JP3575161B2 - トラス組み構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、構造用部材同士を結合して組み立てられるトラス組み構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、構造用部材同士を結合して組み立てられるトラス組み構造としては、例えば、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すようなドーム型トラス組み構造を挙げることが出来る。図１３（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。ドーム型トラス組み構造１００は、下部構造１０１の上に、構造部材であるフレーム材１０２と、このフレーム材１０２を放射状に結合するハブ１０３とを有するものある。図１４は、このドーム型トラス組み構造１００のフレーム材１０２とハブ１０３との結合状態の斜視図である。放射状に配置された複数本のアルミニウム合金製パイプ状フレーム材１０２は、その両端がアルミニウム合金製ハブ１０３の楔溝１０３ａに嵌合している。
【０００３】
この種のトラス組み構造の例は、古くは特公昭４６−１９２３号公報、最近では実開平２−９８１２１号公報、特開平３−２４７８３１号公報等に開示されている。又、他の形式のものとしてボールジョイント方式が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構造用部材同士を結合するトラス組み構造は、ハブ１０３乃至ジョイント用ボールと、その間の長さの短いフレーム材１０２を利用するものであったので、複数の結合点に跨る長尺のフレーム材１０２を使用することが出来なかった。
【０００５】
又、従来のものでは、ドーム状トラス組み構造には適しているが、梁体や平面状のトラス組み構造の如く長尺の弦材と、この弦材の間にラチス材を渡してトラス組み構造を形成することは難しかった。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決し、長尺の部材の中間に他の部材を強固に結合し、梁体や柱体或いは平面状のトラス組み構造が容易に組み立て可能な、しかも工期が短く、経済的なトラス組み構造を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のトラス組み構造は、第１の部材と、該第１の部材の長手方向の中間に端部が結合される第２の部材とを組み立てるトラス組み構造であって、前記第１の部材は少なくとも前記第２の部材が結合される結合個所に前記第１の部材と一体又は別体の結合部が形成され、前記第２の部材は端部に扁平部が形成され、該扁平部には前記第１の部材と第２の部材の軸線がなす角度に応じたコイン角及び前記第１の部材の結合部の結合面と前記扁平部の接続面とを一致させるベント角が形成され、前記第１の部材の結合部と第２の部材の扁平部とが結合されることにより組み立てられ、前記第１の部材の結合部は、所定の間隔を有する二条のフランジで形成され、前記二条のフランジの所定の間隔は、互いに先広がりに形成されてなり、前記第１の部材の結合部及び第２の部材の扁平部に各々凹凸が形成されたものである。
【０００８】
これによれば、二条フランジが所定の間隔を互いに先広がりに形成されることから、二条フランジ間に第２の部材の扁平部を容易に挟み込むことできる。このとき、挟み込まれた第２の部材の扁平部の凹凸と二条フランジの接合面の凹凸が互いに結合することになるから、第２の部材の扁平部と二条フランジとの結合強度を向上させることができる。これにより、第１の部材が例えば長尺の部材のときでも、第１の部材の中間に第２の部材を容易かつ強固に結合させることができる。したがって、例えば梁体、柱体、平面状のトラス組み構造の組み立てが容易になるとともに、組立てられたトラス組み構造の強度的な信頼性を高めることができる。
【０００９】
この場合において、第１の部材の結合部は、第１の部材と一体に押出成形されたものであることが望ましい。これにより、第１の部材の結合部の形成が容易になり、設計の自由度を広げることができる。
【００１０】
また、互いに反対勝手のベント角を形成した一対の第２の部材が第１の部材の同じ個所において固定されたものであるのが好ましい。すなわち、第２の部材として、互いに反対勝手のベント角を形成する一対の部材を有するものを用い、その第２の部材の扁平部を第１の部材の結合部に結合させることにより、一対の部材を第１の部材の同じ個所に同時に固定させることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトラス組み構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、図１〜１２において、同じ構造、作用部分には同じの参照番号を付けて示している。
