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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 建築学科(2018年度入学〜)
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
建築構造力学Ⅰ
Structural Mechanics for Architecture I
2 A007-01 2021年度
2期(後学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.梁 2.トラス、ラーメン 3.反力と断面力 4.応力度 5.地域連携 建築構造の基本的なモデルである静定梁、静定トラス、静定ラーメンの力学的特性を学ぶ。 建築物に働く力のつりあいを理解し、反力の求め方を学ぶ。断面力という概念を理解し、自 由体のつりあいを理解し、梁やラーメンの断面力の分布の求め方を学ぶ。節点のつりあいを 理解し、トラスの軸力の求め方を学ぶ。さらに応力度という概念を理解し、梁やラーメンに 働く応力度の求め方を学ぶ。これらの知見を総合化して、構造に関わる地域のニーズとシー ズに対する問題に取り組む。
授業の概要および学習上の助言
1.建築構造物と構造力学 2.力と力のつりあい 3.構造物のモデル化と反力 4.荷重と外力 5.構造物の力学的分類 6.部材に生じる応力度と断面力 7.静定構造物の反力、断面力 8.断面の諸量 9.材料の力学的性質 10.応力度と部材の設計 力学モデルを図で表現すること、物理で習う“力のつりあい”を理解することが重要である。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:変形を理解する構造力学[彰国社]、力のつり合いを理解する構造力学[彰国社] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
三角関数、初等力学(力の分解、力のつりあい)を理解しておく。 試験時に関数電卓が必要である。 線形代数Ⅰで学んだベクトルの演算の応用を復習しておく。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
O 建築構造物と荷重・外力を力学モデルに対応させることができる。
O 静定構造物の反力を求めることができる。
O 静定構造物の軸力図、せん断力図、曲げモーメント図を描くことができる。
O 断面の基本的性質と材料の力学的性質を説明することができる。
O 梁の応力度を求めることができる。
O 構造に関わる地域のニーズ・シーズに向けた簡易な静定構造物の設計ができる。
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 30 30 15 0 15 0 10 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 30 15 0 15 0 10 100
総合力指標 知識を取り込む力 15 15 5 0 0 0 0 35
思考・推論・創造する力 15 15 5 0 0 0 0 35
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 10 0 0 10
発表・表現・伝達する力 0 0 0 0 0 0 0 0
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 5 0 5 0 10 20
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 学期末に実施する。 構造力学に関する基本的な知識を習得しているか、基本的な式を記述でき、その式から解を求めることが できるか、得られた解を図で表せるかを確認する。
クイズ
小テスト
梁、トラスについて、基本的な知識を持っているか、基本的な式を記述でき、その式から解を求めること ができるか、得られた解を図で表せるかを確認する。
レポート 定期的に講義した内容を理解できているかを確認する。
成果発表
(口頭・実技)
作品 建築物、土木構造物、工作物などの構造物をデザインし、デザインされた構造物を静定構造物としてモデ ル化し、部材応力と応力度の計算、部材断面の決定などを行い、本科目で学んだ知識の総合的な理解度を 確認する。
ポートフォリオ
その他 出席状況、レポートの提出状況から取り組み姿勢を評価する。
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
構造力学に関する基本的な知識を習得している。 基礎となる式を記述でき、その式の解を正確に求めることがで きる。 得られた解を図で表すことができる。 簡易な建物の力学モデルを示し、応力計算ができる。 簡易な建物に対して、力学的観点から合理的な建物を計画する 案を提示できる。 構造力学に関する基本的な知識を習得している。 基礎となる式を記述でき、その式の解を求める手順を理解して いる。 得られた解を図で表すことができる。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1 建築構造物と構造力学 力の表記方法 力の合成と分解 力のモーメント 講義と演習 ◇振り返り 復習:力とは何か、力(ベクトル )の合成と分解、力のモーメント のについて復習する。緑本の問題 とレポート課題に取り組む。 予習:緑本2章〜3.1節を通読し、 構造と荷重のモデル化、安定と不 安定、について予習する。 120/12 0
2 構造物と荷重のモデル化 安定と不安定 反力 講義と演習 ◇振り返り 復習:構造物と荷重のモデル化、 安定と不安定、反力について復習 する。緑本の問題とレポート課題 に取り組む。 予習:緑本3.2節〜3.3節を通読し 、応力、応力図の書き方等につい て予習する。 120/12 0
3 応力(断面力) 応力図の書き方 ほか 講義と演習 ◇振り返り 復習:応力(断面力)、応力図の 書き方、等について復習する。緑 本の問題とレポート課題に取り組 む。 予習:緑本3.4節〜3.6節を通読し 、様々な外力に対する応力計算、 応力図の書き方等について予習す る。 120/12 0
4 静定構造物の反力と断面力(静定梁) 講義と演習 ◇振り返り 復習:静定梁の反力と断面力の計 算を確実に行えるように復習する 。緑本の例題および練習問題に取 り組む。 予習:緑本5章を通読し、静定ト ラスの定義と静定トラスの解法に ついて理解する。レポート課題に 取り組む。 120/12 0
5 静定構造物の反力と断面力(静定トラス) 講義と演習 ◇振り返り 復習:静定トラスの反力と断面力 (軸力)の計算を確実に行えるよ うに復習する。節点法と切断法に ついて復習する。緑本の例題およ び練習問題に取り組む。 予習:第5回までの講義内容を再 度確認する。小テストに向けた準 備を進める。レポート課題に取り 組む。 120/12 0
6 これまでの復習 「総合力」ラーニング 講義と演習 ◇振り返り 復習:第6回講義で課される課題 について確実に解答できるように する。 予習:小テストに向け準備する。 120/12 0
7 小テストとその解説 テストと講義 復習:未得点部分について再度計 算し直す。 予習:緑本4章を通読し、静定ラ ーメンの反力と応力(断面力)の 計算方法を読解する。 120/12 0
8 静定構造物の反力と断面力(静定ラーメン) 講義と演習 ◇振り返り ★自己点検 復習:静定・不静定の考え方を再 度整理する。応力算定における自 由体のつり合い式の立て方、およ び応力図の書き方を復習する。赤 本の例題および練習問題に取り組 む。 予習:赤本2.1〜2.2節を通読する 。初等関数の積分について再確認 する。レポート課題に取り組む。 120/12 0
9 断面の諸量 講義と演習 ◇振り返り 復習:図心、断面積、断面1次モ ーメント、断面2次モーメントに ついて、その諸量の意味するとこ ろを理解し、それぞれ算出できる ようにしておく。赤本の例題およ び練習問題に取り組む。 予習:赤本2.5節を通読する。レ ポート課題に取り組む。 120/12 0
10 材料の力学的性質 作品課題説明 講義と演習 ◇振り返り 復習:応力(応力度)、ひずみ、 ヤング係数、せん断弾性係数など の用語の意味を理解し、それらの 関係について整理する。赤本の例 題および練習問題に取り組む。 予習:第10回までの講義内容を再 度確認する。レポート課題に取り 組む。作品課題に取り組む。 120/12 0
11 曲げを受ける部材の垂直応力度 断面係数と縁応力度 講義と演習 ◇振り返り 復習:平面保持の仮定に基づく曲 げを受ける部材の垂直応力度の考 え方を整理し、垂直応力度と断面 力との関係式、および縁応力度と 断面係数の関係について復習する 。 予習:赤本2.4節を通読する。レ ポート課題に取り組む。作品課題 に取り組み、第12回で提出する。 120/12 0
12 ■作品課題の提出 曲げを受ける部材のせん断応力度 講義と演習 ◇振り返り 復習:せん断応力度の考え方を整 理し、長方形断面におけるせん断 応力度分布について復習する。 予習:レポート課題に取り組む。 これまで学習した内容を再整理す る。特に第8回以降の内容につい て理解する。試験に向けた準備を 進める。 120/12 0
13 これまでの復習 「総合力」ラーニング 講義と演習 ◇振り返り 復習:テキストの例題・問題およ びレポート課題を確実に解答でき るようにしておく。「総合力」ラ ーニングで実施した問題を確実に 解答できるようにしておく。 予習:試験に向けた準備を進める 。 120/12 0
14 試験とその解説 テストと講義 復習:未得点部分について再度計 算し直す。 予習:返却されたレポートなどを 整理し、次回授業に持参する。 120/12 0
15 本科目で学習したことの振り返り 本科目と今後の科目や将来との関係に関する解説 講義 ★自己点検 復習:テキストやレポートを振り 返り、建築構造力学Iで解説した 内容の理解を深める。 120