巨大な風船で上載荷重を支える構造を持つ「PS-Bridge(ピーエス・ブリッジ)」──。軽さと短工期を実現できる斬新な橋の導入に向けた検証が進んでいる。 取り組みを推進しているのは、土留めなどの仮設材を扱うヒロセと同社の持ち株会社であるヒロセホールディングスだ。両社は2020年9月3日、この新構造を持つ橋の試験施工の様子などを公開した。 風船で荷重を支える橋とはどのような構造なのか。この橋で風船として用いるのは、ポリ塩化ビニルなどを用いて製造したチューブだ。チューブ内に空気を入れて膨らませ、大気圧よりも0.2気圧高い状態に保って使う。 チューブの上には、チューブと平行にアルミ製の桁を設置。チューブの下には、鋼製ケーブルの引張材を配する。こちらは断面方向に2つずつペアにした3組の各チューブの中央下部にできる溝部分に挟み込む。そして、ケーブル両端はプレート材を介してアルミ桁の端部と接続する。
トラスとは(トラスの決まり事) トラスとは、部材の接合(節点)をピン接合とし、三角形に部材を組んでいく構造形式を言います。 トラスの問題を解く上では、次のことを前提にします。 トラスは、部材の両端をピン接合とする。 外力(荷重や反力)は節点に作用する。 部材に生じる力は圧縮力か引張力のみ。 節点に作用する力(外力と部材の応力)は常につり合う。
トラス構造とは棒状の部材を端をピンで固定して作られた、三角形状を多数連結した骨組み構造のことを言います。棒状の部材を四角形状に組み合わせると、ゆがんでしまうことがあります。 上図のようにトラス構造は、接点で受けた力を分散させ、支持部にモーメントが生じさせないという特徴があります。 また、下のようなワーレントレスの場合、応力は斜めの部材にのみに生じ、垂直部材には生じないため、省くことが出来ます。 このように、トラス構造は少ない部材にも関わらず、材料の曲げを起こらせることなく安定した構造体を作ることが出来ます。 小さな三角形を横方向に多数連結したトラス橋は、このようにして軽量で高い強度の橋を構成しているのですね。
✔学習内容 ・トラス構造はどうして有利なのか? ・問題1(平成24年度技術士一次試験[専門科目] 機械部門 Ⅳ-5) ・問題2(令和3年度技術士一次試験[専門科目] 機械部門 Ⅲ-3) トラス構造は構造物のあらゆるところで使用されているので、皆さんも目にしたことがあるのではないでしょうか。 トラス構造は三角形を基本とした構造骨組からできています。 各部材の接合部はピン接合となっています。 各部材は軸方向の圧縮、引張力しか受けず、曲げが発しにくい構造になっています。 トラス構造のメリット 四角形と三角形を比較した場合、一般に三角形の方が変形しずらく強度が高いです。 どうしてでしょうか? 三角形と四角形の構造を比べてみましょう。 ここに4つの棒とピンで作った四角形の構造があります。 一点を指で押した場合、このように変形します。 一方、三角形の構造を作った場合、ほとんど変形しません。 これは、三
3本の直線材の端部を、自由に回転できるピンで相互に連結すると三角形の骨組ができます。 これを三角形構面といい、容易に形を崩すことのない安定した骨組みを形成します。 トラスとは、このような三角形構面が、連続して組み合わせられたもので、 各部材はすべての方向に回転自由なピンで連結されています。 したがって、部材は軸方向力(引張力もしくは圧縮力)のみに抵抗する構造形式であり、 その他の種類の断面力が生じることがありません。 部材と部材との結合点を節点、あるいは、格点といいます。 構造物内で配列された部材の位置によって、 引張力になるのか圧縮力になるのか、力学的機能が異なるので、 図に示すように部材に名称がつけられています。 周辺部にある部材を弦材といい、上弦材と下弦材に区別されます。 内側にある部材を腹材といい、 斜め方向に配置されるものを斜材、 鉛直方向に配置されるものを垂直材といいます。 し
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