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キングポストトラスとは?1分でわかる意味、計算、応力、特徴、部材の名称

キングポストトラスとは、トラス構造の形状の1つです。山形のトラスで束材が入ったものです。束材が無いものを、クイーンポストトラスといいます。今回はキングポストトラスの意味、計算、応力、部材の名称と特徴について説明します。トラス構造の特徴、ハウトラス、プラットトラスの意味は、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

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

キングポストトラスとは?

キングポストトラスとは、トラス構造の形状の1つです。下図をみてください。これがキングポストトラスです。

キングポストトラス

キングポストトラスは、山形で束材が入った形状です。束材が無いものを、クイーンポストトラスといいます。


キングポストトラスは、山形トラスの1つです。山形トラスの詳細は、下記が参考になります。

山形トラスとは?1分でわかる意味、種類、部材、屋根、建築物との関係


その他、トラス構造にはハウトラス、プラットトラスなどがあります。詳細は、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

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

キングポストトラスの特徴と部材の名称

キングポストトラスは、山形で束材がある構造です。下図をみてください。キングポストトラスの部材名称を示しました。

キングポストトラスと部材の名称

束材

弦材

斜材


で構成されます。各部材の詳細は、下記が参考になります。

束材とは?1分でわかる意味、読み方、鉄骨、トラスとの関係

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

斜材とは?1分でわかる意味、読み方、角度、軸力、計算方法

キングポストトラスの計算と応力

キングポストトラスの応力を計算しましょう。下図をみてください。三角形の底辺の各部材長さはLです。三角形の角度は30度です。支点の中央にある束材の軸力を求めてください。

キングポストトラスの計算と応力

まず支点反力は、


R=(2+1*2)/2=2


です。中央の束材の応力を求めるためには、まず上弦材の軸力を求めます。断面法を用いて、下側中央を起点にモーメントのつり合いを考えます。弦材の軸力をN1とします。弦材が斜めであるため、モーメントは軸力N1に「上図の赤点線」の距離を掛けます。モーメントは、力の作用線と起点が垂直の関係でしたね。モーメントの求め方は、下記が参考になります。

力のモーメントってなに?本当にわかるモーメントの意味と計算方法

腕の長さとは?1分でわかる意味、モーメントの関係、作用点、向きの関係


よって、モーメントの力のつり合いより


N1×L+2P×2L−P×L=0

N1+4PL−PL=0

N1=−3PL


です。−の符号が付いたので、圧縮応力が作用する部材です。力「2」が作用する点周りの軸力、外力を整理して未知数を求めます。束材の軸力をN2とします。


2−3/2×2+N2=0

N2=1


よって、束材は引張力が生じます。何となく圧縮力が作用しそうな束材ですが、勘違いしないよう注意しましょう。トラスの部材力の計算は、下記が参考になります。

断面法とは?1分でわかる意味、リッター法、クルマン法、計算、節点法

節点法ってなに?節点法でトラスの軸力を求める方法

まとめ

今回はキングポス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。キングポストトラスは、トラス構造の形状(山形トラス)の1つです。キングポストトラスの特徴、応力の計算方法を理解しましょう。下記も参考になります。

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

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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