【００２０】
図１は、本発明に係るトラス組み構造の第１実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の Ｉ−Ｉ 線断面図、図２は、図１の弦材の結合部を示す断面図である。第１実施の形態のトラス組み構造１は、第１の部材である弦材５と、この弦材５の長手方向の中間に端部２０が結合される第２の部材であるラチス材１８とを組み立てるものであって、弦材５はラチス材１８が結合される結合個所に弦材５と一体の結合部であるフランジ７が形成され、ラチス材１８は結合端部２０に扁平部２１が形成され、弦材５のフランジ７とラチス材１８の扁平部２１とが結合される。
【００２１】
図２に示すように、フランジ７は、所定の間隔１０を有する二条のものであり、この二条のフランジ７の所定の間隔１０は、先に行くに従って広がって間隔１１となり、且つ弦材５と一体に押出成形されている。このように二条のフランジを先広がりに形成することにより、第２の部材の扁平部２１を二条のフランジ間に容易に挟み込むことが出来る。更に、先広がりに二条のフランジを形成して置かなくても、図１（Ａ）に示すように、弦材５のフランジ７は、その一部が切り欠かれた切欠部１３を形成することで、ラチス材１８の扁平部２１を二条のフランジ７の間に挿入することが出来る。
【００２２】
ラチス材１８の扁平部２１には、弦材５とラチス材１８の軸線６、１９がなす角度に応じて、弦材５の軸線６に垂直な線とラチス材１８の軸線１９とのなすコイン角α及び弦材５フランジの結合面８とラチス材１８扁平部の接続面２３とを一致させる、即ち弦材５フランジの結合面８とラチス材１８の軸線１９がなす角に一致させるベント角βが形成されている。更に、フランジ７の内面及びラチス材１８の扁平部２１は、各々凹凸９、２２が形成されている。弦材５にラチス材１８を固定するには、弦材５の二条のフランジ７の間にラチス材１８の扁平部２１を挿入し、ボルト２５、ナット２６、ワッシャ２７及びバネ座金２８により二個所で締結する。
【００２３】
以上の構造を有する第１実施の形態のトラス組み構造１は、次のように作用する。即ち、弦材５はラチス材１８が結合される結合個所に一体の二条のフランジ７が形成され、ラチス材１８は両端に扁平部２１が形成され、この扁平部２１には所要のコイン角α及びベント角βが形成され、これら弦材５とラチス材１８を組み立てたものは、弦材５の中間にラチス材１８を結合して梁体や柱体或いは平面状のトラス組み構造を容易に組み立てることが出来、しかも工期が短く、部材の製作が容易で、その部材数が少なく経済的である。弦材５のフランジ７の内側及びラチス材１８の扁平部２１に各々凹凸を形成することにより、弦材５とラチス材１８が外れにくく確実に結合され強度的な信頼性が増す。
【００２４】
更に、弦材５のフランジ７がこの弦材５と一体に押出成形されたものは、弦材５の形成が容易であり設計の自由度が広がる。弦材５のフランジ７を所定の間隔を有する二条のフランジで形成することにより、ラチス材１８の扁平部２１を確実に挟持し結合が容易である。更に、フランジ７の一部を切り欠くことにより、フランジの切欠部１３を介してラチス材１８の扁平部２１を挿入出来、弦材５とラチス材１８との組み立てが容易になる。そして、二条のフランジ７の所定の間隔が互いに先広がりに形成されたものは、二条のフランジ７の間にラチス材１８の扁平部２１を容易に挿入することが可能になる。
【００２５】
図３は、トラス組み構造の参考の形態を示す断面図である。本参考形態のトラス組み構造１は、弦材５のフランジは、弦材５と一体成形された一条のフランジ７ａで形成されたものである。ラチス材１８の扁平部２１は、弦材の一条のフランジ７ａと、別体のピース１５の間に挟持され、ボルト２５、ナット２６、ワッシャ２７及びバネ座金２８を介して締結される。弦材５のフランジが、弦材５と一体成形された一条のフランジ７ａで形成されたものは、弦材５の形状が単純になり製作が容易になると共に、材料が節約出来、且つ弦材５への扁平部２１の取り付けが容易になる。
【００２６】
図４（Ａ）は、トラス組み構造の他の参考の形態を示す断面図である。本参考形態のトラス組み構造１は、弦材５のフランジが弦材５と別部材で形成され、弦材５とラチス材１８が結合されることにより、弦材５と一体化されたものである。即ち、フランジ７は、弦材５を抱持するバンド１６の一部であり、バンド１６の二つのフランジ７の間にラチス材１８の扁平部２１が挿入され、ボルト２５、ナット２６、ワッシャ２７及びバネ座金２８で締結されることにより弦材５とラチス材１８とが結合される。バンド１６の巾（図４の垂直方向）は、一定の寸法を有する。フランジ７が弦材５と別部材で形成され、弦材５とラチス材１８が結合されることにより弦材５と一体化されたものは、弦材５の形状が単純で製作が容易になると共に、弦材５の長手方向の任意の個所に容易にラチス材１８を取り付けることが出来る。この場合、フランジ７をボルト２５、ナット２６により締め付ける前において第４図（Ｂ）に示したように先狭まりとしておくとボルト２５、ナット２６による扁平部２１の締め付けによりバンド１６と弦材５との結合が強固になる。
