I. 定義
ポータルリジッドフレームは、鋼製の柱と鋼製の屋根梁が剛接合され、一体となった門型のフレームユニットを形成する構造です。これは、軽量鋼構造建築において最も一般的な形態です。簡単に言えば、鋼製の梁と柱が節部で剛接合され、「門」のような構造ユニットが作成されます。複数のこのようなフレームが並置されると、工場や倉庫全体の主要な荷重支持構造となります。現在、最も主流で広く利用されている軽量鋼構造の形態であり、「ポータルリジッドフレーム軽量鋼構造建築」と特定して呼ばれることもあります。
II. 構造的特徴
- 剛接合された梁と柱:荷重伝達経路が明確に定義されており、全体的な構造剛性に優れています。単純なヒンジ接合とは異なり、梁と柱は一体化して剛接合されており、曲げや横方向の変位に対する強い抵抗力を提供します。
- 軽量かつ鋼材効率が良い:主にH形鋼や薄肉鋼材を使用しており、従来のコンクリート構造よりも大幅に軽量で、経済効率に優れています。
- 大スパンと開放的な内部空間:単スパンで12mから36mまで容易に対応でき、不要な柱のない広々とした内部空間を作り出し、高い空間利用効率を確保します。
- 迅速な建設速度:部材は工場でプレハブ化され、現場でボルトまたは溶接によって組み立てられます。そのため、建設期間はコンクリート構造に必要な期間の半分以下です。
- シンプルな美観と柔軟なレイアウト:自然採光や換気に関する柔軟な配置が可能です。屋根勾配は比較的緩やかで、ドア、窓、クレーン、中二階などの配置も容易に対応できます。
- 優れた耐震・耐風性:構造体の軽量性と固有の延性により、地震力の衝撃を最小限に抑えます。ブレースシステムと組み合わせることで、全体的な安定性に優れています。
- 解体・移設・再利用可能:主にボルト接合を使用しているため、移設や改修が容易であり、環境に優しいプレハブ構造システムに分類されます。
III. 適用構造
主に大スパン、平屋建て、軽量荷重の産業用および民生用建築物に使用されます:
- 工場（機械、電子機器、繊維、加工工場）
- 倉庫、物流センター、冷蔵・冷凍倉庫
- 4S店舗、自動車ショールーム、小売店
- 小規模スタジアム、講堂、展示ホール
- 航空機格納庫、農業機械小屋、大型ガレージ
- 家畜小屋、牛舎、育種温室
- オフィスビル、食堂、寮（平屋または低層）
一般的に、超高層ビル、重荷重橋梁、重工業用冶金プラント、大規模長スパン会場などには適していません。
