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大学院人間環境学研究院

佐藤 利昭

研究テーマ設定の背景

地震などの自然災害が起きたとき、「木造の建物だから安心できる」と思ってもらえる社会となるように、主に耐震性能に注目した木造(木質構造)の研究をしています。「木造=地震で壊れる」というイメージが強いと思いますが、住宅に取り付けて地震のエネルギーを効率的に吸収する制振装置の開発や、お寺などの伝統的な建物のヘルスモニタリング(健康診断)を行い、耐震補強の有効性を確認するなど、実社会に成果を還元できる研究に取り組んでいます。また、木材の性質を科学的に明らかにする取り組みも並行して進めています。

 

研究手法

工学の基本は、「現象の確認→モデル化→将来の予測」にあると考えています。実験などを通して、モノが壊れる原因を深く考えることからはじめ、その原因を数学的に表現する方法を検討し、その結果を基に未知の外乱(将来の地震)などに対して、安全に暮らせることを確認していくことが、基本的な進め方となります。

 

調査対象や調査地についての解説

「現象の確認」が研究の起点になるため、実験などで人工的に住宅や構成部材を壊す他、実際の被災地域も研究の中では調査対象となります。被災された方々に最大限に配慮しながら、将来の被害を軽減するために自分の目で被害を見て回り、その要因を深く考えることで研究を進めています。

 

分析のためのソフトウェアやツール

「将来の予測」のためには、数値解析が必要になります。市販のソフトが多い昨今ですが、自分の研究に対する責任として、研究で使う解析ツールはFortran言語などにより自作するように心がけています。一方で、構造設計に類する取り組みをする際には、市販の構造計算ソフトの使い勝手が良いので、それらに頼っています。

 

研究についてのこだわり

自分の成果に責任を持つことが、一番のこだわりです。そのために、まず間違いがないように努力をして、また間違いがあっても、誠実に対応するように心がけています。

 

研究生活で最もわくわくしたこと、逆に最も落ち込んだこと

研究生活には波があり、どんな問題でも分かるときもあれば、自分の無知に嫌気がさすこともあります。研究の楽しみ方は十人十色だと思いますが、現象解明に及ばない失敗の連続の中で、思考を進めているときが、最もわくわくしているのかもしれません。

 

研究生活で出会った印象的な人物やエピソード

人それぞれ個性があるので1人を挙げることは難しいですが、様々な意見を聞きながらも、自身の研究は自身の力で進める姿勢を見習っています。風変わりな人も知人には多いので、面白いエピソードは山ほどありますが、ここで紹介しても面白みに欠けるので、聞きたい人は研究室にきてください。

 

大学院生へのメッセージ

大学院に何を求めるのかを考える時期かもしれません。自身の経験をいうと、ただ研究が好きでこの道を目指しました。大手企業などに比べれば、リスクのある道に見られるので、多くの反対もありましたが、止めようとは思いませんでした。自分の将来を十分に考え、さらに決意を固めた上で、学ぶべきことを学ぶのが一番だと思います。

 

大学院生の時何をしていたか

自分の興味に正直な方なので、研究が面白いときは研究をしていました。もちろん他の興味があること(映画、読書、車など)にも時間を割いていましたが、結局、研究室のメンバーと一緒にいる時間が、何より長かった気がします。博士課程のときは、設計事務所にも勤務しながらの研究生活だったので、自分の肉体的な限界を知る良い機会となりました。

 

学際連携についての思い

専門である「耐震工学」は、その名の通り、工学であるので実社会との対応が求められます。社会と繋がりがある以上、分野に関わらず多くの知識を身につけることが、研究の幅を広げる材料になると考えています。連携が目的となることなく、必要条件となり活動を進められることを希望して、前向きに取り組みたいと思っています。

 

今後の研究・実践活動について

さほど豊かなではないですが、これまでの経験上、自然に身を任せながら、随所で努力を惜しまないことが、人生を上手に楽しむ方法のように感じています。研究も同様で、自身の興味に正直でありながら、誰かから相談があれば耳を傾け、また誰かから依頼があれば、社会活動にも参加するというように、何かに固執することなく進めたいと思います。

 

