到達目標
(1) 不静定構造の解法の種類と概要が説明できること．
(2) 就職試験や専攻科入学試験，大学編入学試験に出題される不静定構造物の問題を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 |
| 評価項目1 | 不静定構造に関するやや複雑な問題を解くことができること． | 不静定構造に関する基礎的な問題を解くことができること． | 不静定構造に関する基礎的な問題を解くことができないこと． |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 RB2
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JABEE JB3
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教育方法等
概要:
２年生の構造力学Ⅰおよび３年生の構造力学Ⅱでは，「自由物体のつり合い」という一つの考え方だけで，静定構造物の断面力と変位・変形を求めることができることを学び，かつ，不静定構造物の解法への手がかりも学んだ．本授業は，前述の知識を前提に，不静定構造物を解く様々な方法について学ぶものである．すなわち，エネルギー法，余力法，３連モーメント式，たわみ角法，マトリックス構造解析，有限要素法等の構造解析のための原理と手法を学び，コンピュータによる構造物の数値解析プログラムの開発の基礎を修得する．
授業の進め方・方法:
教科書に沿って講義を行う．板書をノートに写す時間を設けるのでしっかりとノート作りをすること．また，柔軟な解析力を身につけるため演習問題を数多く出題するので，受講後の復習に重点をおいて自学すること．
注意点:
受講時には関数機能付き電卓を常に用意しておくこと．
【学習・教育目標
本科（準学士過程）：RB2(◎)
環境生産システム工学プログラム：JD1(○)，JB3(◎)
【関連科目】
構造力学Ⅰ（本科2年），構造力学Ⅱ（本科3年），鋼構造学(本科5年)
【評価方法】
中間試験（35%），期末試験（35%），ホームワーク（20%），クイズ（10%）の成績で評価する．合格点に満たない場合はホームワークを全て提出している者に対してのみ追試験を実施する．
【評価基準】
学年成績60点以上．
【その他】
この科目は、学修単位Ｂ（３０時間の授業で１単位）の科目である。ただし、授業外学修の時間を含む。
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 |
相反作用の定理と影響線（２章）① |
マックスウエルの定理とベッティの定理
【授業外学習】学習内容の復習
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| 2週 |
相反作用の定理と影響線（２章）② |
ミューラー・ブレスロウの原理
【授業外学習】学習内容の復習
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| 3週 |
エネルギー法（３章） ① |
ひずみエネルギー
【授業外学習】学習内容の復習
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| 4週 |
エネルギー法（３章） ② |
カステリアーノの定理
【授業外学習】学習内容の復習
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| 5週 |
エネルギー法（３章） ③ |
単位荷重法
【授業外学習】学習内容の復習
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| 6週 |
エネルギー法（３章） ④ |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 7週 |
余力法（４章）① |
連続ばりの解法
【授業外学習】学習内容の復習
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| 8週 |
中間学力確認週間 |
相反作用の定理，エネルギー法について
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| 2ndQ |
| 9週 |
余力法（４章）② |
支点沈下の場合
【授業外学習】学習内容の復習と定期試験の復習
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| 10週 |
余力法（４章）③ |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 11週 |
余力法（４章）④ |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 12週 |
３連モーメント式（５章）① |
連続ばりの解法
【授業外学習】学習内容の復習
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| 13週 |
３連モーメント式（５章）② |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 14週 |
３連モーメント式（５章）③ |
支点沈下の場合
【授業外学習】学習内容の復習
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| 15週 |
３連モーメント式（５章）④ |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 16週 |
３連モーメント式（５章）⑤ |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
たわみ角法（６章）① |
ラーメンの解法
【授業外学習】学習内容の復習
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| 2週 |
たわみ角法（６章）② |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 3週 |
たわみ角法（６章）③ |
連続ばりの解法
【授業外学習】学習内容の復習
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| 4週 |
たわみ角法（６章）④ |
温度変化の場合
【授業外学習】学習内容の復習
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| 5週 |
たわみ角法（６章）⑤ |
支点沈下の場合
【授業外学習】学習内容の復習
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| 6週 |
マトリックス構造解析（７章）① |
バネの剛性マトリックス
【授業外学習】学習内容の復習
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| 7週 |
マトリックス構造解析（７章）② |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 8週 |
中間学力確認週間 |
たわみ角法，マトリックス構造解析について
【授業外学習】試験内容の復習
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| 4thQ |
| 9週 |
有限要素法（８・９章）① |
標変換マトリックス
【授業外学習】学習内容の復習と定期試験の復習
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| 10週 |
有限要素法（８・９章）② |
剛性マトリックスと剛性方程式
【授業外学習】学習内容の復習
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| 11週 |
有限要素法（８・９章）③ |
演習
【授業外学習】学習内容の復習
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| 12週 |
有限要素法（８・９章）④ |
棒要素の断面力
【授業外学習】学習内容の復習
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| 13週 |
ラーメン構造の解法① |
固定法
【授業外学習】学習内容の復習
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| 14週 |
ラーメン構造の解法② |
Ｄ値法
【授業外学習】学習内容の復習
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| 15週 |
まとめ |
演習
【授業外学習】定期試験の復習
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| 16週 |
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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 | 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 | 課題レポート | クイズ | 合計 |
| 総合評価割合 | 70 | 20 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 70 | 20 | 10 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 |