ラーメン構造とは?メリット・デメリット・構造計算・代表建築物まで徹底解説
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近年、高層ビルやマンションの建設に多く採用されている「ラーメン構造」。

ラーメン構造は、柱と梁で構成されるシンプルな構造です。

高い耐震性と自由な空間設計を実現できる画期的な技術です。

今回の記事では、

  • ラーメン構造の仕組み
  • メリット・デメリット
  • 構造計算
  • 代表建築物

まで詳しく解説します。

建築関係者やマイホーム検討者の方、ラーメン構造について知りたい方は必見です!

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ラーメン構造とは?

ラーメン構造とは?
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ラーメン構造とは、柱と梁を剛接合で一体化させます。

ラーメン状の骨組みで建物を支える構造です。

ラーメンとはドイツ語で「枠」という意味です。

柱と梁で四角形の枠を構成することが特徴です。

ラーメン構造という名前が付けられています。

ラーメン構造のメリット

ラーメン構造のメリット

ラーメン構造のメリットは以下の通りです。

  • 高い耐震性
  • 自由な空間設計
  • 軽量化
  • 施工の容易さ
  • コストパフォーマンス

高い耐震性

ラーメン構造は、柱と梁が一体化しています。

よって、地震などの横方向の力に強いです。

また、ラーメン構造は、壁に頼らずに建物を支える構造です。

壁の配置に制限が少ないのが特徴です。

よって、地震時の建物の揺れを抑えることができます。

自由な空間設計

ラーメン構造は、壁に頼らずに建物を支える構造です。

よって、壁の配置に制限がありません。

そのため、広い空間や複雑な形状の空間を設計することができます。

軽量化

ラーメン構造は、壁に頼らずに建物を支える構造です。

よって、壁を少なくすることができます。

そのため、建物の重量を軽量化することができます。

施工の容易さ

ラーメン構造は、比較的シンプルな構造です。

よって、施工が容易です。

また、ラーメン構造は、プレキャストコンクリートなどの部材を用います。

工期を短縮することができます。

コストパフォーマンス

ラーメン構造は、高い耐震性と自由な空間設計を実現できます。

一方で、施工費用は比較的低コストです。

そのため、ラーメン構造は、コストパフォーマンスの高い構造と言えます。

ラーメン構造のデメリット

ラーメン構造のデメリット

ラーメン構造のデメリットは以下の通りです。

  • 耐火性の低さ
  • 施工精度
  • 不同沈下

耐火性の低さ

ラーメン構造は、柱と梁が一体化しています。

そのため、火災が発生した場合。

火が柱や梁に燃え移りやすくなります。

つまり、建物全体に燃え広がる可能性が高いです。

施工精度

ラーメン構造は、柱と梁を剛接合で一体化させる構造です。

よって、施工精度が非常に重要です。

施工精度が低ければ?

  • 建物の耐震性が低下します。
  • 不同沈下が発生したりする。

などの可能性があります。

不同沈下

ラーメン構造は、地盤の不同沈下によって建物の傾斜が発生しやすい構造です。

不同沈下が発生した場合。

建物の構造や設備に被害が発生する可能性があります。

【完全ガイド】不同沈下とは?原因と解決方法、補修費用まで徹底解説!

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意匠の制限

ラーメン構造は、柱と梁が一体化しています。

よって、意匠の自由度が制限されます。

例えば、柱や梁を隠すようなデザインは難しいです。

地震時の揺れ

ラーメン構造は、地震の揺れを建物全体に伝える構造です。

地震発生時に大きな揺れを感じる可能性があります。

高層建築に適している

ラーメン構造は、高層建築に適した構造です。

低層建築の場合、ラーメン構造のメリットが活かしきれない場合があります。

施工業者

ラーメン構造は、専門的な知識と技術が必要となる構造です。

施工できる業者が少ないというデメリットがあります。

コスト

ラーメン構造は、高強度な材料を必要とします。

よって、コストが高くなる場合があります。

複雑な構造

ラーメン構造は、複雑な構造なので、設計や施工に時間がかかる場合があります。

ラーメン構造の構造計算

ラーメン構造の構造計算

ラーメン構造は、柱と梁の接合部を剛接合と仮定して構造計算を行います。

ラーメン構造の構造計算には、以下の方法があります。

  • 手計算
  • 構造解析ソフト

ラーメン構造の代表建築物

ラーメン構造の代表建築物
  • 東京スカイツリー
  • 六本木ヒルズ
  • 東京タワー
  • 多くの中高層ビル・マンション

ラーメン構造と他の構造の比較ポイント

ラーメン構造と他の構造の比較ポイント

ラーメン構造と他の構造の比較表

構造特徴メリットデメリット向いている建物
ラーメン構造柱と梁で構成される構造耐震性が高い、自由な空間設計が可能耐火性が低い、施工精度が重要高層ビル、マンション
壁式構造壁で建物を支える構造耐火性が高い、施工が容易空間設計の自由度が低い低層建築
ブレース構造斜め材で建物を支える構造耐震性が高い、軽量化できる意匠性が制限される中高層建築
トラス構造三角形の骨組みで構成される構造長距離の荷重を支えられる複雑な構造橋梁、体育館

※ 上記は一般的な比較であり、個々の構造によって異なる場合があります。

補足

  • ラーメン構造は、壁式構造やブレース構造と組み合わせることで、それぞれのメリットを活かした構造を作ることができます。
  • 近年では、ラーメン構造の耐火性を向上させるための技術も開発されています。
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