JP3607401B2

JP3607401B2 - トラスの接合構造

Info

Publication number: JP3607401B2
Application number: JP05667896A
Authority: JP
Inventors: 武廣堀切
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-02-19
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2016-02-19
Also published as: JPH09221828A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、立体トラス等において鋼管等からなる軸部材の相互の接合を行うトラスの接合構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、駐車場や工場，集会場等の建造物において、図１６に平面図で示すような屋根の骨組みとなる立体トラス５０を、パイプ製の軸部材と、これら軸部材を相互に接合する軸間接合体とで構成したものがある。
図１７は、図１６の立体トラス５０の符号Ａで示す接合部を示す。軸間接合体５１は球状に形成されて、各方向に軸部材５２を接合する複数のねじ孔５３が設けてある。軸部材５２は鋼管からなり、その端部に溶接したエンド部材５５にボルト５４が螺合させてあり、そのボルト５４を前記軸間接合体５１のねじ孔５３にねじ込むことにより、軸間接合体５１を介して軸部材５２が相互に接合される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記構成の場合、軸間接合体５１を３次元空間で位置決めするのが容易でなく、建方が難しい。また、鋳造品等からなる特殊形状の軸間接合体５１を用いるため、部材コストが高くなる。これらのため、一般的な用途に利用し難く、用途が限定される。
【０００４】
この発明は、このような課題を解消し、施工が容易で、コストも安く、一般的な用途に利用できるトラスの接合構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の第１のトラスの接合構造は、以下の構成としたものである。パイプ材からなる主材の中間部に偏平加工部を設け、互いにく字状に屈曲した主材接合片および斜材接合片からなる２枚の接合プレートを設ける。これら接合プレートは、互いに斜材接合片が開くように反対向きとして前記主材の前記偏平加工部の両面に主材接合片を各々重ねる。これら偏平加工部と主材接合片の重なり部分に取付金物を重ね、これら偏平加工部、主材接合片、および取付金物の重なり部分をこれらの部材に貫通したボルトで接合する。前記取付金物を形鋼製のつなぎ材にボルト接合し、前記各接合プレートの斜材接合片に各々２本の互いにハ字状に開く斜材の端部をボルト接合する。これら斜材はパイプ製として前記端部を偏平加工部とする。
この構成によれば、主材や斜材等の３次元空間で延びる各部材を、順次個別にボルト接合でき、そのため建方が容易にできる。また、主材や斜材の接合部分となる箇所は偏平加工部とし、これに接合プレート等の板状部材を重ね、全て板状の部分でボルト接合する構成としているため、ボルト接合も簡単にかつ確実に行える。しかも、特殊な材料を使用せず、全て一般的な部材を組み合わせており、また主材や斜材をパイプ材としているため、材料コストが安く、安価なトラスとできる。前記偏平加工部や接合プレート等の加工は、一般のＮＣ工作機械で対応できる。
【０００６】
