構造力学Ⅲ

科目基礎情報

学校 長野工業高等専門学校 開講年度 令和08年度 (2026年度)
授業科目 構造力学Ⅲ
科目番号 0026 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 工学科(専門科目:都市デザイン系) 対象学年 4
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 教科書:「基礎から実践 構造力学」,理工図書
担当教員 奥山 雄介

到達目標

以下の到達目標の達成をもって学習・教育目標(D-1),(D-2)の達成とする.
(1) はりのたわみに関する微分方程式と境界条件から,はりのたわみやたわみ角を計算できる.
(2) 仮想仕事の原理を用いた静定構造の変形を求める方法を説明できる.
(3) 構造物の安定と不安定,静定と不静定を判別でき,不静定次数を計算できる.また,応力法や変位法による不静定構造の解法を説明できる.

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
評価項目(1):はりのたわみ微分方程式や弾性荷重法を十分に理解し,複雑な荷重条件であっても,はりのたわみ,たわみ角を計算できる.微分方程式や弾性荷重法を用いて,はりのたわみ,たわみ角を計算できる.左記に達していない.
評価項目(2):仕事とエネルギー法エネルギーを用いた解法を十分に理解し,複雑な形状のはりでも適用できる.エネルギーを用いた解法を理解し,はりの計算に適用できる.左記に達していない.
評価項目(3):不静定構造複雑な不静定構造物の計算をすることができる.不静定構造物の計算をすることができる.左記に達していない.

学科の到達目標項目との関係

D D-1 説明 閉じる
D D-2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
構造物の設計・施工の力学的基本を学び,不静定構造物の強弱・力学的性質の把握,エネルギー論やその他たわみ角法,三連モーメントなどにより,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(全3回)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.なお,成績評価は試験の平均点で行う.
<授業時間外の学修の評価> 授業で与えられる課題等で自学自習を行うこと.課題等の取り組み状況は,評価割合に示す手段に従い評価する.
<オフィスアワー>毎週水曜日16:00~17:00,C棟3階 C314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,構造力学II,後修科目は耐震工学となる.
<備考>構造力学Iや構造力学II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.
2週 はりのたわみ(2) ~微分方程式による解法~ 微分方程式を用いて,はりのたわみおよびたわみ角を計算できる.
3週 はりのたわみ(3) ~弾性荷重法による解法~ 弾性荷重法を用いて,はりのたわみおよびたわみ角を計算できる.
4週 はりのたわみ(4) ~演習問題~ 微分方程式,弾性荷重法を用いた,たわみおよびたわみ角の計算問題を解く.
5週 理解度の確認① 1~4週の内容について理解度を確認する.
6週 仕事・エネルギー法(1) ~概説~ 仕事・エネルギーによる解法について説明することができる.
7週 仕事・エネルギー法(2) ~カスティリアノの定理~ カスティリアノの定理を用いて,はりのたわみ等を計算できる.
8週 仕事・エネルギー法(3) ~仮想仕事の原理~ 仮想仕事の原理を用いて,はりのたわみ等を計算できる.
2ndQ
9週 仕事・エネルギー法(4) ~演習問題~ カスティリアノの定理,仮想仕事の原理を用いた,演習問題を解く.
10週 理解度の確認② 6~9週の内容について理解度を確認する.
11週 不静定構造(1) ~概説~ 不静定構造物について説明できる.
12週 不静定構造(2) ~静定基本系による解法~ 静定基本系を用いた解法により,不静定ばりの断面力を計算することができる.
13週 不静定構造(3) ~3連モーメント式による解法~ 3連モーメント式を用いた解法により,不静定ばりの断面力を計算することができる.
14週 不静定構造(4) ~たわみ角法による解法~ たわみ角法を用いた解法により,不静定ラーメンの断面力を計算することができる.
15週 理解度の確認③ 11~14週の内容について理解度を確認する.
16週 まとめ 各試験の内容について説明できる.

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前1,前2,前3,前4,前5,前16
仮想仕事の原理を用いた静定の解法を説明できる。4前6,前7,前8,前9,前10,前16
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前11,前12,前13,前14,前15,前16
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前11,前12,前13,前14,前15,前16
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前11,前12,前13,前14,前15,前16

評価割合

試験小テスト平常点課題その他合計
総合評価割合1000000100
配点1000000100