消防科学研究所報３１号（平成６年）アルミ合金製三連はしごの開発について(第 2報) Developmento fAlminumA l l o y Extension Ladderwith3Sections ( S e r i e s2) 孝・矢ケ崎目黒公一郎日米田雅-* 概要平成 3年度に試作したアルミ合金製三連はしごについて、さらに軽量化を図るためコンビュータシミュレーションに基づく構造及び部材形状の見直しを行った。その結果、現用の鋼管製三連はしごと比較して同等以上の強度を有し、かつ、約 40%の軽量化を図った重量約 245N ( 2 5 k gf)のアルミ合金製三連はしごを開発した。 Al i g h tw e i g h tf i r el a d d e ri sn e e d e df o rt h epromptande f f e c t i v ef i r ef i g h t i n g . Throught h ecomputers i m u l a t i o na n a l y s i ssomeimprovementsweremadeont h es t r u c t u r eandp a r t st or e d u c e t h ew e i g h to ft h ealminuma l l o ye x t e n s i o nl a d d e r Thenewlyd e v e l o p e dl i g h t e re x t e n s i o nl a d d e rr e d u c e dt h ew e i g h to ft h eo n enowi nu s eby4 0p e r c e n tandi s2 4 5 Ni nw e i g h t. 2 はしごの諸元 l はじめに 2号機及び l号機の諸元・性能の比較を表 1に示す。三連はしごの軽量化については、素材面と構造面からそれぞれ検討を進めてきたところであるが、素材面では表 1 諸元・性能比較表これまでにコスト面で非常に有利な「炭素鋼製」、耐食性等に優れた「チタン製」及び「ステンレス鋼製」、比重が炭素鋼の約 3分の lの「アルミ製」などについて検討してきた。構造面については、それぞれの素材の持つ特長 j J l l アルミ 2号峻アルミ l号軽量伸てい長さ(四) 8 . 7 4 0 8 . 7 1 0 結てい 3 . 5 5 0 3 . 5 6 0 組を生かしつつ伸縮する三連はしごの機構を十分に考慮し各た上でコンピュータシミュレーシュンにより構造等につの τ f 第三研究室では、平成 3年度に素材にアルミ合金を使等その結果、平成 4年 3月現用の鋼管製三連はしご(以下「現用鋼管」という。)と比較して約 30%の軽量化を図っ 4 3 4 』隠さ(田) 2 3 0 ← 幅(皿) 3 8 8 / [ j .さ(凹) 1 8 5 幅 ( m m ) 3 4 2 』厚さ(咽) 1 2 5 ← 横さんの間隔(醐) 3 2 5 ← 盤鼠 N ( k gf ) 2 4 5( 2 5 ) 2 9 4( 3 0 ) 7 0 0 0系(アル 7 ミ 0 三T 元 6 ) 合金管 ZK- 7 0 0 0系アノレミ三T 元 6 ) 合金管 (ZK-55 (MPa) 4 4 9 4 0 1 ' l ' i 引蛋強度 (MPa) 4 6 9 使用材質平成 4年度は、素材を同じアルミ合金としたまま、 l 材に軽量化の可能性があるか検討を行った。その結果、現用鋼管と比較して約 40%の軽量化を図ったアルミ合金製特三連はしご(以下 r2号機」という。)を開発した。性ここに、 2号機についての開発概要と強度等の確認実耐力値断状形蘭寸法験結果について報告する。円管 < $ 2 0l=2.0 裏主かん(四) 円管 < $2 0l=1 .5 円管 <$20l=2.0 横さん (凹) 円管 < $ 2 0l=2 . 0 .1 .5 円管 < $ 2 0l=2.0 支かん {醐) 円管 < $ 2 0l=2.0.1 .0 円管 < $ 2 0l =1 .5 斜かん (皿) 円管 < $ 1 7 . 5l=1 .0 円管<$1 5 l=1 .5 1 8 0 k g f *断面形状・寸法は、代表的なものを示す。 “査察課 ( 7 7 ) 4 4 1 表主かん(凹) 円管 < $ 2 0l=1 .5 許容荷量(75度架てい )一局所 - 第三研究室 ← 三連目た三連はしご(以下 r1号機」という。)を開発した。川号機についての構造及び部材形状の詳細な見直し、さら』二週目法用して三連はしごの軽量化についての研究に着手した。幅(阻) 一週目部いて検討してきた。 ( 岡田 ) 』はしごの寸法は、 2号機及び l号機ともほぼ同じである(写真 1参照)。重量は、使用部材の外径及び肉厚等の変更により、約 49N (5kgf)の軽量化を図っている。使用材質は、 2号機及び l号機とも溶接構造用の A I Z n -Mg系の三元合金を使用しているが、 2号機は、 l号機 0を使用している。の材質より強度の高い ZK一7 許容荷重は、消防用積載はしごの構造及び機能等に係る安全基準(以下「安全基準」という。)及び東京消防庁 7 6 4N ( l8 0 k gf)を満内部基準に基づく設定で、一局所 1，足している。 3 実験内容可 ( )i 実験場所消防科学研究所総合実験室 ( 2 ) 実験方法ア実験項目安全基準及び当庁基準に定める強度等について測定し、更に過去に製作した積載はしごの実験結果と比較検討をするため、別表 l~別表 2 に示す項目とした。イ写真 l アルミ合金製三連はしご(2号機) ひずみゲージの取付位置ひずみゲージの取付位置を図 Iに示す。取付位置の選定については、既実験の結果及び応力シミュレーション解析結果に基づき、大きな応力の発生が﹁一予想、される部分とした。 8R 8C j 1 " J~ l ぺtl.~.: : : :. L. . . . I . .:. . . .:， .I I " Ff 一連 0 斗P♂土目 /え-lJ￨プ l f : : : 7 1 1 J J 1 7 ￨プニ迎目￨/ドレつジイレペレペ￨クペシペレ句シペシペl 三迎目図 1 ひずみゲージ取付位置等の概要因 ( 7 8 ) 4 実験結果表 2 実験項目 (2号機・静荷重) てい荷重位置実験Na イ巾てい架角度土をさ 1 1 l辿目、 I I段目 J 2 2連目 1 9 段目円て子 6 5度 ~ J 4 *2 ト一一一一 J 5 2 J *J ワ : 子。。 2 5 0 k g f 中央 l箇所 3連目、 2 2段目 1 8 0 k g f 裏目、 J; 8段目 7 5度。 2連目、 J 4段目ト一一一一 22 *1 荷重条件 ( 1 ) 6 5度架てい、一連上端(11 段目)荷重(実験N o . l l ) 5 0 m m 幅の分布荷重で横さん 3 6 0 k g f 2筒所、間隔は約 2 5 0 m m 実験結果を図 2、図 3及び表 4に示す。ア 3， 5 2 8N ( 3 6 0 k gf)荷重時、一連目上部表主かん表各段に単独負荷全伸長ト一一一一荷重量 2連目、 1 4段目 u2) に側面(ゲージ N 5 0 m m 幅の分布荷重で織さん I先端側面(ゲージ N u1)に 2，2 7 8 μ ε のひずみがん下倶J それぞれ発生している(図 2、表 4参照)。全装備体重9 0 k gf の隊員が織さんに両足立ちで静止 9 0 k g f 7 0 m m幅の分布荷重で横さん中央箇所。 ~:l ~ 5 4 0 k g f k g f 1 5 0 0 3連目、 2 2段目昨 J ， 2 連盟合J O 段目 *2 円てT 水平日上 *2 *1 安全基準関係ゲージNoI 1 0 0 0 5 0 m m帽の分布荷重で横さん J O O k g f 中央 1箇所 2連目、 1 4段目 8 0， 9 0， 1 0 0 k g f 2， 3適温合1 8 段目 J O O k g f *2 2，6 8 8 μ 、一連日下部支か ~ 5 0 0 み (με) 0 5 0 0 1 0 0 0 1 5 0 0 当庁基準関係 2 0 0 0 ー 2 5 0 0 表 3 実験項目 (2号機・動荷重) 3 0 0 0 長てさい架角度てい実験トh 伸 4 J 荷 9 0 k g f 6 5度 4 ~2 条件 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 00 0 '8 0 0 0 基てい部からの距離 ( m m) 速さは J O O段/分、一人登降て L 全{ 中長ト一一一一重 9 0 k g f 速さは 1 0 0 段/分二人同時笠降てい間隔は、約 2m 0:2号機口 l号犠図 2 ひずみ測定結果の比較 (全仲てい， 6 5度集て¥>，一連上端， 3 5 2 8 N荷f f i ) 荷重負荷条件ウゲージト l n 2 関実験N o 1 .1及びN o . l2は、 5 0 m m幅のスリングベルト 2本を用いて横さん中心から左右 1 2 5 m m、2 5 0 m mの間隔に重りを吊るして負荷した。表4 6 5 度架てい、寸車上端荷重実験結果 (イ)実験N u 1すから N o . l4及びN O . 3 1から N O . 33は、横さん中央に 5 0 m m幅の治具を用いて l本のスリングべ lレトにより重りを吊るして負荷した。 3 6 0 k g f5c m幅 2点分散荷重実験N u 2 1から N u 2 3は、横さん中央に 7 0 m m幅の治 { 工〉 2 号機号機 1 1段 5c m2点 1 1段 5c m2点具を用いて l本のスリングベルトにより重りを吊るして負荷した。 ( 3 ) 測定機器等アひずみゲージエ動ひずみ計オ 1 9 0 0 一連表主かんたわみ量m m イ静ひずみ測定機:共和 UCAM-8BL スキャナー 2 6 8 8 一連表主かん :共和 KFG-51 2 0 C12 3 L5 M 3R ウひずみ量 ( μ ε ) 測定箇所 1 5 8 m m 1 9 9 m m :共和 USB-50A :共和 D PM-600 データレコーダ:TEAC XR5 0 0 0 カノ fソコン :NEC PC 9801 キ :N EC PR 201J プリンタークペンレコーダ :理化電気イ最大たわみ量は、 3，5 2 8N ( 3 6 0 k gf)荷重時 1 5 8 m m で、最も多くたわんだ位置は荷重点である 1 1段目である。残留たわみはない(図 3、表 4参照)。 R-50 ( 7 9 ) イ最大たわみ量は、 3， 5 2 8N ( 3 6 0 k gf)荷重時 1 5 2 m m で、最も多くたわんだ位置は荷重点である 1 9段目及たわ 5 0 みび1 4段目である。残留たわみはない(図 5、表 5参照 ) 。 ( m m ) 1 0 0 表5 6 5度架てい、二連上端荷重実験結果一1 5 0 2 0 0 o 3 6 0 k g f5c m幅 2点分散荷重 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 ' 基 Cい音1 [からの距離 (mm) 0:2号機口 2 号機 1 9段 5c m2点分散号機 1 9段 5c m2点分散 l号機図 3 たわみ測定結果の比較 ( 全仲てい， 65度架てい.一連上，端 3528N荷市) ~ ( 2 ) 6 5度架てい、二連上端(19 段目)荷重(実験N . ol 2 ) ε ひずみ量μ 2 4 2 7 μ ε 測定箇所三連下部表主かんー 2 0 6 7 μ ε 三連下部表主かん圃圃圃圃圃圃圃圃 ' ーーーーーー・戸 - .. --- -ー・--ー・ 0.2%耐力比% 33% 28% たわみ量m 1 5 2 m m 1 l7 m m 3， 528N ( 3 6 0 k gf)荷重時、三連目下部表主かん表ア O . 