに向かう方向）に沿って延在し、左右に並行して配置される二つの下弦部材列１１０・・・１１０と、横部材１０Ｍと、を備えている。
また、下弦１１は、例えば、同一平面状に形成され、後方側Ｒに対して前方側Ｆがわずかに上方に位置されている。

下弦部材列１１０・・・１１０は、前後方向に配列された複数の下弦部材１１０がボールジョイント（ジョイント部）１４によって接合された構成とされている。
また、左右の下弦部材列１１０・・・１１０は、前後方向における対応する位置で、横部材１０Ｍによって接合されている。

また、下弦１１は、図５に示すように、下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ（１１０）がボールジョイント（ジョイント部）１４を介して接合された構成とされている。
また、下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ（１１０）は、それぞれ軸方向（長手方向）に沿って外形形状（外径）が同一とされそれぞれ軸方向に沿ってストレートに形成されている。

また、互いに隣接配置された下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ（１１０）は、軸方向に沿って見たときの断面積が、片持ちトラス１０Ｆの支持部１０１側から先端側Ｆに向かって順次縮小（縮径）されている。その結果、ボールジョイント（ジョイント部）１４ごとに断面積変化が生じる下弦断面積変化部を備えている。
ここで、下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ（１１０）は、後方側Ｒに治されるものを第１下弦部材、先端側Ｆに位置されるものを第２下弦部材とする。
また、それぞれの下弦部材１１０、横部材１０Ｍは、配置された位置における圧縮力、引張力に耐え得うる強度を備えている。

すなわち、（下弦部材１１１Ｓの断面積）＞（下弦部材１１２Ｓの断面積）、（下弦部材１１２Ｓの断面積）＞（下弦部材１１３Ｓの断面積）に設定されている。
また、この実施形態において、（下弦部材１１１Ｓの断面積）＞（下弦部材１１２Ｓの断面積）は、図６に示すように、例えば、（下弦部材１１１Ｓの外形（外径）φＤ１１１Ｓ）＞（下弦部材１２１Ｓの外形（外径）φＤ１２１Ｓ）、及び（下弦部材１１１Ｓの肉厚ｔ１１１Ｓ）＝（下弦部材１２１Ｓの肉厚ｔ１２１Ｓ）であることによって実現されている。
また、（下弦部材１１２Ｓの断面積）＞（下弦部材１１３Ｓの断面積）についても同様である。

なお、図５では、下弦断面積変化部を、３つの下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ（１１０）によって示したが、第１実施形態に係る下弦断面積変化部は、片持ちトラス１０Ｆの全長にわたって形成されている。

下弦部材１１０は、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成され、断面が中空円形に形成された円筒状の軸部材とされていて、軸方向における両端には、先端側が縮径されるコーン部が形成されている。（例えば、図７に示す上弦部材１２０と同様の構成とされている。）

横部材１０Ｍは、前後方向に間隔をあけて配置され、前後方向において互いに対応する位置で左右の下弦部材列下弦部材列１１０・・・１１０に配置されたボールジョイント１４同士を接合するように構成されている。
なお、横部材１０Ｍは、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成されている。

上弦１２は、図２〜図４に示すように、前後方向に配列された複数の上弦部材１２０がボールジョイント（ジョイント部）１４によって接合された構成とされている。
また、この実施形態において、図３、図４に示すように、上弦１２と下弦１１とは並行して形成されている。

上弦部材１２０は、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成され、図６に示すように、断面が中空円形に形成された円筒状の軸部材とされていて、軸方向における両端部には、先端側が縮径されるコーン部が形成されている。

また、上弦１２は、前側支持柱１０１の後方側Ｒにおける最初のボールジョイント（ジョイント部）１４までの片持ちトラス１０Ｆでは、前方側Ｆから後方側Ｒに向かって次第に高くなり、片持ちトラス１０Ｆの後方側Ｒでは、後方側Ｒに向かうにしたがってしだいに低くなる構成とされている。
また、上弦１２は、図２、図４に示すように、例えば、平面視して左右二つの下弦部材列の中央に配置されている。

また、上弦１２は、図５に示すように、上弦部材１２１Ｓ、１２２Ｓ、１２３Ｓ（１２０）がボールジョイント（ジョイント部）１４を介して接合された構成とされている。
上弦部材１２１Ｓ、１２２Ｓ、１２３Ｓ（１２０）は、それぞれ軸方向（長手方向）に沿って外形形状（外径）が同一とされそれぞれ軸方向に沿ってストレートに形成されている。

また、互いに隣接配置された上弦部材１２１Ｓ、１２２Ｓ、１２３Ｓ（１２０）は、軸方向に沿って見たときの断面積が、片持ちトラス１０Ｆの支持部１０１側から先端側Ｆに向かって順次縮小（縮径）されている。その結果、ボールジョイント（ジョイント部）１４ごとに断面積変化が生じる上弦断面積変化部を備えている。
ここで、上弦部材１２１Ｓ、１２２Ｓ、１２３Ｓ（１２０）は、後方側Ｒに治されるものを第１上弦部材、先端側Ｆに位置されるものを第２上弦部材とする。
また、それぞれの上弦部材１２０は、配置された位置における圧縮力、引張力に耐え得うる強度を備えている。

すなわち、（上弦部材１２１Ｓの断面積）＞（下弦部材１２２Ｓの断面積）、（下弦部材１２２Ｓの断面積）＞（下弦部材１２３Ｓの断面積）に設定されている。
なお、（上弦部材１２１Ｓの断面積）＞（下弦部材１２２Ｓの断面積）、（下弦部材１２２Ｓの断面積）＞（下弦部材１２３Ｓ）の構成については、上述の図６で示した構成と同様であるので説明を省略する。

なお、図５では、上弦断面積変化部を、３つの下弦部材１２１Ｓ、１２２Ｓ、１２３Ｓ（１２０）によって示したが、第１実施形態に係る上弦断面積変化部は、片持ちトラス１０Ｆの全長（支持部から最も前方側Ｆ位置されるボールジョイント１４までの範囲）にわたって形成されている。

上弦部材１２０は、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９０により形成され、図７に示すように、断面が中空円形に形成された円筒状の軸部材とされていて、軸方向における両端部には、先端側が縮径されるコーン部が形成されている。

斜材構造１３は、例えば、下弦１１に配置されたボールジョイント（ジョイント部）１４と上弦１２に配置されたボールジョイント（ジョイント部）１４を介して、下弦１１と上弦１２とを接合する複数の斜材部材１３０を備えている。
また、それぞれの斜材部材１３０は、配置された位置における圧縮力、引張力に耐え得うる強度を備えている。
そして、斜材部材１３０は、支持部材Ｒ側に位置されるボールジョイント１４と、前方側Ｆに位置されるボールジョイント１４とを、下弦１１側と上弦１２側とを交互に接合して斜めに配置されている。

斜材構造１３は、この実施形態において、図５に示すように、例えば、斜材部材１３０Ｆ（１３０）と、斜材部材１３１Ｒ（１３０）と、斜材部材１３１Ｆ（１３０）と、斜材部材１３２Ｒ（１３０）と、斜材部材１３２Ｆ（１３０）と、を備えている。

また、斜材部材１３０Ｆ、斜材部材１３１Ｒ、斜材部材１３１Ｆ、斜材部材１３２Ｒ、斜材部材１３２Ｆは、それぞれ長手方向に沿って外形形状（外径）が同一に形成されそれぞれ軸方向に沿ってストレートに形成されている。

また、斜材部材１３０Ｆ（１３０）、斜材部材１３１Ｒ（１３０）及び斜材部材１３１Ｆ（１３０）、斜材部材１３２Ｒ（１３０）及び斜材部材１３２Ｆ（１３０）は、軸方向に沿って見たときの断面積が、片持ちトラス１０Ｆの支持部１０１側から先端側Ｆに向かって、上弦１１側のボールジョイント（ジョイント部）１４ごとに、順次縮小（縮径）されている。その結果、ボールジョイント（ジョイント部）１４ごとに断面積変化が生じる斜材断面積変化部を備えている。
ここで、斜材部材１３０Ｆ、１３１Ｒ、１３１Ｆ、１３２Ｒ、１３２Ｆ（１３０）は、後方側Ｒに治されるものを第１斜材部材、先端側Ｆに位置されるものを第２斜材部材とする。

すなわち、（斜材部材１３０Ｆの断面積）＞（斜材部材１３１Ｒの断面積）、（斜材部材１３１Ｒの断面積）＝（斜材部材１３１Ｆの断面積）、（斜材部材１３１Ｆの断面積）＞（斜材部材１３２Ｒの断面積）、（斜材部材１３２Ｒの断面積）＝（斜材部材１３２Ｆの断面積）に設定されている。

なお、（斜材部材１３０Ｆの断面積）＞（斜材部材１３１Ｒの断面積）、（斜材部材１３１Ｆの断面積）＞（斜材部材１３２Ｒの断面積）の構成については、上述の図６で示した構成と同様であるので説明を省略する。

また、図５において、斜材断面積変化部は、３種類の斜材部材１３０Ｆ、斜材部材１３１Ｒ及び斜材部材１３１Ｆ、斜材部材１３２Ｒ及び斜材部材１３２Ｆにより示したが、第１実施形態に係る斜材断面積変化部は、例えば、片持ちトラス１０Ｆの全長にわたって形成されている。
なお、斜材断面積変化部は、例えば、上弦１１側のボールジョイント１４及び下弦１２側のボールジョイント１４ごとに形成された構成とされていてもよい。

斜材部材１３０は、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成され、図７に示すように、断面が中空円形に形成された円筒状の軸部材とされていて、軸方向における両端部には、先端側が縮径されるコーン部が形成されている。

ボールジョイント（ジョイント部）１４は、図７に示すように、例えば、球形に形成されていて、球面には内方に向かって略Ｕ字形にくぼむ凹部１４Ｕが形成されている。
また、ボールジョイント１４には、球面から凹部１４Ｕに貫通する複数のねじ穴１４Ｔが形成されている。

そして、例えば、上弦部材１２０のコーン部に軸方向に沿って配置されスプリング１５Ｓによって押圧、保持されたボルト１５Ａや、斜材部材１３０のコーン部に軸方向に沿って配置、保持されたボルト１５Ｂが、ねじ穴１４Ｔに螺合される構成とされている。
その結果、上弦部材１２０や斜材部材１３０とボールジョイント１４とを接合するとともに、ボールジョイント１４を介して上弦部材１２０と斜材部材１３０とを接合するようになっている。

なお、上弦部材１２０、斜材部材１３０に、ボルト１５Ａ及びスプリング１５Ｓ、ボルト１５Ｂのいずれを適用するかは任意に設定することが可能である。また、下弦部材１１０に対して上記構成を適用してもよい。

