竹の特性を活かした建築構造の開発およびその構造設計手法、設計施工基準の確立

• 研究課題/領域番号: 16H04453
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 建築構造・材料
• 研究機関: 滋賀県立大学
• 研究代表者: 陶器 浩一 滋賀県立大学, 環境科学部, 教授 (50363958)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円); 2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: 構造設計 / 竹構造 / 定式化 / 材料特性 / 経年変化 / 竹

研究成果の概要

自然な竹を材料とした建築物の構造計算の実用に供するように以下の研究成果を得た。まず、自然な丸竹の材長に亘る断面寸法を定式化し、それを用いた解析の妥当性を実大長尺曲げ実験と比較することで検証し、次に材料強度およびそれを決定する要因について考察している。また、建設後7年半経過した実存竹建築（竹の会所）を解体し、材料特性および建築物の構造特性の経年変化を分析した。
更に、工業的に加工した部材の材料試験を行い、加工および防腐防虫処理による材料特性の変化につき実験的に把握した。これらの成果に基づき、3つのタイプの構築物の設計および施工を行い、実現させている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

竹は無限の植物資源といわれるほど強い再生力を持ち、軽量で手作業による加工も容易なため、古くから生活の周りで多く用いられてきた。一方、近年は放置竹林による環境破壊が深刻な問題となっている。わが国では竹を主構造とした建築や材料特性に基づく構造計算をした例はほとんどない。本研究は、竹の材料特性の定式化を図るとともに実構造物の経年性状を確認し、竹構造物の構造設計および施工手法を確立しようとするものであり、これにより自然な竹の特性を活かした建築構造物を成立させることに貢献出来、竹の新たな価値が見出されれば竹材の需要が高まり環境問題にも貢献できる。

