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武庫川女子大学 建築学科 3年生
授業風景紹介「建築材料実験」 |
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建築学科の授業の様子を写真で紹介します
（最終更新 2008/7/14）
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| >>H20年度 後期「建築設計演習IV」 >>H20年度 前期「建築設計演習III」 |
H20年度3年生前期
(2008年7月17日)
担当：福本教授、長江拓也先生(独立行政法人 防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター 研究員) |
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| PC鋼棒のナットを回転させて梁に加力 |
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クラック発生状況の観察と記録
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クラック発生状況の観察と記録 |
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| クラック発生状況 |
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| 学生のスケッチ |
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| 学生の作成したグラフ |
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| 学生が5月1日に配筋し、5月8日にコンクリート打設した鉄筋コンクリート梁の曲げ試験を行いました。今回もPC鋼棒を利用して、自分たちの力で150×300の鉄筋コンクリートの梁を曲げる試みを行いました。梁の下面、側面に曲げクラックが入り、梁に加えた力が大きくなるとそれに比例して、梁がたわんでいくこと、梁が曲がっていくにつれて、曲げモーメントが増加すること、引張鉄筋の降伏後に、たわみが急激に増加していく状況を、計測したデータをパソコンを使ってグラフ化することにより、リアルタイムに確認しました。同時に、発生したクラックを逐次記録し、梁が変形していく状況をすぐ近くで観察することができました。
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H20年度3年生前期
(2008年7月10日)
担当：福本教授、長江拓也先生(独立行政法人 防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター 研究員) |
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力の大きさを知るためにPC鋼棒にゲージを貼る
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実験データの計測準備 |
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| H型鋼の曲げ試験開始 |
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| 実験結果をデータで確認 |
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| 鋼構造の梁に最もよく用いられるH型鋼の曲げ試験を行いました。前週に引き続き、PC鋼棒を利用して、自分たちの力でH型鋼の梁を曲げる試みを行いました。梁に加えた力が大きくなるとそれに比例して、梁がたわんでいくこと、梁が曲がっていくにつれて、曲げモーメントが増加することを、計測したデータをパソコンを使ってグラフ化することにより、リアルタイムに確認しました。同時に、梁が曲がり、たわむ状況をすぐ近くで観察することができました。
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H20年度3年生前期
(2008年7月3日)
担当：福本教授、長江拓也先生(独立行政法人 防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター 研究員) |
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| 角型鋼管にPC鋼棒をセット |
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作業を分担して実験
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「てこの原理」でPC鋼棒のナットを締める |
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局部座屈した角型鋼管
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座屈後の状況をスケッチしレポート作成 |
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| 学生のスケッチ |
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| 鋼構造部材は断面寸法に比べると厚さが薄い板で構成されています。このような部材が圧縮力を受けると板が面外に変形し、局部座屈を言われる現象が現れます。角型鋼管の中央部に挿入したPC鋼棒を引っ張ることにより、角型鋼管に圧縮力を与える実験を行いました。学生たちが自ら、「てこの原理」を用いて、PC鋼棒の先端のナットを締めていきました。加えた力と、角型鋼管の変形などを測定し、力の大きさを実感することができました。2種類の角型鋼管を実験したところ、幅厚比の大きな方に局部座屈現象が生じることがわかりました。一方、幅厚比の小さい方は、安定した変形能力があることも見てとることができました。
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H20年度3年生前期
(2008年6月26日)
担当：荒木正亘先生（株式会社アラキ工務店取締役会長）、萬田准教授 |
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耐力壁の試験体（試験開始前）
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横方向の力により、筋交いが破断した様子 |
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| 試験終了後、壊れ方について荒木先生より解説を受ける |
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| 木造耐力壁の水平載荷試験を行いました。地震が起きた時、建物は横方向に大きな力を受けます。耐力壁とは、柱・梁の間に筋かい（斜めの部材）を入れたり、ベニアの合板を付けた壁のことであり、地震時の横方向の力に抵抗します。今回は、筋かいを入れた耐力壁の試験体に、2軸載荷試験機という機械を使用して横方向の力を徐々にかけていき、試験体が壊れるまでの様子を観察しました。力が大きくなるにつれて、まず筋交いが壊れ、その後はまわりの柱・梁のみで横方向の力に抵抗していく様子が分かりました。
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H20年度3年生前期
(2008年6月12日)
担当：荒木正亘先生（株式会社アラキ工務店取締役会長）、萬田准教授 |
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継手の仕組について荒木先生より解説を受ける
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継手の試験体の組み立て |
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| 引張試験の様子 |
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| 壊れた試験体を観察する |
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| 木造伝統工法による継手引張試験を行いました。継手とは2本の木材をつなぎ合わせることであり、建物の中で弱い部分のうちの一つです。特に引張の力に対して弱く、木造は圧縮に強いが引張に弱いと言われる所以でもあります。日本建築では、昔から大工さんの知恵と工夫で様々な継手が考えられてきて、この弱点を克服する努力がなされてきました。今回は「腰掛鎌継手」「金輪継手」「追掛け大栓継手」という3種類の伝統的な継手を非常勤講師である荒木棟梁に作成していただき、万能試験機による引張試験を行い、壊れる性状を観察しました。
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H20年度3年生前期
(2008年6月5日)
担当：荒木正亘先生（株式会社アラキ工務店取締役会長）、萬田准教授 |
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| 梁の加力試験試験の様子 |
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梁の変形と荷重の関係をリアルタイムで確認
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壊れた梁を観察 |
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| 木造の梁の曲げ試験を行いました。先週の材料実験でも使用した「スギ」「マツ」「集成材」の3種類の木材について、それぞれ長さ2.4mの梁をつくり、万能試験機により中央に力をかけ、梁が変形しながら壊れていく様子を観察しました。材質の違いにより、壊れ方の性状にも差があり、また同じ材質でも木の中にある節の有無等により壊れ方の特徴が出ることがはっきりと見てとることができました。
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H20年度3年生前期
(2008年5月29日)
担当：荒木正亘先生（株式会社アラキ工務店取締役会長）、萬田准教授 |
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試験体の切り出し
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含水率の測定 |
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| 重量の測定 |
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| 圧縮試験の様子 |
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| 木材の壊れ方について荒木先生に解説を受ける |
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| 木材の材料実験を行いました。「スギ」「マツ」「集成材」の3種類の木材について、含水率（木材中に含まれる水分の量）、重量を計測した後に、構造実験室に設置された万能試験機という機械を使っての圧縮試験を行い、木材に圧縮の力がかかった場合、どのような壊れ方をするか観察しました。木材は生きた建築材料であり、同じ材種であっても比重や含水率に違いがあり、力がかかった時の壊れ方も様々な性状を示すことが分かりました。 |
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H20年度3年生前期
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建築材料実験「鉄筋コンクリートの梁の製作：コンクリート打設
コンクリート供試体の圧縮試験」 |
(2008年5月8日)
担当：福本教授、長江拓也先生(独立行政法人 防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター 研究員) |
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| ミキサー車からコンクリート取り込み |
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型枠内にコンクリート打設
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コテ押さえ：コンクリート表面をコテでならす |
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スランプ試験
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圧縮試験をするために供試体表面に
ひずみゲージを貼り付け
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万能試験機を用いてコンクリート供試体の
圧縮試験実施
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応力−ひずみ関係のグラフをリアルタイムで確認
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圧縮破壊した供試体の状況を観察してスケッチ |
