ラーメン橋

ラーメン橋とは：構造、種類、特徴を徹底解説

ラーメン橋は、橋梁形式の一種であり、主桁と橋脚・橋台を剛結構造としたものです。ラーメンとは、ドイツ語で「骨組み」を意味するRahmenに由来し、英語ではRigid frame bridgeと呼ばれます。

ラーメン橋の概要

通常の橋梁では、主桁の伸縮や回転を吸収するために、主桁と橋台・橋脚の間に支承と呼ばれる部位を設けます。しかし、ラーメン橋では、この支承を設けず、主桁と橋脚や橋台を直接固定します。

ラーメン橋の特徴

ラーメン橋には、以下のような特徴があります。

耐震性に優れる: 主桁と橋脚が強固に連結されているため、地震時の橋脚の変形を主桁が抑制し、橋脚にかかる地震力を低減できます。また、支承がないため、支承からの落橋を防ぐことができます。
建設コストが安い: 支承が不要または少なく済むため、その分の建設費用を削減できます。特に日本では、阪神・淡路大震災以降、橋梁の耐震設計が見直され、高機能な支承のコストが増加したため、ラーメン橋の経済性が高まっています。
2次力の影響: 主桁の変形を橋脚が拘束するため、温度変化などにより、主桁や橋脚に大きな2次力が発生することがあります。設計時には、この2次力を適切に評価する必要があります。
コンクリート橋に多い: 下部構造はコンクリート構造が多いため、主桁との連結が容易なコンクリート橋での採用事例が多くなっています。コンクリート橋は自重が大きいため支承が大きくなりがちであることも、ラーメン橋の採用を後押ししています。

ラーメン橋の種類

ラーメン橋には、様々な種類があります。

門型ラーメン橋: 1径間の両橋台（もしくは橋脚）と主桁を剛結した構造です。下部工に大きな回転反力が作用するため、小規模なものを除き、採用事例は限られます。
Tラーメン橋: 2径間の中央の橋脚のみを主桁と剛結した構造で、両橋台は支承構造です。山間部の道路で谷を渡るPC橋によく用いられ、張出架設工法で建設されることが多いです。
連続ラーメン橋: 3径間以上のラーメン橋です。小規模なものでは、鉄道の高架橋に多く見られます。大規模なものでは、張出架設工法によるPC連続ラーメン橋が、山間部の高速道路などで採用されています。
有ヒンジラーメン橋: 張出架設工法によるPC橋でよく用いられた形式で、支間中央部にヒンジがあります。このヒンジにより、施工中と完成時の断面力がほぼ一致する優れた構造ですが、走行性の問題やヒンジ部の垂れ下がりなどの欠点があり、近年では減少傾向にあります。浜名大橋や江島大橋がこの形式で建設されています。
方杖ラーメン橋: 橋脚部材を斜めに配したラーメン橋です。深い谷を渡る橋梁で、中間に橋脚を立てられない場合などに用いられ、上部構造の見かけの支間を小さくできます。美観に優れ、鋼橋での採用事例も多いです。
V脚ラーメン橋: 方杖ラーメン橋を連続させた形式で、中間橋脚がV字型に開いているのが特徴です。美観に優れています。
斜材付π型ラーメン橋: 方杖ラーメンに似ていますが、主桁端部と橋脚付け根部を斜材で連結しているのが特徴です。高速道路の跨道橋によく用いられます。
その他: 斜張橋など、他の形式の橋梁でも、主塔や橋脚が主桁と剛結している場合は、ラーメン橋の一種とみなされます。

まとめ

ラーメン橋は、耐震性や経済性に優れた橋梁形式であり、様々な種類があります。それぞれの特徴を理解することで、より深く橋梁の世界を楽しむことができるでしょう。

もう一度検索