(57)【要約】【課題】立体トラスによって片持ちトラスを有するトラス構造を構成する際に、重量の増大及び建設コストが増加するのを抑制することが可能な立体トラス構造を提供すること。【解決手段】複数の下弦部材１１０がジョイント部１４で接合された下弦１１と、複数の上弦部材１２０がジョイント部１４で接合された上弦１２と、前記ジョイント部１４を介して前記下弦１１と前記上弦１２とを接合する複数の斜材１３と、を有し、支持柱１０１により支持された片持ちトラス１０Ｆを有する立体トラス構造１０であって、前記片持ちトラス１０Ｆには、デプスが前記支持柱１０１側から自由端側に向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部１２Ｅが形成されていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の下弦部材がジョイント部で接合された下弦と、複数の上弦部材がジョイント部で接合された上弦と、前記ジョイント部を介して前記下弦と前記上弦とを接合する複数の斜材と、を有し、すくなとも一部が支持部によって支持されるとともに前記支持部から離間された位置に自由端が形成された片持ちトラスを有する立体トラス構造であって、
前記片持ちトラスには、前記下弦と前記上弦との間隔で示されるデプスが前記支持部側から前記自由端側に向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部が形成されていることを特徴とする立体トラス構造。
【請求項２】
請求項１に記載の立体トラス構造であって、
前記デプス変位部は、
前記片持ちトラスの前記支持部側から前記自由端側に向かって全長にわたって形成されていることを特徴とする立体トラス構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の立体トラス構造であって、
前記デプス変位部を構成し前記支持部側と前記自由端側で互いに隣接配置された前記下弦部材同士と、前記上弦部材同士と、前記斜材同士のうち少なくともいずれかは、前記自由端側の部材断面積が前記支持部側の部材断面積よりも小さく設定された断面積変位部を備えていることを特徴とする立体トラス構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、片持ちトラスを有する立体トラス構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トラス構造を設計する際には、例えば、最大曲げモーメントをデプスによる軸力に変換して設計することが一般的である。
また、トラス構造の設計においては、施工、製作上の観点から、トラス構造における斜材の長さを統一することが一般的である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、設計及び施工の点で有利であるため、近年、下弦部材、上弦部材、斜材を、ボールジョイント（ジョイント部）によって接合して構成する立体トラス（システムトラス）が広く適用されている（例えば、非特許文献１参照。）。
このような立体トラスの適用は、軽量化、コスト及び施工期間短縮の観点からも非常に有利である。
【０００４】
しかしながら、例えば、このような立体トラスを用いて片持ちトラスを構成する場合、支持部付近と自由端付近とでは、トラス部材に作用する応力が大きくことなる場合がある。
そのため、各トラス部材に作用する応力を均等にする（又は均等に近づける）ために、立体トラス構造を構成するトラス部材に支持部からの距離等に基づいて断面差を設けることが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１８９４２４号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＵＲＬ：http://www.nsec-steelstructures.jp/data/spatial_structure/catalog_ns_truss.pdf
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、片持ちの立体トラス構造を構成する際に、支持部側に合わせてトラス部材を設定すると、トラス部材のサイズが大きくなり、立体トラス構造の重量が増大するとともに建設コストが増加するという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、片持ちトラスを有するトラス構造を構成する際に、重量の増大及び建設コストが増加するのを抑制することが可能な立体トラス構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、複数の下弦部材がジョイント部で接合された下弦と、複数の上弦部材がジョイント部で接合