構造デザインⅠ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 構造デザインⅠ
科目番号 0194 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 建築学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 構造力学Ⅰ,Ⅱの教科書を持参すること。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。
担当教員 柴田 良一

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:
剛性マトリックスを使った構造解析を行う。フリーソフトであるTiny-BASICを使ったプログラムを展開するので、主には研究室にあるPCで作業する。
注意点:
造力学I ,IIの教科書を持参すること。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

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?
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
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
4週 建築物に作用する荷重(3) Ai分布と地震層せん断力の算定ができる
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
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
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
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
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)
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)
11週 ラーメン構造の設計(1) 例題の荷重算定ができる
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
13週 ラーメン構造の設計(3) 例題の応力解析ができる
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
15週 期末試験
16週 課題や試験の解説と発展的内容の解説

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

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0000000
基礎的能力0000000
専門的能力33%(25点)00067%(50点)00
分野横断的能力0000000