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ラーメン橋とは?構造の特徴・メリットとラーメン構造の建築への応用

この記事の要点

ラーメン橋とは、桁と橋脚を剛接合したラーメン構造の橋梁です。

支間中央の曲げモーメントが減少するため、スパン効率が高く、基礎工が少なくなるメリットがあります。

ラーメン橋と単純桁橋の違い・ラーメン構造の特性(固定モーメント・変形)と、建築のラーメン構造(RC・鉄骨造)への応用を解説します。

剛接合により主桁の応力が橋脚にも分担されるため、梁構造の橋と比べて主桁に生じる曲げモーメントが小さくなる点が最大の特徴である。

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ラーメン橋(らーめんきょう)とは、ラーメン構造で外力に抵抗する橋です。

橋の主桁と橋脚(または橋台)を剛接合します。

梁構造の橋梁と違って主桁と橋脚が剛接合されており、主桁に作用する応力や変形が小さくなります。

今回はラーメン橋の意味、構造の特徴、メリットについて説明します。

ラーメン構造の意味、他の橋の構造は下記が参考になります。

ラーメン構造とは?1分でわかる意味、特徴、由来、メリットとデメリット

橋の構造とは?12種類の名称・特徴・強度と建築ラーメン構造・トラス構造との関係

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ラーメン橋とは?構造の特徴

ラーメン橋とは、ラーメン構造で外力に抵抗する橋です。橋の主桁と橋脚または橋台を剛接合することで一体化します。


ラーメン橋には色々な形状のタイプがあります。門型のラーメン橋もあれば、橋脚が斜めに立ち上がったラーメン橋もあります。


ラーメン橋の構造的な特徴は「主桁と橋脚(橋台)」を一体化している点です。一体化することで、梁構造よりも「主桁に作用する応力、変形が小さい」というメリットがあります。主桁と橋脚を一体化することで、橋脚にも応力が分担されるためです。


下図をみてください。ラーメン構造と梁構造を比較しました。同じ荷重でも応力はかなり違います。


ラーメン橋の構造の特徴


また剛接合(一体化)とするために、主桁と橋脚の材料は「鉄筋コンクリート又はPCコンクリート」を用いることが多いです。鉄筋コンクリート造の方が、簡単に剛接合をつくれるからです。鋼構造の場合、剛接合となるよう接合部の工夫が必要です。


剛接合の詳細は下記も参考になります。

剛接合とピン接合の意味と、納まりと構造性能の違い


またラーメン橋以外の橋の構造は下記が参考になります。

橋の構造とは?12種類の名称・特徴・強度と建築ラーメン構造・トラス構造との関係

ラーメン橋のメリット

ラーメン橋のメリットを下記に示します。


・主桁に生じる応力、変形を少なくすることができる(梁構造と比べた場合)


ラーメン構造とは?1分でわかる意味、特徴、由来、メリットとデメリット

混同しやすい用語

ラーメン橋

主桁と橋脚(橋台)を剛接合で一体化した橋であり、一体化によって主桁の応力・変形が小さくなる。

梁構造の橋が主桁と橋脚をピン接合・単純支持とするのに対して、ラーメン橋は剛接合で一体化する点が異なる。

梁構造(の橋)

主桁と橋脚を一体化せず、主桁が橋脚に単純に載る形式の橋であり、解析が簡単な反面、主桁の応力が大きくなりやすい。

ラーメン橋が剛接合により応力を分散させるのに対して、梁構造の橋は主桁が応力をすべて負担する点が異なる。

ラーメン橋を整理した表を示します。

項目内容備考
構造の特徴主桁と橋脚(橋台)を剛接合で一体化RC・PCコンクリートが多用される
メリット主桁に作用する応力・変形が小さい梁構造の橋と比べた場合
梁構造との違い主桁と橋脚が剛接合(梁構造はピン・単純支持)応力が橋脚にも分散される

まとめ

今回はラーメン橋について説明しました。ラーメン橋は主桁と橋脚(橋台)を剛接合(一体化)した橋です。梁構造の橋梁と比べると、主桁に作用する応力を小さくすることができます。他の橋構造、ラーメン構造の特徴など下記も勉強しましょう。

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理解度チェック

Q.

ラーメン橋とは何で、最大の構造的特徴は何ですか。

答えを見る

桁(主桁)と橋脚(または橋台)を剛接合したラーメン構造の橋梁です。最大の特徴は主桁と橋脚を一体化している点で、剛接合により主桁の応力が橋脚にも分担されるため、梁構造の橋に比べて主桁に生じる曲げモーメント(応力・変形)が小さくなります。

Q.

ラーメン橋に鉄筋コンクリート・PCコンクリートが多用される理由を答えてください。

答えを見る

剛接合(一体化)が簡単につくれるためです。鉄骨構造の場合は剛接合となるよう接合部の工夫が必要になります。

Q.

ラーメン橋と梁構造の橋の違いを答えてください。

答えを見る

ラーメン橋は主桁と橋脚を剛接合で一体化し応力が橋脚にも分散されますが、梁構造の橋は主桁と橋脚をピン接合・単純支持とし主桁が応力をすべて負担するため主桁の応力が大きくなりやすいです。

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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