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お知らせ

創造工房実習(後藤担当ぶん)

(一般公開版)
各年度のすべての班の成果物はこちら: 学内一般公開ページ(学内のみアクセス可)

目次

2008年度 (ケント紙を用いた折り紙円筒構造の圧縮・引張試験)
2007年度 (スパゲッティーブリコン)
2006年度 (スパゲッティーブリコン)
2005年度 (スパゲッティーブリコン)
2004年度 (スパゲッティーブリコン)
2003年度 (ケント紙ブリコン)
2002年度 (LaTeXをpdf化してプレゼン)
[ブリコン]


創造工房実習ウィキ を置いておくので、作業用に使って下さい。

2004年度

 4年生とM2に オープンキャンパス用に スパゲッティーブリッジを作ってもらったら、 それなりに、いけそうなので、 2004年度以降はスパゲッティーブリッジでブリコンをやってもらう予定。

設計条件

試験結果

制作者 試験日 自重(gf) 崩壊荷重(gf) 崩壊荷重/自重 順位
Cさん 04/12/22 70 1185 16.9 1
Kさん 04/12/22 67 286 4.3 5
Tさん 05/1/26 41 450 11 2
Mさん 05/1/26 59 320 5.4 4
Aさん 05/2/2 50 285 5.7 3

Aさん載荷試験(05/2/2)

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製作者による考察と感想

自分でスパゲッティーで橋を作ってみて最初に作り始めたのはとてもひどく橋とはまるで呼べないものでした。その間に同じ班の人達が橋を完成させて載荷実験を行っていくのを見て自分なりにいいところを探しそれを取り入れて新しく橋を作りました。載荷実験で耐久性のよかったC君、T君のを参考に桁の部分を6本にし荷重が少しでも分散するように三角のトラス橋にしました。完成して実験を行った結果自重の約5.7倍ぐらいしか耐えれませでした。理由としては荷重が一番かかるところに三角トラスの頂点をもってこなかったことだと思います。ビデオを見た結果したの部分より先に上の部分がすごくたわんでしまい壊れてしまったと思います。  今回橋を作ってみて思ったより難しく四苦八苦してしまいました。けど、物を作るということはとても好きなので楽しかったです。

(先頭) (目次)

Mさん載荷試験(05/1/26)

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製作者による考察と感想

私(M)の作った橋について

T君の橋について

A君の橋について

*全ての橋に対していえることなのだが、部材同士が挟み込むような状態でお互いに押し合っている状態が一番望ましいのだと思われる。

C君の橋について

Kさんの橋について

まとめ

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Tさん載荷試験(05/1/26)

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製作者による考察と感想

自分と他人の橋の強度についての比較

 載荷試験の方法が、橋の中央での一点加重に対してどれくらい耐えられるか?という課題であった。最初にイメージした橋の特徴は、テント型をした橋である。作ろうとしたきっかけは、三角形の橋を見た覚えがなく、もしあったとしたらどれくらいの強度なのだろうかと思ったからである。従来のトラス橋は台形の形をしているが、上辺の部分を取り除いてみたら?という考え方をしていただくと、最初に作ろうとしたテント型の橋がどういう形だったのかイメージしやすいと思う。組み立ての段階では、スパゲッティ同士をピンポイントに接着することが、紙やすり等を使用しても難しいことがわかり、何回かの試行錯誤の末、今回のテントとも斜張橋とも微妙である形に至った。  自分の橋の載荷試験を行う以前に、KさんとCさんの載荷試験を見学していた。そのときの2人の橋には対照的なポイントがあり、

外見ではKさんのほうが丈夫そうであったのだが、載荷試験を行うとトラスを取り除いていた部分から破壊が起こった。また、しなりが5人の中で一番あったことも特徴的だった。この2人の載荷試験の結果から、

と、考察した。 次に行った、私とMさんの載荷試験においては、意外な結果が出た。外見においては5人の中では一番破壊に耐えられそうな形に思えたMさんの橋が容易に破壊されてしまったのである。では、なぜ耐えられなかったのか? 考えられる点は2点で、

