JPS58552A - トラスの形成方法 - Google Patents
トラスの形成方法Info
- Publication number
- JPS58552A JPS58552A JP9674181A JP9674181A JPS58552A JP S58552 A JPS58552 A JP S58552A JP 9674181 A JP9674181 A JP 9674181A JP 9674181 A JP9674181 A JP 9674181A JP S58552 A JPS58552 A JP S58552A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- truss
- chord
- belly
- opening
- present
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- Granted
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- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は建築、土木、産業機械の構造物等に用いる鋼構
造のトラスの形成方法に関し、さらに評しくは弾朧性変
形能力を増大した耐震構造トラスの形成方法に関する・ 地震に対して構造物を安全に設計する方法として、従来
、静的震度法から算定した想定地震力に対して各構造部
材に生ずる応力が弾性許容応力度以下になるように部材
断面および部材接合部を設計する方法が採用されており
、建築基準法もこの坊法を規定していたが、近都耐震構
造学が進展し、過去の地震による被寄についての研売が
重ねられてきた結果、静的震度法では必ずしも安全な設
計ができないことが解明されて會た。
造のトラスの形成方法に関し、さらに評しくは弾朧性変
形能力を増大した耐震構造トラスの形成方法に関する・ 地震に対して構造物を安全に設計する方法として、従来
、静的震度法から算定した想定地震力に対して各構造部
材に生ずる応力が弾性許容応力度以下になるように部材
断面および部材接合部を設計する方法が採用されており
、建築基準法もこの坊法を規定していたが、近都耐震構
造学が進展し、過去の地震による被寄についての研売が
重ねられてきた結果、静的震度法では必ずしも安全な設
計ができないことが解明されて會た。
これを蹟會えて連鎖基準１１Ｈ［正され、地震力に対す
る構造着の設計方法が大幅に置ることとなったが、その
要Ｗとするところは、構造物のいわゆる１ねばり、１す
なわち属性変形能力の定量的な評価にある〇 第１図、第２Ｉ！Ｉは構造物の地震時の挙動を模式的に
説明する説明図であってｌｌ１１ｇに示すように、地震
力を外部からの水平力ｑとし、ｑによる構造物の変位を
１とし、この亀とＩとの関係を嬉２［に利水する。構造
物が外力に対し弾性域において抵抗するときは、その外
力ｑとｑによる変位１との関係は図中の０ムで示され、
外力ｑ、に対して変位は１．となる。構造物が外力ｑに
対して早期に降伏してｌｌｌ５域に入る構造であれば、
外力ｑと変位１との関係は００１のようになり、外力Ｑ
、 Ｅ対しＪＥａＪ を生ずる。着し三角形Ｏム１
と四辺形００ＤＩとの面積が等しいときは、両者は地震
エネルギーを吸収する能力において等価である。
る構造着の設計方法が大幅に置ることとなったが、その
要Ｗとするところは、構造物のいわゆる１ねばり、１す
なわち属性変形能力の定量的な評価にある〇 第１図、第２Ｉ！Ｉは構造物の地震時の挙動を模式的に
説明する説明図であってｌｌ１１ｇに示すように、地震
力を外部からの水平力ｑとし、ｑによる構造物の変位を
１とし、この亀とＩとの関係を嬉２［に利水する。構造
物が外力に対し弾性域において抵抗するときは、その外
力ｑとｑによる変位１との関係は図中の０ムで示され、
外力ｑ、に対して変位は１．となる。構造物が外力ｑに
対して早期に降伏してｌｌｌ５域に入る構造であれば、
外力ｑと変位１との関係は００１のようになり、外力Ｑ
、 Ｅ対しＪＥａＪ を生ずる。着し三角形Ｏム１
と四辺形００ＤＩとの面積が等しいときは、両者は地震
エネルギーを吸収する能力において等価である。
今、μ＝１ｐ ／Ｊｙと置き塑性変形能力を示すじん性
率と定義すると、上記の三角形と四辺形の面積が等しい
との条件により Ｑ。＝１し−Ｉ Ｑｐ の関係が得られる。すなわち、Ｑｐ なる耐力を有し
