大学校及び設置科 九州職業能力開発大学校建築科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 建築数学、構造力学?・?、建築構法、建築材料?・?、コンピュータ基礎、コンピュータ基礎実習
課題に取り組む推奨段階 専門課程2年
課題によって養成する知識、技能・技術

構造設計技術、構造解析技術、プログラミング技術

製作の目的と概要

構造設計は、概してコストや意匠面に対し非常に大きな制約を受けることが多いと思われます。デザイン重視のもとで構造設計を試みる場合、計算を試行錯誤しながら実施することとなります。しかし、これでは設計者の主観や経験則に大きく依存するため、場合によっては本来必要ではない部材や寸法を設計してしまうなど過大設計となることもありえます。
そこで本課題では、計算手法および利便性の点から効率的な構造設計を行う判定ツールの開発を実施するとともに、教育的には学生の力学への興味を喚起するためのツールとして活用できるよう荷重や節点等を任意に条件設定できるようにし、実習等で実施されている荷重模型コンテスト等の解説用として利用できるよう制作しました。
★技能・技術習得目標:
構造設計手法はもとより、構造計算書の作成に始まり、プログラムの制作や調査報告書のまとめ・発表を実施することで、建築構造設計業務の一連の流れにおける調査・設計・制作・評価のプロセスを体験するとともに、これらを通して問題解決能力の向上を目的とします。

成果

開発したツールによって、木造、鉄筋コンクリート造、鉄骨造など構造種別に関係なく最適形状の結果を得られることがわかりました。したがって、これを構造設計に活用することで効率的に検討を進めることが可能となりました。
★アピールポイント:
副次的な効果として、他大学の講義等で実施されている荷重を競う模型コンテストでの活用で、なぜこの形状が強いのか、荷重がどの程度まで耐えられるのかを考えさせるツールとして利用してもらった結果、楽しみながら取り組めるとともに、応力図等も表示できるため解説がしやすいとの評価をいただきました。

※この課題情報シートには、学生が作成した予稿原稿が含まれています。
グランドストラクチャ法を用いた建物の構造位相最適化(H23)の画像1
図1 設計条件
グランドストラクチャ法を用いた建物の構造位相最適化(H23)の画像2
図2 グランドストラクチャ
グランドストラクチャ法を用いた建物の構造位相最適化(H23)の画像3
図3 解析結果