という点である。

部材が曲げを受けるときの抵抗を求める時や、応力度を求めるときには、断面2次モーメントを求めるが、高さの3乗と幅を分子でかける式であるため、高さがある程度なければ、そこを攻められた場合に弱点となり、M君の場合はそれが如実に現れたのだと思う。 私の橋はKさんとCさんの載荷試験の結果を受けて、

の2点を心がけて作った。結果、崩壊荷重/自重は11.0ということになったが、数値よりむしろ、破壊が最終的に起こった箇所が床板部分でなく、上部のスパゲティーに起こったということが私的には嬉しかった。つまり自分が心がけていた全体で上に持ち上げるということが、達成できたと思えたからである。

 A君の載荷試験には立ち会いたかったが、諸事情があって立ち会えなかったことは、とても残念に思っている。 結果として、トラス橋は強く、三角形の形を保持しているならば、荷重に耐えられる。ということがわかった。しかし、自分の橋の形が現実に出てくるには時間がかかると思う。それは、2車線で車が通れるようし、上部の接合部分を竪穴式住居のようにしないといけないからだろう。いつか現れることを願ってまとめとしたい。

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Kさん載荷試験(04/12/22)
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製作者による考察と感想

スパゲッティの橋の載荷試験 考察と感想

私の橋が、少ない荷重で破壊してしまった理由は主に次の2つだと思う。

1つ目は、支間長が短すぎたことである。これが最大の原因ではないかと思う。私 の橋は、支間長70cmであったが、全然足りなかった。最低でも80cm、90c m以上の支間長が必要であったと思う。ちょっと荷重をかけただけで、端部が浮いて しまった。端部を重くしなければいけないと考えて製作したつもりだったが、結果的 に、長さ、重さが足りなかった。

2つ目に、トラスが連続していなかったことである。自重が100gと決められて おり、連続してトラスを造ると、100gをオーバーしてしまうと思ったので、トラ スを3つに分けたが、力学的にはやはり連続して造るべきだった。

5つの橋を比べて、Cさんが1位だったのは、支間長が長かったこと、また細かいト ラスであったことによって、一番力を分散させることができ、その結果荷重に耐える ことができたからだと思う。

【造る過程での感想】

橋を造っている過程で、トラスのすばらしさを実感した。トラスが完成に近づくた びに徐々にたわみが解消されていって、感動した。

一番苦労したことは、スパゲッティ同士をくっつけることである。部材同士の付着 がいかに大切なのか痛感した。紙ヤスリでスパゲッティを均一にすることで、なんと かくっつけることができた。「接着剤は圧縮を加えなければくっつかない」という助 言がとても参考になった。

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Cさん載荷試験(04/12/22)
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製作者による考察と感想

・感想

 今回、初めてスパゲッティーで橋を作ったわけですが、もう少し違った構造にすれば よかったかなと思っています。強度が他の人のよりも強かったのは私が作ったトラス橋 の構造はごく一般的なもので、高い強度であると証明されているからだと思います。そ れに比べ他の人の作品は独自の考えを持っている構造が面白かったです。それを考える と、ユーモアあふれるものにすればよかったかなと思います。反省点として、作品を持 ってくる時の扱いがあまりにも雑だったと思っています。  また機会があれば作ってみたいです。

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2003年度

実習内容: 配給したB3のケント紙とスティックのりで スパン30cm の橋の模型を一人一橋ずつ作る。 中央載荷を行い、 崩壊荷重/自重の比が、 研究生による予備試験結果の 63 を越える こと。

結果発表

Kさんがダントツの一位、 Mさんは一週間の天下でした。

制作者 自重(gf) 崩壊荷重(gf) 崩壊荷重/自重 順位
研究生(試作品) 25 1585 63 5
Wさん 26 3694 142 3
Kさん 30 6320 211 1
Mさん 35 3839〜4255 110〜122 4
Sさん 40 6565 164 2

Wさん作の橋の載荷試験結果(04/1/21)

