JPH0227034A - 立体トラスの継手 - 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　） 本発明は立体トラスの継手に関する。更に詳しくは、立
体トラスの部材が杉などの間伐材や薄肉又は小径の鋼管
など、比較的その耐力の小さい部材からなる立体トラス
の継手において、大量生産しやすい構造を有し、廉価で
、かつトラスの組立が極めて容易にできる金属製等の継
手にかんする。

（従来の技術　） 立体トラスの特徴は、大きなスパンを持つ構造物等の屋
根構面の架構に適している点であるが、そのような立体
トラスの継手には通常鋼球製のジヨイントが用いられる
。このジヨイントは力学的にも構造的にも優れているが
、高価で、施工においても高度の技術を要する。

ところで、スパンがそれほど長大でない構造物の屋根構
面を立体トラスで架構する場合には、当然部材応力も小
さくなるため、それに応じてトラス部材として杉などの
間伐材や小径又は薄肉のパイプ等の廉価で比較的耐力の
小さなものを利用することができる。この場合、継手に
鋼球製ジヨイントを用いるとすると、それ自体高価なこ
とや施工に高度の技術を要すること、トラス部材端部を
ジヨイントに合うように加工しなければならないなどの
理由から、トラス部材の廉価性を活かすことができず結
局割高なものとなっているのが現状である。

この不合理はトラス部材と継手との間との耐力的・構造
的・経済的なバランスがとれていないことに起因してい
る。すなわち、この場合の継手は部材耐力以上の耐力が
ありさえすればよく、構造が簡単で施工性が良く、廉価
であることが必要となるが、これらの条件を満たす立体
トラスの継手の考案が要求されていた。

そこで、本出願人は従来の技術の延長線上でなく、全く
新しい観点からこの問題について研究し、その結果、構
造が簡単で、トラスの組み立てに高度の技術を要せず、
保管・運搬・施工性に優れ、しかも廉価に製造可能な立
体トラスの継手を考案した。

（構造　） 本発明の継手の構造を図示した実施例によって説明する
。

第一図は上弦材及び下弦材が二角形を構成する立体トラ
ス（第５図、第６図）で、トラス部材（上弦材、下弦材
、斜材）の長さが同一のトラスの場合の、標準的な節点
である単層トラスの中央下部の節点で、接続される部材
数が９の継手の実施例である。図は継手とそれを分解し
た状態の斜視図であるが継手の構造を分かり易くするた
め、継手部品相互を締結するボルトや高力ボルトは図示
していない。この場合、継手は５個の部品より構成され
、各部品はトラス部材接合のためのボルト等の挿通孔６
もしくは部品相互の締結のためのボルト等の挿通孔７を
有し、平板から単純な曲げ加工されて得られる形状を有
している。これら５個の部品を組み合わせた状態で、継
手内部には正八面体の空隙が形成される。（トラス部材
の長さが異なる場合にはその部材の取り付き角度に対応
した八面体となる）。トラス部材はいずれかの継手部品
に接合されるが、その接合面は上記正八面体の向かい合
う二辺を結ぶ平面上にある。ただし、図の実施例では偏
心を考慮して板厚の半分はどずらしである。第２図（Ａ
）は空隙をなす正八面体、（Ｂ）はその正八面体の互い
に向かい合う二辺を結ぶ平面（部材との接合面）の構成
図（矢印は部材の取り付く方向）、（Ｃ）は（Ａ）と（
Ｂ）を重ね合わせた、本発明の概念図で１２の部材接合
面を有している。第１図及び第２図から分かるように、
上弦材や下弦材が水平である場合においても、それらと
継手との接合面は鉛直ではなく、鉛直面に対して約３５
度傾斜した面となるのがこの継手の特徴の一つである。

第３図は上弦材及び下弦材が四角形を構成する立体トラ
ス（第７図、第８図）で、トラス部材の長さが同一の場
合の、標準的な節点である単層トラスの中央下部の節点
で、接続される部材数が８の継手の実施例である。継手
は５個の部品からなり、継手内部に形成される空隙は正
四角錐である（部材の長さが異なる場合には四角錐とな
る）。