第１実施形態に係る立体トラス１０によれば、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部とを備えているので、下弦１１、上弦１２、斜材構造１３の後方側Ｒにおいて付加される荷重を低減することができる。
その結果、片持ちトラス１０Ｆを構成するトラス部材に生じる圧縮応力又は引張応力を小さくすることができる。
また、立体トラス１０が大型化することに起因する重量増大及び建設コストの増大を抑制することができる。

また、第１実施形態に係る立体トラス１０によれば、複数の下弦部材１１がボールジョイント１４で接合された下弦１１と、複数の上弦部材１２がボールジョイント１４で接合された上弦１２と、斜材構造１３に形成されているので、ストレートに形成された下弦部材１１０、上弦部材１２０、斜材部材１３０を用いることにより、容易に下弦断面積変化部、上弦断面積変化部、斜材断面積変化部を形成することができる。
その結果、簡単な構造によって、容易かつ効率的に立体トラス構造を形成することができる。

また、立体トラス１０によれば、設計自由度が向上するとともに、片持ちトラス１０Ｆを軽量化することが可能となり、片持ちトラス１０Ｆを曲面的に配置して立体トラスの意匠性を向上することができる。

＜第１実施形態（第１変形例）＞
以下、図８を参照して、第１実施形態の変形例に係るトラス部材について説明する。図８は、第１実施形態の第１変形例に係る断面積変化部の概略構成を説明する隣接配置された下弦部材（トラス部材）１２０を、軸方向に沿って見たときの断面形状の概略を示す概念図であり、図８（Ａ）は図５に矢視ＶＩＡ-ＶＩＡで示す図であり、図８（Ｂ）は図５に矢視ＶＩＢ-ＶＩＢで示す図である。
図８において、符号１１１Ｓ、１１２Ｓは、隣接配置された下弦部材（トラス部材）１２０を示している。なお、この変形例において、図５に示した下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓは、外形（外径）が同一に設定されているものとする。

第１実施形態の変形例では、例えば、図５において隣接配置された下弦部材（トラス部材）１１１Ｓ、下弦部材（トラス部材）１１２Ｓは、軸方向に沿って見たときの断面形状は、図８に示すように、例えば、外形が同径に形成され、かつ（上弦部材１２２Ｓの肉厚）＞（第２上弦部材１２３Ｓの肉厚）に設定されている。

その結果、外形が同径に形成されている場合であっても、軸方向に見たときに、（第１上弦部材１２２Ｓの断面積）＞（第２上弦部材１２３Ｓの断面積）に設定することができる。
その結果、後方側Ｒにおけるトラス部材の荷重を軽減することができる。
なお、トラス部材は、下弦部材１２０に限定されることなく、上弦部材１２０、斜材部材１３０に適用してもよい。

＜第１実施形態（第２変形例）＞
以下、図９を参照して、第１実施形態の変形例に係るボールジョイントについて説明する。図７は、第１実施形態に係る立体トラス構造を構成するボールジョイントの変形例を説明する概略構成図である。図７において、符号１４０はボールジョイント（ジョイント部）を示している。

ボールジョイント（ジョイント部）１４０は、図７に示すように、例えば、球形に形成され、球面に内方に向かってくぼむとともに、内方が拡径された略Ｃ字形の凹部１４Ｃが形成されている。
また、ボールジョイント１４０には、球面から凹部１４Ｃに貫通する複数の貫通穴１４Ｈが形成されている。

そして、貫通穴１４Ｈを通じて上弦部材１２０のコーン部端面に軸方向に沿って形成されたねじ穴１２Ｔや、斜材部材１３０のコーン部端面に軸方向に沿って形成されたねじ穴１３Ｔに、凹部１４Ｃ内に配置したボルト１６Ａやボルト１５Ｂを螺合させるように構成されている。

かかる構成により、上弦部材１２０や斜材部材１３０とボールジョイント１４０とを接合するとともに、ボールジョイント１４０を介して上弦部材１２０と斜材部材１３０とを接合するようになっている。なお、下弦部材１１０に対して上記構成を適用してもよい。
また、ボールジョイント（ジョイント部）１４、１４０以外の構成のボールジョイント（ジョイント部）を用いてもよい。

＜第２実施形態＞
以下、図１０を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第２実施形態に係る立体トラスの詳細を説明する側面から見た概念図である。図１０において、符号２０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号１１Ａは下弦を、符号１１１Ｔ〜１１３Ｔ（１１０）はテーパ付き下弦部材を、符号１２Ａは上弦を、符号１２１Ｔ〜１２３Ｔ（１２０）はテーパ付き上弦部材を、符号１３０Ｆ、１３１Ｒ、１３１Ｆ、１３２Ｒ、１３２Ｆ（１３０）は斜材部材を示している。なお、図１０は、立体トラス２０を部分的に示すものである。

立体トラス（立体トラス構造）２０は、図１０に示すように、例えば、下弦１１Ａと、上弦１２Ａと、斜材構造１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４とを備えている。
また、立体トラス（立体トラス構造）２０は、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部と、を備えている。