おすすめの文献

少しかたそうな本ですが、
○日本建築構造技術者協会編:JSCA版木造建築構造の設計、オーム社
○Timoshenko,S.P.andGoodier,J.N.:TheoryofElasticity,ThirdEdition,McGraw-HillBookCompany
○日本木材学会編:木質の物理、文永堂出版

松尾 真太朗

研究テーマ設定の背景

1995年に発生した兵庫県南部地震における鉄骨建物の被害は柱と梁が集まる接合部周辺での被害は特に甚大なものだったので、信頼性の高い接合部を実現することが必要です。また、鋼材は比較的均質な材料であるとはいえ強度にはバラツキがあります。このような不確定因子を考慮した鉄骨建物の耐震設計も今後さらに重要視されるものと思われます。一方で、2011年に発生した東北地方太平洋沖地震による津波被害を見ると、コンクリート充填鋼管の接合部・継手などの必要性もさらに高まるものと思われます。


研究手法

実験的研究に関しては、従来構法よりも優れた構法を考え(仮説)、実際に計画を立て実行します(実験)。得られたデータをもとに仮説の妥当性につい
て考察します(分析)。そして、それを模擬できる解析手法を構築し、実用に向けた検討が必要になります(解析)。一方で、解析的研究に関しては、特に骨組を相手にした場合は地震動を模擬した応答解析等を駆使して骨組の性能等を把握することを目標としています。

 

調査対象や調査地についての解説

近年頻発している東北地方太平洋沖地震や熊本地震などの大きな地震が発生したときには、現地へ赴き建物の被害調査等を行っています。


分析のためのソフトウェアやツール

パソコンはもちろん、実験では高精度な計測装置、大容量の加力装置が必須です。分析には簡単な表計算ソフト(Excel等)、複雑な計算を行うためのプログラムの作成にはコンピュータ言語(fortran等)、構造解析や地震応答解析等に利用する市販のソフトウェアを使用します。

 

研究についてのこだわり

何事も楽しんでやることです。初めから完璧にこなすのはとても難しいので、まず、取り組んでみて、失敗したらそこから学んで次に生かす。このような
作業を楽しみながらやることで、研究や実験に興味を持ち、充実したものとなっていくと思います。

 

研究生活で最もわくわくしたこと、逆に最も落ち込んだこと

実験を行うにあたって計画を立てたり、試験体を組み立てたりと大変なことはたくさんありますが、やりきった後の達成感や、思い通りの崩壊が見られたときの高揚感がたまらないです。自分で研究し、開発した工法が実際の建物に使用されているのはうれしいことです。もちろん
失敗もあります。しかし、失敗は新たな課題が見つかることであり、次に進む準備をしなければいけないということです。だから落ち込んでいる時間はありません。

 

研究生活で出会った印象的な人物やエピソード

京都大学名誉教授の井上一朗先生は学生時代にお世話になった指導教官で、研究への姿勢や取り組み方を教えてもらい、今の自分の考え方のベースとなっています。先生の「突然アイディアが閃くことはない。常にその問題について考えろ。」この言葉が今でも自分の研究に対する根本的な考えとなっています。


大学院生へのメッセージ

自由に自分のやりたいことに没頭できるのは学生だけなので、今を大事にしていろんな知識を幅広く取り入れてください。そのためには、たくさん勉強して、文献を読んで、多くの人と話をすることが大事です。そして、自分の研究に関してだけは先生たちにも負けないと言えるような自信を持ってもらいたいです。


大学院生の時何をしていたか

様々な文献を読んで、自分の研究に関しては専門家になるぞという意気込みで研究に没頭していました。もちろん、研究室のメンバーとお酒を交わしたりもしました。このようなリフレッシュも大事です。


学際連携についての思い

建築構造の分野では「物」を対象として構造の安全性を考えていくと思われがちですが、安全な空間を提供することで、「人」が安心して暮らすことができます。安全と安心をキーワードに建築構造分野が学際的な役割をどのように果たしていけるのか考えていきたいと思います。


今後の研究・実践活動について

これまでは耐震をキーワードに構造物の一部から全体を対象に研究を行ってきましたが、2011年の東日本大震災では、地震のみでなく、津波などの被害も甚大でした。そこで、今後はより広い視野を持って、建築構造について考えていきたいと思います。


