到達目標
1. 静定はりの変形を計算でき，解法を説明できる。
2. 不静定はりを応力法（余力法，三連モーメント式）により解くことができ，解法を説明できる
3. たわみ角法（変位法）を用いて不静定ラーメンを解くことができる。
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 |
| 評価項目1 | モールの定理やエネルギー原理を用いて，任意の荷重を受ける静定はりの変形を計算でき，解法について説明できる。 | 単純な荷重を受ける静定はりの変形を計算でき，解法について説明できる。 | 静定はりの変形を計算できない。モールの定理やエネルギー原理について説明できない。 |
| 評価項目2 | 任意の荷重を受ける複雑な不静定はりの変形を計算でき，解法について説明できる。 | 標準的な不静定はりの変形を計算でき，解法について説明できる。 | 不静定はりの変形を計算できない。静定基本形と３連モーメント式について説明できない。 |
| 評価項目3 | たわみ角法を用いて，任意の荷重を受ける複雑な不静定ラーメンを解くことができる | たわみ角法を用いて，標準的な不静定ラーメンを解くことができる。 | たわみ角法を用いて，不静定ラーメンを解くことができない。 |
学科の到達目標項目との関係
JABEE学習・教育到達目標 (B-2)
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函館高専教育目標 B
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教育方法等
概要:
構造力学とは，構造物の力学的な性質を把握し，構造物を合理的かつ経済的に設計することを目的にした力学である。構造物の設計において基礎となる力学の考え方と計算方法に関して，基礎的な知識を修得することを目的とする。第４学年では，はりの変形，エネルギー原理による変形の解法，応力法による不静定はりの解法，変位法による不静定ラーメンの解法に関する理論と計算方法の基礎知識を修得する。「その知識を各種構造物の設計に応用できるようになる」のが到達レベルである。
授業の進め方・方法:
第4学年の構造力学では，はりの変形，エネルギー原理による変形の解法，応力法による不静定はりの解法，変位法による不静定ラーメンの解法について学びます。皆さんが良く理解できるように，各節・各章の終わりに演習問題を用意していますので，必ず自分で解いてください。定期試験前に講義ノートと演習ノート(演習問題を解いたもの)を提出させます。講義ノートと演習ノートを未提出のものは定期試験を0点として評価します。また，演習ノートで解いていない問題がある場合には減点します。
注意点:
授業中はしっかりとノートを採るとともに，学習内容が理解できるように集中しましょう。授業中に理解できなかった所は家庭にて復習しましょう。その上で，演習問題を自力で解いて下さい。理解が一層深まります。
JABEE教育到達目標評価：
定期試験64％（B-2：100％），中テスト32％（B-2：100％），課題4％（B-2：100％）
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス（1時間） |
科目の位置づけ，到達目標および留意点を理解できる。
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| 2週 |
第１章 はりの変形（11時間，コア）
(1) 基礎方程式の誘導 |
はりのたわみの微分方程式を理解できる。
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| 3週 |
(2) 微分方程式による解法 |
微分方程式を解いて，たわみやたわみ角を計算できる。
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| 4週 |
(3) モールの定理による解法１ |
モールの定理（弾性荷重法）を理解できる。
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| 5週 |
(4) モールの定理による解法２ |
モールの定理により，変形を計算できる。
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| 6週 |
(5) モールの定理による解法３ |
モールの定理により，変形を計算できる。
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| 7週 |
第２章エネルギーによる解法（12時間，コア）
(1) 仕事とひずみエネルギー |
仕事やひずみエネルギーの概念を理解できる。
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| 8週 |
前期中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
(2) カスチリアノの定理による解法 |
カスティリアノの定理を理解できる。
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| 10週 |
(3) カスチリアノの定理による解法 |
カスティリアノの定理により，変形を計算できる。
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| 11週 |
(4) 最小仕事の原理による解法 |
最小仕事の原理を理解できる。
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| 12週 |
(5) 仮想ひずみエネルギー |
仮想仕事の原理を理解できる。
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| 13週 |
(6) 仮想仕事の原理による解法１ |
仮想仕事の原理により，変形を計算できる。
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| 14週 |
(7) 仮想仕事の原理による解法２ |
仮想仕事の原理により，変形を計算できる。
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
試験答案返却・解答解説 |
間違った問題の正答を求めることができる
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
第３章 不静定はりの解法（12時間，コア）
(1) 静定基本系による解法１ |
静定基本系を用いた不静定構造物の構造解析法（応力法）を理解できる。
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| 2週 |
(2) 静定基本系による解法２ |
静定基本系による解法により不静定力が計算できる。
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| 3週 |
(3) 静定基本系による解法３ |
静定基本系による解法により不静定はりが解ける。
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| 4週 |
(4) 三連モーメント式による解法１ |
三連モーメント式（応力法）が理解できる。
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| 5週 |
(5) 三連モーメント式による解法２ |
三連モーメント式により不静定力が計算できる。
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| 6週 |
(6) 三連モーメント式による解法３ |
三連モーメント式により不静定はりが解ける。
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| 7週 |
第４章 静定ラーメン，アーチ（4時間，コア）
(1) 静定ラーメン・静定アーチの断面力 |
ラーメン構造・アーチ構造の断面力を計算し，その断面力図を描くことができる。
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| 8週 |
後期中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
第５章 たわみ角法による解法（8時間，コア） |
変位法と応力法を理解できる。
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| 10週 |
(1) たわみ角法(変位法)の誘導 |
たわみ角法が理解できる。
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| 11週 |
(2) 不静定ラーメン構造の計算１ |
たわみ角法により不静定ラーメンが計算できる。
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| 12週 |
(3) 不静定ラーメン構造の計算２ |
たわみ角法により不静定ラーメンの断面力図を描ける。
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| 13週 |
補足1 平面応力状態 |
平面応力状態を理解できる。
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| 14週 |
補足2 主応力 |
主応力を理解できる。
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| 15週 |
学年末試験 |
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| 16週 |
試験答案返却・解答解説 |
間違った問題の正答を求めることができる
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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 | 垂直応力とせん断応力について説明できる。 | 4 | |
| はりのたわみの微分方程式を理解している。 | 4 | |
| はりのたわみの微分方程式に関して、その幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、微分方程式を解いて、たわみやたわみ角を計算できる。 | 4 | |
| 弾性荷重法を理解し、はりのたわみやたわみ角を計算できる。 | 4 | |
| 構造力学における仕事やひずみエネルギーの概念を理解している。 | 4 | |
| 仮想仕事の原理を用いた静定の解法を説明できる。 | 4 | |
| 仮想仕事の原理を活用して、静定・不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| カスティリアノの定理を用いた静定・不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| カスティリアノの定理を活用して、静定・不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| 最小仕事の原理を用いた不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| 最小仕事の原理を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| 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 | |
| 応力法による不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| 応力法を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| 変位法による不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| 変位法を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
評価割合
| 定期試験 | 中テスト | 課題 | 合計 |
| 総合評価割合 | 64 | 32 | 4 | 100 |
| 基礎的能力 | 44 | 22 | 4 | 70 |
| 専門的能力 | 20 | 10 | 0 | 30 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |