| 研究課題/領域番号 |
19H02312
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
今井 公太郎 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (20262123)
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| 研究分担者 |
本間 健太郎 東京大学, 生産技術研究所, 准教授 (90633371)
伊東 優 東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (90839523)
国枝 歓 東京大学, 生産技術研究所, 特任研究員 (80839522)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 3Dプリンタ / 付加製造技術 / Additive Manufacturing / 実験住宅 / ジョイント / セルフビルド |
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| 研究実績の概要 |
3Dプリンティング（Additive Manufacturing=付加製造技術）を用いて、金属AM仕口（ジョイント）を出力し、それを用いた実験住宅を制作し、AM技術を建築に適用する際に生じる技術的な課題、特長を明らかにする。本年度は、実際に金属AM仕口の出力実験を行い、異方性の確認等の強度試験を行うための準備を進めた。その過程で金属AM仕口の出力ノウハウを身に着け、出力過程における歪みのコントロールや様々な技術的な課題をクリアし、実物大の仕口を安定的に製造できるところまでAM装置のマネージメントを技術的に確実なものにすることができた。これと並行して、実験住宅の構造フレームを幾何学的に成立させるための、4面枠体と5面枠体が混在したときの独自のフレームの形態を、数理的に把握するためのアルゴリズムを制作し、フレキシブルに形態をコントロールするソフトとして実装することができた。こうした形態生成アルゴリズムの進捗と3Dプリンタによるジョイントを用いることによる独自の構法の紹介については建築学会の梗概にまとめ投稿を済ませている。今後、強度試験の結果と共に論文等に成果をまとめ公表していく予定である。
次年度は、ジョイントの強度試験を行い、実際の使用に耐えうる性能を確認しながら、実験住宅（プロトタイプ）の建造を私たちの手でセルフビルトで行い、その過程で求められる施工上の課題を明らかにする。最終年度は、プロトタイプを外部に実際に建造することを目標にしているので、土地の確保と建築確認申請が必要になる。また大臣認定の取得が必要なため、その準備と必要な実験を次年度行う。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本年度目標であった2分の１スケールのモックアップの制作を通じて、ジョイントに求められる施工上の性能や、難しさをある程度シミュレーションできたのでこれらの成果を最終的なジョイントのデザインにフィードバックする。また、2年目に予定される実験住宅の建造の実現に向けて、それに先んじてジョイントの角度のコントロールを行うためのソフトのエンジンを完成させた点が成果として挙げられる。次年度の構造実験のための金属ジョイントの準備は予定よりも先行している。以上のように、予定された課題は全てクリアした。しかしながら、コロナ禍の影響で、実験の開始が予定より遅れているため、昨年度確保したアドバンテージは徐々に失われつつある。本来であれば、「（１）当初の計画以上に進展している。」としたかったところだが、総合的に考えて、「（２）おおむね順調に進展している。」とした。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、ジョイントの強度試験を行い、実際の使用に耐えうる性能を確保できるかを明らかにする。また、その確認を経て、実験住宅（プロトタイプ）の建造を私たちの手でセルフビルトで行い、その過程で求められる施工上の課題を明らかにする。プロトタイプは、柏の研究実験棟内の大空間に実験として建造する。また、外装材とフレームの乾式接合の方法や、基礎の簡素な製造方法など、フレームの建造に付随する様々な設計上の課題を明らかにし、その対策方法を検討する。
最終年度は、プロトタイプを外部に実際に建造することを目標にしているので、土地の確保と建築確認申請が必要になる。また大臣認定の取得が必要なため、その準備と必要な実験を次年度行う。
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