構造力学Ⅱ

科目基礎情報

学校 明石工業高等専門学校 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 5326 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 都市システム工学科 対象学年 3
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 崎元達郎:構造力学(上)【第2版新装版】,森北出版
担当教員 大城 雄希

到達目標

(1)様々な断面の断面二次モーメント等の求め方を理解し,説明できる.
(2)様々な静定ばりのたわみの求め方を理解し,説明できる.
(3)様々な静定ばりの支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,説明できる.
(4)トラス構造の支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,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様々な断面の断面二次モーメント等の求め方を理解し,具体的に説明できる.様々な断面の断面二次モーメント等の求め方を理解し,説明できる.様々な断面の断面二次モーメント等の求め方を理解し,説明できない.
評価項目2様々な静定ばりのたわみの求め方を理解し,具体的に説明できる.様々な静定ばりのたわみの求め方を理解し,説明できる.様々な静定ばりのたわみの求め方を理解し,説明できない.
評価項目3様々な静定ばりの支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,具体的に説明できる.様々な静定ばりの支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,説明できる.様々な静定ばりの支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,説明できない.
評価項目4トラス構造の支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,具体的に説明できる.トラス構造の支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,説明できる.トラス構造の支点反力や断面力に関する影響線の求め方を理解し,説明できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
構造力学は,力学の基礎の一つであり,本講義では主として断面諸量,応力とひずみの関係,静定はりのたわみ,静定はりやトラスの支点反力や断面力に関する影響線の求め方について学習する.
授業の進め方・方法:
教科書を使用してスライドおよび板書を中心に説明する.
注意点:
数学の基礎知識および構造力学Ⅰの知識が習得できていることを前提に進める.授業ではしっかり板書し,授業中に学んだ内容に関する不明点は,その時間内に理解できるよう質問をすること.講義内容の復習は欠かさないこと.
評価の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課

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
後期
3rdQ
1週 構造材料の力学的性質,
応力とひずみの関係
応力とひずみの関係を説明することができる
2週 断面1次モーメントの定義,長方形,円形,三角形断面などの図心の求め方 断面1次モーメントについて理解し,それを用いて各種断面の図心を求めることができる.
3週 断面2次モーメントの定義,長方形,円形,三角形断面などの断面二次モーメントの求め方 断面2次モーメントについて理解し,それを用いて代表的断面の図心を求めることができる.
4週 一般的な断面の断面諸量の計算 一般的な断面について,断面1次モーメントを用いた図心の計算,対象とする軸まわりの断面二次モーメントが計算できる
5週 断面力と応力 軸力,曲げモーメントやせん断力によって生ずる応力が計算できる
6週 はりのたわみ たわみと曲率の関係を説明することができる
7週 2階および4階の微分方程式からはりのたわみ曲線を求める 微分方程式を解いてはりのたわみ曲線を求めることができる
8週 連続条件を用いた微分方程式によるはりのたわみ曲線の解法 連続条件を用いてはりの微分方程式によるたわみ曲線が求められる
4thQ
9週 弾性荷重法によるたわみの解法 弾性荷重法によりたわみ曲線を求めることができる
10週 中間試験 中間試験
11週 単純ばり,片持ちばりの支点反力の影響線 単純ばり,片持ちばりの支点反力の影響線を求めることができる.
12週 単純ばり,片持ちばりの断面力(せん断力および曲げモーメント)の影響線 単純ばり,片持ちばりの断面力の影響線を求めることができる.
13週 張り出しばり,ゲルバーばりの支点反力と断面力の影響線 張り出しばりやゲルバーばりの支点反力と断面力の影響線を求めることができる.
14週 トラス構造の支点反力の影響線 トラス構造物の支点反力の影響線を求めることができる
15週 トラス構造の断面力の影響線 トラス構造物の断面力の影響線を求めることができる
16週 期末試験 期末試験

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設系分野構造断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。4後2,後4
断面2次モーメント、断面係数や断面2次半径などの断面諸量を理解し、それらを計算できる。4後3,後4
影響線を利用して、支点反力や断面力を計算できる。4後11,後12,後13,後14,後15
影響線を応用して、与えられた荷重に対する支点反力や断面力を計算できる。4後11,後12,後13,後14,後15
応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係を理解し、弾性係数、ポアソン比やフックの法則などの概要について説明でき、それらを計算できる。4後5
はりのたわみの微分方程式に関して、その幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、微分方程式を解いて、たわみやたわみ角を計算できる。4後6,後7,後8,後9
分野横断的能力汎用的技能汎用的技能汎用的技能書籍、インターネット、アンケート等により必要な情報を適切に収集することができる。3後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
収集した情報の取捨選択・整理・分類などにより、活用すべき情報を選択できる。3後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
収集した情報源や引用元などの信頼性・正確性に配慮する必要があることを知っている。3後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
課題の解決は直感や常識にとらわれず、論理的な手順で考えなければならないことを知っている。3後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15
どのような過程で結論を導いたか思考の過程を他者に説明できる。3後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15

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80000020100
基礎的能力0000000
専門的能力80000020100
分野横断的能力0000000