概要:
道路橋としての合成桁橋の設計を行い,計算から製図までの一連の設計プロセスを理解する.
決められた期限までに設計例,道路橋示方書を参考にしながら,自主的に設計することを身に付ける.
また,構造物を設計することは試行錯誤をすることであることを認識し,計画を立て継続的に課題を達成できるようになること.
授業の進め方・方法:
設計条件は個々に与えられ,設計計算例(配布プリント),および教科書を参考にしながら断面の設計を行う.
設計計算報告書は,手書き,もしくはワープロ,断面の設計には表計算ソフトウェア,製図にはCADを用いる.
注意点:
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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 |
シラバス、および、各自の設計条件の合成桁橋について理解する。
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2週 |
床版の設計 |
床版厚,設計曲げモーメントについて理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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3週 |
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連続版支間部について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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4週 |
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片持部支点について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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5週 |
主桁の設計 |
死荷重,活荷重,合成前荷重強度,合成後荷重強度について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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6週 |
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荷重分配係数,荷重分配影響線について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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7週 |
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荷重分配影響線,荷重強度の総括について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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8週 |
中間確認 |
設計計算報告書(床版、主桁(荷重))の提出
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2ndQ |
9週 |
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断面力,曲げモーメント(影響線,影響値の集計)について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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10週 |
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断面力,せん断力(影響線,影響値の集計)について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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11週 |
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断面力図について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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12週 |
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主桁断面の設計(合成前,合成後,温度差)について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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13週 |
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主桁断面の設計(クリープ,乾燥収縮)について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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14週 |
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各断面の応力度集計について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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15週 |
まとめ |
設計計算報告書(主桁)の提出
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16週 |
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後期 |
3rdQ |
1週 |
補剛材の設計 |
端支点補剛材,垂直補剛材,水平補剛材について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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2週 |
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継手位置での応力度(上フランジ,ウェブ,下フランジ)について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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3週 |
ずれ止めの設計 |
ずれ止めによるせん断力,ピッチ及びエッジについて理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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4週 |
たわみの計算 |
死荷重によるたわみ,クリープと乾燥収縮によるたわみ,活荷重によるたわみ,そりについて理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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5週 |
荷重分配横桁の設計 |
断面の決定を行う。
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6週 |
対傾構の設計 |
端対傾構(荷重,断面力,断面の決定)について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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7週 |
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中間対傾構(断面力,断面の決定)について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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8週 |
中間確認 |
設計計算報告書(補剛材,荷重分配横桁,対傾構)の提出
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4thQ |
9週 |
横構の設計 |
荷重,部材力について理解し,各自の設計条件に対する検討を行う。
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10週 |
製図 |
各自の設計条件に対する結果を構造図(床版)として作成する。
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11週 |
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各自の設計条件に対する結果を構造図(床版)として作成する。
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12週 |
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各自の設計条件に対する結果を構造図(主桁)として作成する。
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13週 |
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各自の設計条件に対する結果を構造図(主桁)として作成する。
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14週 |
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各自の設計条件に対する結果を構造図(主桁)として作成する。
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15週 |
まとめ |
設計計算報告書と図面の提出
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16週 |
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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 | 材料 | 鉄鋼製品の用途・規格を説明できる。 | 5 | |
構造 | 断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 5 | |
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。 | 5 | |
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。 | 5 | |
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。 | 5 | |
はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。 | 5 | |
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。 | 5 | |
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。 | 5 | |
はりに生じる応力から、簡単なはりの設計ができる。 | 5 | |
影響線を利用して、支点反力や断面力を計算できる。 | 5 | |
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。 | 5 | |
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。 | 5 | |
各種示方書に基づく設計法(許容応力度、終局状態等)の概要を説明でき、安全率、許容応力度などについて説明できる。 | 5 | |
軸力を受ける部材、圧縮力を受ける部材、曲げを受ける部材や圧縮と曲げを受ける部材などについて、その設計法を説明でき、簡単な例に対し計算できる。 | 5 | |
接合の定義・機能・種類、溶接と高力ボルト接合について、説明できる。 | 5 | |
鋼桁橋(プレートガーダー橋)の設計の概要、特徴、手順について、説明できる。 | 5 | |
主桁、継ぎ手の設計を理解し、それらを計算できる。 | 5 | |
製図 | CADハードウエアの種類を理解している。 | 5 | |
CADソフトウェアの機能を説明できる。 | 5 | |
図形要素の作成と修正について、説明できる。 | 5 | |
画層の管理を説明できる。 | 5 | |
図面の出力(印刷)ができる。 | 5 | |
図の配置、尺度、表題欄、寸法と寸法線の規約について、説明できる。 | 5 | |
与えられた条件を基に設計計算ができる。 | 5 | |
設計した物をCADソフトで描くことができる。 | 5 | |