トラス構造の力の流れ、軸力との関係、特徴は？

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）

トラス構造の力の流れは比較的単純ですが、トラス部材の組み方に応じて力の流れが変わります。なお、トラス構造の力の流れを追うには、トラス部材に生じる「軸力の向き」を算定すればよく、軸力の算定は節点法、断面法を用います。今回は、トラス構造の力の流れ、軸力との関係、トラス構造の特徴について説明します。トラス構造の詳細、特徴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

トラス構造が強い理由は？力の流れと計算、身近な例、ワーレントラス構造とは？

100円から読める！ネット不要！印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒　いつでもどこでも読める！広告無し！建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

トラス構造の力の流れ、軸力との関係、特徴は？

トラス構造の力の流れは比較的単純です。なぜならトラス部材には、基本的に軸力のみ生じるからです。トラスとは３つの部材を三角形に組み、それぞれの部材が交わる点を「ピン接合」とした構造形式です。トラス構造の部材は全て両端ピン接合となります。よって、トラス部材の節点にのみ荷重が作用する場合、その部材の曲げモーメントおよびせん断力は0であり、部材には軸力のみ生じます。

トラス構造の力の流れ1

よって、トラス構造の力の流れを追うには、トラス部材に生じる「軸力の向き」を算定すればよいので比較的簡単ですが、トラス部材の組み方に応じて力の流れが変わる点に注意します。なお、軸力の算定は節点法、断面法を用います。節点法、断面法の詳細な計算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

単純なトラス構造であれば力の流れ（軸力の向き）は、計算しなくても知ることができます。点Aには上向きの反力が生じます。上向きの反力と部材の軸力がつりあうためには、斜材に反力と逆向きに軸力が作用しなければなりません。

トラス構造の力の流れ2

次に、図の下端材について考えます。斜材は圧縮力なので、斜材に生じる軸力を分解すると、水平方向の力は左向きだとわかります。これと逆向きに軸力が作用しないと力はつりあいませんから図に示す軸力の向きになります。

トラス構造の力の流れ3

最後に、上図に示す垂直部材の軸力の向きを調べます。斜材の軸力を分解すると上向きの力が作用しおり、これと逆向きの軸力は下図に示す圧縮力になります。

トラス構造の力の流れ4

このように、計算しなくても外力や反力の向きからトラス構造の力の流れ（軸力が圧縮力、引張力のどちらになるか判断）できます。トラス構造の詳細、トラス構造が強い理由など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

トラス構造が強い理由は？力の流れと計算、身近な例、ワーレントラス構造とは？

まとめ

今回は、トラス構造の力の流れについて説明しました。基本的にトラス部材には軸力のみ生じます。よって、トラス構造の力の流れは部材に生じる軸力の方向を判断すればよく、比較的簡単にわかります。ただし、トラス部材の組み方によりトラス構造の力の流れは変わる点に注意が必要です。トラス構造の詳細など下記も勉強しましょう。

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

トラス構造の利点は？なぜ強い、有名建築、身近なものは？