平成 18 年度福井工業高等専門学校公開講座

ブリッジコンテスト 200６

－橋をつくってみよう－

期 日：平成 18（2006）年 8月 10 日（木）～11 日（金）

時 間：9:30～15:30

会 場：環境都市工学科棟

講 師：前島正彦，阿部孝弘，吉田雅穂，辻野和彦，荒木俊幸，坪川 茂（教職員）

補 助：大坂拓也，鎌谷道人，佐々木辰也（本科５年学生）

中学校名：

氏 名：

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１．開講式

・開講の挨拶

・本講座の目的

・講師の紹介

・日程と注意事項の説明

期日 開始 終了 時間 題目 番号 内容 担当 場所

9:30 9:40 10 開講式 1 講座ガイダンス 前島 演習室

9:40 10:00 20 講義 2 橋に関するＶＴＲ観賞 阿部 演習室

10:00 10:20 20 講義 3 橋の材料と強度の話 阿部 演習室

10:20 10:40 20 実習 4 鉄筋コンクリートの破壊試験 坪川 構造材料実験室

10:40 11:10 30 実習 5 アーチ橋とトラス橋の体験 荒木 構造材料実験室

11:10 11:20 10 休憩 tea break

11:20 11:40 20 講義 6 橋の構造の話 吉田 演習室

11:40 12:10 30 実習 7 強い橋を作るヒント 吉田 演習室

12:10 12:40 30 休憩 lunch

12:40 14:00 80 実習 8 橋の設計と作製１ 吉田 演習室

14:00 14:10 10 休憩 tea break

14:10 15:30 80 実習 8 橋の設計と作製２ 吉田 演習室

9:30 9:50 20 講義 9 橋の製図とＣＡＤの話 辻野 デザインルーム

9:50 10:50 60 実習 10 ＣＡＤの基本操作 辻野 デザインルーム

10:50 11:00 10 休憩 tea break

11:00 12:00 60 実習 11 ＣＡＤによる橋の製図 辻野 デザインルーム

12:00 12:40 40 休憩 lunch

12:40 12:50 10 実習 12 測量の体験 荒木 屋外

12:50 13:00 10 実習 13 地震の体験 吉田 地震工学実験室

13:00 14:00 60 実習 14 ブリッジコンテスト１ 吉田 演習室

14:00 14:10 10 休憩 tea break

14:10 15:10 60 実習 14 ブリッジコンテスト２ 吉田 演習室

15:10 15:30 20 閉講式 15 アンケート，修了証授与，表彰式 前島 演習室

8/10（木）

8/11（金）

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２．橋に関するＶＴＲ観賞

BUILDING THE ULTIMATE [SUSPENSION BRIDGE]