前記トラスの接合構造において、前記主材をトラスの上弦材とし、前記主材の偏平加工部と主材接合片の重なり部分に補強座金を重ね、前記取付金物を立ち姿勢のアングル材としてその下部を前記補強座金の中央よりも一端側部分に重ね、前記主材の偏平加工部、主材接合片、補強座金、および取付金物の重なり部分をこれらの部材に貫通したボルトで接合し、かつ前記補強座金の中央よりも他端側部分で前記偏平加工部、主材接合片、および補強座金の重なり部分をこれらの部材に貫通したボルトで接合し、前記取付金物の上部を、前記主材の上方で前記主材と直交する方向に架設されたつなぎ材にボルト接合するようにしてもよい。この構成の場合、取付金物としてアングル材の切片を使用できるので加工が容易である。また、補強座金により剛性を確保できる。
また、前記トラスの接合構造において、前記主材をトラスの上弦材とし、前記取付金物を２枚設けて各々前記各接合プレートの外面に重ね、これら取付金物は、前記接合プレートに下部が重なる正面形状Ｌ字状の金物本体部と、この金物本体部の立ち上がり部分の内側縁から外向きに直角に折れ曲がった折曲片とでなる板金折曲加工材とし、この取付金物の前記折曲片を、前記主材の上方で前記主材と直交する方向に架設されたつなぎ材にボルト接合してもよい。この構成の場合、取付金物が補強座金を兼ねるので、部品点数を削減でき、コストを一層低減できる。
【０００７】
この発明の他のトラスの接合構造は、以下の構成としたものである。パイプ材からなるトラス上弦材となる主材の中間部に偏平加工部を垂直に設け、この偏平加工部の両面に各々接合プレートを重ねる。これら接合プレートは、前記偏平加工部に重なる主材接合片の下端から斜材接合片が斜め外側へ延び、かつ主材接合片の上端から水平片が外側へ延びる折板状とする。これら主材の偏平加工部と２枚の接合プレートとを、これらの部材を貫通するボルトで接合し、両接合プレートの前記水平片にわたってアングル材状の取付金物の横片部分を重ねる。この取付金物の立ち片部分は、前記主材の上方で前記主材と直交する方向に架設されたつなぎ材にボルト接合する。前記各接合プレートに各々２本の互いにハ字状に開く斜材の端部をボルト接合する。これら斜材はパイプ製として前記端部を偏平加工部とする。
この構成の場合も、一般的な材料により容易にかつ安価に施工でき、一般な用途に利用できると共に、接合プレートの水平片により水平方向への曲げに対する剛性を確保できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。このトラスの接合構造は、図３（Ａ），（Ｂ）に平面図および正面図で示す立体トラス１の接合構造であって、図３（Ａ）の符号Ｂで示す接合部を図１に分解斜視図で示すように構成したものである。すなわち、図３において水平方向に配置して前記立体トラス１の上弦材とした主材２はパイプ材からなり、その中間部に偏平加工部２ａを設ける。この偏平加工部２ａに複数のボルト挿通孔５を設ける。前記偏平加工部２ａを挟む位置に２枚の接合プレート６，６を配置する。これら接合プレート６は、互いにく字状に屈曲した主材接合片６ａおよび斜材接合片６ｂからなり、互いに斜材接合片６ｂが開くように反対向きとして前記主材２の前記偏平加工部２ａの両面に主材接合片６ａを各々重ねる。前記接合プレート６の主材接合片６ａには、前記偏平加工部２ａのボルト挿通孔５に整合する複数のボルト挿通孔７を設ける。各斜材４はパイプ材からなり、各接合プレート６に対して２本ずつが互いにハ字状に開いて配置される。これら斜材４は、その先端を偏平加工部４ａとしてあり、この偏平加工部４ａを接合プレート６の斜材接合片６ｂにボルト８で接合する。各斜材４は、前記斜材接合片６ｂの傾き方向にも傾斜しており、両接合プレート６，６に接合される合計４本の斜材４は、四角錐の各稜線に沿った配置となる。
【０００９】
前記両接合プレート６の主材接合片６ａの外面側には、その主材接合片６ａのボルト挿通孔７に整合する複数のボルト挿通孔９を有する補強座金１０をそれぞれ重ねる。その一方の補強座金１０の外面側の、一端側に偏った部分には、アングル材からなる立ち姿勢の取付金物１１の一片１１ａを重ねる。この取付金物１１の前記一片１１ａの下端部にはボルト挿通孔１２を設け、そのボルト挿通孔１２から、これに対応する前記補強座金１０，主材接合片６ａ，偏平加工部２ａ，主材接合片６ａ，補強座金１０の各ボルト挿通孔９，７，５，７，９を貫通するボルト１３で、前記取付金物１１，補強座金１０，主材接合片６ａ，偏平加工部２ａの重なり部をボルト接合する。これとは別に、前記補強座金１０の他端側に偏った部分のボルト挿通孔９から、これに対応する前記主材接合片６ａ，偏平加工部２ａ，主材接合片６ａ，補強座金１０の各ボルト挿通孔７，５，７，９を貫通するボルト１３によって、前記補強座金１０，主材接合片６ａ，偏平加工部２ａの重なり部をボルト接合する。
【００１０】
前記主材２の上方には、この主材２と直交する水平方向に沿って溝形鋼からなるつなぎ材３を架設する。前記取付金物１１の他の一片１１ｂの上端部にはボルト挿通孔１４を設け、そのボルト挿通孔１４からこれに対応させて前記つなぎ材３に設けたボルト挿通孔１５を貫通するボルト１６によって、取付金物１１の上端部をつなぎ材３にボルト接合する。図３のように、隣合う主材２，２の中間位置の下方には、前記立体トラス１の下弦材となる同様の主材２Ａを同じ方向に向けて水平に配置し、この下側主材２Ａに前記斜材４の下端を前記接合構造と同様にして接合する。
なお、前記構成において、各接合部のボルト本数は、立体トラス１の規模に応じて増減してよい。
【００１１】
前記トラスの接合構造では、従来例の球状の軸間接合体のような特殊な材料が要らないので、低コストで容易に施工でき、平面トラス等の一般的なトラスにも適用できる。また、接合プレート６の斜材接合片６ｂに斜材４を接合しているので、斜材接合片６ｂの曲げ角度θ（図２（Ｂ））を変えることにより、斜材４の角度を容易に調整できる。さらに、取付金物１１としてアングル材の切片を使用するので、加工が容易である。また、補強座金１０を使用しているので、接合部の剛性を確保できる。
【００１２】
図４および図５は、この発明のトラスの接合構造の第２の実施態様を示す。この接合構造では、前記第１の実施態様における補強座金１０を省略すると共に、前記両接合プレート６の各主材接合片６ａの外面側に各々重なる２枚の取付金物２１を設ける。これら取付金物２１は、前記接合プレート６に下部が重なる正面形状Ｌ字状の金物本体部２１ａと、この金物本体部２１ａの立上がり部分の内側縁から外向きに直角に折れ曲がった折曲片２１ｂとからなる板金折曲加工材である。その金物本体部２１ａには、前記接合プレート６の主材接合片６ａのボルト挿通孔７に整合する複数のボルト挿通孔２２を設け、前記折曲片２１ｂにもボルト挿通孔２４を設ける。前記一方の金物本体部２１ａのボルト挿通孔２２から、前記主材接合片６ａ，偏平加工部２ａ，主材接合片６ａ，および他方の金物本体部２１ａの各ボルト挿通孔７，５，７，２２を貫通するボルト１３により、前記主材接合片６ａと偏平加工部２ａの重なり部分に、両取付金物２１をボルト接合する。また、前記両折曲片２１ｂのボルト挿通孔２４から、これらに対応させて前記つなぎ材３に設けた各ボルト挿通孔１５を貫通するボルト１６によって、前記両取付金物２１をつなぎ材３にボルト接合する。その他の構成は先の実施態様と同様である。
この接合構造では、取付金物２１が第１の実施態様における補強座金１０を兼ねるので、部品点数を削減できる。
【００１３】
