構造設計演習

科目基礎情報

学校	都城工業高等専門学校	開講年度	平成28年度 (2016年度)
授業科目	構造設計演習
科目番号	0014	科目区分	専門 / 必修
授業形態	演習	単位の種別と単位数	学修単位: 4
開設学科	建築学専攻	対象学年	専1
開設期	通年	週時間数	2
教科書/教材	なし（資料を適宜配布する。）
担当教員	加藤 巨邦,大岡 優,浅野 浩平

到達目標

・前期分を以下に示す。
１）鉄骨造の建築構造物において、構造物の構造的特徴を理解し、建築物に適した構造計画の立案、鋼材の選定、及び、構造架構の選定を行うことができる。
２）鉛直方向荷重の算定方法及び荷重伝達方法を理解し、２次部材の適切な配置及び設計を行うことができる。
３）水平方向荷重の算定方法及び荷重伝達方法を理解し、耐震要素の適切な配置、及び、主架構（柱・梁・接合部）の設計を行うことができる。
・後期分を以下に示す。
1.壁量計算などの簡易な構造計算ができる。
2.許容応力度計算によって各構造要素の構造計算ができる。
3.時刻歴応答計算や限界耐力計算ができる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安	標準的な到達レベルの目安	未到達レベルの目安
評価項目1(前期）	多種多様な建築物に対して、適切な構造計画・適切な鋼材の選定・適切な構造架構の選定を行うことができる。	標準的な建築物に対しては、適した構造計画・鋼材及び構造架構の選定を行うことができる。	鉄骨造の構造物において、一部の特徴に対しては説明することができる。
評価項目2(前期）	色々な建築構造架構において、鉛直方向荷重の算定を行い、適切な部材配置と設計を行うことができる。	標準的な架構形式に対しては、鉛直方向荷重を支える部材の配置及び選定を行うことができる。	一部の構造形式に対しては、鉛直方向荷重の伝達方法を説明することができる。
評価項目3(前期）	様々な使用状態の建築物において、水平方向荷重に抵抗する適切な部材配置と設計を行うことができる。	標準的な形状の建築物においては、水平方向荷重に抵抗する部材の配置及び選定を行うことができる。	一部の構造形式に対しては、水平方向荷重の抵抗方法を説明することができる。
評価項目1（後期）	木材のヤング係数や強さなどのの特性値を、表計算ソフトを用いて算出することができる。	木材のヤング係数や強さなどの特性値を、図表から算出することができる。	木材の種類や木造建築物の構法について説明することができる。
評価項目2（後期）	いくつかの構造計算で必要な知識として、建物の固有周期や応答スペクトルなどの説明・計算ができる。	構造計算に必要な基礎データとして、建物の重量や外力（地震・風）の計算ができる。	木質構造物の構造計算をする上で必要なデータが何か説明できる。
評価項目3（後期）	比較的難解な構造計算（時刻歴応答計算や限界耐力計算など）の概念が理解でき、コンピュータや表計算ソフトを用いて計算できる。	許容応力度計算の概念を理解でき、各構造要素の計算ができる。	比較的簡易な構造計算（壁量計算など）ができる。

学科の到達目標項目との関係

JABEE (c)

JABEE (d)

JABEE A2

JABEE B2

教育方法等

概要:

前期：本科過程で履修した鋼構造の知識を発展させ、全体架構を想定した上で、鉄骨構造物の設計演習を行い、建築構造設計について理解を深める。
後期：木造建築物における各構造要素の設計、数値解析、構造計算について理解すること。

授業の進め方・方法:

前期：
１）配布資料や課題レポート等を通じて理解を深めること。
２）本科過程で使用した鋼構造の教科書及び当該授業時間で進行する部分に関連する教科書等を持参すること。
３）当該授業時間で進行する部分について、本科過程で履修した“鋼構造学”、“鋼構造演習”、“ＲＣ構造学”、“ＲＣ構造演習”、“構造力学”、”建築法規”を復習しておくこと。
４）自己学習の成果として、質問・確認事項がある場合には、Ａ４用紙１枚程度にまとめて提出すること。
後期：
課題を与えられたら、その都度自己学習をすること。

注意点:

授業計画

		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 構造計画	鉄骨造における構造特性の整理、構造計画の考え方、構造種別・構造形式の選定方法について理解する。
		2週	部材の構成と平面・立面計画 基礎形式	スラブの選択、小梁の配置、柱の配置、階高の設定、偏心率・剛性率を考慮した構造計画、柱脚の選定方法について理解する。 地盤特性の把握、地業形式の選定、杭工法の選定について理解する。
		3週	仮定断面の検討	仮定断面の考え方、地震層せん断力の算出方法、計算ルートの選定、応力計算の方法について理解する。 大梁の断面検討の考え方、柱の断面検討の考え方、層間変形角の検討方法について理解する。
		4週	使用材料と仮定荷重	使用材料の選定、設計用仮定荷重（固定荷重、積載荷重）の設定、積雪荷重・風圧力・地震力の算定方法を理解する。
		5週	二次部材の設計	床の設計、小梁・片持梁の設計方法を理解する。
		6週	解析条件の整理	解析モデルの考え方、剛性評価の考え方、追加荷重の設定、柱脚の回転剛性の算定方法を理解する。
		7週	応力解析	変位法による応力解析の考え方、建物重量の算定、地震時層せん断力の算定を理解する。 鉛直荷重時応力図及び水平荷重時応力図の作成方法、層間変形角・剛性率の算出方法を理解する。
		8週	大梁・柱の断面算定－１	大梁・柱の幅厚比の検討方法、大梁の横補剛の検討方法を理解する。
	2ndQ
		9週	大梁・柱の断面算定－２	大梁の断面算定の方法を理解する。
		10週	大梁・柱の断面算定－３	柱の断面算定の方法を理解する。
		11週	大梁・柱の断面算定－４	柱・梁仕口部の検討、大梁継手部の検討方法を理解する。
		12週	大梁・柱の断面算定－５	柱・梁耐力比の検討、パネルゾーンの検討、柱脚の検討方法を理解する。
		13週	基礎の設計	杭の長期支持力の算定、杭の地震時水平力に対する検討、基礎梁の検討方法を理解する。
		14週	大梁の床振動の検討	長スパンの大梁に対する床振動の検討方法を理解する。
		15週	構造詳細図の作成	構造詳細図の作成を行い、理解を深める。
		16週	実建物の視察	実建物（専攻科棟）における各種接合部の視察を行い、理解を深める。
後期
	3rdQ
		1週	木材の力学特性	樹種によるヤング係数・強さの違いについて理解できる。
		2週	木造建築物の構法	使用材料および構造について理解できる。
		3週	木造建築物の水平抵抗メカニズム	外力（地震・風）に対する抵抗メカニズムについて理解できる。
		4週	壁量計算(1)	概要・計算方法について理解できる。
		5週	壁量計算(2)	概要・計算方法について理解できる。
		6週	住宅性能表示制度による計算(1)	概要・計算方法について理解できる。
		7週	住宅性能表示制度による計算(2)	概要・計算方法について理解できる。
		8週	各構造要素の設計(1)	部材・鉛直構面の設計について理解できる。
	4thQ
		9週	各構造要素の設計(2)	基礎・水平構面の設計について理解できる。
		10週	各構造要素の設計(3)	接合部の設計について理解できる。
		11週	数値解析(1)	モデル作成方法について理解できる。
		12週	数値解析(2)	地震応答解析について理解できる。
		13週	限界耐力計算(1)	伝統木造建築物の耐震要素について理解できる。
		14週	限界耐力計算(2)	建物の復元力の計算ができる。
		15週	限界耐力計算(3)	限界耐力計算を行うことができる。
		16週	レポート講評・まとめ

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	0	0	0	0	0	100	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	100	100
専門的能力	0	0	0	0	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0