6)に側面(ゲージ、 N 2， 4 2 7 μ ε のひずみが発生している(図 4、表 5参照)。 ( 3 )6 5度架てい、二連中央(14 段目)荷重(実験N o . l3 ) 2 5 0 0 ア 2 0 0 0 ロハ O . 2)に一 1， 6 5 6 μ ε 、一連目下部支かん側面(ゲージ N 1 5 0 0 O . 1)に 1， 0 2 7 μ のひずみがそ下側先端側面(ゲージ、 N JVJ ぬ Z500 (με) ゲひ 1 0 0 0 2， 450N ( 2 5 0 k gf)荷重時、一連目上部表主かん表れぞれ発生している。。 6 5 度架てい、 2連目中央荷重時、 1 4段目横さん中イ 5 0 0 o . l4C )は、 1 ， 7 6 4N ( 18 0 k gf)荷重央下面(ゲージ N ー1 0 0 0 5 3 4 μ ε 、 2， 4 5 0N ( 2 5 0 k gf)荷重時で4， 8 4 5 μ εの時で3， 1 5 0 0 ひずみが発生した。 2 0 0 0 ウ 2 5 0 0 で、最も多くたわんだ位置は荷重点である 1 4段目で 3 0 0 0 o 最大たわみ量は、 2， 4 5 0N ( 2 5 0 k gf)荷重時 1 1 8 m m ある。 ( 4 )6 5 度架てい、三連中央 ( 2 2段目)荷重(実験N . ol 4 ) 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4000 5000 6 0 0 0 ' 7 0 0 0 ' 8 0 0 0 基てい部からの距離 ( m m ) 0 :2号機口ア号機 1， 7 6 4N ( 18 0 k gf)荷重時、一連目上部表主かん表 O . 2 ) に5 1 2 μ ε 、三連目下部表主かん側面(ゲージ N 図 4 ひずみ測定結果の比較 ( 全仲てい， 65度架てい，二連上端， 3528N荷: ! l i :) O . 6 ) に8 6 7 μ ε のひずみがそれぞれ発表側(ゲージ N 生している。， 7 6 4N ( 18 0 k gf)荷重時 5 2凹イ最大たわみ量は、 1 で、最も多くたわんだ位置は荷重点に近い二連目上た子5 0 わ 9段目である。端である 1 み厳 1 0 0 (四) - ( 5 ) 7 5 度架てい、一連8 段目荷重(実験N O . 2 -1 ) アー1 5 0 5， 2 9 2N ( 5 4 0 k gf)荷重で二連目下部表主かん表側 O . 3)に、一 1， 6 2 3 μ ε 、一連目下部支かん面(ゲージ N o . l ) に、 2， 8 5 3 μ ε のひずみが下側先端側面(ゲージ N 2 0 0 発生している。 1 0 0 0 2 0 0 0 3 0 0 0 4 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 8 0 0 0 . 基てい部からの距離 ( m m ) O . 8 C )は、 2， 940N ( 3 0 0 イ横さん中央下面(ゲージ N 0:2号機口号機 k gf)荷重付近で0.2%耐力値に達した。その後、 4， 4 1 0 図 5 たわみ測定結果の比較上端， 3528N荷量) ( 全伸てい， 65度架て P，二連 7 0 4 N( 4 5 0 k gf)付近まで増加率はあまり変わらず、 4， ( 8 0 ) N ( 4 8 0 k gf)を超えると急激に高くなる。 5 . 2 9 2N ( 5 4 0 k gf)で主かん及び横さんとも変形したが、 5分間経過後も亀裂・破損には至らなかった。横さん左右上面(ゲージN o . 8L、ゲージN u8R )のひずみ量は、中央のひずみ量と比較すると増加する 2 0 0 0 0 じ、度合いが緩やかで、かつ、左右均等であった(図6 参ずみ照 ) 。 ( μ ε) 1 5 0 0 0 1 0 0 0 0 2 5 0 0 0 5 0 0 0 ird / イ 2 0 0 0 0 1 - ひずみ ( μ ε) 1 5 0 0 0 一・ 1 0 0 0 0 0 1 9 6 0 2 9 4 0 3 9 2 0 4 9 0 0 ( 5 0 0 ) 5 8 8 0 ( 6 0 0) r . ; i 1 U (N) ，[ )内 U:kgf O ゲージNo.1 4L 口・ゲージNo.1 4C ム 1 0 1 4R ゲージト図 7 横さんひずみ測定結果 5 00 0 。 o 9 8 0 ( 全 ( 申てい， 7 5 1 主架てい，二週目中央 1 4段目横さん中央荷i f i) 9 8 0 ( 1 0 0 ) 1 9 6 0 ( 2 0 0 ) 荷 2 9 4 0 ∞ ( 3 3 9 2 0 ( 4 0 0 ) 4 9 0 0 5 8 8 0 ( 5 0 0 ) ( 6 0 0) m(N). ( 1内は kgf 0 :ゲージト 1 0 8L ロ 8 ゲージNo C ム 8 ゲージNo. R 荷重除去後、はしごはわずかながら変形したが、容易に収納できた。図 6 横さんひずみ測定結果最大たわみ量は、 5 . 2 9 2N ( 5 4 0 k gf)荷重時 1 8 0醐ウ ( 全{ 申てい . 7 5 J ! f .架てい，一連目 8段目櫛さん中央荷重) で、最も多くたわんだ位置は荷重点である 1 4段目で荷重除去後、はしごはわずかながら変形したが、あった。 ( 7 ) 7 5度架てい、三連中央 ( 2 2段目)荷重(実験N u 2 3 ) 容易に収納できた。最大たわみ量は、 5 . 2 9 2N ( 5 4 0 k g f ) 荷重時 1 3 6 m m ウ 5.292N ( 5 4 0 k gf)荷重で三連目下部表主かん表側アで、最も多くたわんだ位置は荷重点に近い 1 1段目で 0 6 )に、-2. 1 0 3 μ 、二連目上部表主かん面(ゲージ N あった。表側面(ゲージN 0 5 )に、一 1. 5 9 1 μ ε のひずみが発生し ( 6 ) 7 5度架てい、二連中央(14 段目)荷重(実験地 2 2 ) アている。 5.292N ( 5 4 0同f)荷重で一連目上部表主かん表側横さん中央(ゲージN u 2 2 C )は、 3，528N( 3 6 0 k gf ) イ o . 2)に、 -2.413μ 、一連目下部支かん面(ゲージ N 荷重付近で0. 2%耐力値に達した。その後、 4.410N 下側先端側面(ゲージN o . l lに、 2 . 0 1 8 μ のひずみが ( 4 5 0 k gf)付近まで増加率はあまり変わらず4，410N 発生している。 2 9 2N ( 5 4 0 ( 4 5 0 k gf)を超えると急激に高くなる。 5，イ横さん中央下面(ゲージN o . l4 C)は、 2.940N( 3 0 0 k gf)荷重時、主かん及び横さんとも変形したが、 5 k gf)荷重付近で0.2%耐力値に達した。その後、 4 . 4 1 0 分間経過後も亀裂・破損には至らなかった。横さん N( 4 5 0同f )付近まで増加率はあまり変わらず4 . 4 1 0 左右(ゲージN o . 22L、ゲージN o . 2 2 R ) のひずみ量は、 N ( 4 5 0 k gf)を超えると急激に高くなる。中央のひずみ量と比較すると増加する度合いが緩やかで、左右ほぽ均等であった(図 8 参照 ) 。 5 . 2 9 2N ( 5 4 0 k g f )で主かん及び横さんとも変形したが、 5 分間経過後も亀裂・破損には至らなかった。荷重除去後、はしごはわずかながら変形したが、横さん左右(ゲージ N u14L、ゲージ N o J 4 R )のひず容易に収納できた。み量は、中央のひずみ量と比較すると増加する度合ウ最大たわみ量は、 5.292N ( 5 4 0 k g f ) 荷重時 1 1 8 m m で、最も多くたわんだ位置は荷重点である 2 2段目でいは緩やかかで、左右ほぽ均等であった(図7 参照 ) 。