
3日目|構造:トラス構造はなぜ強い?三角形の秘密と力の流れ
こんにちは!今日は、橋や鉄塔などで大活躍する「トラス構造」について解説します。トラスはただの三角形の集まりではありません。三角形は、構造界の「無敵フォーメーション」なんです!
◆ トラス構造って何?
トラス構造とは、「三角形を組み合わせて作る構造」のことです。
身近な例で言うと…
• 鉄道の鉄橋(橋桁が三角形のパターン)
• 送電線の鉄塔(あのゴツゴツした三角形フレーム)
• 東京タワーやエッフェル塔
◆ なぜ三角形が最強なの?
ここで実験を想像してみてください。
• 四角形を押すと?→ グニャッと変形する
• 三角形を押すと?→ 全然崩れない!
なぜなら、三角形はどこを押しても力が3辺に分散され、形が保たれるからです。つまり、トラス構造は「どこから来る力にも負けない鉄壁フォーメーション」なのです!
◆ トラス構造は力をどう流すのか?
トラス構造の部材には、主に2つの力がかかります。
1. 圧縮力(押す力):柱のようにギュッと押される力
2. 引張力(引っ張る力):ロープのようにピンと張られる力
この2つが三角形の中でバランスを取り合うことで、重い荷物を載せても崩れない強さを発揮します。
◆ トラス構造のメリット・デメリット
【メリット】
• 軽くても強い!(材料を少なくできる)
• 大きなスパン(広い空間)を作れる
• 変形しにくい(長期間安定する)
【デメリット】
• 接合部が多く、施工に手間がかかる
• 部材が多いため、設計が複雑になる
◆ 二級建築士試験ではここが出る!
トラス構造は、「ラーメン構造」との違いや、部材にかかる力を問う問題が頻出です。
1. トラス構造の特徴を問う問題
「トラス構造の特徴は?」
▶︎ 三角形の組み合わせで構成され、軽量で高強度
2. トラス構造の力の流れを問う問題
「トラス構造で部材に作用する主な力は?」
▶︎ 圧縮力と引張力
◆ この単元は過去問演習必須!
トラス構造は、構造力学で毎年のように出題されます。
おすすめ対策:
• 過去問集で「トラス構造」の選択問題を解く
• 「二級建築士 構造 トラス構造」で動画学習する
◆ 今日のまとめ
◎ 三角形は構造界の無敵フォーメーション! 四角形よりも崩れにくい。
◎ トラス構造は、圧縮力と引張力のバランスで強度を発揮!
◎ 二級建築士試験では「ラーメン構造との違い」や「力の流れ」が狙われる!
次回予告:支点の種類と反力の求め方!
4日目は、建物の「足元」である支点(ピン支点・ローラー支点・固定支点)について解説します。支点を制する者は反力計算を制する!お楽しみに!