概要:
建設構造物に使用されるコンクリートと鉄筋の材料特性、複合材料である鉄筋コンクリート(RC)部材やプレストレストコンクリート(PC)部材の力学的特性および断面設計法について学ぶ。
授業の進め方・方法:
本講義は、コンクリート構造物を構成する部材の応力計算および断面算定について学び、理解を深める目的で項目ごとに問題演習を行う。
注意点:
本科目は2単位科目であるため、規定授業時数は60時間である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
受講上の注意、科目概要説明 |
本科目と建設業との関わりについて理解し、説明することができる。
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2週 |
コンクリート構造の設計法 |
コンクリート構造の各種設計法(許容応力・限界状態)を理解し、説明することができる。
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3週 |
コンクリートと鉄筋の基本事項 |
コンクリートと鉄筋の基本事項を理解し、説明することができる。
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4週 |
鉄筋とコンクリートの付着特性 |
鉄筋とコンクリートの付着機構を理解し、説明することができる。
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5週 |
一般構造細目 |
一般構造細目を理解し、説明することができる。
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6週 |
曲げを受けるRC部材の力学的挙動 |
曲げを受けるRC部材の力学的挙動を理解し、説明することができる。
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7週 |
曲げを受けるRC部材の破壊型式 |
曲げを受けるRC部材の破壊型式を理解し、説明することができる。
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8週 |
【中間試験】 |
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2ndQ |
9週 |
中間試験の答案返却・解説 |
講義内容で理解できていない部分を抽出し、理解を深める。
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10週 |
単鉄筋長方形断面の中立軸・応力度算定と基本設計(1) |
単鉄筋長方形断面の基本設計を理解し、説明することができる。
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11週 |
単鉄筋長方形断面の中立軸・応力度算定と基本設計(2) |
同上
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12週 |
腹鉄筋長方形断面の中立軸・応力度算定と基本設計(1) |
腹鉄筋長方形断面の基本設計を理解し、説明することができる。
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13週 |
腹鉄筋長方形断面の中立軸・応力度算定と基本設計(2) |
同上
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14週 |
T型断面の中立軸・応力度算定と基本設計 |
T型断面の基本設計を理解し、説明することができる。
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15週 |
【定期試験】 |
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16週 |
定期試験の答案返却・解説 |
講義内容で理解できていない部分を抽出し、理解を深める。
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後期 |
3rdQ |
1週 |
前期講義の復習と等価応力ブロック法による終局曲げ耐力 |
等価応力ブロック法について理解し、説明することができる。
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2週 |
等価応力ブロック法による終局曲げ耐力 |
同上
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3週 |
曲げと軸力を受けるRC部材の破壊型式・耐力 |
曲げと軸力を受けるRC部材の破壊型式・耐力について理解し、説明することができる。
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4週 |
せん断補強筋の無いRC部材のせん断挙動 |
せん断補強筋の無いRC部材のせん断挙動を理解し、説明することができる。
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5週 |
せん断補強筋を有するRC部材のせん断挙動 |
せん断補強筋を有するRC部材のせん断挙動を理解し、説明することができる。
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6週 |
曲げひび割れ幅の算定と照査 |
曲げひび割れ幅の算定方法と照査について理解し、説明することができる。
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7週 |
鋼材の腐食に対する照査 |
鋼材の腐食に対する照査について理解し、説明することができる。
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8週 |
【中間試験】 |
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4thQ |
9週 |
中間試験の答案返却・解説 |
講義内容で理解できていない部分を抽出し、理解を深める。
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10週 |
RC部材のたわみ |
RC部材のたわみの算定方法を理解し、説明することができる。
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11週 |
RC部材の疲労挙動 |
RC部材の疲労挙動について理解し、説明することができる。
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12週 |
プレストレストコンクリートの概要 |
プレストレストコンクリートの概要を理解し、説明することができる。
