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プラットトラスとは?1分でわかる意味、特徴、計算、ハウトラスとの違い

この記事の要点

プラットトラスとは、斜材が「逆ハの字」に配置され、上弦材、下弦材、鉛直材で構成されるトラスです。

斜材の方向が、ハウトラスと逆向きのため、部材力の符号も反転します。

この記事では、プラットトラスとは何か、ハウトラスとどう違うのか、プラットトラスはどう計算するのかを整理します。

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プラットトラスとは、斜材が「逆ハの字」に配置され、上弦材、下弦材、鉛直材で構成されるトラスです。

斜材の方向が、ハウトラスと逆向きのため、部材力の符号も反転します。

今回はプラットトラスの意味、特徴、計算方法、ハウトラスとの違いについて説明します。

トラス構造の特徴、解き方、ハウトラスの意味は下記が参考になります。

トラス構造とは?強さの理由・メリット・デメリット・計算法を解説

節点法とは?トラスの軸力の求め方と計算手順

ハウトラスとは?1分でわかる意味、計算、鉛直材の役割

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プラットトラスとは?

プラットトラスは、斜材が「逆ハの字」に配置され、弦材、鉛直材で構成されるトラス構造です。下図をみてください。これがプラットトラスです。

プラットトラス

トラス構造の特徴は、下記が参考になります。

トラス構造とは?強さの理由・メリット・デメリット・計算法を解説


似たトラス構造に、ハウトラスがあります。下図をみてください。ハウトラスは斜材が「ハの字」に配置されます。

ハウトラス

プラットトラスとハウトラスの違い

プラットトラスとハウトラスの違いを、下記に示します。


プラットトラス ⇒ 斜材が「逆ハの字」に配置され、弦材、斜材で構成されるトラス。ハウトラスとは逆の部材力(斜材に引張力、鉛直材に圧縮力)が生じる。

ハウトラス ⇒ 斜材が「ハの字」に配置され、弦材、鉛直材で構成されるトラスのこと。鉛直材に引張力、斜材に圧縮力が作用する。

プラットトラスの計算と特徴

プラットトラスの特徴は、


鉛直材が圧縮力を負担する

斜材が引張力を負担する


ことです。これはハウトラスと反対の性質を持ちます。


上記を確認するため、プラットトラスに作用する部材力を確認しましょう。下図をみてください。プラットトラスの上弦材の中心に集中荷重Pが作用します。斜材と鉛直材に作用する部材力を計算します。

プラットトラスの計算

節点法を用います。鉛直反力は


Ra+Rb=P

Ra=P/2


です。水平方向の荷重は無いので、反力は0です。節点法は節点周りの力のつり合いを元に、未知数を解く方法です。下図をみてください。支点周りの力を正します。斜材の部材力をNとすると、


P/2+N/√2=0


と分かります。


次に支点周りの力を整理します。斜材の部材力をNとします。


P/2+N/√2=0

N=-√2P/2


プラスの値が引張力、-が圧縮力を意味します。次に支点周りの下弦材の部材力を求めます(計算は省略します)。以上、節点法を用いて、未知の部材力を解きます。引張力、圧縮力の関係は下図の通りです。

プラットトラスの引張力と圧縮力

斜材は引張力、鉛直材には圧縮力が作用します。鉛直材は、座屈に注意した断面算定が必要です。


トラス構造の計算方法、圧縮、引張の違いは、下記が参考になります。

トラス構造とは?強さの理由・メリット・デメリット・計算法を解説

引張力と圧縮力の違いとは?符号・強度・記号(σt・σc)を解説

試験での問われ方|管理人の一言

ハウトラスとプラットトラスの違いは試験でよく出ます。プラットトラスは斜材が「逆ハの字」(内向き)、ハウトラスは「ハの字」(外向き)です。斜材の向きで部材力の符号が変わります。

プラットトラスでは斜材が引張になるケースが多いです。節点法で解くときに符号を間違えると答えが全て逆転するため、斜材の向きを確認する習慣をつけておきましょう。

プラットトラスを整理した表を示します。

項目内容備考
構成部材上弦材・下弦材・斜材・鉛直材斜材は「逆ハの字」
斜材の応力引張力が作用するハウトラスとは逆
ハウトラスとの違い斜材方向が逆で応力の符号も反転形状は同じ、力の向きが異なる

まとめ

今回はプラットトラスについて説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

プラットトラスは斜材が「逆ハの字」で、弦材、鉛直材で構成されるトラスです。

斜材の向きが特徴的で、引張力が作用します。

ハウトラスと反対の応力ですね。

併せてハウトラスの特徴、計算方法を理解しましょう。

下記が参考になります。

ハウトラスとは?1分でわかる意味、計算、鉛直材の役割

節点法とは?トラスの軸力の求め方と計算手順

断面法でトラスの軸力を求める方法

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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