概要:
材料の引張・圧縮・せん断等の力学概念を理解し、梁の曲げ、棒材の伸び、座屈といった部材の設計に必要な基礎事項を養成する。
授業の進め方・方法:
この授業は、構造物を構成する部材の材料的性質や、ひずみ、断面応力度、変形性状、許容応力度設計について学修する。
隔週で講義と演習を交互に行い、演習を通して学生自身が考えて解く事で理解を深くするようにしている。
注意点:
4回の定期試験（60％）および授業中の演習課題（40％）を総合して評価を行う。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
授業計画の説明
1-1.内力と切断法
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授業計画・達成目標・成績の評価方法等の説明
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| 2週 |
1-2.演習（内力と切断法） 小テストの実施および解答
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梁に生じるせん断力、曲げモーメントの分布を求めることができる
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| 3週 |
2-1.応力とひずみ
2-2.演習（応力とひずみ） 小テストの実施および解答
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応力とひずみの関係について理解する
応力とひずみを求めることができる
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| 4週 |
3-1.棒材の応力とひずみ・伸び |
棒材に生じるひずみ・伸びついて理解する
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| 5週 |
3-2.演習（棒材の応力とひずみ・伸び） 小テストの実施および解答 |
棒材に生じるひずみ・伸びを求めることができる
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| 6週 |
4-1.主応力 |
二次元主応力とモールの応力円について理解する
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| 7週 |
4-2.演習（主応力） 小テストの実施および解答 |
二次元主応力とモールの応力円について理解する
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| 8週 |
5-1.棒材の静定・不静定問題
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棒材に生じるひずみ・反力・伸びについて理解する
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| 2ndQ |
| 9週 |
前期中間試験 |
1週～7週までの内容を理解する
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| 10週 |
前期中間試験答案の返却及び解説
試験問題の解説及びポートフォリオの記入
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試験内容を理解する
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| 11週 |
5-2.演習（棒材の静定・不静定問題） 小テストの実施および解答 |
棒材に生じるひずみ・反力・伸びを求めることができる
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| 12週 |
5-3.ひずみエネルギー① カスチリアーノの定理の利用 |
棒材に生じるひずみ・反力・伸びを求めることができる
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| 13週 |
5-4.演習（ひずみエネルギー①） 小テストの実施および解答 |
棒材に生じるひずみ・反力・伸びを求めることができる
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| 14週 |
6-1.断面1次モーメントと図心 |
任意断面の断面1次モーメントと図心について理解する
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| 15週 |
6-2.演習（断面1次モーメントと図心） 小テストの実施および解答 |
任意断面の断面1次モーメントと図心を求めることができる
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| 16週 |
前期末試験答案の返却及び解説
試験問題の解説及びポートフォリオの記入 |
試験内容を理解する
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
7-1.断面2次モーメント |
断面2次モーメント・平行軸の定理の理解する
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| 2週 |
7-2.演習（断面2次モーメント） 小テストの実施および解答 |
平行軸の定理を用いて断面2次モーメントを求めることができる
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| 3週 |
8-1.許容応力度 |
部材の許容応力度について理解する
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| 4週 |
8-2.演習（許容応力度） 小テストの実施および解答 |
部材の許容応力度に基づいた簡単な設計ができる
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| 5週 |
9-1.梁のたわみ・たわみ角① |
弾性曲線方程式による解法を理解する
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| 6週 |
9-2.演習（弾性曲線方程式） 小テストの実施および解答 |
弾性曲線方程式を用いて、たわみ角・たわみを求めることができる
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| 7週 |
9-3.梁のたわみ・たわみ角② |
モールの定理による解法を理解する
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| 8週 |
9-4.演習（モールの定理） 小テストの実施および解答 |
モールの定理を用いて、たわみ角・たわみを求めることができる
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験 |
1週～8週までの内容を理解する
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| 10週 |
後期中間試験答案の返却及び解説
試験問題の解説及びポートフォリオの記入 |
試験内容を理解する
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| 11週 |
9-5.ひずみエネルギー② カスチリアーノの定理の利用 |
カスチリアーノの定理による解法を理解する
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| 12週 |
9-6.演習（ひずみエネルギー②）小テストの実施および解答 |
カスチリアーノの定理を用いて、たわみ角・たわみを求めることができる
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| 13週 |
10-1.座屈① |
座屈ついて基礎的な問題について理解する
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| 14週 |
10-2.座屈② |
境界条件、弱・強軸について考慮することができる
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| 15週 |
10-3.演習 小テストの実施および解答 |
座屈ついて応用問題を含めて理解する
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| 16週 |
学年末試験答案の返却及び解説
試験問題の解説及びポートフォリオの記入 |
試験内容を理解する
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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 | 材料 | 建築材料の変遷や発展について説明できる。 | 3 | |
| 建築材料の規格・要求性能について説明することができる。 | 3 | |
| 非鉄金属(アルミ、銅、ステンレスなど)の分類、特徴をあげることができる。 | 3 | |
| 鋼材の応力～ひずみ関係について説明でき、その特異点(比例限界、弾性限界、上降伏点、下降伏点、最大荷重、破断点など)の特定と性質について説明できる。 | 3 | |
| 構造 | 力の定義、単位、成分について説明できる。 | 4 | |
| 断面一次モーメントを理解し、図心を計算できる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| はり断面内のせん断応力分布について説明できる。 | 4 | |
| 骨組構造物に作用する荷重の種類について説明できる。 | 3 | |
| 各種構造の設計荷重・外力を計算できる。 | 3 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| はり(単純ばり、片持ちはり)の応力を計算し、応力図を描くことができる。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |