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ガンダム大地に立つ?

 今年の3月にお台場の実物大ガンダムが解体されました。今秋にはユニコーンガンダムができるということですが、今回は解体されてしまったファーストガンダムのことについて書きたいと思います。初めて実物大ガンダムを見た時には壮観でした。約18mというのは知っていましたが、足元に立ってみると非常に大きく、立像ではありますがよく支えもなしに立っているものだと感じました。重さもwikipediaでは60tとなっていますが、この立像は何トンあるのだろうかなどなど思いを巡らせていました。
 よく立てるな、というところから少し土木工学的に発展させて、今回は「ガンダムは実際に大地に立てるのか?」ということを地盤の支持力(地面が破壊しないか)という観点から考察してみたいと思います。
 なお、足元の地盤の安定性のみに着目するため、サイド7(アニメにおいて最初の舞台となるコロニー)の重力などの議論については無視し、地球の地面に立つものとします。

お台場のガンダム

お台場のガンダム


ガンダムの条件(wikipediaより)
 ・型式番号:RX-78-2
 ・頭頂高:18.0m
 ・全備重量:60.0t (600kN)
 ここからは推定
 ・接地面積:(片足)2m×5m=10m2

地盤条件をお台場の埋立地盤(実際は分かりませんが軟弱と仮定)としてみまして、
 ・粘着力 c=20 kN/m2
 ・内部摩擦角 φ=10°
 ・単位体積重量 γ=18kN/m3

 この地盤での極限支持力Quを道路橋示方書Ⅳ(H24日本道路協会)P297の式を用いて算出してみます。
G1706-2

G1706-3

ということで式を長々と書きましたが計算しますと

 Qu=10×(1.12×1.0×20×8×1.0+1.0×0×2.5×1.0+1/2×18.0×0.84×2.0×0.5×0.79)
   =10×(179+0+6)
   =1850kN
 Qa=Qu/3=616.7kN > 600/2=300kN

 以上より片足分の極限支持力で1850kN、長期の安全率3で除したQa=616.7kNとなり、ガンダムが両足で立てば片足300kNとなるため地盤支持力が約2倍と上回り、静止して立つことができると分かりました。片足立ちしていても大丈夫ですね。ただ、水平力がかかると支持力係数が下がります。例えば0.5G程度の水平力でもNcが3と半分以下になりますので、短期の安全率2で除しますとQa=336kNと両足立ちでギリギリ大丈夫となります。ですので、地震時や強風時、歩く、走る際には注意が必要となりそうです。

(友)