・島根大学建築デザイン学科のみなさん、建築学を志すすべてのみなさんへ

                                 島根大学建築デザイン学科 教授 澤田樹一郎

(建築耐震研究の紹介)

 島根大学建築構造学(澤田)研究室では、主に大地震などの災害でも人々のいのちをまもり建物の被害を軽減するための建築構造に関する研究を行っています。1995年の兵庫県南部地震、2011年の東北地方太平洋沖地震、2016年の熊本地震、また、山陰では、2000年の鳥取県西部地震、2018年の島根県西部地震、この20数年の間に、我が国は、巨大地震が頻発し、尊い犠牲を強いられ、建築構造や耐震分野の研究の進展は、ここ島根・山陰地域においても日本社会全体にとっても喫緊の課題となっています。

 本研究室では、大地震時の建物の被害を抑制するためのより安価でより高機能な制震部材の開発、実験と解析や建物の地震応答解析に関する研究を行っています。研究で必要な解析シミュレーションや実験計測のスキルは、3年次夏の研究室配属から半年ほどで責任を持って伝授します。このスキルを十二分に活用して、4年次にこの分野の研究を進展させ、耐震や建築構造を専門とする建築士や技術者、研究者を是非目指して下さい。

(コンピュータプログラミングを活用した建築意匠や建築構造のデザイン手法に関する研究の紹介)

 建築デザインは、決断の連続です。木構造にするか、鉄骨構造にするか、どこにどのような居室を配置するか、すべては決断の連続です。多数の決断の結果できあがった設計案の良し悪しの検討は、模型などを作成してみて、自己評価したり、他者からの評価を受けたりすることができますが、最近では、3D-CADによる評価も可能となりつつあります。また、光や熱環境、耐震、耐風性などは、コンピュータによるシミュレーション(解析)などで、おおむね評価可能となりつつあります。ここまで言えば、コンピュータプログラミングやAIが万能のように思えるかもしれませんが、ただ、建築デザインは、外観のデザインなどの建築意匠、居室配置などの建築計画、耐震などの建築構造、光、音、熱などの建築環境、建築コストなどきわめて多くの要求条件があり、その中には、人の感性や感覚といった数式化の難しいものもあり、また、これらの要求条件のバランスをとりながら最終的な設計の決断をするには、これらの要求条件を専門とする複数の建築士や建築主との協議と承諾が必須です。コンピュータプログラミングやAIは極めて有効なツールですが、これを建築デザインのどの部分にいかに応用するか、その方法論の構築が今後の課題です。

 本研究室では、何千回、何万回という試設計と構造解析シミュレーションをコンピュータプログラミング化して、大地震でも材料が降伏せず弾性を常に保つような特殊なブレースの形状を開発したり、力学的に合理的で、経済的かつ、美しいトラス構造で、今までにないような新たなトラス形態の探索をしたりするための方法論を研究します。構造解析やコンピュータプログラミングのスキルは、3年次夏の研究室配属から半年ほどで責任を持って伝授します。このスキルを十二分に活用して、4年次にこの分野の研究を進展させ、建築構造やコンピュテーショナルデザインを専門とする建築士や技術者、研究者を是非目指して下さい。

2020年度 卒業研究テーマ例 島根大学建築構造学(澤田)研究室

                                                                                     島根大学建築デザイン学科 教授 澤田樹一郎

1. 建築構造の最小重量設計・最適設計に関する研究

トラス構造,ラーメン構造をはじめとする種々の構造を対象として,さまざまな最小重量設計手法や最適設計手法が多くの研究者により提案されています.種々の計算手法の有効性比較や意匠デザインとの融合の有効な方法の考案などのテーマが考えられます.

 

​2. 特殊な耐震部材(大変形弾性部材)や制振ダンパーの開発・実験・解析(小松先生との共同指導です.なお,”大変形弾性部材”は,澤田研究室により独自に開発され,命名されている造語です.)

 大地震で大変形を強制されても決して塑性化しない特殊な部材(大変形弾性部材)の形状開発や建物の振動を減衰させる制振ダンパーの開発を行います.載荷能力1000kNの万能試験機による引張実験,油圧ジャッキによるブレース架構実験またはソフトウェアやコンピュータプログラムによる解析などを行い,大変形弾性部材や制振ダンパーの有効性を検証するテーマが考えられます.

3. 種々の地盤の大地震を入力したS,RC,Wの各種建築耐震構造や制振構造の地震応答解析に関する研究

 やわらかい地盤からかたい地盤まで種々の地盤の記録地震動データを収集して,建築耐震構造や制振構造の地震応答解析を行います.たとえば,種々の地盤と種々の耐震構造や制振構造の地震応答との関係に関する比較・考察を行うテーマが考えられます.

4. 鉄骨建物の腐食実態調査に関する研究

 山陰とくに日本海と宍道湖周辺地域の鉄骨建物に立ち入り,腐食実態を調査します.水分や塩分の飛来が腐食に影響しますので,海岸や湖岸からの距離,風向,建物内の部材位置などと腐食の進行度との関係を調査するテーマが考えられます.

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