株式会社構造計画研究所

■建築概要＿ARCHITECTURE DESCRIPTION 本建物は、静岡市の中心部に建つ地上2階建て、延床面積約877㎡の「IT・IoT・AI・VR」をテーマとしたオフィス兼研究開発施設です。 １Fはコンクリートの堅牢な壁で覆われた展示場、２Fはガラスのカーテンウォールに囲まれた開放的なオフィスで、主たる構造体である木造大断面フレームを現しとし、軽やかさを演出した特徴的なデザインです。 また1階平面は北側短形平面、南側に半円状平面を組み合わせた形状、2階は直径20ｍの円形平面から台形の会議室が突出し、自由な躯体形状が計画されています。 建物中心部の円形の大きな吹抜け空間は、ポイドスラブとプレストレスリング梁によって成立させ、 2階は大断面木製ブレースと放射状の屋根梁を採用することにより、構造と意匠のデザインを両立させました。 ■構造設計・検討＿STRUCTURE DESIGN CONCEPT 1階を壁式鉄筋コンクリート造、2階を木造とした立面ハイブリッド構造を採用しました。 告示593号4号ロによる立面混構造ルート1を適用するため、各階の各構造種別の仕様条件を満足するよう配慮した計画としました。 1階は十分なRC耐震壁をX方向Y方向ともにバランス良く配置し、2階は木構造部分は内部に鉛直荷重のみ支持する柱(150角)を設け、外周部ファサード面に水平荷重にも抵抗するV字型の斜め木柱(180角)、 コア北側は構造用合板と木ブレースを配置し、耐震要素を外周部にバランスよく配置した強度指向型の構造としました。 基礎形式は、節付き既成コンクリート杭による摩擦杭を採用しました。 また、北側の短形平面形状部分は基礎梁と基礎スラブ形式を採用し、南側の円形平面形状部分は壁と杭の応力伝達と施工性に配慮し、マットスラブ形式としました。 構造計算モデル図に応力解析モデルを示します。 2階床面のボイドスラブ+プレストレスリング梁部のFEM解析及び、木躯体とWRC躯体の連続性を考慮し、汎用解析ソフトによる一体モデルを最終的に採用しました。 ■CONSTRUCTION POINT＿施工 ルート1を採用するため仕様規定を満足する必要があります。 空間の開放性を実現しつつ、仕様規定の1つである "階高3.5ｍ以内"とするため、 面積が大きな居室は球体ポイドスラブ(t＝350ｍｍ)を採用しました。 更にスラブの極部曲げ応力の伝達に配慮し、耐力壁厚は250～400ｍとし、各方向とも十分な壁量をバランス良く配置しました。 直径20ｍの半円状の無柱空間を成立させるため、建物中央部の直径6.0ｍの吹抜けを囲う腰壁兼用のリング状RC梁(400×1700)を片持ち梁のような応力負担に期待して配置し、現場打ちアンボンドPCにより初期張力を導入して、ひび割れの抑制とボイドスラブのたわみを軽減しました。 木部材は主にオウシュウアカマツ集成材を選定し、接合部は鋼板挿入ドリフトピン方式の製作金物および 既製品金物を使用しました。 木ブレース端部の接合部剛性は、「中層大規模木造研究会設計支援情報データベースKi」を参考に設定し、層間変形等に対して十分安全となるように設計しました。 屋根梁は規則正しく放射状の配置計画とすることで、合板や接合部の施工性に配慮し、 かつ木梁現しの綺麗なオフィス空間を提案しました。

