構造 計算で使うトラス構造の基本

構造 計算で使うトラス構造の基本について解説します。

 

 

 

トラス構造は三角形を組み合わせて作る構造で、

 

部材と部材の接点は全てピン接合で

 

建築、土木で多く使われる構造形式です。

 

 

代表的なトラスの種類

 

キングポストトラス(新束小屋組)

 

垂直材である真束(しんづか)があるトラスです。

 

 

 

 

クィーンポストトラス(対束小屋組)

 

中央付近に左右それぞれに垂直材である対束がある

 

トラスです。

 

 

 

平行弦トラス

 

上弦と下弦が平行なトラスです。

 

鉛直荷重を受けると斜材に圧縮力と引張力が生じるトラスです。

 

 

トラス構造の特徴

 

トラスは荷重がかかると軸方向力のみが発生します。

 

せん断力、曲げモーメントは発生しません。

 

三角形の頂点に荷重を加えると、斜めの辺は互いに

 

縮むような荷重(圧縮)が発生し、底辺は引張が発生します。

 

接合部分のピンが自由に動く為です。

 

 

 

 

 

 

軸方向力には引張力と圧縮力があります。

 

通常引張をプラス圧縮をマイナスで表します。

 

 

軸力がゼロになる3つの状況

 

 

トラスに生じる軸力がゼロになる3つの特性があります。

 

 

 

1つ目


図のようにはさみこむように2つの軸力が接点に集まり、

 

外力が作用していない場合、2つの軸力がゼロになります。

 

 

 

2つ目


3つの軸力が集まり、2本が同一直線上にあれば、

 

外力が作用しなければ、同一直線上の軸力は共に等しくなり、

 

3本目の軸力はゼロになります。

 

 

3つ目


4つの軸力が集まり2組づつ同一直線上にあれば、

 

外力が発生していなければ、それぞれの軸力は

 

等しくなります。

 

 

トラスの算定法

 

トラスに外力が加わった時、部材に生じる力を求める方法は、

 

数式解法と図式解法があります。

 

数式解法は、各接点ごとに水平、垂直の釣り合い方式をたて、

 

それを解いて応力を求めていきます。

 

一方、図式解法は作図によって解を求める方法です。

 

 

 

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