「柱」に注目！　～壊れにくい建物をつくるために～

壊さなければわからないこともある

普段、誰も建物が壊れることを想定して建物の中に入らないと思います。あなたが意識すらしない「安全・安心」を提供するには、建物で特に重要な部分を実験で実際に壊して確認し、壊れにくい構造をつくる必要があります。例えば接合されている部分の強度を見るために、実物の3分の2から5分の1ほどの試験体を作って壊す実験が行われています。

もっとも負荷がかかるのはどこ？

建物でもっとも負荷がかかっているのは、建物の最下層、そして地面の下で建物を支える基礎です。基礎が弱いと建物が沈みますし、地震などで建物が健全でも地中に埋められた基礎部の損傷で建物全体が傾き、結局建物が取り壊しになることがあります。建物の基礎は、その重要性のわりに、普段目に触れないことからか研究があまり進んでいない分野でもあります。地中にあるからこそ地震後の被害を確認し難く、未来発生するかもしれない地震まで大きな問題を密かに持ち越している可能性すらあります。災害時に生じうる基礎の損傷の予測方法、災害時における損傷の確認方法の確立は、とても重要な研究テーマです。

柱の負荷を下げる構造

建物の最下層は、建物でもっとも負荷が大きい部分の一つです。鋼（こう）構造における最下層柱脚（ちゅうきゃく）の接合形式の代表例を2つ挙げると、基礎部に柱を埋め込む「埋込み型柱脚」と、基礎部の上で柱を止める「露出型柱脚」があります。埋込み型は柱の下部への負荷が、露出型は柱の上部への負荷が大きくなります。負担に偏りが出ると、大きな地震が来たときに柱が壊れてしまう可能性があります。そこで、建物の重さを支えつつ柱への負担を均等にするために、中央付近で素材を切り替えた構造が開発されました。従来は柱を鋼構造、地面と接している下部をRC（鉄筋コンクリート）にしていたものを、柱の上半分を鋼構造、下半分をRCにしたのです。その結果、上部か下部に集中していた負担を柱全体にならすことができました。この構造はすでに建築現場に導入され始めています。

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大阪公立大学工学部建築学科講師古川幸先生

興味が湧いてきたら、この学問がオススメ！

防災工学、建築学

先生が目指すSDGs

メッセージ

まず、何よりも「あなた自身の特性をつかむこと」を心がけてください。好きな服と自分が素敵に見える服が必ずしも一致しないように、「やりたいこと」と「出来ること・向いていること」が若いころから一致する人は稀です。まず、目の前のことに全力を尽くしてください。うまくいかなくても頑張り続けるエネルギーがわいてくる対象は、あなたに向いているかもしれません。建物と同じで人生も基礎が大切です。あわてる必要はありません。自分を模索し、自分をもっとも活かせる道を探し、志を高く、前に進んでください。

先生への質問

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2022年4月、大阪市立大学と大阪府立大学が統合し、大阪公立大学が誕生しました。大阪市立大学、大阪府立大学は共に約140年の歴史ある大学であり、水都として交通の要衝であった大都市大阪とともに発展してまいりました。この地の利を生かし、理論と実際を有機的に結合することにより、両大学は大都市大阪で生活する人々が必要とする精神文化の発展や産業と経済の振興を担う中心機関としての役割を果たしてきました。本学はさらなる異分野を融合・包摂した新たな学問の創造と多様な世界市民の育成を目指します。