JPH0699961B2

JPH0699961B2 - 立体トラスのジョイント構造

Info

Publication number: JPH0699961B2
Application number: JP13767988A
Authority: JP
Inventors: 辰美田中
Original assignee: 辰美田中
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: JPH01310031A

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ョ
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材の接続は、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、パイプの端部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、ボルト及びナットによってベー
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、パイプの肉厚が或る程度
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ョイント構造は、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、前記ショイナ
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。

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ョイント構造の部分
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には上弦材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1a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を連結用の孔6d及び隣接するジョイナ
６を互いに連接するためのピン７が挿通するピン孔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フ
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
（ｂ）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対のプレート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、プレート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が挿通するピン孔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
ジョイナ６の垂直フランジ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（ｂ）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
に或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設け、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1a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12
a及びナット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及びナット13bにより、フラン
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６の間の隙間Ａに
挿入し、ピン７をピン孔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１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1
4aを通してナット14b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、まずボルト12a及びナット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、ボルト14a及び
ナット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及びナット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１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、ボルト13a,
14aによる剪断に対する強度が倍増し、引っ張り強度は
無論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有効である。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ョイン
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ョイント構造の一部
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（ａ）はピンに
よる斜材の接合を示す要部断面図、第７図（ｂ）はピン
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。 1:ベース、1a:フランジ 1b:接続筒、1c,1d:ボルト孔 2:上弦材、3:斜材 4:アングル、5: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:孔 7:ピン、7a:ピン孔 7b:ヘッド、7c:溝 7d:リング、8:補強スリーブ 8a:プレート、8b:ブロック 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:ナット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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、前記ジョイナは、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。
【請求項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。