概要:
本科目では、主として、静力学の基礎知識および静定構造物の応力について理解することを目的としている。まず、静力学の基礎知識として、力とその単位、力の表示、1点に作用する2力の合成および分解、1点に作用する複数の力の合成、任意に作用する複数の力の合成、力のつりあい条件式、外力と反力および応力について理解すること。
次に、静的構造物の応力として、構造物の種類、構造物の静定および不静定、トラス構造の解法、静定梁の応力算定、静定構造物の応力算定について理解すること。そして、構造物の崩壊につながる基本的な問題である構造物の安定・不安定、および、安定構造物の静定・不静定を、構造物の解析理論にもとづいて理解すること。
授業の進め方・方法:
講義を中心とするが、前回学んだ内容の復習をかねて、講義開始直後に小テストを実施する。小テストは後日返却するので、不合格の小テストは解きなおして提出すること。この提出物はレポートとして評価する。また、必要に応じて宿題を出すこともあり、その結果もレポートとして評価する。
注意点:
三角関数などの数学的知識を必要とする。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
構造力学を学ぶ意義や構造力学Iと構造力学IIとの違いなどについて理解できる。力の定義および力のモーメントについて理解できる。図解法による力の合成について理解できる。
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| 2週 |
力１ |
図解法による力の合成について理解できる。
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| 3週 |
力2 |
連力図による力の合成について理解できる。
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| 4週 |
力3 |
図解法による力の分解について理解できる。
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| 5週 |
力4 |
連力図による力の分解について理解できる。
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| 6週 |
力5 |
算式法による力の合成および分解について理解できる。
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| 7週 |
静的構造物の反力１ |
構造物の支点と節点の種類、構造物の種類、荷重の種類および力のつりあい条件式について理解できる。
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| 8週 |
中間テスト |
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| 2ndQ |
| 9週 |
静的構造物の反力2 |
単純梁の反力計算について理解できる。
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| 10週 |
静的構造物の反力3 |
片持ち梁の反力計算について理解できる。
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| 11週 |
静的構造物の反力4 |
単純梁型ラーメンの反力計算について理解できる。
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| 12週 |
静的構造物の反力5 |
片持ち梁型ラーメンの反力計算について理解できる。
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| 13週 |
静的構造物の反力6 |
３ヒンジラーメンの反力計算について理解できる。
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| 14週 |
静的構造物の反力7 |
図解法による静定構造物の反力計算について理解できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却および解説 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
静的構造物の応力１ |
静定梁および静定ラーメンにおける応力の種類、応力の符号および各応力間の関係について理解できる。
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| 2週 |
静的構造物の応力2 |
力のつりあい条件を利用した静定構造物の応力計算の概説を理解できる。
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| 3週 |
静的構造物の応力3 |
単純梁の応力計算について理解する。
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| 4週 |
静的構造物の応力4 |
片持ち梁の応力計算について理解する。
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| 5週 |
静的構造物の応力5 |
単純梁型ラーメンの応力計算について理解する。
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| 6週 |
静的構造物の応力6 |
片持ち梁型ラーメンの応力計算について理解する。
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| 7週 |
静的構造物の応力7 |
3ﾋﾝｼﾞラーメンの応力計算について理解する。
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| 8週 |
中間テスト |
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| 4thQ |
| 9週 |
トラス構造物の応力1 |
トラス構造物における応力の種類、応力の符号および各応力間の関係について理解できる。
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| 10週 |
トラス構造物の応力2 |
節点法によるトラス構造物の応力計算について理解できる。
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| 11週 |
トラス構造物の応力3 |
カルマン法によるトラス構造物の応力計算について理解できる。
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| 12週 |
トラス構造物の応力4 |
リッター法によるトラス構造物の応力計算について理解できる。
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| 13週 |
トラス構造物の応力5 |
クレモナの図解法によるトラス構造物の応力算定について理解できる。
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| 14週 |
構造物の安定・不安定・静定・不静定 |
構造物の安定と不安定および静定と不静定について理解すること。これらを見分けるための方法や判別式について理解すること。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
テスト返却および解説 |
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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 | 建築系分野 | 構造 | 力の定義、単位、成分について説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 力の合成と分解について理解し、計算できる。 | 3 | |
| 力のつり合いについて理解している。 | 3 | |
| 力の単位系について理解し、単位系の相互変換が計算できる。 | 3 | |
| 骨組構造物の種類やその安定・不安定について理解している。 | 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。 | 3 | |
| 各種構造の設計荷重・外力を計算できる。 | 3 | |
| トラスの種類を説明でき、トラスの部材力の意味について説明できる。 | 3 | |
| 節点法や切断法を用いて、トラスの部材応力を計算できる。 | 3 | |
| 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。 | 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 単純ばりの応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 3 | |
| 片持ちばりの応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 3 | |
| ラーメンやその種類について説明できる。 | 3 | |
| ラーメンの支点反力、応力(軸力、せん断力、曲げモーメント)を計算し、その応力図(軸力図、せん断力図、曲げモーメント図)をかくことができる。 | 3 | |