JPH09242184A - トラス用構造材及び立体トラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体トラスを構成する丸パイプ製構造材に、
できるだけ小面積で、且つボルト挿通孔の穿設による断
面欠損の少ない、相互結合のための扁平部を形成する。 【解決手段】 丸パイプからなる構造材の所定の位置
に、パイプの両側面を内側に折り込んで扁平化すること
により、パイプ直径Ｄと同じ横幅Ｗを持ち且つ両折込縁
１７，１７の対向間隔Ｓがボルト挿通孔１８の直径より
広い扁平部１６を形成し、該扁平部における上記両折込
縁１７，１７の間の部分に上記挿通孔１８を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、体育館や工場、展
示場、レジャーホール、格納庫、その他の各種建造物や
空間構築物、コンクリート床版の中の鉄筋組等に使用さ
れる立体トラス及びそれを構成する構造材に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】この種の立体トラスとして、従来より、
特開昭４７−２４１１６号公報に開示されているよう
に、丸パイプからなる弦材を縦横に配設した上格子部材
及び下格子部材と、これらの格子部材を連結する丸パイ
プからなる斜材とを、各材の扁平化した交点においてボ
ルトにより一体に固定したものが知られている。このよ
うな丸パイプからなるトラスは、角パイプからなるトラ
スよりも強度的に勝れていて、設計や加工も比較的容易
である。

【０００３】ところが、上記従来のトラスは、図１４に
示すように、各構造材１の扁平部２が丸パイプを単に両
側から平らに押し潰したものであるため、その横幅Ｗが
パイプ直径Ｄよりも広く、このため下記に列記するよう
な種々の問題があった。 扁平部２の面積が広いため、該扁平部において強度
低下を生じ易い。 扁平部２の面積が広いため、弦材と斜材とをモーメ
ントが発生しないように結合するには、これらの材間に
面積及び肉厚の大きいスぺーサを介在させる必要があ
り、トラス全体の交点の数が非常に多いことから、この
スぺーサや座金等によってトラス全体の重量が大きくな
る。 図１５の上半部に示すように、幅広の扁平部２のた
めに格子空間の四隅が直角にならず、化粧用のパネル３
を取り付ける場合に、正方形のパネルを使使用すると、
構造材１との間に大きな隙間が生じる。 図１５の下半部に示すように、各構造材に化粧用の
スリーブ４等を取り付ける場合に、幅広の扁平部が邪魔
になって該扁平部の手前までしかそれを嵌着することが
できない。