おすすめの文献

○井上一朗,吹田啓一郎:建築鋼構造 ―その理論と設計―,鹿島出版会
○S.P.ティモシェンコ(著),最上武雄,川口昌宏(翻訳):材料力学史,鹿島出版会

山口 謙太郎

研究テーマ設定の背景

乾式工法で組み立てる煉瓦構造を15年以上研究していますが、その特徴である「摩擦力で地震などの外力に抵抗するシステム」をコンクリートや木造の壁に応用したら面白いのではないかと思い、更にいくつかの研究を始めました。摩擦抵抗を利用する構造システムは材料同士を接着しないので解体しやすく、地球環境にやさしいと考えています。

 

研究手法

①研究上の課題となるポイントがどこにあるのか、よく調べ、よく考える。

②①であげた課題を解決するためのアイディアを出す(知恵を絞る)。

③②で出したアイディアで本当に課題が解決できるのか、解析などを行って予想する。

④実験をやって③の予想通りになるかどうか確かめる。結果を踏まえて②に戻る。

 

調査対象や調査地についての解説

木造建築については一般の教会堂など、文化財クラスでもなく個人の持ち物でもない建物を対象として、その長寿命化を検討しています。無補強組積造の建物については、海外の世界遺産(イランのバザール)や一般の学校建築などを対象として補強方法を検討しています。

 

分析のためのソフトウェアやツール

・有限要素法解析ソフト

・実験の時にデータを収録するためのソフト

 

研究についてのこだわり

研究室で行うすべての実験や調査に立ち会うことを基本とし、自分の目で状況を確認します。

 

研究生活で最もわくわくしたこと、逆に最も落ち込んだこと

わくわくしたこと:最近では、建築解体材の再利用を想定した木造耐力壁の構成方法(木ブロックの並べ方)を思いついたときと、その耐力壁の載荷実験がうまくいったとき。

 

落ち込んだこと:すぐには思いつきません。できるだけ早く忘れるようにしています。

 

研究生活で出会った印象的な人物やエピソード

自分の先生:特に自分が若かったころは、思いもしない切り口から結果にコメントをもらうことが多く、今考えるとそれがとても勉強になりました。

 

所属していた研究室のOB:共同研究をしていたとき、アイディアを実行するための行動力がすごくて、社会人のあり方を学びました。

 

大学院生へのメッセージ

修士課程のときがたくさんの授業を受ける最後の機会だったように思います。2年間は短いのでしっかり勉強してください。

 

大学院生の時何をしていたか

サークル活動(バンド活動)とアルバイト(塾講師や家庭教師)と地域活動(地元の青年団)。勉強はそこそこに。

 

学際連携についての思い

自分が関われそうなテーマが見つかったら積極的に関わっていきたいです。ただ、人間環境の枠を超えたテーマで興味のあるもの(例えば、技術や方法論をシーズに雇用を創出し地域を活性化していくような研究など)があるので、どうしようかと思っています。

 

今後の研究・実践活動について

自分が働いている間に取り組んでみたい研究テーマに少しずつでもアプローチしながら、悔いのない研究生活を送りたいです。

 

おすすめの文献

授業が分からないときは、先生方から紹介された教科書や参考書だけでなく、自分にとって一番分かりやすい本を書店や図書館をまわって自分の力で探すのがよいと思います。

小山 智幸

研究テーマ設定の背景

①は地球温暖化、とくに夏期の建築施工現場における生産物の品質低下や、作業員の熱中症をはじめとする労働災害や作業効率の低下が背景です。近年の気候変動により、施工現場の過酷化が顕著であり、将来にわたり良質な建築生産を実現していくためには早急に対策を策定する必要があると考えています。

 

②③は資源枯渇、環境保全、循環型建築生産の必要性が背景です。建築物は資材の使用量が多いため、それ自体が大量の廃棄物になる可能性を有している反面、他の産業から排出される副産物を大量に受け入れ可能なポテンシャルを有しています。前者に対しては③の長寿命化、後者においては②の有効利用が求められます。有効利用に際しては建築物の性能低下を招かないことが重要です。

 