図６および図７は、この発明のトラスの接合構造の第３の実施態様を示す。この接合構造では、第１の実施態様における両接合プレート６を、それらの主材接合片６ａの上端から水平片６ｃがそれぞれ外側へ延びる板状とし、それら水平片６ｃにボルト挿通孔２５を設ける。また、取付金物３１はアングル材からなり、その横片部分３１ａに前記両水平片６ｃの各ボルト挿通孔２５に整合するボルト挿通孔３２を設け、取付金物３１の立ち片部分３１ｂにもボルト挿通孔３４を設ける。この取付金物３１の横片部分３１ａを前記両水平片６ｃに重ね、その水平片６ｃの前記ボルト挿通孔２５から前記取付金物３１の横片部分３１ａの前記ボルト挿通孔３２に貫通するボルト３５によって、前記取付金物３１を両接合プレート６にボルト接合する。また、前記取付金物３１の立ち片部分３１ｂのボルト挿通孔３４から、これに対応させて前記つなぎ材３に設けたボルト挿通孔１５に貫通するボルト３６によって、取付金物３１をつなぎ材３にボルト接合する。主材２の偏平加工部２ａおよび接合プレート６の主材接合片６ａの重なり部分をボルト１３で接合すること、およびその他の構成は先の実施態様と同じである。
この実施態様では、主材２の偏平加工部２ａと接合プレート６が重なる部分の水平方向への曲げに対する剛性を、接合プレート６に設けた水平片６ｃによって確保できる。
【００１４】
図８および図９は、この発明のトラスの接合構造の第４の実施態様を示す。この実施態様の接合構造は、図６および図７に示す第３の実施態様における取付金物３１を、２本のつなぎ材３，３の接続部分にボルト接合するようにしたものである。すなわち、接続される２本のつなぎ材３，３の接続端部に各々設けた各ボルト挿通孔１５，１５に対応させて、前記取付金物３１の立ち片部分３１ｂに２個のボルト挿通孔３４を設け、これら各ボルト挿通孔３４から２本のつなぎ材３の対応するボルト挿通孔１５に貫通するボルト３６により、両つなぎ材３，３に跨がって取付金物３１をボルト接合する。その他の構成は図６および図７の実施態様と同じである。これにより、つなぎ材３への取付金物３１のボルト接合で、同時に両つなぎ材３，３を接合することができ、部品点数を削減することができる。
【００１５】
図１０および図１１は、前記立体トラス１における上下の弦材となる主材２，２Ａ同士の接合構造の各例を示す。図１０に示す例では、各主材２（２Ａ）の接合端部を偏平加工部２ｂとし、その偏平加工部２ｂの両側部寄りに複数のボルト挿通孔３７を設けると共に、偏平加工部２ｂの先端中央から主材軸方向に向けて嵌合用切欠３８を設ける。これら両偏平加工部２ｂ，２ｂの嵌合用切欠３８，３８を図１０（Ａ）に鎖線で示すように互いに噛み合わせて、両偏平加工部２ｂ，２ｂを互いに垂直に交差させ、その交差部分の各コーナ部に、アングル材からなる４個の接合金物３９を重ねる。各接合金物３９の各片３９ａに設けられて前記偏平加工部２ｂのボルト挿通孔３７に整合する複数のボルト挿通孔４０から、これらに対応する偏平加工部２ｂのボルト挿通孔３７に貫通するボルト４１によって、図１０（Ｂ）のように偏平加工部２ｂと接合金物３９の重なり部分をボルト接合する。これにより、両主材２，２（２Ａ，２Ａ）の接合部に、その軸方向に垂直な方向への曲げに対する十分な剛性を持たせることができる。
【００１６】
図１１に示す例では、図１０の例における偏平加工部２ｂの嵌合用切欠３８を省略し、両偏平加工部２ｂ，２ｂ同士をそれらの偏平面が面一となるように突き合わせ、図１０の例における４個の接合金物３９を図１１（Ｂ）のように前記両偏平加工部２ｂに跨がらせて重ね合わせ、その重なり部分をボルト４１で接合している。同じ偏平面上で隣合う接合金物３９，３９の、偏平面に対して垂直姿勢となる片３９ａの重なり部分は、それらの互いに整合するボルト挿通孔４０に貫通するボルト（図示せず）によって接合する。これにより、両主材２，２（２Ａ，２Ａ）の接合部において、偏平加工部２ｂに対して垂直姿勢となる片３９ａが、偏平加工部２ｂの偏平面に垂直な方向への曲げに対するリブとして作用し、十分な剛性を確保できる。
【００１７】
