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栗原副教授最近关注的研究对象是
同研究室的人员构成有1名硕士一年级生,8名四年级学部生。学部生里包括2名女学生。 在创校90周年之际,通过预测社会需求改革自己 东京都市大学成立于1929年,创建当初有电力,土木,建筑三个工学科,校名为武藏高等工科学校。从那时起,经过该校名和规模扩大,1949年受到学制改革的影响成立了拥有机械,电力,建设三个工学部的武藏工业大学。在那以后,不断增设学科以及再编制,设立了大学院工学研究科以及环境信息学部(1997年)和知识工学部(2007年)等专工学部。在创立80周年之际,将学校名改为东京都市大学的同时,增设了都市生活学部以及人类科学部。此外,2013年将环境信息学部分为环境学部和信息学部。而2019年大学迎来了创校90周年。 目前,该大学拥有工学部,知识工学部,环境学部,媒体信息学部,都市生活学部以及人类科学部。而大学院有综合理工学,工学,环境信息学。包括大学和研究生在内约有7500名学生,268名全职教师(2018年5月的数据)。以世田谷,横滨,等等力三个校区为教育·研究基地。 其中,工学部分为机械工学科,机械系统工学科,医用工学科,能源化学科,原子力安全工学科,建筑学科,都市工学科,电力电子工学科,位于世田谷区校园内。 现在有超过400多名学生就读于都市工学科,其目的是改善城市质量,超越传统土木工学科的范畴,以满足社会对城市的广泛需求。 考虑「都市设计制图」的框架和课程流程 「做了29年的教师,我敢很自信的说这是目前为止最好的课程。」 为了让学生学到实用的设计,实际操作时不可或缺的。那时,所有学生的作业内容不相同也是重要的一点。但如果难度太大,不利于课程的普及,因此有必要遵循专业人士进行设计的步骤。从这个意义上说,吉川名誉教授考虑所有要素后能作为解决方案的就是「都市设计制图」手法。 从10年前开始,以吉川教授和栗原准教授为中心,探索用商用软件对应难以处理的算法,提高RC桥墩的抗震设计计算效率的学习方法。由于之前有导入富朗巴公司软件的经历,将UC-win/Section作为教学软件导入。包括学习实物计算的设计课程每周200分钟,共有14周。还建立了辅助担任教员的TA体制。
現在、このフレームワークをほぼ踏襲した都市工学科の3年次・後期向け設計演習「都市設計製図/RC橋脚の耐震設計」は、同学科3年生(90名弱)のほぼ半数に当たる50名弱が受講。学生はそこで、
具体的にはその都度、事前に60~70セットの異なる設計条件を準備。課題1では学生が各自設定された条件を基に橋脚基部の耐震性を確認すべく、UC-win/Sectionを利用して断面解析し、M-φ関係や曲げ耐力を算定。その際、学生一人ひとりにそれぞれ異なる数値や寸法、設計条件などを付与。それらは次段階以降の課題に影響することもあり、学生が他学生に頼ることなく自らの課題に自力で取り組み、計算せざるを得ない仕組みが働いています。 また課題2では、学生は課題1で自身が決定した断面をベースに、許容応力度法に独自に作成した簡易エクセルシートを、地震時保有水平耐力法にはUC-win/Sectionをそれぞれ利用しながら耐震設計計算を行います。 「実は、課題2で耐震性の判定が『OUT』と出るように最初に与えられた条件は設定されています」 つまり、そこでは学生はそれぞれの計算に基づく判定とともに、照査結果がなぜ「OUT」になるのかも自身で判定。例えば、そうした過程での試行錯誤を通じ、講義の説明だけではなかなか身に付かない、主鉄筋や横拘束筋の重要性あるいは効き具合などに気づくことにも繋がる。さらに、続く課題3では設計基準を満たす(「OK」となる)ように配筋を変更し、再度耐震設計計算を行った上で、最後のリポートを作成することになる、と栗原准教授は流れを語ります。 教育と研究の両面で広がるソフト利用の可能性 「良いソフトウェアはエンジニアリング教育にも使えるのです」 吉川名誉教授は、10年間に及び同設計演習を経験。市販ソフトや実際の設計計算書などの適格な利用を通じ、学生が実践的な設計作業を身に付け、習熟の早い学生が他学生をサポートする様子に触れる中で、そうした試みの効果を実感してきたと言います。 一方、今年度後期の「都市設計製図」では、いずれも栗原研究室に所属する橋本啓佑さん(同大大学院総合理工学研究科建築都市専攻修士1年)と吉田拓矢さん(同大工学部都市工学科4年)がTAを担当。栗原准教授をサポートし、必要に応じてUC-win/Sectionや数式の使い方などを学生に直接指導。そうした観点からは、同ソフトの構造解析のし易さや見易さへの印象が述べられました。 従来、コンクリートの材料分野に関する研究のウェートが高かったという栗原准教授は近年、その構造分野にも研究の裾野を広げつつあると語ります。 「(今後の研究では)RCの構造体になった時の、材料である時とは少し違う(コンクリートの)性能がどうか、といった部分も取り入れながらやっていきたい。そこではこうしたソフトを使った検証が必要で、いろいろ準備をしていきたいと思っています」
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執筆:池野隆 (Up&Coming '19 新年号掲載) |
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