構造力学

科目基礎情報

学校 呉工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 構造力学
科目番号 0032 科目区分 専門 / 選択必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 環境都市工学科 対象学年 3
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 自作プリント配布, 嵯峨晃・武田八郎・原隆・勇秀憲「構造力学Ⅰ」コロナ社
担当教員 重松 恒美

到達目標

1.静定ばりの支点反力,断面力図を求めることができる
2.静定ラーメン,静定トラスの支点反力,断面力を求めることができる
3.静定ばりの影響線を使って断面力を求めることができる

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静定ばりの支点反力,断面力図を複雑な荷重状態などやや難易度の高い問題でも正確に求めることができる静定ばりの支点反力,断面力図を基本的な問題については求めることができる静定ばりの支点反力,断面力図を求めることができない
評価項目2静定ラーメン,静定トラスの支点反力,断面力を正しく求めることができる静定ラーメン,静定トラスの支点反力,断面力を基本的な問題については求めることができる静定ラーメン,静定トラスの支点反力,断面力を求めることができない
評価項目3静定ばりの影響線を使って断面力を正しく求めることができる静定ばりの影響線を使って断面力を基本的な問題については求めることができる静定ばりの影響線を使って断面力を求めることができない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 本科の学習・教育目標 (HC) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
建設構造物に作用する外力やそれによって構造物内部に生じる断面力の性質,梁,トラス,ラーメンなどの構造要素の力学的性質を的確に把握し,安全でしかも経済的な構造物を設計するための基礎を学ぶ。
授業の進め方・方法:
講義を基本とし,その理解度向上のために適宜演習を課す。
注意点:
環境都市工学科の基礎となるので,十分理解すること。常に電卓を持ってくること。
非常勤講師不在時の質問等は,河村,堀口が対応します。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 構造物と荷重
p.1-6
構造物の分類,線構造の例,荷重の分類が説明できる
2週 力とつりあい
p.7-21
力の定義,力の3要素,力の基本原理,モーメントの性質を理解し,力の合成と分解,力のつりあいを式で表すことができる。
3週 静定ばり
p22-28
力のつりあい方程式をたてて,はりの支点反力を求めることができる
4週 静定ばり
p.28-42
単純ばりを任意の断面で切断した場合の断面力を計算し,断面力図を描くことができる
5週 静定ばり
p.42-49
片持ちばり・張出しばりを任意の断面で切断した場合の断面力を計算し,断面力図を描くことができる
6週 静定ばり
p.49-56
間接荷重ばり・ゲルバーばりを任意の断面で切断した場合の断面力を計算し,断面力図を描くことができる
7週 中間試験
8週 答案返却・解答解説
2ndQ
9週 静定ラーメン
p.108-111
ラーメンの種類を理解し,静定ラーメンの支点反力を求めることができる
10週 静定ラーメン
p.112-114
静定ラーメンの断面力を計算することができる
11週 静定ラーメン
p.115-117
静定ラーメンの断面力図を描くことができる
12週 静定トラス
p.57-62
トラスの種類と安定,不安定,静定,不静定を説明できる
13週 静定トラス
p.62-66
静定トラスの支点反力を求め,節点法による部材力の計算ができる
14週 静定トラス
p.67-72
静定トラスの支点反力を求め,断面法による部材力の計算
15週 期末試験
16週 答案返却・解答解説
後期
3rdQ
1週 静定ばりの影響線
p.73-76,84-88
単純ばりの影響線を求め,影響線を使った断面力の計算ができる
2週 静定ばりの影響線
p.77-80
片持ちばり・張出しばりの影響線とそれを利用した断面力の計算ができる
3週 静定ばりの影響線
p.81-83,102
間接荷重を受けるはりの影響線,ゲルバーばりの影響線を計算できる
4週 静定ばりの影響線
p.89-101
影響線を使って連行荷重の最大曲げモーメントなどの応用的な問題をとくことができる
5週 静定トラスの影響線
p.103-105
静定トラス弦材の影響線を使って断面力の計算ができる
6週 静定トラスの影響線
p.106-107
静定トラス腹材の影響線を使って部材力の計算ができる
7週 中間試験
8週 答案返却・解答解説
4thQ
9週 断面の諸量
p.128-133
断面一次モーメントを計算し,図心を求めることができる
10週 断面の諸量
p.133-144
断面二次モーメントの計算ができる
11週 部材に生じる応力
p.145-150
軸力による応力とひずみを計算できる
12週 部材に生じる応力
p.150-156
曲げによる直応力,せん断応力を計算できる
13週 部材に生じる応力
p.156-161
組合せ応力を計算できる
14週 部材に生じる応力
構造部材の応力計算ができる
15週 期末試験
16週 答案返却・解答解説

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力の定義、単位、要素について説明できる。4前2
力のモーメント、偶力のモーメントについて理解している。4前2
力の合成と分解について理解し、計算できる。4前2
力のつり合いについて理解している。4前2
構造物の種類やその安定について理解している。4前1
構造物に作用する荷重の種類について理解している。4前1
静定構造物を支える支点や対応する反力を理解し、それらを力のつり合いより計算できる。4前3
断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。4後9
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10
はりの支点の種類、対応する支点反力を理解し、はりの種類やその安定性について説明できる。4前3
はりに作用する外力としての荷重の種類を理解している。4前3
はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。4前4
各種静定ばりの断面に作用する内力としての断面力(せん断力、曲げモーメント)、断面力図(せん断力図、曲げモーメント図)について、説明できる。4前4,前5,前6
はりにおける変形の基本仮定を理解し、断面力と応力(軸応力、せん断応力、曲げ応力)について説明でき、それらを計算できる。4後14
はりに生じる応力から、簡単なはりの設計ができる。4後14
トラスの種類、安定性、トラスの部材力の意味を説明できる。4前12
節点法や断面法を用いて、トラスの部材力を計算できる。4前13,前14
影響線を利用して、支点反力や断面力を計算できる。4後1,後4
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2,後3,後4,後5,後6
ラーメンやその種類について理解している。4前9
ラーメンの支点反力、断面力(軸力、せん断力、曲げモーメント)を計算し、その断面力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)を描くことができる。4前9,前10,前11
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11
応力とその種類、ひずみとその種類、応力とひずみの関係(フックの法則、弾性係数、ポアソン比)について説明でき、それらを活用できる。4後11
曲げモーメントによる断面に生じる応力(圧縮、引張)とひずみを理解し、それらを計算できる。4後12
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。4後12
垂直応力とせん断応力について説明できる。4後13

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80000200100
基礎的能力0000000
専門的能力80000200100
分野横断的能力0000000