究極の建造技術「つり橋」

公開講座の最初は気楽にビデオを見ましょう．

「つり橋」に関するビデオを見ましょう．ディスカバリーチャンネルからの録画です．

河川を渡るために，谷を渡るために，そして海を渡るために世界の橋梁設計者はこ

の 200 年間，自然に挑戦してきました．そして世界最長の明石海峡大橋にいたりまし

た．何を考え，どのような工夫をしてきたかを見ていきましょう．

[質問]：ビデオをみて答えてみましょう．

・橋を造るための材料は何でしょう．

・つり橋の構造を簡単に言うと．

・橋にかかる力にはどのようなものがあるでしょう．

長い橋を造るには「つり橋」が一番ですが，今日のブリッジコンテストではルール

の関係から「つり橋」は造れないでしょう．「トラス橋」になると思います．「トラス

橋」とは・・・・．

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３．橋の材料と強度の話

橋の材料と強度の話

話の内容

• 材料が備えていなければならない性質

• 強度について考えよう

• 実際の材料の強度は？

• 強度以外のことを考えると？

• 力の作用する方向と強さの関係

材料が備えていなければならない性質

• 強度：橋には大きな荷重（力）がかかります．強くなければなりません．

• 耐久性：橋は屋外に設置されます．雨や雪が降ります．海の上では潮風が吹きます．錆びたり，腐ったりしてはいけません．

• 経済性：橋は大きいものです．造るにはお金がかかります．できるだけお金がかからないようにしなければなりません．

• 美観：橋は誰にでも見られます．見た目に美しくしなければなりません．色や形を考えましょう．

強度について考えましょう．

強度について考えよう その１

材料Aは1辺が10cmの正方形です．100Nの力で壊れました．

材料Bは1辺が20cmの正方形です．200Nの力で壊れました．AとBではどちらの材料が強いでしょうか？

100Nの力は，地球上で質量が約10.2kgの物体の重さに

相当します．

AB

強度について考えよう その２

力を面積で除してみると，

A：100N÷(10cm×10cm)=1.0N/cm2

B：200N÷(20cm×20cm)=0.5N/cm2

1cm2当りでは，Aの方が大きい．

強度はAの方が大きい．

Aの材料で20cmの正方形だと

1.0N/cm2×（20cm×20cm)=400N

の力まで耐えることができる．

実際の材料の強度は？

コンクリート：２０～８０N/mm2（圧縮），引張強度は圧縮強度の1/8～1/12

鋼材：３００～６００N/mm2（圧縮，引張）

木材（ヒノキ）：３０～５０ N/mm2（圧縮），８５～１５０ N/mm2（引張）

強度だけで比較すると，鋼材や木材の方がよい．

けれども，周りの構造物をみるとコンクリートが多い．

何故？

- 4 -

強度以外のことを考えると

鋼材：腐食（錆びる）．熱をよく通す．

木材：腐食（腐る）．大きなものができない．

コンクリートは，

耐久性がある．経済的である．大きなものが造れる．

コンクリートは，

セメントと水を混ぜると固まる性質を利用して，これに砂や砂利を混ぜてつくります．

セメントの材料は，石灰石と粘土です．

材料を適材適所に使う

大きな橋（長大橋）：鋼材を用いて，錆びないように工夫する．街中の橋：鉄筋コンクリート（プレストレストコンクリート）公園の中の橋：木材

技術者の考えによっていろいろな橋ができています．

そこで，コンクリートの中に強度の大きい鋼材を埋め込んだ．

鉄筋コンクリート構造

同じ材料を用いても力の作用する方向が違えば？

長い棒を引張ても，なかなかちぎれにくい

でも，曲げると折れやすい

何故でしょう？

棒を引張ったとき

・引張る力が大きいほどちぎれやすい

・棒の断面積が大きいほどちぎれにくい

棒を曲げた時

・曲げる力が大きいほど曲げやすい

・棒の断面積が大きいほど曲げにくい

・棒の断面の縦の長さが大きいほど曲げにくい

・棒が長いほど曲げやすい

同じ材料をならば

ブリッジコンテストでは

全員の材料はほとんど同じ材質のバルサ材

性質の異なる材料を組み合わせることなしに

寸法は自分の加工技術次第

どこに荷重が作用するかを考えて

次の橋の構造の話を参考にして

強くて，美しい橋を造ってください

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４．鉄筋コンクリートの破壊試験

まずセメントの歴史についてちょっと学習しましょう．

セメントの使用は，５０００年前と言われています．エジプトのピラミッドで石膏石

灰が使われ，ギリシャ，ロ－マ時代消石灰と砂を混ぜたものが使われていました．コロ

シアム，パルテノン神殿等に随所に使われています．

現在使用されているポルトランドセメントは、１８２４年イギリスで石灰岩と粘土を

混ぜあわせ，焼成したものが発明されました．

○ コンクリートの作り方

セメントと水、砂を混ぜたものをモルタルといい、セメント＋水＋砂＋砂利を混ぜた

ものをコンクリートと言います．

コンクリートは ”混ぜ物”です．入れるものの”サジ加減”でコンクリートの強度

も変わります．そのコンクリートの強度をはかる”ものさし”,それが「水セメント比」

です．練り混ぜるときのセメント量と水量の重量比を百分率で表したものです．水に対

してセメント量が多いほど強度は大きくなります．

今回の配合量は

水・1.53kg，セメント・3.06kg，細骨材（砂）・6.76kg，粗骨材(砂利)・11.84kg

です．

すなわち「水セメント比」は５０％という事になります．

○ コンクリートの強さ（強度）

コンクリ－トは圧縮強度は強いが，比較的，引っ張り曲げ強度は弱いためそれを補う

ため，鉄筋が使われます．それが鉄筋コンクリートと呼ばれるものです．今回はコンク

リートだけのはりと，鉄筋を入れたはりを曲げ試験で破壊して強度の違いを確認しまし

ょう．

強度が小さい

強度が大きい

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○ 実験結果

最大荷重（kg）

コンクリートはり

鉄筋コンクリートはり

○ 曲げ強度の求め方

実験結果の最大荷重を使って曲げ強度を求めましょう．

( ) 22

bhPlmmNf b =

ここに，fb：曲げ強度 （N/mm2） P ：試験機の示す最大荷重×9.8N l ：スパン(mm) b ：破壊断面の幅(mm) h ：破壊断面の幅(mm)

● 結果表

鉄筋なし 鉄筋あり P l 300 300

b 100 100 h 100 100 fb

○ メモ

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５．アーチ橋とトラス橋の体験

レンガアーチ橋

【準備物】

土台・・・・・１ はね・・・・・２ レンガ・・・・１９

くさび(板)・・４ 木づち・・・・１ こて・・・・・２

霧吹き・・・・１ ほうき・・・・１ ラチェット・・１

めがね・・・・１ へら・・・・・２

【作り方】

①土台にくさびを４枚並べ，その上にはねを置く．はねはくさびの厚さを考慮して作

っておく．

②はねの上にレンガを並べる．並べるときは両端からレンガを置き，木づちでたたき

ながら行うとよい．

③最後のレンガをはめ込む．このとき，レンガが入らなかった場合，土台の片方を固

定して，もう片方で調整しながらはめ込む．

④レンガの隙間を霧吹きでぬらす．ぬらすことによって砂が入れやすくなる．

⑤レンガの隙間に砂を流し込み，こてとへらを使って隙間を埋めていく．このときも

霧吹きを使ってぬらしながら行うとよい．

⑥隙間がすべて埋まったらほうきで余分な砂を落とす．

⑦台の下に挟んだ４枚のくさびをはずし，はねを取り外す．

⑧完成！！

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６．橋の構造の話

■橋の定義

橋とは，道路，鉄道，水路などが，川や谷，または他の交通路の上を横断するため

に架か

かけられた構造物の総称です．橋 梁きょうりょう

とも言います．

■橋の使命

橋は，上を渡る人，車両，水などを支障なく，しかも安全に通すことが元来の使命

でありますが，現在では周囲の景観との調和や自然環境との共生が重要視されていま

す．

■橋の種類

・桁けた

橋ばし

・吊つ

り橋ばし

・斜しゃ

張ちょう

橋きょう

・アーチ橋きょう

・トラス橋きょう

吊り橋，斜張橋，トラス橋，アーチ橋，桁橋の順に長い橋を架けることができます．

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■橋の構成

■橋の歴史

紀元前 4～3000 年頃，メソポタミアには木桁橋や石のアーチ橋が造られました．古

代エジプトでは石造りアーチ，そしてインドでは吊り橋の存在が伝えられています．

日本でも，飛鳥・奈良時代には僧侶の指導によって橋が造られています．しかし，そ

のほとんどが木の桁橋だったので寿命は短かったようです．文献（日本書紀）に残る

日本で最も古い橋は，326 年に架設された大阪難波の猪甘津いかいつの

橋はし

だそうです．

現在，実際に利用されている最古の橋は紀元前 62 年に造られた石造アーチ橋のポ

ンテ・ファブリチオ（ローマ）です．幅員ふくいん

が狭くて一方通行ですが自動車も渡ってい

ます．

■橋の何でも世界一

・橋長 38.422km 第 2 レーク・ポンチャートレイン・コーズウェイ橋（アメリカ）

・幅員 48.8m シドニーハーバーブリッジ（オーストラリア）

・吊り橋の支間長しかんちょう

1,991ｍ 明石海峡大橋（兵庫県）

・斜張橋の支間長 890ｍ 多々た た

羅ら

大橋おおはし

（広島と愛媛の県境）

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７．強い橋を作るヒント

ブリッジコンテスト，通称「ブリコン」の本番前に，どの様な構造にすれば強い橋

が作れるかを予行演習してみましょう！

■部材の本数を増やす

おもりを支える部材の本数を増やせば１本の部材

が受け持つ重さが減ります．１本から２本に増やせ

ば半分になります．

■部材断面の幅よりも高さを大きくする

右図のように部材を曲げるような力Ｍを上から作用させた時，

部材にはσシグマ

の力が生じます．次式よりσを小さくするためにはＺ

（断面係数）を大きくすれば良いので，断面の幅Ｂか高さＨを大

きくすれば良いことになります．Ｈは二乗するためＢを大きくす

るよりも効率的です．ちなみに，高さを３倍にすれば強さは９倍

になります．

MZ

σ = 2

6B HZ ×

=

ただし，幅に対して高さを大きくし過ぎると，部材にねじれが

発生してしまいます．

■部材をトラス構造にする

部材の長さが長くなると自重だけで大

きくたわんでしまいます．この時，部材

途中に支点（ 橋 脚きょうきゃく

）を加えるか，アー

チやケーブルで上から引っ張ってやらな

ければいけません．しかし，コンテスト

では，支点を増やす，部材を曲線状にす

る，ひもで吊るすということはできませ

んので，構造物自身の剛性ごうせい

（かたさ）を

増やす方法がベストです．

右図のように鉄骨や木のような棒状の部材を使って，三角形(a)と四角形(b)を作り

ます．その時の接合部は自由に回転できる状態（ピン結合）とします．これを横から

押すと，三角形(a)の方は変形しませんが，四角形(b)の方は(c)の様に簡単に変形し

てしまいます．これらの原理を用い，三角形を単位として構成される骨組をトラス構

造(d)と言います．

H

B

(a)

(b)

(c)

(d)

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ちなみに，四角形の接合部を部材同士の角度が変わらないようにしっかりとつない