製作者の一言: 無難で多少面白みに欠ける構造だったが、強度はそれなりに持ったと思う。 最終的に糊付けのあまさによって壊れたの感じになったのが少し残念であった。

動画(mpeg)
W橋 W橋
W橋 W橋

講評?:26g と軽量なタイプのI型2主桁のプレートガーダー。 中央部分にボックス断面の大きい横桁を配し、 載荷部分がへこむのを防いでいる。 横倒れ防止?の上側の横構と、垂直補剛材も小さいボックス断面になっている。 ウェブはケント紙2枚を貼り合わせてある。 載荷部分は、上側のフランジがやや折れ曲がった程度で、 剛性を保っていたが、 左端の横構の接着が剥がれ、で、 奥の桁が横倒れを起こして一気に耐力を失ったというような感じか。 試験結果

Sさん作の橋の載荷試験結果(04/1/21)

製作者の一言: 今回の実習では紙とのりだけを使って橋を造るということだったので、強度を出すために様々な工夫をしてみました。まずのり付けの際には少し多めにのりを付けてしっかりと押さえつけ簡単に剥がれないようにし、各部材には厚みをつけ、各所に補強材を付けました。あと強度に不安があったので梁の上に三角柱にしたものを付けてみました。  実験ではやはり、のり付け部が剥がれて強度がなくなり破壊したように見えました。のりの代わりにボンドなどを使えばもっと強度が出ると思います。

動画(mpeg)
S橋 S橋
S橋 S橋

講評?:載荷部の上フランジの折れ曲がり防止を意図した? 三角形断面の上フランジを持つ2主桁のプレートガーダーで、 横桁は、主桁の上下フランジの間いっぱいに差し込める高さの 大きめのI型桁。その横桁にパイプがぶっ通っている。 このパイプは、橋の下を通る水道管とか下水管とかをイメージしたのだろうか。 曲げに抵抗する部材としてはそれほど期待できなそうな感じだけど、 パイプの穴を覗いてみると、何ヶ所かを円形の部材で塞いで補強してあるようだ。 載荷部が食い込んできて、 (他の人の橋は、接着が剥がれて破壊というパターンだけど) 割とちゃんと?曲げで破壊したような感じ。 試験結果

Kさん作の橋の載荷試験結果(04/1/21)

製作者の一言:
 構造の基礎知識があまりない人間が、偶然テレビで格子状の橋桁を見たので中身としてはこの形にしようと安易な考えから格子状の橋としました。ただ格子状にしたのでは強度とか弱くなりそうだったので編みこんだ形にしてみて見ることにしました。これだけだと橋の形がゆがんでしまったので全体を覆う形で安定にし、完成とした。
 荷重をかけていくと意外と変形もなく当初予想していた2kgをはるかに超え、最終的に6kg強載せることが出来ました。
 全体を覆う形にしたため崩壊した原因が自分ではよく分からなかったのでもう少し格子の形をゆがまないように作ればよかったと思いました。(そうすれば全体を覆わずにすんだので)

動画(mpeg)
K橋 K橋
K橋 K橋

講評?:一番 最初にできあがっていた橋だけど、 橋の上下の面を完全に紙で覆ってしまっていたので、 どんな内部構造なのかを秘密にしたまま載荷試験を実施。 桁高も2cm程度と最も低く(他の人のは3cm程度)、 両脇の2主I桁が主要な強度部材だとしたら不利な訳だけど、 なんと、2位以下に差をつけてダントツの強度を発揮した。 載荷部が、ややめり込んできて、 でも、上下面に貼ってある紙 (特に引っ張り側の下面)が 膜効果を発揮して剛性を保っているようでもある。 上面に貼った天板が、たわみで左側が 板の座屈みたいに 盛り上がってきて、接着がどこかで剥がれる音がし始めたと思ったら、 載荷部の上部フランジと天板の接着が剥がれて、 載荷部のウェブに局部座屈みたいなのを生じて、 一気に曲げ耐力を失って破壊という感じか。 試験後に天板を剥がしてみたら、 中は、格子桁になってました。 格子桁は2主桁のウェブには連結されているけど、 上下に貼った紙には接着されていない。 折れ曲がると途端に耐力を失う紙のような部材の場合は、 桁が低めの格子桁にすると、折れ曲がりにくくなり、 曲げに有利な構造になるのかも知れない。 試験結果

