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2009年9月

スタードームの検討考察

スタードームの模型を、コピー用紙を使って作りました。まずはオリジナル道理に中心の星形と五角形が綺麗に重なる形です。コピー用紙で果たして形になるのかな?それが最初の疑問でした。

以前にジオデシックドームの模型をやはりコピー用紙で作りました。その模型は三角形の面で形が構成され思いもよらぬほど強固な形になりました。これがコピー用紙のぺなぺなな紙でできたものだろうかと思うほどでした。じっさい軽天で6mドームを作って驚きました。こんなに強くなるのか。フレームだけのときでもガッチリ。カバーをするとそのカバーの張力でサラにじょうぶになりました。台風にもおそらく大丈夫でしょう。

今回のスタードームはどうなるでしょうか。模型の場合軽天のCチャンのかわりにコピー用紙の10mm幅に切ったものを使いました。想像付くと思いますがそれだけではじつに頼りないものです。スタードームの基本道理のものを作ってみました。Simgp0839_2
それに底辺となるリングを付けてドームになります。完成したのが左側のドームです。コピー用紙にもかかわらずチャンと形になりました。右側のものは強度を上げるために三角形を構成する箇所を多くしたもの。オリジナルドームです。とりあえず最低の部品数で構成してみました。
Simgp0842_2

2種類作ってみて初めて気づきました。編み方で強度が変わることに。ためしにカリ止めに使っていた洗濯ばさみを両方の上に置いてみました。なんとつぶれ方が違います。これはおもしろい。サラに電気配線部品を追加してみましたそれが次の写真。
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これは意外な発見でした。まだはっきりした理由は分からないので私の形が有利だとは断定できません。こんな発見があったとだけ報告しておきます。それにしても、ドームにしたとたんに10mm幅のコピー用紙がこんな強度を持つのです。柔らな曲がったら戻らない軽天のCチャンでもかなりの強度を期待できそうです。実験する価値はありそうですね。

このタイプは持ち運びようではなく。あくまで園芸ハウスか温室などに利用するのが良いのでは。ご覧の皆さんも利用法のアイデアがありましたら教えてくださいね。

この形で軽天材の費用は直径5mサイズで300円×24本で7200円 。ジョイントの金具やボルトナット、固定のペグ用鉄筋などカバーのビニールを入れても1万円そこそこでできそうです。直径5mのドーム型温室が1万円でできたらこれはもうけものでは?

鉄は柔らかい?

鉄は柔らかい?

常識として鉄は硬いもの...ですよね。 でも鉄を扱ってみるとその常識は違っていることが分かります。鉄は柔らかだったんです。鉄を硬くしたものが鋼(はがね)なんですね。それでもしなやかな性質を保ちます。
今回ドームのコネクターを制作するに当たりその性質と応力集中を逆手に使ってモノづくりをしようとしたわけです。
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折り曲げたフラットバーです。厚みが3mm ほどあります。その表面に折り曲げたい場所に1mmほどの溝を入れます。そこに鏨(たがね)を当てて打ち込み少し折り曲げます。そして材料の量端を持って力任せにエイと折り曲げたものがこれなのです。鉄の持つ特性を利用して人の力のみでこれだけ鋭角に折り曲げることが可能なのです。機械があればプレスなどで簡単に加工できることですが、人の力のみでも工夫しだいでできることの証明です。 強度を保つためには溝の部分を今度は溶接した方がよいでしょう。

さて話は変わってかねてから注目していたスタードームの再検討を考えているのです。http://www.stardome.jp/ ドームに興味のある方はもうご存知かと思います。竹材を利用したじつにエコなドームなんです。私のブログの12月17日の記事に次のように触れています。

『自分がブログを立ち上げたのでほかの人の記事が気になりまた。前回ドームハウスで検索したことがあったので今回はジオデシックドームで検索してみました。
すると日球ドームとスタードームというサイトにぶつかりました。どちらも構造材に竹を使用したものでした。やはり考えている人がいるんだと。それぞれ独自の考え方でなかなかすばらしいものです。

*特にスタードームの方は未開発国でも制作可能な方式なので災害時などのテント代わりに仕えないかと思ったのです。

私の場合、竹を使いたくても費用が掛かりすぎてしまうのです。東京では竹よりも軽天材の方が遙かにやすいのです。下手をすると2バイ4の木材の方がやすいでしょう。日球ドームの利点はコネクターを使っているため一人でも設営可能なことでしょうか。そしてイベントのような短期間の設営に便利なようです。』

さて軽天材でこのスタードームを構築しようとすると一つの問題が生じます。それが『鉄は柔らかい』ということなんです。竹は曲げてももとに戻り真っ直ぐになります。そうバネのような性質がありその性質故にこの構築方が成り立っています。通常の軽天材、今回使おうとしているCチャンと言われる材料はその点問題があります。曲げたら曲がりっぱなしになってしまうのです。今回こうした問題がこのスタードームの場合にどんな問題が起きるか試してみようと思っています。

費用的にはじつに安くできます。そして必要部品数は格段に少なくなります。その反面一つ一つの部品の長さが問題になります。さてどうなりますことか。温室に使い方にはいいかもしれませんよ。アルミのフラットバーというせんもありますね。

前のページで紹介できなかった台風対策後のドームです。
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6mドームの12号台風対策(カバー作り)

台风は12号接近の報を受けて6メートルドームの台風対策です。

今までのカバーはシートの元反をおむつを当てるようにかぶせただけでした。その為風が吹くとシートのヘリがめくれて風が入りまき上がりタコのようになる危険がありました。そこで今回はきちんとドーム状に加工してかぶせることにしました。そこでさっそく図面起こしからはじめました。

検討を始めて見ると3次元を2次元に変換しなくてはなりません。それが単純に行かないのです。あまりに正確にシートを作ろうとすると切り張りをたくさんしなければなりません。それは強度の点で不利になることが考えられます。それに作業も大変。いろいろなサイトに書かれているアドバイスを頼りに計画を立てました。

寸法は若干大きめに作ることにしました。今回も一人作業を前提ですからあまりぎりぎりに作って廻りから一斉に引っ張らなければならなくなることを避けることにしました。さあ検討図を元にシートに切取線を書き込みます。ドームの上からは、 3分の2ほどがカバーできる大きさに作ることにしました。6mhyouhi
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今回活躍する道具はこれです。はんだごての先に回転するギザギザの車輪のようなものが付いています。ビニールを張り合わせる道具です。これをホームセンターで買ってきました。実際に使ってみると透明なビニールは強度が出ますがこのシートはカリ止め程度に考えた方が良さそうですざんねん。補強にやはり荷造りテープに活躍してもらいました。でもこれがあると縫製のときの仮縫いのように正確に張り合わせができました。6mhyouhi_2

張り合わせた状態です。

6mhyouhi_3

さて現地にて張り込みです。カバーの一端をテープでカリ止めします。そしてパラシュートを開くように風を受けてふくらまし手を離しました。カバーはドームの反対側までふわっと被さりました。テープで要所要所をカリ止めし位置合わせをしてからシートの下端をぐるっとテープで留めて完成。どうでしょう。実際にかぶせてみるまで形が分かりにくいです。シートを張り合わせた状態では果たしてちゃんとドームになるのか心配でしたが見事にかぶりました。これで台風対策はほぼ終わりです。6mhyouhi_4

台風通過の影響は!

台風11号が接近してきたころ。夕方の5時頃に電話がありました。
ドームが飛ばされそうで怖いです。テープで留めただけですよね、一枚はがされてばたばたしていますとの報告。
取る物もとりあえず現場に向かうことにしました。

現地までは約80キロほどあるでしょうか。神奈川に近いこちらの方はもう風もほとんどなく茨城の方に向かうに従い少し雨足が強くなりました。しかし行けども行けどもたいして風は強くなりません。台風もどんどん北上して行っているようです。

ドーム自体の強度はそれほど心配していませんでした。しかし張り付けたシートは最後の一枚がドームの下で固定し天頂部を越えて反対の基底部で固定しただけ。つまり細長い大きなタコ状態になるわけです。その面積いっぱいに風をはらんだときどれぐらいの破壊力になるかチョット分かりません。あれこれ創造しながら現地に到着しました。

到着したときはもう風も雨もほとんどありませんでした。それが次の写真です。

Simgp06811

確かに最後に張ったシートがずれて底辺部分に三角形の隙間が出来ています。風の強いときはこの一枚が相当暴れたのではないでしょうか。周りを回って他の部分を見て回りました。他には何の異常も見られません。フレーム自体は折れたり曲がったりもありません。破れたところの拡大ですが、もともとシートを張ったときに隙間が出来てその部分にパッチを当ててテープでごまかしていた部分です。予想より遙かに異常がありません。拡大写真が次です。

Simgp0682

三角の口が開きその下にくしゃくしゃになって地面に落ちているのがパッチを当てたシートです。剥がれ落ちたのはそれだけのようです。フレームも真っ直ぐになっているのが写って見えています。そこで中に入って見ることにしました。それが次の写真。中に入って他の部分を見ても何も異常がありません。予想以上の強度がこの華奢なフレームにあることが分かります。

Imgp0689

これだけの変化しかないことに逆にホントに風が吹いたのと疑問が出てしまいます。風でたとえフレームがつぶれても飛び散ったりしないように各角ごとに90センチもの長さのペグを打ち込んであります。そのペグのゆるみも見えません。そこでとりあえずずれた最後のシートを広げ剥がれたパッチをフレームに挟み込み修理完了。お隣に挨拶して帰ってきました。

Simgp0688

確かに最後のシートは風をはらんで暴れてしまいます。それを防ぐ方法を思いつきました。シート両側にひもを通せるようにしてドームの表面からシートの端がめくれ上がらないようにする予定です。とりあえずこのドームは台風11号の洗礼を受けたことになりました。ドームは強し.....かな。

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