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Warren truss - Wikipedia

構造工学 (structural engineering) では、 ウォーレン・トラス (Warren truss) あるいは正三角形トラス (equilateral truss) はトラス の一形式で、正三角形に基づいた 重量節約 (weight saving) のデザインを採用した。 これは英国技術者のジェームス・ウォーレン (James Warren) にちなんで命名され、彼は 1848 年にこの特許を取った。

ウォーレン・トラス ―― 斜め要素の幾つかは 圧縮状態で、幾つかは伸張状態である。	ウィルズ川ボールマン橋 (Wills Creek Bollman Bridge)、 1871 年の短いウォールマン・トラス橋

これはデザイナーのジェームス・ウォーレン (James Warren) とウィルゥビー・シオボルド・モザニ (Willoughby Theorbald Mozani) により 1848 年に 特許が取られた。

ウォーレン・トラスは長さ方向の要素から構成され、 これを角度を持った横断要素 (cross-section) のみで結び付け、 その全長に沿って、交互に逆向きの正三角形の形をした空間から構成されている。 これは純粋なトラスを与える: 即ち、個々の筋かい (strut)、梁 (beam)、あるいはつなぎ材 (tie) は伸張あるいは圧縮の力のみにさらされ、 曲げの力 (bending force)、あるいは捻じれの力 (torsional forces) が働かない。

対角要素における負荷は (中央に近づくと) 圧縮と伸張が交互に起き、 垂直要素がない。 一方、中央近くの要素は動的負荷に呼応して、伸張と圧縮のどちらも支えなければならない。 この配置は強さと資材の節約を結び付け、従って比較的軽量にできる。 ガーダー (girder, 主要水平要素) は長さが等しいので、 前もって製造されたモジュラー橋の使用に理想的である。

これはネビル・トラス (Neville truss) の改良版で、こちらは要素は二等辺三角形を形成する。

ウォーレン・トラスの一つの変形に、三角形内部の追加の垂直要素がある。 これらは、こうしないと上部の水平要素が長すぎで座屈 (buckling) の恐れがある時に使用される^{[注意 1]}。 これらの垂直要素はトラスの負荷の大きな部分を支えない、 大方は水平要素が座屈 (buckling) にさからって安定化するように作用する。

ウォーレン・トラスは第二次世界大戦中に急いで建設した何百もの航空機の格納庫の 著名な構造上の造作でもある。 戦争初期に、英国とカナダ政府は「英国連邦航空訓練計画」 (British Commonwealth Air Training Plan) と 呼ばれる合意を形成し、カナダの新規に建設した航空基地を使用して、 (新たに) 出現する空軍を維持するために必要な航空機乗務員を訓練することになった。 何百もの航空基地 (airbase)、エプロン (aprons)、誘導路 (taxiways) そして地上設備が カナダ中に建設された。 二つの特徴的造作は三角形の滑走路と ブリティッシュ・コロンビア (British Columbia) の原生林の木材から 建設した格納庫でウォーレン・トラスの屋根がついていた。 多くはなお現役である。

クラムリン高架橋、1857 年。 ウォーレン・トラスの初期の重要な使用	千葉都市モノレール、日本

ウォーレン・トラス建設は、随分と多くの航空機のために、 機体 (airframe) のデザイン・建設にも使用された。

初期の使用は幾つかの複葉機の翼間の筋交い (interplane wing struts) であった。 イタリアの第一次世界大戦の高速偵察複葉機のアンサルド SVA (Ansaldo SVA) シリーズは 当時の最高速の航空機に属し、 一方、ハンドリー・ページ H.P. 42 (Handley Page H.P. 42) は 1920 年代末の成功裏の旅客機で、 フィアット CR42 ファルコ (Fiat CR 42 Falco, Falco 戦闘機) は第二次世界大戦まで任務に就いていた。

ウォーレン・トラスは時々機体のフレームにも使用され、 例えばパイパー J-3 カブ (Piper J-3 Cub) とホーカー・ハリケーン (Hawker Hurricane) がある。

保存されているアンサルド (Ansaldo) SVA, ウォーレン・トラスが翼を引き締める。	ハンドリー・ページ (Handley Page) H.P. 42 が翼の間のトラスを見せている。