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
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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 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を理解できる
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| 2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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| 3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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| 4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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| 5週 |
モーメント・せん断力のつりあい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を理解できる－その１
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| 6週 |
ラーメン構造への展開 両端固定梁の解法 |
MNQを受ける部材の剛性マトリックスを理解できる－その２
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| 7週 |
簡単なラーメンの例題 |
マトリックスを理解できる－その３
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
マトリックス法解析のプログラミング１ |
マトリックス法解析のプログラミングが理解できる
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| 10週 |
マトリックス法解析のプログラミング２ |
マトリックス法解析のプログラミングが理解できる
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| 11週 |
剛節トラスの設計－１ |
マトリックス法を使って剛節トラスのプログラミングが理解できる
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| 12週 |
剛節トラスの設計－２ |
マトリックス法を使って剛節トラスのプログラミングが理解できる
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| 13週 |
剛節トラスの設計－３ |
マトリックス法を使って剛節トラスのプログラミングが理解できる
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| 14週 |
剛節トラスの設計－４ |
出力結果から部材判定ができる
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| 15週 |
剛節トラスの設計のまとめ |
出力結果から部材判定ができる
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| 16週 |
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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 |