到達目標
(1)影響線の考え方を理解し,影響線図を描くことができる.
(2)断面特性(断面1次モーメント,断面2次モーメントなど)の性質を理解する.
(3)断面に発生する応力とひずみに関する諸性質を理解する.
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 | 影響線の考え方を理解し,影響線図を描くことが正しくできる. | 影響線の考え方を理解し,影響線図を描くことができる. | 影響線の考え方を理解し,影響線図を描くことができない. |
評価項目2 | 断面特性(断面1次モーメント,断面2次モーメントなど)の性質を正しく理解できる. | 断面特性(断面1次モーメント,断面2次モーメントなど)の性質を理解できる. | 断面特性(断面1次モーメント,断面2次モーメントなど)の性質を理解できない. |
評価項目3 | 断面に発生する応力とひずみに関する諸性質を正しく理解できる. | 断面に発生する応力とひずみに関する諸性質を理解できる. | 断面に発生する応力とひずみに関する諸性質を理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
構造力学は土木・建築の基礎となる科目の一つで,工学教科を学習する上で必要不可欠な重要科目である.構造力学1に引き続き,影響線の考え方と解法について学び,断面特性,応力とひずみについて学ぶ。
座学を中心に授業を進める.演習問題を繰り返し行うことで基礎的な力を身につけ,さらに応用力を養う.
授業の進め方・方法:
到達目標の(1)及び(2)はそれぞれ中間試験,期末試験で評価する.
成績は以下のように評価する.
・ 試験:80%(中間試験40%,期末試験40%)
・ 演習問題の提出:20%
合計50%以上を合格とする。
注意点:
・ 授業中に行った演習問題を中心に復習すること.次の授業までに前までの内容をしっかり復習すること.定期試験の問題はこの授業中の演習問題と同程度のものが出題される.また,繰り返し演習問題を解くことで構造力学の実力を養うことができる.
・ 授業には関数電卓と定規を持ってくること.関数電卓は計算に,定規は断面力図などを描くときに必要である.
・ 演習問題の提出を適宜指示する.
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
影響線(1) 考え方と利用方法 影響線の考え方,単純梁の反力影響線,影響線による反力の求め方.
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影響線について理解し、説明できる。また、反力の影響線を記述することができる。
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2週 |
影響線(2) 断面力の影響線
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断面力の影響線を理解し、記述することができる。また、移動荷重においても影響線から反力及び断面力を求めることができる。
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3週 |
影響線(3) 片持ち梁,ゲルバー梁
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断面力の影響線を理解し、記述することができる。また、移動荷重においても影響線から反力及び断面力を求めることができる。
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4週 |
影響線(4) トラス
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断面力の影響線を理解し、記述することができる。また、移動荷重においても影響線から反力及び断面力を求めることができる。
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5週 |
断面の特性(1) 断面1次モーメントと図心
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断面一次モーメントを理解し、図心を求めることができる。
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6週 |
断面の特性(2) 断面2次モーメント,平行移動
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断面二次モーメントを理解し、様々な断面で計算できる。
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7週 |
断面の特性(3) 相乗モーメント,主軸,断面係数,断面2次半径
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相乗モーメント,主軸,断面係数,断面2次半径を理解し、様々な断面で計算できる。
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8週 |
中間試験 第1回~第7回の範囲(90分)
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4thQ |
9週 |
試験の返却,応力とひずみ(1) 試験の返却,応力とは,ひずみの定義
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応力とひずみについて理解し、説明できる。
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10週 |
応力とひずみ(2) 応力とひずみの関係,弾性と塑性,弾性係数,ポアソン比,強度,熱
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応力とひずみの関係(ポアソン比、弾性係数、フックの法則)を説明でき、計算できる。また、弾性や塑性について説明できる。
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11週 |
複合体の応力とひずみ 複合体の軸方向力を受ける場合の応力とひずみ
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鋼材について説明できる。断面に生じる垂直応力とせん断応力が説明でき、計算できる。許容応力度を理解し、安全率を用いた設計法が説明でき、けいさんでk
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12週 |
曲げ応力とせん断応力 曲げによる垂直応力とせん断応力,せん断力応力とせん断ひずみの関係
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曲げによる垂直応力とせん断応力,せん断力応力とせん断ひずみの関係が説明でき、計算できる。
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13週 |
複合応力とモールの応力円 複合応力,モールの応力円,主応力
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主応力について説明でき、モールの応力円を用いて構造物内部の応力状態を説明できる。
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14週 |
ねじり 棒ねじり,サン・ブナンのねじり定数,薄肉断面のねじり定数
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棒ねじり,サン・ブナンのねじり定数,薄肉断面のねじり定数について説明できる
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15週 |
期末試験 第9回~第14回の範囲(90分)
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16週 |
試験の返却,総合復習 試験の解説,総合復習(質問・回答)
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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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
影響線を利用して、支点反力や断面力を計算できる。 | 3 | |
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。 | 3 | |
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。 | 3 | |
断面に作用する垂直応力、せん断応力について、説明できる。 | 3 | |
各種示方書に基づく設計法(許容応力度、終局状態等)の概要を説明でき、安全率、許容応力度などについて説明できる。 | 3 | |
軸力を受ける部材、圧縮力を受ける部材、曲げを受ける部材や圧縮と曲げを受ける部材などについて、その設計法を説明でき、簡単な例に対し計算できる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 演習問題 | 合計 |
総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |