到達目標
試験は、授業中の演習問題と同等レベルの問題を作成して行う。下記のレベルまで達していること。総合して6 割以上の正答水準であること。また、試験は課題からも出すことがある。
① 複合バネ問題が剛性マトリックス法で解ける。
② トラスの部材剛性マトリックスが作れる。
③ 全体剛性マトリックスが作れる。
④ 境界条件を処理できる。
⑤ 簡易な構造物をマトリックス法で解ける。
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 |
| ① 複合バネ問題が剛性マトリックス法で解ける | 複合バネ問題が剛性マトリックス法で８割以上正しく作成できる | 複合バネ問題が剛性マトリックス法で６割以上正しく作成できる | 簡易な構造物をマトリックス法で６割以上正しく応力解析できる |
| ② トラスの部材剛性マトリックスが作れる | トラスの部材剛性マトリックスを８割以上正しく作成できる | トラスの部材剛性マトリックスを６割以上正しく作成できる | トラスの部材剛性マトリックスを６割以上正しく作成できない |
| ③ 全体剛性マトリックスが作れる | 全体剛性マトリックスを８割以上正しく作成できる | 全体剛性マトリックスを６割以上正しく作成できる | 全体剛性マトリックスを６割以上正しく作成できない |
| ④ 境界条件を処理できる | 境界条件を８割以上正しく処理できる | 境界条件を６割以上正しく処理できる | 境界条件を６割以上正しく処理できない |
| ⑤ 簡易な構造物をマトリックス法で解ける | 簡易な構造物をマトリックス法で８割以上正しく応力解析できる | 簡易な構造物をマトリックス法で６割以上正しく応力解析できる簡易な構造物をマトリックス法で６割以上正しく応力解析できる | 簡易な構造物をマトリックス法で６割以上正しく応力解析できない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
剛性マトリックス法による構造解析について学習する。座標変換のマトリックス法によりトラス架構の応力を解く。また、モーメント・剪断力を組み入れたラーメン構造に応用し、マトリックス法により種々の構造物の基本的な構造解析ができるようにする。
授業の進め方・方法:
講義半分、実習半分で、授業時間内からレポートの作成に取り組む。剛性マトリックス法による構造解析を行う場合は、教科書に添付されているExcelのマクロを用いるのでPCを使用して作業する。Windowsで動くMicrosoft Excelが利用できる環境を整えておくこと。
注意点:
Excelで解く構造力学（丸善）、この他、鉄骨構造Ⅱ、RC構造Ⅱの教科書も持参すること。マトリックスに関する参考書は図書館にも多数あるので、必要とあれば
授業の進行に合わせ各自用意すること。
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 |
授業の進め方、建築構造設計とは？ |
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| 2週 |
建築物に作用する荷重（１） |
固定荷重、積載荷重が理解できる
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| 3週 |
建築物に作用する荷重（２） |
建物の固有周期と応答が理解できる
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| 4週 |
建築物に作用する荷重（３） |
建物に作用する荷重の種類とその組合せが理解できる
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| 5週 |
単一バネの剛性マトリックス基本式 |
単一バネの剛性マトリックス基本式が理解できる
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| 6週 |
複合バネの剛性マトリックス・座標変換マトリックス |
複合バネの剛性マトリックス・座標変換マトリックスが理解できる
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| 7週 |
トラス構造への応用（１） 境界条件 |
トラス構造への応用ができる
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| 8週 |
トラス構造への応用（２） 各応力の算出 |
トラス構造への応用ができる
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| 2ndQ |
| 9週 |
モーメント、せん断力の釣り合いと式とマトリックス法 |
MNQを受ける部材の剛性マトリックスが理解できる（１）
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| 10週 |
ラーメン構造への展開 |
MNQを受ける部材の剛性マトリックスが理解できる（２）
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| 11週 |
ラーメン構造の設計（１） |
例題の荷重算定ができる
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| 12週 |
ラーメン構造の設計（２） |
例題のモデル化およびプログラムへのデータ入力ができる
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| 13週 |
ラーメン構造の設計（３） |
例題の応力解析ができる
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| 14週 |
ラーメン構造の設計（４） |
出力結果から部材判定ができる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
課題や試験の解説と発展的内容の解説 |
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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 | 建築系分野 | 材料 | コンクリートの強度(圧縮、引張、曲げ、せん断)の関係について説明できる。 | 3 | |
| 構造 | 骨組構造物に作用する荷重の種類について説明できる。 | 3 | |
| 各種構造の設計荷重・外力を計算できる。 | 3 | |
| トラスの種類を説明でき、トラスの部材力の意味について説明できる。 | 2 | |
| 節点法や切断法を用いて、トラスの部材応力を計算できる。 | 3 | |
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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 33%(25点) | 0 | 0 | 0 | 67%(50点) | 0 | 0 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |