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)部材の力学的特性および断面設計について学ぶ。
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。また、本科開講科目「建設材料」および「建築構法」に関連して、鉄筋コンクリート構造の構法および施工の要点についても補足する。
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。
鉄筋コンクリートを学ぶにあたっては、単に公式を暗記するのではなく、公式が理論的あるいは実験的に導かれている過程について理解することが重要である。
講義内容に関する質問は、オフィスアワーを利用して教員室に来室すること。
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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、1stQ概要説明 鉄筋コンクリート概論 |
鉄筋コンクリートの構成材料と役割、力学の基本概念についてについて説明できる。
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2週 |
鉄筋とコンクリートの付着 許容応力度と材料強度 |
コンクリートと鉄筋の付着応力と付着強度、付着に影響を及ぼす要因について説明できる。
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3週 |
鉄筋コンクリート梁の曲げ挙動 (荷重-変形関係、梁の許容応力度設計、梁の構造制限、 終局曲げモーメント) |
平面保持の仮定と断面内ひずみ分布および許容応力度設計法の概要について説明できる。終局曲げ強度算定のための基本仮定および断面の変形能力について説明できる。
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4週 |
鉄筋コンクリート柱の曲げ挙動 (柱の許容応力度設計、柱の構造制限、 柱の終局曲げモーメントと変形能力) |
RC柱部材の曲げ挙動を理解し、軸力と終局曲げモーメントの関係について説明できる。
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5週 |
鉄筋コンクリート梁のせん断挙動とせん断補強 (せん断破壊形式、設計理論) |
RC部材のせん断挙動を理解し、せん断破壊の種類について説明できる。
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6週 |
耐震壁・スラブ・壁式構造
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耐震壁・スラブ・壁式構造について、それぞれの種類、断面設計の概要について説明できる。
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7週 |
問題演習 演習問題の解答解説 |
演習問題について60%以上解答し、その内容について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、2stQ概要説明 |
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 |
プレストレストコンクリート |
プレストレストコンクリート部材の使用性・安全性を理解し、説明することができる。
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11週 |
基礎構造・地業 (杭の支持形式、既製コンクリート杭、 場所打ちコンクリート杭) |
基礎構造・鉄筋コンクリート杭の設計上の留意事項について説明できる。
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12週 |
鉄筋コンクリート構造物の配筋設計 |
鉄筋コンクリート部材の配筋設計の要点について説明できる。
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13週 |
鉄筋コンクリート構造物の型枠設計 |
型枠の設計概要について説明できる。
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14週 |
鉄筋コンクリート構造物の施工管理 |
コンクリート打設後の維持管理について説明できる。
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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 | 材料に要求される力学的性質及び物理的性質に関する用語、定義を説明できる。 | 4 | 前1 |
鋼材の種類、形状を説明できる。 | 4 | 前3 |
鋼材の力学的性質(応力-ひずみ関係、降伏強度、引張強度、弾性係数等)を説明できる。 | 4 | 前3 |
コンクリートの長所、短所について、説明できる。 | 4 | 前1 |
各種コンクリートの特徴、用途について、説明できる。 | 4 | 前1 |
硬化コンクリートの力学的性質(圧縮強度、応力-ひずみ曲線、弾性係数、乾燥収縮等)を説明できる。 | 4 | 前3 |
耐久性に関する各種劣化要因(例、凍害、アルカリシリカ反応、中性化)を説明できる。 | 4 | 前12 |
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。 | 4 | 前14 |
プレストレス力の算定及び断面内の応力度の計算ができ、使用性を検討できる。 | 4 | 前14 |
コンクリート構造の種類、特徴について、説明できる。 | 4 | 前2 |
コンクリート構造の代表的な設計法である限界状態設計法、許容応力度設計法について、説明できる。 | 4 | 前2 |
曲げモーメントを受ける部材の破壊形式を説明でき、断面破壊に対する安全性を検討できる。 | 4 | 前4,前10 |
曲げモーメントを受ける部材の断面応力度の算定、使用性(ひび割れ幅)を検討できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前13 |
せん断力を受ける部材の破壊形式を説明でき、せん断力に対する安全性を検討できる。 | 4 | 前11 |
構造 | 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。 | 4 | 前4 |
各種示方書に基づく設計法(許容応力度、終局状態等)の概要を説明でき、安全率、許容応力度などについて説明できる。 | 4 | 前2 |
軸力を受ける部材、圧縮力を受ける部材、曲げを受ける部材や圧縮と曲げを受ける部材などについて、その設計法を説明でき、簡単な例に対し計算できる。 | 4 | |
建築系分野 | 構造 | 鉄筋コンクリート造(ラーメン構造、壁式構造、プレストレストコンクリート構造など)の特徴・構造形式について説明できる。 | 4 | 前4 |
断面内の応力の分布について説明できる。 | 4 | 前5,前6 |
許容曲げモーメントを計算できる。 | 4 | 前5,前6 |
主筋の算定ができる。 | 4 | 前5,前6 |
釣合い鉄筋比について説明ができる。 | 4 | 前5,前6 |
中立軸の算定ができる。 | 4 | 前5,前6 |
許容せん断力を計算できる。 | 4 | 前5,前6 |
せん断補強筋の算定ができる。 | 4 | 前11 |
終局曲げモーメントについて説明できる。 | 3 | 前10 |
終局剪断力について説明できる。 | 3 | 前11 |
断面内の応力の分布について説明できる。 | 4 | |
許容曲げモーメントを計算できる。 | 4 | |
MNインターラクションカーブについて説明できる。 | 4 | |
主筋の算定ができる。 | 4 | |
釣合い鉄筋比について説明ができる。 | 4 | |
中立軸の算定ができる。 | 4 | |
許容せん断力を計算できる。 | 4 | |
せん断補強筋の算定ができる。 | 4 | |
終局曲げモーメントについて説明できる。 | 3 | |
終局剪断力について説明できる。 | 3 | |
基礎形式(直接、杭)の分類ができる。 | 4 | |
基礎形式別の支持力算定方を説明できる。 | 3 | |