つまようじブリッジ 350キロの新記録

つまようじブリッジコンテストは一昨年に終わりましたが、「つまようじブリッジチャレンジ」として新記録への挑戦が続けられています。昨日２００９年１２月８日、350キロの新記録が達成されました。ビデオをアップはまだできませんが、とりあえず速報です。

次のYouTube動画は、昨年310キロの記録が生まれたときの映像です。

アイコンをクリックすると、ブログランキングの応援になります。

続きを読む "つまようじブリッジ　350キロの新記録"

学生フォーミュラ大会で活躍中

卒業生から元気で活躍しています、といったメールをもらうとうれしくなるものです。たとえばこちら。

卒業生ではないのですが、うれしいメールが届きました。

数日前に、同志社大学で「全日本学生フォーミュラ大会」に参加するチームのプロジェクトリーダーをつとめたという湯浅君からです。

『ものづくり・デザインコンペティション　学生が自ら構想・設計・製作した車両による競技会』といううたい文句で今年で第7回目、海外の大学も含めて80チームが参加したようです。面白そうですね。

この湯浅君は、今から6年前に岡山県にある落合中学というところで、文化祭の取り組みとして「つまようじブリッジ」を企画してそのときに私と何度かメールのやり取りを通じて交流があった若者です。そのときのいきさつはこちら。

その後、高校への進学、大学への進学・・・と折に触れて近況を知らせてくれます。
今回のメール、湯浅君の承諾を得ましたので、続きで紹介します。

アイコンをクリックすると、ブログランキングの応援になります。

続きを読む "学生フォーミュラ大会で活躍中"

新聞紙によるブリッジコンテスト

中日本高速道路株式会社名古屋支社から分厚い封筒が私のところに届きました。あけてみると「第４回新聞紙で作る高速道路（橋）コンテスト」の案内でした。こちらにHPがあります。

ここのブリッジコンテストは知っていましたが、デザイン重視だったような気がします。案内を見ると、「耐荷の部」と「軽量の部」もあるようです。参戦してきませんか、というお誘いでしょうね。

私のところで以前に「つまようじブリッジコンテスト」をやっていたことで送って来たのでしょう。ブリッジコンテストは使う材料やレギュレーションが違うと強い構造のポイントが違ってきます。ブリッジコンテストの面白みでもあります。

このコンテストのレギュレーションをみるを、つまようじブリッジコンテストは違ったポイントは見えてくるものがあります。私のところでもブリッジコンテストを経験しているのはもう３年生だけになっています。呼びかけたらやってみようというのが出てくるでしょうか。

明日は、ブリッジコンテストを通していろいろと教えていただいたある方と会うことができるかもしれません。楽しみです。

アイコンをクリックすると、ブログランキングの応援になります。

つまようじブリッジコンテストの広がり

私のところでは、やめてしまいましたが、久しぶりにネットを検索すると、中学校の授業でつまようじブリッジコンテストを行った様子がHPに掲載されていました。

山形県の河北中学で、選択技術の中で行われたようです。

写真が掲載されていますが、盛り上がりがよくわかります。つまようじブリッジコンテストはとても面白いので、かたちを変えて普及しないかなぁと考えて、いくつかの情報を発信していました。壊れる壊れないを主題にした学習が、専門教育ではないところで試みられて上手く行っているらしい様子を見るのはうれしいことです。

これとは別に、つまようじブリッジに関して、何これというものを見つけました。

ブログランキング参加中。アイコンをクリックすると応援になります。よろしく。

続きを読む "つまようじブリッジコンテストの広がり"

横浜港のトラス橋

横浜探訪第3弾は、橋です。

横浜には、左の案内図に描かれているのと同じ型式のプラットトラス橋がいくつもあります。

この橋は、アメリカン・ブリッジ・カンパニー製。銘盤に、「American Bridge Company of New York 1907」とあります。

トラス構造の橋では、橋全体を梁と考えると、上下の平行部材がその曲げモーメントを受け持ち、斜め部材がせん断力を受け持ちます。プラットトラスでは、斜め部材には引張の軸力がかかります。

横浜港に北海道に架設してあったトラス橋が移設されていました。

ポチッと応援よろしく。

続きを読む "横浜港のトラス橋"

つまようじブリッジの教材キット化

つまようじブリッジコンテストに関するweb siteを管理していますが、その中に英語ページを作って海外向けに情報を発信しています。

実は日本語のサイトの２倍以上のアクセスが英語版にあります。Ｙahoo.comでもＧｏｏｇｌｅ英語版でも「toothpick bridge contest」をキーワードに検索するとトップに私のサイトが出てきます。

時々、海外からの問い合わせのメールが入ってきます。今日はつまようじブリッジの教材キットを作って販売していると方からメールが入りました。。

これが商売になると考えるほどに「つまようじブリッジ」が教育現場で普及しているということなのでしょう。実際にうまい商売になっているかどうかは、もちろん私は知りません。

←このアイコンをクリックして「科学ブログ村」のページが出てくるとこのブログへの応援1票になります。１日１回よろしく。

続きを読む "つまようじブリッジの教材キット化"

