展示 8 点コース
建物と都市
構造物が立つ仕組みと、その下で都市が水や電気を送り続ける仕組みです。
形で支える古い建物から、現代の建物のクレーン、エレベーター、免震装置へ進み、最後に街路の下へ向かいます。
最初の三つは形によって立つ構造物です。石のアーチ、控え壁に支えられたゴシックのヴォールト、木の継手で組む韓屋の骨組みを見ます。次の三つは現代建築の機械や装置で、建設用クレーン、建物内のエレベーター、地震時に建物を支える支承を扱います。
最後の二つは街路の下へ進み、都市を動かす管やケーブルと、水道水をつくる浄水場を見ます。都市は目に見える建物だけでなく、普段見えない設備にも支えられています。
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図 24 · しくみ館石造アーチ橋：荷重を動かして支え方を見る
石造アーチの石同士は接着されていません。それでも頂部に最後の石を入れると、自力で立ちます。
最後の石を置く前に支保工を外し、どうなるかを見ます。
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図 51 · しくみ館ゴシック建築の構造：大聖堂を支えるアーチと飛梁のしくみ
アミアン大聖堂の石のヴォールトは床上 42.3 メートルにあり、その下の壁は大部分がガラスです。
フライングバットレスをオフにし、推力線が壁から外れる様子を見ます。
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図 57 · しくみ館韓屋の構造としくみ：木組みとオンドルの暖房
韓屋の骨組みは、刻んだ木の継手で組み合わさっています。暖かい部屋の下では、小さな火一つの煙が石の煙道を通って煙突へ抜けます。
骨組みを継手ごとに分解し、釘なしで組み合う仕組みを見ます。
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図 61 · しくみ館タワークレーンのしくみ：なぜ倒れないのか
マストのそばで 8 t を吊れるタワークレーンも、50 m のジブの先端では 3.2 t しか運べないことがあります。その理由は、たった一つの掛け算です。
3.2 t の荷をジブの先端へ動かし、定格荷重表を読みます。
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図 76 · しくみ館エレベーターのしくみを動かして体験：かごと釣り合い錘
人を満載したエレベーターのかごは 2 トン近くになりますが、ロープの反対側につり合おもりが下がっているので、モーターが実際に持ち上げるのはその 4 分の 1 ほどです。
「ロープを切る」でロープを切り、非常止めがレールをつかむ様子を見ます。
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図 48 · しくみ館建物の耐震・免震のしくみ：揺れを比べる
6 階のモデルを固有周期の 0.6 秒で揺らすと、床は一秒周期の場合の約 14 倍変形します。ゴム支承、ダンパー、ブレースは、それぞれ異なる方法で対処します。
建物をゴム支承に載せ、最上階の動きを比べます。
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図 45 · しくみ館道路の地下：水道・ガス管と下水道のしくみ
韓国の道路規則では水道本管は道路下 1.2 メートル以上、下水道幹線は 3 メートル以上とされ、4 種類の管とケーブルが上から 2 メートル以内に集まります。
上水道管と下水管を通り越すまで掘り、深さを読み取ります。
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図 60 · しくみ館浄水場の仕組みを水滴と凝集・ろ過で確かめる
直径2マイクロメートルの粘土は沈殿に11日かかりますが、凝集剤でフロックにすると約2時間で底に届きます。
凝集剤の量をゼロにし、粘土が沈むまでの時間を見ます。