構造力学Ⅳ

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 構造力学Ⅳ
科目番号 0116 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 環境都市工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 崎元達郎『構造力学[第2版]・下-不静定編』森北出版
担当教員 石井 建樹

到達目標

エネルギー法に基づく解法を理解するとともに、連続はりのように複雑な構造物についても解くことができること。

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
エネルギー法の原理エネルギー法の原理を理解し、他の手法との違いを理解できるエネルギー法の原理を理解できるエネルギー法の原理を理解できない
エネルギー法による解法エネルギー法により様々な構造物を解くことができるエネルギー法により簡単な構造物を解くことができるエネルギー法による解法を利用できない
連続はりの解法連続はりを解くことができる連続はりの解法を理解できる連続はりの解法を理解できない

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
これまでに学習した構造力学の内容に加え、エネルギー法などを学習する。さらに連続はりの解法を学ぶ。
令和3年度からはFormsで事前資料を提示するので,その予習を中心とした授業を展開する.
授業の進め方・方法:
・授業時間に対して倍の時間の予習・復習を行うこと。特に,Formsで提示した資料を予習して,授業のポイントを明確にすること.
・Formsや授業中に演習問題を課すので、解答できるようになるまで何度でも復習すること。
・補助教科書として,以下の書籍を挙げておくので,適宜参考にして学習の助けとすること。
 (1)崎元達郎『構造力学[第2版]・上-静定編』森北出版
 (2)鈴木基行『ステップアップで実力がつく構造力学徹底演習-基礎から応用まで』森北出版
注意点:
変形と力をイメージできることが大切である。また、数学的な表現にも慣れておくこと。不明な点は各自でしっかり復習し、わからない場合には随時質問に訪れること。特に曲げモーメントについては、しっかりと身につけておくこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 仮想仕事の原理 仮想仕事の原理について理解できる
2週 仮想仕事の原理 仮想仕事の原理について理解できる
3週 仮想仕事の原理による解法 仮想仕事の原理による解法が利用できる
4週 仮想仕事の原理による解法 仮想仕事の原理による解法が利用できる
5週 仮想仕事の原理による解法 仮想仕事の原理による解法が利用できる
6週 仮想仕事の原理による解法 仮想仕事の原理による解法が利用できる
7週 仮想仕事の原理による解法 仮想仕事の原理による解法が利用できる
8週 後期中間試験 後期中間試験までの内容
4thQ
9週 後期中間試験の解説
10週 相反作用の定理 相反作用の定理を利用できる
11週 カスティリアノの定理 カスティリアノの定理を利用できる
12週 三連モーメントの式 三連モーメントの式を理解できる
13週 三連モーメントの式 三連モーメントの式を用いて計算できる
14週 三連モーメントの式 三連モーメントの式を用いて計算できる
15週 後期定期試験 1年間の学習内容
16週 後期定期試験の解説

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。4
ラーメンの支点反力、断面力(軸力、せん断力、曲げモーメント)を計算し、その断面力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)を描くことができる。4
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
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
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
仮想仕事の原理を用いた静定の解法を説明できる。4
構造物の安定性、静定・不静定の物理的意味と判別式の誘導ができ、不静定次数を計算できる。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
応力法と変位法による不静定構造物の解法を説明できる。4

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400000040
専門的能力600000060
分野横断的能力0000000