【図解】ラーメン構造とは?トラス構造との違いをわかりやすく解説!

悩んでいる人

「ラーメン構造」ってよく聞くけど何?トラス構造と何が違うの?土木初心者でよくわからない。。。周囲にも聞けない。。。

こんな悩みに答えます。

本記事の内容
  • ラーメン構造とは?
  • ラーメン構造の由来は?
  • ラーメン構造の有名建築物
  • ラーメン構造のメリット・デメリット
  • ラーメン構造とトラス構造の違い
  • この記事を書いてる人

この記事を書いてる私は、県土木職員5年経験した土木初心者。知識ゼロでもわかる初心者向けに土木情報を発信しています。

本記事では、ラーメン構造について、橋をメインに解説したいと思います。

この記事を読めば、ラーメン構造の初歩的な知識が身につきます。

土木初心者が必死に調べて書いた記事です。間違いがあれば教えてください。

目次

ラーメン構造とは?

橋の写真館 – 一般社団法人 日本橋梁建設協会
ラーメン構造とは?メリット・デメリットから壁式構造との見分け方まで解説! | SUUMOお役立ち情報

ラーメン構造とは、建築や土木の分野で使われる用語で、柱と梁(はり)を剛接合して構成される構造形式のことです。

特徴
  • 変形しにくく、地震や風に強い
  • 接合部がしっかりしていて、一体化したフレーム構造になっている
  • 構造計算が比較的シンプルで、多くの建物で採用されている
  • 鉄骨造や鉄筋コンクリート造でよく使われる

ラーメン構造の由来は?

ラーメン構造という名前の由来は、ドイツ語の「ラーマ」から来ている言葉で、これが「梁(はり)」を意味しています。

もっこ

英語の「frame」や日本語で言う「フレーム構造」に近い意味を持つ言葉なんですね。

ラーメン構造は、柱と梁(はり)を直角に組み合わせ、力を伝える方式だから、その名前がついたそうです。

ラーメン構造の有名建築物

ラーメン構造は、主に鉄筋コンクリートや鉄骨構造に使われるため、高層ビルや商業施設などの現代的な建物でよく見られます。

エンパイア・ステート・ビルディング(アメリカ)

エンパイア・ステート・ビルディング – Wikipedia

高層ビルで有名なエンパイア・ステート・ビルも、ラーメン構造を基にした鉄骨フレーム構造。この構造は柱と梁の組み合わせで、外力を全体に均等に分散する。

東京タワー(日本)

東京タワー – Wikipedia

高層建築物であり、鉄骨を使ってラーメン構造を活かしている。特に鉄骨の柱と梁が組み合わさったフレームが特徴的。

ラーメン構造のメリット・デメリット

ラーメン構造のメリット

  1. 剛性が高く、地震に強い
    • 柱と梁が固定されているので、地震の揺れにも粘り強く対応できる。
    • 接合部が動かないため、変形しにくい
  2. 構造がシンプルで施工しやすい
    • 四角いフレーム構造なので、設計や施工が比較的簡単
    • 材料が一般的(鉄筋コンクリートなど)で、コストも抑えやすい
  3. 維持管理がしやすい
    • 部材の数が少なく、構造が単純なので点検しやすい
    • トラス橋のように複雑な接合部が少ない。
  4. 橋の高さを抑えられる
    • トラス橋に比べて上部構造がコンパクトになるため、景観や高さ制限のある場所に向いている

ラーメン構造のデメリット

  1. 長いスパン(長距離)には不向き
    • 剛接合なので、構造が重くなりがち
    • 長い距離を飛ばすのは難しい → 通常は中短距離用(〜50mくらいが多い)。
  2. 接合部の設計・施工に注意が必要
    • 剛接合は、応力(力の伝わり方)が集中しやすいので、しっかり設計しないと危険。
    • 接合部にひび割れなどが入ると、全体に影響する。
  3. 伸縮や温度変化に弱い場合がある
    • 剛接合なので、橋全体が「動きにくい」 → 温度での膨張・収縮に配慮が必要。
    • 対応しないと、橋に余計な力がかかってしまう。

ラーメン構造とトラス構造の違い

ラーメン構造とトラス構造について、土木の観点から違いをまとめてみました。

項目ラーメン構造トラス構造
構造形式柱と梁の剛接合でフレームを作る三角形のトラス構造で力を分散
力の受け方曲げモーメントも支える引張と圧縮で力を伝える(曲げは少ない)
接合部固定されていて変形しにくい**ピン接合(自由に回転)**が基本
主な材料鉄筋コンクリート、プレストレスコンクリート鋼材(鉄骨)が多い
見た目シンプルで四角っぽい、柱と梁の組み合わせトラス特有の三角形が目立つ構造
橋の長さ短~中距離向き(100m以下が多い)中~長距離(数百メートルまで可能)
メリット・剛性が高く地震に強い
・下に支点がある場合に有利
・軽量で長距離に対応
・材料の効率がいい
デメリット・構造が重くなりがち
・スパンを長くしにくい
・外観がごちゃつく
・メンテナンスが大変なことも
  • ラーメン橋 → 短距離・剛接合・地震に強い・構造がシンプル
  • トラス橋 → 長距離・三角構造・軽くて強い・見た目が複雑

って感じですね。

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