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13週 |
PC部材の使用性・安全性に関する照査 |
PC部材の使用性・安全性を理解し、説明することができる。
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14週 |
コンクリート構造物の維持管理と補修 |
コンクリート構造物の維持管理と補修方法について理解し、説明することができる。
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15週 |
【定期試験】 |
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16週 |
定期試験の答案返却・解説 |
講義内容で理解できていない部分を抽出し、理解を深める。
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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 | 材料 | 材料の力学的性質及び物理的性質を説明できる。 | 2 | 前3 |
金属材料の分類を説明できる。 | 2 | 前3 |
金属材料の一般的性質を説明できる。 | 2 | 前3 |
コンクリートの長所、短所について、説明できる。 | 2 | 前3 |
ひびわれを理解している。 | 2 | 後6,後14 |
耐久性を理解している。 | 2 | 後7,後14 |
コンクリート構造物を構成する材料の性質を説明できる。 | 2 | 前1 |
鉄筋コンクリートの特徴を説明できる。 | 2 | 前1 |
複合材料としてのコンクリート構造を説明できる。 | 2 | 前1 |
一般構造細目を説明できる。 | 2 | 前5 |
限界状態設計法と許容応力度設計法を説明できる。 | 2 | 前2 |
使用限界状態を説明できる。 | 2 | 前2 |
コンクリート構造物の設計方法を理解している。 | 2 | 前2 |
コンクリート構造物の設計方法を説明できる。 | 2 | 前2 |
単鉄筋コンクリートはりを説明できる。 | 2 | 前6 |
複鉄筋コンクリートはりを理解している。 | 2 | 前6 |
曲げモーメントを受ける部材(使用限界状態)を説明でき、計算できる。 | 2 | 前10,前11,前12,前13 |
曲げモーメントを受ける部材(終局限界状態)を説明でき、計算できる。 | 2 | 後1,後2 |
T形はりを理解している。 | 1 | 前14 |
せん断を受ける部材を説明でき、計算できる。 | 2 | 後4,後5 |
せん断応力(終局限界状態)を説明できる。 | 2 | 後4,後5 |
軸力を受ける部材を説明できる。 | 1 | 後3 |
偏心を受ける部材を説明できる。 | 1 | 後3 |
柱の構造細目について説明できる。 | 1 | 前5 |
プレストレストコンクリートの特徴、分類について、説明できる。 | 2 | 後12 |
プレストレストコンクリートの基礎(使用限界状態・終局限界状態など)を理解している。 | 2 | 後13 |
プレストレストコンクリートの設計を理解している。 | 1 | 後13 |
コンクリート及び鋼材の劣化を説明できる。 | 2 | 後14 |
構造 | 力の定義、単位、要素について説明できる。 | 2 | 前3,前4 |
構造物に作用する荷重の種類について理解している。 | 1 | 前6,後11 |
断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 2 | 前10,前11 |
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。 | 2 | 前10,前11 |
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。 | 2 | 前6,前7 |
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。 | 2 | 前6,前7 |
はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。 | 2 | 前6,前7 |
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。 | 2 | 前6,前7 |
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。 | 2 | 前6,前7,後10 |
はりに生じる応力から、簡単なはりの設計ができる。 | 2 | 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。 | 2 | 前3 |
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。 | 2 | 前3 |
鋼材の力学的性質について理解している。 | 2 | 前3 |
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。 | 2 | 前6 |
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。 | 2 | 前6 |
垂直応力とせん断応力について説明できる。 | 2 | 前6 |
主応力と主軸について説明できる。 | 1 | 後4 |
モールの応力円を利用して、構造物内部の応力状態を説明できる。 | 1 | 後4 |
平面応力と平面ひずみについて説明できる。 | 2 | 前6 |
弾性・塑性の概念について説明できる。 | 2 | 前6 |
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 | 前6 |
建築系分野 | 材料 | コンクリートの強度(圧縮、引張、曲げ、せん断)の関係について説明できる。 | 2 | 前6 |
応力とひずみの関係について説明できる。 | 2 | 前6 |
弾性係数の意味について説明できる。 | 2 | 前3,前6 |
クリープ現象と構造物に対する影響について理解している。 | 2 | 前3,後12 |
乾燥収縮について理解している。 | 2 | 後14 |
中性化現象と鉄筋の腐食の関係について説明できる。 | 2 | 後7,後14 |
構造 | 断面一次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 2 | 前10 |
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。 | 2 | 前10 |
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。 | 2 | 前6 |
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。 | 2 | 前6 |
はり断面内のせん断応力分布について説明できる。 | 2 | |