2011建築研究賞_テンセグリティの研究について_08N1018岩田啓夢/08N1026越智洋次/08N1117山本麻由_坪井研

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2011建築研究賞_テンセグリティの研究について_08N1018岩田啓夢/08N1026越智洋次/08N1117山本麻由_坪井研

  1. 1. テンセグリティの研究について 08N1018 岩田 啓夢 08N1026 越智 洋次 08N1117 山本 麻由
  2. 2. テンセグリティ構造 部材に張力を導入することによって自己釣合状態を維持する構造。→張力の導入によって部材数を減らせる。
  3. 3. 今後の展望・圧縮材が密に接触せず、架構全体の透光性が高くなる。→景観との調和・立体トラスに適用すると、圧縮部材を減らすことができ、自重の低減ができる。→大規模構造への応用・少ない部材数と再利用に対する利便性、施工の容易性。→低炭素社会への適応・無重力空間でも安定できる。→宇宙都市への適応。
  4. 4. 研究目的・テンセグリティを多くの人々に知っても らう。・テンセグリティ小型模型の強度実験を通じて模型の実用化を目指す。・テンセグリティの建築的な応用を加速させる。
  5. 5. 2010年度テンセグリティの研究*Sun River:1967,Painted aluminum and Steelon11×33.25×10.75in28×84.5×27.5cm *Sun Run: 1967, Stainless steel 10.5×8×9.75ft 3.2×2.4×3m Collection: Whitney Museum of American Art, New York, NY
  6. 6. Aspension Dome天城湯ケ島町立総合体育館(天城ドーム体育館)
  7. 7. 実験模型・材料:ストラット:アルミパイプ (JIS A6063,重量約160g,直径20㎜) (JIS A1050,重量約19g,直径6㎜) :ケーブル:釣り糸 (標準0.660㎜,引張強力25.0㎏) 図1
  8. 8. 平面図立面図
  9. 9. 強度実験 使用器具 ・ダイヤルゲージ ・重り ・固定器具ダイヤルゲージ
  10. 10. 計測方法手順1: ダイヤルゲージを各部材の節点に固定する。手順2: ダイヤルゲージのメーターを0に合わせる。手順3: 対称となる位置の部材に、それぞれ重りをそっとつるす。手順4: ゲージの変化を計測。手順5:重りを100g、200g、300g、500gと増やしていき、手順4を繰り返す。より信憑性を出すために手順1~5を3回行い、平均値を計測結果とする。手順6: 重りの位置をかえて、手順1~5を行う。
  11. 11. 対称位置の決定・節点1・節点2、3、4・節点5、6、7・節点8、9、10
  12. 12. 実験風景
  13. 13. 実験結果(1回目) :節点1に荷重をかけた時 3.50 3.50 3.00 3.00 2.50 2.50変位2.00 2.00 2 変位 1.50 1 3 1.50 4 1.00 1.00 0.50 0.50 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 3.50 3.50 3.00 3.00 2.50 2.50 2.00 5 2.00 8変位 変位 6 9 1.50 1.50 7 10 1.00 1.00 0.50 0.50 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  14. 14. :節点2、3、4に荷重をかけた時 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00変位 変位4.00 2 3.00 3.00 3 1 4 2.00 2.00 1 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00変位 4.00 5 3.00 8 6 変位 3.00 9 2.00 7 2.00 10 1.00 1.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g
  15. 15. :節点5、6、7に荷重をかけた時 8.00 8.00 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 2変位 4.00 変位 4.00 1 3 3.00 3.00 4 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 8.00 8.00 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 5 8変位 4.00 変位 4.00 6 9 3.00 7 3.00 10 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  16. 16. :節点8、9、10に荷重をかけた時 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 3.00 変位 3.00 1 3 2.00 4 2.00 1.00 1.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 5 8変位 3.00 変位 3.00 6 9 2.00 7 2.00 10 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  17. 17. 実験結果(2回目):節点1に荷重をかけた時 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 変位4.00 2 3.00 変位 3.00 1 3 2.00 4 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 5 8変位 3.00 変位 3.00 6 9 7 2.00 10 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  18. 18. :節点2、3、4に荷重をかけた時 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 変位 2変位 3.00 3.00 1 3 2.00 2.00 4 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 5 8変位 3.00 変位 3.00 6 9 2.00 7 2.00 10 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  19. 19. :節点5、6、7に荷重をかけた時 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 3.00 1 変位 3.00 3 2.00 4 2.00 1.00 1.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 5 8変位 3.00 変位 3.00 6 9 2.00 7 10 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  20. 20. :節点8、9、10に荷重をかけた時 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 変位 1 3.00 3 3.00 4 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 5 4.00 8変位 変位 3.00 6 9 3.00 7 10 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  21. 21. 実験結果(3回目):節点1に荷重をかけた時 2.00 2.00 1.80 1.80 1.60 1.60 1.40 1.40 1.20 1.20 2 変位 1.00 変位 1.00 3 0.80 1 0.80 4 0.60 0.60 0.40 0.40 0.20 0.20 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 2.00 2.00 1.80 1.80 1.60 1.60 1.40 1.40 1.20 1.20 5 8変位 1.00 変位 1.00 6 9 0.80 0.80 7 10 0.60 0.60 0.40 0.40 0.20 0.20 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  22. 22. :節点2、3、4に荷重をかけた時 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 3.00 変位 3.00 1 3 2.00 2.00 4 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 5 8変位 3.00 変位 3.00 6 9 2.00 7 2.00 10 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  23. 23. :節点5、6、7に荷重をかけた時 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2 変位変位 3.00 3 3.00 1 4 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 5 4.00 8変位 変位 3.00 6 3.00 9 7 10 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  24. 24. :節点8、9、10に荷重をかけた時 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 変位 1 3.00 3 3.00 4 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 5 4.00 8変位 3.00 6 変位 3.00 9 7 2.00 10 2.00 1.00 1.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g
  25. 25. 平均値 :節点1に荷重をかけた時 2.00 2.00 1.80 1.80 1.60 1.60 1.40 1.40 1.20 1.20 2変位 1.00 変位 1.00 1 3 0.80 0.80 4 0.60 0.60 0.40 0.40 0.20 0.20 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 2.00 2.00 1.80 1.80 1.60 1.60 1.40 1.40 1.20 1.20 5 8変位 1.00 変位 1.00 6 9 0.80 0.80 7 10 0.60 0.60 0.40 0.40 0.20 0.20 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  26. 26. :節点2、3、4に荷重をかけた時 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 3.00 変位 3.00 1 3 2.00 2.00 4 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 5 8変位 3.00 変位 3.00 6 9 2.00 7 10 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  27. 27. :節点5、6、7に荷重をかけた時 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 変位 1 3.00 3 3.00 4 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 7 7.00 6 6.00 5 5.00 4 5 4.00 8変位 変位 6 3.00 9 3 7 10 2 2.00 1 1.00 0.00 0 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  28. 28. :節点8、9、10に荷重をかけた時 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 4.00 2変位 変位 1 3.00 3 3.00 4 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g 7.00 7.00 6.00 6.00 5.00 5.00 4.00 5 4.00 8変位 変位 6 3.00 9 3.00 7 10 2.00 2.00 1.00 1.00 0.00 0.00 ①100g ②200g ③300g ④500g ①100g ②200g ③300g ④500g
  29. 29. 実験結果考察1①節点1に荷重をかけた時0.2mmほどの誤差はあるものの、節点2~10、それぞれの位置での変位が近似する結果となった。Aspension Domeでは、中心の一点に荷重がかかった時、ほぼ等しい力の流れが生まれるのではないか。
  30. 30. 実験結果考察2②節点1の変位節点2、3、4、節点5、6、7、節点8、9、10と、外側に荷重位置が動くにつれ、変位が小さくなっていくことが分かる。荷重位置が外側になればなるほど、中心変位は小さくなっていくのではないだろうか。
  31. 31. 実験結果考察3③節点8、9、10の変位外側のフープとの接合箇所にも一番近いことから最も自由度が高い部材であると推測。節点2、3、4と節点8 、 9 、 10 (境界)に荷重をかけた時、節点8 、 9 、 10(境界)の変位は最大。
  32. 32. 実験結果考察4④最大変位節点5、6、7に荷重をかけた時の節点5、6、7の変位がこの実験で最大の値となった。境界に荷重をかけた時、境界周辺のケーブルの張力が最大となることが要因となっているのではないだろうかと推測。
  33. 33. まとめ・Aspension Domeでは、中心の一点に荷重がかかった時、ほぼ等しい力の流れが生まれる。・Aspension Domeでは境界より、一つ内側部分の節点への荷重が、負荷が一番大きいことが分かる。→実用化する際には、その箇所に余分な荷重がかからないようにするとよいだろう。

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