最終更新日:2017/03/28
Syllabus
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概要
対象年度 年度 2017 (週2コマ)秋期 開講時限 金2,金3
開講学部・学科等 理工
科目コード 647000300 科目ナンバー SEC01201
授業名 構造力学及び演習A
英文授業名 Structural Dynamics and Seminar A
担当教員 秋元 礼子

授業形態 講義、演習
e-learning利用 その他:
担当形態 単独
関連する授業
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
後続関連授業 構造力学及び演習B
教職課程科目
テーマ・キーワード 構造力学、断面力、橋梁工学

授業の概要・ねらい 全ての構造物設計の基本である「構造力学」に関する理解を深める授業科目である.構造材料の特性や構造物の強度などについての基礎知識を学ぶ.「力のつり合い条件」,「力と応力」などの基礎力学に加え,構造物の基本的な形式である「はり」と「トラス」を中心に,構造物にはたらく外力によって生じる「断面力」(「軸力」「曲げモーメント」「せん断力」)および「応力」の考え方,算出方法を学習する.

受講後の目標⇒基本的な「はり」構造に関し,断面力図の概形をイメージできるようになる.
到達目標 構造物(はり,トラス)にはたらく外力によって生じる断面力を求める.
教科書と準備するもの 基本を学ぶ構造力学 :崎元達郎 著(森北出版),2600円+税
参考書 解いてわかる! 構造力学 :近畿高校土木会 編 (オーム社),2000 円+税
評価の基準 試験成績,平常点,課題提出状況を総合的に評価する.
具体的評価方法 中間試験30%、期末試験30%,平常点・課題提出状況をあわせて40%で評価.全体で60%以上を合格とする.なお,出席率60%(30回中18回以上出席)に満たない者は試験を受けることはできない.
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特記

授業計画
第1回 内容
序論:構造力学とは、橋梁構造の基本形式の紹介
第16回 内容
(演習中心)はりの断面力(2)
・基本的な形式(2つ)×荷重(3つ)=計6つについて断面力図を描く
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・第1章
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・断面力図を描く(6種)
授業実施特記 第一日 2時限目 授業実施特記 第八日 3時限目
第2回 内容
(演習中心)数学の復習
・構造力学で使用する数学的な手法の演習
第17回 内容
はりの断面力(3):静定ラーメン
・ラーメン構造とは
・ラーメン構造の断面力
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・高校数学(三角関数、微分積分、ベクトル、連立方程式等)の見直し
<復習課題>
・構造力学とは、数学の基礎
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第4章、前週の演習課題
授業実施特記 第一日 3時限目 授業実施特記 第九日 2時限目
第3回 内容
力学の基礎(1):静力学から構造力学へ
・力の3条件
・力のつり合い条件式
・作用反作用の法則 他
第18回 内容
(演習中心)はりの断面力(3)
・ラーメン構造の断面力図の描き方
・ラーメン構造のモーメント図の概略形状
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第2章、物理学の該当箇所、前週の演習課題
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・ラーメン構造の曲げモーメント図
授業実施特記 第二日 2時限目 授業実施特記 第九日 3時限目
第4回 内容
(演習中心)力学の基礎(1)
・力のつり合い条件式を用いた力の算出
第19回 内容
トラスの断面力(1):トラスの特性
・トラスの特性
・静定・不静定構造
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・力の合成分解
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第5章、前週の演習課題
授業実施特記 第二日 3時限目 授業実施特記 第十日 2時限目
第5回 内容
力学の基礎(2):自由物体図
・自由物体図とは