された上弦と、前記ジョイント部を介して前記下弦と前記上弦とを接合する複数の斜材と、を有し、すくなとも一部が支持部によって支持されるとともに前記支持部から離間された位置に自由端が形成された片持ちトラスを有する立体トラス構造であって、前記片持ちトラスには、前記下弦と前記上弦との間隔で示されるデプスが前記支持部側から前記自由端側に向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る立体トラス構造によれば、片持ちトラスに、デプスが支持部側から自由端側に向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部が形成されているので、デプス変位部において、支持部側のトラス部材と自由端側のトラス部材に作用する応力に差が生じるのが抑制されて、支持部側のトラス部材と自由端側のトラス部材に断面差を設定する必要性が軽減されるので、支持部側のトラス部材の断面を小さくすることができる。
その結果、立体トラス構造によって片持ちトラスを有するトラス構造を構成する際に、重量の増大及び建設コストが増加するのを抑制することができる。
【００１１】
この明細書において、片持ちトラスとは、立体トラス構造の支持部から自由端までの範囲をいうものとする。
また、デプス変位部とは、デプス（下弦と上弦の鉛直方向における間隔）が片持ちトラスの支持部側で大きく自由端側で小さく設定された部分（領域）をいう。
また、デプス変位部を形成する対象範囲は、片持ちトラスにおいて先端（最も自由端側）に配置される斜材を除いて、平面視して下弦と上弦が重なる範囲（以下、デプス設定領域）とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の立体トラス構造であって、前記デプス変位部は、前記片持ちトラスの前記支持部側から前記自由端側に向かって全長にわたって形成されていることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係る立体トラス構造によれば、デプス変位部が片持ちトラスの支持部側から自由端側に向かって全長にわたって形成されているので、片持ちトラスの全長にわたってトラス部材に作用する応力を均等化することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の立体トラス構造であって、前記デプス変位部を構成し前記支持部側と前記自由端側で互いに隣接配置された前記下弦部材同士と、前記上弦部材同士と、前記斜材同士のうち少なくともいずれかは、前記自由端側の部材断面積が前記支持部側の部材断面積よりも小さく設定された断面積変位部を備えていることを特徴とする。
【００１５】
この発明に係る立体トラス構造によれば、デプス変位部を構成し支持部側と自由端側で互いに隣接配置された下弦部材同士と、上弦部材同士と、斜材同士のうち少なくともいずれかに関して、自由端側の部材断面積が支持部側の部材断面積よりも小さく設定された断面積変位部を備えているので、デプス変位部における支持部側と由端側においてトラス部材に作用する応力を効率的に均等にし、又は近づけることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の立体トラス構造によれば、片持ちトラスを有するトラス構造を構成する際に、重量の増大及び建設コストが増加するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る立体トラス構造を適用した建築物の一例の概略構成を説明する斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する上方から見た斜視図である。
【図３】第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する側面から見た概略構成図である。
【図４】第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する平面図である。
【図５】第１実施形態に係る立体トラス構造を構成するボールジョイントの一例を説明する概略構成図である。
【図６】第１実施形態に係る立体トラス構造を構成するボールジョイントの変形例を説明する概略構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。
【図１０】本発明の第５実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態に係る立体トラス構造について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る立体トラス構造を適用した建築物の一例の概略構成を説明する斜視図である。また、図２は第１実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する上方から見た斜視図であり、図３は側面から見た概略構成図であり、図４は平面図である。また、図５は、立体トラス構造を構成するボールジョイントの一例を説明する概略構成図である。
