概要:
建築構造技術者は,構造解析ソフトを的確に運用しなければならない。その際必要となることは,実際の構造物の適切なモデル化と,解析結果の適切な評価である。本授業では,前半は構造解析ソフト(SS7)を使って,構造物の基本的な性状を理解する。後半は,有限要素解析ソフト(Marc)を使って,本科5年次に実験を行った鋼構造骨組を対象にモデル化,解析を用うことで,有限要素法による解析結果,古典力学による計算結果,実験結果との比較を行うことで,解析によって実験をどのように捉えることができるのか学習する.
なお,評価項目1が前半の授業内容,評価項目2が後半の授業内容である.筆記試験は行わず,レポートによって評価し,下記総合評価の合計点が60点以上の場合,合格となる.
授業の進め方・方法:
構造解析ソフト(SS7)および有限要素解析ソフト(Marc)の使用可能な環境を与える.そのソフトウエアを使って,個人あるいはグループで各課題に取り組む.
注意点:
構造力学および材料力学の知識が必要である.解析ソフトの使用法用,結果の整理・分析等,時間外での実施が必要となる.
| 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 | 構造 | 力の定義、単位、成分について説明できる。 | 5 | |
| 断面一次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 5 | |
| 断面二次モーメント、断面相乗モーメント、断面係数や断面二次半径などの断面諸量を計算できる。 | 5 | |
| 弾性状態における応力とひずみの定義、力と変形の関係を説明でき、それらを計算できる。 | 5 | |
| 曲げモーメントによる断面に生じる応力(引張、圧縮)とひずみの関係を理解し、それらを計算できる。 | 5 | |
| はり断面内のせん断応力分布を理解している。 | 5 | |
| トラスの種類を説明でき、トラスの部材力の意味を理解している。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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。 | 5 | |
| 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)について理解し、説明することができる。 | 5 | |
| 応力と荷重の関係、応力と変形の関係を用いてはりのたわみの微分方程式を用い、幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、たわみやたわみ角を計算できる。 | 5 | |
| 不静定構造物の解法の基本となる応力と変形関係を理解している。 | 5 | |
| 圧縮力を受ける柱の分類(短柱・長柱)を理解し、各種支持条件に対するEuler座屈荷重を計算できる。 | 5 | |
| 偏心圧縮柱の応力状態を説明できる。 | 5 | |
| ラーメンやその種類について理解している。 | 5 | |
| 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)を描くことができる。 | 5 | |
| 構造力学における仕事やひずみエネルギーの概念を理解している。 | 5 | |
| 仕事やエネルギーの概念を用いて、構造物(たとえば梁、ラーメン、トラスなど)の支点反力、応力(図)、変形(たわみ、たわみ角)を計算できる。 | 5 | |
| 構造物の安定性、静定・不静定の物理的意味と判別式の誘導ができ、不静定次数を計算できる。 | 5 | |
| 静定基本系(例えば、仮想仕事法など)を用い、不静定構造物の応力と、支点反力を求めることができる。 | 5 | |
| 変位法(たわみ角法)により、不静定構造物の支点反力、応力(図)を計算できる。 | 5 | |