第４図（Ａ　）、　（Ｂ　）、　（Ｃ）は前第２図と同
様、それぞれ継手内部の空隙、部材接合面の構成図、継
手の概念図である。第２図と比較してみると明らかなよ
うに、両者は角度と境界条件が異なるだけで、構造的に
は同一のものである。

（発明の効果　） 本考案は従来のものと比較して多くの利点を持っている
。それらについて項目ごとに詳述する。

（１）製造方法と経済的効果 本考案の継手は、簡単な形の金属等の板材から曲げ加工
して得られる形状の部品からなっているため、溶接など
の誤差を生じやすい作業を要せず、いわゆるプレス機な
どによって高精度のものが大量に製造できる。従って製
造コストを大幅に節減することができる。

（２）力学的耐力の問題点とその解決策本考案の継手は
複数の部品より構成されているため、力学的に複雑で力
の流れがスムーズでない点に問題がある。継手としての
耐力を保持するためには、部品相互をボルト又は高力ボ
ルトで締結したとき５，１１手が一体として働くことと
、各部品がトラス部材からの応力によって変形しないこ
とである。

この問題については、継手の構成部品が前（１）項に述
べたように高精度に製造可能なことから、部品相互をボ
ルト等で締結することにより、ガタが生じることなく充
分一体止して作用するように組み立てることができる。

又部品の変形については、部材応力を想定し、それに充
分耐え得るだけの板厚を決定してやることにより解決で
きる。

（３）保管性・運搬性 従来の鋼球製の継手において、部材接合のためのネジ孔
が設けてあり、又トラス部材端部には取り付けボルトが
設けられている場合などでは、保管・運搬・施工中にお
ける錆びの発生やネジ山破損などのトラブルを防ぐため
に、養生や管理を厳重に行なう必要があった。

本考案の継手部品は破損しにくい構造のため、上記のよ
うな厳重な養生や管理を必要としない。又各部品とも板
厚方向に隙間少なく積み重ねできる形状を有しているた
め、保管性・運搬性に優れている。

（４）施工性とユニット化 本考案の継手を用いて立体トラスを組み立てる場合、ト
ラス部材の接合や継手部品相互の締結はボルト又は高力
ボルトによるため、熟練を要しない簡単な作業のみでト
ラスの組み立てができる。

従って、熟練工を必要とせず、施工方法を工夫すること
により小数の技術者の指導のもとに全く工事経験のない
人達によって組み立てることも可能である。

又、継手は複数に分割できることから、立体トラスを小
さくユニット化して組み立てることができる。これによ
りトラス組み立ての効率を非常によくすることができる
。

第９図は上弦材及び下弦材が三角形を構成する立体トラ
スの平面図並びにユニット化の一例である。図中白丸で
示す節点４は上弦材と斜材の接合される節点、黒丸で示
す節点５は下弦材と斜材の接合される節点である。ユニ
ット化の例図では上弦材からなる三角形のユニットと、
下弦材と斜材からなる三角錐のユニットの二種類のユニ
ットから構成されている。第１０図は上弦材及び下弦材
が四角形を構成する立体トラスの平面図並びにユニット
化の例図である。この場合は上弦材と下弦材と斜材１４
本からなるユニットと、１本の上弦材から構成されてい
る。

継手は用いられる場所により一体として使われる場合も
あれば、２個、３個又は４個に分割されて使用される。

これらのユニット化はさらに大きなユニットや小さなユ
ニットで構成することも可能であり、施工性を考慮して
決めることができる。

従来の継手ではこのように分割することが不能で＝８− あるため、このようなユニット化は困難であった。

（５）ｉ手部品が部材端部金物を兼ねることによる施工
上の利点 上記のユニットによる工法では、各ユニットは現場近く
の安全で作業しやすい場所や工場（現場における仮設の
ものも含む）で加工・組立がなされることになるが、そ
こでは加工精度の高さと作業効率の良さが期待できる。

このような場合、継手部品がトラス部材の端部金物を兼
ねる工法が考えられる。すなわち継手部品の部材との接
合部分を延長し、部材の形状に合わせて加工し、ボルト
や高力ボルト・接着材又はそれらを併用してトラス部材
と接合するもので、部材加工やトラス組立の作業工程を
減らすことができる利点を有し、力学的にもすっきりし
たものになる。ここで、継手部品と部材端部金物を溶接
して一体となしたものも準じた工法と考えられる。

