概要:
建築物にはさまざまな力が外から作用するため、それらの力に耐えることができるように建築構造物を設計しなければならない。そこで、本授業では、建築構造物に働く力の基本的な知識を習得し、静定構造物の部材に生じる力の求め方と表し方を習得することを目的とする。
授業の進め方・方法:
１）反力や部材に生じる力を求める際には、力の釣り合い状態を、力の向きを正確に捉えながら自ら図中に記入して解法に努めること。
２）電卓を持参すること。
３）事前学習により、当該授業時間で進行する部分を予習しておくこと。
４）自己学習として、参考書等に記載されている例題を、自ら解いて復習すること。
５）実際に建っている建築構造物を、モデル化された架構と対比させながら観察することにより、本科目で学修する内容について理解を深めること。
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業計画・内容の説明、建築物に働く力 |
建築物に働くさまざまな力、力学的に見た建築物について理解する。
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| 2週 |
力の基本－１ |
力の表し方、力のモーメントを理解する。
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| 3週 |
力の基本－２ |
力の合成と分解を理解する。
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| 4週 |
力の基本－３ |
力の釣合いを理解する。
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| 5週 |
構造物と荷重および外力－１ |
支点と節点、荷重および外力を理解する。
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| 6週 |
構造物と荷重および外力－２ |
支点と節点、荷重および外力を理解する。
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| 7週 |
反力－１ |
反力、反力の求め方を理解する。
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| 8週 |
反力－２ |
反力、反力の求め方を理解する。
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験 |
１週から８週までの内容を理解する。
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| 10週 |
前期中間試験における、試験答案の返却及び解説 |
前期中間試験の内容を理解する。また、ポートフォリオを記入する。
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| 11週 |
安定・静定－１ |
構造物の安定・不安定、構造物の静定・不静定を理解する。
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| 12週 |
安定・不安定－２ |
構造物の安定・不安定、構造物の静定・不静定を理解する。
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| 13週 |
構造物に生じる力－１ |
構造物に生じる力の種類を理解する。
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| 14週 |
構造物に生じる力－２ |
構造物に生じる力の種類を理解する。
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| 15週 |
構造物に生じる力－３ |
部材に生じる軸方向力の求め方と表し方を理解する。
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| 16週 |
前期末試験における、試験答案の返却及び解説 |
前期末試験の内容を理解する。また、ポートフォリオを記入する。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
構造物に生じる力－４ |
部材に生じるせん断力・曲げモーメントの求め方と表し方を理解する。
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| 2週 |
静定梁（単純梁）－１ |
単純梁に集中荷重・等分布荷重が作用する場合を理解する。
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| 3週 |
静定梁（単純梁）－２ |
単純梁に集中荷重・等分布荷重が作用する場合を理解する。
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| 4週 |
静定梁（単純梁）－３ |
単純梁にモーメントが作用する場合を理解する。
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| 5週 |
静定梁（片持梁）－１ |
片持梁に集中荷重・等分布荷重が作用する場合を理解する。
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| 6週 |
静定梁（片持梁）－２ |
片持梁に集中荷重・等分布荷重が作用する場合を理解する。
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| 7週 |
静定梁（片持梁）－３ |
片持梁にモーメントが作用する場合を理解する。
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| 8週 |
後期中間試験 |
１週から７週までの内容を理解する。
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験における、試験答案の返却及び解説 |
後期中間試験の内容を理解する。また、ポートフォリオを記入する。
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| 10週 |
静定ラーメン－１ |
片持梁系ラーメンの解法を理解する。
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| 11週 |
静定ラーメン－２ |
片持梁系ラーメンの解法を理解する。
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| 12週 |
静定ラーメン－３ |
単純梁系ラーメンの解法を理解する。
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| 13週 |
静定ラーメン－４ |
単純梁系ラーメンの解法を理解する。
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| 14週 |
静定ラーメン－５ |
３ピン式のラーメンの解法を理解する。
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| 15週 |
静定ラーメン－６ |
３ピン式のラーメンの解法を理解する。
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| 16週 |
学年末試験における、試験答案の返却及び解説 |
学年末試験の内容を理解する。また、ポートフォリオを記入する。
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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 | 建築系分野 | 構造 | 建築構造の成り立ちを説明できる。 | 3 | 前1,前9,前10 |
| 建築構造(W造、RC造、S造、SRC造など)の分類ができる。 | 3 | 前1,前9,前10 |
| 建築物に働く力について説明できる。 | 3 | 前1,前9,前10 |
| 力の定義、単位、成分について説明できる。 | 3 | 前2,前9,前10 |
| 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。 | 3 | 前2,前9,前10 |
| 力の合成と分解について理解し、計算できる。 | 3 | 前3,前9,前10 |
| 力のつり合いについて理解している。 | 3 | 前3,前4,前9,前10 |
| 力の単位系について理解し、単位系の相互変換が計算できる。 | 3 | 前2,前9,前10 |
| 骨組構造物の種類やその安定・不安定について理解している。 | 3 | 前11,前12,前16 |
| トラスの種類を説明でき、トラスの部材力の意味について説明できる。 | 3 | |
| 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。 | 3 | |
| 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。 | 3 | 前7,前8,前9,前10 |
| 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13,前14,前16 |
| 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。 | 3 | 前15,前16,後1,後8,後9 |
| 単純ばりの応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 3 | 後2,後3,後4,後8,後9 |
| 片持ちばりの応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 3 | 後5,後6,後7,後8,後9 |
| 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。 | 3 | |
| 不静定構造物の解法の基本となる応力と変形関係について説明できる。 | 3 | |
| ラーメンやその種類について説明できる。 | 3 | 前13,前14,前16 |
| 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。 | 3 | 前15,前16,後1,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後14,後15,後16 |
| 構造力学における仕事やひずみエネルギーの概念について説明できる。 | 2 | |
| 仕事やエネルギーの概念を用いて、構造物(例えば梁、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。 | 2 | |
| 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。 | 3 | 前11,前12,前16 |