図１２ないし図１５は、前記主材２，２Ａの端部を柱又はプレートにボルト接合するための主材２，２Ａの構造の各例を示す。図１２に示す例では、主材２（２Ａ）の端部の偏平加工部２ｂの片面を平坦面２ｂａとし、他の片面ではその両側部を残して平坦面２ｂｂにプレス加工し、管状に残される両側部をリブ２ｂｃとしたものであり、前記平坦面２ｂｂには軸方向に並べて２個のボルト接合用のボルト挿通孔４２を設ける。この偏平加工部２ｂは、その片面の平坦面２ｂａ側を、Ｈ形鋼等からなる柱４３に垂直姿勢で溶接した接合プレート４４に重ね、その重なり部分を、前記接合プレート４４に設けたボルト挿通孔（図示せず）からこれに対応する前記偏平加工部２ｂのボルト挿通孔４２に貫通するボルト４５によってボルト接合する。この場合、主材２（２Ａ）の偏平加工部２ｂの片面が平坦面２ｂａとしてあるので、この平坦面２ｂａを相手部材に対する接合面とすることにより、柱４３側に加工の簡単な接合プレート４４を取付けただけで、主材２（２Ａ）を容易にボルト接合でき、その施工が簡単になる。又、リブ２ｂｃにより剛性向上出来る。
【００１８】
図１３に示す例は、図１２に示す例におけるボルト挿通孔４２を、前記平坦面２ｂｂにおいて軸方向に２列に並べて４個設け、接合強度をアップするようにしたものである。その他の構成は図１２の例と同様である。
【００１９】
図１４に示す例は、図１２の例において、プレス加工前の主材２（２Ａ）の端部に同主材内に挿入可能な外径の内径管材を挿入してから、前記偏平加工部２ｂをプレス加工し、これにより偏平加工部２ｂの内側に前記内径管材からなる補強芯材２ｄを設けたものである。これにより、偏平加工部２ｂの強度を簡単にアップすることができる。また、主材２（２Ａ）がステンレスやアルミニュウム等のような溶接の難しい部材からなる場合にも、溶接によらず簡単に補強できる。
【００２０】
図１５に示す例は、図１４の例におけるボルト挿通孔４２を、前記平坦面２ｂｂにおいて軸方向に２列に並べて４個設け、接合強度をアップするようにしたものである。その他の構成は図１４の例と同様である。
なお、図１４，図１５の例では、プレス加工前の主材２（２Ａ）の端部内に内径管材を挿入することにより補強芯材２ｄとしたが、これに限らずプレス加工前の主材２（２Ａ）の端部の外側に管材を嵌め込んでから、前記偏平加工部２ｂをプレス加工し、内側に位置する主材２（２Ａ）自体の端部を補強芯材としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
この発明のトラスの接合構造は、このように主材および斜材に、接合部を偏平加工部としたパイプ材を用い、これに所定形状のプレート状の部材、あるいはアングル材等を組み合わせたものであるため、特殊な材料が不要で、主材および斜材にも安価なパイプ材が使用でき、低コストのトラスを作れる。また、偏平加工部やプレート状部材を重ねてボルト接合する構成のため、建方が容易となる。これらのため、一般的な用途に利用することができる。
請求項２の発明の場合は、補強座金を重ねるため、剛性確保が容易となる。
請求項３の発明の場合は、取付金物が補強座金を兼ねるので、部品点数を削減しながら、剛性確保が図れる。
請求項４の発明の場合は、接合プレートの水平片で水平方向の曲げに対する剛性確保が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態にかかるトラスの接合構造の分解斜視図である。
【図２】（Ａ）は同接合構造の正面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図３】（Ａ）は同接合構造を用いた立体トラスの平面図、（Ｂ）は同正面図である。
【図４】この発明の第２の実施形態にかかるトラスの接合構造の分解斜視図である。
【図５】同接合構造の正面図である。
【図６】この発明の第３の実施形態にかかるトラスの接合構造の分解斜視図である。
【図７】（Ａ）は同接合構造の正面図、（Ｂ）は同側面図である。
【図８】この発明の第４の実施形態にかかるトラスの接合構造の分解斜視図である。
【図９】同接合構造の正面図である。
【図１０】（Ａ）は前記立体トラスに使用可能な主材接合構造の第１例を示す分解斜視図、（Ｂ）は同接合状態を示す斜視図である。
【図１１】（Ａ）は前記主材接合構造の第２例を示す分解斜視図、（Ｂ）は同接合状態を示す斜視図である。
【図１２】（Ａ）は前記立体トラスに使用可能な主材の端部構造の第１例を示す斜視図、（Ｂ）は同主材端部の柱への接合状態を示す正面図、（Ｃ）は同側面断面図である。
【図１３】前記主材端部構造の第２例を示す斜視図である。
【図１４】同主材端部構造の第３例を示す斜視図である。
【図１５】同主材端部構造の第４例を示す斜視図である。
【図１６】従来例の立体トラスの平面図である。
【図１７】同立体トラスの接合構造を示す正面図である。
【符号の説明】
２…主材、２ａ…偏平加工部、３…つなぎ材、４…斜材、４ａ…偏平加工部、６…接合プレート、６ａ…主材接合片、６ｂ…斜材接合片、６ｃ…水平片、８，１３，１６，３５，３６…ボルト、１０…補強座金、１１，２１，３１…取付金物、２１…取付金物、２１ａ…金物本体部、２１ｂ…折曲片、３１ａ…横片部分、３１ｂ…立ち片部分

Claims

パイプ材からなる主材の中間部に偏平加工部を設け、互いにく字状に屈曲した主材接合片および斜材接合片からなる２枚の接合プレートを設け、これら接合プレートは、互いに斜材接合片が開くように反対向きとして前記主材の前記偏平加工部の両面に前記主材接合片を各々重ね、これら偏平加工部と主材接合片の重なり部分に取付金物を重ね、これら偏平加工部、主材接合片、および取付金物の重なり部分をこれらの部材に貫通したボルトで接合し、前記取付金物を形鋼製のつなぎ材にボルト接合し、前記各接合プレートの斜材接合片に各々２本の互いにハ字状に開く斜材の端部をボルト接合し、これら斜材はパイプ製として前記端部を偏平加工部としたトラスの接合構造。
請求項１記載のトラスの接合構造において、前記主材をトラスの上弦材とし、前記主材の偏平加工部と主材接合片の重なり部分に補強座金を重ね、前記取付金物を立ち姿勢のアングル材としてその下部を前記補強座金の中央よりも一端側部分に重ね、前記主材の偏平加工部、主材接合片、補強座金、および取付金物の重なり部分をこれらの部材に貫通したボルトで接合し、かつ前記補強座金の中央よりも他端側部分で前記偏平加工部、主材接合片、および補強座金の重なり部分をこれらの部材に貫通したボルトで接合し、前記取付金物の上部を、前記主材の上方で前記主材と直交する方向に架設されたつなぎ材にボルト接合したトラスの接合構造。
請求項１記載のトラスの接合構造において、前記主材をトラスの上弦材とし、前記取付金物を２枚設けて各々前記各接合プレートの外面に重ね、これら取付金物は、前記接合プレートに下部が重なる正面形状Ｌ字状の金物本体部と、この金物本体部の立ち上がり部分の内側縁から外向きに直角に折れ曲がった折曲片とでなる板金折曲加工材とし、この取付金物の前記折曲片を、前記主材の上方で前記主材と直交する方向に架設されたつなぎ材にボルト接合したトラスの接合構造。
パイプ材からなるトラス上弦材となる主材の中間部に偏平加工部を垂直に設け、この偏平加工部の両面に各々接合プレートを重ね、これら接合プレートは、前記偏平加工部に重なる主材接合片の下端から斜材接合片が斜め外側へ延び、かつ主材接合片の上端から水平片が外側へ延びる折板状とし、これら主材の偏平加工部と２枚の接合プレートとを、これらの部材を貫通するボルトで接合し、両接合プレートの前記水平片にわたってアングル材状の取付金物の横片部分を重ね、この取付金物の立ち片部分を、前記主材の上方で前記主材と直交する方向に架設されたつなぎ材にボルト接合し、前記各接合プレートに各々２本の互いにハ字状に開く斜材の端部をボルト接合し、これら斜材はパイプ製として前記端部を偏平加工部としたトラスの接合構造。