Akira-Wada.com

和田 章(わだあきら)

工学博士 / 東京工業大学 名誉教授

Akira Wada

Doctor of Engineering
Professor Emeritus, Tokyo Institute of Technology
e-mail:wada{at}akira-wada.com

研究概要 / Research Summary

建築の企画,設計,施工に当たってはその建築の目的,機能を満たす建築を作らなければならないことはもちろんであるが,周辺の環境条件,地盤の条件によく対応させることおよび,構造として地震,台風などの外乱に対して安全な建築をつくることが重要である。一般の工業製品と比較して,建築構造は一品生産にならざるを得ないこと,およびその規模が非常に大きいことが大きく異なる。設計の対象としている地震,台風の規模は100年から500年に一度しか発生しないほどの大きさを設定していることも日常的な外乱を対象としている他の工業製品の場合と異なる。特に我が国は大きな地震の頻度が高く,大きな台風が到来することも多いため,世界で最も外力条件の厳しい国と言える。このような条件のもとで安全性を確保した合理的な建築構造およびその設計を追求するのが当研究室の大きな目標である。
先に述べたように,建築構造物が一品生産され,その規模が非常に大きく,設計上考えている大きさの外乱はほとんど発生しないことが理由で,設計の段階で実物の建築に対して実外力を作用させる実験を行なうことは不可能である。そのため,設計しようとする建物の安全性を確認するためには,構造材料の力学的性質に基づいた理論により構造物の力学的挙動を解明できる手法を確立する必要がある。これらの理論を確立するためには,材料の力学的性質と柱,梁,床,壁などの構造部材の力学的性質の関係,さらにこれらの部材の性質と建築骨組の力学的性質の関係を実験により調べることが基本となる。これらの実験はできるかぎり実大で行なうべきであるが,縮小された試験体,場合によっては模型を用いた実験によらざるを得ないこともある。当研究室の目的は,これらの実験を行なうことおよびその結果に基づき構造物の力学的性質をできるかぎり正確に説明できる理論を確立することにある。対象としている構造は,鉄筋コンクリート構造,鉄骨鉄筋コンクリート構造などの複合材料構造,および鉄骨構造である。材料学の発達によりコンクリートおよび鋼材の強度が飛躍的に高まっているためこれを応用した構造も対象としている。
The planning, design and construction of buildings should, without saying, serve the purposes and meet the requirements of them. It is also very important that the structures should address the environmental condition and ground condition well and ensure the safety against disturbance such as earthquakes and typhoons. Differing from other industrial products, architectural structures are usually extremely large in size and have no choice but to be built by order. The size of earthquakes and typhoons we assume for the structures to withstand happen once every 100 years or even 500 years. However, Japan is considered to be one of the countries with most severe conditions in the world because of the high frequency of big earthquakes and typhoons. Focusing on the environmental condition of Japan, we set a big goal to pursue the rational design and construction of architectural structures with guarantee of safety
As mentioned above, because architectural structures are very large in size and are built by order, and the size of disturbance assumed for design are rarely occur, it is impossible to do experiments using the real scale structure and applying real scale external force. Therefore in order to comfirm the safety of the building, it is necessary to establish a method to understand the mechanical behavior of the structure based on the theory of the mechanical properties of the structural materials. To establish the theories, it is fundamental to investigate through experiments the relation between the mechanical properties of the materials and the mechanical properties of the structural members such as columns, beams, floors and walls, and the relation between the properties of the members and the mechanical properties of structural frames. Ideally the experiments should be carried out using real scale structures, but in most of the cases they are done with down-scaled devices, or even models. We are aiming at carrying out various experiments and establishing theories to show the mechanical behavior of the structures as accurately as possible based on experimental results. Our targets are RC structures, SRC structures and steel structures. Since the strength of concrete and steel have increased enormously due to the advance of the materials, whe also include the structures using those materials as our research targets.