常翔学園FLOW109号
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NO.Could you please teach me? 大阪工業大学 工学部 都市デザイン工学科大山 理 教授3種類の橋の模型を渡り、構造による強度の違いを体感ものさしから考える構造の強さ(図2)この原理と同じで、オレンジは構造の高さを高くすることで曲がりにくく、強くなっているのです。しかし、高過ぎても工場から現場まで運べなくなるので、ほどよい高さにする必要があり、それが設計です。 3枚の板を接着した青い橋は、繰り返し使っているとどうなると思いますか?■脇 接着部分が劣化します。河村 ずれ動くようになります。大山 そうですね。本当の橋なら事故につながります。2人に渡ってもらった橋は、橋脚の上に桁を架けた「桁橋」です。橋としては最もシンプルな形状です。高速道路の高架橋も桁橋が多いです。強い構造にするため、鋼の桁にずれ止めを設けてコンクリートの床(床版)と接合しています。■脇 強い橋にするため、構造を工夫するのですね。河村 開発に向けて、どんな実験をするのですか?けたばししょうばん(図1)土木・建築の材料や構造実験に設備整う西日本最大級施設構造は高くすれば曲がりにくく強くできる09FLOW|No.109|November, 2024 3大学2中高を設置する本学園のスケールメリットを生かして、高校生が大学の先生から学ぶ「教えて先生」。来年1月が阪神・淡路大震災から30年、能登半島地震から1年となることから、今回は「災害に強い社会」をテーマに、常翔学園高2年の河村悠誠さんと■脇優さんが大阪工大八幡工学実験場を訪れ、都市デザイン工学科の大山理教授から安全な橋造りについて教わりました。大山 八幡工学実験場にようこそ。ここは土木・建築構造物の材料試験や構造実験ができる設備が整う西日本最大級の施設です。学内はもちろん、他大学や官公庁、産業界と連携した共同研究や委託研究にも取り組んでいます。都市デザイン工学科のきょうりょう橋梁工学研究室では鋼とコンクリートを組み合わせた新しい橋の開発に取り組んでいて、実物大モデルで実験を行っています。 ところで、構造物を造る仕事には土木と建築があります。「土木」と聞いてどんなことを思い浮かべますか?河村 建築の前段階というイメージです。■脇 建物の基礎を造ることだと思います。大山 なるほど、そう感じるのですね。しかし、土木と建築は、どちらも計画から設計、そして、施工、メンテナンスまで手掛けます。土木が造るのは道路や橋、トンネルなど不特定多数の人が利用する施設や設備で、建築は個人の家や建物(ビル)という違いがあります。 土木は人々の生活を支えています。明石海峡大橋を例に説明しましょう。橋がない時代は、本州から四国へ車で行くには、フェリーや一般道を使って最短でも270分かかりました。橋が架かってからは100分です。急病人を迅速に搬送でき、観光客も訪れやすくなりました。橋は人や車、電車に加え、水道管や電線も通りライフラインの確保にもつながります。 土木の構造物は完成したらおしまいではありません。そこから1日24時間、1年365橋の模型の構造日、人や車が利用するようになり、継続したメンテナンスが欠かせなくなります。現在、日本の土木構造物は基本的に100年近い耐久性を目指して設計、施工されています。日本は国土の7割が山で、火山活動や地震も多く、季節によって激しい雨や雪にも見舞われます。更に、昨今は自然災害も激甚化しているので、さまざまな負荷を想定した実験を経て、強い構造物を造っています。 さて、今日は3種類の橋の模型を使って、構造による強度の違いを体感してもらいます。いずれも幅27cm×長さ178cm、厚さ1.5cmの板3枚を使っています。緑は3枚を重ねただけ。青は3枚を接着剤でぴったりくっつけたもの。オレンジは1枚の板を縦に4等分して、2枚の間に挟んでいます(図1)。順番に渡って、感想を聞かせてください。河村 緑は大きく揺れて怖いです。■脇オレンジは頑丈で、ジャンプしても揺れません。青もしっかりしていました。大山 揺れの違いについて、ものさしを使って説明しましょう。横向きにして両側から力をかけると容易に曲げられますが、縦向きにして力をかけてもびくともしません(図2)。04教えて先生どんな実験をしているのですか?大型車両タイヤでの200万回走行や、車両火災を想定した1000℃超加熱などをしています。A.Q.安全な橋を造るため、

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