第20回 内容
(演習中心)トラスの断面力(1)
・静定不静定の判定、不静定次数の算出
・トラスの特性を踏まえた反力算出
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第2章、物理学の該当箇所、前週の演習課題
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・トラスの反力
授業実施特記 第三日 2時限目 授業実施特記 第十日 3時限目
第6回 内容
(演習中心)力学の基礎(2)
・自由物体図を用いた力の算出
第21回 内容
トラスの断面力(2):トラスの解法
・格点法
・断面法
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・力のつり合い条件式
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第5章、前週の演習課題
授業実施特記 第三日 3時限目 授業実施特記 第十一日 2時限目
第7回 内容
構造物の内部に働く力:支点の種類と反力
・支点の種類と特性
・反力の算出方法

第22回 内容
(演習中心)トラスの断面力(2)
・格点法による断面力の算出
・断面法による断面力の算出
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第3章、前週の演習課題
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・トラスを解く
授業実施特記 第四日 2時限目 授業実施特記 第十一日 3時限目
第8回 内容
(演習中心)構造物を支える力
・反力の算出
第23回 内容
構造材料の力学的性質(1):材料の機械的性質
・等方性・異方性、等質性・異質性、弾性・塑性
・応力とは、ひずみとは
・ヤングの法則とフックの法則
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・反力の算出
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第6章、前週の演習課題
授業実施特記 第四日 3時限目 授業実施特記 第十二日 2時限目
第9回 内容
構造物の内部に働く力:断面力と応力
・内力とは
・断面力とは、応力とは
・断面力の種類
第24回 内容
(演習中心)構造材料の力学的性質(1)
・材料の機械的性質の事例理解
・応力とひずみ
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第3章、前週の演習課題
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・応力とひずみの関係
授業実施特記 第五日 2時限目 授業実施特記 第十二日 3時限目
第10回 内容
(演習中心)構造物の内部に働く力
・断面力の種類
・断面力の求め方(軸力中心)

第25回 内容
構造材料の力学的性質(2):直応力
・軸力による応力
・応力‐ひずみ関係の適用方法
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・断面力の算出
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第6章、前週の演習課題
授業実施特記 第五日 3時限目 授業実施特記 第十三日 2時限目
第11回 内容
総合演習1
・物理・数学の復習,反力と断面力・応力のまとめ、質問等

第26回 内容
(演習中心)構造材料の力学的性質(2)
・直応力の算出
・ひずみ、伸び量の算出
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・受講範囲となる第1章~第3章
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・応力とひずみ、伸びの算出
授業実施特記 第六日 2時限目 授業実施特記 第十三日 3時限目
第12回 内容
(演習中心)総合演習1
総合演習1のフォロー

第27回 内容
構造材料の力学的性質(3):材料の性質と応力
材料の性質を考慮した直応力の算出
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・直前の総合演習で理解できていない個所の確認
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第6章、前週の演習課題
授業実施特記 第六日 3時限目 授業実施特記 第十四日 2時限目
第13回 内容
はりの断面力(1):断面力図
・断面力図とは
第28回 内容
(演習中心)構造材料の力学的性質(3)
はりとトラスの断面力算出
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第4章、前週の演習課題
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
これまでの講義におけるプリント、ノートを取りまとめておくこと
初回からこれまでの課題(未提出分)の最終提出
授業実施特記 第七日 2時限目 授業実施特記 第十四日 3時限目
第14回 内容
(演習中心)はりの断面力(1)
・断面力図の描き方
第29回 内容
総合演習2
・これまでの受講範囲のまとめ,質問等
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所>
・直前の講義内容の理解
<復習課題>
・断面力図を描く
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・受講範囲となる第1章~第6章
授業実施特記 第七日 3時限目 授業実施特記 第十五日 2時限目
第15回 内容
はりの断面力(2):基本的なはりの形式と荷重の種類
・単純はり、片持ちはり
・集中荷重、等分布荷重、モーメント荷重
第30回 内容
(演習中心)総合演習2
総合演習2のフォロー
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・第4章、前週の演習課題
授業時間外における学修(予習・復習等) <教科書の予習箇所および提出すべき課題>
・直前の総合演習で理解できていない個所の確認
授業実施特記 第八日 2時限目 授業実施特記 第十五日 3時限目