JPH01310031A - 立体トラスのジョイント構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、橋梁や建築構造物の屋根等を構築する立体ト
ラスにおいて、上下の弦材及び斜材を集中連結するジヨ
イント構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、橋梁や建築物の屋根に施工されるトラス構造は、
Ｌ形断面のアングル等を所定のレイアウトによって組立
てたものであった。このようなアングル構造に代えて、
近来では部材の軽量化と強度の向上を図るために、パイ
プ材が上弦材、下弦材及び斜材として用いられるように
なった。

このパイプを利用した各村の接続は、一般にノードや専
用のベースを利用して行われている。ノードを使用した
場合には、パイプのＩＮに高張力ボルト等を備え、これ
をノードにねじ込んでトラスを構築する施工方法が採用
される。

また、ノード等の専用部材に代えて、厚肉の鋼板によっ
てベースを形成し、これにパイプの先端をボルトによっ
て連結する構造も、接続作業が比較的に簡単なことから
広く利用されている。この接続構造では、パイプの端部
を平坦状に潰してフランジ状とすると共にこのフランジ
部分にボルト孔を開け、ボルト及びナツトによってベー
スに締結する接続構造となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、トラスを構築するとき、ベースには上下の弦材
及び斜材が集中して連結されるので、各トラス部材の姿
勢等を適正にしないとベースとの位置合わせがかなり困
難である。たとえば、ベース側の支持点が剛的に固定さ
れていると、複数のトラス部材を接続するときには、最
初に接続した部材によってベースの姿勢も決められる。

このため、最初に接続したトラス部材によりベースの位
置が固定されて自由度がないため、後から接続するトラ
ス部材の組立てにかなり苦労する。

また、パイプ材を用いる場合、パイプの肉厚が成る程度
以上であれば剪断に対しての強度が得られるため、接合
強度に不安はない。ところが、パイプの肉厚が薄い部材
もトラス構造には部分的に使用され、この場合ではベー
スに固定用のボルトから受ける剪断に抗することができ
ず、構造物に強度面の不足が生じる。更に、剪断だけで
なく、ベースとの接続点は剛的支持なので、圧縮応力も
局部的に大きくなり、圧縮に対する強度を上げる必要も
ある。

そこで、本発明は、上下の弦材及び斜材とベースとの接
続が簡単に行えしかも強度も十分な立体トラスが得られ
るようにすることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の立体トラスのジヨイント構造は、以上の目的を
達成するために、上弦材又は下弦材をボルト・ナットに
よってほぼ水平に支持接続するベースと、前記上弦材又
は下弦材の支持面とは反対側の面の前記ベースに一体化
されて斜材を接続するジョイナとを備え、前記ジョイナ
は、接続する斜材の端部を挟持可能な間隔をおいて前記
斜材の本数と同数配置され、更に隣接する前記ジョイナ
間の間隔を拡大収縮自在とすると共に、前記ジヨイント
は、前記各斜材の収束魚屑りに旋回可能な遊びを持つこ
とを特徴とする。

また、上記の立体トラスに使用する上弦材、下弦材及び
斜材は、これをパイプ材とし、該パイプ材の端部の内部
に補助スリーブを嵌入すると共に該補助スリーブを含め
て前記パイプの端部を偏平にプレス成形し、該プレス成
形による圧下に対抗して前記補助スリーブ及びパイプ材
の変形を防ぐブロックを該補助スリーブの内部に設け、
更に前記パイプ材の偏平端部を前記ベース及びジョイナ
との接合部としたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すジヨイント構造の部分
切欠正面図、第２図は平面図である。

図において、ベース１には４本の上弦材２及び４本の斜
材３が連結されている。ベース１は、第１図及び第３図
の縦断面図に示すように、鋼板を用いたフランジ１ａ及
びその上面に一体化した四角形の接続筒１ｂを備えてい
る。そして、フランジ１ａには上弦第２固定用のボルト
孔１ｃを計８個開けると共に、接続筒１ｂには上弦材２
を固定するアングル４固定用のボルト孔１ｄを設けてい
る。

更に、ベース１のフランジｌａの下面中央には、鋼管を
利用したスペーサ５を設け、この周りに斜材３を連結す
るためのジョイナ６を４個配置している。このジョイナ
６は、第４図に示すように、中心角を９０度とした水平
フランジ６ａ及びその半径方向の縁部に一体化された２
枚の垂直フランジ６ｂを設けている。そして、水平フラ
ンジ６ａにはベース１との連結用の孔６ｃを開けると共
に、垂直フランジ６ｂには斜材３連結用の孔６ｄ及び隣
接するジョイナ６を互いに連接するためのビン７が挿通
ずるビン孔７ａを開設している。