Mさん作の橋の載荷試験結果(04/1/14)

製作者の一言: 桁を作る所までは良かったのですが、桁と桁をつなぐ部材の製作の過程で力のことを何も考えずに作ってしまい他の三人に比べあまり強度が出なかった事が残念です。今度やる機会が有ったらてっぺんを取りたいです。

動画(mpeg)
M橋 M橋
M橋 M橋

講評?:Mさん作の橋の自重は、35g で、 ケント紙をほぼあますところなく使って(補強して)いるらしい。 I型桁のウェブの部分も、実はボックスになっていて垂直補剛材の他に 補剛板も(あまったケント紙)で貼ってあるらしい。 主桁どうしをつないでいるパイプは、 横倒れ防止の意図?で、桁の上部に取り付けてあるそうな。 35g × 63 = 約2.2kg なので、 取り敢えず、2.2kg をクリアできればよいと、 重りを 3kg ぐらい用意して始めてみたが、 載荷用の荷作りヒモがフランジ部分にめり込んで 載荷部のフランジ部分が折れ曲がってきてはいるものの、 とても壊れそうにないので、 一旦 実験を中断して、重りを 5kg ぐらい用意してから、 実験再開。500g ぐらいの重りを気前よくじゃんじゃん載荷していったら、 3839g から 4255g へと載荷した途端にメリメリと音を立てて崩壊。 載荷部のフランジとウェブをくっつけている接着剤(スティックのり)が はがれて、耐力を失ったウェブがひん曲がって (パイプとウェブの接着もはがれて)破壊という感じだろうか。 試験結果

制作者 自重(gf) 崩壊荷重(gf) 崩壊荷重/自重
研究生(試作品) 25 1585 63
Mさん 35 3839〜4255 110〜122

今までの経緯

課題の予定(03/9/18現在): ケント紙かバルサ材 (市販の接着剤による接着でも製作可能なことを確認できればケント紙 にしますが)で、 スパン30cm の橋の模型を一人一橋ずつ作ってもらいます。 材料は、ケント紙を用いる場合は B3 一枚で、 使用する接着剤も指定(または配給)します。 完成品の載荷試験を行い (載荷装置はまだ考えてませんが、たぶん こんな感じ の原始的なもの)、 崩壊荷重/自重の大きさを競ってもらいます。

03/10/7: 研究生に、ためしにケント紙とスティックのりと木工用ボンドで 作ってもらったところ、 こんなふうなのができました。 まあ、スティックのり(または木工ボンド)で十分に製作可能なのではないかと 思います。ということで、ケント紙で製作してもらうことにします。 来週辺り、 研究生作のもので載荷試験をやってみて、 その「崩壊荷重/自重」を越えるものを作ることをひとまずの目標にしましょうか。

03/10/8: 載荷装置ですが、ちゃんとしたものを作るのも面倒なので 机を離して30cmの隙間を空けて橋を渡し、荷造り紐で重りカップを吊して載荷 という原始的な方法でいいかと思っています。 これは接着剤の案配を調べるために研究生が作った試作品 ですが、スパンが短い(17cmぐらい)こともあり、 1kg ぐらいの重りを載荷してもまだ壊れません。 うーん、数キロぐらいまで載荷できるようにしておいた方がいいかな。 まあ、来週辺りに これの載荷(破壊)試験をやってみます。

