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。
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週 |
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
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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。
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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
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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
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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
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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
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7週 |
中間試験 |
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8週 |
答案返却・解答解説 |
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
答案返却・解答解説 |
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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7週 |
中間試験 |
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8週 |
答案返却・解答解説 |
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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
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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
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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
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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
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13週 |
部材に生じる応力 p.156-161 |
組合せ応力を計算できる
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14週 |
部材に生じる応力
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構造部材の応力計算ができる
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15週 |
期末試験 |
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16週 |
答案返却・解答解説 |
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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 |