スタッフ・研究室

構造をテーマとする研究室

鋼構造・対雪設計研究室

研究テーマ・キーワード:鋼構造構造デザイン対雪設計対地震設計
所属教員:中島 肇教授石鍋 雄一郎短大准教授

駿河台校舎タワー・スコラ S907室

構造計画、構造解析、実験解析などを行い、
鋼構造や雪の問題を研究します

研究室の活動内容

「勉強」も「遊び」も 大真面目に取り組む!をモットーに活動し、鋼構造の構造デザインや構造設計手法および雪の諸問題などを研究する研究室です。

研究室の年間スケジュール

研究室の年間スケジュールは概ね以下の通りです。

7月:第一回卒業研究中間発表
8月~9月:日本建築学会大会
9月:第二回卒業研究中間発表
11月~12月:研究室OB会
11月:第三回卒業研究中間発表
12月:日本大学理工学部学術講演会
1月:積雪観測ゼミ(八海山)
2月:卒業研究最終発表会
3月:日本建築学会関東支部研究発表会

研究テーマ

当研究室の研究テーマは大きく3つの領域に分かれています.

A.鋼構造の構造デザインについて

幅広い領域を考慮した健全で美しい構造デザインを目指して、構造フレームの計画や全体構成、部材特性と配置、接合部などのディテールに関する構造デザインと構造設計手法を研究します。構造形態と力学、ストリングを活用した立体構造の最適化の手法、ケーブルの基本力学特性、スタジアム・トラック上の風の流れ場などが最近の卒業研究テーマです。

B.対雪設計について

2014年の首都圏の大雪被害を受けて、少雪地域の対雪設計法が注目されています。少雪地域にある数少ない研究室として、多くの雪の研究者とともに雪と建築に関する諸問題などの研究を進めています。少雪地域の雪荷重評価、屋根積雪に対する大空間構造などの応答と崩壊挙動など、雪と建築の諸問題を扱っています.

C.鋼構造の対地震設計について

鋼材から構成される骨組や、部材特性を高度に把握し、より安全性の高いあるいは合理性の高い構造設計を目指す研究です。構造形式としては、従来的な耐震設計に留まらず、制振構造や免震構造を実現する鋼材系デバイス(エネルギー吸収装置)も研究の対象になっています。

研究・実績の紹介

鉛直荷重を受ける張弦梁の載荷実験

鋼構造と雪の問題を扱う当研究室ならではの研究を紹介します。
2014年2月、首都圏を中心に記録的な大雪に見舞われました。鋼構造建築物は自重が軽いことから過大な雪荷重に対する影響が大きく、大規模構造物などに大きな被害が出ました。我が国では、建築物の崩壊は地震によって生じると想定することが多いですが、積雪によっても起こりうると改めて認識されるとことになりました。
下の写真は張弦梁という大きい空間に適した架構システムに、雪荷重を想定した鉛直荷重を作用させた載荷実験の様子です。過大な雪荷重に対して崩落せず、粘り強く抵抗できる構造とするための研究をしています。

最近の研究論文

  • 中島肇、菰田悟史、藤井茂人、石鍋雄一郎:気象観測地点の観測環境調査に基づき降水量の捕捉損失を考慮した雪荷重評価に関する基礎的研究、日本建築学会技術報告集(第24巻第56号)、pp.35-40、2018.2
  • 中島肇、山崎由美子、張艶嬌、笠原隆、石鍋雄一郎:構造用ケーブルの応力-ひずみ関係に関する実験的研究、日本建築学会技術報告集(第24巻第56号)、pp.105-110、2018.2
  • 金子哲也、石鍋雄一郎、中島肇:ブレース付鋼構造骨組の強度及び筋かい率分布と地震応答の関係、鋼構造年次論文集(第25巻)、pp.849-856、2017.11
  • 金子哲也、石鍋雄一郎、中島肇:崩壊系パターンに着目したブレース付鋼構造骨組の地震応答の評価、鋼構造年次論文集(第24巻)、pp.882-888、2016.11
  • 石鍋雄一郎、亀山涼季、中島肇:Elasto-plastic behaviour of long-span steel structures for snow load、Proceedings of the IASS Annual Symposium 2016, Japan “Spatial Structures in the 21st Century”、CS1A-6_1176-、2016.9

学外活動実績

所属学協会

中島:日本建築学会、IASS(国際シェル・空間構造学会)、日本建築構造技術者協会、日本雪工学会、日本膜構造協会
石鍋:日本建築学会、日本鋼構造協会

学外委員会

中島:
・2019年4月~現在 日本建築学会 対雪設計資料検討WG
・2018年4月~現在 日本膜構造協会 型式適合認定委員会 委員長
・2017年8月~現在 日本建築学会 荷重運営委員会委員
・2017年4月~現在 日本建築学会 雪荷重小委員会 主査
・2016年4月~現在 日本建築学会 テンション構造小委員会委員

石鍋:
・2014年4月~現在 日本建築学会 図書委員会 文献抄録第1部会(構造)委員(2018年4月より主査)
・2013年4月~現在 日本建築学会 関東支部 構造専門研究委員会 委員
・2005年4月~現在 日本免震構造協会 技術委員会 設計支援ソフト小委員会 委員

著書

中島:
・「ケーブル構造設計指針・同解説」丸善、日本建築学会、2019.12(共著)
・「AIJ Recommendations for Loads on Buildings (2015 Edition)」日本建築学会、丸善、2019.3(共著)
・「建築物荷重指針を活かす設計資料」日本建築学会編、丸善、2016.2(共著)
・「建築物荷重指針・同解説(2015)」日本建築学会編、丸善、2015.2(共著)
・「雪と建築」日本建築学会編、技報堂、2010.8(共著)

雑誌掲載

中島:
・少雪地域における対雪設計の課題、 私の視点、日本雪工学会誌 Vol.35 No.3 (Rer. No.136)、2019.7.1、pp.1-2、日本雪工学会、2019.7
・鋼構造物の対雪設計-少雪地域の大雪被害および対雪設計のクライテリア-、 特集:積雪と建築物 その2、建築防災 2018.9、pp.2~9、2018.9.1、日本建築防災協会、2018.9
・2014年首都圏の大雪被害および対雪設計のクライテリアについて、 主集:自然災害の低減に対する取り組み、 日本建築構造技術者協会誌structure No.147、pp.62~63、日本建築構造技術者協会、2018.7
・2014年首都圏の大雪被害および構造設計における留意点 特集:2014年の大雪被害と積雪後の降雨を踏まえて建築物の対雪設計、 日本雪工学会誌Vol.34、No.2、pp.44~50、2018 年4 月号
・2014年首都圏の大雪被害および構造設計の課題、 2014年2月の大雪と積雪後の降雨を踏まえた建築物の対雪設計に関するシンポジウム,日本建築学会、pp.3-9、2017.11.22

石鍋:
・建築の安全と魅力-We love the architectural structure,鉄鋼技術、p.69、2017.7
・例題から学ぶ保有水平耐力計算 保有水平耐力計算の基礎知識、建築技術、2011.12

中島、石鍋:
・うっかり間違える鉄骨構造設計の落とし穴 鋼棒とケーブルの違いと使い分け、pp.130-131、建築技術、2015.11

中島 肇

教授
Hajime Nakajima

博士(工学)一級建築士構造設計一級建築士

1957年、東京都墨田区生まれ。東京都立足立高等学校卒業。1981年、日本大学理工学部建築学科卒業。1983年、日本大学大学院理工学研究科博士前期課程建築学専攻修了。1983~2015年、清水建設(株)。2000年~2004年、2009年~2015年、日本大学理工学部非常勤講師。2011年~、北海道科学大学客員教授。2015年~、日本大学理工学部建築学科。

研究テーマ・キーワード:
構造デザインと構造設計手法に関する研究雪荷重の評価屋根積雪分布屋根雪処理方法雪の吹きだまり制御着雪・落雪対策
所属:鋼構造・対雪設計研究室

石鍋 雄一郎

短大准教授
Yuichiro Ishinabe

博士(工学)

1977年、神奈川県相模原市生まれ。日本大学第三高等学校卒業。2000年、日本大学理工学部建築学科卒業。2002年、日本大学大学院理工学研究科博士前期課程建築学専攻修了。2011年、日本大学大学院理工学研究科博士後期課程建築学専攻修了。2002~2011年、(株)構造ソフト。2011年~、日本大学理工学部建築学科。

研究テーマ・キーワード:
鋼構造エネルギーの釣合いに基づく耐震設計鋼材系ダンパー数値解析
所属:鋼構造・対雪設計研究室