第１１図は第９図に示したユニット構成のトラスにおい
て、継手部品の一部を延長して杉などの間伐材のトラス
部材端部金物を兼ねた工法の実施例で、（Ａ）は上弦材
からなる三角形のユニット（Ｂ）は下弦材と斜材からな
る三角錐のユニットである。第１２図と第１３図はこれ
らのユニットの節点における接合の状態を示したもので
ある。

第１２図は下弦材と斜材の接合する節点で、三個の三角
錐ユニットの部材端部金物を兼ねた継手部品と二個の継
手部品で構成される。この例図では継手は五つの部分に
分割されているが、部材と接合されていない二つの部品
はあらかじめいずれかのユニットに締結されていてもよ
い。第１３図は上弦材と斜材の接合される節点で、三個
の三角形ユニットと一個の三角錐ユニットの部材端部金
物を兼ねた継手部品及び−個の継手部品で構成される。

（６）屋根葺材等の取り付け孔 本考案の立体トラスにおいて、屋根を葺き又は天井を張
る場合に、構造上・意匠上・施工上の理由からそれらの
構造材を上弦材や下弦材に直接取り付けないのが一般で
ある。

その場合、屋根葺材等は直接又は受けの金物を介して継
手に取り付くことになるが、屋根面及び天井面に平行な
継手部分にあらかじめそれらの取付けのためのボルト等
の挿通孔８を設けておくことは、現場作業を軽減・効率
化するうえで有効である。又、照明設備や消火設備など
の取付けにも利用できる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる継手の実施例とそれを分解した
ものの斜視図、第２図（Ａ　Ｌ　（Ｂ　）、　（Ｃ）は
それぞれ、継手内部の空隙を表わす図、継手と部材の接
合面の構成図、継手の概念図（いずれも斜視図）である
。第３図は継手の他の形式のトラスにおける実施例の斜
視図、第４図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は第３図の継手の
空隙、接合面、概念図の斜視図である。第５図と第６図
は上弦材及び下弦材が三角形を構成する立体トラスの斜
視図。第７図と第８図は上弦材及び下弦材が四角形を構
成する立体トラスの斜視図である。第９図は上弦材及び
下弦材が三角形を構成する立体トラスの平面図とユニッ
ト化の例図、第１０図は上弦材及び下弦材が四角形を構
成する立体トラスの平面図とユニット化の例図である。 第１１図〜第１３図は第９図のユニット構成による実施
例の斜視図で、第１１図はそのユニットを、第１２．１
３図は節点における構成を示したものである。 １・・・上弦材、２・・・下弦材、３−・・斜材、４・
・・上弦材と斜材の接合する節点、５・・・下弦材と斜
材の接合する節点、６・・・トラス部材接合のためのボ
ルト等の挿通孔、７・・・継手部品相互の締結のための
ボルト等の挿通孔、７　ａ、　７　ｂ、　７　ｃ、〜７
ｎ、・・・対応する継手部品相互の締結のためのボルト
等の挿通孔、８・・・屋根葺材や天井材等又はそれらの
受けの金物を取り付けるためのボルト等の挿通孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、立体トラスの継手において、該継手が、複数個の部
   品からなり、各々の部品にはトラス部材（上弦材、下弦
   材、斜材）の接合又は部品相互の締結のためのボルト又
   は高力ボルトの挿通孔が設けられており、各々の部品の
   形状は、ある形の平面板を数カ所折り曲げて成形できる
   形状を有しており、それらの部品相互をボルト又は高力
   ボルトで締結することにより一つの継手に組み立てるこ
   とができ、組み立てられた状態の継手において継手内部
   に正八面体又は八面体又は四角錐体の閉じた空隙を有す
   るように構成されることを特徴とする立体トラスの継手
   。 ２、前記継手の一個以上の部品がトラス部材の端部金物
   を兼ねる、特許請求の範囲第一項記載の立体トラス。 ３、前記継手において、上弦材又は下弦材から構成され
   る面と平行なる部分に、屋根面又は天井面の構成材およ
   びその取り付け金物を取り付けるためのボルト挿通孔又
   はネジ孔を設けた特許請求の範囲第一項記載の立体トラ
   スの継手。