下弦１１Ａは、図１０に示すように、例えば、テーパ付き下弦部材１１１Ｔ（１１０）と、テーパ付き下弦部材１１２Ｔ（１１０）と、テーパ付き下弦部材１１３Ｔ（１１０）と、を備えている。
また、テーパ付き下弦部材１１１Ｔ、テーパ付き下弦部材１１２Ｔ、テーパ付き下弦部材１１３Ｔは、隣接配置される場合に、支持部が位置される後方側Ｒに配置されるものを第１テーパ下弦部材、自由端が位置される前方側Ｆに配置されるものを第２テーパ下弦部材とする。

また、（テーパ付き下弦部材１１１Ｔの前方側Ｆの断面積）≧（テーパ付き下弦部材１１２Ｔの後方側Ｒの断面積）、（テーパ付き下弦部材１１２Ｔの前方側Ｆの断面積）≧（テーパ付き下弦部材１１３Ｔの後方側Ｒの断面積）に設定されていることが好適である。

上弦１２Ａは、例えば、テーパ付き上弦部材１２１Ｔ（１２０）と、テーパ付き下弦部材１２２Ｔ（１２０）と、テーパ付き下弦部材１２３Ｔ（１２０）と、を備えている。
また、テーパ付き上弦部材１２１Ｔ、テーパ付き上弦部材１２２Ｔ、テーパ付き上弦部材１２３Ｔは、隣接配置される場合に、支持部が位置される後方側Ｒに配置されるものを第１テーパ上弦部材、自由端が位置される前方側Ｆに配置されるものを第２テーパ上弦部材とする。

また、（テーパ付き上弦部材１２１Ｔの前方側Ｆの断面積）≧（テーパ付き上下弦部材１２２Ｔの後方側Ｒの断面積）、（テーパ付き上弦部材１２２Ｔの前方側Ｆの断面積）≧（テーパ付き上弦部材１２３Ｔの後方側Ｒの断面積）に設定されていることが好適である。

斜材構造１３は、例えば、下弦１１Ａに配置されたボールジョイント（ジョイント部）１４と上弦１２Ａに配置されたボールジョイント（ジョイント部）１４を介して、下弦１１Ａと上弦１２Ａとを接合する複数の斜材部材１３０を備えている。その他は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

以下、図１１を参照して、テーパ付き下弦部材１１０Ｔについて説明する。
テーパ付き下弦部材１１０Ｔは、図１０に示すテーパ付き下弦部材１１１Ｔ、１１２Ｔ、１１３（１１０）の概略構成を説明する軸線を含む縦断面図である。
テーパ付き下弦部材１１０Ｔは、図１１に示すように、例えば、軸線Ｏを含む断面において、後方側Ｒから前方側Ｆに向かって漸次縮径される略テーパ形円筒状に形成されている。

また、テーパ付き下弦部材１１０Ｔは、この実施形態において、後方側Ｒの肉厚Ｄ１と、前方側Ｆの肉厚Ｄ２が同一に設定されている。
なお、テーパ付き下弦部材１１０Ｔの後方側Ｒの肉厚Ｄ１と前方側Ｆの肉厚Ｄ２については任意に設定することが可能であり、（後方側Ｒの肉厚Ｄ１）≧（前方側Ｆの肉厚Ｄ２）に設定してもよいし、軸方向に見たときに、後方側Ｒの断面積が前方側Ｆよりも小さくなる範囲で、（後方側Ｒの肉厚Ｄ１）＜（前方側Ｆの肉厚Ｄ２）に設定してもよい。

なお、テーパ付き上弦部材１２１Ｔ〜１２３Ｔ（１２０）の構成について、テーパ付き下弦部材１１０Ｔと同様であるので説明を省略する。

第２実施形態に係る立体トラス２０によれば、断面積変化部が、下弦１１Ａに配置されボールジョイント１４で接合される複数のテーパ付き下弦部材１１１Ｔ〜１１３Ｔ（１１０）と、上弦１２Ａに配置されボールジョイント１４で接合される複数のテーパ付き上弦部材１２１Ｔ〜１２３Ｔ（１２０）と、斜材構造１３とを備え、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部と、を備えているので、ので、テーパ付き下弦部材１１０、テーパ付き上弦部材１２０、斜材構造１３を構成する斜材部材１３０の後方側Ｒにおける荷重を低減することができる。
その結果、片持ちトラスを構成するトラス部材に生じる圧縮応力又は引張応力を小さくすることができる。
また、立体トラス１０が大型化することに起因する重量増大及び建設コストの増大を抑制することができる。

また、テーパ付き下弦部材１１１Ｔ〜１１３Ｔ（１１０）、テーパ付き上弦部材１２１Ｔ〜１２３Ｔ（１２０）を用いることにより、ボールジョイント１４とボールジョイント１４の間に、容易に下弦断面積変化部、上弦断面積変化部を形成することができる。
その結果、ボールジョイント１４とボールジョイント１４の間隔が長い区間において、トラス部材に付加される荷重を効率的に軽減することができる。

また、第２実施形態に係る立体トラス２０によれば、隣接配置されるテーパ付き下弦部材列１１１Ｔ及び１１２Ｔ、１１２Ｔ及び１１３Ｔ（１１０）、隣接配置されるテーパ付き上弦部材列１２１Ｔ及び１２２Ｔ、１２２Ｔ及び１２３Ｔ（１１０）において、それぞれの後方側Ｒに位置されるテーパ付きトラス部材（第１テーパ付きトラス部材）の前方側Ｆの断面積が、前方側Ｆに位置されるテーパ付きトラス部材（第２テーパ付きトラス部材）の後方側Ｒの断面積以上に設定されているので、立体トラス２０において、断面積変化部をさらに有効に活用することができる。
また、立体トラス２０における力学的な安定性、及び意匠的安定性を向上することができる。

