概要:
物理学の静力学の一般原理を応用して,橋梁やビルなど各種構造物が外力の作用を受けた場合の内部応力や変形を求める学問が構造力学である.2年生の構造力学Ⅰは,3年と4年で学ぶ構造力学Ⅱ・Ⅲ,さらに4年と5年で学ぶ構造物設計法の基礎となる「力の釣り合い」を学ぶ重要な科目であり,その基礎理論と各種計算法を習得する.そして,それらを実構造物の設計計算へも応用できる能力と柔軟な解析力を身につける.
授業の進め方・方法:
教科書に基づき講義を行う.演習時間を設けるので電卓を毎時間持参すること.
注意点:
前期成績と後期成績の平均で学年成績を算出する。成績評価で60%以上を合格とする.また,学習意欲がある成績不良者に対しては再試験を実施することがある。
前期成績は学期末試験とレポートの和、後期成績は中間確認時の試験と学期末試験の平均とレポートの和とする。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
構造力学とは |
シラバス説明,梁、桁構造の種類について理解できる。
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2週 |
力の合成と分解 |
構造の種類,力の種類,力の単位及び力のつり合いを理解する。 力の3要素と法則,力の合成及び分解を理解し、計算できる。
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3週 |
支点反力 |
ヒンジ支点、ローラー支点、固定支点の違い、及び静定構造を理解する。
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4週 |
単純ばりの支点反力 |
単純ばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの支点反力を理解し、計算できる。
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5週 |
単純ばりの支点反力 |
棒部材に生じる断面力を理解する。 単純ばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの断面力を理解し、計算できる。
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6週 |
断面力の理解及び単純ばりの断面力 |
単純ばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの断面力を理解し、計算できる。
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7週 |
単純ばりの断面力 |
単純ばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの断面力を計算でき、図化できる。
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8週 |
単純ばりの断面力 |
単純ばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの断面力を計算でき、図化できる。
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2ndQ |
9週 |
単純ばりの断面力 |
単純ばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの断面力を計算でき、図化できる。
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10週 |
単純ばりの断面力 |
片持ちばりに集中荷重または等変分布荷重が作用したときの支点反力を理解する。
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11週 |
張り出しばりの支点反力と断面力 |
単純ばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの断面力を計算でき、図化できる。
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12週 |
片持ちばりの支点反力と断面力 |
片持ちばりに集中荷重または等変分布荷重が作用したときの支点反力を理解する。
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13週 |
ゲルバーばり |
ゲルバーばりに集中荷重または等分布荷重が作用したときの断面力を計算でき、図化できる。
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14週 |
断面力に関する復習 |
演習を通して内容を振り返る。
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15週 |
断面力に関する復習 |
演習を通して内容を振り返る。
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16週 |
期末試験 |
期末試験を実施する。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
モーメント荷重、間接荷重 |
静定ばりにモーメント荷重、間接荷重が作用したときの断面力を理解し、計算できる。
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2週 |
等変分布荷重 |
静定張りに等変分荷重が作用したとき断面力を計算し、図化できる。
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3週 |
静定ラーメン |
静定ラーメン構造の断面力を理解する。
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4週 |
静定ラーメン |
静定ラーメン構造の断面力を計算でき、図化できる
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5週 |
断面力図 |
静定ばり及び静定ラーメン構造に関する断面力図を描き、特徴を理解する。
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6週 |
断面力図 |
静定ばり及び静定ラーメン構造に関する断面力図を描き、特徴を理解し、図化にに反映できる。
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7週 |
断面力図 |
演習
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8週 |
後期中間学力確認 |
試験にて確認する。
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4thQ |
9週 |
試験返却 |
試験の返却・解説,静定構造の断面力算出を振り返る。
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10週 |
トラス構造の定義 |
静定・不静定、安定・不安定を理解し、不静定次数を計算できる。
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11週 |
トラス構造の断面力 |
トラス構造の定義を理解する。
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12週 |
トラス構造の断面力(格点法) |
格点法を理解し、計算できる
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13週 |
トラス構造の断面力(格点法) |
格点法を理解し、計算できる
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14週 |
トラス構造の断面力(断面法) |
断面法を理解し、計算できる
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15週 |
トラス構造の断面力 |
演習
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16週 |
期末試験 |
試験を実施する。
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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 | 前3,前4,前5,前6,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14,後1,後2,後3,後4,後5,後6 |
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。 | 4 | 後7,後9,後10 |
節点法や断面法を用いて、トラスの部材力を計算できる。 | 4 | 後9,後10,後11,後12,後13 |
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 | 後5,後6 |
橋の構成、分類について、説明できる。 | 3 | |
橋梁に作用する荷重の分類(例、死荷重、活荷重)を説明できる。 | 4 | 前1,前2 |