【０００４】一方、特公平６−７８６４９号公報には、
角パイプ製の構造材からなる立体トラスが開示されてい
て、このものは、角パイプの両側面を内側に折り込んで
扁平部を形成することにより、該扁平部の横幅をパイプ
の幅と同じにしている。従ってこのものにおいては、上
記従来のトラスにおける問題点は持っていない。しかし
ながら、上記角パイプ製のトラスは、丸パイプ製のもの
に比べてパイプの断面積が大きく、且つ形状に方向性が
あって強度が小さく、捻れ等を生じ易いという欠点があ
る。しかも、角パイプとして正方形断面のものを使用し
た場合、両側面を内側に折り込むと両折込縁が互いに接
した状態になるため、扁平部の中央部にボルト挿通孔を
穿設すると、該挿通孔が２つの折込縁に半分ずつかか
り、断面欠損が多くなって強度低下を来し易い。側面の
高さが横幅より小さい長方形断面の角パイプを使用すれ
ば、左右の折込縁間に間隔を形成することはできるが、
長方形断面の角パイプは正方形断面の角パイプよりも更
に強度が小さい。従って、このような角形パイプによっ
ては、強度が十分に大きく且つ断面欠損による強度低下
を来さない立体トラスを形成することはできない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる技術的
課題は、立体トラスを構成する構造材を強度の大きい丸
パイプで形成すると共に、該構造材に設けられる相互結
合のための扁平部を、できるだけ小面積で、且つボルト
挿通孔の穿設による断面欠損の少ない構造とすることに
ある。本発明の他の技術的課題は、丸パイプからなる構
造材を使用して、各材の結合部におけるモーメントの発
生を小形のスぺーサの介在により確実に防止することが
できる、軽量の立体トラスを得ることにある。本発明の
更に他の技術的課題は、丸パイプからなる構造材によ
り、四隅が実質的に直角をなすほぼ正方形の格子空間を
備えた立体トラスを得ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明によれば、断面円形をなす丸パイプの所要位
置に、該パイプの両側面を内側に折り込んで扁平化する
ことにより、パイプ直径と同じ横幅を持ち且つ両折込縁
の対向間隔がボルト挿通孔の直径より広い扁平部を形成
し、該扁平部における上記両折込縁の間の部分に上記挿
通孔を設けてなることを特徴とするトラス用構造材が提
供される。上記扁平部のパイプ軸方向長さが横幅と同じ
であることが望ましい。また、本発明によれば、上記の
構造材からなる縦横の弦材で形成した上格子部材及び下
格子部材と、これらの格子部材を連結する同様の構造材
からなる斜材とを、交差する各材の扁平部においてスぺ
ーサと共に、それらの挿通孔に挿通したボルトで固定す
ることにより、立体トラスが提供される。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明に係る立体
トラスの一実施例を示すもので、この立体トラス１０Ａ
は、縦横の弦材１３ａ，１３ｂからなる平面プレート状
の上格子部材１１及び下格子部材１２と、これらの上格
子部材１１と下格子部材１２とを縦横の弦材１３ａ，１
３ｂの交点（ジョイント部）１５において相互に連結す
る斜材１４，１４とで構成されている。

【０００８】上記立体トラス１０Ａを形成するための構
造材である上記各弦材１３ａ，１３ｂと斜材１４，１４
とは、図５乃至図７に示すように、いずれも断面円形を
なす丸パイプからなっており、それらの上記交点１５と
なる部分には、扁平部１６がそれぞれ形成されている。
この扁平部１６は、パイプの両側面を内側に折り込んで
扁平化したもので、その横幅Ｗはパイプ直径Ｄと実質的
に同じ大きさに形成され、且つ両折込縁１７，１７の対
向間隔Ｓはボルト挿通孔１８の直径より広く形成されて
おり、該扁平部１６の中央における両折込縁１７，１７
の間の部分に、上記ボルト挿通孔１８が形成されてい
る。なお、上記扁平部１６のパイプ軸方向長さＬも横幅
Ｗと同じにすることが望ましい。

【０００９】かくして、上記各構造材の扁平部１６にお
いては、両折込縁１７，１７間に所望の間隔Ｓを保ち、
これらの折込縁１７，１７にかからないようにボルト挿
通孔１８を穿設することにより、挿通孔１８の穿設に伴
う断面欠損を最小限にして扁平部１６の強度低下を確実
に防止することができる。なお、直径Ｄの丸パイプにお
いては、計算上両折込縁１７，１７間の間隔Ｓを約０．
４Ｄとすることができるため、最大限これと同じ大きさ
の挿通孔１８を両折込縁１７，１７にかからないように
穿設することができ、通常のトラスに使用するパイプの
太さや肉厚、ボルトの太さ、締付強度等を考慮しても、
十分な太さの挿通孔１８を設けることができる。

【００１０】上記各構造材１３ａ，１３ｂ及び１４，１
４は、図３及び図４に示すように、上記挿通孔１８に挿
入された固定用のボルト２１によって固定されている。
即ち、図３及び図４は、上格子部材１１における縦横の
弦材１３ａ，１３ｂと斜材１４，１４とのジョイント部
の構成を示すもので、上記縦横の弦材１３ａ，１３ｂの
扁平部１６，１６を相互に重合したものと、これらの弦
材１３ａ，１３ｂと４５度異なる向きで２方向に配置さ
れた上記斜材１４，１４の扁平部１６，１６を相互に重
合したものとを、スぺーサ１９を介して互いに重合する
と共に、それらの重合体の両側にそれぞれ座金２０を当
接し、これらの各部材を、その中央の挿通孔１８に挿通
した上記ボルト２１とナット２２とによって締着、固定
している。

