鳥の巣の設計施工とＩＴの活用 JACIC高度化 中村

・建築部材として稀な屈曲、ねじれボックス部材を使用

（３Ｄモデリングソフトは、航空・自動車分野で使用されるCATIA）

・長大スパンの屋根部は、２４のトラスで支持

・交差する主構造は鳥の巣形状、スタンドとは分離独立

構造解析モデル

・構造は、主構造＋二次構造＋階段構造で構成され、静的、動的解析により断面、設計を最適化

二次構造、全体構造

・主構造＝２２組の主構造トラス＋内側円形トラス

・□600＊600～□1200＊1200

死加重による最大鉛直変位＝下方428mm

活荷重（雪＋人）による最大鉛直変位＝下方47mm

・設計風圧は、北京の100年確率で0.50kn/m2

・英国で半径450mの範囲の1/300スケールの風洞実験

・風圧は概ね負で屋根部に揚力が発生

・長大スパン構造物は、風荷重で長周期振動が発生（風荷重変動係数）

温度変化-43度による鉛直変位＝下方132mm

温度変化＋50度（屋根部）による鉛直変位＝上方160mm

・北京は内陸気候に属し、四季の気温変化が大きく、部材に内部応力と変位を発生

・鋼部材の冬季温度は外気と同等、太陽光で部材の夏季温度は外気以上に上昇

・実績地震動４＋設計地震動１の加速度履歴で動的解析（最大加速度400gal）

設計地震動の応答変位は、許容値以内

設計地震動の弾塑性応答解析で、二次構造に塑性ヒンジが発生するが、残存強度以内

ボックス断面設計

・圧縮、曲げによる局部座屈を照査

Ｋ型接合部

・接合部の荷重伝達のため内部隔壁を設置

・耐力増加のため、補強板を設置

屈曲部材の設計（□1200＊1200）

・内部隔壁で剛性確保、応力分散

ＫＫ接合部は、有限要素法解析で板厚を設計

基礎設計

・曲げモーメントの効率的伝達、杭頭長の最小化のため、半埋設基礎を採用

・基礎の耐力、変位、破壊メカニズムの解析のため、弾塑性有限要素法解析を実施

・基礎コンクリートの配筋で引抜耐力を補強

施工手順

・仮設支柱を設置

・主構造鉛直部を設置

・主構造屋根部を設置

・仮設支柱を撤去

・屋根部二次構造を設置（支柱撤去による応力発生を回避）

・ＩＴの活用

・施工モニタリングシステム

・施工連携システム

・４Ｄ施工マネジメントシステム

・IT技術活用の検討＝関係組織の機能→ＩＴ技術の活用方法→主要シナリオ

ＩＴの用途＝スケジュール管理、コスト管理

ITシステム＝モニタリングシステム、４ＤＣＡＤ、連携システム

鳥の巣（開会式、閉会式、サッカー）

・91000席、鋼材５万ton、建設費500億円

ウォータキューブ（水泳）

・6000席＋仮設11000席、建設費130億円

施工モニタリングシステム

・ユーザ＝国、市

・目的＝事務所で施工状況を把握

・効果＝外出せずにリアルタイムで施工状況を把握

・システム＝監視カメラ→信号変換器→ＡＤＳＬアダプタ→WEBサーバ→ユーザはＷＥＢ利用

連携システム

・ユーザ＝発注者＋設計者（協力者）＋元請＋下請＋エンジニアリング企業

・目的＝関係者の連携を支援

・効果＝コストダウン、元請への指示の的確化、情報資源の活用

・システム＝ＤＢ＋ファイル管理システム（XML＋ラスタ＋ベクタ＋ビデオ）→関係者でWEB閲覧

・試行＝鳥の巣の元請＋下請100社

４Ｄ施工管理システム

・ユーザ＝元請＋下請＋エンジニア会社

・目的＝工事関係者の連携基盤の提供

・効果＝資源を最適活用し、工程を視覚的に最適管理