JP5133088B2

JP5133088B2 - トラス構造体

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Publication number: JP5133088B2
Application number: JP2008038645A
Authority: JP
Inventors: 祐介糟谷; 賢治槌田
Original assignee: Lixil Corp
Current assignee: Lixil Corp
Priority date: 2008-02-20
Filing date: 2008-02-20
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-02-20
Also published as: JP2009197437A

Description

本発明は建造物に用いられるトラス構造体に関し、特に上下弦材間に斜材を渡してなるトラス構造体に関する。

従来、カーポートやテラス等の建造物に対し、上下弦材を斜材で連結してなるトラス構造体が用いられている。このトラス構造体の各部材をアルミ材にて構成することにより、軽量でかつ強固な構造とすることができる。トラス構造体を構成する上下弦材と斜材は、ボルト及びナットからなる締結具によって固定されるか、あるいは溶接によって互いに接合されていた。このようなトラス構造体としては、例えば特許文献１に挙げるようなものがある。
特開２００１−２６２６８５号公報

しかし、上下弦材と斜材を締結具によって固定する場合には、各部材の連結箇所毎にボルトを挿通し、さらにナットをボルトに螺合させなければならず、作業が繁雑なものとなっていた。また、上下弦材と斜材を溶接によって固定する場合には、高度な専門技術が必要となる。したがって、従来のトラス構造体は、その組立に手間や時間あるいは専門的な技能を必要とし、高コスト化を招いていた。

本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであり、簡易に組立が可能なトラス構造体を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るトラス構造体は、上弦材と下弦材との間に斜材を渡してなるトラス構造体において、
前記上弦材及び下弦材には前記斜材を長手方向に沿ってスライド自在に保持する斜材保持部が形成され、前記上弦材と下弦材との間には該上弦材及び下弦材に対して垂直な縦材が所定間隔毎に取付固定され、前記斜材は、両端部がそれぞれ前記斜材保持部に保持されると共に、前記縦材または隣接する斜材と当接する横当接面と、前記上弦材または下弦材と当接する縦当接面とが所定角度をなすように、それぞれ両端部に形成されてなり、
前記縦材に隣接する斜材は、前記縦材に対して前記横当接面が当接することで所定角度をなして傾斜状に配置され、前記斜材同士は、前記横当接面が互いに当接することで所定角度をなして配置され、前記縦材間には前記横当接面により互いに当接しあう複数の斜材が渡され、
前記斜材保持部は前記上弦材及び下弦材からフィン状に突出して形成され、前記斜材の両端部には前記斜材保持部が挿入される溝部が形成され、前記斜材保持部は先端部が根元側より厚肉状に形成されることを特徴として構成されている。

また、本発明に係るトラス構造体は、前記斜材は前記縦材または隣接する斜材に対して前記横当接面が圧接状に当接することを特徴として構成されている。

そして、本発明に係るトラス構造体は、前記上弦材及び下弦材には前記斜材保持部の両側部に所定間隔を有して離隔した第２フィン部が形成され、前記斜材の端部は前記第２フィン部間に納められることを特徴として構成されている。

本発明に係るトラス構造体によれば、上弦材及び下弦材には斜材を長手方向に沿ってスライド自在に保持する斜材保持部が形成され、上弦材と下弦材との間には該上弦材及び下弦材に対して垂直な縦材が所定間隔毎に取付固定され、斜材は両端部がそれぞれ斜材保持部に保持されると共に、縦材または隣接する斜材と当接する横当接面と、上弦材または下弦材と当接する縦当接面とが所定角度をなすように、それぞれ両端部に形成されてなり、縦材に隣接する斜材は、縦材に対して横当接面が当接することで所定角度をなして傾斜状に配置され、斜材同士は、横当接面が互いに当接することで所定角度をなして配置され、縦材間には横当接面により互いに当接し合う複数の斜材が渡されることにより、斜材を上弦材と下弦材の間でスライドさせるだけで、トラス構造を形成することでき、斜材をボルト等の締結具で固定したり溶接したりする必要がないため、組立の作業性を向上させることができると共に、部品数を削減してコストダウンを図ることができる。

また、本発明に係るトラス構造体によれば、斜材は縦材または隣接する斜材に対して横当接面が圧接状に当接することにより、上弦材と下弦材と縦材及び斜材により構成されるトラス構造をより強固にすることができる。

