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立体骨組とは?1分でわかる意味、読み方、平面骨組みとの違い、計算

この記事の要点

立体骨組(りったいほねぐみ)とは、立体的に組まれた骨組みです。

平面的に組まれた骨組みを、平面骨組みといいます。

この記事では、立体骨組とは何か、読み方、平面骨組みとどう違うのか、計算の考え方を整理します。

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立体骨組(りったいほねぐみ)とは、立体的に組まれた骨組みです。平面的に組まれた骨組みを、平面骨組みといいます。今回は立体骨組の意味、読み方、平面骨組みとの違い、立体骨組の計算について説明します。骨組みの意味は、下記が参考になります。

建築の骨組みとは?意味・名称(柱・梁・筋交い)・架構をわかりやすく解説

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立体骨組とは?

立体骨組(りったいほねぐみ)とは、立体的に組まれた骨組みです。下図を見てください。これが立体骨組です。

立体骨組

骨組みとは、柱や梁のような棒状の部材を組んだものです。骨組みの意味は、下記が参考になります。

建築の骨組みとは?意味・名称(柱・梁・筋交い)・架構をわかりやすく解説


平面的に組まれた骨組みを、平面骨組といいます。下図をみてください。これが平面骨組です。

平面骨組

建築物は、室内空間を確保するため「立体的」に造られます。よって建築物は、立体骨組で造ります。

立体骨組の読み方

立体骨組は「りったいほねぐみ」と読みます。平面骨組は「へいめんほねぐみ」です。骨組みの意味は、下記が参考になります。

建築の骨組みとは?意味・名称(柱・梁・筋交い)・架構をわかりやすく解説

立体骨組と平面骨組の違い

立体骨組と平面骨組みの違いを、下記に示します。


立体骨組 ⇒ 立体的に組まれた骨組み

平面骨組 ⇒ 平面的に組まれた骨組み


構造力学では、平面骨組みの計算を勉強します。ただし、実際の建築物は立体的で、立体骨組みがほとんどです。

立体骨組の計算

実際の建築物は立体骨組で造るため、これまで勉強した構造力学(平面骨組みの計算)とは少し違います。


ただし、概略的に計算する場合、立体骨組みを各方向の平面骨組に置き換えた計算が可能です。平面骨組と立体骨組の計算結果に多少の誤差はありますが、ほとんど影響無い場合もあります。


また地震力はX方向、Y方向にそれぞれ作用すると考えます。下図をみてください。方向毎に骨組みを取り出して、平面的に構造計算すれば良いですね。

立体骨組の計算

計算機が無いころは、上記の計算手法でした。

現在は、計算機を用いて立体的に反力や応力を求めます。

X方向の地震力に対して、Y方向の骨組みが影響を及ぼすこともあります。

立体骨組の計算は、変位マトリクス法などがあります。

変位マトリクス法の意味は、下記が参考になります。

マトリクス変位法(トラス):剛性マトリクスの組み立てと解法

混同しやすい用語

立体骨組 vs 平面骨組

立体骨組は柱や梁を立体的に組んだ骨組みで、実際の建築物はほとんどこれです。

平面骨組は構造力学の計算で用いる平面的な骨組みで、立体骨組を各方向に分解した概略計算に使われます。

骨組み vs 架構

骨組みは柱・梁などの棒状部材を組んだ構造体全体を指す用語で、架構(かこう)は梁・桁などが組み合わさった水平面の構造体を指すことが多いです。

どちらも構造の骨格を表しますが、使われる場面が異なります。

立体骨組を整理した表を示します。

項目内容備考
立体骨組立体的に組まれた骨組み実際の建築物に用いる
平面骨組平面的に組まれた骨組み構造力学の計算で使用
計算方法変位マトリクス法などで立体解析概略計算では平面に分解

まとめ

今回は立体骨組について説明しました。意味が理解頂けたと思います。立体骨組は、立体的に組まれた骨組みです。平面的に組まれた骨組みを、平面骨組みといいます。立体骨組の計算方法、骨組みの意味も併せて勉強しましょう。下記が参考になります。

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理解度チェック

Q.

立体骨組とは何ですか?

答えを見る

立体的に組まれた骨組み(りったいほねぐみ)のことです。平面的に組まれた骨組みは平面骨組といいます。建築物は室内空間を確保するため立体的に造られ、ほとんどが立体骨組です。

Q.

立体骨組と平面骨組の違いは何ですか?

答えを見る

立体骨組は柱・梁を立体的に組んだもので実際の建築物はほとんどこれです。平面骨組は構造力学の計算で用いる平面的な骨組みで、構造力学では主に平面骨組の計算を学びます。

Q.

立体骨組はどのように計算しますか?

答えを見る

概略計算では各方向(X方向・Y方向)の平面骨組に置き換えて計算できます。現在は計算機を用い、変位マトリクス法などで立体的に反力や応力を求めます。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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