到達目標
これまでに学習した構造力学の概念を、更に発展させ内部応力とはりの変形解析手法を理解する。構造力学における
剛性、応力の概念を理解し変形形態を把握する。
□トラスの部材力を求めることができる
□はりの影響線を描ける
□はりの応力を求めることができる
□モールの応力円が描ける
□はりのたわみを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 |
| トラスの部材力を接点法、断面法の両方で求めることができる | トラスの部材力を求めることができる | トラスの部材力を求めることができない |
| はりの垂直応力、せん断応力を求めることができる | はりの応力を求めることができる | はりの応力を求めることができない |
| モールの応力円を用いて任意の傾斜面における応力を推定できる | モールの応力円が描ける | モールの応力円が描けない |
| 複雑な荷重条件においてもはりのたわみを求めることができる | はりのたわみを求めることができる | はりのたわみを求めることができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
年次で学習した力の釣り合いをさらに拡張させ、内部応力の解析手法を理解する。さらに後半では力の釣り合いの
応用にあたるはりのたわみを求める方法を学習する。
つまり、2 年で学習した構造力学I が構造物を線と仮定して「力の釣り合い」を適用したのに対し、３年では構造物
を
面で捕らえるようになる。
講義は教室において演習問題を交えながら進めることにより理解を深めるようにつとめる。
主な講義内容は、以下に示す。
（１）トラス
（２）平面図形の特性（断面１次モーメント，図心，断面２次モーメント）
（３）梁の応力（主応力，モールの応力円）
（４）はりのたわみ（微分方程式）
授業の進め方・方法:
HR 教室における演習をまじえた座学形式で授業を行う
注意点:
分からない事はすぐに質問してください。
授業時の演習を真剣に真剣に取り組むこと！
さらに、自宅で授業時に学習した類似の問題を問題集から探し取り組むことが重要です。
授業時に問題を解くポイントと流れをつかみ、自宅で問題集解き復習を行うことで力が付きますよ！
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
トラス |
3年で学習する構造力学の全体像
トラス構造とは
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| 2週 |
トラス |
静定トラスの部材力の求めかた
・節点法
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| 3週 |
トラス |
静定トラスの部材力の求めかた
・節点法
・断面法
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| 4週 |
トラス |
静定トラスの部材力の求めかた
・断面法
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| 5週 |
はりの影響線 |
はりの影響線とは
影響線と断面力図の違い
影響線の書き方
・単純ばり
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| 6週 |
はりの影響線 |
はりの影響線の書き方
・単純ばり
・片持ちばり
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| 7週 |
はりの影響線 |
はりの影響線の書き方
・張り出しばり
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
はりの影響線 |
はりの影響線の書き方
・ゲルバーばり
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| 10週 |
はりの影響線 |
影響線の使い方
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| 11週 |
はりの剛性 |
材料特性と断面諸量の関係
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| 12週 |
はり断面の諸量 |
・図心の求め方
・断面1次モーメントとは
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| 13週 |
はり断面の諸量 |
・断面2次モーメントとは
・単純な断面の断面2次モーメントの求め方
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| 14週 |
はり断面の諸量 |
複雑な断面の断面2次モーメントの求めかた
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| 15週 |
はり断面の諸量 |
断面諸量
・断面係数、断面2次半径
積分による断面2次モーメントの求め方
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| 16週 |
期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
応力とは |
応力の種類と名前の付け方
座標系と応力の正負の関係
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| 2週 |
はりの内部の応力 |
軸力による応力
曲げモーメントによる応力
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| 3週 |
はりの内部の応力 |
せん断力による応力
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| 4週 |
モールの応力円 |
モールの応力円の描き方
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| 5週 |
モールの応力円 |
モールの応力円を用いた主応力と最大せん断応力の求め方
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| 6週 |
応力の複雑さ |
応力テンソル
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| 7週 |
モールの応力円の応用 |
極とは
極の求め方
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| 8週 |
モールの応力円の応用 |
極をもちいた任意の傾斜面の応力の求め方
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| 4thQ |
| 9週 |
モールの応力円の応用 |
極をもちいた任意の傾斜面の応力の求め方
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| 10週 |
はりの変形 |
たわみとたわみ角とは
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| 11週 |
はりの変形 |
曲げモーメントからたわみを微分方程式により求める方法（単純はり）
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| 12週 |
はりの変形 |
曲げモーメントからたわみを微分方程式により求める方法（片持ちばり）
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| 13週 |
はりの変形 |
荷重、せん断力、曲げモーメント、たわみ角、たわみの関係（4階の微分方程式）
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| 14週 |
はりの変形 |
演習
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| 15週 |
はりの変形 |
演習
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| 16週 |
期末試験 |
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 80 |
| 分野横断的能力 | 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 |