JP3131361U - 建物の震動実験用用紙及びその用紙を使用して製作された建物模型 - Google Patents

Abstract

【課題】 例えば耐震構造、制震構造、免震構造、及びこれらの構造を有しない基本構造の建物模型のうちの２種類以上の建物模型を使用して、揺れや外力に対する効果を目及び手の両方で実感して明確に分かるようにすることができると共に、建物模型を紙工作によって簡単に製作することができる建物の震動実験用用紙を提供すること。
【解決手段】 震動実験用の４種類の建物模型を製作することができる壁部材Ａ等の複数の構成部材が線図で記載され、線図のうちの所定の切取り線２４に沿って切り取ることによって、壁部材Ａ等の複数の構成部材を作ることができ、これら複数の構成部材を貼り合せることによって、４種類の建物模型、振動台部材、及び家具模型を製作することができる構成。
【選択図】 図１

Description

本考案は、例えば小中学校生にでも簡単に建物の震動実験及びその学習ができるようにするためのものであり、建物模型を紙工作によって製作することができる建物の震動実験用用紙、及びその用紙を使用して製作された建物模型に関する。

従来の建物の震動実験用模型の一例として、図８に示す建物の力学模型４１がある（例えば、特許文献１参照。）。同図に示す建物の力学模型４１は、柱４２や梁４３等を管部材（例えば飲料用ストローで製作されたもの）によって構成したものである。この建物の力学模型４１を構成する略四角形の枠形状を成す梁４３、・・・は、４本の管部材で形成され、各梁４３の一端は、略９０°に折り曲げられ、その折り曲げ部４３ａに他の梁４３の他端が差し込まれて接合されている。そして、４つの各折り曲げ部４３ａには、４本の柱４２（飲料用ストロー等で製作された管部材）の各上端部が粘着テープ（図示せず）で接合されている。

また、２本の柱４２の間には、斜めに架け渡された筋交い４４が２つ取り付けられている。この筋交い４４、４４は、例えば紙テープで形成され、その両端部が粘着テープ（図示せず）によって対応する各柱４２の端部に接合されている。

この図８に示す建物の力学模型４１によると、同図の矢印４５、４６で示すように、この建物の力学模型４１に対して、様々な方向から手で力を加えると、筋交い４４、４４が所定の方向の力に対して効果があることを体験することができる。
特開２００４−３４１４６７号公報

しかし、図８に示す従来の建物の力学模型４１では、同図の矢印４５、４６で示すように、この建物の力学模型４１に対して様々な方向から手で力を加えると、筋交い４４が所定方向の力に対して効果があることを、手で加えた力に対する抵抗力（感触）によって実感できるが、その効果を目で見て実感することが困難である。

このように、筋交い４４の効果を、手に掛かる感触としてしか実感できないので、このような効果を、例えば小学生等では、短時間で簡単に理解することが困難であるし、大人であっても、手に掛かる感触だけでは、記憶に残り難いという問題がある。

なお、図８に示す従来の建物の力学模型４１では、筋交い４４の効果を、手に掛かる感触（抵抗力）によって実感できるが、目で見て実感し難いのは、この模型４１が比較的剛性の大きい飲料用ストロー等の管部材で製作されているからである。つまり、この模型４１は、様々な方向に振動させても、揺れ（変形）の程度が比較的小さく、筋交い４４の効果の有無を目では判断し難い構成となっている。

本考案は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、例えば耐震構造、制震構造、免震構造、又はこれらの構造を有しない基本構造の建物模型を使用して、揺れや外力に対する効果を目及び手の両方で実感して明確に分かるようにすることができると共に、建物模型を紙工作によって簡単に製作することができる建物の震動実験用用紙、及びその用紙を使用して製作された建物模型を提供することを目的としている。

本考案に係る建物の震動実験用用紙は、震動実験用の複数種類の建物模型を製作することができる複数の構成部材が線図で記載され、前記線図のうちの所定の切取り線に沿って切り取ることによって、前記複数の構成部材を作ることができることを特徴とするするものである。

この考案に係る建物の震動実験用用紙によると、この用紙に記載されている線図のうちの所定の切取り線に沿って切り取ることによって、建物模型の複数の構成部材を形成することができる。そして、これら複数の構成部材を、例えば接着剤で接着することによって複数種類の建物模型を製作することができる。このように、建物模型は、用紙を切り取って形成された構成部材を、接着剤等で接着して製作されたものであるので、その剛性が比較的小さく、従って、この建物模型に対して揺れや外力を加えると、建物模型に対して目で見て分かる程度の振動や変形を起こさせることができる。そして、建物模型を複数種類製作することができるので、建物模型の種類の違いによって、その振動や変形の大きさの違いを目及び手の両方で実感して分かるようにすることができる。