＜第３実施形態＞
以下、図１２を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
図１２は、本発明の第３実施形態に係る立体トラスの詳細を説明する側面から見た概念図である。図１２において、符号３０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号１１は下弦を、符号１１１Ｓ〜１１Ｓ（１１０）は下弦部材を、符号１２Ａは上弦を、符号１２１Ｔ〜１２３Ｔ（１２０）はテーパ付き上弦部材を、符号１３０Ｆ、１３１Ｒ、１３１Ｆ、１３２Ｒ、１３２Ｆ（１３０）は斜材部材を示している。なお、図１２は、立体トラス３０を部分的に示すものである。

立体トラス（立体トラス構造）３０は、図１２に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２Ａと、斜材構造１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４とを備えている。
また、立体トラス（立体トラス構造）３０は、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部と、を備えている。

下弦１１は、図１２に示すように、下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ（１１０）がボールジョイント（ジョイント部）１４を介して接合された構成とされている。
また、下弦部材１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ（１１０）は、それぞれ軸方向（長手方向）に沿って外形形状（外径）が同一とされそれぞれ軸方向に沿ってストレートに形成されている。その他は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

上弦１２Ａは、例えば、テーパ付き上弦部材１２１Ｔ（１２０）と、テーパ付き下弦部材１２２Ｔ（１２０）と、テーパ付き下弦部材１２３Ｔ（１２０）と、を備えている。

また、（テーパ付き上弦部材１２１Ｔの前方側Ｆの断面積）≧（テーパ付き上下弦部材１２２Ｔの後方側Ｒの断面積）、（テーパ付き上弦部材１２２Ｔの前方側Ｆの断面積）≧（テーパ付き上弦部材１２３Ｔの後方側Ｒの断面積）に設定されていることが好適である。その他は、第２実施形態と同様であるので説明を省略する。

斜材構造１３は、例えば、下弦１１に配置されたボールジョイント（ジョイント部）１４と上弦１２Ａに配置されたジョイント部１４とを介して、下弦１１と上弦１２Ａとを接合する複数の斜材部材１３０を備えている。その他は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。

＜第４実施形態＞
以下、図１３を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第４実施形態に係る立体トラスの一例の詳細を説明する側面から見た概念図である。図１３において、符号４０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号１１は下弦を、符号１１０は下弦部材を、符号１２は上弦を、符号１２０は上弦部材を、符号１３０ＴＲ、１３０ＴＦはテーパ付き斜材部材を示している。なお、図１３は、立体トラス４０を部分的に示すものである。

立体トラス（立体トラス構造）４０は、図１３に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２と、斜材構造１３Ａと、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４とを備えている。

立体トラス（立体トラス構造）４０は、斜材構造１３Ａに形成された斜材断面積変化部を備えている。
下弦１１、上弦１２に断面変化部を形成するかどうかは任意に設定可能であり、それぞれ第１実施形態に係る下弦１１、上弦１２、第２実施形態に係る下弦１１Ａ、上弦１２Ａを任意に適用してもよい。

斜材構造１３Ａは、図１３に示すように、テーパ付き斜材部材１３１ＴＲ（１３０）と、テーパ付き斜材部材１３１ＴＦ（１３０）と、を備えている。
ここで、支持部が位置される後方側Ｒに配置されるテーパ付き斜材部材１３１ＴＲ（１３０）を第１テーパ付き斜材部材、自由端が位置される前方側Ｆに配置されるテーパ付き斜材部材１３１ＴＦ（１３０）を第２テーパ付き斜材部材とする。

第１テーパ付き斜材部材１３１ＴＲは、上弦１２に配置され後方側Ｒに位置されるボールジョイント（ジョイント部）１４と、下弦１１に配置され前方側Ｆに位置されるボールジョイント（ジョイント部）１４と斜めに接合する。

また、第１テーパ付き斜材部材１３１ＴＲは、例えば、第２実施形態において図１１に示したテーパ付き下弦部材１１０と同様に、軸線を含む断面において、後方側Ｒから前方側Ｆに向かって漸次縮径される略テーパ形円筒状に形成され、例えば、軸方向における肉厚が一定に形成されている。

第２テーパ付き斜材部材１３１ＴＦは、下弦１１に配置され後方側Ｒに位置されるボールジョイント（ジョイント部）１４と、上弦１２に配置され前方側Ｆに位置されるボールジョイント（ジョイント部）１４と斜めに接合する。
また、第２テーパ付き斜材部材１３１ＴＦは、例えば、第２実施形態において図１１に示したテーパ付き下弦部材１１０と同様に、軸線を含む断面において、後方側Ｒから前方側Ｆに向かって漸次縮径される略テーパ形円筒状に形成され、例えば、軸方向における肉厚が一定に形成されている。

また、この実施形態において、第１テーパ付き斜材部材１３１ＴＲ（１３０）の前方側Ｆの断面積と、第２テーパ付き斜材部材１３１ＴＦ（１３０）の後方側Ｒの断面積の関係については任意に設定することが可能である。
この実施形態においては、例えば、第１テーパ付き斜材部材１３１ＴＲ（１３０）の前方側Ｆの断面積は、第２テーパ付き斜材部材１３１ＴＦ（１３０）の後方側Ｒの断面積以上に形成されている。

