回転可能な接合部のもつ不安定な機構を活用した施工・安全性に優れた骨組構造の開発

• 研究課題/領域番号: 16656166
• 研究種目: 萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 藤井 明 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20126155)
• 研究分担者: 川口 健一 東京大学, 生産技術研究所, 助教授 (40234041) ; 橋本 憲一郎 東京大学, 生産技術研究所, 助手 (40361646)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2005年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 回転可能 / 接合部 / 不安定 / 張力 / 安定 / 骨組構造

研究概要

前年度に製作した回転可能な接合部を発展させ、完成形状が立方体ではない骨組み形状に対応可能な仕口をもった接合部を開発した。この新たな接合部を用いて、多角形平面の大規模仮設構造物の製作可能性を検討した。
具体的には、ユニバーサルジョイントと柱・梁材との間に挿入していた『三方』を、平面上の開き角度が変更可能な『可変三方』に置き換えることで、多角形平面の骨組みを実現することができた。こうして得られた新しい形状に対しても、立方体と同様に、不安定な機構の挙動、構造強度の解析、載荷試験を行い、構造的な安定性・安全性、構法上の合理性を実験により確かめている。
平行して、計画学・環境工学的な課題の検討も行った。2.4mキューブの実物大模型を用いて、ブレースの位置・形状と内部空間の利用のしやすさなどについて、実際に内部空間を体験しながらの検証を行った。また、いくつかの用途を想定したときに、それにふさわしい平面形状が本構造によって成立しうるかどうかを考察するべく試作模型を作製した。屋根、壁材については、構造強度、製作時の安全性、張力ブレースのある骨組構造に対する施工性の良さ、耐候性、耐久性、携帯性、保管のしやすさ等を考えて、テント用の膜材を採用することになった。仕口・ブレースとの干渉を避け、摩擦による膜の老朽化を防ぐために、骨組みへの固定法は、ロープを用いて内部に吊すことにした。膜構造としたことで、温熱・遮音などの性能は低いものとなったが、本研究の対象となるような仮設建築物にあっては、許容範囲に納めることができると考えている。