そして、この考案に係る建物の震動実験用用紙において、前記複数の構成部材を貼り合せることによって、前記複数種類の建物模型を製作できるようにするとよい。このように、複数の構成部材を貼り合せることによって建物模型を製作できるようにすると、構成部材を接合するための道具が不要であり、建物模型を手軽にしかも安全に楽しく製作することができる。そして、構成部材を貼り合せることによって接合するようにしてあるので、小中学校生であっても、それぞれの接合部の強度が均一となるように建物模型を製作することができる。よって、この建物模型を使用して建物の振動実験を正確に行うことができる。

また、この考案に係る建物の震動実験用用紙において、前記複数種類の建物模型は、教材として使用されるものであり、前記複数の構成部材は、前記複数のそれぞれの建物模型の下部に取り付けられる基礎部材と、前記基礎部材の両方の各端部を着脱可能に係合させることができる複数対の爪状部を有する振動台部材とを更に備え、前記複数対の爪状部は、各対の当該爪状部に取り付けられている前記建物模型が、前記振動台部材による振動によって前記振動台部材から脱落しないように係止するためのものとするとよい。この建物の震動実験用用紙は、紙製であるので、比較的安価であり嵩ばらないので、教材として使用するのに適している。そして、製作された複数種類の建物模型を使用して例えば震動実験するときは、まず、それぞれの建物模型の下部に取り付けられている基礎部材を、振動台部材に形成されている複数の各対の爪状部に係合させる。そして、振動台部材を例えば手で所定方向に振動させる。これによって、振動台部材に係合して取り付けられている１又は２以上の建物模型の種類の違いによって、その振動の仕方や大きさ、及び変形の大きさの違いを目及び手の両方で実感して分かるようにすることができる。

更に、この考案に係る建物の震動実験用用紙において、前記複数種類のそれぞれの建物模型は、基本構造に筋交いを設けた耐震構造、基本構造に錘を吊り下げて取り付けた制震構造、基本構造が複数のころで支持される免震構造、又はこれら３つのいずれの構造も有しない基本構造を備え、少なくとも２種類以上の前記構造の建物模型を製作できるようにするとよい。このようにすると、例えば耐震、制震、免震のいずれの構造も有しない基本構造の建物模型と、耐震構造の建物模型とを製作することができ、この２種類の建物模型における、その振動や変形の大きさの違い等を目及び手の両方で実感して分かるようにすることができる。勿論、これ以外にも、例えば基本構造のみの建物模型と、制震構造の建物模型との比較、耐震構造の建物模型と、免震構造の建物模型との比較、又は基本構造のみの建物模型と、耐震構造の建物模型と、免震構造の建物模型との比較ができるようにしてもよい。

更に、この考案に係る建物の震動実験用用紙において、前記複数種類の建物模型は、低層のものと、高層のものとを備えるようにするとよい。このようにすると、低層の建物模型と、高層の建物模型の種類の違いによって、その振動の仕方や大きさ、及び変形の大きさの違いを目及び手の両方で実感して分かるようにすることができる。

また、この考案に係る建物の震動実験用用紙において、前記複数種類の建物模型を構成する前記構成部材の紙面は、この建物模型を震動させる方向を通る鉛直面に対して略直交する構成とするとよい。このようにすると、建物模型の剛性を比較的小さくすることができ、建物模型に付与された震動によって、建物模型を目で見て分かる程度に十分に変形させることができる。

そして、この考案に係る建物模型は、請求項１乃至６のいずれかに記載の建物の震動実験用用紙によって製作されたことを特徴とするものである。

この考案に係る建物模型によると、本考案の建物の震動実験用用紙によって製作することができ、上記と同様にして建物の震動実験をすることができる。

この考案に係る建物の震動実験用用紙、及びこの用紙を使用して製作された建物模型によると、建物模型を紙工作によって比較的簡単に製作することができる。そして、この建物模型に対して揺れや外力を例えば指や手で加えることによって、建物模型に対して目で見て明確に分かる程度の振動や変形を起こさせることができる。よって、揺れや外力に対する効果を目及び手の両方で実感して明確に分かるようにすることができる。