また、第１テーパ付き斜材部材１３１ＴＲ、第２テーパ付き斜材部材１３１ＴＦの後方側Ｒの肉厚と前方側Ｆの肉厚については任意に設定することが可能であり、（後方側Ｒの肉厚）≧（前方側Ｆの肉厚）に設定してもよいし、軸方向に見たときに、後方側Ｒの断面積が前方側Ｆよりも小さくなる範囲で、（後方側Ｒの肉厚）＜（前方側Ｆの肉厚）に設定してもよい。
また、同じ外径のテーパ付き斜材部材１３０を、後方側Ｒから前方側Ｆに複数配置してもよい。

第４実施形態に係る立体トラス（立体トラス構造）４０によれば、斜材構造１３Ａが、テーパ付き斜材部材を用いて形成されているので、後方側Ｒに位置されるトラス部材にかかる荷重をより効率的に軽減することができる。

＜第５実施形態＞
以下、図１４を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。
図１４は、本発明の第５実施形態に係る立体トラスの詳細を説明する側面から見た概念図である。図１４において、符号５０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号１１Ｃは下弦を、符号１１０Ｈは下弦部材を、符号１２Ｃは上弦を、符号１２０Ｈは上弦部材を、符号１３Ｃは斜材構造を、符号１３０ＤＲ、１３０ＤＦ（１３０Ｄ）は斜材部材を、符号１４Ｇは接続部材（ジョイント部）を示している。なお、図１４は、立体トラス５０を部分的に示すものである。

立体トラス（立体トラス構造）５０は、図１４に示すように、例えば、下弦１１Ｃと、上弦１２Ｃと、斜材構造１３Ｃと、複数の接続部材（ジョイント部）１４Ｇとを備えている。
また、立体トラス（立体トラス構造）５０は、例えば、斜材部材構造の全長にわたって斜材断面積変化部が形成されている。

下弦１１Ｃは、図１４に示すように、例えば、軸方向（長手方向）に沿って見たときに断面形状が一定とされた一本の下弦部材１１０Ｈを備えている。
この実施形態において、上弦部材１２０Ｈは、例えば、上面及び下面にフランジ部を配置したＨ形鋼により構成されている。
また、下弦１１Ｃには間隔をあけて複数の接続部材（ジョイント部）１４Ｇが配置されている。

なお、立体トラス５０に下弦断面積変化部が形成された構成としてもよい。また、下弦１１Ｃに下弦断面積変化部を形成する際には、例えば、Ｈ形鋼のウエブに後方側Ｒから先端側Ｆに向かうにしたがってウエブ高さが低くなる傾斜部を加工して、軸方向に沿って見たときの断面積が、支持部側よりも自由端側が小さく形成されたトラス部材（テーパ付きＨ形鋼）を用いてもよいし、断面積が順次小さくなる複数のトラス部材（例えば、Ｈ形鋼等）を接合して下弦断面変化部を構成してもよい。
また、下弦の断面形状については任意に設定することが可能であり、例えば、Ｈ形鋼に代えて、他の形状の形鋼、多角形や断面円形の中実又は中空の棒状部材により構成してもよい。

上弦１２Ｃは、例えば、軸方向（長手方向）に沿って見たときに断面形状が一定とされた一本の上弦部材１２０Ｈを備えている。
この実施形態において、上弦部材１２０Ｈは、例えば、上面及び下面にフランジ部を配置したＨ形鋼により構成されている。
また、上弦１２Ｃには、下弦１１Ｃに配置された接続部材（ジョイント部）１４Ｇと交互に複数の接続部材（ジョイント部）１４Ｇが配置されている。

なお、立体トラス５０に上弦断面積変化部が形成された構成としてもよい。また、上弦１２Ｃに上弦断面積変化部を形成する際には、例えば、Ｈ形鋼のウエブに後方側Ｒから先端側Ｆに向かうにしたがってウエブ高さが低くなる傾斜部を加工して、軸方向に沿って見たときの断面積が、支持部側よりも自由端側が小さく形成されたトラス部材（テーパ付きＨ形鋼）を用いてもよいし、断面積が順次小さくなる複数のトラス部材（例えば、Ｈ形鋼等）を接合して上弦断面変化部を構成してもよい。
また、上弦の断面形状については任意に設定することが可能であり、例えば、Ｈ形鋼に代えて、他の形状の形鋼、多角形や断面円形の中実又は中空の棒状部材により構成してもよい。

斜材構造１３Ｃは、例えば、下弦１１Ｃに配置されたカセットプレート（ジョイント部）１４Ｇと上弦１２Ｃに配置されたカセットプレート（ジョイント部）１４Ｇを介して下弦１１Ｃと上弦１２Ｃとを接合する複数の斜材部材１３０Ｄを備えている。

斜材部材１３０Ｄは、例えば、軸方向（長手方向）に沿って見たときの断面形状がそれぞれ一定な円形状とされた、ストレートな中実丸棒により形成されている。
また、斜材部材１３０Ｄの両端部には、ジョイント部１４Ｇと接続するためのスプライスプレート１３０Ｓが形成されている。また、スプライスプレート１３０Ｓは、周知のものを適用することができる。

なお、斜材部材１３０Ｄを軸方向に沿って見たときの断面形状は任意に設定することが可能であり、例えば、Ｈ形鋼、断面形状が多角形の形鋼のほか、断面形状が円形や多角形の中空パイプ等を適用してもよい。