これらのジョイナ６は、第５図に示すようにその垂直７
ランジ６ｂの先端角部がスペーサ５に突き当たるように
配置される。そして、互いに隣接゛するジョイナ６の垂
直フランジ６ｂの間には隙間Ａを開け、この隙間Ａの中
に斜材３の端部を挿入して接続する。

第６図は上弦材２の端部の構造を示すものである。図示
のように、上弦材２は適正な肉厚のパイプ材を素材とし
、その端部の内部に補強スリーブ８を挿入して同図（５
）のように端部を偏平にプレスした構造を持つ。補強ス
リーブ８は、同上弦材３の内部にきっちり嵌まり込む程
度の外径を持つ半円形断面の１対のプレー）８ａを重ね
合わせ、これらを円形のブロック８ｂによって一体化し
たものである。なお、このブロック８ｂはプレート８ａ
の一端側に偏った位置に設ける。

このような補強スリーブ８を上弦材２の内部に挿入して
その端部を合わせ、第６図（ｂ）のようにブロック８ｂ
を避けた端部側を偏平にプレスする。この際、プレス方
向はプレート８ａが変形しやすいように、プレー）８ａ
の端部を結ぶ直線に垂直となる方向とする。そして、こ
のプレスの後、ベース１のボルト孔１ｃにボルト固定す
るための孔９を２個開ける。

斜材３の端部にも、上弦材３と同様にプレート８ａ及び
ブロック８ｂを用いた補強スリーブ８を嵌め込んでプレ
スし、第１図に示すようにジョイナ６の孔６ｄにボルト
締めするための孔１０を２個所に開ける。そして、斜材
３の場合にはこれらの孔１０の他にピン７が挿通ずるビ
ン孔１１を設ける。

第７図はピン７による斜材３のジョイナ６に対する連接
を示す要部の断面図である。斜材３の先端は、隣接した
ヅヨイナ６の垂直７ランジ６ｂ間の隙間Ａに挿入され、
ピン孔７ａ、　１１を合わせてピン７がこれらを貫通し
て差し込まれている。また、ピン７は、ヘッド７ｂを一
端に形成し、他端側に設けた溝７ｃに第７図（ハ）に示
すようなリング７ｄが嵌め込まれる。そして、このリン
グ７ｄ及びヘッド７ｂとの間の距離は、隣接する垂直フ
ランジ６ｂ及び斜材３の端部を合わせた肉厚よりも大き
くし、これらの部材に成る程度の自由度を与えるように
する。

また、ピン７の径はピン孔７ａ、　１１にきっちりと嵌
まり込む程度に形成し、ピン７は弦材からの応力を半径
方向のみに受け、軸線方向にはリング７ｄによる遊びが
与えられて応力は作用しない。

以上の構成において、トラスの構築は以下の要領で行う
。

まず、上弦材２の一端をベース１のフランジｌａに載せ
ると共にアングル４によってその上面を拘束し、ボルト
１２ａ及びナツト１２ｂによりアングル４を接続筒１ｂ
に仮締め固定する。また、ボルト１３ａ及びナツト１３
ｂにより、７ランジ１ａの下面に４個のジョイナ６を仮
締めし、それぞれがスペーサ５の周りで少し回転可能な
状態とする。次いで、斜材３の一端を隣接するジョイナ
６０間の隙間Ａに挿入し、ピン７をビン孔７ａ、　１１
に挿入した後で溝７Ｃにリング７ｄを嵌め込む。

この斜材３の接続においては、ベースｌに対して各ジョ
イナ６は仮締めされているので、ジョイナ６はスペーサ
５の周りで少し回転可能である。

これに加えて、ピン７も隣接するジョイナ６同志を剛的
に連結するものではないので、ジョイナ６の自由度は大
きく、斜材３の姿勢が適正にとれない場合でもジョイナ
６を倣わせることによって無理なく接続作業できる。そ
して、第８図に示すように、ピン７によって接続した後
に、孔６ｄ、　１０にボルト１４ａを通してナフト１４
ｂをこれに螺合し、斜材３をジョイナ６に仮締めする。

以上の上弦材２及び斜材３のベース１に対する仮接続の
後、まずポル）１２ａ及びナラ）１２ｂを本締めして上
弦材２をベース１に強固に固定する。

そして、ポル）１４ａ及びナラ）１４ｂを本締めして斜
材３をジョイナ６に連結し、その後ボルト１３ａ及びナ
ツト１３ｂを本締めしてジョイナ６をベース１に強固に
固定する。

このように、斜材３をベース１に接続するジョインナ６
がベース１の中心に対し旋回方向に自由度を持つ構造と
なっている。このため、立体と等の構築作業において、
施工誤差や・作業手順の不良等によって斜材３の姿勢が
適正でなくても、無理な力で接合させる必要がない。し
たがって、従来のように接続点を剛的に固定したものに
比べて、施工が簡単になり、作業負担が軽くなると共に
施工時間も大幅に短縮される。