03/10/15 :で、載荷試験の結果。 載荷方法は、机を30cm 離して隙間を作って橋をかけ、 スパン中央部に荷造りヒモの輪を通し(セロテープで軽く固定し)たものにフックを介してぶらさげたレジ袋の中にボルトを入れていくことで載荷するという 極めて原始的ないいかげんな方法。 載荷部を針金のようなものにするとケント紙にめり込むので、 荷造りヒモを使うことで載荷幅 46mm の分布荷重とした (まあ、等分布ではないけど)。 載荷が始まると、 両側の主桁上部が内側方向に「横倒れ」を起こし始め (まあ、この載荷方法では主桁上部で内側への 載荷面外方向外力が加わってしまうから、 こうなることは予測できるけど)、対傾向が弛み始める。 このまま横ねじれが進行して崩壊するかとも思えたが、 やがて、主桁上フランジどうしがくっつくことで、 曲げ剛性が確保される。 目視によるたわみも特に増えていかない。 中央部断面が 逆V字型になっており、それなりの曲げ剛性が 確保されていることが伺える。 この時点での荷重レベルがどんなもんだったかは (学生が手許に残していった資料からは) ちょっと分からないが、ここから更なる荷重増加に耐え続け (まあ使用限界状態はとうに過ぎてるけど)、 やっと崩壊(落橋)

制作者 自重(gf) 崩壊荷重(gf) 崩壊荷重/自重
研究生(試作品) 25 1585 63

という訳で、崩壊荷重/自重 > 63 となることを目標とします。


今年はやらないけど、他の案: 小麦粉と水(まあ、砂糖やバターを加えてもいいけど)で、 クッキーブリッジを作らせるというのはどうか (ただ、学生はオーブンレンジとかは持ってないかな)。 で、焼き上がったクッキーのプレートどうしをつなぐものとしては、 ご飯粒とか溶かしたチーズとか、あくまで食べれるものしか材料として 使ってはダメとか。ただ、 お菓子のクッキーですら、ちょっとした 材料の混ぜ加減や焼き加減で失敗することを考えると、 かなりのノウハウが蓄積されてからでないと難しいかも。 パスタみたいに茹でてから乾燥させた方が強度が出るかな。

市販の(玩具用)粘土を一定量 使って、 できるだけ長いスパンの橋を作った人の勝ちとか。 クリープでだんだん たわんでくるだろうから、 5分以上落橋しないことを条件とするとか。 むしろ、オープンキャンパスとかで子どもとかにやらせるネタ向きだろうか。

(先頭) (目次)

2002年度

 2002年度の創造工房実習は、 4年前期(だったかな)の科目で、 研究室配属になった卒論担当の学生に課題を与えるという形式を とっていた。 つまり、実質的には卒論ゼミとの区別が (私にとって)曖昧であった。 で、かなり手抜きではあったのだが、 「LaTeX を pdf 化してプレゼンしよう」 のやり方で、 マークアップ言語の一種である LaTeX から プレゼン用の pdf ファイルを作成する実習を 卒論生にやってもらったのを創造工房実習ということにした。

成果物

やや粗雑な「作品」だけど、 LaTeX をやり始めたばかりの4年前期の成果物そのままです。 卒論本番用のプレゼンシートは、もっとちゃんとしたシートに なっていた筈です……

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ブリッジコンテスト各種

ブリコン、ものづくり関係のリンク集は こちらに移動。 以下は古いリンク集。

紙(ケント紙、ダンボール等)
広瀬川に架かる橋を架け替えてみよう (2003 年度のまとめ)
2001年度創造工学研修の活動と成果
広瀬川に架かる牛越橋を架け替えてみよう(01/11/27)
広瀬川に架かる牛越橋を架け替えてみよう(01/12/3)
Paper Bridge Competition 2003 (動画あり!)
段ボールの橋
ペーパーブリッジコンテスト

バルサ材
霊屋橋あるいは大橋の景観デザイン
広瀬川に架かる澱橋を架け替えてみよう
創造工学研修--広瀬川に架かる橋を架け替える

角材
橋梁モデル・コンテスト

スパゲッティー
スパゲティブリッジコンテスト
OUC'S SPAGHETTI BRIDGE BUILDING COMPETITION
Spaghetti Bridges 2001

