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日本を代表するセメント会社が、「エコセメント」というものを開発した。  エコセメントとは、私たちの生活から出るごみを清掃工場で焼却した際に発生する 焼却灰や汚泥等の各種廃棄物を主原料とした新しいセメントのことです。 エコセメントは２００２年（平成14年）７月に、日本工業規格（ＪＩＳ）に 定められました。（ＪＩＳ Ｒ ５２１４） 普通セメントの原料は、石灰石、粘土、けい石、鉄原料等ですが、エコセメントは 石灰石、粘土、けい石の代替として、都市ごみ焼却灰、汚泥等を原料として使用します。 その都市ごみ焼却灰には、セメント製造に必要な成分が全て含まれていて、それらを 有効活用することによって、廃棄物を再資源化してごみ処理負荷を軽減します！ コンクリート製品 １０円／Ｋｇ ゴミ処理代 ２８円／Ｋｇ ＞ 生コンクリート ５円／Ｋｇ セメント １０円／Ｋｇ 日の出町で １５万 ton／年 の計画の行くへは？・・・・・・・
環境対応のため、どれだけ二酸化炭素（ＣＯ2）排出量を減らせるかに挑戦している国策に逆送してはいないか？ 「コンクリートが危ない」 小林一輔 岩波新書も是非読んでください。 |
阿奉賛気儘構造工学
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)]]建築・土木・機械・・・・この世の構造物を、「構造工学」という眼で見つめ直すと、共通性が見えてくる。
阿奉さんの本業、「技術コンサルタント」の視点から、色々な話題を提供したいと思います。
構造工学に用いられるＦＥＭの一つ Strand 7
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２月の初旬から、数回に分けて、このブログで私の所見を書いてきた青森県東通「岩室ウインドファーム」の風力発電タワーが、基礎の根本から倒壊した事故に関して、事業者の「ユーラスエナジージャパン」社から最終報告書が、所轄官庁である「経済産業省『原子力安全・保安院』に提出され、「安全性が確認できた」として操業を開始した旨の新聞報道があった。原子力安全保安院「岩屋ウィンドファーム発電所１１Ａ号機倒壊事故について(第３報)」 「2007/4/4 - 岩屋ウィンドファーム全基運転再開のお知らせ 」 下記は、その新聞報道風車倒壊は羽根の過回転が原因 �１�根の角度を固定するための器具のボルトが外れたため、事故直前、羽根三枚のうち二枚が風をまともに受ける垂直方向に変わり、定格回転数（一分当たり十九回転）を上回る三十八回転以上になっていた。 風車2基の運転再開／東通一月に発電用風車一基の倒壊事故が起きた東通村の「岩屋ウィンドファーム」について、事業者のユーラスエナジーホールディングス（東京）は二十八日、事故後停止していた残る二十四基のうち安全確認を終えた風車から運転を再開したと発表した。 同日は二基の運転を再開。午後二時から試運転を行って作動状況などを確認し、同四時ごろ、通常運転に切り替えた。四月上旬には全二十四基を運転する予定。 ユーラスエナジージャパン青森支店の玉島康夫支店長は「今後は�ず能�報告書でまとめた改善策、再発防止策を確実に実行し、信頼回復に努めたい」と話している。 この詳細報告書について、色々疑問の点があったので、ユーラスエナジー社の技術担当に、メール文書で、質疑した結果、多少の時間を要したものの、誠実なる「回答」を頂いた。正直言って、ますます疑問が深まり、「基礎の設計・施工には問題がなかった」という事業者側の結論に反証を示したくなった。
新聞紙上や、学会での「公開質問」の形式をとっていないので、『公開は控えて欲しい』旨の回答だったので、残念ながら、このブログでは公開できないが、そのうちしかるべき発表手段（「学会」または「大学の研究紀要」）で発表したいと思っている。 |