塑性変形能力を示すしん性率がμである構造は、じん性
率が１でＱｏ なる耐力を有する構造物と耐震性にお
いて同等であると解釈されるＯＩＩ性変形能力の大きな
構造はど低い耐力でも耐震性能がよいこととなり、経済
的な設計が可能となる。
率と定義すると、上記の三角形と四辺形の面積が等しい
との条件により Ｑ。＝１し−Ｉ Ｑｐ の関係が得られる。すなわち、Ｑｐ なる耐力を有し
塑性変形能力を示すしん性率がμである構造は、じん性
率が１でＱｏ なる耐力を有する構造物と耐震性にお
いて同等であると解釈されるＯＩＩ性変形能力の大きな
構造はど低い耐力でも耐震性能がよいこととなり、経済
的な設計が可能となる。
構造物用の骨組の主な形式にはラーメン構造とトラス構
造とがある。第６図の曲線ＩＦ、Ｇはそれぞれラーメン
構造と従来のトラス構造とにおける外力ｑと変形Ｊとの
関係を例示したものである。
造とがある。第６図の曲線ＩＦ、Ｇはそれぞれラーメン
構造と従来のトラス構造とにおける外力ｑと変形Ｊとの
関係を例示したものである。
第６図（＆）に示すラーメン構造は各構成部材の曲げ抵
抗によって地震時の水平力に耐えることにより照性変形
能力に富んでおり、Ｑと１との関係は曲線１．のように
なる。一方、第３回軸）に示す従来のシラス構造では、
構成部材の軸力によって荷重を負担し、曲線Ｇに示され
るように腹材の座屈が起ったｇ点において急激な耐力の
低下を来し、安定した属性変形を期待しえないというの
が従来の定説であった。
抗によって地震時の水平力に耐えることにより照性変形
能力に富んでおり、Ｑと１との関係は曲線１．のように
なる。一方、第３回軸）に示す従来のシラス構造では、
構成部材の軸力によって荷重を負担し、曲線Ｇに示され
るように腹材の座屈が起ったｇ点において急激な耐力の
低下を来し、安定した属性変形を期待しえないというの
が従来の定説であった。
しかし、トラス構造は、その用途に応じて軽量化と材料
節減を可能とするものであって、多大の長所を有するも
のである。本発明は、トラス構造のこの長所を生かし、
上記の従来の欠点を改善し、トラス構造に大きな塑性変
形能力を付与し、その耐震性能を着しく向上させる、ト
ラスの形成方法を提供することを目的とするものである
。
節減を可能とするものであって、多大の長所を有するも
のである。本発明は、トラス構造のこの長所を生かし、
上記の従来の欠点を改善し、トラス構造に大きな塑性変
形能力を付与し、その耐震性能を着しく向上させる、ト
ラスの形成方法を提供することを目的とするものである
。
第４図は従来のトラスを例示し、第５図は、第４図の弦
材１と腹材２との接合部の斜視図である。
材１と腹材２との接合部の斜視図である。
従来のトラスの形成方法においては、弦材１と腹材２と
は可能な限り剛性を有するように接合し、また補剛板４
岬を用いて補強するのが通常である。
は可能な限り剛性を有するように接合し、また補剛板４
岬を用いて補強するのが通常である。
このようなシラスは、上述のように第３図の曲線Ｇに示
す外力−変形特性を有するものである。
す外力−変形特性を有するものである。
ｆｓ６図は本発明のシラス形成方法の実施例を示したト
ラスの部分図、第７図は第６図のＢ−Ｂ矢視、第８ｖ！
Ｊは第７図の斜視図である。
ラスの部分図、第７図は第６図のＢ−Ｂ矢視、第８ｖ！
Ｊは第７図の斜視図である。
本発明は、閉鎖断面を有する形状のシラス弦材６に、一
定義Ｗの、連続または不連続の長平方向の開口部５を設
けて弦材６を開断面とし、その開口部５の両縁５＆、５
ｂと腹材７の端部近傍両側面７ ａ ｚ ７ ｂとを接
合し、この弦材關口部両縁部の弦材壁板の曲げ抵抗を介
して腹材７の軸方向力を弦材６に伝達するようにし、ト
ラス全体の弾性及び璽性変形能力を増大させることを特
徴とするトラスの杉成方法である・ 弦材６は、閉鎖断面を有する形状の部材の壁に１長手方
向に一定幅の細長い開口部５を設けたものとし、この開
口部５の輻方向の両縁部５ ａ 、５ ｋの弦材壁板が
、壁板面と直角方向に弾性変形及び属性変形し、その曲
げ抵抗を介して腹材７の軸力を弦材６に伝達するような
形状をなす。腹材７は弦材６の開口部５の両縁５＆、５
ｂと例えばす“み肉溶接８によって接合される。第９〜
１１図は本発明によるトラスの他の実施例であって、弦
材の断−を示す。第１２図は、腹材７の軸方向力力（矢
印Ｏ又はＤ方向に作用したときの弦材６のｗＲ形したＩ
Ｉ！ （Ｓ ａ ｓ ６ｂを示す。弦材６の壁は腹材７