【００１９】
図において、符号１００は建築物を、符号１０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号１１は下弦を、符号１１０は下弦部材を、符号１２は上弦を、符号１２０は上弦部材を、符号１３は斜材を、符号１４はボールジョイント（ジョイント部）を示している。また、符号Ｄはデプスを、符号１０Ｆは片持ちトラスを、符号１２Ｆはデプス設定領域を、符号１２Ｅはデプス変位部を示している。
【００２０】
第１実施形態に係る建築物１００は、図１に示すように、例えば、複数（例えば、４本）の前方支持柱（支持部）１０１と、複数（例えば、４本）の後方支持柱１０２と、天井部材１０３と、複数（例えば、４組）の立体トラス（立体トラス構造）１０と、横部材１０Jと、を備えている。
ここで、前方支持柱（支持部）１０１、後方支持柱１０２、立体トラス（立体トラス構造）１０の数については、任意の数（単数又は複数）に設定することが可能である。
【００２１】
また、この実施形態において、立体トラス（立体トラス構造）１０は、図示していないが、建築物１００の左側Ａから右側Ｂにわたって前方支持柱（支持部）１０１、後方支持柱１０２と対応して配置されていて、天井部材１０３を上方から保持する構成とされている。
【００２２】
前方支持柱（支持部）１０１は、天井部材１０３の前方側Ｆと後方側Ｒの中間位置において、天井部材１０３の左側Ａの端部近傍と右側Ｂの端部近傍、及び両端部近傍の前方支持柱１０１の間に間隔（例えば、等間隔）をあけて配置され、立体トラス１０を下方から支持している。
【００２３】
後方支持柱１０２は、天井部材１０３の後方側Ｒの端部において、天井部材１０３の左側Ａの端部近傍と右側Ｂの端部近傍、及び両端部近傍の後方支持柱１０２の間に間隔（例えば、等間隔）をあけて配置され、立体トラス１０を下方から支持している。
【００２４】
立体トラス（立体トラス構造）１０は、前側支持柱１０１を支持部とし、前方側Ｆの先端部が自由端とされた片持ちトラス１０Ｆとされている。
また、それぞれの立体トラス（立体トラス構造）１０は、左側Ａから右側Ｂに向かって間隔をあけて隣接配置されている。なお、隣接する立体トラス（立体トラス構造）１０の間に間隔をあけるかどうかは任意に設定することが可能である。
【００２５】
立体トラス（立体トラス構造）１０は、図２〜図４に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２と、複数の斜材１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４と、複数の横部材１０Ｍと、を備えている。
【００２６】
下弦１１は、図２、図４に示すように、左右に並行して配置され前後方向（前方側Ｆから後方側Ｒに向かう方向）に延在する二つの下弦部材列と、横部材１０Ｍと、を備えている。
また、下弦１１は、例えば、同一平面状に形成され、後方側Ｒに対して前方側Ｆがわずかに上方に位置されている。
【００２７】
下弦部材列は、前後方向に配列された複数の下弦部材１１０がボールジョイント（ジョイント部）１４によって接合された構成とされている。
また、二つの下弦部材列は、前後方向における対応する位置で、横部材１０Ｍによって接合されている。
【００２８】
下弦部材１１０は、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成され、断面が中空円形に形成された円筒状の軸部材とされていて、軸方向における両端には、先端側が縮径されるコーン部が形成されている。（例えば、図５に示す上弦部材１２０と同様の構成とされている。）
【００２９】
横部材１０Ｍは、前後方向に間隔をあけて配置され、前後方向において互いに対応する位置で左右の下弦部材列を構成するボールジョイント１４同士を接合するように構成されている。なお、横部材１０Ｍは、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成されている。
【００３０】
上弦１２は、図２〜図４に示すように、前後方向に配列された複数の上弦部材１２０がボールジョイント（ジョイント部）１４によって接合された構成とされている。
【００３１】
上弦部材１２０は、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成され、図５に示すように、断面が中空円形に形成された円筒状の軸部材とされていて、軸方向における両端部には、先端側が縮径されるコーン部が形成されている。
【００３２】
