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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。

試験での問われ方|管理人の一言

建築士試験では橋の構造形式の特徴を問う問題が出ることがあり、ラーメン橋の「剛接合・応力分散」という特性が問われる。

ラーメン構造の基本原理(剛接合→応力を柱梁に分散)と同じ考え方が橋にも応用されていると理解すると覚えやすい。

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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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

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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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