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鉄筋コンクリートのラーメン構造とは?特徴・壁式構造との違いと見分け方

この記事の要点

RCラーメン構造は柱・梁が剛接合された骨組みで、間取りの自由度が高く、高層建物にも対応できます。

壁式構造は耐力壁で水平力を負担するため開口が制限されます。

「マンションがラーメン構造か壁式構造か」は改修の自由度に直結します。

このページでは鉄筋コンクリートのラーメン構造の定義・特徴・壁式構造との見分け方を解説します。

壁式構造と異なり柱・梁が明確に存在し、開口を大きく取れるが地震時には壁式より変形しやすい特性があります。

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鉄筋コンクリートのラーメン構造は、鉄筋コンクリートの柱と梁(大梁)により建物の荷重を支え地震力に抵抗する構造形式です。


柱と梁で構成されるので開口を大きくとることができますが、一方で、壁式構造やブレース構造と比べると、ラーメン構造は比較的柔らかい構造となるため、地震時には揺れやすいです。


今回は、鉄筋コンクリートのラーメン構造、特徴、メリット、壁式構造との見分け方について説明します。ラーメン構造、鉄筋コンクリート造の詳細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

鉄筋コンクリート造の基礎

鉄筋コンクリートのラーメン構造は?特徴とメリット

鉄筋コンクリートのラーメン構造は、鉄筋コンクリート造の柱と梁(大梁)により建物の重さを支え、地震力に抵抗する構造形式です。


鉄筋コンクリートのラーメン構造の特徴とメリットを下記に示します。


開口(窓など)を大きく(広く)とることが可能

柱と梁で構成されており、可変が難しい耐力壁が少ないので、室内の間取りのレイアウトが比較的自由となる


一方で、ラーメン構造は柱と梁のみで地震力に抵抗するため、壁式構造やブレース構造と比べて地震時には比較的揺れやすい構造形式です。


なお、分譲マンションは鉄筋コンクリートで造られることが多いですが、住戸は鉄筋コンクリート壁(戸境壁)で仕切られており、戸境壁は耐力壁となります。


つまり、戸境壁方向(妻方向という)の構造形式は、耐力壁付ラーメン構造といいます。


一方、ベランダ側は広い開口がとられており、この方向(廊下方向、ベランダ方向)の構造形式は「ラーメン構造」です。


地震時では、耐力壁の付いている方向よりも、ラーメン方向の揺れもより大きく感じるでしょう。

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鉄筋コンクリートのラーメン構造と壁式構造との見分け方は?

鉄筋コンクリートのラーメン構造と壁式構造の見分け方は、


柱、梁の大きさ(ラーメン構造は柱、梁が太く、壁式構造では柱、梁が壁厚と同程度)

・開口の大きさ(ラーメン構造は開口が広くとれる、壁式構造は開口が小さくなる)


等で判断できます。ラーメン構造は柱と梁でガッチリ組み建物を支持し、地震力に抵抗します。


壁式構造は「鉄筋コンクリートの壁」で建物の重量と地震力に抵抗します。


壁に大きな開口をあけると耐力壁として機能しないため、壁式構造の場合、開口が小さくなりやすいです。


また、ラーメン構造は柱と梁の太さが大きくなりやすく、室内や室外に梁型や柱型が見えるのですが、壁式構造の場合、柱と梁は壁内に内蔵されているため、柱型や梁型の出っ張りが見えずスッキリとした室内に仕上がります。

混同しやすい用語

壁式構造(かべしきこうぞう)

柱・梁を設けず、耐力壁と床(スラブ)で荷重・地震力を負担する構造形式で、低層住宅・マンションに使用されます。

壁式構造は耐力壁で水平力を負担するため部屋の四隅に柱が出ず広い空間が得られるのに対して、ラーメン構造は柱と梁の剛接合で水平力に抵抗するため、間取りの自由度が高いが柱・梁の出っ張りが生じます。

ブレース構造(braced structure)

斜め材(ブレース)を設けて水平力に抵抗する構造形式で、主に鉄骨造で使用されます。

ブレース構造は斜め材で水平力に抵抗するため鉄骨造に多く採用されるのに対して、ラーメン構造は柱・梁の剛接合で水平力に抵抗するものであり、鉄筋コンクリート造では主にラーメン構造が用いられます。

試験での問われ方|管理人の一言

試験ではラーメン構造の定義(剛接合)と、壁式構造との違い(柱梁の有無・耐震性)が問われます。

ラーメン構造の設計では柱梁接合部の耐力確保と、層間変形角(1/200以下)の管理が重要です。

RC造ラーメンの崩壊形(梁崩壊型・柱崩壊型)と耐震設計上の強柱弱梁の原則も理解しましょう。

鉄筋コンクリートのラーメン構造を整理した表を示します。

項目内容備考
定義RC造の柱と梁の剛接合で荷重・地震力に抵抗する構造形式柱梁接合部が剛接合
メリット開口を大きくとれる・間取りの自由度が高い壁式構造より開口確保に有利
壁式構造との違いラーメンは柱梁で耐力負担、壁式はRC壁で耐力負担壁式は柱型・梁型が出ないのが特徴

まとめ

今回は鉄筋コンクリートのラーメン構造について説明しました。鉄筋コンクリートのラーメン構造は、鉄筋コンクリートの柱と梁(大梁)により


建物の荷重を支え地震力に抵抗する構造形式です。柱と梁で構成されるので開口を大きくとることができます。

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鉄筋コンクリート造の基礎

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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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