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リフォーム用語ラーメン構造特徴と構造のメリットとデメリット

ラーメン構造 イメージ 

ラーメン構造とはどんな構造なのでしょう。構造と言う字体から、建築関係の用語なのでしょうか。ここではラーメン構造と言う用語の、語源やその意味、構造形式の特徴、又ラーメン構造の構造形式と、他の構造形式との比較等、更にラーメン構造での構造設計の難易度と、施工と加工の難易度等、メリットとデメリットに分けて説明します。
 

ラーメン構造の特徴他の構造との違い

ラーメン構造とは、日本の伝統的な工法の一つです。ラーメンの語源は、ドイツ語の枠と額縁から来ています。変形を抑える為に、柱と梁が交わる接合部を、固く留めた構造形式です。ラーメン構造は、木造建築物には取り入れにくいので、鉄骨造りや鉄筋コンクリート造りの、マンションや公共建築物等の建物に、広く利用されています。ラーメン構造の接合部は剛接合されています。剛接合とは接合部が、変形しない様にする接合方法です。又部材同士を一体化する接合方法とも言えます。構造部材で建物を構成する時、2つの対照的な構造形式があります。それがラーメン構造とブレース構造です。ブレース構造とは、軸力のみ発生するので、とても合理的な設計が可能になります。接合部はピン接合の構造形式です。ラーメン構造は、柱と梁を剛接合する事で、抵抗する構造形式なので、曲げモーメントやせん断力、軸力が柱と梁に発生します。合理性の面では、ブレース構造に劣りますが、空間にブレースを入れる必要が無い為、空間を最大限利用できます。
 

ラーメン構造メリット

ラーメン構造のメリットは、空間にブレースを入れる必要が無い為、間口が自由に開けられる等、空間が広くとれる事です。そして施工や加工が難しくないので、スムーズに工事が進みます。最も普及している、構造形式とも言えます。難しくないのは、施工や加工だけではありません。構造設計も同様です。ブレース構造やトラス構造、アーチ構造と比べて見ても、検討項目が少ないです。ラーメン構造は、構造設計の初学者が、最初に担当する構造形式です。最近のマンションに採用されるラーメン構造は、耐震壁を適宣入れ込んだ、耐震壁付きラーメン構造があります。この構造形式は、ラーメン構造と壁式構造の良い点を取り入れている事です。耐力壁を耐震性が足りない部分に併用します。これにより強度を増す事が出来ます。
 

ラーメン構造デメリット

ラーメン構造のデメリットは、耐震壁付きラーメン構造で無い場合、地震による変形が大きくなりやすい事です。又ブレース構造と比べた場合、ラーメン構造の部材が大きくなる事です。これは曲げモーメントが、地震時に作用する事での影響です。ブレース構造ならブレースが地震力を負担するので、曲げモーメントが生じる事は殆どありません。なのでラーメン構造の、構造部材の柱や梁を大きくするのは、所定の耐力を満たす為です。そして構造部材が大きいとその分費用も、全てでは無いですが高くなる事です。