の軸力に対して容易に曲げ変形を生じ、比較的小さな軸
力に対しては弾性ばねとして作用する（効果をもち、大
なる軸力に対しては材料が降伏することによって大きな
麿性蜜形を許容する。このような弦材６と腹材７との接
合部における変形によって、トラス全体が外力に対して
大きく変形することが可能となる。
定義Ｗの、連続または不連続の長平方向の開口部５を設
けて弦材６を開断面とし、その開口部５の両縁５＆、５
ｂと腹材７の端部近傍両側面７ ａ ｚ ７ ｂとを接
合し、この弦材關口部両縁部の弦材壁板の曲げ抵抗を介
して腹材７の軸方向力を弦材６に伝達するようにし、ト
ラス全体の弾性及び璽性変形能力を増大させることを特
徴とするトラスの杉成方法である・ 弦材６は、閉鎖断面を有する形状の部材の壁に１長手方
向に一定幅の細長い開口部５を設けたものとし、この開
口部５の輻方向の両縁部５ ａ 、５ ｋの弦材壁板が
、壁板面と直角方向に弾性変形及び属性変形し、その曲
げ抵抗を介して腹材７の軸力を弦材６に伝達するような
形状をなす。腹材７は弦材６の開口部５の両縁５＆、５
ｂと例えばす“み肉溶接８によって接合される。第９〜
１１図は本発明によるトラスの他の実施例であって、弦
材の断−を示す。第１２図は、腹材７の軸方向力力（矢
印Ｏ又はＤ方向に作用したときの弦材６のｗＲ形したＩ
Ｉ！ （Ｓ ａ ｓ ６ｂを示す。弦材６の壁は腹材７
の軸力に対して容易に曲げ変形を生じ、比較的小さな軸
力に対しては弾性ばねとして作用する（効果をもち、大
なる軸力に対しては材料が降伏することによって大きな
麿性蜜形を許容する。このような弦材６と腹材７との接
合部における変形によって、トラス全体が外力に対して
大きく変形することが可能となる。
弦材６と腹材７との・接合は、腹材７の端部な弦材の開
口部５に挿入し、弦材６の開口部両縁５＆、５ｂと腹材
１の両側面７ｍ、７ｂとをすみ肉溶接接合する方法など
でよい。腹材７は、先端部７０が弦材６の内面と当接し
ないような適当な長さとし、先端部を弦材内部に適宜央
出させて接合される。すなわち腹材７は第５図に示す従
来の腹材のように長さ、両端部の形状等を正確に規制し
て製作する必要はなく、シかも、弦材内部への突出長を
任意に調整してトラス組立てができるので、トラス全体
の組立て精度は良好である。
口部５に挿入し、弦材６の開口部両縁５＆、５ｂと腹材
１の両側面７ｍ、７ｂとをすみ肉溶接接合する方法など
でよい。腹材７は、先端部７０が弦材６の内面と当接し
ないような適当な長さとし、先端部を弦材内部に適宜央
出させて接合される。すなわち腹材７は第５図に示す従
来の腹材のように長さ、両端部の形状等を正確に規制し
て製作する必要はなく、シかも、弦材内部への突出長を
任意に調整してトラス組立てができるので、トラス全体
の組立て精度は良好である。
本発明によって形成されたトラスと従来法によるトラス
との載荷試験の例を第１６図に示す。この図は、第１４
図に示す２点支持トラスの中央に載荷した荷重Ｐとトラ
ス中央部の撓み１との関係を示すものである。
との載荷試験の例を第１６図に示す。この図は、第１４
図に示す２点支持トラスの中央に載荷した荷重Ｐとトラ
ス中央部の撓み１との関係を示すものである。
この試験の供試トラスは、トラスのせいと支点間隔とが
等しく、それぞれの弦材と腹材とが同一断面寸法を有す
る２種のシラスであって、（１）弦材と腹材とを第５図
と同様に溶接接合した従来のトラス （２） ｍ材に一定幅の開口部を設けて弦材と腹材と
を第８図と同様に溶接接合した本発明方法により形成さ
れたトラス である。各部の形状、寸法は、 弦材：中空四角柱 ７５Ｘ７５Ｘ４ （鯵）資材： ６
１１Ｍｍ ３６．９ ｘ ５０．８ ｘ ６．２
（■）トラスせい： １１０ｃｓｃ 支点間隔： ３２７ｃｓ− 弦材の開口部： Ｓ、７Ｓｃｓ幅のスリットである。
等しく、それぞれの弦材と腹材とが同一断面寸法を有す
る２種のシラスであって、（１）弦材と腹材とを第５図
と同様に溶接接合した従来のトラス （２） ｍ材に一定幅の開口部を設けて弦材と腹材と
を第８図と同様に溶接接合した本発明方法により形成さ
れたトラス である。各部の形状、寸法は、 弦材：中空四角柱 ７５Ｘ７５Ｘ４ （鯵）資材： ６
１１Ｍｍ ３６．９ ｘ ５０．８ ｘ ６．２
（■）トラスせい： １１０ｃｓｃ 支点間隔： ３２７ｃｓ− 弦材の開口部： Ｓ、７Ｓｃｓ幅のスリットである。
この試験に用いた試験装置は反力７レームに５０を圧縮