斜材構造１３Ｃにおける斜材断面積変化部は、図１４に示すように、例えば、斜材部材（第１斜材部材）１３０ＤＲと、斜材部材（第２斜材部材）１３０ＤＦと、を備えている。
そして、斜材断面積変化部は、（斜材部材（第１斜材部材）１３０ＤＲの断面積）＞（斜材部材（第２斜材部材）１３０ＤＦの断面積）に設定されている。
なお、斜材構造において、斜材断面変化部をどの範囲に形成するかは任意に設定することが可能であり、全長にわたって形成してもよいし一部に形成してもよい。

ジョイント部１４Ｇは、例えば、ガゼットプレートにより構成されている。また、ガゼットプレートは、周知のものを適用することができる。
そして、ジョイント部１４は、ボルト等の接続部材により摩擦力によって斜材部材１３０Ｄを接合する。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、断面積変化部が片持ちトラス１０Ｆの全長にわたって形成されている場合について説明したが、断面積変化部を片持ちトラス１０Ｆに長手方向の一部に形成してもよい。

また、上記実施形態においては、断面積変化部が、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部とを備える場合について説明したが、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部のうち、いずれに形成するかは任意に設定してもよく、下弦断面積変化部と、上弦断面積変化部と、斜材断面積変化部のうち一部だけを備えていてもよい。
また、下弦断面積変化部、上弦断面積変化部、斜材断面積変化部を形成する場合のトラス部材（下弦部材、上弦部材、斜材部材）の数、位置に着いては任意に設定することができる。

また、上記実施形態においては、下弦部材１１０、上弦部材１２０、斜材１３が、軸方向に沿って見たときに、断面が中空円形に形成されている場合について説明したが、これらの断面形状については任意に設定することが可能であり、例えば、中実や多角形（例えば、角形）に形成されていてもよい。

また、ストレートなトラス部材、テータ付きとトラス部材を任意に組み合わせて断面変化部を形成してもよい。
また、複数の断面形状変化部を形成する場合に、断面形状変化部と断面形状変化部の間に、断面が変化しない部分、断面が増大する部分を配置してもよい。

また、上記第５実施形態においては、立体トラス（立体トラス構造）５０が斜材断面変化部のみを備えている場合について説明したが、例えば、下弦断面変化部や上弦断面変化部を備えた構成としてもよい。また、下弦断面変化部や上弦断面変化部を形成する場合に、軸方向に沿って見たときの断面積が支持部側よりも自由端側が小さく形成されたトラス部材により形成してもよいし、断面積が順次小さくなる複数のトラス部材を接合して形成してもよい。

また、上記第５実施形態においては、斜材断面変化部が、斜材部材１３０Ｄを軸方向に沿って見たときの断面積が、後方側Ｒから前方側Ｆに向かって順次小さくなる複数の第１斜材部材１３０ＤＲ、第２斜材部材１３０ＤＦを用いて構成されている場合について説明したが、例えば、支持部側に比べて自由端側の断面積が小さく形成されたテーパ付き斜材部材を用いてもよいし、上記構成とテーパ付き斜材部材とを組み合わせて断面積変化部を構成してもよい。

また、上記実施形態においては、トラス構造を構成する下弦部材１１０、上弦部材１２０、斜材１３が、ボールジョイント１４、１４０においてボルトで接合される場合について説明したが、ボルト以外の締結部材を用いて接合してもよい。
また、ジョイント部の形態については、ボールジョイントに限定されることなく球形以外の多面体を用いてもよい。

また、上記第１〜第４実施形態においては、下弦部材、上弦部材、斜材、横部材を互いに接合する際に、ボールジョイント（ジョイント部）を適用する場合について説明したが、ジョイント部の構成については適宜設定することが可能である。例えば、ノードであるボールジョイント（ジョイント部）、コーン部、ボルト等を有するトラス用機械式継手に代えて、又はトラス用機械式継手とともに高力ボルト接合による接合を適用してもよい。
また、上記第５実施形態におけるガゼットプレートに代えて、周知の接合部材を用いてもよい。

また、上記実施形態においては、上弦１２が下弦１１よりも前方側Ｆに延在する片持ちトラスである場合について説明したが、例えば、下弦１１が上弦１２よりも前方側Ｆに延在し、先端の斜材１３Ｆが下弦１１を構成する下弦部材１１０のジョイント部に接合される片持ちトラスに適用してもよい。

また、上記実施形態においては、建築物１００が、支持部１０１に対して一方側（前方側Ｆ）に片持ちトラス１０Ｆを備える場合について説明したが、例えば、図１に示す符号Ｒ側にも片持ちトラスが形成されていてもよい。
また、基端側Ｒから先端側Ｆを見たときの左側Ａと右側Ｂのいずれか一方又は双方に片持ちトラスを備える構成とされていてもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。

１０、２０、３０、４０、５０ トラス構造
１０Ｆ 片持ちトラス
１１、１１Ａ、１１Ｃ 下弦
１１０、１１１Ｓ、１１２Ｓ、１１３Ｓ 下弦部材
１１０Ｈ 下弦部材
１１０、１１０Ｔ、１１１Ｔ、１１２Ｔ テーパ付き下弦部材
１２、１２Ａ、１２Ｃ 上弦
１２０、１２１Ｓ、１２２Ｓ、１２３Ｓ 上弦部材
１２０、１２０Ｔ、１２１Ｔ、１２２Ｔ テーパ付き下弦部材
１２０Ｈ 上弦部材
１３、１３Ａ、１３Ｃ 斜材構造
１３０Ｆ、１３１Ｒ、１３１Ｆ、１３２Ｒ、１３２Ｆ 斜材部材
１３１ＴＲ、１３１ＴＦ テーパ付き斜材部材
１３０Ｄ、１３０ＤＲ、１３０ＤＦ 斜材部材
１４、１４０ ボールジョイント（ジョイント部）
１４Ｇ カセットプレート（ジョイント部）
１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ ボルト（締結部材）
１００ 建築物