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| 先週、配筋を終了した型枠内にミキサー車からコンクリートを取り込み打設し、鉄筋コンクリートの梁試験体を作成しました。密実なコンクリートになるようバイブレーターを使用し、木槌で型枠側面をたたきながら打設しました。あわせてフレッシュコンクリート試験も実施しました。その後、4月17日に調合・作成したコンクリート供試体の圧縮試験を行いました。応力とひずみの関係をグラフ上でリアルタイムに確認しながら、圧縮破壊までのプロセスを観察し、最後に試験体の破壊状況をスケッチしました。また、調合、養生方法の違いによって圧縮強度が異なることがわかりました。 |
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H20年度3年生前期
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建築材料実験「鉄筋コンクリートの梁の製作：鉄筋の組立」 |
(2008年5月1日)
担当：福本教授、長江拓也先生(独立行政法人 防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター 研究員) |
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あばら筋の曲げ加工：ベンダーを使用して
鉄筋を所定の角度に曲げあばら筋を造る
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主筋にあばら筋・ひずみゲージの位置を罫書き |
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ひずみゲージ貼り付けのための準備：あばら筋の
ひずみゲージ貼り付け位置をグラインダーかけ
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主筋の組み立て：
ハッカーを用いて上端筋と下端筋を結束 |
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あばら筋セット：所定の位置にあばら筋を
セットし、ハッカーを用いて主筋と結束
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鋼製型枠にセット：組み上がった鉄筋を
スペーサーを介して型枠内にセット |
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| 鉄筋コンクリートの梁を製作する最初のステップとして、鉄筋の曲げ加工、鉄筋の組み立てを行いました。できあがった梁は、7月に曲げ試験を実施します。そのために、主筋とあばら筋にひずみゲージを貼り付けました。ベンダーを使用し鉄筋を曲げ、あばら筋を造りあげることにも挑戦しました。ハッカーを用いて番線で鉄筋相互を結束し、鉄筋を組み立て、最後に鋼製型枠内にセットしました。次週は、コンクリートを打設します。 |
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H20年度3年生前期
(2008年4月24日)
担当：福本教授、長江拓也先生(独立行政法人 防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター 研究員) |
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| ひずみゲージ貼りつけ準備：グラインダーで鉄筋の節、黒皮を除去 |
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標点をポンチでマーク：引張試験をする鉄筋に標点（基準となる長さを決める）を記す
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体重で鉄筋を曲げる：鉄筋の中央部に載った時のひずみを計測し体重を測定 |
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| 引張試験：万能試験機で鉄筋に引張荷重をかける |
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| 荷重とひずみの関係のグラフ化：荷重とひずみの関係をリアルタイムでグラフで確認 |
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| 異形鉄筋の力学的性質を知る実験を行いました。鉄筋に加わる荷重とひずみの関係、応力とひずみの関係を調べるために、鉄筋にひずみを測定するゲージをとりつける作業から始めました。ひずみゲージがとりつけられた鉄筋の中央部に自分の体重をかけてみて、生じたひずみから、自分の体重を測定できることがわかりました。また、ひずみゲージをとりつけた鉄筋の万能試験機で破断するまで引っ張り、荷重とひずみの関係をグラフ上で確認することができました。スケッチをすることにより破断後の鉄筋の形状が印象づけられました。 |
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H20年度3年生前期
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建築材料実験「コンクリートの調合、フレッシュコンクリート試験、
圧縮強度試験体作成」 |
(2008年4月17日)
担当：福本教授、長江拓也先生(独立行政法人 防災科学技術研究所 兵庫耐震工学研究センター 研究員) |
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計量：コンクリートを構成する材料を正しく計量
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練り混ぜ：ミキサーに材料を投入し攪拌 |
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| 練りまぜ：ミキサーに材料を投入し攪拌後、取り出し |
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| スランプ試験：スランプコーンを引き上げスランプ値を読み取る |
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| スランプ試験：スランプコーンを引き上げスランプ値を読み取る |
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| 空気量試験：コンクリートに含まれる空気量を測定 |
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| コンクリートの調合、練り混ぜ、スランプ試験、空気量試験を行いました。要求された強度とスランプを満足するように粗骨材、細骨材、セメント、水を計量し、コンクリートミキサーで練り混ぜました。JISで定められた手順に従って、スランプ試験、空気量試験を実施した後、圧縮強度試験用試験体を作成しました。４つの班で、各作業を順番に受け持ちながら、全ての工程を終了することができました。 |
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