あった。 ( 8 ) 水平架てい、二連中央(14 段目)荷重(実験N u 32 ) ア ( 81 ) 最も大きなひずみが発生したのは、 980N ( lO O k g 表 6 静荷重及び動荷重実験結果 2 5 0 0 0 90k ず gf静荷重ひみi i 1 (a) 9 ひ Ok ず z み f 動 i i l 荷重ゲージNo . I 1 0 2 5 μ ε 2 4 0 8 μ ε 2.35 2 8 9 4 μ ε ゲージNo.2 9 3 2 μ ε 1 6 5 5 μ ε 1 .7 9 2 2 1 7 μ ε ゲージN . o3 -8 2 6 μ ε 1 3 9 7 μ ε 1 .69 1 6 3 3 μ ε ゲージ尚 4 8 5 5 μ ε 一1744με 2 . 0 4 1 7 1 7 μ ε ゲージN o5 -723με 1 4 6 2 μ ε 2.02 -2068με ゲジ Nα6 8 7 9 μ ε -1615με 1 .83 2 1 4 5 μ ε ゲージN u ひ 2 0 0 0 0 ずみ (b) 倍率 90人 k gfX 二樹J 荷量ひ b/a ずみ量 (με) 1 5 0 0 0 1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 9 8 0 ( 1 0 0 ) 1 9 6 0 ( 2 0 0 ) 2 9 4 0 ( 3 0 0 ) 3 9 2 0 ( 4 0 0 ) 4 9 0 0 ( 5 0 0 ) 5 8 8 0 ( 6 0 0 ) 術館 (N)，( )内は k g f 0:ゲージNo.22L 1 .92 ローゲージ N u22C ムゲジ N o .2 2R 図 8 横さんひずみ測定結果 ( 全l jれてい， 7 5 度梨てい，三道 I目2 2段目横さん中央荷重) f)荷重時、一連目上部表主かん表側面(ゲージ N . o2 ) と、はしごの主要構造部材の肉厚を 0 . 5 m m薄くし 1 . 5 m m に、ー 1 ， 3 5 0 μ ε のひずみが発生している。としたことが、要因と考えられる。たわみ量は、 8 8 2N( 9 0 k gf)荷重時9 1 m m、980N( 10 0 イまた、ひずみ量の絶対値の最も大きい箇所の値は、 .2%耐力値に対して小さく塑性変形に至る値である 0 0 0 m mであった。 k gf)荷重時 1 ( 9 ) 水平架てい、各連重合部(10段目及び 1 8 段目)荷重強度上全く支障ないと考えられる。 ( 2 )6 5 度架てい、二連上端(19 段目)荷重(実験N o . l2 ) (実験地3 1、N . o 3 3 ) 1 0段目 9 8 0N ( 10 0 k gf)荷重時、最も大きなひずみたわみ量をみると、アルミ 2号機が最も大きくたわんが発生したのは、一連目上部表主かん表側面(ゲーでいるが、測定最大ひずみ量は、塑性変形に至る値でジN . o2 )にはないといえる。ア 1，6 5 0 μ ε のひずみが、 1 8 段目 9 80N( 10 0 ( 3 )6 5 度架てい、二連中央(14 段目)荷重(実験地 1 3 ) 主要構造部の測定最大ひずみ量の 0 .2%耐力比は、 66% k gf)荷重時、最も大きなひずみが発生したのは、三 O . 6)に連目上部表主かん表側面(ゲージ N 1，6 0 0 μ ε に留まっており、塑性変形に至る値ではない。のひずみが、それぞれ発生している。イたわみ量は、 1 0 段目 9 8 0N ( 10 0 k gf)荷重時 9 0 m mとなり、 1 8 段目 9 80N ( 10 0 k gf)荷重時9 1凹であった荷重箇所である横さん左右端表側の測定最大ひずみ量についても、塑性変形に至る値ではないといえる。 