트러스

요약 부재(部材)가 휘지 않게 접합점을 핀으로 연결한 골조구조로 아치 형식, 현수 형식 및 보 형식이 일반적으로 사용되는데, 그 부재는 인장력이 작용하는 것과 미는 힘이 작용하는 것뿐이며 휘는 경우는 없으므로 재료의 낭비가 적고 짧은 막대를 조합해서 지간이 큰 공간을 걸치는 이점이 있다.

트러스 지붕

교량이나 지붕처럼 넓은 공간에 걸치는 구조물의 형식으로서는 돌의 특징을 살린 아치 형식, 강(鋼)의 높은 인장강도를 이용한 현수 형식 및 보 형식이 일반적으로 사용되고 있다. 보 형식에서는 하중이 걸리면 보의 윗부분은 서로 밀고 아랫부분은 서로 당겨서 보가 휜다. 이때 보를 구부리는 힘은 상하단이 가장 크고 중간은 작다. 즉, 보의 중간에는 아직 여력(餘力) 또는 낭비가 있다고 말할 수 있다. 그래서 이 낭비 부분을 빼는 것이 좋다. 또 보에 기둥을 세우고 선을 치서 보를 보강해서 커다란 지간(支間)으로 사용할 수 있다. 이와 같이 보를 보강해서 낭비를 없애려는 것이 트러스의 시초이다.

곧은 막대를 조합해서 만든 삼각형은 안정된 형태이지만, 사각형은 변형하기 쉬우므로 보의 중간을 도려내어 생긴 형태인 삼각형이 좋다. 즉, 트러스란 곧은 강재(鋼材)나 목재(이것들을 部材라고 한다)를 삼각형을 기본으로 그물 모양으로 짜서 하중을 지탱하는 구조방법으로, 부재의 결합점[결점 節點]은 사람의 관절처럼 자유롭게 회전할 수 있고, 또 하중도 절점에 작용하도록 공작되어 있으므로 트러스의 부재는 인장력이 작용하는 것과 미는 힘이 작용하는 것뿐이며 휘는 경우는 없으므로 재료의 낭비가 적다. 또 짧은 막대를 조합해서 지간이 큰 공간을 걸치는 이점도 있다.

트러스를 용도별로 구분하면 교량트러스·지붕트러스·마루귀틀트러스·지주(支柱)트러스 등이 있다. 입체적으로 조립된 것과 평면적으로 조립된 것으로 구분되어 각기 입체트러스·평면트러스라 한다. 그러나 설계하기 편리하다는 면에서 입체트러스를 몇 개의 평면트러스로 나누어서 생각하는 경우도 많으며, 트러스교(橋)도 보통 이와 같이 생각해서 설계하고 있다. 평면트러스에는 그 부재를 조립하는 방법에 따라 킹포스트트러스·퀸포스트트러스·하우(howe)트러스·프랫(pratt:교차)트러스·워런(warren)트러스 등이 있다. 또 지간이 짧은 트러스교는 그 높이가 낮아도 되므로 위쪽이 개방된 교량이 된다.