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
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ワーレントラスとは上弦材、下弦材、斜材が正三角形を構成するようなトラスです。束材（鉛直材）が無いことが特徴です。ワーレントラスの正三角形に鉛直材を配置すると「プラットトラス」になります。今回はワーレントラスの意味、特徴、軸力（部材力）の計算、鉛直材との関係について説明します。プラットトラスの詳細、トラス構造の意味、トラスの計算など下記が参考になります。
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ワーレントラスとは？特徴
ワーレントラスとは上弦材、下弦材、斜材が正三角形を構成するようなトラス構造です。下図にワーレントラスを示します。
ワーレントラスは束材（鉛直材）が無いことが特徴です。ワーレントラスに鉛直材を入れるとプラットトラスになります。プラットトラスの詳細は下記をご覧下さい。
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
ワーレントラスの軸力（部材力）の計算
ワーレントラスの軸力は、他のトラス構造と同様の方法で計算できます。下図はH23年の一級建築士試験で出題された問題です。外力Pが作用する時、斜材ABの部材力を求めましょう。
トラス構造の軸力を計算する前に、まずは「反力」を求めましょう。
反力の向きを下図のように仮定します。鉛直方向の外力のみ作用しているため、水平反力＝0です。
力のつり合い条件より反力を求めます。※左側支点をR1、右側支点をR2とします。
左支点を基準にモーメントのつり合い式を考えます。
反力の求め方は梁と同じですね。反力の求め方は下記をご覧ください。
切断法でABの軸力を求めます。トラス部材の軸力を求める方法は「節点法」「切断法」の２つあります。未知数が多いときは切断法を使う方が便利です。
上図のように部材ABのトラスを仮想的に切断します。切断した部材ABには引張力が生じていると仮定しましょう。なお部材ABの軸力をNABとします。
切断法では、切断した部材の軸力と「切断して左側（右側）にある外力、反力」とのつり合いを考えます。
ここでは切断した左側の外力、反力とのつり合い式を考えます。
AB材の軸力を求めるためには、水平又は鉛直方向の力のつり合い式を解く必要があります。NABを含めたモーメントのつり合い式を立てられないからです。水平方向は未知数が多くて解けません。よって鉛直方向の力のつり合い式を立てましょう。
斜材ABの軸力は正の値なので、引張力が作用することが分かりましたね。トラス部材の圧縮、引張の違いは下記をご覧ください。
このように、荷重が１カ所だけ作用するトラス構造の場合、軸力の計算に根号を含むためやや面倒です。注意しながら計算を進めてください。
ワーレントラスと鉛直材の関係
下図のようにワーレントラスには鉛直材が無いです。鉛直材がない分、部材の本数が減ります。よって少ない部材でトラスを組めるため経済的なトラス構造です。※諸条件により最適なトラス形状は変わります。
鉛直材のあるトラスとしてプラットトラス、ハウトラスがあります。詳細は下記をご覧ください。
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まとめ
今回はワーレントラスについて説明しました。ワーレントラスとは上弦材、下弦材、斜材で正三角形を構成するようなトラス構造です。束材（鉛直材）が無いことが特徴です。ワーレントラスの部材力は、他のトラス構造と同じ方法で解けます。下記も併せて勉強しましょうね。
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