また、上弦１２は、前側支持柱１０１の後方側Ｒにおける最初のボールジョイント（ジョイント部）１４までの片持ちトラス１０Ｆでは、前方側Ｆから後方側Ｒに向かって次第に高くなり、片持ちトラス１０Ｆの後方側Ｒでは、後方側Ｒに向かうにしたがってしだいに低くなる構成とされている。
また、上弦１２は、図２、図４に示すように、例えば、平面視して左右二つの下弦部材列の中央に配置されている。
【００３３】
斜材１３は、例えば、ＳＴＫ４００、ＳＴＫ４９０、ＳＴＫＮ４００、ＳＴＫＮ４９により形成され、図５に示すように、断面が中空円形に形成された円筒状の軸部材とされていて、軸方向における両端部には、先端側が縮径されるコーン部が形成されている。
また、斜材１３は、例えば、ボールジョイント１４を介して、下弦部材１１０と上弦部材１２０とを接合している。
なお、図２〜図４に示す符号１３Ｆは、片持ちトラスの先端（最も前方側Ｆ）に位置されて、片持ちトラス１０Ｆの先端部を構成する斜材１３を示している。
【００３４】
ボールジョイント（ジョイント部）１４は、図５に示すように、例えば、球形に形成されていて、球面には内方に向かって略Ｕ字形にくぼむ凹部１４Ｕが形成されている。
また、ボールジョイント１４には、球面から凹部１４Ｕに貫通する複数のねじ穴１４Ｔが形成されている。
【００３５】
そして、例えば、上弦部材１２０のコーン部に軸方向に沿って配置されスプリング１５Ｓによって押圧、保持されたボルト１５Ａや、斜材１３のコーン部に軸方向に沿って配置、保持されたボルト１５Ｂが、ねじ穴１４Ｔに螺合される構成とされている。
その結果、上弦部材１２０や斜材１３とボールジョイント１４とを接合するとともに、ボールジョイント１４を介して上弦部材１２０と斜材１３とを接合するようになっている。
【００３６】
なお、上弦部材１２０、斜材１３に、ボルト１５Ａ及びスプリング１５Ｓ、ボルト１５Ｂのいずれを適用するかは任意に設定することが可能である。また、下弦部材１１０に対して上記構成を適用してもよい。
【００３７】
この実施形態に係る立体トラス１０において、先端部の斜材１３Ｆを除いて、平面視して下弦１１と上弦１２が重なる部分はデプス設定領域１２Ｆとされている。
この実施形態において、デプスＤとは、デプス設定領域１２Ｆにおける下弦１１と上弦の鉛直方向における間隔をいう。
【００３８】
そして、立体トラス（立体トラス構造）１０は、例えば、片持ちトラス１０Ｆのうち、デプス設定領域１２ＦにおけるデプスＤが、後方側（支持部側）Ｒから前方側（自由端側）Ｆに向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部１２Ｅとされている。
この実施形態において、デプス変位部１２Ｅは、片持ちトラス１０Ｆのデプス設定領域１２Ｆの前方支持柱（支持部）１０１側から前方側（自由端側）Ｆに向かって全長にわたって形成されている。
また、この実施形態では、デプス変位部１２ＥにおけるデプスＤは、例えば、支持柱１０１からの距離（曲げモーメントの大きさ）に応じて一次関数的に変位するように構成されている。
【００３９】
横部材１０Ｊは、例えば、横部材１０Ｍと同様の構成とされていて、立体トラス１０の前後方向における任意の位置で、隣接する立体トラス１０の下弦１１を構成するボールジョイント（ジョイント部）１４同士、及び上弦１２を構成するボールジョイント（ジョイント部）１４同士を左右方向で接合（必要に応じて斜材を用いてもよい）して、隣接する立体トラス１０の間にトラス構造を構成している。なお、横部材１０Ｊを配置する位置及び数については適宜設定することが可能である。
【００４０】
第１実施形態に係る立体トラス１０によれば、片持ちトラス１０Ｆに、デプス変位部１２Ｅが形成されているので、デプス変位部１２Ｅの支持柱１０１側と自由端側において、下弦部材（トラス部材）１１０、上弦部材（トラス部材）１２０、斜材（トラス部材）１１０、１２０、１３に作用する応力に差が生じるのが抑制され、片持ちトラス１０Ｆの位置によってトラス部材に断面差を設定する必要性が軽減されるので、片持ちトラス１０Ｆを構成するトラス部材の部材断面を小さくすることができる。
その結果、立体トラス（立体トラス構造）１０によって、片持ちトラス１０Ｆを有するトラス構造を構成する際に、重量の増大及び建設コストが増加するのを抑制することができる。
【００４１】
また、立体トラス１０によれば、片持ちトラス１０Ｆのデプス設定領域１２Ｆの前方支持柱（支持部）１０１側から前方側（自由端側）Ｆに向かって全長にわたってデプス変位部１２Ｅが形成されているので、立体トラス１０を構成する下弦部材（トラス部材）１１０、上弦部材（トラス部材）１２０、斜材（トラス部材）１３０に作用する応力を均等化する（均等に近づける）ことができる。
【００４２】
また、立体トラス１０によれば、設計自由度が向上するとともに、片持ちトラス１０Ｆを軽量化することが可能となり、片持ちトラス１０Ｆを曲面的に配置して立体トラスの意匠性を向上することができる。