はね瀧橋のかたちを探す

群馬県にあるはね瀧橋のが面白くて、連載記事を書いてきました。最後に同じような構造の橋があるのか、ネット上をさまよって見ました。

なかなか見つかりません。でもありました。こちら。米国ワイオミング州の山中にあるようです。素朴な感じの橋ですね。

場所はどこかはわかりませんがこちらにも。ほぼ同じぐらいの大きさの橋ですね。

鉄道の枕木か、ログハウス用の材料か、どちらも山岳地帯のように見えます。

日本国内にも近いのがあるようです。こちら。ドラマ「プライド」のロケ地だったようです。横浜の労災病院の東側にあるようです。

いずれにせよ長い橋には採用されていませんね。はね瀧橋は全長120ｍだそうですから、上に挙げた橋の中ではもっとも長いようです。

←久々の連載記事もひとまず終了です。ポチッと応援、１日１回よろしく。

トラスの座屈

三角形の頂点に下向きに力を加えた場合に、斜め部材の軸力がどの程度になるかを理解するためのソフトウエアを昨日公開しました。

これは、つまようじブリッジコンテストでの力のかかり方と同じであり、群馬県みどり市にあるはね瀧橋（はねたき橋）での力のかかり方とも同じです。

圧縮の軸力が大きくなると、座屈をします。左の写真は第11回つまようじブリッジコンテストで２位になった作品が210ｋｇｆ（2100N）の荷重で座屈したときの分解写真です。激しい壊れ方ですね。

座屈する荷重は、材料の縦弾性係数（ばねの力）と断面二次モーメント（断面のかたちで決まる）と端末条件（両端をどのように留めているか）と長さによって決まります。

材料と断面のかたちと両端の留め方が決まると、座屈する荷重は長さによって決まります。長さの二乗に反比例します。長さが長くなればなるほど小さな荷重で座屈することになります。

続きを読む "トラスの座屈"

はね瀧橋の構造 その4 トラスの軸力

はね瀧橋について連載しています。

271828さんとこにタンさんが、昨日現地に行って写真を撮ってきてくれました。お二人ともブログ記事を書いておられます。写真はこにタンさんから提供していただきました。綺麗な橋ですね。

三角形の頂点から橋の中央部を吊っているワイヤーです。今日は、このワイヤーを引っ張るかたちで伝えられた力の行方についてです。

トラスは三角形が基本の単位となります。この橋はもっともシンプルなトラス構造で支えているといえるでしょう。頂点を引っ張るようにして伝えられた力は、斜めの部材で分担して受け止めます。

右の図は名工大市之瀬研究室で公開している「構造力学入門ソフトウエア」の実行画面です。

トラスの軸力を考えるときは、ベクトルの加算と部材を仮想的に切断してみるという思考実験で理解することが出来ます。このソフトは、このことを理解して「グリグリ遊ぶ」とトラスの基礎がすんなり解る優れものです。

頂点の角度が60度（正三角形）だとすると、斜めの部材にかかる力＝軸力（ｘ）はｘ＝（W/2）/cos(60/2)で求めることが出来ます。cos30＝0.86ですから、X＝0.58Wとなります。三角形の頂点から下向きに引っ張っている力をWとしています。

軸力の大きさは、頂点の角度が小さくなれば小さくなります。限りなく０度に近くなればW/2になります。逆に角度が大きくなれば、軸力は大きくなります。

そのあたりが一目瞭然となるソフトウエアを作りました。

続きを読む "はね瀧橋の構造　その4　トラスの軸力"

はね瀧橋の構造 その3 カテナリーとアーチ

はね瀧橋についての３回目。はね瀧橋といいながら、実のところ「つまようじブリッジコンテスト」を通して学んだことを書いています。

（注：この記事の最後でカテナリーをパソコン上にサクサク描いて理解するフリーソフトを公開しています。）

右の写真は、室蘭市にある白鳥大橋です。路床を高くそびえる支柱間に渡した鋼製のワイヤーで吊っています（写真をクリックすると拡大されます）。このワイヤーが作る曲線、カテナリー（Catenary 懸垂線）と呼ばれます。

カテナリーは、双曲線関数で表すことが出来ます。

式中のeは自然対数の底でe = 2.718281828459045・・・・・と続く超越数です。

式としてはややこしそうです。とりあえず置いておきましょう。式を使わなくても、実際にこの曲線を作るのは簡単です。均一なヒモもしくは鎖（チェーン）のようなものの両端を持って横に広げるとカテナリーは自然に出来ます。

鎖もしくはヒモは重力によって下向きに力がかかりますが、これに対してヒモに引っ張り応力を生じさせて抵抗をしています。ヒモの任意の点ではいずれも引っ張り合っているということです。

実はこれを上下で反転したものがアーチなのです。アーチでは、引張りではなく隣同士は圧縮しあいながら支えています。

もちろん、ヒモやチェーンでは圧縮しようとする力に抵抗は出来ません。アーチ構造の橋は、圧縮に強い材料、石やコンクリートなど作られます。

←おー！久々の２位ですね。このアイコンをクリックして「科学ブログ村」のページが出てくるとこのブログへの応援1票になります。１日１回よろしく。

続きを読む "はね瀧橋の構造　その3　カテナリーとアーチ"