ジヤツキを取り付け１０ｔロードセルを用いた曲げ試験
装置である。
ジヤツキを取り付け１０ｔロードセルを用いた曲げ試験
装置である。
第１３図の曲線（１）は従来法によるトラスのＰ−６曲
線でＬ点において最大耐カフ１８０Ｊ１９、撓み０．８
３ ｃｓのとき腹材が座屈し急激な耐力の低下を来した
。曲線（夏）は本発明の形成方法によるトラスの！−δ
曲線で、Ｌ点において耐力６０００に１ｉ＋、撓み１．
１５ｃｍに達したとき弦材の開口部両縁の部材−が曲げ
降伏し、弦材と膜材との接合部の変形が進行してトラス
の搗みδが３．１３まで増大した後、腹材が不安定とな
ってｙ点において座屈した。
線でＬ点において最大耐カフ１８０Ｊ１９、撓み０．８
３ ｃｓのとき腹材が座屈し急激な耐力の低下を来した
。曲線（夏）は本発明の形成方法によるトラスの！−δ
曲線で、Ｌ点において耐力６０００に１ｉ＋、撓み１．
１５ｃｍに達したとき弦材の開口部両縁の部材−が曲げ
降伏し、弦材と膜材との接合部の変形が進行してトラス
の搗みδが３．１３まで増大した後、腹材が不安定とな
ってｙ点において座屈した。
曲線（１）の囲む面積ＯＨＫと曲線（１）の囲む面積Ｏ
ＬＭＭとの比、すなわち両トラスの変形によるエネルギ
ー吸収能力比は、１；３．５となっており、本発明方法
によって形成されたトラスは弾性及び照性変形能力が著
しく大である。
ＬＭＭとの比、すなわち両トラスの変形によるエネルギ
ー吸収能力比は、１；３．５となっており、本発明方法
によって形成されたトラスは弾性及び照性変形能力が著
しく大である。
以上のように、本発明のシラス形成方法により、従来の
トラスに比して大きな地震エネルギー吸収能力を有する
トラス構造の耐震建築、土木構造物、球形タンク等の支
持構造、送電鉄塔、超高煙突支持構造等を容易に構築す
ることができる。
トラスに比して大きな地震エネルギー吸収能力を有する
トラス構造の耐震建築、土木構造物、球形タンク等の支
持構造、送電鉄塔、超高煙突支持構造等を容易に構築す
ることができる。
さらに本発明によれば、次に掲げる種々の利点が得られ
る。′ （１）トラス組立時に腹材の端部は部材長手方向と直角
に切断すればよく、かつ腹材の長さに関する精度は膜材
の弦材内方への突出長によって容易に調整できるため、
腹材端部の厳密な加工を要せず作業が容易で、かつトラ
ス全体の組立精度が良好となる。
る。′ （１）トラス組立時に腹材の端部は部材長手方向と直角
に切断すればよく、かつ腹材の長さに関する精度は膜材
の弦材内方への突出長によって容易に調整できるため、
腹材端部の厳密な加工を要せず作業が容易で、かつトラ
ス全体の組立精度が良好となる。
（２）弦材と膜材との接合は例えば弦材開口部縁と腹材
側面との直線すみ肉溶接でよく、極めて簡単である。
側面との直線すみ肉溶接でよく、極めて簡単である。
（８）本発明の弦材は開口部を設けることにより開口断
面となり部材内面のｍ装が容易にでき、経年の内部腐蝕
を防止することができ、耐久性の優れたものとなる 以上のごとく、本発明のシラス形成方法によれば′、ト
ラス構造の特性である軽量性、資材節約などの利点を有
し、耐震性能が優れ、製作コストがｉ価で、製作精度が
高く、耐久性に富むトラスを容易に得ることができる。
面となり部材内面のｍ装が容易にでき、経年の内部腐蝕
を防止することができ、耐久性の優れたものとなる 以上のごとく、本発明のシラス形成方法によれば′、ト
ラス構造の特性である軽量性、資材節約などの利点を有
し、耐震性能が優れ、製作コストがｉ価で、製作精度が
高く、耐久性に富むトラスを容易に得ることができる。
第１図は構造物の地震時の挙動を模式的に示す図で第２
図はその地震力と変位との関係を例示する説明図である
。８５ｍは、ラーメン構造と従来のトラス構造における
外力と変形との関係を示す線図で、第３図（＆）はラー
メン構造、Ｃｂ）はトラス構造の模式図である。第４ｇ
は従来のトラスの側面図及びそのＡ−Ａ断面を示し、第
５図は第４図の弦材と腹材との接・合部の斜視図である
。第６図は本発明のトラス形成方法の実施例を示したト
ラスの部分図、第７図は第６図のＢ−Ｂ矢視、＃！８ｗ
Ｊは第７図の斜視図、ｊ１！９〜１１１！！Ｉは他の実
施例の弦材の断面図、第１２ｊｉＷは膜材の軸方向力に
よる弦材の変形を例示する説明図である。第１６図は従
来のトラスと本発明方法によって形成されたトラスとの
載荷試験例を示すグラフで第１４図は供試トラスの構成
を示す軸組図である。 １・・・従来法のトラス弦材 ２・・・従来法のトラス腹材 ３・・・溶接部 ４・・・補剛仮５・・・本
発明方法のトラス弦材の開口部５ ＆ Ｎ ５ ｂ ”
・弦材の開口部の縁部６・・・本発明方法のトラス弦材 ６ａ１６ｂ・・・弦材羨形時の弦材壁 ７・・・本発明方法のトラス腹材 ７ ａ ｓ ７ ｂ・・・腹材の側面 ７ｏ・・・腹材の先端部 ８・・・溶接部ｑ・・・外
力 １・・・変位 Ｐ −・試験荷重Ｑ 第
２図 第１図 第３図 −〉〆 ” 第７図 第１３図 第１４図
図はその地震力と変位との関係を例示する説明図である
。８５ｍは、ラーメン構造と従来のトラス構造における
外力と変形との関係を示す線図で、第３図（＆）はラー
メン構造、Ｃｂ）はトラス構造の模式図である。第４ｇ
は従来のトラスの側面図及びそのＡ−Ａ断面を示し、第
５図は第４図の弦材と腹材との接・合部の斜視図である
。第６図は本発明のトラス形成方法の実施例を示したト
ラスの部分図、第７図は第６図のＢ−Ｂ矢視、＃！８ｗ
Ｊは第７図の斜視図、ｊ１！９〜１１１！！Ｉは他の実
施例の弦材の断面図、第１２ｊｉＷは膜材の軸方向力に
よる弦材の変形を例示する説明図である。第１６図は従
来のトラスと本発明方法によって形成されたトラスとの
載荷試験例を示すグラフで第１４図は供試トラスの構成
を示す軸組図である。 １・・・従来法のトラス弦材 ２・・・従来法のトラス腹材 ３・・・溶接部 ４・・・補剛仮５・・・本
発明方法のトラス弦材の開口部５ ＆ Ｎ ５ ｂ ”
・弦材の開口部の縁部６・・・本発明方法のトラス弦材 ６ａ１６ｂ・・・弦材羨形時の弦材壁 ７・・・本発明方法のトラス腹材 ７ ａ ｓ ７ ｂ・・・腹材の側面 ７ｏ・・・腹材の先端部 ８・・・溶接部ｑ・・・外
力 １・・・変位 Ｐ −・試験荷重Ｑ 第
２図 第１図 第３図 −〉〆 ” 第７図 第１３図 第１４図
Claims (1)
- 閉鎖断面な有するトラス弦材の長手方向に一定幅の開口
部を設け、該開口部の両縁と腹材の端部近傍両側面とを
接合し、蒙開口部両縁部の弦材壁板の曲げ抵抗を介して
該腹材の軸方向力を弦材に伝達させ、トラスの弾直性変
形能力を増大させることを特徴とするトラスの形成方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9674181A JPS58552A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | トラスの形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9674181A JPS58552A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | トラスの形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58552A true JPS58552A (ja) | 1983-01-05 |
| JPS611585B2 JPS611585B2 (ja) | 1986-01-18 |
Family
ID=14173115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9674181A Granted JPS58552A (ja) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | トラスの形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237449A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-18 | 清水建設株式会社 | トラス梁 |
-
1981
- 1981-06-24 JP JP9674181A patent/JPS58552A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237449A (ja) * | 1985-08-10 | 1987-02-18 | 清水建設株式会社 | トラス梁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS611585B2 (ja) | 1986-01-18 |
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