岩屋ウィンド・ファーム」の風力発電タワーの基礎からの倒壊＜私の見解＞我々の研究グループは、元東京大学大学院教授らを顧問に、民間の研究者・技術者が組織している、「破壊力学・疲労寿命解析」を中心に勉強会を行っている学術的な研究グループで、日本経済新聞で紹介され、経済産業省の「インテレクチュアルカフェ」構想の成功例として採択されたグループで、なんら政治的な意図を持っている訳ではありません。 私の前職は、プラントエンジニアリング会社の土建担当の技術者で今年の１月初旬に起こった、「岩室ウィンド・ファーム」の風力発電タワーの基礎からの倒壊に関して関心があり公開情報だけで検討を試みました。 「岩屋ウィンドファーム発電所１１Ａ号機倒壊事故について」（第１報） 「報告書ＰＤＦ」 ２／６（火）付けで公表された、中間報告 「岩屋ウィンドファーム発電所１１Ａ号機倒壊事故について（第２報）」 報告書ＰＤＦ ３／１６（金）付けで公表された最終報告 「岩屋ウィンドファーム発電所１１Ａ号機倒壊事故について(第３報)」 「報告書ＰＤＦ」 を元に、我々の勉強会で、私阿奉さんから検討させていただきました。
研究発表 １／３ 研究発表 ２／３ 研究発表 ３／３ この検討過程で下記の様な論点で討議し１）及び２）、３）のような疑問点が新たに出てきました。１） 事業者（「ユーラス・エナジー社」）最終報告書としての結論� ヾ霑辰論澤廚嚢洋犬靴討い榛蚤臈湘櫂癲璽瓮鵐箸汎営�度の耐力を確保であると判明。�◆‥櫺�後の現地調査において，基礎部分の外周主鉄筋の外側に打設するコンクリートの厚みの一部が設計値を下回っている箇所があることが判明したが、構造解析の結果、この影響は小さく、風車倒壊の原因ではないことを確認。�� 記録されたデータから、事故発生以前に当該機がいわゆる過回転（1分間に19回転の定格回転数を超えるスピードで風車が回転すること）状態にあったことが確認されたが、風応答解析の結果では、過回転が生じた場合にはタワー基礎部には実耐力を上回る過大な荷重がかかることが判明。�ぁ＾幣紊侶覯未茲蝓�風車倒壊の直接的な原因は、風車に過回転が生じたためと判断。２） 私、阿奉の元プラント土建技術者としての所見� ー膰彊�は、過回転による荷重が設計荷重を上回っていたこと 約2倍の荷重が作用したとしている�◆＿甓鹽召鮠靴い燭里蓮∧歇蕕虜櫃痢▲屮譟璽匹粒囘抔把螢潺后��� 基礎の鉄筋のかぶり厚（設計値100mm）が最小部分で（40mm）であった事は大きな問題では無いとしているがコンクリート打設の際の、フーチング・ペデスタルの部分の打ち継ぎ面のコールドジョイントの影響がありそう。�ぁ．▲鵐�ーリング（アンカーフレーム）ごとすっぽ抜けているのは、アンカーフレームとコンクリートの付着・応力の伝達が断絶したからコンクリート構造物の、鉄筋やアンカーボルトとの連成ＦＥＭ解析が妥当で有ったのか？ ３） 疑問点、質問点� ＿甓鹽召鮠靴い織椒襯箸諒歇蕕量簑蠅呂△辰燭砲擦茵△覆次△海里茲Δ丙念�ケースを考慮した風荷重の想定をしないのか（公共性の高い機械・構造物は「フェール・セーフ」の考え方をとるのが一般的である）外国からの輸入機材である、この風車タワーの 基礎へのローディング・データは日本の国情を考慮したモノになっていたのか疑問�◆。硲隠看�の沖縄電力での同様の基礎からの倒壊のケースと似ているが、こちらのケースは想定外の暴風状態での事故なので、やむを得ない側面もあるが、今回の岩室ＷＦのケースは25m/s程度の風環境下で起こっているので、もっと詳細な検討報告書があってしかるべきと考えるがいかがが？�� 報告書には、原設計の基礎の計算書でアンカーボルトの引き抜き検討を行っていないとあるが、通常の基礎の計算では必ず行うのが常識の検討を省いた理由はなにか？このケースの様にアンカーフレームごとスッポ抜けるようなコンクリート破壊は根本的な危険性・設計ミスがあったのではないか�ぁヾ霑檀瑤肇▲鵐�ーフレーム、鉄筋を連成したFEM解析を試みているが、ペデスタル部分と肝心なフーチング部分とを全体系で解析した形跡が公表報告書からは観られないが、 FEM解析のモデル化（要素分割や拘束境界条件、荷重のモデル化）は妥当なのかこれだけの資料では判らない。