到達目標
(1)不静定ラーメンの断面力の求め方を理解し,説明できる.
(2)弾性体内の応力状態を理解し,説明できる.
(3)単位荷重法,カスティリアーノの第2定理を理解し,説明できる.
(4)最小仕事の原理を理解し,説明できる.
(5)ゲルバーばりの影響線を理解し,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 | 不静定ラーメンの断面力の求め方を具体的に説明できる. | 不静定ラーメンの断面力の求め方を説明できる. | 不静定ラーメンの断面力の求め方を説明できない. |
評価項目2 | 弾性体内の応力状態を具体的に説明できる. | 弾性体内の応力状態を説明できる. | 弾性体内の応力状態を説明できない. |
評価項目3 | 単位荷重法,カスティリアーノの第2定理を具体的に説明できる. | 単位荷重法,カスティリアーノの第2定理を説明できる. | 単位荷重法,カスティリアーノの第2定理を説明できない. |
評価項目4 | 最小仕事の原理を具体的に説明できる. | 最小仕事の原理を説明できる. | 最小仕事の原理を説明できない. |
評価項目5 | ゲルバーばりの影響線を具体的に説明できる. | ゲルバーばりの影響線を説明できる. | ゲルバーばりの影響線を説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 (C)
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学習・教育到達度目標 (D)
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学習・教育到達度目標 (F)
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教育方法等
概要:
構造力学は、構造物が受ける力を知ることは安全に設計するための基礎となる重要な学問である。構造力学Ⅰではつり合い式から支点反力、断面力等を求めたが、ここでは、つり合い式以外の方法(たわみ角法やエネルギー法等)を用い、はりのたわみや不静定構造の断面力等を求める。日頃より計算力を高めておくこと。黒板に重要なことを書くので、しっかり板書すること、わからないところはあきらてすぐに聞くのではなく、自ら考え、調べた結果をそろえてから、聞きに来ること。
授業の進め方・方法:
教科書,板書を中心に講義を行う。
注意点:
数学を理解していること。授業ではしっかり板書し、演習中にわからないところは、その時間内に理解できるよう質問をすること。自宅での復習を行い、試験直前に覚えるような勉強をしないこと。 なお、本科目は、授業で保証する学習時間と、予習・復習および課題レポート作成に必要な標準的な自己学習時間の総計が90時間に相当する学習内容である。
合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課
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 |
これまでの復習をするとともに不静定ラーメンの断面力を求めるため、たわみ角法の理論を理解する. |
たわみ角法の理論を理解する.
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2週 |
不静定ラーメンの断面力を求めるため、たわみ角法の理論を理解し、それを用い、部材回転が発生しない場合のラーメン構造の断面力を求め方を学ぶ。 |
たわみ角法を用い,部材回転角を有しない不静定ラーメンの断面力を求めることができる.
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3週 |
部材回転角を有するラーメンの断面力を求めるために層方程式を用いた解法を学ぶとともに、そのラーメン構造の断面力を求める |
たわみ角法を用い,部材回転角を有する不静定ラーメンの断面力を求めることができる.
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4週 |
弾性体内の応力状態をモール円で表し、部材に作用する主応力の求め方を学ぶ |
弾性体内の応力状態を求めることができる.
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5週 |
外力によって構造物に与えられるエネルギーに着目し、つり合い条件と適合条件より求める構造物の解析方法を学ぶ |
エネルギーに着目し,つり合い条件と適合条件より解析できる.
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6週 |
相反作用の定理を学ぶ。また、単位荷重法を理解し、はりのたわみ、たわみ角を求める方法を学ぶ |
単位荷重法を理解し、はりのたわみ、たわみ角を計算することができる.
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7週 |
カスティリアーノの第2定理を理解し、たわみ、たわみ角を求める |
カスティリアーノの第2定理を理解し、たわみ、たわみ角を計算することができる.
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8週 |
中間試験 中間試験 |
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2ndQ |
9週 |
最小仕事の原理を理解し、1次不静定構造の断面力を求める方法を学ぶ |
最小仕事の原理を理解し、1次不静定構造の断面力を計算できる.
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10週 |
1次不静定構造の計算ができ、次に2次不静定構造の断面力を求める方法を学ぶ |
2次不静定構造の断面力を計算することができる.
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11週 |
弾性方程式を理解し、不静定構造の断面力を求める方法を学ぶ |
弾性方程式を理解し、不静定構造の断面力を計算することができる.
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12週 |
単純・片持ばりの断面力、たわみおよびたわみ角を求める際の最適な解法を演習問題を通じ学ぶ |
はりの断面力、たわみおよびたわみ角を求める際の最適な解法を選び,計算することができる.
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13週 |
ゲルバーばりの断面力、たわみおよびたわみ角を求める際の最適な解法を演習問題を通じ学ぶ |
ゲルバーばりの断面力、たわみおよびたわみ角を求める際の最適な解法を選び,計算することができる.
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14週 |
ゲルバーばりの影響線を求める方法を理解する |
ゲルバーばりの影響線を描くことができる.
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15週 |
様々なゲルバーばりの影響線を求める |
ゲルバーばりの影響線を描くことができる.
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16週 |
期末試験
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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 |
基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 慣性の法則について説明できる。 | 3 | |
作用と反作用の関係について、具体例を挙げて説明できる。 | 3 | |
運動の法則について説明できる。 | 3 | |
運動方程式を用いた計算ができる。 | 3 | |
簡単な運動について微分方程式の形で運動方程式を立て、初期値問題として解くことができる。 | 3 | |
仕事と仕事率に関する計算ができる。 | 3 | |
物体の運動エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
重力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
弾性力による位置エネルギーに関する計算ができる。 | 3 | |
力学的エネルギー保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
物体の質量と速度から運動量を求めることができる。 | 3 | |
運動量の差が力積に等しいことを利用して、様々な物理量の計算ができる。 | 3 | |
運動量保存則を様々な物理量の計算に利用できる。 | 3 | |
電気 | オームの法則から、電圧、電流、抵抗に関する計算ができる。 | 3 | |
抵抗を直列接続、及び並列接続したときの合成抵抗の値を求めることができる。 | 3 | |
ジュール熱や電力を求めることができる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | レポート | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |