概要:
鋼(鉄骨)構造は工場で生産された形鋼を柱や梁などの構造部材として主に用い、部材を高力ボルトや溶接で接合して架構を構成する構造である。本講義では、鋼材の一般的な性質や許容応力度、高力ボルトや溶接による部材の接合方法を学習する。また、引張材、圧縮材の設計法を学習する。学校で学習する内容が実社会での設計、施工業務にどのように関係しているを実例を挙げて紹介する。
この科目は企業で鉄骨構造の構造設計を実際に担当した教員が、その経験を活かし、鋼構造の基礎から設計まで講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
「基礎からの鉄骨構造」の教科書（森北出版）を用いて授業を行う。各章が終了ごとにレポート課題を出す。また、授業で学習した内容と世の中の鉄骨構造を対比する意味で自由課題を設定する。
注意点:
鋼(鉄骨)構造に関する基礎的事項をできる限り実例を挙げて紹介するが、板書は確実に取り、各章ごとのレポート課題で確実に理解してもらいたい。
合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
鋼材の種類と性質(1)
鋼構造の長所と短所、鋼材の種類及び機械的性質について講義する。 |
鋼構造の長所と短所、鋼材の種類及び機械的性質について説明できる。
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| 2週 |
鋼材の種類と性質(2)
構造設計法、荷重、許容応力度について講義する。 |
構造設計法、荷重、許容応力度について説明できる。
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| 3週 |
高力ボルト接合(1)
高力ボルト接合の概要を説明し、許容応力度について講義する。 |
高力ボルト接合の概要を説明し、許容応力度について説明できる。
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| 4週 |
高力ボルト接合(2)
高力ボルト接合の許容応力度設計について講義する。 |
高力ボルト接合の許容応力度設計について説明できる。
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| 5週 |
高力ボルト接合(3)
高力ボルト接合の破断の検定について講義し、例題を解説する。レポート課題(1) |
高力ボルト接合の破断の検定について説明できる。
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| 6週 |
演習
第1～5週目で学習した内容について、演習を行う。 |
演習を通じて、学習内容が説明できる。
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| 7週 |
溶接接合(1)
溶接接合の概要を説明し、溶接継目、溶接記号を講義する。 |
溶接接合の概要を説明し、溶接継目、溶接記号の授業を聞き、理解できる。
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| 8週 |
溶接接合(2)
溶接継目の許容応力度設計について講義する。 |
溶接継目の許容応力度設計について、説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
溶接接合(3)
軸力、曲げ、せん断力を受ける溶接継目の検定について講義する。 |
軸力、曲げ、せん断力を受ける溶接継目の検定について説明できる。
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| 10週 |
溶接接合(4)
溶接継目の破断の検討について講義を行い、例題を解説する。レポート課題(2) |
溶接継目の破断の検討について説明できる。
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| 11週 |
引張材(1)
引張材の概要及び許容応力度設計法について講義する。 |
引張材の概要及び許容応力度設計法について説明できる。
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| 12週 |
引張材(2)
引張材の破断の検討について講義する。 |
引張材の破断の検討について説明できる。
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| 13週 |
引張材(3)
例題を解説する。レポート課題(3) |
巻末の例題を説明し、11、12週の引張材の設計法が理解できる。
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| 14週 |
圧縮材(A-1)
棒の曲げ座屈の実験を行い、Eulerの座屈荷重を誘導する。 |
棒の曲げ座屈の実験を行い、Eulerの座屈荷重を誘導ができ、説明ができる。
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| 15週 |
圧縮材(A-2)
圧縮材の設計式について講義する。 |
圧縮材の設計式について説明ができる。
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| 16週 |
期末試験
第1～15週目で学習した内容について、試験を行う。
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期末試験を通じて、鋼構造Aの学習内容が理解できる。
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| 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 | 建築用構造用鋼材の種類(SS、SM、SNなど)・性質について説明できる。 | 4 | 前1,前8 |
| 建築用鋼製品(丸鋼・形鋼・板など)の特徴・性質について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 非鉄金属(アルミ、銅、ステンレスなど)の分類、特徴をあげることができる。 | 4 | 前1 |
| 鋼材の耐久性(腐食、電食、耐火など)の現象と概要について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 鋼材の応力～ひずみ関係について説明でき、その特異点(比例限界、弾性限界、上降伏点、下降伏点、最大荷重、破断点など)の特定と性質について説明できる。 | 4 | 前2 |
| 構造 | 建築構造の成り立ちを説明できる。 | 4 | 前1 |
| 建築構造(W造、RC造、S造、SRC造など)の分類ができる。 | 4 | 前1 |
| 骨組構造物に作用する荷重の種類について説明できる。 | 4 | 前2,前8 |
| 各種構造の設計荷重・外力を計算できる。 | 4 | 前2,前8 |
| 圧縮力を受ける柱の分類(短柱・長柱)が出来、各種支持条件に対するEuler座屈荷重を計算できる。 | 4 | 前14 |
| 偏心圧縮柱の応力状態を説明できる。 | 4 | 前15 |
| ラーメンやその種類について説明できる。 | 4 | 前1 |
| 鋼構造物の復元力特性と設計法の関係について説明できる。 | 4 | 前2,前8 |
| S造の特徴・構造形式について説明できる。 | 4 | 前1,前8 |
| 鋼材・溶接の許容応力度について説明できる。 | 4 | 前6,前7,前9,前10 |
| 高力ボルト摩擦接合の機構について説明できる。 | 4 | 前3,前4,前5,前8 |
| 溶接接合の種類と設計法について説明できる。 | 4 | 前6,前7,前9,前10 |
| 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 | |
| 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 | |
| 態度・志向性(人間力) | 態度・志向性 | 態度・志向性 | 目標の実現に向けて計画ができる。 | 3 | 前6,前16 |
| 総合的な学習経験と創造的思考力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 総合的な学習経験と創造的思考力 | 課題や要求に対する設計解を提示するための一連のプロセス(課題認識・構想・設計・製作・評価など)を実践できる。 | 3 | 前6,前16 |