ヒートアイランド現象。


高層化した建築物の高密度化によって齎される都市部の温暖化、

と言ったところでしょうか。


この現象、建築の分野では、悪者として緑化等の対策を講じているわけですが、

必ずしも悪い影響のみではないらしい。


例えば、農作物の収穫量が上がったり、(都市部では農作物を作るって事はあまりない気もしますが

道路の凍結による事故・雪害の軽減、除雪費の減少など。

また、気温の上昇によって、脳梗塞等による死亡者数の減少もみられるそうな。


もちろん、悪い事もあるわけで。。。

いったい、どうするのが良いのでしょう?


いずれにせよ、大幅に気温を下げることは難しいでしょうけど。



解析により求められた多層構造物の1次固有周期を利用して、

簡易的に制振構造の設計を行う課題。



まず、その多層構造物を等価1質点に置換して、

極稀地震の設計用応答スペクトルを利用して

最大応答加速度を算出。(推定値)


その後、目標低減率を算定。

すなわち、

「目標層間変形角」を

「上の応答値から導き出される層間変形角」

で除した値。


この値を「応答低減効果」というらしいが、

これを使用して必要な減衰量を減衰定数として求める。


減衰定数より必要なダンパーの強度を算定。


1質点系における負担せん断力は、

すなわち主架構の1層部分における負担せん断力ということになる。

1層部分は上部の荷重がすべてかかってきますので。

これにより、1層部分に必要なダンパーの強度が求まる。


その結果、ベースシア係数(1層部分における層せん断力係数)が決まる。


また、建物の重量、固有周期が決められているので、

各層の層せん断力分布係数(Ai)が定まるので、

それとベースシア係数から

1層より上部の、各層における層せん断力係数が求まる。


層せん断力係数が求まれば、必要なダンパー強度(ダンパーが負担するせん断力)が分かる。


すなわち、各層に必要なダンパーの強度が求められる。




数式や条件を一切書いていないので、分かりづらいですが、

まとめると、




1質点系にモデル化

    ↓

1層に必要なダンパー強度が求まる

    ↓

各層に必要なダンパー強度が求まる



といった感じ。

等価線形化法。




研究。



最近は、ある特殊な鋼構造の接合部をabaqus(FEMソフト)により解析を行っておりました。

実験を行ったものなのですが、主に変位からその挙動を追ったようなのですが、

力の流れが詳しくわからないということで、

その挙動を、解析によって、そしてその内力から出すことにより追っていこうという研究。


ただ、

如何せん、自分の基本的知識が欠けておりまして。

まず、「ねじり」について勉強。

次に、「せん断応力」について勉強。


現在、弾性範囲でのインプットファイルの作成が終わり、

解析結果を処理している最中です。


解析により得られた変位のデータと実験によるそれとを比較すると

ほぼ弾性剛性は合っていたので、モデルとしては問題ないと判断。


研究はそんなところです。





授業の課題。



構造設計の課題で、

張弦梁構造、免震構造の設計を終え、

現在、制振構造の設計課題をやっております。


張弦梁は、単純に上からの均等な荷重だけでなく、

雪が片側半分にかかった状態や、

風による下からの吹き上げ力を考慮した荷重などについても考え、

そのためには、どういった形態が理想的かを考察。


免震は、2階建ての住宅に免震を取り入れるという設定だったのですが、

住宅という軽いものに対して、どのように長周期化させるか、

といったような課題に対して考察。


設計とは言っても、おそらく簡易的な計算のみで決定しているので、

実際は他に多くの計算や配慮が必要なのだと思います。



他には、動的な解析を求められる授業。

プログラムを少々載せましたが、

fortranにより、1質点の解析を行いました。


そして、現在は多質点の解析プログラムを作成しなくてはならないのですが、

全くできる気配はありません。



他にも細かい課題はありましたが、

メインはそんなところです。


PC圧着工法について簡単に学んだ。

すごいですね。


RC造なのですが、

柱に梁をPC鋼線によるプレストレスで圧着して接続して、

普段は剛接合なんですけど、

大きな地震(荷重)がかかったときは、

梁の端部(コンクリート部分)は柱から少し離れて、

PC鋼線だけでつながっている状態になる。


つまり、梁は剛体のまま(すなわちひび割れが入らないまま)、

柔らかく変形して、

変形後は、PC鋼線に入っているプレストレスによって

元の位置に戻って、残留変形も小さく抑えられる。


もちろん、柔らかく変形してるってことは、

荷重-変形関係のループも大きくなるわけで、

エネルギー吸収も大きい。


PC鋼線は弾性域にとどめている。

それによって、残留変形を0に近づけることを可能にしている。



ただ、個人的にコンクリートに詳しくないという事もあり、

コンクリート部材・PC鋼線が弾性範囲内なのに、

どこでエネルギー吸収しているのかのイメージがつかない。

(実際にループの描く面積は大きくなってるからその吸収量が大きくなってるのは事実なんですが)



RCについてとか、弾性論・塑性論とかも、もう少し勉強する必要がありそう。。。

先日、建築会館で行われた

「安全はどうデザインされるか」

という市民フォーラムを聞きに行ってきました。


1番印象的だったのは、

和田章先生による

「愛」

という言葉。


結局のところ、これがあれば確かにすべてが解決される。


日建時代に、現在も使われているプログラムの基礎を作ったとされている

博識な教授から出てくる、非科学的な言葉に、

その深さを感じた。