また、上弦材２及び斜材３には、補強スリーブ８を組み
込んでこれをベースｌに接続しているので、接続強度が
向上する。すなわち、プレート８ａによって、ポル）１
３ａ、１４ａによる剪断に対する強度が倍増し、引っ張
り強度は無理のこと肉厚の増加により圧縮強度も大きく
なる。

更に、ブロック８ｂは、パイプ材を利用した上弦材２及
び斜材３をプレスするときの変形防止にを効である。つ
まり、ブロック８は上弦材２及び斜材３の内部の半径を
含む面に位置するので、外力に対してこれらの上弦材２
及び斜材３が変形しないように常に一定の形状に維持す
る。このため、上弦材２及び斜材３は、その端部に常に
一定のプレス加工による絞りを与えることができ、寸法
制度の向上が可能である。したがって、ベース１との寸
法の取り合いも適正に行われ、前記のジョイナ６の自由
度による施工の容易さを更に向上させることができる。

なお、以上の実施例では、上弦材及び斜材をベースに接
続する構造を示したが、下弦材及びこれを接続するベー
スの構造も全く同様である。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の立体トラスのジヨイン
ト構造においては、ベースに一体化される複数のジョイ
ナをベースの中心に対して旋回可能に自由度を持たせ、
これに斜材を接続するようにしている。このため、従来
のように剛的に固定された接続点に連結する場合に比べ
て、斜材の姿勢等が適正でなくても無理なく接続できる
。したがって、作業性が向上し、労力の軽減及び施工時
間の大幅な短縮が可能となる。

また、上下の弦材及び斜材をパイプ材としたときに、こ
れらの部材の端部に補強スリーブを一体化すれば、引っ
張り及び圧縮強度を向上させることができる。このため
、薄肉のパイプ材を用いても、接続点の強度は低下しな
い構造とすることができ、材料の軽量化による作業性の
向上も可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すジヨイント構造の一部
切欠正面図、第２図は平面図、第３図はベースの縦断面
図、第４図はジョイナとベースを示す分解斜視図、第５
図はジョイナの配列を示す平面図、第６図（ａ）は上弦
材の補強構造を示す分解斜視図、第６図（ｂ）は上弦材
をプレス成形したときの斜視図、第７図Ｃａ）はピンに
よる斜けの接合を示す要部断面図、第７図ら）はビン固
定用のリングの斜視図、第８図は斜材とジョイナの連結
を示す一部切欠図である。 にベース　　　　　１ａ：フランジ １ｂ；接続筒　　　　　１ｃ、　ｌｄ　：ボルト孔２：
上弦材　　　　　３：斜材 ４：アングル　　　　５ニスペーサ ６：ジョイナ　　　　６ａ：水平フランジ６ｂ＝垂直フ
ランジ　　６ｃ、　６ｄ二孔７：ビン　　　　　　７ａ
；ビン孔 ７ｂ＝ヘツド　　　　７Ｃ：溝 ７ｄ：リング　　　　　８：補強スリーブ８ａニブレー
ト　　　　８ｂ＝ブロツク９．１０：孔　　　　　１１
；ピン孔 １２ａ：ボルト　　　　１２ｂ：ナット１３ａ：ボルト
　　　　１３ｂ：ナット１４ａ：ボルト　　　　１４ｂ
；ナツト特許出願人　　　　　１）中　辰　美 代　　理　　人　　　　　　　　小　　堀　　　益　（
ほか２名）；１５１図 第２図 第３１メ１　　　　　負Ｓ４″ 第６図　　　　　　　　（ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上弦材又は下弦材をボルト・ナットによってほぼ水
   平に支持接続するベースと、前記上弦材又は下弦材の支
   持面とは反対側の面の前記ベースに一体化されて斜材を
   接続するジョイナとを備え、前記ジョイナは、接続する
   斜材の端部を挟持可能な間隔をおいて前記斜材の本数と
   同数配置され、更に隣接する前記ジョイナ間の間隔を拡
   大収縮自在とすると共に、前記ジョイントは、前記各斜
   材の収束点周りに旋回可能な遊びを持つことを特徴とす
   る立体トラスのジョイント構造。 ２、請求項１の上弦材、下弦材及び斜材をパイプ材とし
   、該パイプ材の端部の内部に補助スリーブを嵌入すると
   共に該補助スリーブを含めて前記パイプの端部を偏平に
   プレス成形し、該プレス成形による圧下に対抗して前記
   補助スリーブ及びパイプ材の変形を防ぐブロックを該補
   助スリーブの内部に設け、更に前記パイプ材の偏平端部
   を前記ベース及びジョイナとの接合部としたことを特徴
   とする立体トラスのジョイント構造。