■背景 大学教育機関、民間企業数社と共同で、CLTパネルを用いた中低層向け建築システムの研究・開発を行っています。 その中から2017年10月に実施した、実大振動台実験の事例をご紹介します。 ■新たな木質空間の創出 新しい木質材料であるCross Laminated Timber(以下、CLT)は、従来の面要素に比べてはるかに高い面内の剛性・耐力を有した厚みのある大きな木版であり、主に壁や床パネルで構成した壁式木造が可能となります。 一方で、非住宅建築を合理的に設計する上では、開放的な空間の確保や、設備開口への対応等が必須であり部分的に柱や梁の軸要素を組み合わせる機会は少なくありません。 本構法ではCLTパネルの高耐力を活かしたコアと在来軸組による柱梁フレームの併用に着目し、 自由度の高い新たな木質空間の創出を可能にします。 ■開発構法の実証の場として 実大振動台実験は2017年10月から11月にかけて、防災科学技術研究所の大型耐震実験施設にて行われました。 実大3層試験体は保有水平耐力計算により必要性能を満たすよう設計しており、振動実験により耐震性の検証及び余力の確認を行います。 また試験体の施工課程では、新たに開発した金物の施工性を確認します。 CLTと在来軸組の接合部は施工性と美観性に配慮した収まりとなっており、金物が表に出てきません。 現場では金物とCLTパネルの加工精度の違いなどから、施工が上手くいかない場面もあり、施工性向上のための様々な知見を得ることができました。 入力波形はBSL波やJMA神戸波を使用し、建築基準で規定される想定レベルに応じて倍率を設定しました。 加振後の損傷状況はJMA神戸波（100%）に対してもCLTパネルの損傷はほとんどなく、設計性能に対して十分な余力を有していることが確認できました。 実験結果や事後解析の内容については日本建築学会大会にて発表させて頂きました。 ■３Dデータを活用し設計から製造シームレスな連携を 今回の実験では試験体の検討段階から全面的にBIMを活用しました。 躯体CLTパネルには通常の接合金物に加え、錘固定治具や倒壊防止治具など様々な実験治具が取り付きます。 それに伴い、CLTパネルには様々な先穴加工を施す必要があり、それらの加工形状や位置情報を整合性を保つにはBIMモデルの３Dデータが必要不可欠でした。 今回は試験体イメージの確認から金物の干渉チェック、最終的にはパネル加工機へのデータ連携まで、 設計から製造までの各場面で３Dデータを有効活用することができました。

■背景 新学術領域研究の植物構造オプトという取り組みで、形態創生コンテスト2019に応募しました。 今回の応募テーマは「バイオミミクリーが生み出す形態」ということで、 津川暁先生(奈良先端科学技術大学院大学　特任教授)とタッグを組んで、植物の「重力屈性」という 特性をシミュレーションに取り入れて、時間に伴って変化する形態及び空間を生み出しました。 ■コンセプト 植物の安定でしなやかな力学特性は古くから建築に生かされてきました。 私たちは、植物特有の枝ぶりのしなやかさ、有機的な曲線を描く植物っぽさ、それらが空間を構成した際の心地よさを同時に併せ持つ "成長する公園”（Glowing playland）を提案します。 木の遊具の枝ぶりは "1時間ごとに変化する"ため、子供は驚きと楽しさと共に成長します。 また、子どもの多様な成長に応じて大小さまざまな遊具の遊び方が "1週間ごとに変わる"ため、 それを見守る大人も親としての成長を感じます。 現代の多様なライフスタイルに呼応して、子どもと大人、それぞれが成長を感じ、また行きたくなるような地域の憩いの場を創造します。 ■時間変化に伴う遊具の変化 今回考案した樹木型の遊具は、子どもが枝を持つと持ち上がる「上方制御タイプ」と、手を離すと持ち上がる「上方制御タイプ」が存在します。 そのため、時間や使用頻度によって遊具の一つ一つの形状が異なり、最終的に空間全体が変化します。 ■重力屈性のシミュレーション 今回用いたモデルは「バーテックスモデル」という、細胞等の動きを表現する際に用いられるモデルを使用しました。 複数のパラメーターを設定し、時間を刻んでいくことで植物の重力屈性を2次元的に表現しています。

創業当時、九州各地で数多くの城郭再建プロジェクトに関わり、その一つが熊本城であった。 服部は、熊本城再建工事に先立って行われたボーリング調査で、支持地盤を確認するために、 自らバケツに乗って地中40Ｍまで降りたという逸話を持つ。 1981年、熊本城再建プロジェクト以来の当社と熊本の縁が再び形となり、 1984年に「熊本構造計画研究所」を開所。 現在も所員の多くに九州にゆかりのある者がいる。