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
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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
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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?)
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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
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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
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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
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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?
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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
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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。
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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
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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
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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
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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
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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
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14週 |
ゲルバー梁の断面力図(2) |
ゲルバー梁の断面力図
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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。
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16週 |
答案返却など |
期末試験の解答・解説
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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 |
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 |