構造力学Ⅱ

科目基礎情報

学校 長野工業高等専門学校 開講年度 令和05年度 (2023年度)
授業科目 構造力学Ⅱ
科目番号 0016 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 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 宮本裕他著「構造工学の基礎と応用」,技報堂出版/宮本裕他著「構造工学(第4版)」,技報堂出版
担当教員 奥山 雄介

到達目標

・はりに生じる垂直応力およびせん断応力について理解し,計算できる.
・静定トラスの部材力を格点法および断面法を用いて計算できる.
・静定ラーメンの支点反力,断面力を計算し,断面力図を作成できる.
・柱(短柱・長柱)について理解し,計算できる.
・はりのたわみについて理解し,微分方程式やモールの定理からはりのたわみ,たわみ角を計算できる.
これらの内容を満足することで,学習・教育目標の(D-1)及び(D-2)の達成とする.

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
はりに生じる応力はりに生じる垂直応力およびせん断応力について十分に理解し,複雑な形状であっても計算できる.はりに生じる垂直応力およびせん断応力について理解し,計算できる.はりに生じる垂直応力およびせん断応力について理解していない.
静定トラス静定トラスの部材力を格点法および断面法を用いて十分に計算できる.静定トラスの部材力を格点法および断面法を用いて計算できる.静定トラスの部材力を格点法および断面法を用いて計算できない.
静定ラーメン 複雑な荷重条件であっても,静定ラーメンの支点反力,断面力を計算し,断面力図を作成できる.静定ラーメンの支点反力,断面力を計算し,断面力図を作成できる.静定ラーメンの支点反力,断面力を計算できない.
柱(短柱・長柱)について十分に理解し,計算できる.柱(短柱・長柱)について理解し,計算できる.柱(短柱・長柱)について理解していない.
はりのたわみ複雑な荷重条件であっても,微分方程式やモールの定理からはりのたわみ,たわみ角を計算できる.微分方程式やモールの定理からはりのたわみ,たわみ角を計算できる.微分方程式やモールの定理からはりのたわみ,たわみ角を計算できない.

学科の到達目標項目との関係

D1 説明 閉じる
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教育方法等

概要:
構造物の設計・施工の力学的基本を学び,主に静定構造物の強弱・力学的性質を的確に把握するため,はりや柱などの断面内応力分布を理解でき,合理的かつ経済的な設計ができる知識を修得する.
授業の進め方・方法:
教科書に沿った内容で講義を行う.適宜,演習問題のプリントを用いる.
注意点:
<成績評価>期末達成度試験等によって(D-1)及び(D-2)を評価し,60点以上の評価が得られた者を本科目の合格者とする.
<オフィスアワー>毎週水曜日16:00~17:00,環境都市工学科,奥山教員室.時間によらず必要に応じて来室可.
<先修科目・後修科目>先修科目は構造力学I,後修科目は構造力学III・鋼構造学となる.
<備考>構造力学Iでの理解があり,基本問題が解法できること.

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
前期
1stQ
1週 はりに生じる応力度(1) ~概説~ はりに生じる応力度について説明することができる.
2週 はりに生じる応力度(2) ~垂直応力度~ はりに生じる垂直応力度を計算することができる.
3週 はりに生じる応力度(3) ~せん断応力度①~ はりに生じるせん断応力度を計算することができる.
4週 はりに生じる応力度(4) ~せん断応力度②~ はりに生じるせん断応力度を計算することができる.
5週 理解度の確認
6週 静定トラス(1) ~概説~ 静定トラスについて説明することができる.
7週 静定トラス(2) ~構造物の安定・不安定~ 構造物の安定,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.
8週 静定トラス(3) ~節点法による部材軸力の求め方~ 節点法を用いて静定トラスの部材力を計算できる.
2ndQ
9週 静定トラス(4) ~断面法による部材軸力の求め方~ 断面法を用いて静定トラスの部材力を計算できる.
10週 理解度の確認
11週 静定ラーメン(1) ~概説~ 静定ラーメンについて説明することができる.
12週 静定ラーメン(2) ~支点反力の求め方~ 静定ラーメンの支点反力を計算することができる.
13週 静定ラーメン(3) ~軸力の求め方~ 静定ラーメンの部材軸力を計算し,軸力図を作成できる.
14週 静定ラーメン(4) ~せん断力の求め方~ 静定ラーメンのせん断力を計算し,せん断力図を作成できる.
15週 静定ラーメン(5) ~曲げモーメントの求め方~ 静定ラーメンの曲げモーメントを計算し,曲げモーメント図を作成できる.
16週 期末達成度試験
後期
3rdQ
1週 柱(1) ~概説~ 柱の種類について説明することができる.
2週 柱(2) ~短柱 中心圧縮柱と偏心圧縮柱~ 中心圧縮柱と偏心圧縮柱の違いについて理解し,計算することができる.
3週 柱(3) ~短柱 核と核点~ 柱の核と核点について理解し,計算することができる.
4週 柱(5) ~長柱 オイラーの座屈理論~ オイラーの座屈理論を理解し,座屈荷重を計算することができる.
5週 柱(6) ~長柱 支持条件と座屈応力~ 柱の支持条件について理解し,座屈応力を計算することができる.
6週 柱(7) ~長柱 断面諸量~ 細長比,断面2次半径,有効座屈長について理解し,計算することができる.
7週 理解度の確認
8週
4thQ
9週 はりのたわみ(1) ~概説~ はりの変形について理解し,説明することができる.
10週 はりのたわみ(2) ~微分方程式による解法①~ はりのたわみおよびたわみ角について,微分方程式を用いて計算することができる.
11週 はりのたわみ(3) ~微分方程式による解法②~ はりのたわみおよびたわみ角について,微分方程式を用いて計算することができる.
12週 はりのたわみ(4) ~微分方程式による解法③~ はりのたわみおよびたわみ角について,微分方程式を用いて計算することができる.
13週 はりのたわみ(5) ~モールの定理による解法①~ はりのたわみおよびたわみ角について,モールの定理を用いて計算することができる.
14週 はりのたわみ(6) ~モールの定理による解法②~ はりのたわみおよびたわみ角について,モールの定理を用いて計算することができる.
15週 はりのたわみ(7) ~モールの定理による解法③~ はりのたわみおよびたわみ角について,モールの定理を用いて計算することができる.
16週 期末達成度試験

評価割合

試験小テスト平常点レポートその他合計
総合評価割合1000000100
配点1000000100