【００１１】上記スぺーサ１９は、図８に示すように、
縦横の弦材１３ａ，１３ｂの扁平部１６，１６が交差す
る交差面の形状に適合する正方形状の第１座板１９ａ
と、２方向の斜材１４，１４の扁平部１６，１６が交差
する交差面の形状に適合する正方形状の第２座板１９ｂ
とを、それらの向きが互いに４５度異なるように配置し
て一体化したもので、該スぺーサ１９を弦材１３ａ，１
３ｂと斜材１４との間に介在させることにより、これら
の弦材１３ａ，１３ｂと斜材１４との軸線をボルト２１
の軸線上のほぼ一点で交差させ、該ジョイント部のおけ
るモーメントの発生を防止するものである。

【００１２】なお、下格子部材１２における縦横の弦材
１３ａ，１３ｂと斜材１４，１４とのジョイント部の構
成は、上述した上格子部材１１の弦材と斜材とのジョイ
ント部の構成と、各材の位置関係が上下逆になるだけで
実質的に同じであるから、重複を避ける意味でその説明
は省略する。

【００１３】上記構成を有する立体トラス１Ａにおいて
は、各構造材１３ａ，１３ｂ及び１４，１４における扁
平部１６の横幅Ｗがパイプの直径Ｄと実質的に同じに形
成されているため、図９の上半部に示すように、上格子
部材１１及び下格子部材１２において構造材（弦材）１
３ａ，１３ｂによって形成される格子空間が、実質的に
直角の四隅を備えたほぼ正方形状となり、このため、こ
の格子空間内に化粧用やその他の用途でパネル２３を取
り付ける場合に、正方形のパネルを構造材に密接させて
きれいに取り付けることができる。また、図９の下半部
に示すように、構造材１３ａ，１３ｂに化粧用のスリー
ブ２４等を取り付ける場合には、構造材の交差部分を除
くその他の部分に全体として該スリーブを確実に嵌着す
ることができる。

【００１４】更に、上記扁平部１６の横幅Ｗ及び軸方向
長さＬをパイプ直径Ｄと実質的に等しくすることによ
り、丸パイプを単に外側に押し広げた形で扁平化した従
来のものに比べ、扁平部１６の面積を著しく小さくする
ことができ、この結果、該扁平部１６による強度低下を
非常に小さく抑えることができるばかりでなく、ジョイ
ント部に作用する力学的な力を従来のものより狭い範囲
に集約することが可能となり、図３及び図４に示すよう
に、小形で薄肉のスぺーサ１９を使用してモーメントの
発生をより効果的に防止することができる。

【００１５】しかも、トラス全体に非常に数多くあるジ
ョイント部において、従来より小形で薄肉のスぺーサと
座金とを使用することができるため、トラス全体が軽量
化される。上記弦材１３ａ，１３ｂ及び斜材１４，１４
は、トラスの少なくとも３つの交点１５に跨がる長さを
有していて、その中間部の所要位置と両端部とに上記扁
平部１６が形成されたものであっても良いが、各交点１
５毎に分割された単位長さを有して、両端部に上記扁平
部１６が形成されたものであっても良い。

【００１６】上記のような単位長さの構造材を使用して
立体トラスを形成する場合には、図１０Ａ，Ｂに示すよ
うに、それらの構造材２６で予め四角錐状のユニット部
材２５を形成しておき、これらのユニット部材２５を現
場等で順次結合して図１１及び図１２に示すような立体
トラス１０Ｂを得ることもできる。この場合、各ユニッ
ト部材２５の頂部間及び側部間は、ユニット部材２５の
ものとは別の構造材２６ａにより結合される。

