到達目標
①マトリックス変位法の原理が分かり，トラスやはりの構造計算ができる。
②コンピュータを利用したトラス構造計算において，入力データを正しく作ることができる。
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 |
| 評価項目1 | 各授業項目の内容を理解し、応用できる。 | 各授業項目の内容を理解している。 | 各授業項目の内容を理解していない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
コンピュータによる骨組構造解析法として広く用いられているマトリックス変位法について，その基礎原理とプログラミングの考え方を学習する。
授業の進め方・方法:
中間，期末試験ともに50分の試験を実施する。
定期試験70%，演習・課題30%で評価し，60点以上を合格とする。
この科目は学修単位科目のため，事前，事後の学習として，演習課題を実施する。
注意点:
「構造力学」「構造解析学」で扱った内容を，「線形代数」「情報処理」等で学んだ知識を用いて数値的に解くことを前提としている。演習問題を配布するので，自学自習に努めること。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
マトリックス変位法概説 |
マトリックス変位法，数学的準備（マトリックス演算）
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| 2週 |
応力法と変位法の比較 |
力のつり合い条件と変形の適合条件
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| 3週 |
マトリックス変位法の原理(1) |
要素と節点，自由度，要素剛性マトリックス
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| 4週 |
マトリックス変位法の原理(2) |
構造全体の剛性方程式，拘束条件
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| 5週 |
マトリックス変位法の原理(3) |
傾いた要素の剛性マトリックス，座標変換
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| 6週 |
例題：平面トラスの解析 |
解析の流れ，部材力の算定法
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| 7週 |
後期中間試験 |
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| 8週 |
課題：トラスの解析(1) |
後期中間試験答案の確認，入力データの作成方法
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| 4thQ |
| 9週 |
課題：トラスの解析(2) |
トラスの解析
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| 10週 |
課題：トラスの解析(3) |
トラスの解析
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| 11週 |
課題：トラスの解析(4) |
トラスデザインの改良
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| 12週 |
マトリックス変位法の原理(4) |
はり要素の剛性マトリックス，形状関数，解析の流れ
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| 13週 |
連続ばりの解析(1) |
解析の流れ，断面力図の描き方
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| 14週 |
連続ばりの解析(2) |
演習
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| 15週 |
まとめ |
後期期末試験答案の確認，まとめ
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| 16週 |
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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 | 応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係を理解し、弾性係数、ポアソン比やフックの法則などの概要について説明でき、それらを計算できる。 | 4 | 後1,後2 |
| 断面に作用する垂直応力、せん断応力について、説明できる。 | 4 | 後12,後13,後14 |
| 仮想仕事の原理を用いた静定の解法を説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
| 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1,後2 |
評価割合
| 試験 | 演習・課題 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 70 | 30 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |