ラーメン構造【材料力学用語辞典】

材料力学用語辞典では、材料力学で出てくる専門用語を分かりやすく紹介しています。今回の用語は「ラーメン構造」です。

この記事はYoutube動画で紹介した内容の概要です。詳細は動画をご覧ください。

ラーメン構造とは

ラーメン構造とは、接続部の角度が変化しないように複数の部材を接続した構造で、四角形が基本となります。名前は食べ物のラーメンではなく、ドイツ語の「Rahmen（枠・額縁）」に由来します。接続部が回転自由なトラス構造と異なり、ラーメン構造では接続部の角度が固定されているので、各部材は引張・圧縮変形も生じますが曲げ変形が主な変形になります。

トラス構造は三角形を基本としますが、ラーメン構造は四角形が基本になります。そのため、内部に空間を確保しやすい利点があり、窓やドアが必要な住宅建築や人が通る門などに広く採用されています。

ラーメン構造の応力やたわみ

ラーメン構造の各部材の応力やたわみは、自部材が短く断面形状が大きいほど小さくなります。これはトラス構造や単純支持梁と共通する傾向ですが、ラーメン構造では接続部が固定されているために他部材の条件（長さ・断面形状・材料）によって自部材の応力やたわみが変化します。ラーメン構造ではすべての部材が連成しており、構造全体を考慮した解析が必要です。そのため、ラーメン構造の設計には有限要素法（FEM）などの数値解析が多く用いられます。

まとめ

• 接続部の角度が変化しないように複数の部材を接続する構造をラーメン構造と言い、四角形が基本となる。名前はドイツ語のRahmen（枠・額縁）に由来する。
• ラーメン構造では、部材が短く断面形状が大きいほど応力や変位が小さくなる。また、他部材の条件によって自部材の応力や変位が変わる。
• ラーメン構造は四角形が基本のため空間確保に適し、窓やドアが必要な住宅や人が通る門などに用いられる。

YouTube動画でより詳細に説明しています。ぜひご覧ください。

再生できない方はこちらからどうぞ

関連する内容

材料力学用語辞典

材料力学の教室

身近な材料力学

HOME

生活に役立つ材料力学

YouTube

材料力学分野の仕事に20年以上従事する博士(工学)が運営しています。
2022年にYoutubeチャンネルを開始し、動画数が増えてきたので探しやすくするために本サイトを開設しました。
ここで紹介する動画以外にもYoutubeには多くの動画が有るので、ぜひチャンネル登録もお願いします。