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
（１）この発明の第１の態様は、下弦と、上弦と、前記下弦と前記上弦とを接合する複数の斜材部材により構成される斜材構造と、を有し、少なくとも一部が支持部によって支持されるとともに前記支持部から離間された位置に自由端が形成された片持ちトラスを備えた立体トラス構造であって、前記下弦において、前記下弦を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された下弦断面積変化部と、前記上弦において、前記上弦を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された上弦断面積変化部と、前記斜材構造において、前記斜材部材を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された斜材断面積変化部と、の全てを有する断面形状変化部を備えていることを特徴とする。

（２）上記（１）に記載の立体トラス構造であって、前記断面形状変化部は、前記下弦が複数の下弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、前記下弦において、前記支持部側に位置される第１下弦部材と前記第１下弦部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１下弦部材よりも小さく形成された第２下弦部材とを有することにより構成された前記下弦断面積変化部と、前記上弦が複数の上弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、前記上弦において、前記支持部側に位置される第１上弦部材と前記第１上弦部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１上弦部材よりも小さく形成された第２上弦部材とを有することにより構成された前記上弦断面積変化部と、前記斜材構造において、前記支持部側に位置される第１斜材部材と前記第１斜材部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１斜材部材よりも小さく形成された第２斜材部材とを有することにより構成された前記斜材断面積変化部と、のうち、少なくともいずれかを備えていてもよい。

Claims (4)

1. 下弦と、上弦と、前記下弦と前記上弦とを接合する複数の斜材部材により構成される斜材構造と、を有し、少なくとも一部が支持部によって支持されるとともに前記支持部から離間された位置に自由端が形成された片持ちトラスを備えた立体トラス構造であって、
   前記下弦において、前記下弦を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された下弦断面積変化部と、
   前記上弦において、前記上弦を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された上弦断面積変化部と、
   前記斜材構造において、前記斜材部材を軸方向に沿って見たときの断面積が前記支持部側よりも前記自由端側が小さく形成された斜材断面積変化部と、
   のうち、少なくともいずれかを有する断面形状変化部を備えている
   ことを特徴とする立体トラス構造。
2. 請求項１に記載の立体トラス構造であって、
   前記断面形状変化部は、
   前記下弦が複数の下弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、前記下弦において、前記支持部側に位置される第１下弦部材と前記第１下弦部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１下弦部材よりも小さく形成された第２下弦部材とを有することにより構成された下弦断面積変化部と、
   前記上弦が複数の上弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、前記上弦において、前記支持部側に位置される第１上弦部材と前記第１上弦部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１上弦部材よりも小さく形成された第２上弦部材とを有することにより構成された上弦断面積変化部と、
   前記斜材構造において、前記支持部側に位置される第１斜材部材と前記第１斜材部材の前記自由端側に配置されて軸方向に沿って見たときの断面積が前記第１斜材部材よりも小さく形成された第２斜材部材とを有することにより構成された斜材断面積変化部と、
   のうち、少なくともいずれかを備えている
   ことを特徴とする立体トラス構造。
3. 請求項１又は２に記載の立体トラス構造であって、
   前記断面形状変化部は、
   前記下弦が複数の下弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、軸方向に沿って見たときに前記自由端側の断面積が前記支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き下弦部材と、
   前記上弦が複数の上弦部材をジョイント部で接合されて構成されるとともに、軸方向に沿って見たときに前記自由端側の断面積が前記支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き上弦部材と、
   前記斜材構造において、軸方向に沿って見たときに前記自由端側の断面積が前記支持部側の断面積よりも小さく形成されたテーパ付き斜材部材と、
   のうち、少なくともいずれかを備えている
   ことを特徴とする立体トラス構造。
4. 請求項３に記載の立体トラス構造であって、
   前記断面形状変化部は、
   前記テーパ付き下弦部材が前記支持部から前記自由端側に向かって隣接配置されるとともに、前記支持部側に配置される第１テーパ付き下弦部材の前記自由端側の前記断面積が、前記自由端側に配置される第２テーパ付き下弦部材の前記支持部側の前記断面積以上に形成されているテーパ付き下弦部材列と、
   前記テーパ付き上弦部材が前記支持部から前記自由端側に向かって隣接配置されるとともに、前記支持部側に配置される第１テーパ付き上弦部材の前記自由端側の前記断面積が、前記自由端側に配置される第２テーパ付き上弦部材の前記支持部側の前記断面積以上に大きく形成されているテーパ付き上弦部材列と、
   前記テーパ付き斜材部材が前記支持部から前記自由端側に向かって隣接配置されるとともに、前記支持部側に配置される第１テーパ付き斜材部材の前記自由端側の前記断面積が、前記自由端側に配置される第２テーパ付き斜材部材の前記支持部側の前記断面積以上に形成されているテーパ付き斜材部材列と、
   のうち、少なくともいずれかを備えている
   ことを特徴とする立体トラス構造。

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