平行弦トラスとは？1分でわかる意味、スパン、計算法

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平行弦トラスとは、上弦材、下弦材が平行に並び、その間を束材、斜材で構成するトラスです。屋根をつくるとき、平行弦トラスが所定のスパンごとに並び、平行弦トラス同士は繋ぎ材を配置します。今回は平行弦トラスの意味、スパン、計算法と設計について説明します。※トラス構造、システムトラスの意味は、下記の記事が参考になります。

トラス構造とは？1分でわかるメリット、デメリット、計算法

システムトラスとは？1分でわかる意味、メーカー、ボールジョイントとは

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ／建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書：「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学改訂版/工学社」

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平行弦トラスとは？

平行弦トラスとは、上弦材、下現在が平行に並び、その間は束材、斜材で構成されるトラスです。※弦材の意味は、下記の記事が参考になります。

弦材とは？1分でわかる意味、読み方、上弦材、下弦材、腹材、トラス

下図に平行弦トラスを示しました。平行弦トラスは、アーチ形では無いです。

平行弦トラス

トラス構造は、大スパン架構に適しています。よって、体育館の屋根や大きな倉庫の屋根などに適用されます。平行弦トラスは、平面的にトラスを組んだ構造です。一方、立体的にトラスを組んだ構造を、立体トラスまたはシステムトラスと言います。システムトラスの意味は、下記の記事が参考になります。

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平行弦トラスを適用するスパン

平行弦トラスは、大スパンに適用できますがトラスとしての梁せいが大きいです。1.0ｍ～3.0ｍ程度です。トラス梁のせいは、たわみや曲げモーメントの大きさで決めます。

大スパン過ぎると、平行弦トラスよりもシステムトラスが有利かもしれません。私が設計した平行弦トラスでは50ｍ程度でした。スパンだけでなく、コスト、最大高さなど、色々な条件を考慮して決定します。

平行弦トラスの計算法

平行弦トラスの計算法を下記に整理しました。※あくまでも、概算的な方法です。

・トラス梁も線材モデルとして曲げモーメントを算出する。端部の剛性は、適宜仮定する。

・曲げモーメントＭをトラス梁せいＤで割った値が軸力となる。

・軸力Ｎ＝Ｍ／Ｄを用いて、弦材の断面算定を行う。圧縮側の軸力は、許容圧縮応力度に対してＯＫか確認する。また、座屈長さに注意する。

・上記で算定したトラス梁の断面二次モーメントを算定する。たわみに対して問題ないか確認する。特に、クレーンを吊る用途がある場合、梁のたわみ制限が1/800～1/1200となるため、注意する。

平行弦トラスで最も重要なのは、トラス梁せいの決定です。上記の計算で、大体のトラス梁せいが想定できます。

まとめ

今回は平行弦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。平行弦トラスは、上弦材と下弦材が平行なトラスです。立体的に組まれたトラスは、システムトラスといいます。平行弦トラスの計算は簡単です。概算的に計算するなら、普通のラーメン構造と同様に曲げモーメントを算定します。曲げモーメントをトラス梁せいで除した値が、弦材に作用する軸力です。軸力に対して、必要な断面積を持つ部材を選定します。下記の記事も併せて参考にしてください。

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