【００４３】
＜変形例（第１実施形態）＞
以下、図６を参照して、第１実施形態の変形例に係るボールジョイントについて説明する。図６は、第１実施形態に係る立体トラス構造を構成するボールジョイントの変形例を説明する概略構成図である。図６において、符号１４０はボールジョイント（ジョイント部）を示している。
【００４４】
ボールジョイント（ジョイント部）１４０は、図６に示すように、例えば、球形に形成され、球面に内方に向かってくぼむとともに、内方が拡径された略Ｃ字形の凹部１４Ｃが形成されている。
また、ボールジョイント１４０には、球面から凹部１４Ｃに貫通する複数の貫通穴１４Ｈが形成されている。
【００４５】
そして、貫通穴１４Ｈを通じて上弦部材１２０のコーン部端面に軸方向に沿って形成されたねじ穴１２Ｔや、斜材１３のコーン部端面に軸方向に沿って形成されたねじ穴１３Ｔに、凹部１４Ｃ内に配置したボルト１６Ａやボルト１５Ｂを螺合させるように構成されている。
【００４６】
かかる構成により、上弦部材１２０や斜材１３とボールジョイント１４０とを接合するとともに、ボールジョイント１４０を介して上弦部材１２０と斜材１３とを接合するようになっている。なお、下弦部材１１０に対して上記構成を適用してもよい。
また、ボールジョイント（ジョイント部）１４、１４０以外の構成のボールジョイント（ジョイント部）を用いてもよい。
【００４７】
＜第２実施形態＞
以下、図７を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。
図７は、本発明の第２実施形態に係る立体トラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。図７において、符号２０は立体トラス構造を、符号１１１〜１１３は下弦部材を、符号１２１〜１２３は上弦部材を、符号１３０Ｆ、１３１Ｒ、１３１Ｆ、１３２Ｒ、１３２Ｆは斜材を示している。なお、図７は、立体トラス構造を部分的に示すものである。また、図７において、下弦と上弦のデプスの変位（鉛直方向の寸法変化）は便宜上省略している。
【００４８】
立体トラス（立体トラス構造）２０は、図７に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２と、複数の斜材１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４とを備えている。
【００４９】
また、立体トラス２０は、デプス変位部に形成された断面積変位部を備えている。
断面積変位部は、デプス変位部を構成する下弦部材、上弦部材、斜材１３の少なくともいずれかが、支持部側Ｒの部材断面積に対して自由端側Ｆの部材断面積が小さく設定されている。
この実施形態においては、断面積変位部において、下弦部材、上弦部材、斜材のすべてが上記構成を満足している。以下、詳細を説明する。
【００５０】
下弦１１は、図７に示すように、例えば、下弦部材１１１と、下弦部材１１２と、下弦部材１１３とを備え、支持部が位置される基端側Ｒから先端側Ｆに向かってこの順に配置されている。
また、下弦部材１１１と下弦部材１１２、下弦部材１１２と下弦部材１１３とは、ボールジョイント１４によって接合されている。
また、下弦部材１１１、下弦部材１１２、下弦部材１１３は、例えば、長手方向（軸方向）に沿って見たときの断面が中空円形の軸部材とされている。
【００５１】
また、下弦部材１１１、下弦部材１１２、下弦部材１１３は、この実施形態において、基端側（片持ちトラスの支持部側）が位置される後方側Ｒから先端側（自由端側）Ｆに向かって、部材断面積がしだいに小さくなる構成とされている。すなわち、下弦部材１１１の外径  ＞  下弦部材１１２の外径  ＞  下弦部材１１３の外径  となるように設定されている。
【００５２】
上弦１２は、例えば、上弦部材１２１と、上弦部材１２２と、上弦部材１２３とを備え、支持部が位置される基端側Ｒから先端側Ｆに向かってこの順に配置されている。
また、上弦部材１２１と上弦部材１２２、上弦部材１２２と上弦部材１２３とは、ボールジョイント１４によって接合されている。
また、上弦部材１２１、上弦部材１２２、上弦部材１２３は、例えば、長手方向（軸方向）に沿って見たときの断面が中空円形の軸部材とされている。
【００５３】
また、上弦部材１２１、上弦部材１２２、上弦部材１２３は、この実施形態において、基端側（片持ちトラスの支持部側）が位置される後方側Ｒから先端側（自由端側）Ｆに向かって、部材断面積がしだいに小さくなる構成とされている。すなわち、上弦部材１２１の外径  ＞  上弦部材１２２の外径  ＞  上弦部材１２３の外径  となるように設定されている。
【００５４】
斜材１３は、例えば、斜材１３０Ｆと、斜材１３１Ｒと、斜材１３１Ｆと、斜材１３２Ｒと、斜材１３２Ｆとを備え、支持部が位置される基端側Ｒから先端側Ｆに向かってこの順に配置されている。
また、斜材１３０Ｆ、斜材１３１Ｒ、斜材１３１Ｆ、斜材１３２Ｒ、斜材１３２Ｆは、例えば、長手方向（軸方向）に沿って見たときの断面が中空円形の軸部材とされ、下弦１１を構成する下弦部材同士を接合するボールジョイント１４と、上弦１２を構成する上弦部材同士を接合するボールジョイント１４を介して、下弦１１と上弦１２とを接合している。
【００５５】
また、この実施形態において、例えば、基端側（片持ちトラスの支持部側）が位置される後方側Ｒから先端側（自由端側）Ｆに向かって、斜材１３０Ｆの外径  ＞  斜材１３１Ｒ、斜材１３１Ｆの外径  ＞  斜材１３２Ｒ、斜材１３２Ｆの外径  となるように設定されている。
その他は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００５６】
なお、下弦部材、上弦部材、斜材のいずれかの部材断面積に差を設定するかは、適宜設定することが可能である。また、隣接する部材ごとに順次断面積差を設定してもよいし、複数ごとに順次断面積差を設定してもよい。
【００５７】
第２実施形態に係る立体トラス構造２０によれば、下弦部材、上弦部材、斜材が、デプス変位部において、自由端側に近づくにしたがって部材断面積が小さく設定された断面積変位部を備えているので、デプス変位部における支持部側と由端側においてトラス部材に作用する応力を効率的に均等にし、又は近づけることができる。
【００５８】
＜第３実施形態＞
以下、図８を参照して、本発明の第３実施形態について説明する。
図８は、本発明の第３実施形態に係るトラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。図８において、符号３０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号３０Ｆは片持ちトラスを示している。
【００５９】
立体トラス（立体トラス構造）３０は、図８に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２と、複数の斜材１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４と、横部材（不図示）とを備えている。
また、立体トラス３０は、支持柱（支持部）１０１から前方側Ｆが片持ちトラス３０Ｆとされている。
また、片持ちトラス３０Ｆにおける最も前方側Ｆに位置される先端斜材１３Ｆを除いた後方側Ｒのデプス設定領域１２Ｆには、片持ちトラス１０Ｆのデプス設定領域１２Ｆの前方支持柱（支持部）１０１側から前方側（自由端側）Ｆに向かって全長にわたってデプス変位部１２Ｅが形成されている。
デプス変位部１２Ｅは、下弦１１と上弦１２の間の寸法が後方側Ｒよりも前方側が小さく設定されている。
【００６０】
下弦１１は、側面から見たときに、後方側Ｒに対して前方側Ｆがわずかに上方に位置されている。
また、下弦１１は、片持ちトラス３０Ｆにおいて、先端部に近づくにしたがって水平に対する傾きが大きくなる下方に突出する曲線状に形成されている。
【００６１】
上弦１２は、側面から見たときに、後方側Ｒに対して前方側Ｆがわずかに上方に位置されている。
また、上弦１２は、片持ちトラス３０Ｆにおいて、先端部に近づくにしたがって水平に対する傾きが小さくなる上方に突出する曲線状に形成されている。
その他は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
＜第４実施形態＞
以下、図９を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。
図９は、本発明の第４実施形態に係るトラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。図９において、符号４０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号４０Ｆは片持ちトラスを示している。
【００６３】
立体トラス（立体トラス構造）４０は、図９に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２と、複数の斜材１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４と、横部材（不図示）とを備えている。
【００６４】
また、立体トラス４０は、支持柱（支持部）１０１から前方側Ｆが片持ちトラス４０Ｆとされている。
また、片持ちトラス４０Ｆにおける最も前方側Ｆに位置される先端斜材１３Ｆを除いた後方側Ｒのデプス設定領域１２Ｆには、前後方向における途中に一つのデプス変位部１２Ｅが形成されている。
デプス変位部１２Ｅは、下弦１１と上弦１２の間の寸法が後方側Ｒよりも前方側が小さく設定されている。