�ァ．奸璽船鵐杏瑤離灰鵐�リート打設と、ペデスタル部分のコンクリート打設に、いわゆるコールド・ジョイントが元々無かったか？（連続打設が行われているか疑問）�Αヾ霑辰塙歙愁織錙爾隆霽瑤魎袷憾把蠅垢訃豺腓砲蓮▲灰鵐�リートの根巻きを行うなど相当程度の固定の確保が必要であると思われるが、どのような基礎とタワーの締結が行われていたのか�А〇�業者からもっと詳細な検討書が、一般人に対しても公開されることはないのか＜これらの疑問点を、さらに究明してゆきたいと考えています＞ |
新聞報道による見解��風力発電機の倒壊 建設ミスか青森県東通村で風力発電機が倒れた事故では、羽根などに破損がないにもかかわらず、設計上、最も強度があるはずの根元部分だけが折れていたことが新たにわかりました。経済産業省は、建設工事のミスがあった可能性が高いとみて調べを進めています。(1月11日 6時25分) 新聞報道による見解��風車土台の強度不足か 青森の倒壊事故青森県東通村の風力発電施設「岩屋ウインドファーム」の風車が倒壊した問題で、経済産業省原子力安全・保安院は１２日、地中に埋設されたコンクリート土台（深さ４メートル）のうち上部１．５メートルが、支柱と一体になって引き抜かれるように壊れていたと発表した。保安院は、土台の強度不足の可能性もあるとみて、施設を管理するユーラスエナジー岩屋（東通村）に原因究明と残り２４基の監視強化を指示した。 保安院によると、倒れた風車の土台部は、本体と土台をボルト（長さ約１．５メートル）で固定した上で、支柱の連結部を内側と外側から挟み込むように鉄筋（長さ約３．８メートル）で補強する設計。 外側の鉄筋（直径２９ミリ）は１５２本すべてが土台側の地中に残っており、内側の鉄筋（直径１９ミリ）は途中で折れていた。 風速計の記録では、倒壊前の最大風速は毎秒２０メートル程度だったが、同基は風速６０メートルまで耐えられる設計になっていた。 2007年1月12日（金）22:00 新聞報道による見解��風車倒壊、基礎部分の鉄筋ほとんど役立たず青森県東通村の風力発電機倒壊事故で、発電機を支える円筒形の鉄鋼製部品（基礎上部）と、地中の基礎コンクリート（基礎下部）をつなぐ鉄筋２１６本のうち１５２本が、ほぼ無傷だったことが１４日、経済産業省原子力安全・保安院の調査でわかった。 発電機の倒壊を防ぐ基礎部分の鉄筋が、ほとんど役立っていなかったことになり、保安院は、これが倒壊の要因とみて、設計や工事にミスがなかったか調べている。 保安院の調べによると、発電機（高さ６８メートル、重さ１７９トン）は、地中に埋められた基礎下部に、高さ１・５メートルの基礎上部を介して固定。発電機と基礎上部は、ボルトで固定され、基礎上部と基礎下部は鉄筋とコンクリートでつながれていた。 破断は、基礎上部と下部の間で起こり、「通常では起きにくい壊れ方」（保安院）だった。 基礎上部と下部をつなぐ鉄筋は長さ３・８メートルで計２１６本。外周と内周の二重構造で、外周鉄筋（太さ２・９センチ）１５２本、内周鉄筋（同１・９センチ）６４本が、基礎上部を挟むように設置されていた。外周鉄筋は太くて本数も多く、内周鉄筋より構造上、大きな役割を果たしている。 保安院が破断部分を調べたところ、内周鉄筋はすべてちぎれていたが、外周鉄筋は、ほとんど無傷で切断やゆがみはなく、まっすぐな状態で基礎下部に残っていた。 このため、保安院は、外周鉄筋が基礎全体の強度アップにつながらない構造だった可能性が高いとみている。さらに、破断は外周鉄筋の内側で発生。「コンクリートが割れ、（基礎上部が）ずぼっと抜ける形で壊れていた」といい、外周鉄筋が基礎上部と一体化していなかった可能性があるとみている。 倒壊した発電機は設計上、風速６０メートルまで耐えられる構造とされるが、今月８日の事故直前、発電機に設置された風速計で記録した最大瞬間風速は２５メートル。保安院は、設計か工事に不備があった可能性が強いとみている。 （2007年1月15日3時2分 読売新聞） 風速６０ｍまで耐えられる構造と言うと、風速６０ｍの時でも風車が回って発電をし続けるように誤解されがちだが、実際には風速２４ｍ／ｓ（秒速２４ｍ）以上になると、風車が回転しないように設計されている点を、報道では伝えていないのが気になる。風車の内部構造http://www.pref.gunma.jp/j/05/images/sinnene/hushana.jpg上の図の各部分は次のような働きをします。� ”�向風速計で風の状態を把握します。�◆．癲璽拭爾乃ヽＥ�に風車の向きを風上に向けます。�� 羽根角度を最適な状態に調整します。�ぁ〜�速機で毎分1,000回転まで回転数を上げます。�ァ“�電機で電気を発生させます風車は風速毎秒２ｍ以上になると回転し始め,毎秒３ｍになると発電を開始します。毎秒２４ｍ以上の強風になったときは、羽根が回転しすぎて風車が壊れないように、羽根の状態を調節して風車の回転をストップさせます。 |
コンクリートは難しい（その１） 〜 風力発電タワーの倒壊事故に関する私見2007年1月10日に、こんな記事が載ったのをご記憶だろうか。http://kenbun55.hp.infoseek.co.jp/iwaya2.jpg岩屋ウインドファーム 新エネルギー財団『風力発電のしくみ』 青森県東通村岩屋の風力発電施設「岩屋ウインドファーム」で、２５基ある発電用風車のうち１基（出力１３００キロワット）が倒壊していたことが１０日、分かった。  根元から倒壊した発電用風車。１年を通して強い風が吹く一帯には、巨大な風車が林立している 風車はデンマークの「ボーナス」社（０４年にドイツ「シーメンス」社が買収）製で、鉄塔の高さが６８メートル、プロペラ部分（１枚３０メートル）を含めると約１００メートルある。  同形式の風車の概要図 鋼鉄製の鉄塔（最大直径３．６メートル）が、深さ４メートルのコンクリート基礎の一部とともに根元から折れ、横倒しになっていた。事業者のユーラスエナジージャパン（東京）が原因を調べている。けが人はなかった。 同施設を運営する事業会社「ユーラスエナジー岩屋」（本社・同村）によると、８日午後９時５５分ごろに停電が起き、東北電力が点検したところ、１００〜２００メートル間隔で「つ」の字型に並んだ２５基のほぼ真ん中にある１基が倒れていた。 他の２４基に異常はなかったが、運転を停止して倒壊原因を調べている。  地中の円柱状のコンクリート基礎（直径約１４メートル）にアンカーボルト１２０〜１３０本で支柱（直径３．６メートル）を接合、さらに根元部分約１．５メートルをコンクリートで固定する。基礎全体は深さ４メートル。 風速６０メートルでも耐えられる設計という。ユーラスエナジー社によると、事故機が倒壊直前に記録した最大瞬間風速は２５メートルだった。同社での発電機倒壊は初。 ◇保安院が調査へ青森県東通村の風力発電機の倒壊を受けて、原子力安全・保安院は１０日、職員２人を現地に派遣し事故原因を調査する。ユーラスエナジー岩屋に対し、１カ月以内に詳細な事故報告の提出を求め、再発防止策を講じる。 保安院によると、国内では０３年９月、台風１４号の直撃を受けて沖縄県宮古島の風力発電機３機がなぎ倒されたほか、強風で羽が折れたり、曲がる事故は年間数件ほどあるという。 宮古島の事故では最大瞬間風速は７４．１メートルに達しており、事故を受けて、保安院で耐風設計強度見直しの検討会を重ねている最中だった。 新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）によると、欧州では、５０年間の最大瞬間風速が５０メートル以下の「クラス１」から３７．５メートル以下の「クラス３」まで、風力発電機の耐風基準があり、設置環境に応じて使い分けている。 「国内でも同様の基準はあるが、地盤によって施工方法も変わる。原因究明には、そうした建築工法の分析が必要だろう」（エネルギー対策推進部）という。 |