0 Q O )6 5 度架てい、各段8 82N ( 9 0 k gf)静荷重(実験 No. l-5) 、毎分 100段一人登降てし ~882N ( 4 ) ( 9 0 k gf)動荷重(実験No.4- 1)、毎分 100段二人連続登降てし ~882N 6 5度架てい、三連中央 ( 2 2段目)荷重(実験N o . l-4) 測定最大ひずみ量は、塑性変形に至る値ではないとい x える。 ( 5 )7 5 度架てい、一連8 段目荷重(実験N o . 2 l ) 二人 ( 9 0 k g fx2 ) 動荷重(実験N . o 4 2 ) 実験結果を次表に示す。各段8 82N( 9 0 k gf)静荷重測定最大ひずみ量は、塑性変形に至る値ではないと， 0 2 5 μ ε 、一人登降てい時は、最大で時では、最大で 1 いえる。 2，4 0 8 μ ε 、二人連続登降てい時は、最大 2，8 9 4 μ εで 3，7 2 4N ( 3 8 0 k gf)荷重付近で荷重箇所横さん中央下面のひずみ量が0 .2%耐力値に達したが4，410N( 4 5 0 k g f)荷重付近まで増加率はあまり変わらず 4 ， 998N( 5 1 0 9 2N ( 5 4 0 k gf)荷 k gf)を超えると急激に高くなる。 5，2 あった(表6参照)。 5 考察重時、目視上は横さんが中央が約 7 m m 変形するのみで主 ( 1 ) 6 5 度架てい、一連上端(11 段目)荷重(実験N o . l l ) かんに変形はみられず、荷重除去後も収納可能であった。安全基準の 3倍の安全率で算出すると 1 ， 764N( 18 0 たわみ量をみると、 1号機より 2号機が大きくたわん k gf)となり、当庁仕様を十分に満たしている。 ( 6 )7 5 度架てい、二連中央(14 段目)荷重(実験ぬ2 2 ) でいる。これは、アルミ合金のヤング率が炭素鋼の 3 分の lであり、柔らかい弾力性のある材質であること ( 8 2 ) 3.528N ( 3 6 0 k gf)荷重付近で荷重箇所横さん中央下面 5 0凹幅)分布荷重 ( 2 ) 6 5度架てい、横さん中央一局所 ( .410N( 4 5 0 k gf ) のひずみ量が 0.2%耐力値に達したが4 .450N( 2 5 0 k gf)荷重においては、はしご本体に特の2 5 0 k g fを超えると急付近まで増加率はあまり変わらず 4 に異常は認められず、また横さん中央部のひずみ発生激に高くなる。 5 .292N( 5 4 0 k gf)で、目視上は横さん量も問題なく、当庁基準を十分満たしている。 0 m m変形するのみで主かんに変形はみられが中央が約 1 ( 3 ) 6 5度三連中央 ( 2 2段目) 1.764N 080kgf)荷重(横さん中央 5 0 m m幅分布荷重)においては、はしご本体にず、荷重除去後も収納可能であった。 . 7 6 4 よって、安全基準の 3倍の安全率で算出すると 1 特に異常は認められず、主要構造材のひずみ発生量も N ( 1 8 0 k g f ) となり、当庁基準を十分に満たしている。 ( 7 ) 7 5度架てい、三連中央 ( 2 2段目)荷重(実験N u 2 3 ) 問題なく、当庁基準を十分満たしている。 ( 4 ) 7 5 度架てい、横さん中央一局所 ( 7 0 m m 幅)分布荷重 4.116N ( 4 2 0 k gf)荷重付近で荷重箇所横さん中央下面においては、二連目の横さん荷重時が最も高いひずみ . 7 0 4N ( 4 8 0 k gf ) のひずみ量が 0.2%耐力値に達したが4 量を示し変形したが、 5分間経過後も亀裂・破損には .410N ( 4 5 0 k g 荷重付近まで増加率はあまり変わらず4 至らず、荷重除去後、はしごはわずかながら変形した f)を超えると徐々に高くなる。目視上は横さんが中央ものの、容易に収納でき、安全基準の 3倍の安全率で m変形するのみで主かんに変形はみられず、荷が約 5m 算出すると許容荷重 1 . 7 6 4N ( 1 8 0 k gf)となり、当庁基重除去後も収納可能であった。 