【００６５】
下弦１１は、側面から見たときに、略水平に形成されている。
また、上弦１２は、側面から見たときに、デプス変位部１２Ｅを除いて略水平に形成されている。その他は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６６】
＜第５実施形態＞
以下、図１０を参照して、本発明の第５実施形態について説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態に係るトラス構造の概略構成を説明する側面から見た概念図である。図１０において、符号５０は立体トラス（立体トラス構造）を、符号５０Ｆは片持ちトラスを示している。
【００６７】
立体トラス（立体トラス構造）５０は、図１０に示すように、例えば、下弦１１と、上弦１２と、複数の斜材１３と、複数のボールジョイント（ジョイント部）１４と、横部材（不図示）とを備えている。
【００６８】
また、立体トラス５０は、支持柱（支持部）１０１から前方側Ｆが片持ちトラス５０Ｆとされている。
また、片持ちトラス５０Ｆにおける最も前方側Ｆに位置される先端斜材１３Ｆを除いた後方側Ｒのデプス設定領域１２Ｆには、後方側Ｒにデプス変位部１２Ｅが形成され、前方側Ｆにデプス変位部１２Ｇが形成されている。
デプス変位部１２Ｅ及びデプス変位部１２Ｇは、下弦１１と上弦１２の間の寸法が後方側Ｒよりも前方側が小さく設定されている。
なお、デプス変位部１２Ｅとデプス変位部１２ＧのデプスＤの変化率は同一でもよいし、異なっていてもよい。
【００６９】
下弦１１は、側面から見たときに、略水平に形成されている。
また、上弦１２は、側面から見たときに、デプス変位部１２Ｅ、デプス変位部１２Ｇを除いて略水平に形成されている。
その他は、第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。
例えば、上記実施形態においては、デプス変位部が、１又は２か所形成されている場合について説明したが、デプス変位部の数については任意に設定してもよい。
また、片持ちトラスを側面から見たときの下弦１１、上弦１２の形状については任意に設定してもよい。
【００７１】
また、上記第２実施形態においては、後方側Ｒから前方側Ｆに配置された連続する３つの下弦部材、上弦部材と、これら下弦部材と上弦部材と対応する５つの斜材の部材断面が、順次縮小する場合について説明したが、下弦部材、上弦部材、斜材のいずれかのみが上記構成を備えていればよく、対象とされる数については任意に設定することが可能であり、例えば、隣接するふたつであってもよいし３つ以上の複数を対象としてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態においては、トラス構造を構成する下弦部材１１０、上弦部材１２０、斜材１３が、ボールジョイント１４、１４０においてボルトで接合される場合について説明したが、ボルト以外の締結部材を用いて接合してもよい。
また、ジョイント部の形態については、ボールジョイントに限定されることなく球形以外の多面体を用いてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態においては、下弦部材１１０、上弦部材１２０、斜材１３が、軸方向に沿って見たときに、断面が中空円形に形成されている場合について説明したが、これらの断面形状については任意に設定することが可能であり、例えば、中実や多角形に形成されていてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態においては、上弦１２が下弦１１よりも前方側Ｆに延在する片持ちトラスである場合について説明したが、例えば、下弦１１が上弦１２よりも前方側Ｆに延在し、先端の斜材１３Ｆが下弦１１を構成する下弦部材１１０のジョイント部に接合される片持ちトラスに適用してもよい。
【００７５】
また、上記実施形態においては、下弦部材、上弦部材、斜材、横部材を互いに接合する際に、ボールジョイント（ジョイント部）を適用する場合について説明したが、ジョイント部の構成につては適宜設定することが可能である。例えば、ノードであるボールジョイント（ジョイント部）、コーン部、ボルト等を有するトラス用機械式継手に代えて、又はトラス用機械式継手とともに高力ボルト接合による接合を適用してもよい。
【００７６】
また、上記実施形態においては、建築物１００が、支持部１０１に対して一方側（前方側Ｆ）に片持ちトラス１０Ｆを備える場合について説明したが、例えば、図１に示す符号Ｒ側にも片持ちトラスが形成されていてもよい。
また、基端側Ｒから先端側Ｆを見たときの左側Ａと右側Ｂのいずれか一方又は双方に形成された複数の片持ちトラスを備えていてもよい。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の構成の変更、組み合わせ、削除等も含まれる。