さらに、本発明に係るトラス構造体によれば、上弦材及び下弦材には斜材保持部がフィン状に突出して形成され、斜材の両端部には斜材保持部が挿入される溝部が形成されることにより、斜材を上弦材及び下弦材に対して容易にスライドさせることができ、作業性をよくすることができる。

さらにまた、本発明に係るトラス構造体によれば、斜材保持部は先端部が根元側より厚肉状に形成されることにより、斜材や縦材をスライドさせる際に、円滑にこれを行えるようにすることができる。

そして、本発明に係るトラス構造体によれば、上弦材及び下弦材には斜材保持部の両側部に所定間隔を有して離隔した第２フィン部が形成され、斜材の端部は第２フィン部間に納められることにより、斜材同士あるいは斜材と縦材との当接部分を第２フィン部で隠すことができ、斜材及び縦材を連続状に見せることができるので、意匠性を向上させることができる。

本発明の実施形態について図面に沿って詳細に説明する。図１には本実施形態におけるトラス構造体の正面図を、図２には図１のＡ−Ａ断面図を、それぞれ示している。これら各図に示すように、本実施形態におけるトラス構造体１は、上弦材１０と下弦材１１とを平行に設け、これらの間を渡すように斜材１２及び縦材１３が設けられて横長状に構成されている。

図１に示すように、上弦材１０と下弦材１１の間に設けられる縦材１３は、上弦材１０及び下弦材１１に対して垂直となるように固定されており、上弦材１０及び下弦材１１の長手方向に沿って所定間隔おきに設けられている。また、斜材１２は上弦材１０及び下弦材１１の長手方向において、縦材１３間に複数本が傾斜状に配置されており、隣接する斜材１２同士は互いに反対向きに傾斜して配列されている。

図２に示すように、上弦材１０と下弦材１１は、断面略方形状に形成されると共に、内部が中空状とされて中空部２０を構成している。上弦材１０の中空部２０には、下弦材１１と対向する面に長手方向に沿ってフィン状に突出された斜材保持部２１が形成されている。また、下弦材１１の中空部２０にも、上弦材１０と対向する面に長手方向に沿ってフィン状に突出された斜材保持部２１が形成されている。斜材保持部２１は、上弦材１０と下弦材１１の互いに対向する面のそれぞれ中央位置に形成されている。

上弦材１０と下弦材１１の斜材保持部２１は、根元部は板状に形成される一方、先端部２１ａは断面半円形状を有するように形成されて根元部よりも肉厚状とされている。また、上弦材１０と下弦材１１の斜材保持部２１が形成される面には、斜材保持部２１を挟んで両側に２つの第２フィン部２２、２２が形成されている。これにより第２フィン部２２は所定間隔を有して対向配置される。

次に、縦材１３について説明する。図３には縦材１３の側面図を、図４には縦材１３の断面図を、それぞれ示している。図４に示すように縦材１３は断面中空状に形成されており、図３に示すように両端部には切欠状に溝部３５が形成されている。溝部３５は、上弦材１０及び下弦材１１に形成される斜材保持部２１の根元部と同等の幅を有しており、最深部は略円形状に形成されて袋部３５ａを構成している。また、縦材１３の両端面は水平状に形成されて縦当接面３６を構成しており、それぞれ上弦材１０と下弦材１１の互いに対向する面に当接する。

縦材１３はこのように形成されているので、縦当接面３６を上弦材１０と下弦材１１にそれぞれ当接させ、溝部３５を上弦材１０及び下弦材１１の斜材保持部２１の端面からスライドさせることで、平行に配置した上弦材１０及び下弦材１１の長手方向に沿って縦材１３を移動させることができる。なお、斜材保持部２１の先端部２１ａは溝部３５に形成された袋部３５ａに納められるので、縦材１３を上弦材１０及び下弦材１１に対して垂直の状態を保ったまま円滑にスライドさせることができる。そして、縦材１３を所定の位置に配置した状態で、縦材１３は上弦材１０及び下弦材１１に対してそれぞれビス止め固定される。

次に、斜材１２について説明する。図５には斜材１２の正面図を、図６には斜材１２の側面図を、それぞれ示している。斜材１２は図４に示す縦材１３と同じ断面形状、すなわち断面中空状に形成されており、図５に示すように、斜材１２の両端部には、側面に対して傾斜する横当接面３１と縦当接面３２とがそれぞれ形成されている。横当接面３１と縦当接面３２は、いずれも側面に対して４５度の傾斜角度をなしており、このうち横当接面３１は縦当接面３２よりも短く形成されている。したがって、横当接面３１と縦当接面３２とが交わる頂部は、斜材１２の中心線からいずれか一方に偏って配置されることとなる。また、斜材１２の両端部において、横当接面３１と縦当接面３２は入れ違い状に配置されている。

