到達目標
・構造物に働く力と、そのつり合い式（ΣH=0、ΣV=0、ΣM=0）の意味を理解している。
・支点の種類と力のつり合いを考えて、支点反力を正しく計算できる。
・静定梁（単純梁、片持ち梁、張出し梁、ゲルバー梁）の断面力図が正しく描ける。
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 | 構造物に働く力と、そのつり合い式（ΣH=0、ΣV=0、ΣM=0）の意味を十分理解している。 | 構造物に働く力と、そのつり合い式（ΣH=0、ΣV=0、ΣM=0）の意味を理解している。 | 構造物に働く力と、そのつり合い式（ΣH=0、ΣV=0、ΣM=0）の意味を理解していない。 |
| 評価項目2 | 支点の種類と力のつり合いを考えて、支点反力を正しく計算できる。 | 支点の種類と力のつり合いを考えて、支点反力を計算できる。 | 支点の種類と力のつり合いを考えられず、支点反力を正しく計算できない。 |
| 評価項目3 | 静定梁（単純梁、片持ち梁、張出し梁、ゲルバー梁）の断面力図が正しく描ける。 | 静定梁（単純梁、片持ち梁、張出し梁、ゲルバー梁）の断面力図が描ける。 | 静定梁（単純梁、片持ち梁、張出し梁、ゲルバー梁）の断面力図が正しく描けない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
構造物に生じる力と変形を理解し、構造物を安全かつ経済的にデザインするための力学基礎を学ぶ。構造力学は、第２学年から第５学年に進むにつれてより高度で複雑な問題に取り組むことになる。本授業の前半では、構造物に作用する外力の種類・特徴、単位換算、つり合い計算、反力・断面力計算までを学ぶ。本授業の最終的な目標は、構造力学で最も基本的な静定ばり（単純ばり、片持ちばり、張り出しばり、ゲルバーばり）の断面力図を描くことである。なお、本科目は３年次までに必ず修得すること。
授業の進め方・方法:
１回の授業は、原則として講義と例題演習（学習シートに記載）から構成し、部分的に解説を織り交ぜる。時間内に終わらなかった問題は家庭学習とし、次回授業までに解いてくること。学習シートは定期試験のタイミングで提出し、学習状況を確認する。本科目は、１か所つまづくとそれ以降の内容についていけなくなるため、分からなかった項目については自学自習による復習を必ず行い、教員に質問すること。また、学習シートだけでなく、自習のための参考書や問題集についても適宜紹介する。
注意点:
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
構造力学ガイダンス |
構造力学とは？ / 外力の種類 / 現象のモデル化 / 単位換算と接頭語
|
| 2週 |
力の法則（合成・分解） |
作用・反作用の法則 / 力の合成・分解モーメントの復習（モーメントとは？）
|
| 3週 |
モーメント（Varignonの定理） |
モーメントの中心・腕の長さ・作用線
Varignonの定理に基づく合力計算 / 曲げモーメント
|
| 4週 |
力のつり合い |
力のつり合い条件＝構造物の静止条件＝合力ゼロ
力のつり合い３原則（ΣH=0、ΣV=0、ΣM=0）と応用例
|
| 5週 |
支点の種類と反力の数 反力計算 |
構造物の支え方に応じた支点の種類 / 反力の数
力のつり合い３原則を用いた梁の反力計算
|
| 6週 |
構造物の種類と断面力 |
部材の支え方と繋ぎ方による構造物の分類
断面力（軸力・せん断力・曲げモーメント）とは？
|
| 7週 |
断面力と自由物体図 |
外力・反力・断面力を記載した自由物体図の描き方
梁の任意断面における断面力計算
|
| 8週 |
中間試験 |
１～７回で学んだ内容に関する筆記試験を実施する。
|
| 4thQ |
| 9週 |
単純梁の断面力図（１） |
中間試験の解答・解説
集中荷重を受ける単純梁の断面力図
|
| 10週 |
単純梁の断面力図（２） |
分布荷重を受ける単純梁の断面力図
|
| 11週 |
片持ち梁の断面力図 |
集中荷重・分布荷重を受ける片持ち梁の断面力図
|
| 12週 |
張出し梁の断面力図 |
集中荷重・分布荷重を受ける片端/両端張出し梁の断面力図
|
| 13週 |
ゲルバー梁の断面力図（１） |
ゲルバー梁とは？ / 中間ヒンジの役割 / 図解法
|
| 14週 |
ゲルバー梁の断面力図（２） |
ゲルバー梁の断面力図
|
| 15週 |
期末試験 |
９～１４回で学んだ内容に関する筆記試験を実施する。
|
| 16週 |
答案返却など |
期末試験の解答・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 |
| 基礎的能力 | 自然科学 | 物理 | 力学 | 物体に作用する力を図示することができる。 | 4 | |
| 力の合成と分解をすることができる。 | 4 | |
| 重力、抗力、張力、圧力について説明できる。 | 4 | |
| 質点にはたらく力のつりあいの問題を解くことができる。 | 4 | |
| 剛体における力のつり合いに関する計算ができる。 | 3 | |
| 重心に関する計算ができる。 | 3 | |
| 一様な棒などの簡単な形状に対する慣性モーメントを求めることができる。 | 3 | |
| 剛体の回転運動について、回転の運動方程式を立てて解くことができる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建設系分野 | 構造 | 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 | |
| 橋梁に作用する荷重の分類(例、死荷重、活荷重)を説明できる。 | 2 | |
| 建築系分野 | 構造 | 力の定義、単位、成分について説明できる。 | 4 | |
| 力のモーメントなどを用い、力のつり合い(合成と分解)に関する計算ができる。 | 4 | |
| 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 | |
| 各種構造の設計荷重・外力を計算できる。 | 4 | |
| はりの支点の種類、対応する支点反力、およびはりの種類やその安定性について説明できる。 | 4 | |
| はりの断面に作用する内力としての応力(軸力、せん断力、曲げモーメント)、応力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)について説明することができる。 | 4 | |
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 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |