構造力学Ⅱ(Ⅲ年)

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 構造力学Ⅱ(Ⅲ年)
科目番号 0048 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 : 2
開設学科 環境都市工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 構造工学 第3版 技報堂出版
担当教員 佐藤 恒明

到達目標

1.断面の核と断面二次モーメントを説明し、計算することができる。
2.梁のたわみとたわみ角を説明し、計算することができる。
3.柱の座屈荷重を説明し、計算することができる。
4.静定トラスの部材力を影響線を描いて計算することができる。

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断面の核と断面二次モーメントを説明でき、それらの計算ができる。断面の核と断面二次モーメントを計算することができる。断面の核と断面二次モーメントの計算ができない。
評価項目2梁のたわみとたわみ角を説明でき、それらの計算ができる。梁のたわみとたわみ角を計算することができる。梁のたわみとたわみ角の計算ができない。
評価項目3柱の座屈荷重を説明でき、計算することができる。柱の座屈荷重を計算することができる。柱の座屈荷重の計算ができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
構造力学は、構造物に働く外力の作用によって生じる構造物内部の断面力や変形について学ぶ科目である。身近な構造物を挙げながら授業を進めるので基礎知識を習得すること。
授業の進め方・方法:
授業方法は講義を中心とし、必要に応じて課題を出す。課題は必ず自分で問題を解き、どうしてもわからないときは質問をすること。
注意点:
構造工学の基礎科目であり、構造力学Ⅲ(4年)へ進んでいく科目なのでしっかりと習得すること。
欠席・遅刻は評価点から差し引く。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 構造力学Ⅱの概要 身近な構造物が構造力学Ⅱと関係があることを説明できる
2週 断面二次モーメント(1) 図心について説明できる
3週 断面二次モーメント(2) 断面一次モーメントを説明できる
4週 断面二次モーメント(3) 断面二次モーメントを説明できる
5週 断面二次モーメント(4) 断面二次モーメントを計算できる
6週 断面の核(1) 断面の核を説明できる
7週 断面の核(2) 断面の核を描くことができる
8週 前期中間試験
2ndQ
9週 前期中間試験までのまとめ 間違えを訂正し説明と計算ができる
10週 単純梁のたわみとたわみ角(1) 単純梁のたわみとたわみ角を説明できる
11週 単純梁のたわみとたわみ角(2) 集中荷重を受ける単純梁のたわみとたわみ角を計算できる
12週 単純梁のたわみとたわみ角(3) 等分布荷重を受ける単純梁のたわみとたわみ角を計算できる
13週 片持梁のたわみとたわみ角(1) 片持梁のたわみとたわみ角を説明できる
14週 片持梁のたわみとたわみ角(2) 片持梁のたわみとたわみ角を計算できる
15週 連続梁の反力 たわみ値を用いて等分布荷重を受ける連続梁の反力を求めることができる
16週 前期定期試験
後期
3rdQ
1週 試験返却・解答 間違えを訂正し説明と計算ができる
2週 短柱(1) 短柱と長柱の違いを説明できる
3週 短柱(2) 短柱の核を説明できる
4週 長柱(1) 両端ヒンジの長柱の座屈荷重を計算できる
5週 長柱(2) 両端固定の長柱の座屈荷重を計算できる
6週 長柱(3) 一端固定他端ヒンジの長柱の座屈荷重を計算できる
7週 長柱(4) 一端固定他端自由の長柱の座屈荷重を計算できる
8週 後期中間試験
4thQ
9週 後期中間試験までのまとめ 間違えを訂正し説明と計算ができる
10週 静定トラスの概要 静定トラスの概念を説明できる
11週 支点反力の影響線 支点反力を影響線を描いて計算できる
12週 トラスの影響線(1) 上弦材の部材力を影響線を描いて計算できる
13週 トラスの影響線(2) 下弦材の部材力を影響線を描いて計算できる
14週 トラスの影響線(3) 斜材の部材力を影響線を描いて計算できる
15週 後期定期試験
16週 試験返却・解答 間違えを訂正し説明と計算ができる

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力の定義、単位、要素について説明できる。3
力のモーメント、偶力のモーメントについて理解している。3
力の合成と分解について理解し、計算できる。3
力のつり合いについて理解している。3
構造物の種類やその安定について理解している。3
構造物に作用する荷重の種類について理解している。3
静定構造物を支える支点や対応する反力を理解し、それらを力のつり合いより計算できる。3
断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。3
断面2次モーメント、断面係数や断面2次半径などの断面諸量を理解し、それらを計算できる。3
はりの支点の種類、対応する支点反力を理解し、はりの種類やその安定性について説明できる。3
はりに作用する外力としての荷重の種類を理解している。3
はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。3
はりにおける変形の基本仮定を理解し、断面力と応力(軸応力、せん断応力、曲げ応力)について説明でき、それらを計算できる。3
はりに生じる応力から、簡単なはりの設計ができる。3
各種静定ばりの断面に作用する内力としての断面力(せん断力、曲げモーメント)、断面力図(せん断力図、曲げモーメント図)について、説明できる。3
トラスの種類、安定性、トラスの部材力の意味を説明できる。3
節点法や断面法を用いて、トラスの部材力を計算できる。3
影響線を利用して、支点反力や断面力を計算できる。3
影響線を応用して、与えられた荷重に対する支点反力や断面力を計算できる。3
応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係(フックの法則、弾性係数、ポアソン比)について説明でき、それらを活用できる。3
鋼材の力学的性質について理解している。3
曲げモーメントによる断面に生じる応力(圧縮、引張)とひずみを理解し、それらを計算できる。3
垂直応力とせん断応力について説明できる。3
主応力と主軸について説明できる。3
モールの応力円を利用して、構造物内部の応力状態を説明できる。3
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。3
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。3
はりのたわみの微分方程式を理解している。3
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。3
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。3
柱の細長比と座屈荷重の関係から、柱の基本的な設計を理解している。3
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。3

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10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000