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2009年10月18日

ラーメン構造 特徴

ラーメン構造 特徴

* 接合部が非常に剛強なので、柱と梁だけで、地震荷重や風荷重などの水平荷重(横からの力)に耐えることができる。

* 基本的にはブレースや耐震壁が不要であるため、間仕切りのない、広々とした空間を作ることができる。

* 建築分野では、鉄骨造・鉄筋コンクリート造・鉄骨鉄筋コンクリート造においては最も多く用いられている構造形式である。一方・木造においては、部材同士を剛強に接合することが困難なので、ほとんど実績がない(接合部に金物を用いたとしても、金物が木材にめり込みやすく、完全な剛接合を作ることは難しい)。

* 荷重に対しては、主に柱と梁の曲げによって抵抗するため、柱と梁は非常に太いものとなる。一般的な柱の寸法は、鉄骨造で300mm角〜900mm角程度、鉄筋コンクリート造で600mm角〜1200mm角程度となる。

* 荷重による部材の変形は、曲げ変形が支配的であり、せん断変形・軸方向変形はほとんど発生しない。

* 地震荷重・風荷重に対しての変形量は、壁式構造などに比べて大きくなる。しかし、大変形時においても粘り強く抵抗する特性がある。ただし、大変形に追従できない建具類や仕上げ材が損傷を受けることが多い。

* 不静定次数が非常に高いため、一部が破壊しても応力の再分配が行われ、崩壊することはない。多くの箇所に破壊が生じたとき、はじめて崩壊に至る。この性質を最大限に発揮するには、柱より梁が先に破壊するようにすること、破壊モードは曲げ破壊のみとし、せん断破壊を許さないことなどが重要である。
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土木分野におけるラーメン構造

土木分野におけるラーメン構造


土構造物、河川・海洋構造物なども含み、いわゆるインフラ整備全般を対象とする土木分野においては、一部の鋼構造・コンクリート構造について、あえて静定構造物と区別する際にラーメンの呼称が用いられる。



代表的なものとして、橋梁の上部構造において、ピン支点である支承を設けずに剛結構造としたラーメン橋がある。そのほか、橋梁下部構造においては、単柱形式の橋脚が一点固定の静定構造であるのに対し、不静定構造である門型橋脚を「ラーメン橋脚」と称して区別することがある。
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建築分野におけるラーメン構造

建築分野におけるラーメン構造

ラーメン構造は、近代建築における最も一般的な構造形式であり、構造材別に見ると、鉄骨造(S造)、鉄筋コンクリート造(RC造)、鉄骨鉄筋コンクリート造(SRC造)の建築物の多くに採用されている。


ラーメン構造が現在のように一般的な形式となったのは、建築史的視点から見ると、ごく最近、20世紀に入ってからのことであり、ラーメン構造の普及は上記に挙げた建築材料、すなわち鉄とコンクリートの普及と切っても切れない関係にある。




歴史的な蓄積も多く、信頼性が非常に高い。事務所ビルや中層集合住宅などには柱間を6 - 8mにしたものがもっともコスト効率のよいものとされ、経済スパンとも呼ばれている。
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ラーメン構造 概要

ラーメン構造 概要


各所が剛接合されているため、外力により部材に発生した曲げモーメントは、接合部材に伝達しながら下部構造まで達する。



比較すべき構造概念として、各部材の接合箇所がピン接合されたトラス、部材を線ではなく面ととらえる壁式構造、曲げモーメントを圧縮力に変換するアーチ構造等が挙げられる。
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ラーメン (骨組)

ラーメン (骨組)

ラーメン (Rahmen) とは、構造形式のひとつで、主に長方形に組まれた骨組み(部材)の各接合箇所を剛接合したものを言う。


ドイツ語で『額縁』の意。主として建築・土木構造の分野で用いられる言葉であり、柱が梁と剛接合している構造を、ラーメン構造という。発音は同じではあるが、食品のラーメンとはまったく関係がない
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ラーメン構造

ラーメン構造

ラーメン構造とは、柱や梁で建築物を支える構造で、材と材が接合する部分を変形にしくいように緊結した構造のこと。建物の構造の一種類。

ラーメンとはドイツ語で枠のこと。地震力・風圧力など水平外力を柱と梁のみで受け止める構造で、間口方向、桁行方向ともに筋交いや耐力壁を必要としない構造。開口部や間仕切りの位置や大きさが、自由に設定できるというメリットがある。鉄筋コンクリート造、鉄骨造などに使われる、一般的な構造。中高層のビルやマンションの建築によく採用されている構造である。
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