概要:
構造物の設計に必要な静力学の基礎の修得を目的とし，力の釣り合い，部材に生じる断面力や応力，構造物の変形など，静定構造物に関する基礎事項から，不静定構造物の解法まで習得することを目的とする。構造力学Ⅱは，構造力学Ⅰに引続き各種静定構造物の断面力，応力・ひずみ度および静定はりの変位算定を通し，静定構造物に生じる応力や変形に対する感覚を身につけさせる。
授業の進め方・方法:
構造物に働く力の作用を想い描けるように、実際の構造物の挙動や設計と関連付けながら、はりやラーメンの反力、断面力、応力・ひずみ及び静定はりの変位などを学ぶ。特に基礎となる断面力図（M図・Q図）の理解を中心に、演習等を通して自力で問題を解く力を養い、目に見えない力の作用について深く理解する。
注意点:
本科目は、理解することは勿論であるが、先の結果を用いて次の計算を行っていく積み上げ科目であり、実際に計算できる能力が必要である。講義に対応して、演習問題と課題を配布する。講義理解の確認・復習となる演習問題であるので必ず自力で解くこと、さらにその結果を基に力の流れ、変形等について考察することが大事である。
４年生まで続く教科であり、３年次の内容も以後の学習の基礎となる。最初は簡単な内容から始まるが、徐々に内容が深まって行くので、積み残しをしないよう毎回の予習・復習が大事である。講義の確認のためには、少なくとも課題は自力で解き、疑問点は質問して解決するなど自らの積極的な取り組みが重要である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
はりの断面力を求める。 |
静定構造物を支える支点や対応する反力を理解し、それらを力のつり合いより計算できる。
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| 2週 |
はりのＱ図、Ｍ図を描く。 |
静定構造物を支える支点や対応する反力を理解し、それらを力のつり合いより計算できる。
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| 3週 |
各種荷重の作用するはりのＱ図、Ｍ図を描く。 |
はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。
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| 4週 |
各種はりのＱ図、Ｍ図を描く。 |
はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。
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| 5週 |
ラ－メンの断面力を求める。 |
ラーメンやその種類について理解している。
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| 6週 |
ラーメンのＮ図、Ｑ図、Ｍ図を描く。 |
ラーメンの支点反力、断面力（軸力、せん断力、曲げモーメント）を計算し、その断面力図（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。
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| 7週 |
ラーメンのＮ図、Ｑ図、Ｍ図を描く。 |
ラーメンの支点反力、断面力（軸力、せん断力、曲げモーメント）を計算し、その断面力図（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。
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| 8週 |
〔中間試験〕 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験の返却と解説、材料の性質・応力とひずみ・フックの法則 |
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。
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| 10週 |
軸力を受ける部材の変形 |
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。
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| 11週 |
断面１次モ－メントと図心 |
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。
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| 12週 |
断面２次モ－メント |
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。
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| 13週 |
曲げ応力度の導入 |
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。
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| 14週 |
曲げ応力度の算定 |
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。
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| 15週 |
前期末試験の返却と解説、はりの曲げ・せん断応力度 |
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| 16週 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
偏心荷重を受ける部材断面の応力度 |
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。
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| 2週 |
せん断応力度の導入 |
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。
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| 3週 |
せん断応力度の算定 |
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。
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| 4週 |
断面形状と応力分布 |
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。
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| 5週 |
任意面を向く断面の応力度 |
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。
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| 6週 |
主応力度とその方向 |
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。
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| 7週 |
任意面を向く断面の応力度 |
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。
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| 8週 |
〔中間試験〕 |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験の返却と解説、たわみに関する微分方程式の誘導 |
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| 10週 |
たわみに関する微分方程式の誘導 |
はりのたわみの微分方程式を理解している。
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| 11週 |
微分方程式による梁のたわみ算定説明 |
はりのたわみの微分方程式を理解している。
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| 12週 |
微分方程式による梁のたわみ算定 |
はりのたわみの微分方程式に関して、その幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、微分方程式を解いて、たわみやたわみ角を計算できる。
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| 13週 |
微分方程式によるラーメン構造物のたわみ算定説明 |
はりのたわみの微分方程式に関して、その幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、微分方程式を解いて、たわみやたわみ角を計算できる。
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| 14週 |
微分方程式によるラーメン構造物のたわみ算定 |
はりのたわみの微分方程式に関して、その幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、微分方程式を解いて、たわみやたわみ角を計算できる。
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| 15週 |
学年末試験の返却と解説 |
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| 16週 |
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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 | 測量 | 距離の種類を説明できる。 | 1 | |
| 構造 | 力の定義、単位、要素について説明できる。 | 1 | 前1 |
| 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。 | 1 | 前1 |
| 力の合成と分解について理解し、計算できる。 | 1 | 前1 |
| 力のつり合いについて理解している。 | 1 | 前1 |
| 構造物の種類やその安定について理解している。 | 2 | 前5 |
| 構造物に作用する荷重の種類について理解している。 | 2 | 前1 |
| 静定構造物を支える支点や対応する反力を理解し、それらを力のつり合いより計算できる。 | 2 | 前2 |
| 断面1次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 3 | 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。 | 3 | 前12 |
| 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。 | 3 | 前1,前2,前3,前4 |
| 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 | 前2,前3,前4 |
| はりの断面力と荷重の相互関係を理解している。 | 3 | 前1,前2 |
| 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。 | 3 | 前2 |
| 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。 | 3 | 前2,前3 |
| はりに生じる応力から、簡単なはりの設計ができる。 | 3 | 前2 |
| トラスの種類、安定性、トラスの部材力の意味を説明できる。 | 3 | 前7 |
| 節点法や断面法を用いて、トラスの部材力を計算できる。 | 3 | 前7 |
| ラーメンやその種類について理解している。 | 3 | 前5 |
| ラーメンの支点反力、断面力(軸力、せん断力、曲げモーメント)を計算し、その断面力図(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。 | 3 | 前6,前7 |
| 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。 | 3 | 前9,前10 |
| 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。 | 3 | 前9,前10 |
| 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。 | 3 | 前14 |
| 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。 | 3 | 前10 |
| 垂直応力とせん断応力について説明できる。 | 3 | 後3,後5,後6,後7 |
| 主応力と主軸について説明できる。 | 3 | 後5,後6,後7 |
| 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。 | 3 | 後5,後6,後7 |
| 平面応力と平面ひずみについて説明できる。 | 1 | 前10 |
| 弾性・塑性の概念について説明できる。 | 1 | 前9 |
| はりのたわみの微分方程式を理解している。 | 3 | 後10,後11 |
| はりのたわみの微分方程式に関して、その幾何学的境界条件と力学的境界条件を理解し、微分方程式を解いて、たわみやたわみ角を計算できる。 | 3 | 後11,後12 |
| 弾性荷重法を理解し、はりのたわみやたわみ角を計算できる。 | 3 | 後14 |
| 建築系分野 | 構造 | 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13,後2 |
| 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13,前14,前16 |
| はり断面内のせん断応力分布について説明できる。 | 2 | 前14 |
| 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。 | 2 | 前2 |
| 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2 |
| 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。 | 2 | 前3 |
| 単純ばりの応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 2 | 前4 |
| 片持ちばりの応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 2 | 前4 |
| 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について説明でき、たわみやたわみ角を計算できる。 | 2 | 後11 |
| ラーメンやその種類について説明できる。 | 2 | 前5,前6 |
| 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。 | 2 | 前6,前7 |