| 研究課題/領域番号 |
21K18762
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分23:建築学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
福島 佳浩 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (60883105)
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| 研究分担者 |
今井 公太郎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20262123)
松本 直之 東北大学, 工学研究科, 助教 (30814389)
伊東 優 東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (90839523)
山口 大翔 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (40983515)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 伝統木造建築物 / 構造補強 / 三次元計測技術 / 付加製造技術 / フォトグラメトリ / ジャイロイド構造 / モニタリング / 3Dプリント / AM技術 / 三次元計測 / 木造架構 / 建造物保存 / ジャイロイド / CFRP |
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| 研究開始時の研究の概要 |
伝統的な木造建築物は、丸太材のように、必ずしも形状が整っていない（「不整斉な」）部材で構成されていることが多い。ストック型社会への移行に向けて、そのような建築物の構造補強に対する要求も増えているが、不整斉な部材からなる建築物に対して規格化された部材を用いて構造補強を行なうと、形状の齟齬が大きいために、様々な不具合が生じる。そこで本研究では、三次元計測技術とAM（付加製造）技術を用いて、意匠性・施工性・構造性能を高いレベルで実現できる構造補強設計手法の開発を目的とする。また、築129年の木造建築物を対象として、提案手法の実証実験を行なう。
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| 研究成果の概要 |
曲がり梁のように整えられていない（不整斉な）形状を有する伝統木造建築物の構造補強を行うための設計手法として、フォトグラメトリ技術による三次元形状技術と3Dプリント技術を組み合わせて、既存架構にフィットした補強部材を製作する方法を開発し、門形架構を用いた施工性・構造性能の検証を行った。また、ジャイロイド構造を用いて補強部材の性能を制御することで、修復性と靭性に優れた既存建築物の構造補強が可能になることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
既存建築物の耐震性能向上は、災害対策と持続可能な社会の実現の双方において重要な課題である。本研究では、既存建築物の中でも曲がり梁のように不整斉な形状を有する架構を対象として、三次元計測技術と付加製造技術を組み合わせることで意匠性・施工性・構造性能に優れた構造補強方法を開発・検証した。また、ジャイロイド構造を用いて補強部材の構造性能を変化させることで、修復性や靭性に優れた構造補強が可能になることを示し、付加製造技術によりもたらされた高い造形自由度を活かす方法を提案した。
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