【００１７】上記構成のトラス１０Ｂにおいては、図１
３から分かるように、隣接するユニット部材２５，２５
がスぺーサ２７と座金２８とによって結合されるが、扁
平部２９の幅が狭いため、薄肉で小形のスぺーサ２７と
座金２８とを使用することができる。しかも、扁平部２
９の横幅がパイプの直径と同じであることによって、ユ
ニット部材２５の底面が平面となるため、各ユニット部
材２５を地面に並べて順次連結する場合に該ユニット部
材２５が安定し、連結作業を行い易いばかりでなく、ユ
ニット部材２５の底面にパネル３０を取り付ける場合
に、正方形のパネル３０を構造材２６に当接させた状態
で密に取り付けることができる。

【００１８】

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明によれ
ば、立体トラスを構成する丸パイプ製構造材の扁平部
を、パイプの両側面を内側に折り込んで扁平化すること
により、パイプ直径と同じ横幅を持ち且つ両折込縁の対
向間隔がボルト挿通孔の直径より広いものに形成し、該
扁平部における両折込縁の間の部分に上記挿通孔を設け
るようにしたので、該扁平部を、従来の丸パイプ製構造
材の扁平部よりも小面積で、且つボルト挿通孔の穿設に
よる断面欠損の少ない構造とすることができる。また、
上記の如く扁平部の面積を小さくしたことにより、各構
造材の結合部におけるモーメントの発生を小形のスぺー
サの介在により確実に防止することができると共に、立
体トラスの軽量化を図ることができる。更に、丸パイプ
製の構造材を使用して、四隅が実質的に直角をなすほぼ
正方形の格子空間を備えた立体トラスを形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る立体トラスの一実施例を示す平面
図である。

【図２】図１の立体トラスの側面図である。

【図３】図１の立体トラスのジョイント部の拡大平面図
である。

【図４】図３におけるＡ−Ａ線での断面図である。

【図５】トラス用構造材の要部側面図である。

【図６】図５のトラス用構造材の平面図である。

【図７】図５におけるＢ−Ｂ線での断面図である。

【図８】スぺーサの斜視図である。

【図９】図１の立体トラスの格子空間を示す拡大平面図
である。

【図１０】Ａは本発明に係る構造材で形成したユニット
部材の平面図、Ｂは同斜視図である。

【図１１】図１０のユニット部材で形成した立体トラス
の斜視図である。

【図１２】図１１の立体トラスの側面図である。

【図１３】図１２の要部拡大図である。

【図１４】従来の丸パイプ製の構造材の要部平面図であ
る。

【図１５】従来の構造材で形成した立体トラスの要部平
面図である。

【符号の説明】

１０Ａ，１０ｂ 立体トラス １３ａ，１３ｂ
弦材 １４ 斜材 １５ 交点 １６，２９ 扁平部 １７ 折込縁 １８ 挿通孔 １９，２７ ス
ぺーサ ２１ ボルト ２６ 構造材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】断面円形をなす丸パイプの所要位置に、該
   パイプの両側面を内側に折り込んで扁平化することによ
   り、パイプ直径と同じ横幅を持ち且つ両折込縁の対向間
   隔がボルト挿通孔の直径より広い扁平部を形成し、該扁
   平部における上記両折込縁の間の部分に上記挿通孔を設
   けてなることを特徴とするトラス用構造材。
2. 【請求項２】請求項１に記載の構造材において、上記扁
   平部のパイプ軸方向長さが横幅と同じであるもの。
3. 【請求項３】縦横の弦材からなる上格子部材及び下格子
   部材と、これらの格子部材を連結する斜材とを、各材の
   扁平部が交差する交点で扁平部間に介在したスぺーサと
   共にボルトで固定してなる立体トラスにおいて、 上記弦材及び斜材を断面円形の丸パイプにより形成し、
   これらの各材の所要の位置に、両側面を内側に折り込ん
   で扁平化することにより、パイプ直径と同じ横幅及び軸
   方向長さを持ち且つ両折込縁の対向間隔がボルト挿通孔
   の直径より広い上記扁平部をそれぞれ形成し、該扁平部
   における上記両折込縁の間の部分に上記ボルト挿通孔を
   設けてなることを特徴とするもの。