そして、建物模型の種類の違いによって、その振動や変形の大きさの違いを目及び手の両方で実感して明確に分かるようにすることができる。

従って、例えば小中学校生にでも簡単に建物の震動実験及びその学習をすることができ、更に、揺れや外力に対する建物の構造上の対策を教育することもできる。

以下、本考案に係る建物の震動実験用用紙、及びその用紙を切り取って製作された建物模型の一実施形態を、図１〜図７を参照して説明する。この建物の震動実験用用紙８は、例えば小中学校生にでも、紙工作によって複数種類の建物模型９、１０、１１、１２、１３を簡単に製作することができ、このようにして製作された複数種類の建物模型９〜１３は、簡単に建物の震動実験及びその学習ができるようにするものである。

建物の震動実験用用紙８は、図１に示す第１震動実験用用紙１４と、図２に示す第２震動実験用用紙１５とを備え、更に、図３に示す錘１６（重量が約１ｇ）及び複数本のころ（図示せず）２０、・・・が添付されている。このころ２０、・・・として、例えば断面が円形の爪楊枝が使用されている。図３は、第１及び第２震動実験用用紙１４、１５を切り取って製作された４つの建物模型９、１０、１１、１３、１つの振動台部材１８、及び２つの家具模型２２を示してある。この４つの建物模型９、１０、１１、１３のうち、３つは、低層（２階建て）の建物模型９、１０、１１であり、１つは、高層（８階建て）の建物模型１３である。図３に示す３つの低層（２階建て）の建物模型９、１０、１１のうち、左端のものが基本構造の建物模型９、中央のものが耐震構造を有する建物模型１０、そして、右端のものが制震構造を有する建物模型１１である。

基本構造の建物模型９は、図３に示すように、壁部材Ａ、床部材Ｂ、屋根部材Ｄ、及び基礎部材Ｅから成る複数の構成部材を備えている。これら壁部材Ａ、床部材Ｂ等のそれぞれの構成部材は、細長い長方形の帯状体を使用して形成されたものである。

壁部材Ａは、図３に示すように、略コ字形状に折り曲げて形成され、その両端部Ａ１、Ａ１が外側に折り曲げられてそれぞれが基礎部材Ｅの上面に糊付けされている。そして、この屈曲形成された壁部材Ａの上部を成す水平部Ａ２の上面には、略二等辺三角形に折り曲げられて形成された屋根部材Ｄが糊付けされている。また、略コ字形状に屈曲形成された壁部材Ａの互いに平行する鉛直部Ａ３、Ａ３の略中央部には、床部材Ｂが水平に配置され、その両端部Ｂ１、Ｂ１が下方に折り曲げられてそれぞれが鉛直部Ａ３、Ａ３の内面に糊付けされている。このようにして、基本構造の建物模型９が製作されている。

耐震構造を有する建物模型１０は、図３に示すように、基本構造の建物模型９の１階部分及び２階部分に筋交いＣを１つずつ取り付けたものである。１階部分の筋交いＣは、１階部分の対角線の位置に配置され、上端部Ｃ１が折り曲げられて床部材Ｂの左端部下面に糊付けされている。そして、この筋交いＣの下端部Ｃ２は、折り曲げられて壁部材Ａの右鉛直部Ａ３の下部内面に糊付けされている。２階部分の筋交いＣは、２階部分の対角線の位置（１階部分の筋交いＣと逆方向の対角線の位置）に配置され、上端部Ｃ１が折り曲げられて壁部材Ａの水平部Ａ２の右端部下面に糊付けされている。そして、この筋交いＣの下端部Ｃ２は、折り曲げられて壁部材Ａの左鉛直部Ａ３の略中央部内面に糊付けされている。このようにして、耐震構造を有する建物模型１０が製作されている。

制震構造を有する建物模型１１は、図３に示すように、基本構造の建物模型９の屋根部材Ｄの頂部に錘１６を糸１７で吊り下げて取り付けたものである。この屈曲形成された屋根部材Ｄの頂部には、切込み部Ｄ１が形成され、この切込み部Ｄ１に糸１７が通され、その糸１７の端部が例えばマスキングテープで頂部に留められている。糸１７の長さは、錘１６が屋根部材Ｄの頂部と壁部材Ａの水平部Ａ２との間であって、その略中間部に位置するように調整されている。このようにして、制震構造を有する建物模型１１が製作されている。

高層（８階建て）の建物模型１３は、図３に示すように、左右一対の壁部材Ｆ、Ｆ、７つの床部材Ｇ、・・・、屋根部材Ｈ、及び基礎部材Ｉから成る複数の構成部材を備えている。これら壁部材Ｆ、Ｆ、床部材Ｇ等のそれぞれの構成部材は、細長い長方形の帯状体を使用して形成されたものである。

左右一対の壁部材Ｆ、Ｆは、図３に示すように、所定の間隔を隔てて互いに平行して鉛直方向に配置され、それぞれの下端部Ｆ１、Ｆ１が外側に折り曲げられてそれぞれが基礎部材Ｉの上面に糊付けされている。そして、一対の壁部材Ｆ、Ｆのそれぞれの上端部Ｆ２、Ｆ２は、内側に向かって略９０°に折り曲げられて水平部となっている。そして、この屈曲形成された壁部材Ｆ、Ｆの上部を成す水平部Ｆ２、Ｆ２の上面には、略二等辺三角形に折り曲げられて形成された屋根部材Ｈが糊付けされている。また、一対の壁部材Ｆ、Ｆの互いに平行する鉛直部Ｆ３、Ｆ３の内側には、７つの床部材Ｇ、・・・が糊付けされている。これら７つの床部材Ｇ、・・・は、互いに所定の一定間隔を隔てて水平に配置され、それぞれの両端部Ｇ１、Ｇ１が下方に折り曲げられてそれぞれが鉛直部Ｆ３、Ｆ３の内面に糊付けされている。このようにして、高層（８階建て）の建物模型１３が製作されている。

振動台部材１８は、図３に示すように、それぞれが細長い帯状に形成された略同一形状の上側台紙Ｊと下側台紙Ｌとを重ね合わせて互いに糊付けしたものである。そして、この上側台紙Ｊには、長手方向に沿って複数対、例えば２対の爪状部１９、・・・が形成されている。これら各対の爪状部１９は、例えば図４（ｂ）に示すように、４つの各建物模型９、１０、１１、１３、及び免震構造を有する建物模型１２を振動台部材１８に対して着脱可能に係合させることができるものである。

つまり、それぞれの爪状部１９は、図３に示すように、上側台紙Ｊに略コ字形状の切込み部Ｊ１を形成し、このコ字形状の切込み部Ｊ１によって形成される爪状部１９を所定角度に引き起こすことによって形成されている。これら各対の爪状部１９、・・・の先端部は、互いに向かい合う方向に形成されている。これによって、各対の爪状部１９に取り付けられている建物模型９〜１３が、振動台部材１８の長手方向の振動によって脱落しないように係止できるようにしてある。また、各対の爪状部１９の互いの間隔は、各建物模型９〜１３の下部に糊付けされている基礎部材Ｅ、Ｉの両端部をこの爪状部１９、１９に係合させることができ、これによって、各建物模型９〜１３を基礎部材Ｅに着脱可能に係合させることができる寸法になっている。よって、５つの各建物模型９〜１３の基礎部材Ｅ、Ｉの長さは、略同一に形成してある。

更に、図３に示すように、上側台紙Ｊの左端部上面には、一対のころ受部Ｋ、Ｋが糊付けされている。この一対のころ受部Ｋ、Ｋは、図６（ａ）に示すように、ころ２０、・・・が振動台部材１８上を転がり易くするためのものである。それぞれのころ受部Ｋ、Ｋは、細長い所定長さの帯状体であり、上側台紙Ｊの左端部の長手方向と平行する２つの縁部に沿ってその上面に糊付けされている。

また、図３に示すように、振動台部材１８の右側端部には、把手２１が形成されている。この把手２１は、実験者が指で掴んでこの振動台部材１８を長手方向に振動させることができるものである。

また、図３に示す２２は、家具模型であり、細長い長方形の家具部材２３を四角形に屈曲形成して、両端部を糊付けしたものである。

次に、図３に示す４つの建物模型９、１０、１１、１３、免震構造を有する家具模型１２、振動台部材１８、及び家具模型２２を参照して、図１及び図２に示されている第１及び第２震動実験用用紙１４、１５を説明する。これら第１及び第２震動実験用用紙１４、１５には、４つの建物模型９、１０、１１、１３、振動台部材１８、及び家具模型２２を製作するための壁部材Ａ等の構成部材が線図で記載されており、この線図のうちの所定の切取り線（実線）２４に沿って切り取ることによって、壁部材Ａ等の各構成部材を作ることができる。この切取り線２４には、ミシン目が形成されている。これによって、鋏を使用せずに壁部材Ａ等の各構成部材を、安全で極めて簡単に切り取って形成できるようにしてある。

そして、図１に示す第１震動実験用用紙１４には、その中央上部に４つの建物模型９、１０、１１、１３の完成組立正面図２５を記載してあり、製作しようとする各建物模型９、１０、１１、１３を簡単に把握できるようにしてある。そして、その上側には、切取り線２４を示す実線、折り曲げ線（山部）を示す破線、折り曲げ線（谷部）を示す一点鎖線、及び糊付け部を示す傾斜線（ハッチング）を記載してある。これによって、それぞれの切取り線２４や折り曲げ線（山部）等を見ながら、各構成部材を簡単に切り取ったり、折り曲げることができ、更に糊付けすることができ、正確にしかも手際よくそれぞれの建物模型９、１０、１１、１３を製作できるようにしてある。

また、図２に示す第２震動実験用用紙１５にも、振動台部材１８の組立図２６を記載してあり、振動台部材１８を簡単に製作できるようにしてある。

更に、図１及び図２に示す第１及び第２震動実験用用紙１４、１５には、壁部材Ａ、Ｆを示す部分には「壁・Ａ」、「壁・Ｆ」、床部材Ｂ、Ｇを示す部分には「床・Ｂ」、「床・Ｇ」、筋交いＣを示す部分には「すじかい・Ｃ」、家具部材２３を示す部分には「家具」、基礎部材Ｅ、Ｉを示す部分には「基礎台紙・Ｅ」、「基礎台紙・Ｉ」、屋根部材Ｄ、Ｈを示す部分には「屋根・Ｄ」、「屋根・Ｈ」、上側及び下側台紙Ｊ、Ｌを示す部分には「振動台・Ｊ」、「Ｌ」、爪状部１９を示す部分には「固定爪」、ころ受部Ｋ、Ｋには「つまようじを並べる台Ｋ」と記載してある。

これによって、実験者が壁部材Ａ等の各構成部材を目で見て分かるようにしてある。そして、各構成部材に記載されている例えば「壁・Ａ」、「壁・Ｆ」、「床・Ｂ」、「床・Ｇ」、・・・の各符号Ａ、Ｆ、Ｂ、Ｇ、・・・は、建物模型の完成組立正面図２５に記載されている各符号Ａ、Ｆ、Ｂ、Ｇ、・・・と対応しているので、両者の関係、つまりそれぞれの組立位置を極めて簡単に把握することができる。

従って、これら図１及び図２に示す第１及び第２震動実験用用紙１４、１５によると、実験者は、第１及び第２震動実験用用紙１４、１５に記載されている壁部材Ａ、Ｆ、床部材Ｂ、Ｇ、筋交いＣ、家具部材２３、基礎部材Ｅ、Ｉ、屋根部材Ｄ、Ｈ、上側及び下側台紙Ｊ、Ｌ、ころ受部Ｋ、Ｋを切取り線２４（ミシン目）に沿って切り取ることによって、各構成部材を簡単に形成することができる。

そして、第１及び第２震動実験用用紙１４、１５は、紙製であるので、比較的安価であり嵩ばらないので、教材として使用するのに適している。

また、図１及び図２に示す第１及び第２震動実験用用紙１４、１５には、例えば壁部材Ａの部分に糊付け部をハッチング（傾斜線）で示し、そのハッチング部分に「１」、「１」、・・・の符号が記載されている。そして、床部材Ｂの部分に糊付け部をハッチングで示し、そのハッチング部分に「１」、「１」の符号が記載されている。このように、壁部材Ａに記載された符号「１」、「１」のハッチング部分に、床部材Ｂに記載された符号「１」、「１」のハッチング部分を糊付けすることによって、例えば低層（２階建て）の建物模型９、１０、１１の床部材Ｂを壁部材Ａの所定位置に簡単に取り付けることができるようにしてある。同様に、他の構成部材も簡単に所定位置に接合できるように、互いに糊付けする部分をハッチングで示し、同一の符号２、３、４を記載してある。

従って、実験者は、図１及び図２に示す第１及び第２震動実験用用紙１４、１５を切り取って形成したそれぞれの壁部材Ａ、床部材Ｂ、筋交いＣ等を、図３に示すように屈曲形成すると共に、所定の部分を糊付けすることによって、３つの低層（２階建て）の建物模型９、１０、１１、１つの高層（８階建て）の建物模型１３、振動台部材１８、及び２つの家具模型２２を、紙工作によって簡単に製作することができる。

このように、壁部材Ａや床部材Ｂ等の構成部材を貼り合せることによって接合するようにしてあるので、小中学校生であっても、それぞれの接合部の強度が均一となるように建物模型を製作することができる。よって、この建物模型を使用して建物の振動実験を正確に行うことができる。

