橋の談合(土木構造物:ブリッジ)

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最近、橋の談合などで何かと話題になっている土木業界。建築業界の談合も一時より少なくなったようですが、まだあります。
詳細は書きませんが、そんな事やってるから本当の競争になった時に生き残れないのでしょう。そういう業者は早く淘汰されてほしいものです。
私は構造屋なので、構造的な目で土木構造物である「ブリッジ」を見てみると少し不思議に感じる事があります。
先日のブログの中で「不静定次数」の話をしました。不静定次数の大きい建物の方が壊れにくいという話です。


ところが、土木構造物は静定構造物が多いです。静定構造とは不静定構造の反対で、不静定次数が0の構造になります。
先日の片持ちも静定構造に分類されます。
静定構造は部材のどこか1カ所が損傷をうけるとその時点で倒壊してしまいますから構造的な余力がないと言う話でした。
実際によく見るのは、高速道路や川を渡るブリッジの「片持ち柱の橋脚」の上に道路(梁)をポンと乗せるだけというフレーム形式になっている物です。
どこか1カ所でも壊れたら倒壊します。
どうして、土木ではわざわざ余力のない静定構造物が多いのか?
静定構造にも実はいい所があります。それは温度変化に強い事と不同沈下に強い事。あと応力計算が簡単です。
温度の変化で部材は伸び縮みしますが、静定構造なら温度による応力は発生いません。逆に不静定だと両端を動かないように押さえられている訳ですから、伸び縮みする事で逆に応力が発生します。不同沈下においても同じ理由で部材に応力が発生しません。
土木構造のように長大な建造物の場合、この影響が建築にくらべ大きいので静定構造を採用することが多いようです。
しかし、耐震性能を重視するなら、不静定のほうがいいのではないかと思っています。上記のメリットは耐震性能からみたメリットではありませんから。
地震の力は設計の段階で大きさを決めて設計しますが、その地震力は絶対的なものでなく、上限を考えるとキリがありません。
土木構造物は一般の建築物よりも倒壊したときに社会に与える影響が大きいので、安全率を建築より大きくしておきたいと考えているようです。
阪神大震災以前は土木の構造物は絶対壊れないと言われていました。でも実際には高速道路の橋脚が倒壊しました。倒壊しなかった建築物がたくさんあるにもかかわらず・・・。
構造設計は答えがひとつではありませんから、いろいろと考え方があると思います。今の土木の設計が悪いとは言いません。
しかし、ひとつ確実にいえることは「談合やってちゃ良いものは作れないでしょ」
って事でしょう。もちろん建築業界の皆さんもです。

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