概要:
建物に力が作用した場合,部材に生じる応力を知ることは安全な建物を設計する上で重要である。力の性質とつり合いを理解した上で,静定梁と静定ラーメンに力が作用した場合の応力の求め方を学ぶ。また、基本的な静定トラス構造に関する解法の概要について学習する。
授業の進め方・方法:
予習:毎回の授業前までに,授業で行う内容と意義を考え,不明点を整理しておくこと。
復習:毎回の授業後に,授業で学んだことを振り返り,今後へ生かす方法を考えること。
注意点:
理解を深める意味で各自で自習的に演習問題を作成し多く問題を解くことが重要。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
片持ち梁の力学(集中荷重) |
片持ち梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。
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2週 |
片持ち梁の力学(集中荷重) |
片持ち梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。
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3週 |
単純梁の力学(集中荷重) |
単純梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。
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4週 |
単純梁の力学(集中荷重) |
単純梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。
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5週 |
静定梁の力学(モーメント荷重) |
静定梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。
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6週 |
静定梁の力学(集中荷重とモーメント荷重) |
静定梁の応応力を計算し,応力図を描くことができる。
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7週 |
静定梁の力学(集中荷重とモーメント荷重) |
静定梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。
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8週 |
前期中間試験 |
上記までの学習内容について理解し説明できる。
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2ndQ |
9週 |
静定梁の力学(等分布荷重) |
静定梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。
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10週 |
静定梁の力学(等分布荷重) |
Mx,Qxの式を作成でき,Mmaxを求めることができる。
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11週 |
静定梁の力学(等分布荷重と集中荷重) |
静定梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。また,Mmaxを求めることができる。
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12週 |
静定梁の力学(等分布荷重と集中荷重) |
静定梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。また,Mmaxを求めることができる。
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13週 |
静定梁の力学(等変分布荷重) |
静定梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。また,Mmaxを求めることができる。
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14週 |
静定梁の力学(等辺分布荷重) |
静定梁の応力を計算し,応力図を描くことができる。また,Mmaxを求めることができる。
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15週 |
静定ラーメンの力学の概要 |
ラーメンの支点反力,応力(軸力,せん断力,曲げモーメント)を求めることができる。
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16週 |
前期の総まとめ、復習 |
前期試験の答案返却と解説,復習
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後期 |
3rdQ |
1週 |
片持ち梁ラーメンの解法 |
片持ち梁系ラーメン解法の概要について理解する。
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2週 |
片持ち梁ラーメンの解法 |
演習により応力図を描くことができる。
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3週 |
片持ち梁ラーメンの解法 |
演習により応力図を描くことができる。
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4週 |
単純梁ラーメンの解法 |
単純梁系ラーメン解法の概要について理解する。
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5週 |
単純梁ラーメンの解法 |
演習により応力図を描くことができる。
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6週 |
3ヒンジ系ラーメンの解法 |
3ヒンジ系ラーメン解法の概要について理解する。
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7週 |
3ヒンジ系ラーメンの解法 |
演習により応力図を描くことができる。
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8週 |
後期中間試験 |
上記までの学習内容について理解し説明できる。
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4thQ |
9週 |
荷重と曲げモーメントの関係 |
骨組の荷重と曲げモーメントの関係を理解できる。
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10週 |
静定トラスの解法の概要 |
静定トラス解法の基本的な考え方を理解する。
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11週 |
静定トラスの解法の概要 |
演習により部材応力を算出することができる。
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12週 |
節点法による静定トラスの解法 |
節点法解法の基本的な考え方を理解する。
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13週 |
節点法による静定トラスの解法 |
演習により部材応力を算出することができる。
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14週 |
切断法による静定トラスの解法 |
切断法解法の基本的な考え方を理解する。
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15週 |
切断法による静定トラスの解法 |
切断法解法の基本的な考え方を理解する。
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16週 |
後期期末試験の返却と解説 |
試験答案の返却,問題の解説と正答の説明
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分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建築系分野 | 構造 | 力の定義、単位、成分について説明できる。 | 4 | |
力のモーメントなどを用い、力のつり合い(合成と分解)に関する計算ができる。 | 4 | |
弾性状態における応力とひずみの定義、力と変形の関係を説明でき、それらを計算できる。 | 4 | |
曲げモーメントによる断面に生じる応力(引張、圧縮)とひずみの関係を理解し、それらを計算できる。 | 4 | |
はり断面内のせん断応力分布について説明できる。 | 4 | |
骨組構造物の安定・不安定の判定ができる。 | 4 | |
トラスの種類を説明でき、トラスの部材力の意味について説明できる。 | 4 | |
節点法や切断法を用いて、トラスの部材応力を計算できる。 | 4 | 前15 |
はりの支点の種類、対応する支点反力、およびはりの種類やその安定性について説明できる。 | 4 | |
はりの断面に作用する内力としての応力(軸力、せん断力、曲げモーメント)、応力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)について説明することができる。 | 4 | |
応力と荷重の関係、応力と変形の関係を用いてはりのたわみの微分方程式を用い、幾何学的境界条件と力学的境界条件について説明でき、たわみやたわみ角を計算できる。 | 4 | |
不静定構造物の解法の基本となる応力と変形関係について説明できる。 | 4 | |
はり(単純ばり、片持ちはり)の応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 4 | |
ラーメンやその種類について説明できる。 | 4 | |
ラーメンの支点反力、応力(軸力、せん断力、曲げモーメント)を計算し、その応力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)をかくことができる。 | 4 | |
構造物の安定性、静定・不静定の物理的意味と判別式の誘導ができ、不静定次数を計算できる。 | 4 | |