研究成果

• [雑誌論文] 長尺丸竹の断面寸法の定式化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 陶器浩一,佐藤允哉,川上滝登,村橋碧空,成尾健治,谷口雄飛
  • 雑誌名: 日本建築学会技術報告集 巻: 28 号: 68 ページ: 233-238
  • DOI: 10.3130/aijt.28.233
  • NAID: 130008161882
  • ISSN: 1341-9463, 1881-8188
  • 年月日: 2022-02-20
  • 査読あり
• [学会発表] 移動式ワーケーションスポット 竹象庵 (2022)
  • 著者名/発表者名: 寺本圭吾，川上滝登，村橋碧空，陶器浩一
  • 学会等名: 日本建築学会大会建築デザイン発表会
• [学会発表] 竹双隣 (2022)
  • 著者名/発表者名: 川崎爽，村橋碧空，陶器浩一，大石親良，中田陸，箱田里菜
  • 学会等名: 日本建築学会大会建築デザイン発表会
• [学会発表] 竹湾殿 その1 計画・実験・設計 (2022)
  • 著者名/発表者名: 村橋碧空，陶器浩一，宇都宮直樹，大石親良，川崎爽，中田陸，箱田里菜
  • 学会等名: 日本建築学会大会建築デザイン発表会
• [学会発表] 竹湾殿 その2 施工 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中田陸，村橋碧空，陶器浩一，宇都宮直樹，大石親良，川崎爽，箱田里菜
  • 学会等名: 日本建築学会大会建築デザイン発表会
• [学会発表] 三灯小径 (2021)
  • 著者名/発表者名: 佐藤允哉，川上滝登，村橋碧空，陶器浩一
  • 学会等名: 日本建築学会大会建築デザイン発表会
• [学会発表] Experimental Bamboo Construction in Japan,Parametric Bamboo for Post Disaster Reconstruction (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu TOKi
  • 学会等名: ITB-INBAR-PUP SUMMER SCHOOL / INTERNATIONAL VIRTUAL COURSE 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 竹の材料特性を活かした新たな竹構造建築 (2021)
  • 著者名/発表者名: 陶器浩一
  • 学会等名: 令和3年度 竹の利活用技術Webセミナー，竹イノベーション研究会
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Bamboo - Its Beauty And Possibility (2021)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu TOKI
  • 学会等名: "Natural building materials. Smaller environmental impact, greater opportunities for sustainable construction." 2021,10,18, Politecnico di Torino,Italy
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 竹とともに生きる社会を目指して (2021)
  • 著者名/発表者名: 陶器浩一
  • 学会等名: 滋賀県立大学研究シーズ発表会
• [学会発表] 竹集成材の構造材料としての材料特性に関する研究 その 3 竹集成板材の引張強度と比重の相関関係 (2020)
  • 著者名/発表者名: 川上滝登，陶器浩一，佐藤允哉，村橋碧空，竹田明夫
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] 竹集成材の構造材料としての材料特性に関する研究 その４ 木と竹を組み合わせたハイブリッド集成材の曲げ性能 (2020)
  • 著者名/発表者名: Vincent Sebastian，村橋碧空， 陶器浩一，川上滝登，佐藤允哉，竹田明夫
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] 竹を主構造とした建築物の経年変化後の構造性能に関する研究 その１ 目視観察による調査結果 (2020)
  • 著者名/発表者名: 村橋碧空，陶器浩一，本田山成昭，佐藤允哉，川上滝登
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] 竹を主構造とした建築物の経年変化後の構造性能に関する研究 その2 経年変化による竹の曲げ強度への影響 (2020)
  • 著者名/発表者名: 本田山成昭，陶器浩一，村橋碧空，佐藤允哉，川上滝登
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] 竹を用いた空間構成手法 その1 長尺丸竹を自然のまま用いたしなやかな空間 (2020)
  • 著者名/発表者名: 牧田弥果 ，川上滝登，陶器浩一，佐藤允哉
  • 学会等名: 日本建築学会建築デザイン発表会大会
• [学会発表] 竹を用いた新たな空間構成手法 その2 竹集成材による新たな空間構成 (2020)
  • 著者名/発表者名: 川上滝登，津田和樹，陶器浩一，牧田弥果，佐藤允哉，村橋碧空， Vincent Sebastian
  • 学会等名: 日本建築学会建築デザイン発表会大会
• [学会発表] 東南アジアに植生する株立ち竹の形状の定式化及び材料強度に関する研究 その１ 竹の形状調査結果と定式化 (2020)
  • 著者名/発表者名: 牧田弥果，津田和樹，陶器浩一
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] 東南アジアに植生する株立ち竹の形状の定式化及び材料強度に関する研究 その 2 材料強度試験とその結果 (2020)
  • 著者名/発表者名: 津田和樹，牧田弥果，陶器浩一
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] Through Craftsmanship and Character to the Future and Architecture (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu Toki，Nariaki Hondayama, Takito Kawakami, Masaya Sato, Vincent Sebastian, Sora Murahashi
  • 学会等名: Through Craftsmanship and Character to the Future and Architecture，Green Initiative Week in the Philippines, CEBU 2020
• [学会発表] 竹建築の魅力と可能性 (2020)
  • 著者名/発表者名: 陶器浩一
  • 学会等名: パンダバンブーEXPOシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Through Craftsmanship and Character to the Future and Architecture (2020)
  • 著者名/発表者名: Hirokazu TOKI,，Hondayama Nariaki, Kawakami Takito, Sato Masaya, Vincent Sebastian, Murahashi Sora
  • 学会等名: Green Initiative Week in the Philippines，Cebu, Philippines
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 竹集成材の構造材料としての材料特性に関する研究 その1 製造方法と竹集成角材の曲げ強度 (2019)
  • 著者名/発表者名: 本田山成昭，陶器浩一，千葉駿太郎，竹田明夫
  • 学会等名: 日本建築学会大会2019
• [学会発表] 竹集成材の構造材料としての材料特性に関する研究 その2 竹集成板材の引張強度 (2019)
  • 著者名/発表者名: 千葉駿太郎，陶器浩一，本田山成昭，竹田明夫
  • 学会等名: 日本建築学会大会2019
• [学会発表] 竹の会所の歩み (2019)
  • 著者名/発表者名: 山原康弘，本田山成昭，陶器浩一
  • 学会等名: 日本建築学会大会建築デザイン発表会2019
• [学会発表] 竹構造材の経年変化後の構造特性に関する研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 武政遼平、陶器浩一
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] の形状の定式化および材料強度に関する研究（その１）竹の形状調査結果と定式化および材料強度試験結果 (2018)
  • 著者名/発表者名: 本田山成昭、陶器浩一、成尾健治、千葉駿太郎
  • 学会等名: 日本建築学会大会
• [学会発表] 竹の形状の定式化および材料強度に関する研究（その2）竹の引張強度およびせん断強度の決定因子の考察 (2018)
  • 著者名/発表者名: 千葉駿太郎、陶器浩一、成尾健治、本田山成昭
  • 学会等名: 日本建築学会大会