JPS6218475B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はパイプをトラス状に組んで構成したク
レーンのガーダに関する。

従来、円形断面を有する部材で構成されるトラ
ス構造は一般に主管と支管を直接溶接して構成さ
れている。例えば、第１図に示すような主管１、
支管２ａ，２ｂからなる単純な平面トラス構造に
おいて、該図Ａ部の主管１と支管２ａ、および支
管２ｂの結合は、第２図に示すように、主管１へ
支管２ａおよび支管２ｂを直接溶接３して結合さ
れている。このような溶接トラス構造では第１図
の反固定側の先端に矢印方向の荷重P₀が作用した
場合、第２図の支管２ａには矢印方向の荷重Ｐが
作用し、支管２ａの結合部の主管１は第３図に示
すように局部的に変形し、大きな局部応力が発生
する。

このような局部応力の軽減法としては、第４
図、第５図に示すように、主管１と支管２ａおよ
び２ｂの結合部に補強板４を溶接６により取りつ
け、しかる後に、支管２ａおよび支管２ｂを補強
板４に溶接６ａ，６ｂによりつける方法が採用さ
れている。このように、補強板の溶接により結合
部の主管の板厚を増すことによつて局部応力は緩
和される。しかし、主管に支管を直接溶接する円
形断面を有する部材で構成されるトラス構造にお
いては、更に下記問題点がある。すなわち、 (1) 主管に支管を溶接することにより、主管に溶
接変形が発生する。たとえば、第６図に示すよ
うに主管１へ支管２ａ，２ｂを溶接することに
より、主管１は１例として同図に点線で示すよ
うに変形を生じるため、直真度、水平度の精度
を高く要求されるものについては製作管理が困
難である。

(2) 一般に構造物としての円形断面を有する部材
で構成されるトラス構造は、第６図に示したよ
うに主管に数本の支管が結合されることにな
り、作業性が悪く、製作に時間がかかるととも
に、溶接品質も、板材の溶接に較べ低下する。

(3) また、支管の両端は主管に十分密着するよう
に、しかも主管に取付時大きな位置ずれを生じ
ないよう寸法公差を加味した加工が必要であ
る。

(4) 溶接変形や溶接品質の低下から強度信頼性も
著しく低下する。

など多くの問題点を有している。

この発明の目的は、円形断面を有する主管と支
管とをジヨイントピースを介してトラス状に組ん
で構成したガーダを、トロリが移動するために好
適であつて、しかも変形が少なく、組立性が良
く、軽量かつ高強度な構成とすることにある。

本発明は、ガーダの断面が三角形状であり、そ
の一辺が水平方向に位置し、この一辺の中央の上
部に頂点が位置しており、三角形のそれぞれの各
部に主管を配置し、各主管の間をジヨイントピー
スを介して支管で連結し、ジヨイントピース部分
のガーダの断面において、三つの主管と三つのジ
ヨイントピースと三つの支管が位置するように設
け、断面がＴ字形のレール受け座を下方の各主管
の中心よりも外側であつて斜め上部の位置に主管
に沿つて設けたものである。

以下、図を用いて本発明を詳細に説明する。

先ず、ジヨイントピースについて説明する。

第７図〜第１０図はジヨイントピースの一実施
例を示すもので、第７図は２つの分岐を持つ溶接
で製作されたジヨイントピースの断面図であり、
５ａは直角分岐管、５ｂは斜め分岐管、５はジヨ
イントピース本体、７ａはジヨイントピース本体
５と直角分岐管５ａとを結合する溶接部、７ｂは
ジヨイントピース本体５と斜め分岐管５ｂとを結
合する溶接部で、ジヨイントピースは直角分岐管
５ａ、斜め分岐管５ｂをジヨイントピース本体５
に溶接７ａ，７ｂにより各々結合して構成され
る。

また、第８〜１０図は、そのジヨイントピース
を用いた主管と支管の結合法の説明図である。

第８〜１０図において、１は主管、２ａ，２ｂ
は支管、５０は第７図に示したジヨイントピース
本体に分岐管５ａ，５ｂを溶接７ａ，７ｂにより
結合したジヨイントピース、８は主管１とジヨイ
ントピース５を結合する溶接部、９ａおよび９ｂ
は支管２ａ，２ｂと分岐管５ａ，５ｂとの溶接部
である。主管１と支管２ａおよび２ｂの結合は、
次の手順による。すなわち、 (i) 第８図において、まず、主管１をジヨイント
ピース５０に貫通させ、ジヨイントピース５０
を主管１上の所定の位置に配設する。