【００２７】
図５は、トラス組み構造の他の参考の形態を示す断面図である。本参考形態のトラス組み構造１は、弦材５のフランジが弦材５と別体のフランジ１２で形成され、予め弦材５に固着されたものである。別体のフランジ１２は溶接部１４を介して弦材５に固着される。弦材５のフランジが弦材５と別部材で形成され、その寸法（図５における紙面と垂直方向寸法）はラチス材１８に形成した扁平部２１の巾と同じか２倍程度の寸法である。フランジを別体に形成し、予め弦材５に固着されたものは、弦材５の形状が単純で製作が容易になると共に、弦材５の長手方向の任意の個所にラチス材１８を取り付けることが出来る。
【００２８】
図６は、本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の II−II 線断面図である。本実施形態のトラス組み構造１は、互いに反対勝手のコイン角α及びベント角βを形成した一対のラチス材１８が弦材５の同じ個所において固定されたものである。互いに反対勝手のベント角βを形成した一対のラチス材１８が弦材５の同じ個所において固定されたものは、一対のラチス材１８を弦材５の同じ個所に同時確実に固定することが出来る。
【００２９】
図７は、本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の III−III 線断面図である。本実施形態のトラス組み構造１は、弦材５のフランジが図７（Ｂ）の水平方向に２個所、下側に１個所、合計３個所形成されたものである。下側のフランジ７は、隣接させて２本のラチス材１８を結合している。弦材５のフランジ７が所定方向に向けて複数形成されたものは、弦材５に対して所定方向に複数のラチス材１８を結合することが出来る。尚、図７において、ボルト、ナット類の表示は省略している。
【００３０】
図８は、トラス組み構造の他の参考の形態を示す断面図である。本参考形態のトラス組み構造１は、弦材５のフランジが弦材５の内部に凹んだ、謂わば凹みフランジ１７で、この第７実施の形態では９０度づつ３個所の凹みフランジ１７が形成されている。このように弦材５の中に凹んでフランジ１７が形成されることによってコンパクト、堅牢なトラス組み構造を形成することが出来る。尚、この例ではフランジ間の凹みを押し拡げるが長手方向端部より差し込んで固定する。又、ラチス材の扁平部に弦材５の長手方向に移動させる力が働く場合は両者を溶接等にて接合する。
【００３１】
図９は、本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。本実施形態のトラス組み構造１は、図１〜７に示した実施の形態のトラス組み構造を適用して形成した梁体又は柱体３の例である。図９（Ｂ）に示すように梁体又は柱体３は、三角形を形成している。
【００３２】
図１０は、本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。本実施形態のトラス組み構造１は、図１〜７に示した形態のトラス組み構造を適用して形成した梁体又は柱体３の例である。図１０（Ｂ）に示すように梁体又は柱体３は、四角形を形成している。
【００３３】
図１１は、本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。本実施形態のトラス組み構造１は、所定の間隔３０に設けられた上層部３１及び下層部３２の各々を構成し、同一平面上で同一方向（長手方向３３）に一定の間隔３４で長手通しに設けられた弦材５と、この弦材５同士を固定するラチス材１８とを有するもので、所謂上層と下層とを有するフラットな構造であるダブルレイヤーフラットストラクチャである。弦材５及びラチス材１８は、図１〜８に示した形態の弦材５及びラチス材１８を好適に使用することが出来る。
【００３４】
図１１において、実線は、上層部３１の弦材５（図１１の横実線）又はラチス材１８（図１１の縦実線）を示し、破線は、下層部３２の弦材５（図１１の横破線）又はラチス材１８（図１１の縦破線）を示し、二重線は斜めのラチス材１８を示す。又、○印は結合点を示す。本実施の形態のトラス組み構造によれば、この図１１のような平面状のトラス組み構造が可能である。
【００３５】