だ状態（剛結合）にすると，三角形ほどではありませんが変形しにくくなります．こ

の，剛結合した四角形で構成される骨組をラーメン構造と言います．

■トラス橋

トラス構造では，部材には圧縮力か引張力だけが生じ，曲げは生じません．したが

って，部材断面が有効に働き，必要材料が減るため，自重を軽くすることができます．

一般的には，鉄橋，木造家屋の屋根，送電鉄塔，体育館の屋根，クレーンのブームな

どに利用されています．トラス橋は桁橋に比べて長い支間長の橋に適しており，約 40m

以上の橋で経済的と言われています．

木造の合掌造がっしょうづく

りから発達したトラスは，迫せま

り持も

ちトラスと言われ，全体の形は三

角形です．上下に水平材（弦材げんざい

）を配し，その間を縦材や斜材でつないだものを平行

弦トラスと言い，歴史的には迫り持ちトラスより新しい構造です．なお，トラス橋と

して架設された最初の橋は，1758 年スイスのシャフハウゼンに架けられた支間 52ｍ

の木トラス橋であるとされています．

■トラス橋の寸法の目安

・主構（垂直材）の高さ 直弦トラス 高さ：支間長＝１：８～１：６

曲弦トラス 高さ：支間長＝１：８～１：５．５

・格間（三角形底辺）の長さ 長さ：支間長＝１：１０

・斜材の傾斜角 45～55 度

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８．橋の設計と作製

■橋の設計

・安全性，経済性，機能性，景観美，自然環境との共存 の何を優先しますか？

■使用する材料と器具

・バルサ材（4×80×600mm）

「パンヤ科の常緑高木．メキシコ南部からペルーに自生．生長がきわめて早く，

高さ 15m，幹の直径 40cm に達する．材は非常に軽く，救命具・浮標・航空機材料

や木工材料，また絶縁性が高いので冷蔵庫・防音材などに使用．balsa はスペイ

ン語で筏いかだ

の意．」

・接着剤（木工用速乾ボンド，50g）

・カッター

・カッターマット

・定規

■橋の作製条件

・寸法 4×4×600mm の構造部材を 20 本配布しますが全部使う必要はありません．

・橋きょう

長ちょう

60cm，支間長しかんちょう

50cm とし，支点の外側に 5cm 張り出すようにして下さい．

・車道用として橋長方向に幅 5cm，高さ 2cm，長さ 60cm の空間を確保して下さい．

・載さい

荷か

点は支間中央とし，載荷棒を取り付ける場所を設けて下さい．

・部材を 2本以上重ねて接着してはいけません．

・接着剤は部材の接合部のみに塗るようにして下さい．

■宿題

・橋の製図の下書きを配布したＡ１方眼紙に書いてきて下さい．寸法は実寸です．

→２日目の「CAD による橋の製図」で利用します．

・橋の名前と作製で工夫した点を考えて 25 ページに記入してきて下さい．

→２日目の「ブリッジコンテスト」の前に発表してもらいます．

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９．橋の製図と CAD の話

（１）製図について

線で平面上に，ものの形状・大きさなどを描いたものが図（view）ですが，工業で

はこれに文字や記号をつけ加えます．図のうちでも特に，設計・製作など目的に応じ

て必要事項を，製図の規格によって所定の様式で表したものを図面（drawing）と言

います．図面は，設計者の意図を誤りなく読みとることができ，それによって構造物

や工作物を比較・検討し，製作・施工できるものでなければいけません．図面にはい

ろいろな種類のものがあります．

投影法でいろいろな立体の形状の図を描くのは製図の基礎的な学習のためであり，

工業ではふつう図面を製作することを製図（drawing）と言います．また，製図は工

業の分野によって機械製図，建築製図，土木製図などに分けられ，それぞれ特徴があ

ります．

土木製図では，道路・河川や橋，ダムなどの建設に必要な図面を描くので，測量を

はじめ，力学や計画・設計・施工など土木に関する総合的な知識が必要です．

完成された図面を正しく模写すること（写図）も製図ですが，その図面の内容を理

解し完全に読みとること（読図）ができなければ製作・施工に役立ちません．さらに

自分で設計して図面をつくること（設計製図）ができるようになることが必要です．

（２）CAD について

CAD（Computer Aided Design）とは，直訳すれば「コンピュータ支援による設計」

という意味です．言葉の意味からすれば，設計の過程において使用されるコンピュー

タ，プロッタなどのハードウェア装置，それらを結ぶネットワーク関連装置，ハード

ウェアを制御するソフトウェアなどすべてが含まれます．

CAD システムの目的と効果は・・・

機械的作業の効率化

作図作業や種々の計算などの効率化を図ることができ，人為的ミスを軽減します．

図面品質の向上

熟練者と初心者の差を少なくし，寸法的に正確な図を描くことができます．また，

きれいな仕上がりが得られます．

既存図面の変更および修正の効率化

CAD の最大の特徴ともいえるもので，既存図面を呼び出して，一部変更を加えたり，

修正をしたりするのが速くてきれいです．また，図面を電子媒体に保存することで効

率よくデータを管理できます．

設計データの流用

CAD によって対象物を数値データ化することにより，作成したデータの加工用のシ

ステムなどへの流用が可能となります．

製品製作工程の短縮

製作工程に入る前にあらかじめ干渉チェックなどが可能となり，設計ミスの早期発

見，作業工程の短縮が期待できます．

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１０．CAD の基本操作

プログラムの起動は，[スタート]

→[プログラム]→[AutoCAD 2004]