研究手法

①②は実験室実験、プラントにおける実機実験・施工現場などにおける実大レベルの模擬実験、数値解析によるシミュレーションにより研究を行っています。規模が大きいので国内外の多くの大学と共同で進めています。③は長期曝露実験、機器分析により行っています。曝露実験は促進試験のみならず実際の環境での評価が重要であり、北海道から沖縄まで各所に曝露場を共有しています。

 

調査対象や調査地についての解説

①は生コンプラント、建築施工現場、学内の実験室や曝露場

 

②③は上記に加え、北海道泊、東京、三宅島、学内、霧島、沖縄の曝露場、玄海発電所内の曝露場、(リゾート地が多いような)加えて③は実構造物、軍艦島などの産業遺構において研究を行っています。

 

分析のためのソフトウェアやツール

自作の測定ツール・自動測定プログラムや解析プログラムを用いています。

 

研究についてのこだわり

“小なるものにより大は評価できない”現場を中心とする実大レベルの実験を行っています。
“時間は早送りできない”促進試験は目安に過ぎす、現地曝露が不可欠。

 

研究生活で最もわくわくしたこと

・解析結果が一発で実験結果に合ったとき
・他分野の研究者と議論するとき
・前の年と正反対の実験結果が出たとき(結構よくある)

 

研究生活で出会った印象的な人物やエピソード

・うーん 多すぎて…

 

大学院生へのメッセージ

・勉強しなさい(勉強だけができる最後の数年)
・専門とかけ離れたところに解決の糸口がある

 

大学院生の時何をしていたか

・研究してバイトして遊んでいました
・修士論文は、コンクリートの耐衝撃設計について纏めました。発表会で「航空機が衝突するような状況も想定するのか」質問されました。

 

学際連携についての思い

・研究が進んでいくと学際にならないことの方が少ないです。

 

今後の研究・実践活動について

他分野、他大学との連携を広げています。

蜷川 利彦

研究テーマ設定の背景

鋼・コンクリート合成構造に関しては、九州大学において研究の蓄積が多いということ、建築構造設計に関しては、安全で快適な建築物の創造、ということを背景に、それに加えて教育的観点という視点からも研究に取り組んでいます。

 

研究手法

実験的研究が主で、研究テーマに沿って、加力方法や変形の測定方法など様々な検討を行いながら安全面にも配慮し、実験計画をしていきます。

 

次に作製された試験体の加力実験を行い、試験体の変形を観察し、変形量などの測定を行います。そして、実験結果に対して数値解析などで考察をしていくという流れです。

 

また、研究テーマによっては、テーマに関して著書、雑誌、インターネットなどを利用し様々な情報を集め、議論を重ね、新たな切り口から考察を加えていくという手法もあります。

 

実験室について

加力装置においては数種類あり、試験体の大きさや加力方法などによって、適した加力装置を用います。

 

正確な実験を行い、正確な実験データが得られるように、試験体の作製、設置、載荷においては、レーザーなどを用いて水平や垂直の精度を高めて作業を行っています。

 

また、実験室での作業は危険を伴うので、安全講習や加力実験前には周知会議など行い、安全面に関しては十分注意しています。

 

調査対象や調査地についての解説

鋼・コンクリート合成構造は事務所ビルなどの高層建築物の柱などに用いられています。

 

分析のためのソフトウェアやツール

試験体、実験装置、測定装置などの図面はCADソフトを用いて製図し、実験結果の整理や分析を行う際にはExcelなどのソフトを用いています。

 

学際連携についての思い

来る者は拒まないという考えです。

 

今後の研究・実践活動について

研究については基礎的なものを中心に行っていこうと考えています。実践活動については地域に根ざした活動を行っていこうと考えています。

 

担当科目

・コアセミナー

・建築概論

・コンクリート系建築構造

・建築学研究序説

・空間構造計画

・建築構法

・建築施工

・建築耐震設計演習

・建築生産学特論

・建築学研究

 

2011年度卒業指導論文タイトル

・引張軸力を受けるコンクリート充填鋼管部材の力学性状に関する実験的研究

・内臓鋼材を用いたコンクリート充填鋼管部材継手の力学性状に関する実験的研究

・充填グラウトを用いた鋼管継手の力学性状に関する実験的研究

・移動可能な建築の現状分析と評価