構造力学Ⅱ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 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 0069 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 建築学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:<建築学テキスト>建築構造力学Ⅱ 不静定構造力学を学ぶ(坂田弘安他、学芸出版社、2005.11)
担当教員 犬飼 利嗣

到達目標

一級建築士に出題される程度の問題および簡単な不静定構造物を解く以下の課題に対し、6割以上の正答レベルで説明できることを目標とする。
①構造物の変形を、梁の基本式・モールの定理・固定法で求めることができる。
②不静定ラーメン構造物の応力を、たわみ角法を用いて求めることができる。
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)

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
(1) 構造物の変形を3つの方法で求める構造物の変形を、梁の基本式・モールの定理・固定法で、8割以上求めることができる。構造物の変形を、梁の基本式・モールの定理・固定法で、6割以上求めることができる。構造物の変形を、梁の基本式・モールの定理・固定法で、求めることができない。
(2) 不静定構造部の応力をもとめる不静定ラーメン構造物の応力を、たわみ角法を用いて8割以上求めることができる。不静定ラーメン構造物の応力を、たわみ角法を用いて6割以上求めることができる。不静定ラーメン構造物の応力を、たわみ角法を用いて求めることができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
構造力学Ⅰで習得した静定構造の解法及び材料力学で習得した断面の性質を基礎として、梁の変形を求め、これを基に不静定構造物解法の概念を習得する。
次にたわみ角法を理解し応用することにより種々の不静定構造物を対象とした各部材の応力を求める方法を習得する。これらにより、一級建築士に出題される程度の構造力学に関する問題の解法が分かるようにする。
授業の進め方・方法:
構造力学Ⅰで習得した静定構造物の解法及び材料力学で習得した断面の性質を基礎として、梁の変形をもとめるので復習しておくこと。種々の構造物が解けるよう演習を重ねながら授業を進める。ノートを充実させること。
(事前準備の学習)構造力学Ⅰの復習をしておくこと。
英語導入計画:Technical terms
注意点:
授業の内容を身につけるために、予習・復習が必須である。

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 授業の進め方 構造力学Ⅰの復習・確認 静定構造力学が理解できる。
2週 梁の基本式の考え方1(ALのレベルB) 梁の基本式が理解できる。
3週 梁の基本式の考え方2(ALのレベルC) 梁の基本式が説明できる。
4週 集中荷重に対する演習1(ALのレベルC) 集中荷重を対象とした梁の基本式に関する演習問題を解くことができる。
5週 集中荷重に対する演習2(ALのレベルC) 集中荷重を対象とした梁の基本式に関する演習問題を解くことができる。
6週 分布荷重に対する演習1(ALのレベルC) 分布荷重を対象とした梁の基本式に関する演習問題を解くことができる。
7週 分布荷重に対する演習1(ALのレベルC) 分布荷重を対象とした梁の基本式に関する演習問題を解くことができる。
8週 中間試験
2ndQ
9週 モールの定理の考え方1(ALのレベルB) モールの定理を理解できる。
10週 モールの定理の考え方2(ALのレベルB) モールの定理を説明できる。
11週 集中荷重に対する演習1(ALのレベルC) 集中荷重を対象としたモールの定理に関する演習問題を解くことができる。
12週 集中荷重に対する演習2(ALのレベルC) 集中荷重を対象としたモールの定理に関する演習問題を解くことができる。
13週 分布荷重に対する演習1(ALのレベルC) 分布荷重を対象としたモールの定理に関する演習問題を解くことができる。
14週 分布荷重に対する演習2(ALのレベルC) 分布荷重を対象としたモールの定理に関する演習問題を解くことができる。
15週 期末試験
16週 試験解答の解説と評価方法の説明、前期内容のまとめ(ALのレベルB)
後期
3rdQ
1週 単位外力法の考え方1(ALのレベルB) 固定法が理解できる。
2週 単位外力法の考え方2(ALのレベルB) 固定法が説明できる。
3週 梁の変形を求める演習(ALのレベルC) 固定法で梁の変形を解くことができる。
4週 ラーメンの変形を求める演習1(ALのレベルC) 固定法でラーメンの変形を解くことができる。
5週 ラーメンの変形を求める演習2(ALのレベルC) 固定法でラーメンの変形を解くことができる。
6週 ラーメンの変形を求める演習3(ALのレベルC) 固定法でラーメンの変形を解くことができる。
7週 ラーメンの変形を求める演習4(ALのレベルC) 固定法でラーメンの変形を解くことができる。
8週 中間試験
4thQ
9週 たわみ角法の考え方1(ALのレベルB) たわみ角法が理解できる。
10週 たわみ角法の考え方2(ALのレベルB) たわみ角法が説明できる。
11週 モーメント荷重の演習(ALのレベルC) モーメント荷重によって不静定ラーメンに生じる応力を、たわみ角法で求めることができる。
12週 中間荷重の演習1(ALのレベルC) 中間荷重によって不静定ラーメンに生じる応力を、たわみ角法で求めることができる。
13週 中間荷重の演習2(ALのレベルC) 中間荷重によって不静定ラーメンに生じる応力を、たわみ角法で求めることができる。
14週 節点移動の演習(ALのレベルC) 外力によって部材角が生ずる不静定ラーメンの応力を、たわみ角法と層方程式で求めることができる。
15週 期末試験
16週 試験解答の解説と評価方法の説明、発展的課題の説明

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築系分野構造骨組構造物の安定・不安定の判定ができる。4
はりの支点の種類、対応する支点反力、およびはりの種類やその安定性について説明できる。3
はりの断面に作用する内力としての応力(軸力、せん断力、曲げモーメント)、応力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)について説明することができる。3
応力と荷重の関係、応力と変形の関係を用いてはりのたわみの微分方程式を用い、幾何学的境界条件と力学的境界条件について説明でき、たわみやたわみ角を計算できる。4
不静定構造物の解法の基本となる応力と変形関係について説明できる。4
ラーメンやその種類について説明できる。2
ラーメンの支点反力、応力(軸力、せん断力、曲げモーメント)を計算し、その応力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)をかくことができる。3
構造力学における仕事やひずみエネルギーの概念について説明できる。4
仕事やエネルギーの概念を用いて、構造物(例えば梁、ラーメン、トラスなど)の支点反力、応力(図)、変形(たわみ、たわみ角)を計算できる。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
静定基本系(例えば、仮想仕事法など)を用い、不静定構造物の応力と、支点反力を求めることができる。4
いずれかの方法(変位法(たわみ角法)、固定モーメント法など)により、不静定構造物の支点反力、応力(図)を計算できる。4

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000