もしくは，デスクトップ上のアイ

コンをダブルクリックして行いま

す．

（１）線を引く

実際に CAD でいろいろな線を描い

てみましょう．紙に描く時と違い，

「マウスでクリック」「絶対座標

で入力」「極座標で入力」など，

様々な描き方があります．

間違えたと思ったら，[Esc]キーを

押すこと．

○マウスを使って直線を描く

アイコンをクリック，もしくは

[作成(D)]→[線分(L)]を選択する

と，コマンドウィンドウに

コマンド：_line 1 点目を指定：

と表示されます．左①をクリック

する．

次の点を指定

マウスを移動させ，左②をクリッ

クします．

[Enter]キーを押すか右クリック

すると終了します．

左①

左②

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○絶対座標で線を描く

座標の原点は，図面の原点で用紙の左下になります．X 軸は，図面の右方向が正，

Y 軸は画面の上方向が正の数学座標系になります．キーボードから図面の座標や大き

さを入力して作図します．

アイコンをクリック，もしくは

[作成(D)]→[長方形(G)]を選択し

て，コマンドウィンドウに100,100

と入力し[Enter]を押します．

次に，200,200 と入力し[Enter]を

押すと正方形を描くことができま

す．

○相対座標で線を描く

相対座標は，絶対座標よりも簡単に入力ができます．座標の頭に@（アットマーク）

をつけるだけで利用できます．

アイコンをクリック，もしくは

[作成(D)]→[線分(L)]を選択し，

始点の座標をコマンドウィンドウ

に 400,200 と入力します．次に，

@100,0

@0,100

@-100,0

@0,-100 と入力する．

絶対座標で入力すると，

400,200

500,200

500,300

400,300

400,200 となります．相対座標の

方が簡単に線を描くことができま

す．

100,100

200,200

①

②④

③

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○極座標で線を描く（ポリライン）

極座標というと難しく聞こえますが，角度を指定して線を描くときには便利です．

角度指定は＜記号

アイコンをクリック，もしくは

[作成(D)]→[線分(L)]を選択し，

始点を適当な位置に指定します．

コマンドウィンドウに

@200<60

@200<-60

@200<180と入力すると左図のよう

な一辺が 200 の正三角形を描くこ

とができます．

（２）修正機能を使う

修正には，図に示すように，[削

除]，[複写]，[鏡像]，[オフセッ

ト]，[配列複写]，[移動]，[回転]，

[尺度変更]，[ストレッチ]，[長さ

変更]，[トリム]，[延長]，[部分

削除]，[面取り]，[フィレット]，

[分解]などがあります．

ここでは，知っていると便利な修

正機能として，[移動]と[配列複

写]を説明します．

○オブジェクトを移動する

画面上の適当な位置に円を描きま

す．

① 修正メニューから[移動(V)]を

選択します．

② 移動したいオブジェクトを指

定します．

③ 画面上で基点となる 1 点目を

（左図の場合，円の中心）指示

します．

④ 移 動 距 離 と し て 相 対 座 標

@300,200 を指定します．

⑤ [Enter]キーを押します．

① ②

③

300

200

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○配列複写を使用する

画面上の適当な位置に一辺が 200

の正三角形を描きます．

① 修正メニューから[配列複写

(A)]を選択します．

② [配列複写]ダイアログボック

スで[矩形状配列複写]，[1

行][5 列]，行間隔を[0]，列の

間隔を[200]に指定します．

③ オブジェクトを選択します．

④ プレビューボタンを押し，OK

ならば[受け入れ]，だめならば

[修正]ボタンを押します．

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○オフセットを使う．

中央にある赤の線分を上に

60mm 平行移動します． 修正(M)→オフセット(S)を選択

します． オフセット間隔 60 Enter オフセットするオブジェクトを

選択で，中央の線分を選択 オフセットする側を選択 上側をマウスでクリック 線分が上に 60mm 複写されまし

た．

- 20 -

○トリムを使う．

線分１，２，３，４と A，B，C，

D の中の部分を消去しましょう． 修正(M)→トリム(T)を選択しま

す．

オブジェクトを選択 線分１と４を選択し Enter トリムするオブジェクトを選択 線分 B と C の線分１と４に挟ま

れている部分をクリック 同様にして，線分２，３の線分A，

D に挟まれた部分を消去しまし

ょう．

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（３）文字を書く

○マルチテキストエディタを使用する

アイコンをクリックし，左図の

ように文字を描きたい場所を指定

します．

① マルチテキストエディタを用

いて表示したい文字を入力し

ます．フォントの種類を MS P

ゴシック，フォントのサイズを

50，[プロパティ]で位置を左中

央 ML に指定します．

② [Enter]を押すと，文字が画面

上に入力されます．

③ 修正が必要な場合（文字が大き

すぎる，または小さすぎる位置

を修正したい等）は，文字の上

で左クリックを押して選択し

た後に右クリックし，マルチテ

キスト編集を選択します．修正

が必要な箇所をマルチテキス

トエディタで編集します．

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１１．CAD による橋の製図

各自が設計した橋を CAD で描きます．初期ファイル(ブリッジコンテスト.dwg)に橋

の側面図を描いてみましょう．また，時間に余裕があれば，部材の幅を考慮し，平面

図，立面図などにもチャレンジしてみましょう．

描き方が分からない場合は，どんどん質問しましょう．

- 23 -

１２．測量の体験

橋の位置を決めるためには，1. ながさをはかる 2．角（度）をはかる 3．図面

をつくる ことが必要です．

測量について簡単に話しました．環境都市工学科では，測量の講義や実習を２年か

ら学びます．また，在学中にで測量士補や測量士（国家資格）をとる先輩もいます．

あとは，ブリッジ･コンテストが残っています． みなさん，ガンバッテネ!!!

1.　ながさをはかる

　橋の場合，数千ｍにもなるものがあります．

　ながさをはかる道具には，巻尺があります．

　最新のものでは，光を使ったもの（光波

測距儀）があります．

光波測距儀の例

　原理は，光の波をひとつのものさしとして，

2点間の距離（ながさ）を

はかります．

　A点にはこの機械を，

B点には鏡（ミラー）を

おきます.