【符号の説明】
【００７８】
１０、２０、３０、４０、５０  トラス構造
１０Ｆ、３０Ｆ、４０Ｆ、５０Ｆ  片持ちトラス
１１  下弦
１１０、１１１、１１２、１１３  下弦部材
１２  上弦
１２０、１２１、１２２、１２３  上弦部材
１３、１３０Ｆ、１３１Ｒ、１３１Ｆ、１３２Ｒ、１３２Ｆ  斜材
１３Ｆ  先端斜材
１４、１４０  ボールジョイント（ジョイント部）
１５Ａ、１５Ｂ、１６Ａ、１６Ｂ  ボルト（締結部材）
１００  建築物
【図１】
2020037797.tif 000003
【図２】
2020037797.tif 000004
【図３】
2020037797.tif 000005
【図４】
2020037797.tif 000006
【図５】
2020037797.tif 000007
【図６】
2020037797.tif 000008
【図７】
2020037797.tif 000009
【図８】
2020037797.tif 000010
【図９】
2020037797.tif 000011
【図１０】
2020037797.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月28日(2019.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の下弦部材がジョイント部で接合された下弦と、複数の上弦部材がジョイント部で接合された上弦と、前記ジョイント部を介して前記下弦と前記上弦とを接合する複数の斜材と、を有し、すくなとも一部が支持部によって支持されるとともに前記支持部から離間された位置に自由端が形成された片持ちトラスを有する立体トラス構造であって、
前記片持ちトラスには、前記下弦と前記上弦との間隔で示されるデプスが前記支持部側から前記自由端側に向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部が形成され、
前記デプス変位部を構成し前記支持部側と前記自由端側で互いに隣接配置された前記下弦部材同士と、前記上弦部材同士と、前記斜材同士のうち少なくともいずれかは、前記自由端側の部材断面積が前記支持部側の部材断面積よりも小さく設定された断面積変位部を備えていることを特徴とする立体トラス構造。
【請求項２】
請求項１に記載の立体トラス構造であって、
前記デプス変位部は、
前記片持ちトラスの前記支持部側から前記自由端側に向かって全長にわたって形成されていることを特徴とする立体トラス構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に記載の発明は、複数の下弦部材がジョイント部で接合された下弦と、複数の上弦部材がジョイント部で接合された上弦と、前記ジョイント部を介して前記下弦と前記上弦とを接合する複数の斜材と、を有し、すくなとも一部が支持部によって支持されるとともに前記支持部から離間された位置に自由端が形成された片持ちトラスを有する立体トラス構造であって、前記片持ちトラスには、前記下弦と前記上弦との間隔で示されるデプスが前記支持部側から前記自由端側に向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部が形成され、前記デプス変位部を構成し前記支持部側と前記自由端側で互いに隣接配置された前記下弦部材同士と、前記上弦部材同士と、前記斜材同士のうち少なくともいずれかは、前記自由端側の部材断面積が前記支持部側の部材断面積よりも小さく設定された断面積変位部を備えていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この発明に係る立体トラス構造によれば、片持ちトラスに、デプスが支持部側から自由端側に向かって次第に小さくなるように設定されたデプス変位部が形成されているので、デプス変位部において、支持部側のトラス部材と自由端側のトラス部材に作用する応力に差が生じるのが抑制されて、支持部側のトラス部材と自由端側のトラス部材に断面差を設定する必要性が軽減されるので、支持部側のトラス部材の断面を小さくすることができる。
その結果、立体トラス構造によって片持ちトラスを有するトラス構造を構成する際に、重量の増大及び建設コストが増加するのを抑制することができる。
また、デプス変位部を構成し支持部側と自由端側で互いに隣接配置された下弦部材同士と、上弦部材同士と、斜材同士のうち少なくともいずれかに関して、自由端側の部材断面積が支持部側の部材断面積よりも小さく設定された断面積変位部を備えているので、デプス変位部における支持部側と由端側においてトラス部材に作用する応力を効率的に均等にし、又は近づけることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】