図６に示すように、斜材１２の両端部には、それぞれ溝部３０が形成されている。溝部３０は、上弦材１０及び下弦材１１の斜材保持部２１の根元部と同等の幅を有すると共に、最深部には略楕円形状に袋部３０ａが形成されている。この溝部３０は、斜材１２を上弦材１０及び下弦材１１に対して４５度の角度をなすように傾斜状に配置した場合に、斜材保持部２１を挿入できる形状に形成されている。

斜材１２は、縦当接面３２を上弦材１０と下弦材１１にそれぞれ当接させ、溝部３０を上弦材１０及び下弦材１１の斜材保持部２１の端面からスライドさせることで、平行に配置した上弦材１０及び下弦材１１の長手方向に沿って移動させることができる。なお、斜材保持部２１の先端部２１ａは溝部３０に形成された袋部３０ａに納められるので、斜材１２を上弦材１０及び下弦材１１に対して４５度の角度をなす傾斜状の状態を保ったまま円滑にスライドさせることができる。

図２に示すように、斜材１２を上弦材１０と下弦材１１の間に配置した状態において、上弦材１０と下弦材１１の第２フィン部２２は、それぞれ斜材１２の端部両側面に当接する。図１に示すように第２フィン部２２によって、斜材１２と縦材１３が当接する部分及び斜材１２同士が当接する部分を隠すことができ、これらを連続状に見せることができるので、トラス構造体１の意匠性を向上させることができる。

本実施形態のトラス構造体１を組み立てるにあたっては、上弦材１０と下弦材１１との間に縦材１３及び斜材１２を順次スライドさせることで、容易に作業を行うことができる。図７には、トラス構造体の組立途中の状態を表した正面図を示している。なお、この図では斜材１２及び縦材１３の当接部分を示すために、手前側の第２フィン部２２を省略している。

図７では、左端の縦材１３は上弦材１０と下弦材１１に予めビス止め固定されている。縦材１３に隣接する斜材１２は、図中下り傾斜状となるように上弦材１０と下弦材１１の間に配置されることで、上下の縦当接面３２がそれぞれ上弦材１０及び下弦材１１に当接すると共に、溝部３０内に斜材保持部２１が挿入され、長手方向に沿ってスライドされる。そして、斜材１２のうち縦材１３側の横当接面３１が、縦材１３の側面に当接するまで斜材１２がスライドされる。

縦材１３に当接した斜材１２に隣接する斜材１２は、図中上り傾斜状となるように上弦材１０と下弦材１１の間に配置されることで、上下の縦当接面３２がそれぞれ上弦材１０と下弦材１１に当接すると共に、溝部３０内に斜材保持部２１が挿入され、長手方向に沿ってスライドされる。そして、隣接する両斜材１２の横当接面３１同士が互いに当接するまで斜材１２がスライドされる。その次の斜材１２は下り傾斜状に配置されて横当接面３１同士が当接するまで斜材保持部２１をスライドされ、以下同様に複数の斜材１２がスライドされて横当接面３１同士が当接される。

斜材１２同士は、横当接面３１によって互いに当接しており、また斜材１２は上弦材１０及び下弦材１１に対して縦当接面３２により当接しているので、このように斜材１２の傾斜方向を交互に変えながら順次スライドさせるだけで、トラス構造を構成することができる。そして、斜材１２を所定本数スライドさせたら、縦材１３をスライドさせ、その側面を隣接する斜材１２の横当接面３１に当接させた上で、縦材１３を上弦材１０及び下弦材１１に対して締結具により固定する。この場合に、縦材１３に斜材１２を押圧する方向にある程度の力を加えることで、斜材１２同士及び斜材１２と縦材１３との当接が圧接状態となって、より強固な構造とすることができる。

さらに、トラス構造体１の長さに応じて、斜材１２及び縦材１３を設けることで、上弦材１０と下弦材１１と斜材１２及び縦材１３によるトラス構造が完成する。このように、上弦材１０及び下弦材１１に斜材保持部２１を設けて斜材１２及び縦材１３を長手方向にスライド自在とし、斜材１２の端部には縦材１３または隣接する斜材１２に当接する横当接面３１と、上弦材１０及び下弦材１１に当接する縦当接面３２とを設けたことにより、斜材１２を上弦材１０と下弦材１１の間でスライドさせるだけで、トラス構造を形成することでき、斜材１２をボルト等の締結具で固定したり溶接したりする必要がないため、組立の作業性を向上させることができると共に、部品数を削減してコストダウンを図ることができる。

本実施形態のトラス構造体１を用いた建造物の例として、カーポートを示す。図８にはカーポートの正面図を、図９にはカーポートの側面図を、それぞれ示している。これら各図に示すようにカーポートは、地面に立設される左右の支柱５２、５２に梁となるトラス構造体１を両支持状に設けてなる前フレーム材５０と後フレーム材５１とを前後方向に並設し、前フレーム材５０と後フレーム材５１によって屋根体５３を支持してなるものである。

トラス構造体１は、両端部がそれぞれ支柱５２の上端部に挿入され、固定金具（図示しない）によって支柱５２に対して固定される。このように、カーポートの梁としてトラス構造体１を用いることで、梁を軽量でかつ強度の高いものとすることができ、屋根体５３を確実に支持することができる。

本実施形態のトラス構造体１は、前述の構造を有することにより斜材１２の固定に締結具や溶接を不要としているが、より強度を高めるために斜材１２と上弦材１０及び下弦材１１を固定するようにしてもよい。図１０には、斜材１２を固定したトラス構造体１の部分拡大正面図を示している。この図に示すように、上弦材１０及び下弦材１１の第２フィン部２２から斜材１２に対してリベット２３が打ち込まれており、これによって上弦材１０及び下弦材１１と斜材１２とが固定されている。これによって、より強度の高いトラス構造体とすることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の適用はこれら実施形態には限られず、その技術的思想の範囲内において様々に適用されうるものである。例えば、本実施形態では上弦材１０及び下弦材１１に設けられる斜材保持部２１がフィン状に形成され、斜材１２や縦材１３には溝部３０、３５が形成されることで、斜材１２や縦材１３を上弦材１０及び下弦材１１に対してスライド自在としているが、上弦材１０や下弦材１１の斜材保持部２１を溝状に形成し、斜材１２や縦材１３の端部にフィン状の突出部を形成して斜材保持部２１をスライド自在となるようにしてもよい。

本実施形態におけるトラス構造体の正面図である。図１のＡ−Ａ断面図である。縦材の側面図である。縦材及び斜材の断面図である。斜材の正面図である。斜材の側面図である。トラス構造体の組立途中の状態を表した正面図である。カーポートの正面図である。カーポートの側面図である。斜材を固定したトラス構造体の部分拡大正面図である。

符号の説明

１トラス構造体
１０上弦材
１１下弦材
１２斜材
１３縦材
２０中空部
２１斜材保持部
２１ａ先端部
２２第２フィン部
３０溝部
３１横当接面
３２縦当接面
３５溝部
３６縦当接面

Claims

上弦材と下弦材との間に斜材を渡してなるトラス構造体において、
前記上弦材及び下弦材には前記斜材を長手方向に沿ってスライド自在に保持する斜材保持部が形成され、前記上弦材と下弦材との間には該上弦材及び下弦材に対して垂直な縦材が所定間隔毎に取付固定され、前記斜材は、両端部がそれぞれ前記斜材保持部に保持されると共に、前記縦材または隣接する斜材と当接する横当接面と、前記上弦材または下弦材と当接する縦当接面とが所定角度をなすように、それぞれ両端部に形成されてなり、
前記縦材に隣接する斜材は、前記縦材に対して前記横当接面が当接することで所定角度をなして傾斜状に配置され、前記斜材同士は、前記横当接面が互いに当接することで所定角度をなして配置され、前記縦材間には前記横当接面により互いに当接しあう複数の斜材が渡され、
前記斜材保持部は前記上弦材及び下弦材からフィン状に突出して形成され、前記斜材の両端部には前記斜材保持部が挿入される溝部が形成され、前記斜材保持部は先端部が根元側より厚肉状に形成されることを特徴とするトラス構造体。
前記斜材は前記縦材または隣接する斜材に対して前記横当接面が圧接状に当接することを特徴とする請求項１記載のトラス構造体。
前記上弦材及び下弦材には前記斜材保持部の両側部に所定間隔を有して離隔した第２フィン部が形成され、前記斜材の端部は前記第２フィン部間に納められることを特徴とする請求項１または２記載のトラス構造体。