トラスビームとは

構造工学では、トラス梁はトラスから作られた梁です。 トラスは、張力または圧縮のみを受けるバーのネットワークです。 これは、ピンジョイントのみを使用してバーが相互に接続され、バーを回転させるために可能になります。 梁は、曲げに耐えるように設計された構造要素の一種です。 トラスビームは、材料を効率的に使用するため、ブリッジの一般的なコンポーネントです。

トラスは、特定のタイプの相互接続を持つストレートバーのスケルトンと考えることができます。 各バーはピンジョイントで接続されているため、任意の方向に回転できます。 ピンジョイントのみを使用することの効果は、各バーが張力または圧縮状態にあることのみです。 曲がっているバーは、端が回転できるようになっている場合、単にリラックスするため、曲げることはできません。 三角形に接続されると、これらのバーは堅固なピースとして機能する堅いトラス構造を形成します。

トラスの利点は、強度と重量の比です。 通常、トラス内のほとんどのスペースは空です。 構造を形成するのはバーの骨格です。 バーは引張応力または圧縮応力のみを受けるため、トラスの比較的高い強度を維持できます。

梁は、円弧形状に変形することで曲げに抵抗するために特に使用されます。 曲げ中の梁の内周は、梁の長さよりも小さいサイズに圧縮されます。 一方、外周は、ビームの元の長さよりも大きいサイズに引き伸ばされます。 これらの変形は両方とも、適用される曲げに抵抗する働きをします。 永久的な損傷がない限り、ビームは「自然な」状態に戻る傾向があります。

トラスビームは、ソリッドビームと同じように使用できます。 トラスが梁と同じ外寸で構築されている場合、同じ曲げ荷重を受ける可能性があります。 トラスビームは、三角形の棒で構成され、両端にピンジョイントがあり、ソリッドビームと同じ円弧形状に似ています。 ここでも、内周近くのバーが圧縮されます。 外周近くのバーの張力と組み合わせると、トラスビームは曲げに耐えることができます。

エンジニアは、他の設計よりも経済的で構築しやすいため、橋にトラスビームを使用することを選択できます。 すべてのトラスと同様に、トラスビームは材料を使用する非常に効率的な方法です。 トラスビームを使用すると、ソリッドビームよりも原材料、製造、輸送のコストを大幅に削減できます。 トラスビームを使用して、橋などの特定の構造を構築することも可能です。