(ii) 次に支管２ａ，２ｂとジヨイントピース５０
の結合は、第９図、第１０図に支管２ａとの結
合の例を示すように第９図においてジヨイント
ピース５０の分岐管５ａに支管２ａを矢印の方
向に挿入する。この場合、同図下部のジヨイン
トピース５０の分岐管５ａの先端と支管２ａの
下部に若干の空隙ができるように支管２ａの長
さはあらかじめ加工しておく。

(iii) 次に、第１０図に示すように、支管２ａを矢
印方向に移動させ、支管２ａをジヨイントピー
ス５０の分岐管５ａに挿入する。

(iv) 以上のようにして、支管２ａ，２ｂがジヨイ
ントピース５０の分岐管５ａ，５ｂに挿入され
た後、支管２ａ，２ｂと主管１とをジヨイント
ピース５０を介して溶接８および溶接９ａ，９
ｂにて相互に結合する。

このように、支管２ａおよび２ｂと主管１とを
ジヨイントピース５，５０を用いて結合するとい
う実施例の効果は次のようになる。

(1) 支管結合部の主管はジヨイントピースにより
板厚が増加し、局部応力は緩和される。

(2) 支管はジヨイントピースと結合されるため、
主管の溶接変形が生じ難い。

(3) 支管の寸法、管理が容易。

(4) ジヨイントピースを単独に製作することによ
り、分岐管取付部の溶接品質がよい。

(5) ジヨイントピースと主管および支管の溶接が
容易で組立時の作業性がよい。

(6) 主管と支管の結合にジヨイントピースを用い
るため、従来のトラス構造に較べ剛性が高くな
る。

(7) 溶接品質の安定、溶接変形の防止、主管と支
管の結合部のジヨイントピースによる補強効果
等による許容応力は上昇し、しかも強度信頼性
は大巾に上昇する。

第１１図、第１２図は本発明の他の実施例であ
るジヨイントピースを示すもので、第１１図は塑
性加工により成形された分岐管を持つジヨイント
ピース１０を示し、第１２図は鋳鋼で製作された
分岐管を持つジヨイントピース１１を示したもの
である。

このようなジヨイントピース１０および１１を
第７図に示すジヨイントピース５に変えて、第８
〜１０図に示す主管１と支管２のジヨイントピー
スとして用いることにより、各々次のような効果
がある。ジヨイントピース１０の塑性加工品は、
前述のジヨイントピース５に較べ分岐管取付部の
溶接がないため、溶接部のノツチ効果が全くな
く、しかも塑性加工により材料強度は上昇し、か
つ品質が安定し、製作コストも溶接品に較べ安
い。

次に、鋳鋼品のジヨイントピース１１はジヨイ
ントピース５，１０に較べ分岐管取付部の形状や
肉厚等が自由に選定でき、応力の集中や局部応力
を大巾に緩和することが利点である。

第１３〜１５図も本発明の他の実施例であるジ
ヨイントピースを示すもので、第１３図はジヨイ
ントピースを、第１４図、第１５図はそのジヨイ
ントピースを用いたトラス構造の平面図と断面図
である。上述の第７〜１０図に示した実施例と異
なるのは、主管１と支管２ａ，２ｂを結合するジ
ヨイントピース１２は、主管１と結合される分岐
管１２ａ，１２ｂを持つジヨイントピース本体１
２に半円筒を用い、更に該図に示すように補強部
材１３で補強された主管１に溶接１４によりジヨ
イントピース１２を取りつけ支管２ａ，２ｂとの
結合をおこなうようにしたことである。

本実施例によれば、ジヨイントピースに主管を
貫通できない部分もジヨイントピースを用いた主
管と支管の結合が可能となる効果がある。

次に、本発明のガーダーの一実施例について詳
細に説明する。

港湾に設置されている最も一般的なコンテナク
レーンを第１６図に示す。第１６図において、３
１，３２はガーダ、３３はトロリー、３４は吊り
具、３５はコンテナ、３６，３７はポータル、３
８はテンシヨンバーである。

該図から明らかなように、コンテナクレーンは
ポータル３６，３７およびテンシヨンバー３８で
支持されたガーダ３１，３２の上を吊り具３４に
よりコンテナ３５を吊り上げたトロリー３３が横
行するものである。これらガーダ３１，３２とし
て第１７図〜第１９図に本発明を適用した円形断
面を有する鋼管トラス構造によるコンテナクレー
ンガーダの一例を示す。

該図において１ａは上部主管、１ｂは下部主
管、２ａ〜２ｄは主管１ａ，１ｂを結合するため
の支管であり、支管２ａ〜２ｄはすべてジヨイン
トピース５０により主管１ａおよび１ｂに結合さ
れている。また、トロリー横行用のレール２０は
下部主管１ｂに溶接で取りつけられたＴ型のレー
ル受２７に架設されている。図から明らかなよう
に、レール受け２７の垂直片の端部は下部主管１
６の外側の接線方向の位置に溶接で固定し、水平
片の一方の端部は下部主管１ｂの上面の接線方向
の位置に溶接して固定している。

このようなクレーンガーダにあつては、側面の
支管が主に上下方向の荷重を分担し、下面の支管
が主に曲げ荷重を分担する。

このようにガーダを構成すると次のような効果
が得られる。

(1) 作業性がよく製作工数を大巾に低減できる。

(2) 主管はジヨイントピースを連続状態で通過し
ているので、ガーダの水平度や直真度の管理を
確実にかつ正確にできる。このことは、この主
管にレール受け座を設置するので、レールの水
平度直真度の確保が正確にかつ容易に達成でき
るものである。

(3) 局部応力が大巾に緩和でき、大重量を扱うク
レーンの強度信頼性が大巾に増す。

(4) ジヨイントピースによる主管と支管の結合部
の剛性アツプによる荷重作用時のガーダの変形
を減少できる。

(5) 主管が直交する面の断面が三角形を有するト
ラス構造のガーダであるから三角形の性質上極
めて高い強度が得られると共に、他の多角形な
断面を有するトラス構造に比べて軽量に仕上げ
られる。

(6) レールを通るトロリからの荷重はレール受け
座の各片から主管へ主管の接線方向に伝わるの
で、主管の面外曲げの作用荷重が小さくて主管
に無理が加わらず、主管の厚さや径を増すこと
なく大荷重に十分に耐えられる。

また、トロリからの荷重は主管をねじるように
加わるが、主管はパイプであるからねじり力に対
して強い抵抗力を示す性質がある上に、このねじ
り力を荷重作用点から遠くへ離れた位置にまで伝
える能力にすぐれている性質を有する。したがつ
てトロリからの荷重をねじり力として受けた主管
はそのねじり力を主管沿いに広い範囲に分散す
る。このため、荷重作用点から離れた支管によつ
てもねじり力、即ちトロリからの荷重を支え、支
管一本当りの負担荷重が少なくなり、より一層軽
量かつ強度信頼性の高いガーダを提供できるもの
である。

以上の如く本発明によれば、特に、レール受け
装置はＴ字形であり、その垂直片および水平片の
一端は主管の側面、上面のそれぞれの接線方向、
又はその近傍に位置させているので、トロリから
の荷重がレール受け座を介し主管に無理なく伝達
される。したがつて大荷重に耐えることができる
ガーダを提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般のトラス構造の説明図、第２図及
び第４図は主管と支管の結合部の側面図、第３図
及び第５図はそれぞれ第２図及び第４図の断面
図、第６図はトラス構造における溶接変形説明
図、第７図及び第１１図及び第１２図はそれぞれ
本発明に係わるジヨイントピースを示す断面図、
第８図乃至第１０図は本発明の一実施例であるト
ラス構造を構成する主管と支管の結合法説明図、
第１３図乃至１５図は本発明の変形例の説明図
で、第１３図はジヨイントピース図、第１４図
は、そのジヨイントピースを用いたトラス構造
図、第１５図はトラス構造の断面図、第１６図は
コンテナクレーン全体図、第１７図はコンテナク
レーンに用いられる鋼管トラスガーダの本発明の
一実施例の平面図、第１８図は第１７図の鋼管ト
ラスガーダの側面図、第１９図は第１７図の鋼管
トラスガーダの断面図である。 １…主管、２ａ…支管、２ｂ…支管、５…ジヨ
イントピース、５ａ…直角分岐管、５ｂ…斜め分
岐管、７ａ，７ｂ…溶接部、８…溶接部、９ａ，
９ｂ…溶接部、１０…ジヨイントピース、１１…
ジヨイントピース、５０…ジヨイントピース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ガーダの長手方向に対して直角方向の断面に
   おけるガーダの形状は三角形状であり、三角形状
   の一辺が水平方向に位置し、該一辺の中央の上部
   に三角形の頂点の一つが位置しており、 前記三角形のそれぞれの角部に主管が位置して
   おり、主管は断面が円形であつてガーダに沿つて
   連続しており、各主管に所定間隔でジヨイントピ
   ースを固定しており、該ジヨイントピース間に断
   面が円形の支管を固定しており、該ジヨイントピ
   ース部分のガーダの断面において三つの主管と三
   つのジヨイントピースと三つの支管が位置してお
   り、 主管に沿つて連続しているレール受け座を下方
   の各主管の中心よりも外側に位置をそれぞれ固定
   しており、レール受け座にレールを設置してなる
   クレーンのガーダ。