概要:
本講義は，３年生で学んだ構造力学Ⅰの続きである．力の釣り合い条件式だけでは解くことができない不静定構造物の解析方法として余力法，三連モーメント法ならびに変位法の一つであるたわみ角法の解法について学習する．また，構造解析に有用な種々のエネルギー原理についても学び，これらの基礎的な知識を修得することを目的としている．
この本科目は，アグリエンジニアリング教育，レジリエントマネジメント教育の対応科目である．
（科目情報）
教育プログラム第1学年 ◎科目
授業時間 46.5時間
AE科目／RM科目
授業の進め方・方法:
静定梁の学習の延長として，不静定構造物の解析方法を学習する．ここでは，それらの基本式について理解を深めると共に，構造物の境界条件等を整理しながら実際の問題演習を実践し，不静定構造物の解法について詳述する．後半は、エネルギー原理について学習し，各種構造物の変形量の解法と不静定構造物の解法を身に着ける．
以上について，課題演習を通して継続的な学習ができ，各解析方法について理解し，問題を解く力を養う．
（総合評価）
総合評価 = （３回の定期試験の平均点）×0.6 + （２回の小テストの平均点）×0.2 + （課題の平均点）×0.2
（再試験について）
再試験は総合評価が60点に満たない者に対して実施する．
また，再試験については，ルーブリックの各評価項目における標準的な到達レベルの課題に置き換える場合がある．
なお，全課題の60%を提出した者に対して受験資格を与える．
注意点:
（履修上の注意）
構造力学は，土木構造物の設計にあたって欠かすことのできない重要な基礎知識である．基礎知識は段階的に積み重ねて，常日頃から予習・復習を行うことが大切である．本授業では，単に問題が解けることを目的とせず，定義や基礎をきちんと身につけるように努めること．
（自学上の注意）
継続的な学習に取り組むと共に，演習課題は教科書等を参考にしながらでも自力で解くこと．
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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，不静定構造物の基礎 |
不静定構造物の基礎を理解できる．
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| 2週 |
不静定構造物の不静定次数 |
梁の基礎方程式と境界条件を理解できる．
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| 3週 |
梁の基礎方程式と境界条件 |
微分方程式から梁の変形を求められる．
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| 4週 |
余力法の基礎と静定基本系 |
余力法の基礎と静定基本系を理解し，不静定梁の不静定力を求めることができる．
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| 5週 |
〃 |
〃
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| 6週 |
余力法による不静定構造物の解析 |
〃
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| 7週 |
〃 |
〃
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| 8週 |
三連モーメントの定理の基礎と誘導
多径間連続梁の解析 |
三連モーメントの定理の基礎を理解し誘導できる．
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| 2ndQ |
| 9週 |
三連モーメントの定理の基礎と誘導
多径間連続梁の解析
小テストⅠ |
〃
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| 10週 |
三連モーメントの定理の基礎と誘導
多径間連続梁の解析 |
〃
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| 11週 |
三連モーメントの定理の基礎と誘導
多径間連続梁の解析
小テストⅡ |
〃
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| 12週 |
三連モーメントの定理の基礎と誘導
多径間連続梁の解析 |
三連モーメントの定理を用いて，連続梁と不静定梁の不静定力を求めることができる．
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| 13週 |
〃 |
〃
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| 14週 |
〃 |
〃
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| 15週 |
前期期末試験 |
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| 16週 |
前期期末試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
たわみ角法の解法と適用 |
たわみ角法の解法の流れを理解し，簡単な不静定構造物を解くことができる．
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| 2週 |
〃 |
〃
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| 3週 |
〃 |
〃
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| 4週 |
仕事とひずみエネルギー |
エネルギー保存の法則を用いて，梁の変位量を求めることができる．
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| 5週 |
エネルギー保存の法則とその応用 |
〃
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| 6週 |
仮想力と仮想変位 |
仮想仕事の原理と補仮想仕事の原理の基礎を理解できる．
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| 7週 |
仮想仕事の原理と補仮想仕事の原理 |
〃
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| 8週 |
単位荷重法 |
単位荷重法を用いて，梁のたわみとたわみ角を求めることができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験 |
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| 10週 |
後期中間試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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| 11週 |
単位荷重法 |
単位荷重法を用いて，梁のたわみとたわみ角を求めることができる．
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| 12週 |
Castiglianoの定理 |
Castiglianoの定理の基礎を理解し，梁のたわみとたわみ角を求めることができる．
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| 13週 |
最小仕事の原理
最小仕事の原理の応用 |
〃
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| 14週 |
最小仕事の原理
最小仕事の原理の応用 |
最小仕事の原理の基礎を理解し，不静定梁の不静定力を求めることができる．
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| 15週 |
後期期末試験 |
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| 16週 |
後期期末試験の解答と解説 |
分からなかった部分を把握し理解できる．
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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 | 構造 | 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。 | 4 | 前3 |
| 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。 | 4 | |
| 仮想仕事の原理を活用して、静定・不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| カスティリアノの定理を用いた静定・不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| カスティリアノの定理を活用して、静定・不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| 最小仕事の原理を用いた不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| 最小仕事の原理を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| 仮想仕事の原理を用いた静定の解法を説明できる。 | 4 | 後4,後5,後6,後7,後8,後11,後12,後13,後14 |
| 応力法による不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| 応力法を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| 変位法による不静定構造物の解法を理解している。 | 4 | |
| 変位法を活用して、不静定構造物を解くことができる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | 前1,前2 |
| 重ね合わせの原理を用いた不静定構造物の構造解析法を説明できる。 | 4 | 前4,前5,前6,前7,前8,前11,前12,前13,前14 |
| 応力法と変位法による不静定構造物の解法を説明できる。 | 4 | 後1,後2,後3 |