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トラス構造の橋とは?1分でわかる意味、なぜ強い、種類、計算

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トラス構造の橋とは、部材が「三角形」になるよう接合した骨組みでつくる橋です。単なる桁でつくる橋(プレートガーダー橋、桁橋)と比べると変形が小さく、より長い距離を架けることが可能です。これはトラス部材には軸力のみ生じるからです。なおトラス構造には色々な種類があります。今回はトラス構造の橋の意味、なぜ強いか、種類と計算について説明します。トラス構造、橋の構造については下記が参考になります。

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

橋の構造とは?5分でわかる全12種類の名称、特徴、強度、構造計算

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トラス構造の橋とは?

トラス構造の橋とは、部材が「三角形」になるよう接合した骨組みでつくる橋です。下図にトラス構造の橋を示します。



なお、下図のようなトラス構造をワ―レントラスといいます。


ワーレントラス橋


トラス構造は大スパン構造となる建物や橋に採用されます。大スパンの橋を架けても小さな変形で済むなどが理由です。トラス構造の詳細は下記をご覧ください。

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

トラス構造の橋はなぜ強い?

トラス構造は、部材を三角形になるようピン接合して造ります。下図のように三角形の方が四角形より安定していますよね。


三角形と四角形の違い


トラス構造がなぜ強いかというと、トラス構造には「軸力しか生じない」からです。部材は、曲げる力よりも軸力(圧縮力や引張力)に対して「強い」です。


例えば「糸(いと)」は、簡単に手で曲げられます。ところが引張っても、中々ちぎることはできません。また、軸力に対しては部材の変形も小さくて済みます。


軸力しか生じないトラス構造は、より合理的に外力を伝達できるのです。桁だけで造る橋とトラス橋を示しました。


プレートガーター橋


ワーレントラス橋


桁に外力が作用すると「曲げられる(曲げモーメントが生じる)」ため、変形が大きく短いスパンしか架けられません。一方、トラス構造にすれば軸力のみ生じるため、変形が小さくて済み、大スパンに対応できるのです。


建築物では「体育館の屋根」などにもトラス構造が採用されます。

空間構造とは?1分でわかる意味、大スパン構造、シェルとの関係

トラス構造の種類

トラス構造には下記の種類があります(他にも色々な種類がある)。


ワ―レントラス

プラットトラス

ハウトラス


三角形をつくるのは共通していますが、部材の組み方でトラスの種類が変わります。各トラス構造の詳細は下記をご覧ください。

ワーレントラスとは?1分でわかる意味、特徴、軸力(部材力)の計算、鉛直材との関係

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

ハウトラスとは?1分でわかる意味、計算、鉛直材の役割

トラス構造の橋の計算

トラス構造の橋を計算するなら、まずは


節点法

断面法


のトラス構造の計算方法を勉強しましょう。詳細は下記をご覧ください。

節点法ってなに?節点法でトラスの軸力を求める方法

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、節点法との違い

まとめ

今回はトラス構造の橋について説明しました。トラス構造の橋は、桁橋に比べると強く大スパンに対応できます。まずはトラス構造の意味、特徴を理解しましょう。トラス構造の計算方法も勉強しましょうね。下記が参考になります。

節点法ってなに?節点法でトラスの軸力を求める方法

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、節点法との違い

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