鉄よりも強い木①

近年さまざまなところで木造のビルが建てられ始めています。決して新しい木材が生まれていくわけではなく、木材の強さが見直され始めているのです。でも、鉄よりも木の方が強いというと意外に思う人が多いのではないでしょうか。今回は、木材の本当の強さを知るお話です。

●どんな材の家が強いのか？

3匹の子ブタの童話を読むと、藁の家と木の家とレンガ造りの家が出てきます。藁の家と木の家は、狼に吹き飛ばされてしまいますが、レンガの家は狼にも吹き飛ばすことができません。

　この童話の中では、レンガ造りの家がいちばん丈夫な家として描かれています。これらの童話が生まれた国では、少なくともレンガ造りの家が丈夫な家のシンボルなのでしょう。

　でも、じつは木の家といっても、オリジナルの物語の中では、木の枝を集めた家であり、それでは藁の家とも大差がありません。また、壊され方も吹き飛ばされるのであれば、家の強さは重さで決まることになります。簡単に水に浮くような藁や木の枝と比べて、ずっと重たいレンガの家が風に強いのはあたりまえです。

　これを地震に対する強さで考えると、単純な重さの比較とはなりません。地震でかかる力は、慣性の法則で決まっていて、逆に重たい建物ほど、より大きな力がかかります。

　重たいものを動かすには大きな力が必要です。同じように、動いているものを止めるにも大きな力が必要です。地震というのは、いやおうなしに地盤面が動いてしまうので、重たい建物ほど大きな力がかかってしまいます。

　もし狼が息で吹き飛ばすのではなく、地面を揺さぶって３匹の子ブタの家を壊そうとしたのであれば、話は変わります。藁や木の枝の家は軽いものですが、レンガの家は重たいので大きな力で揺すられてしますのです。

　実際の地震でも、レンガや石積みの家が崩壊している映像を見たことがある人も多いでしょう。現実にそのような建物が多い中東や中国の地震では、多くの被害が出ています。これらの国では家の強さを信用していないので、地震の際には真っ先に家を飛び出すことを考えます。石やレンガは丈夫なものだと思われますが、重たい材料であるだけに、単純に積み上げただけではけっして安全とはいえないのです。

　つまり、材料としての本当の強さを考えるためには、重さを考慮に入れなければなりません。そして物の重さを比較するのが、比重です。同じ体積の水と比べ、比重が1よりも大きければ水に沈み、1よりも小さければ水に浮きます。