2.　角（度）をはかる

1度より小さくて，詳しい単位は？

1度＝60分，1分＝60秒知っていましたか？

角をはかるとき，分度器を使いましたね．

実際は・・・・

トランシットの例

・100ｍ先に約1．7ｍのものがある（身長の人がいる）と，

約1度になります．

・この機械では，分･秒まではかることができます．

　すると，・・・・・

　100ｍ先で，1ｃm前後を

はかる精密さがあります．

3.　図面をつくる

・橋の設計をCADで体験したと思います．

・では，橋をどこにつくるかを決めるためには，

地図上に正確に決めることが必要です．

　○　ながさ・角（度）の結果からきめる

　○　GPS（カーナビにも利用されている）

　　　他に，電子平板があります．

　次に，GPS　と　電子平板　をあらわします．　

GPS

電子平板

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１３．地震の体験

■橋の設計で考えなければいけない力

○主荷重 ・橋自身の重量

・自動車，歩行者，車両の重量

・自動車や列車の走行による振動や衝撃

○従荷重 ・風

・温度

・地震

○特殊荷重 ・雪

・橋脚への自動車の衝突

■地震国日本

・全世界の地震エネルギーの約 10%が日本およびその周辺で発生

・日本は面積比では全地球の 0.1%

■強震動地震波再現システム（震動台）

設置機関 福井高専 防災科学技術研究所所在地 福井県鯖江市 兵庫県三木市

最大載荷重量 2tonf 1200tonfテーブル寸法 1.5ｍ×1.5ｍ 20ｍ×15ｍ

加振方向 1次元 3次元最大加速度 3.4g 0.9Ｇ 0.8g最大速度 100cm/s 200cm/s 90cm/s最大変位 ±10cm ±100cm ±21cm

備考 平成11年度完成 平成16年度完成予定 平成7年1月17日

兵庫県南部地震（神戸海洋気象台）

■体験する地震動

・1995 年兵庫県南部地震（神戸海洋気象台，神戸市）の縮小版

・1940 年インペリアル・バレイ地震（エル・セントロ，米国）の拡大版

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１４．ブリッジコンテスト

■プレゼンテーション

・橋の名前

・作製時に工夫した点

■コンテストの予想

○自分の橋について

・重さ（経済性）の予想 ｇ

・強度の予想 ｇ

○全体の橋について

・最も美しい橋は？

・最も経済的な橋は？

・最も強い橋は？

ブリッジコンテストの結果

No. 参加者名 ＡＢＣ評価 順位 橋の重さ（g） 順位ボルトの数（個）111g

ナットの数（個）52g

ワッシャーの数（個）17g

おもりの重さ(g）

順位 ＣＰ値 順位

1

2

3

4

5

美 経済 安全 効率

※ＣＰ値＝おもりの重さ÷橋の重さ

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強度試験データシート（１）

Bridge No. δ(mm) P(g) δ(mm) P(g) δ(mm) P(g) δ(mm) P(g) δ(mm) P(g)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

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39

40

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48

49

50

51 2 3 4

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１５．閉講式

・本講座に関する感想文とアンケート調査

・修了証授与

・ブリッジコンテストの表彰式

・閉講の挨拶

『明石海峡大橋（パールブリッジ）』

これから行く先々で橋に出会ったら少し立ち止まって眺めてみて下さい．

きっと今までとは違った目で見ることができるのではないでしょうか．

そうなることを願っています．

２日間ご苦労様でした．

☆ブリッジコンテストまたは福井高専環境都市工学科に関するお問い合わせ先

〒916-8507 福井県鯖江市下司町

福井工業高等専門学校 環境都市工学科 吉田雅まさ

穂ほ

Tel 0778-62-1111（学校代表電話）

Tel&Fax 0778-62-8305（教官室直通電話）

☆インターネットを使える方は以下をご利用下さい．

Email masaho@fukui-nct.ac.jp （吉田雅穂）

Website http://www.fukui-nct.ac.jp （福井高専）

Website http://toshichan.be.fukui-nct.ac.jp （環境都市工学科）

Website http://toshichan.be.fukui-nct.ac.jp/yoshida/bridge（ブリッジコンテスト）