概要:
基礎的な事項の講義、演習(授業内)、宿題を通じ、項目ごとの理解度を確認し、復習を積み重ねながら理解と応用力を養う。
授業の進め方・方法:
講義による基本事項の説明と課題の具体的な解き方の説明をする。
演習問題を解くことにより、理解を深める。
宿題により応用力を養う。
演習問題、宿題により理解度を確認し、適宜、復習で補うことにより着実な理解を目指す。
注意点:
授業中は集中し、疑問に思ったら質問する事。
課題、宿題は理解できるまで復習すること。
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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 構造設計の流れ |
構造設計の流れについて理解する
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2週 |
建物に働く力1 積載荷重 |
用途、部位別の積載荷重について理解する
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3週 |
建物に働く力2 固定荷重 |
構造種別ごとの単位面積あたりの固定荷重を理解する
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4週 |
公式を覚えよう1 集中荷重による梁の応力 |
集中荷重による梁の応力の公式を導き、覚える
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5週 |
公式を覚えよう2 等分布荷重による梁の応力 |
等分布荷重による梁の応力の公式を導き、覚える
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6週 |
フックの法則 応力度、歪 軸力を受ける部材の変形 |
フックの法則を理解し、軸力を受ける部材の変形が計算できる
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7週 |
H形鋼の曲げモーメントによる回転角 |
フランジの変形を用いてH形鋼の曲げモーメントによる変形が計算できる
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8週 |
中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
中間試験返却、解説 |
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10週 |
曲げモーメントによる矩形断面の応力 断面係数 |
矩形断面の曲げ応力分布が計算できる
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11週 |
曲げモーメントによる矩形断面の回転 断面2次モーメント |
矩形断面の曲げ応力分布による回転角が計算できる
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12週 |
一般断面の断面2次モーメント |
一般断面の断面2次モーメントが計算できる
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13週 |
片持ち梁の曲げモーメントによる変形1 回転角 |
積分を用いて片持ち梁の回転角が計算できる
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14週 |
片持ち梁の曲げモーメントによる変形2 たわみ |
積分を用いて片持ち梁のたわみが計算できる
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
期末試験答案返却 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
単純梁の曲げモーメントによる変形 |
積分を用いて単純梁の回転角、たわみが計算できる
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2週 |
モールの定理による梁の変形の計算 |
モールの定理を用いて梁の変形を計算できる
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3週 |
曲げモーメントに対する設計1 許容応力度 |
曲げモーメントに対する梁の応力度を計算し、許容応力度と比較することができる
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4週 |
曲げモーメントに対する設計2 許容変形 |
曲げモーメントに対する梁のたわみを計算し、許容変形と比較することができる
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5週 |
せん断力 許容せん断応力度 |
梁のせん断応力度を計算し、許容せん断応力度と比較できる
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6週 |
せん断歪、せん断変形 |
長方形断面のせん断歪とせん断変形を計算できる
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7週 |
まとめ、復習 |
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8週 |
中間試験 |
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4thQ |
9週 |
トラスの応力 切断法、節点法 |
切断法、節点法を用いてトラス部材の軸力を計算できる
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10週 |
エネルギー原理 |
エネルギーのつり合いについて理解し、簡単なモデルでエネルギーの計算ができる
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11週 |
エネルギー原理を用いたトラスの変形計算 |
エネルギー原理を用いてトラスの変形を計算できる
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12週 |
仮想仕事法によるトラスの変形の計算 |
仮想仕事法を用いてトラスの変形を計算できる
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13週 |
柱の座屈1 |
エネルギーの釣合いからオイラー座屈荷重を導き出せる
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14週 |
柱の座屈2 |
境界条件による座屈荷重の違いを理解し計算できる
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15週 |
まとめ、復習 |
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16週 |
期末試験 |
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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 | 前2 |
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 | |
断面一次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 4 | 前13 |
断面二次モーメント、断面相乗モーメント、断面係数や断面二次半径などの断面諸量を計算できる。 | 4 | 前14 |
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 | 前12 |
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 | 前13,前14 |
はり断面内のせん断応力分布について説明できる。 | 4 | 後5 |
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 | 後12 |
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 | 後13 |
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 | 前2,後13 |
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 | 前2,前3 |
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。 | 3 | 後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 | |
圧縮力を受ける柱の分類(短柱・長柱)が出来、各種支持条件に対するEuler座屈荷重を計算できる。 | 4 | |
偏心圧縮柱の応力状態を説明できる。 | 4 | 後14 |
構造力学における仕事やひずみエネルギーの概念について説明できる。 | 4 | 後10 |
仕事やエネルギーの概念を用いて、構造物(例えば梁、ラーメン、トラスなど)の支点反力、応力(図)、変形(たわみ、たわみ角)を計算できる。 | 4 | 後13,後14 |