構造力学ⅢB

科目基礎情報

学校 豊田工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 構造力学ⅢB
科目番号 44244 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 環境都市工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 「構造力学」 後藤芳顯ら(ISBN-13: 978-4765518130)
担当教員 川西 直樹

到達目標

(ア)単位荷重法と重ね合わせの原理を利用した不静定構造物の解法を理解し未知反力などを正しく求めることができる。
(イ)マトリクス法について理解し,この方法を用いて簡単な構造の変形,反力を正しく求めることができる。
(ウ)各種境界条件下の柱に関するオイラー座屈荷重を正しく求めることができる。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
不静定構造物の解法不静定構造物の解法を理解し未知反力などを正しく求めることができる不静定構造物の解法を理解し未知反力などを求めることができる不静定構造物の未知反力などを求めることができない
マトリクス法マトリクス法を用いて簡単な構造の変形,反力を正しく求めることができるマトリクス法を用いて簡単な構造の変形,反力を求めることができるマトリクス法により簡単な構造の変形,反力を求めることができない
柱の座屈各種境界条件下の柱に関するオイラー座屈荷重を正しく求めることができる各種境界条件下の柱に関するオイラー座屈荷重を求めることができる各種境界条件下の柱に関するオイラー座屈荷重を求めることができない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 B2 工学の基礎理論に裏打ちされた専門知識を身につける
JABEE d 当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力
本校教育目標 ② 基礎学力

教育方法等

概要:
 静定構造に対する単位荷重法と重ね合わせの原理を利用した不静定構造物の解法について学ぶ。この方法を利用して不静定はりや不静定トラスの反力や断面力,部材力などの算定方法について学ぶ。
 マトリクス法の概略(節点,要素の概念,要素の剛性方程式の誘導,重ね合わせと境界条件の処理と変形の算定方法)について学び,この方法を用いた簡単な構造の変形,反力の算定方法について具体的に学ぶ。
 各種の境界条件下における柱に関するオイラー座屈荷重と座屈形状の算定方法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
 教科書の第7,8,9章の内容にしたがって授業を進めていく。
注意点:
授業内容の予習・復習を行うこと。適宜、授業内容に関連する課題(レポート)を課すので、決められた期日までに提出すること。

選択必修の種別・旧カリ科目名

選択必修6,規制技術に含まれるものはない

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
必履修

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 不静定構造物の応力法による解法1 単位荷重法と重ね合わせの原理を利用した不静定構造物の解法について理解する
2週 不静定構造物の応力法による解法2 単位荷重法と重ね合わせの原理を利用して不静定はりの反力,断面力などを算出することができる
3週 不静定構造物の応力法による解法3 単位荷重法と重ね合わせの原理を利用して不静定トラスの部材力を算出することができる
4週 不静定構造物の応力法による解法4 単位荷重法と重ね合わせの原理を利用して不静定ラーメンの反力,断面力などを算出することができる
5週 一般の不静定構造への適用 高次不静定構造への適用方法について理解する
6週 マトリクス法1 軸力部材の要素剛性方程式の誘導について理解する
7週 マトリクス法2 重ね合わせによる全体剛性方程式の誘導と境界条件の処理と全体剛性方程式の解法について理解する
8週 マトリクス法3 要素座標系から全体座標系への座標変換方法について理解する
4thQ
9週 軸力部材のマトリクス法に関する例題 部材座標系表示の剛性方程式を全体座標系に変換して組合せたマトリクス法による基本例題を解くことができる
10週 はり要素の剛性方程式の誘導 はり要素の剛性方程式の誘導について理解する
11週 両端単純支持の柱の座屈 両端単純支持の柱の座屈荷重の算定方法について理解する
12週 片持ち柱の柱の座屈 片持ち柱の座屈荷重の算定方法について理解する
13週 両端固定柱,一端固定一端単純支持柱の座屈 両端固定柱,一端固定一端単純支持柱の座屈荷重の算定法について理解する
14週 柱の有効座屈長 柱の境界条件と有効座屈長の関係を用いて柱の座屈荷重を正しく求めることができる
15週 柱の耐荷力曲線 実務で利用する柱の設計パラメータの耐荷力の関係について理解する
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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設系分野構造圧縮力を受ける柱の分類(短柱・長柱)を理解し、各種支持条件に対するEuler座屈荷重を計算できる。4後11,後12,後13,後14,後15
重ね合わせの原理を用いた不静定構造物の構造解析法を説明できる。4後1,後2,後3,後4,後5
応力法と変位法による不静定構造物の解法を説明できる。4後6,後7,後8,後9,後10

評価割合

中間試験定期試験課題小テスト合計
総合評価割合30451510100
専門的能力30451510100