小断面木材の積層と弾性曲げで形成する格子状空間構造の座屈耐力評価

• 研究課題/領域番号: 23K04124
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分23010:建築構造および材料関連
• 研究機関: 工学院大学
• 研究代表者: 山下 哲郎 工学院大学, 建築学部(公私立大学の部局等), 教授 (80458992)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: ラチスシェル / 積層 / 木材 / 座屈

研究開始時の研究の概要

本研究はFrei Ottoにより開発された曲げ積層ラチスシェル構造の座屈特性と耐力評価を研究対象とする。この構造は小断面の木材を弾性域で曲げ、積層して曲面を形成するもので、魅力的な外観、間伐材等の小断面木材が利用可能、複雑な接合部がない、建設に大型重機が不要など多くの利点を有する。一方、設計時には初期曲げ応力が釣合う形状を求める解析が必要で、かつシェル状構造では最も危険な座屈崩壊を防止する必要がある。ここでは一般的な有限要素解析コードでも形状解析と座屈解析を続けて実施できる方法を開発し、かつ座屈実験を併用して解析手法を検証するとともに、座屈特性を明らかにして構造設計者の知見に供する。