なお、図１に示す第１震動実験用用紙１４には、壁部材Ａ、Ｆ、床部材Ｂ、Ｇ、筋交いＣ、及び家具部材２３を記載してあって、この用紙の厚みを例えば約０．１４ｍｍとしてある。このように、用紙の厚みを比較的薄くすることによって、振動実験による建物模型の揺れの大きさが目で見て明確に分かるようにしてある。

そして、図２に示す第２震動実験用用紙１５には、屋根部材Ｄ、Ｈを記載してあって、この用紙の厚みを例えば約０．２５ｍｍとしてある。このように、用紙の厚みを比較的厚くして重量を大きくすることによって、振動実験による建物模型９〜１３の揺れの大きさが目で見て明確に分かるようにしてある。また、この第２震動実験用用紙１５には、基礎部材Ｅ、Ｉ、上側及び下側台紙Ｊ、Ｌ、及びころ受部Ｋ、Ｋを記載してあり、それぞれの強度が大きくなるようにしてある。

次に、図４〜図７を参照して、各建物模型９〜１３、振動台部材１８、及び家具模型２２を使用して、振動（地震動）と建物との関係を理解するための実験の仕方について説明する。

図４（ａ）は、例えば机２７の上で建物の振動実験を行っている状態を示しており、組み立てられた振動台部材１８の上に図３に示す基本構造の建物模型９を載せて、建物模型の基礎部材Ｅを一対の爪状部１９、１９に係合させてある。実験者は、同図に示す振動台部材１８の把手２１を指で摘まんで、振動台部材１８をその長手方向２８に押引きして揺らすことによって、基本構造の建物模型９の揺れの状態を観察することができる。この際、振動台部材１８を小刻みに速く揺らしたり、ゆっくり揺らすことによって、建物模型９の揺れの大きさを変えることができる。

このように、図４（ａ）に示す基本構造の建物模型９、及び図３等に示す他の建物模型１０、１１、１２、１３は、用紙を切り取って形成された壁部材Ａや床部材Ｂ等の構成部材を、接着剤で接着して製作されたものであり、各建物模型１０、１１、１２、１３を構成する各構成部材の紙面は、この建物模型１０等を震動させる方向２８を通る鉛直面に対して略直交しているので、その剛性が比較的小さく、従って、これらの建物模型９〜１３に対して揺れや外力を加えると、建物模型９〜１３に対して目で見て明確に分かる程度の振動や変形を起こさせることができる。これによって、基本構造の建物模型９〜１３と振動との関係、つまり、建物模型９〜１３の揺れや外力に対する効果を、目及び手の両方で実感して容易に理解することができる。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す振動台部材１８の上に、更に、耐震構造（筋交いＣ）を有する建物模型１０を他の一対の爪状部１９、１９に係合して取り付けて、建物の振動実験を行っている状態を示している。実験者は、図４（ｂ）に示すように、振動台部材１８の把手２１を指で摘まんで、振動台部材１８を上記と同様に揺らすことによって、基本構造の建物模型９と、耐震構造（筋交いＣ）を有する建物模型１０との揺れの大きさの違いを観察することができる。

このように、基本構造の建物模型９と、耐震構造（筋交いＣ）を有する建物模型１０との種類の違いによって、その振動の仕方や大きさ、及び変形の大きさの違いを目及び手の両方で実感して明確に分かるようにすることができる。従って、例えば小中学校生にでも簡単に建物の震動実験及びその学習をすることができ、更に、揺れや外力に対する建物の構造上の対策、つまり耐震構造を教育することもできる。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、「制震」の説明をするための建物の震動実験である。図３に示す制震構造（吊り下げた錘１６）を有する建物模型１１と、基本構造の建物模型９とを、図４（ｂ）と同様にして振動台部材１８上に取り付ける。ただし、図５（ａ）に示す制震構造（吊り下げた錘１６）を有する建物模型１１における錘１６を吊り下げている糸１７の長さをＬとすると、図５（ｂ）に示すものでは、Ｌよりも長く、図５（ｃ）に示すものでは、Ｌよりも短くしてある。

図５（ａ）に示すように、実験者は、振動台部材１８の把手２１を指で摘まんで、振動台部材１８を小刻みに速く揺らすことによって、両方の建物模型９、１１の揺れの違いを確認することができ、制震構造を簡単に理解できる。そして、振動台部材１８をゆっくりと揺らすことによって、制震構造（吊り下げた錘１６）を有する建物模型１１の方が大きく揺れることを確かめることができ、短周期及び長周期の地震動に対する建物の挙動を簡単に理解できる。

図５（ｂ）、（ｃ）に示すように、錘１６を吊り下げている糸１７を長くしたり短くすることや、揺れの周期を変更することによって、制震構造（吊り下げた錘１６）を有する建物模型１１の揺れ方の変化を、明確に目で見て分かるようにすることができる。

図５（ｃ）に示すように、錘１６を屋根部材Ｄに固定することによって、屋根部材Ｄの重い建物模型１１とすることができる。振動台部材１８を上記と同様に揺らすことによって、錘１６を屋根部材Ｄに固定した建物模型１１と、基本構造の建物模型９との揺れの大きさの違いを観察することができる。

図６（ａ）は、「免震」の説明をするための建物の震動実験である。同図に示すように、ころ受部Ｋ、Ｋの側の一対の爪状部１９、１９を平になるように押し込み、断面が円形のころ（例えば爪楊枝）２０、・・・を、例えば５本程度一対のころ受部Ｋ、Ｋ上に互いに平行させて載置する。これらのころ２０、・・・の上に錘１６を外した建物模型（基本構造の建物模型９となっている。）を載せる。これらのころ２０、・・・が、免震構造を構成している。そして、他の一対の爪状部１９、１９に基本構造の建物模型９を取り付ける。このように取り付けた状態で、振動台部材１８を揺らすことによって、両方の建物模型１２、９の揺れの違いを確認することができ、免震構造を簡単に理解できる。

図６（ｂ）では、図３に示す基本構造の建物模型９と、耐震構造（筋交いＣ）を有する建物模型１０とを振動台部材１８上に取り付けてある。そして、両方の建物模型９、１０の２階部分に家具模型２２を載置してある。振動台部材１８の揺らし方を変更することによって、基本構造の建物模型９よりも耐震構造（筋交いＣ）を有する建物模型１０に載置した家具模型２２の方が転倒し易いことを確認できる。これによって、筋交いＣを設けていない剛性の小さい建物は、揺れによる変形が大きいが、建物内の家具類の転倒が少なく、筋交いを設けてある剛性の大きい建物は、揺れによる変形が小さいが、建物内の家具類が転倒し易く、被害が大きくなることを簡単に理解できる。

図７（ａ）では、図３に示す高層（８階建て）の建物模型１３を振動台部材１８上に取り付けてある。振動台部材１８を速く小刻みに揺らすと、揺れの小さい階と、揺れの大きい階を確認できる。また、揺らし方を変更することによって、高層（８階建て）の建物模型１３がくねくねと波のように揺れること（スネークダンス）を確認できる。また、振動台部材１８をゆっくりと大きく揺らすと、高層（８階建て）の建物模型１３が左右に大きく揺れること、及び大きく変形することを確認できる。これによって、高層の建物が、長周期の揺れに対して危険であることが簡単に理解できる。

図７（ｂ）では、図７（ａ）に示す高層（８階建て）の建物模型１３の１階部分と５階部分とに家具模型２２を載置してある。振動台部材１８を速く小刻みに揺らすと、１階部分の家具模型２２は簡単に転倒するが、５階部分の家具模型２２は転倒し難いことを確認することができる。

ただし、上記実施形態では、図３等に示すように、低層の建物模型９〜１２を２階建てとしたが、これ以外の例えば１階建て、又は３階建てとしてもよい。そして、高層の建物模型１３を８階建てとしたが、これ以外の例えば５階建て以上としてもよい。

そして、上記実施形態では、図３に示すように、耐震構造を有する建物模型１０の筋交いＣを各階に１つずつ取り付けたが、各階に、筋交いＣが互いに交差するように２つずつ取り付けてもよい。

また、上記実施形態では、図１及び図２に示す切取り線２４にミシン目を形成したが、ミシン目を形成しなくてもよい。

また、上記実施形態では、図４（ｂ）に示すように、基本構造の建物模型９と、耐震構造（筋交いＣ）を有する建物模型１０とを比較する振動実験をしたが、これに代えて、制震構造（吊り下げた錘１６）を有する建物模型１１と、耐震構造（筋交いＣ）を有する建物模型１０とを比較する振動実験や、これ以外の２種類の建物模型の振動実験をすることもできる。

更に、上記実施形態では、図３に示すように、振動台部材１８に２対の爪状部１９、・・・を形成したが、これに代えて、１対又は３対以上の爪状部１９、・・・を形成してもよい。

以上のように、本考案に係る震動実験用用紙、及びその用紙を使用して製作された建物模型は、例えば耐震構造、制震構造、免震構造、及びこれらの構造を有しない基本構造の建物模型のうちの２種類以上の建物模型を使用して、揺れや外力に対する効果を目及び手の両方で実感して明確に分かるようにすることができると共に、建物模型を紙工作によって簡単に製作することができる優れた効果を有し、このような建物の震動実験用用紙、及びその用紙を使用して製作された建物模型に適用するのに適している。

この考案の一実施形態に係る建物の震動実験用用紙の第１震動実験用用紙を示す平面図である。 同実施形態に係る建物の震動実験用用紙の第２震動実験用用紙を示す平面図である。 同実施形態に係る建物の震動実験用用紙を切り取って製作された建物模型等を示す斜視図である。 同実施形態に係る建物模型を使用して建物の震動実験を示す図であり、（ａ）は基本構造の建物模型の震動実験を示す図、（ｂ）は基本構造の建物模型及び耐震構造を有する建物模型の震動実験を示す図である。 同実施形態に係る建物模型を使用して建物の震動実験を示す図であり、（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は基本構造の建物模型及び制震構造を有する建物模型の震動実験を示す図である。 同実施形態に係る建物模型を使用して建物の震動実験を示す図であり、（ａ）は基本構造の建物模型及び免震構造を有する建物模型の震動実験を示す図、（ｂ）は基本構造の建物模型及び耐震構造を有する建物模型を使用して家具模型の転倒のし易さを理解するための震動実験を示す図である。 同実施形態に係る建物模型を使用して建物の震動実験を示す図であり、（ａ）は高層の建物模型の震動実験を示す図、（ｂ）は高層の建物模型を使用して家具模型の転倒のし易さを理解するための震動実験を示す図である。 従来の建物の震動実験用模型の一例を示す斜視図である。

符号の説明

８ 建物の震動実験用用紙
９ 基本構造の建物模型
１０ 耐震構造を有する建物模型
１１ 制震構造を有する建物模型
１２ 免震構造を有する建物模型
１３ 高層の建物模型
１４ 第１震動実験用用紙
１５ 第２震動実験用用紙
１６ 錘
１７ 糸
１８ 震動台部材
１９ 爪状部
２０ ころ
２１ 把手
２２ 家具模型
２３ 家具部材
２４ 切取り線
２５ 完成組立正面図
２６ 振動台部材の組立図
２７ 机
２８ 長手方向
Ａ、Ｆ 壁部材
Ａ１、Ｂ１、Ｇ１ 端部
Ａ２ 水平部
Ａ３、Ｆ３ 鉛直部
Ｂ、Ｇ 床部材
Ｃ 筋交い
Ｃ１、Ｆ２ 上端部
Ｃ２、Ｆ１ 下端部
Ｄ、Ｈ 屋根部材
Ｄ１、Ｊ１ 切込み部
Ｅ、Ｉ 基礎部材
Ｊ 上側台紙
Ｋ ころ受部
Ｌ 下側台紙

Claims (7)

1. 震動実験用の複数種類の建物模型を製作することができる複数の構成部材が線図で記載され、前記線図のうちの所定の切取り線に沿って切り取ることによって、前記複数の構成部材を作ることができることを特徴とする建物の震動実験用用紙。
2. 前記複数の構成部材を貼り合せることによって、前記複数種類の建物模型を製作することができることを特徴とする請求項１記載の建物の震動実験用用紙。
3. 前記複数種類の建物模型は、教材として使用されるものであり、
   前記複数の構成部材は、前記複数のそれぞれの建物模型の下部に取り付けられる基礎部材と、前記基礎部材の両方の各端部を着脱可能に係合させることができる複数対の爪状部を有する振動台部材とを更に備え、
   前記複数対の爪状部は、各対の当該爪状部に取り付けられる前記建物模型が、前記振動台部材による振動によって前記振動台部材から脱落しないように係止するためのものであることを特徴とする請求項１又は２記載の建物の震動実験用用紙。
4. 前記複数種類のそれぞれの建物模型は、基本構造に筋交いを設けた耐震構造、基本構造に錘を吊り下げて取り付けた制震構造、基本構造が複数のころで支持される免震構造、又はこれら３つのいずれの構造も有しない基本構造を備え、少なくとも２種類以上の前記構造の建物模型を製作することができることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の建物の震動実験用用紙。
5. 前記複数種類の建物模型は、低層のものと、高層のものとを備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の建物の震動実験用用紙。
6. 前記複数種類の建物模型を構成する前記構成部材の紙面は、この建物模型を震動させる方向を通る鉛直面に対して略直交していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の建物の震動実験用用紙。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の建物の震動実験用用紙によって製作されたことを特徴とする建物模型。

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