7 5度架てい時、許容荷重 1 . 7 6 4N 080kgf)を十分準 ( 6 4 よって、安全基準の 3倍の安全率で算出するとし 7 N( 1 8 0 k gf)となり、当庁仕様を十分に満たしているとに満たしている。 ( 5 ) 水平架てい状態でのたわみ量は、一・二連重合部9 8 0 N( 1 0 0 k gf)荷重で9 0凹、二・三連重合部980N OOOkg いえる。 ( 8 ) 水平架てい、二連中央 04段目)荷重(実験地3 1 ) f)荷重で9 1 m mであり、当庁基準の 1 0 0 m m以下に適合すたわみ量をみると、安全基準の値 1 0 0 0分の 1 5 ( 1 3 0 . 5 m m ) る。残留たわみ量は 1~ 2凹で、当庁基準の 1 0 m m以下以下を十分に満たしている。測定最大ひずみ量は、 l号を十分満たしている。 9 0 k gf)荷重ではしご全体のまた、二連中央 882N ( 機とほぼ同等に留まっており、塑性変形に至る値では 3 0 . 5 m m ) 以下という安全基準については、 9 1 1 .5% 0 ないといえる。 ( 9 ) 水平架てい、各連重合部 00段目及び 1 8段目)荷重 m mであり、支障なし当。 (実験N u 3 2 ) たわみ量をみると、当庁基準の 1 3 0 m m以下を十分に満 7 まとめたしている。測定最大ひずみ量は、塑性変形に至る値各種測定実験の結果、 2号機のはしご強度及びたわみではないといえる。 6 5 度架てい、毎分 1 0 0段一人登降てい動荷重(実験 5度架てい時で許容荷重量は、当庁使用基準に定める 7 N u 4 -1 )6 5度架てい、毎分 1 0 0段二人連続登降てい動荷 1 . 7 6 4N 080kgf)において安全基準及び当庁基準の全て重を満足した。側静荷重に対する毎分 1 0 0段一人登降てい時に生じるまた、 1号機開発時に使用することができなかった複から 2. 3 倍である。各ゲージ各ゲージごと倍率は、l.7 数の管形状の製作が可能となり、強度上無駄な質肉と落の倍率の平均値は、 l号機 ( 2 . 6倍)より小さい1.9 倍とすことにより、 1号機と比較して約 49N ( 5 k g f、に留まった。 17%)、現用鋼管と比較して約 176N08kgf、42%)軽量 2 5 k gf)の画期的な軽量三連はしごを化した重量約 245N( はしごを登降する被検者は同ーとし、各測定条件を可能な限り同様としたことから、 l号機と 2号機の倍開発することができた。平成 6年 3月、立川消防署(立川 C) 及び蒲田消防署率の差が生じた原因は、はしご形状の変更及びそれに (空港 C) にそれぞれ実用配置し運用中である。伴うはしごの揺れなどの影響から起因するものと推測される。 8 今後の課題と対策 6 結論はしごの強度の定義は、安全基準を基本とし、かつ、 ( 1 ) 2号機のひずみの発生量及びたわみ量は、アルミ l 当庁基準を満足するものでなければならない。 2号機は、号機よりやや大きい値を示したが、安全基準を全て満今回の実験結果から安全基準に定義されている 3倍の安足するもので、主要構造材のひずみ発生量についても全率で算出すると許容荷重が 1 . 7 6 4N ( l8 0 k gf)というこ問題なく、強度上全く支障ない。 .470N0 5 0 k g f ) より優れ、当庁とになり‘現用鋼管の 1 ( 8 3 ) 基準も十分に満足する o いては今後の課題として研究していくこととする。静荷重時のたわみ量についても、安全基準及び当庁基準を十分満足しているが、静荷重時におけるたわ告参考文献誕来のはしごと比較してやや大きいことから、動荷重時における揺れも大きく感じられる。従って、はしご登降 ( 1 ) 消院科学研究所報第2 9号 1 9 9 2 . 9 「アルミ合金製三連はしごの開発について」てい時の縮れが操作性にどのような膨響を及ぼすかにつ ( 8 4 )