つまようじ
つまようじブリッジコンテスト

その他、ブリッジコンテスト関係
読冊日記

ペーパークラフト橋

国土交通省東北地方整備局東北技術事務所 (トラス橋、桁橋)
Canon ペーパークラフト - アーチブリッジ (石橋アーチ)
土木の日:ボール紙で作る橋コンテスト (石橋アーチ)
ペーパークラフトをつくろう! 国土交通省近畿地方整備局、明石海峡大橋、かえる橋)

その他の創造工房実習系

創造工房実習 (機械工学科)
創造工学研修@土木工学科
創造基礎実習
創造工学研修
創造工学研修

ロボコン、二足歩行ロボット、大型ロボットなど

高専ロボコン
大学ロボコン
ROBO-ONE公式ページ (おお、二足歩行ロボットどうしが対戦するような時代になったのですねえ……)
ROBO-ONEアンテナ
岡山ガンダム 久米町 道の駅。 まあ、私自身はガンダムとかじゃなくて、 鉄人28号だのジャイアントロボだのマジンガーZに愛着を覚える世代?だけど、 それはともかく、 体内に入れる巨大観音像なんか作って景観を壊すぐらいだったら (まあ、どことは言わないけど)、 操縦席に入れる(あわよくば、手ぐらい動かせる)巨大ロボットでも 作れば、子供たち(や私のような大人?)は大喜びだろうななんて、 はるか10年ぐらい前に仙台に住んでたときに 思ったんだけど、 こういうものをちゃんと作ってしまう人がいるなんて素晴らしい。 いつか見に行きたいものです)
実物大スコープドッグ
ランドウォーカー (人が乗って操縦できるすりあしで歩くロボット)
「自力で歩く生物」を創造するアーティスト

電子工作、エレクトロニクスなど

電子ブロック
復刻版EXシリーズ(大人の科学) (数年前、学研電子ブロックの復刻版が出ていることを知り、 復刻版EXを 姉の子に買ってやったけど、果たして遊んでくれたんだか。 私は、小学2年の頃に親が買ってきてくれた SR シリーズ (基盤の上にブロックを並べて、金具で配線する)も 復刻版を作ってほしい。その後、小学6年になるまでの間に、 ST シリーズも買ってもらったんだけど、まあ、形は EX シリーズと同じ だけど、透明な ST の方が私は「かっちょいい」と感じる。 1970年代中頃?にやっていた電子ブロックのテレビコマーシャル をもう一回 見たい(できれば mpeg とかで入手したい)。 散らばっている ST の電子ブロックが集まってきて整列し、 それが、ケースに収まる。そして、 「電子の細胞 電子ブロック」とナレーションが入る。 メカニックなものを「かっちょいい」と感じる子供のフェチ心?は 完全に射止められた。 因みに、私が似たような意味で「かっちょいい」と感じるのは、 1980年代初頭に「初歩のラジオ」で紹介されていたアンプの3次元配線 (基盤を使わずに、しごいて堅くしたリード線を直角に折り曲げてパーツを 立体的に整然と密集させて配線していく)とか、管球アンプとか。 で、当時?、将来 お金を稼ぐようになったら是非 作ってみたいと 思っていたのは、管球アンプの下側の配線を3次元配線にして、 ケースの底を覗けるように斜めに鏡を置いてそこに3次元配線が ライトアップ?されて写るようなアンプだけど、作ってないなあ (そんな暇は当分ない)。 まあ、三栄無線の管球アンプのキットを3次元配線で作るとこまでは、 だいぶ前にやったんだけど…… ついでに、 JBL 4344もほしかったなあ)。
学研マイキット (昔は、こんなよだれの出るような玩具が、 片田舎の(というか石巻とかの)おもちゃ屋にも売ってた 時代もあったんだがなあ)

折紙、Origamiなど

折紙探偵団日本折紙学会
おりがみ広場
Nicolas TerryさんのOrigami

その他いろいろ

秋大カンサット
能代宇宙イベント協議会
日本学生科学賞
「反シャボン玉」の実験 (小波秀雄さん。 これは面白い。私の言語感覚だと「反シャボン玉」という よりは、「逆シャボン玉」かな?)
おアソビ探偵団
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