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イトウ タクミ
伊藤 拓海  教授
東京理科大学 工学部 建築学科
プロフィール | 研究シーズ | 研究室紹介 | 担当授業(47件)
レフェリー付学術論文(58件) | レフェリー付プロシーディングス(72件) | その他著作(324件) | 著書(6件) | 学会発表(163件)
グループ IT、環境、その他
その他 : 減災
研究・技術キーワード IoT、レジリエンス、デジタル・ファブリケーション、鉄骨構造、ハイブリッド構造
研究・技術テーマ
  • 被災した鉄骨建物の修復・補修と性能回復
  • IoTによる震災建物の被災度診断法の開発
  • 鉄骨構造物のデジタル・ファブリケーションの開発
  • 土ー木ー鉄の合成構造物の開発
  • 制振鉄骨建物の開発
研究・技術内容 1) 近年、自然災害などにより、都市・建物に甚大な被害が発生し、被災者は被災都市の中で過酷な生活を経験しています。従来の「壊さないこと」を前提とした耐震安全性だけではなく、「壊れたことを前提」とした上での安全性の議論の重要性が認識されつつあります。震災都市・建物に対し、調査・診断、復旧工事を経て、復興期に至ります。本研究では、IoTと3Dによる調査・診断法、デジタル・ファブリケーションによる補修法について、学際研究(物理、化学、電気、通信、回路、ロボット、3D、画像解析)により研究開発を進めています。基礎研究だけでなく、実建物を用いた研究環境が整っており、実用化研究に取り組んでいます。 2) 自然素材(土、木)の意匠性や環境性を生かした建築構造システムの研究開発に取り組んでいます。これらの自然素材は、地震時に脆性的な挙動を示し、耐震性が十分でないことがあります。そこで、鉄骨造との合成構造を提案し、研究開発に取り組んでいます。基礎研究により耐震性の評価法を確立し、試験建屋などで実際に設計・施工した実績があります。
産業への利用 1) IoTによる建物モニタリングは、被災度診断だけでなく、建物の状態の見守り(高齢者・子供、生活、防犯など)にも利用できます。また、環境発電(振動や熱を電気に変換)、小型センサー・回路、省電力無線通信の要素技術と実用化の共同研究が可能です。このIoTモニタリングのセンサーや通信デバイスは、すでに試作品があり、実建物に実装して建物の挙動を計測しています。 2) 3D技術の研究は、構造物の3D計測・モデリング、画像解析法に取り組んでいます。ドローンやレーザーを使った構造物の調査・診断法や、3Dプリンティングのためのデータ処理の共同研究が可能です。 3) デジタルファブリケーションは、3Dプリンターとカメラを実装したロボットが、垂直・立体不整地を移動し、3Dデータに基づく任意形状の成形のための制御システムと機器を開発しています。建物内部を自由に移動し、3Dプリンティング(金属、樹脂など)による接合技術の共同研究が可能です。 4) 自然素材(土、木)の意匠性や環境性を生かし、耐震性にも優れた建築構造システムの共同研究が可能です。設計法や合理的な施工法の共同研究も可能です。
可能な産学連携形態 共同研究、受託研究員受入、受託研究、技術相談および指導、国際的な産学連携への対応
具体的な産学連携形態内容 1) IoTモニタリング:学際研究プロジェクトとして、環境発電、省電力無線通信、機械学習によるセンサーを開発し、実建物に実装し、建物の挙動をモニタリング中です。2) 鉄骨木質合成構造:厚物合板や構造用合板による鉄骨木質合成構造の共同研究を行い、耐震設計法を提案しました。その成果により、実地盤上に建屋を設計・施工しました。3) 柔性型鉄骨接合部:拡大孔の鉄骨摩擦接合部について、各種実験を行い、耐震性能を評価しました。4) 雨水貯留施設の耐震性評価:プラスチック製の雨水貯留施設の耐震性を評価し、従来タイプより軽量化した仕様でも耐震性に問題がないことを実証しました。5) ラスモルタル外壁の耐震性と接合レイアウトの開発:非構造材のラスモルタル壁の耐震性を評価するとともに、その解析手法を提案した。さらに、耐震性を高めるための接合レイアウトを示した。
その他所属研究機関 なし
所属研究室 伊藤(拓)研究室
所有研究装置 2000kNアムスラー、可搬式ジャッキ、静的加力制御システム、鉄骨反力フレーム、試験建屋、屋外暴露試験場
SDGs
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