ラーメン「桁」

一本の「梁」に、一本の「丸太」で、一つの「桁」を作ります。

　　　　　ラーメン桁では、上になる梁よりも、下に来る「梁」に荷重を受けさせますので
　　　　　少し太くて強い「丸太」を選びます。

横梁を間に挟んで、隙間が出来ない位にベルトやロープなどで縛り付けます。

　　　　　三角トラスでは、梁の「高さ」が桁の強度に重要です。
　　　　　ラーメン桁は、梁と梁の間の高さは、大きく影響しません。
　　　　　凡そ30㎝の高さになりますが、50㎝にしても強度は変わりません。

　　　　　部材の厚みをそのまま利用しますので、コンパクトに工作できます。

準備するのは、桁に挟む「駒」になります。

　　　　　角材の端切れをそのまま「駒」として使えば良いと考えました。

「駒」と呼ぶのは、建築用語としては正式では無いかもしれません。
　ただ「木製パレット」はラーメン構造で出来ており、強靭です。
　間に挟む部材を「駒」と言いますので、私はその名称で呼んでいます。

あとは「駒」を二本の「梁」の間に差し込むだけなのですが・・・

大失敗：駒の「寸法」が小さい！！
　　　　そうなのです。前面と後面の梁は「11㎝角」の５ｍを使っていて
　　　　奥行きの柱は「９㎝角」なのです。
　　　　２㎝、足りません　・・・・　今の今、気が付いた次第です。

どうする？？　
　　　　木パレットの板が丁度2㎝厚で、貼ればピッタリ寸法になります。
　　　　強い木パレットを選別して剥がした、強い板です。

駒板の接着

　　駒は板を挟むだけでは、力を伝達できません。
　　「木工ボンド」をたっぶり、４本の釘で止めて「一体化」しました。

駒の挿入 ＝ ラーメン構造
　　梁と梁の間に「駒」を差し込む・・・基本は、これだけです。

　　１．木工ボンド

　　２．「駒」にも木工ボンド

　　３．駒の挿入、というより叩き込む

　　　　　　　　　　　　駒と梁との間に、たとえ１mmでも隙間があってはいけません。

　　４．ボルトで緊結

剛接合
　　トラスでしたらボルト等で「ピン止め」すれば力を受け止められるのですが、
　　ラーメン構造では「剛接合」とする必要があります。

　　材料が「鉄骨」であれば溶接するか、何か所にもリベットを打って剛接合とします。
　　木材の場合には、最低でも駒の両端二か所か、
　　　　　　　　　　　　　　　何本もの「ボルト」を通すのは現実的ではありません。
　　最も適しているのは「鉄くぎ」なのです。
　　　　　　　　　　　　　　　しかし、20㎝を超える釘は見たことが有りません。

　　そこで、要（かなめ）は「木工ボンド」です。
　　木工ボンドの接着強度は １㎠ あたり100Kg　になります。

　　上の写真では「丸太」の上に駒を乗せています。　丸太では・・
　　せいぜい幅１㎝程度の接着面積ですので、寸法を２０㎝ で凡そ２０㎠ が得られます。
　　接着強度　＝　凡そ２０００Kg　＝２ｔ

　　もしこの力を受ければ、接着強度より先に角材や丸太の組織が破断してしまいます。

　　材料の強度より接着強度の方が勝りますので、「木工ボンド　恐るべし」なのですが、
　　表面が剥がれてしまっては「駒」の役割が無くなってしまいます。
　　ボルトで締めて剥離を防ぎ、木工ボンドと併用することで剛接続できると考えました。

ボルトの強度
　　JIS規格では、大きく４つの強度ランクに区分しています。
　　私は「一番安い」ボルトを選定していますので最低ランクの
　　「１.８tonf 」に成ろうと思います。
　　「１tonf」とは、最大荷重（抜去力）１ｔまで耐えられるという意味です。
　　一番安いボルトでも「秘密基地の軸の締結力には十分」でしょう。

結論：片側は丸太の「桁」であっても、安全な強度の「剛接続」は出来る。
　　　「ラーメン構造」は採用できる ・・・ と判断しました。

結果：正面門構えとなる二本の柱に掛かる桁は「ラーメン構造」としました。

しかし柱のない梁に掛かる荷重まで、この二本のラーメン桁では到底担えません。
強度計算のデーターと睨めっこしながら、安全第一で試行錯誤が続きます。
どうやら、仕様変更をしよう・・との考えに至ってきています。

問題は、一つずつ解決していきます。

目次はこちら