図１２は、本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は側面図である。本実施形態のトラス組み構造１は、建物のカーテンウォール等の外装部３６に適用されたもので、カーテンウォールの方立３７にフランジ７が形成されている。方立３７のフランジ７と別途設けられた補強柱３８との間に、先に説明したラチス材１８を渡しカーテンウォールの方立３７を補強している。
【００３６】
以上説明した実施の形態又は参考の形態において、フランジ７は、弦材５の長手方向に沿って１条乃至複数条設けられたものであったが、少なくとも結合部分にフランジが設けられていれば、弦材とラチス材を結合することが出来る。又、上記実施の形態において、ラチス材１８の両端の扁平部２１は、一直線上に並ぶ、所謂ツィスト角γ（ラチス材の両端における扁平部の軸回りになす角）が０の場合であったが、互いに異なる平面上にある二つの弦材を、二つの弦材の間の捩じれ角に合致させてラチス材の両扁平部２１間のツィスト角γを形成させることによって結合することも可能である。更に、ラチス材１８は、円管に限らず異型管、中実棒、異型棒等で両端が扁平であれば良く、適宜トラス組み構造に合わせて選定する。又、上記各形態において、第１の部材である弦材及びラチス材をアルミニウム合金で形成したが鋼材等を用いることも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明のトラス組み構造によれば、長尺の部材の中間に他の部材を強固に結合することが出来、組み立てが容易で工期が短く、経済的な梁体や柱体、平面状のトラスを構成出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトラス組み構造の第１実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の I−I 線断面図である。
【図２】図１の弦材の結合部を示す断面図である。
【図３】トラス組み構造の参考の形態を示す断面図である。
【図４】トラス組み構造の他の参考の形態を示し、（Ａ）は締め付け後の正面図、（Ｂ）は締め付け前の一部省略正面図である。
【図５】トラス組み構造の他の参考の形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の II−II 線断面図である。
【図７】本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は、（Ａ）の III−III 線断面図である。
【図８】トラス組み構造の他の参考の形態を示す断面図である。
【図９】本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１０】本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１１】本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１２】図１２は、本発明に係るトラス組み構造の他の実施の形態を示し、（Ａ）は横断面図、（Ｂ）は側面図である。
【図１３】従来技術に係るトラス構造物を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【図１４】図１３の結合部を示す斜視図である。

Claims (3)

1. 第１の部材と、該第１の部材の長手方向の中間に端部が結合される第２の部材とを組み立てるトラス組み構造であって、前記第１の部材は少なくとも前記第２の部材が結合される結合個所に前記第１の部材と一体の結合部が形成され、前記第２の部材は端部に扁平部が形成され、該扁平部には前記第１の部材と第２の部材の軸線がなす角度に応じたコイン角及び前記第１の部材の結合部の結合面と前記扁平部の接続面とを一致させるベント角が形成され、前記第１の部材の結合部と第２の部材の扁平部とが結合されることにより組み立てられるトラス組み構造であって、
   前記第１の部材の結合部は、所定の間隔を有する二条のフランジで形成され、前記二条のフランジの所定の間隔は、互いに先広がりに形成されてなり、前記第１の部材の結合部及び第２の部材の扁平部に各々凹凸が形成されたものであることを特徴とするトラス組み構造。
2. 請求項１において、前記第１の部材の結合部は、該第１の部材と一体に押出成形されたものであることを特徴とするトラス組み構造。
3. 請求項１又は２において、互いに反対勝手のベント角を形成した一対の第２の部材が前記第１の部材の同じ個所において固定されたものであることを特徴とするトラス組み構造。

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