構造力学Ⅱ

科目基礎情報

学校 鹿児島工業高等専門学校 開講年度 令和03年度 (2021年度)
授業科目 構造力学Ⅱ
科目番号 0080 科目区分 専門 / 選択
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 都市環境デザイン工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 前期:2 後期:2
教科書/教材 構造力学[第二版]下-不静定編ー 﨑元達郎 森北出版/プリント
担当教員 川添 敦也

目的・到達目標

土木構造物の設計・施工においては,その構造物の静的および動的特性を十分に把握しておく必要がある。構造力学は,特に静的な荷重によって土木構造物に生ずる応力度や変形を求める学問であるが,その中で構造力学Ⅱは仕事とエネルギーの考え方を取り入れた解析法を理解すると共に,力のつりあい条件だけでは解析できない不静定構造物の解析法を理解する。

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
1.仮想仕事の定義と仮想仕事の原理が成立する根拠を理解し、単位荷重法を利用することができる。静定トラスおよび静定はりの変形について,単位荷重法を使って式を立て,正確に計算することができる。静定トラスおよび静定はりの変形について,単位荷重法を使って式を立て,計算することができる。静定トラスおよび静定はりの変形について,単位荷重法を使って式を立てることができない。
2.カステリヤノの定理の成立する根拠を理解し、利用することができる。静定トラスおよび静定はりの変形について,カステリヤノの定理を使って式を立て,正確に計算することができる。静定トラスおよび静定はりの変形について,カステリヤノの定理を使って式を立て,計算することができる。静定トラスおよび静定はりの変形について,カステリヤノの定理を使って式を立てることができない。
3.余力法を,簡単な不静トラス、不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。1次不静定構造物について,余力法を使って式を立て,正確に解析することができる。1次不静定構造物について,余力法を使って式を立て,解析することができる。1次不静定構造物について,余力法を使って式を立てることができない。
4.たわみ角法を,不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。不静定構造物について,たわみ角法を使って式を立て,正確に解析することができる。不静定構造物について,たわみ角法を使って式を立て,解析することができる。不静定構造物について,たわみ角法を使って式を立てることができない。

学科の到達目標項目との関係

本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3 説明 閉じる
本科(準学士課程)の学習・教育到達目標 3-c 説明 閉じる

教育方法等

概要:
この科目は企業で構造設計を担当していた教員が,その経験を生かし,構造設計で必要とされる構造力学について講義形式で授業を行うものである。
本科目を履修するためには,物理や数学の基礎知識および構造力学Ⅰにおけるはりやトラスの解析法の理解を必要とする。施工学,耐震工学,橋梁設計などの力学を取り扱う全ての科目に関連がある。
授業の進め方と授業内容・方法:
講義では教科書に書かれていない内容にも触れるため,板書した内容は最低限ノートに書き取る。中間テストは前後期とも実施する。中間試験と期末試験の間に計4回程度の平常試験を行う。
注意点:
学修単位〔講義Ⅰ〕科目であるため,指示内容について60分程度の自学自習(予習・復習)が必要である。講義内容を良く理解するためには,毎回教科書等を参考にして予習を30分程度,講義終了後は復習として30分以上,演習問題等の課題に取り組む必要がある。[講義(90分)+自学自習(60分)]×30回

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容・方法 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 エネルギー法の概要 仕事とエネルギーの定義,解析上の仮定が説明できる。
2週 仮想仕事の原理 仮想仕事の定義と仮想仕事の原理が成立する根拠を理解し,この原理に基づく単位荷重法を利用することができる。
3週 仮想仕事の原理 仮想仕事の定義と仮想仕事の原理が成立する根拠を理解し,この原理に基づく単位荷重法を利用することができる。
4週 仮想仕事の原理 仮想仕事の定義と仮想仕事の原理が成立する根拠を理解し,この原理に基づく単位荷重法を利用することができる。
5週 仮想仕事の原理 仮想仕事の定義と仮想仕事の原理が成立する根拠を理解し,この原理に基づく単位荷重法を利用することができる。
6週 仮想仕事の原理 仮想仕事の定義と仮想仕事の原理が成立する根拠を理解し,この原理に基づく単位荷重法を利用することができる。
7週 仮想仕事の原理 仮想仕事の定義と仮想仕事の原理が成立する根拠を理解し,この原理に基づく単位荷重法を利用することができる。
8週 相反定理 各種の相反定理が理解できる。
2ndQ
9週 相反定理 各種の相反定理が理解できる。
10週 カステリヤノの定理 カステリヤノの定理の成立する根拠を理解し,利用することができる。
11週 カステリヤノの定理 カステリヤノの定理の成立する根拠を理解し,利用することができる。
12週 カステリヤノの定理 カステリヤノの定理の成立する根拠を理解し,利用することができる。
13週 カステリヤノの定理 カステリヤノの定理の成立する根拠を理解し,利用することができる。
14週 カステリヤノの定理 カステリヤノの定理の成立する根拠を理解し,利用することができる。
15週 試験答案の返却・解説
試験において間違った部分を自分の課題として把握する。
16週
後期
3rdQ
1週 簡単な不静定構造物の解析の概要 不静定構造物の力学的特性が説明できる。
2週 余力法 余力法の考え方が説明できる。
3週 余力法の適用 簡単な不静トラス,不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
4週 余力法の適用 簡単な不静トラス,不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
5週 余力法の適用 簡単な不静トラス,不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
6週 余力法の適用 簡単な不静トラス,不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
7週 余力法の適用 簡単な不静トラス,不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
8週 たわみ角法の概要 たわみ角法の考え方が説明できる。
4thQ
9週 たわみ角法の基本式 たわみ角法における各公式の誘導過程が説明できる。
10週 たわみ角法の適用 不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
11週 たわみ角法の適用 不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
12週 たわみ角法の適用 不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
13週 たわみ角法の適用 不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
14週 たわみ角法の適用 不静定ばりおよび不静定ラーメンの解析に適用することができる。
15週 試験答案の返却・解説 試験において間違った部分を自分の課題として把握する。
16週

評価割合

定期試験(中間テストを含む)平常試験学習態度合計
総合評価割合60400100
基礎的能力0000
専門的能力60400100
分野横断的能力0000