2005 Fiscal Year Annual Research Report
小径木丸太とテンション材を用いた格子シェルの構造設計法に関する研究
| Project/Area Number |
16560508
|
|---|
| Research Institution | Osaka City University |
|---|
Principal Investigator |
藤本 益美 大阪市立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (50117983)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 克彦 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30301253)
|
|---|
| Keywords | テンション材 / 小径木 / テンセグリティ / 鉛直荷重載荷実験 / 台形型4ストラットモデル / 離散的取扱い法 |
|---|
| Research Abstract |
小径木丸太とテンション材を用いたシステムトラスで構成される格子シェルの構造設計法に関する有効な設計資料を得ることを目的としている。昨年度は、単層格子ドーム、テンセグリティで構成された梁状構造物を取り扱った。本年度は、テンセグリティを格子シェルに適用するために、第1ステップとして、台形型4ストラットモデルのテンセグリティ構造から構成されたアーチ構造物を対象として、力学性状を把握し、構造設計に有効な資料を提示している。
1.テンション材を格子対角に配置した矩形平面の単層2方向格子ドームにおいて、テンション材締付により初期軸力を導入する場合、格子部材とテンション材の伸び剛性比と設定初期軸力に対する導入された軸力との関係を定量的に表した。
2.本システムトラス用いた台形型4ストラットモデル及びアーチ状テンセグリティ構造物の組立を行い、アーチ状テンセグリティも従来のスペースフレームと同程度の施工性であることを明らかにした。さらに、工学的に有意な精度で軸力導入できること、軸力導入後の部材の長さはほぼ設計値通りであることを示した。アーチ状テンセグリティ構造物の中央集中荷重載荷実験から、台形型4ストラットモデルからなるアーチ状構造では、梁状構造に比べて剛性が高いこと、テンション材の軸力消失後の変形挙動が安定していることが確認された。本システムトラスはテンセグリティ構造に適用可能であること、テンセグリティ構造が建築物のアーチ要素に適用できることを実験的に明らかにした。
3.離散的取扱法による数値解析法は、アーチ状テンセグリティ構造の実験結果を精度良く算出できることを確認した。
|
