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構造形式

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図：ラーメン	図：トラス	図：壁式

対角線に部材を入れて変形を防ぐ方法があり、この時入れる部材を「すじかい」または「ブレース」と呼ぴます。すじかいを建物に入れる際には，左右どちらの力にも同じように働くように両対角線に入れます。変形を防ぐこの方法は「三角形は３つの辺の長さが決まるとひとつの形に決まる」ということを使っています。これは「トラス構造」にあたります。トラス構造は鉄道の鉄橋などでよく見かけますが、部材には原理的には圧縮か引張しかかかりません。

次に、変形するつなぎ目の部分をおさえてしまう方法が考えられます。すると図のような方法が考えられ、それが右図のように変わります。この方法は「ラーメン構造」です。ラーメンと言ってもこの「ラーメン」は「額縁」を意味するドイツ語から来たものです。よってラーメンでは部材を額縁のように長方形に組み合わせて、部材同士はつなぎ目が変形しないような「剛接合」でつなぎます。その場合、部材のつなぎ方は剛接合がよく使われます。そうすると、ラーメン構造に力がかかると、圧縮、引張以外に、せん断、曲げがかかることになります。そして、地震などによって水平方向の力がかかると、特に柱の上下に大きな力が作用し、柱の上下がこわれる曲げ破壊が起こったり、柱の途中にひぴが入るせん断破壊が起こったりします。

基本の図の中をもので満たして変形しないようにする方法があります。地震力に抵抗する耐力壁はこれにあたります。これは、一枚の板になっていると考えると「壁式構造」とも考えられます。このような広がりのある板のような構造に外からの力をかけると、圧縮、引張、せん断、曲げが板に複雑にかかります。しかし、複雑といってもレンガや石を積んでつくった建物の多くはこの構造ですから、昔からなじみの深い構造であるわけです。

図：構造

耐震設計 地震に対する建物の構造 壊れ方