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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 環境土木工学科(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
構造力学Ⅱ
Structural Mechanics II
2 E713-01 2024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.応力とひずみの関係 2.断面二次モーメント 3.断面一次モーメント 4.部材の応力 5.影響線 構造力学Ⅰに引き続いて,構造力学Ⅱを学ぶ。本科目では材料の性質と強さ,応力とひずみ の関係,各種図形の断面諸量を学んだ知識を基に,部材の応力、特にはり部材の曲げ応力と せん断応力の求め方、およびそれらの図の描き方を学ぶ。また,静定ばりの影響線の原理を 学び,これを利用して支点反力、せん断力、曲げモーメントの断面力を求める方法を習得す る。
授業の概要および学習上の助言
本科目は,構造力学のうち土木構造物の設計という観点からその基本となる事項を習得するものである.授業の内容は以下の とおりである. 1.応力とひずみの概念を学び,両者の関係,フックの法則,ヤング係数,ポアソン比などを学ぶ. 2. 図形の断面諸量の定義を学び,各種図形の断面積,図心,断面1次モーメント,断面2次モーメントなどを学ぶ. 3.部材の応力を説明し,はりの曲げ応力とせん断応力の求め方とそれら応力図の書き方を学ぶ. 4.影響線の考え方とそれを用いたはりの支点反力,せん断力,曲げモーメントの求め方を学ぶ. 上記の学習内容は、実際の構造物を設計計算するときに用いられる非常に重要な内容であるから,理解度を確実にしていくこ とが必要である. 各授業での質疑とは,学習内容の専門知識やレベル,およびそれに関連する専門分野に関して学生に質問や問いかけをして答 えさせる,そして今どの段階の内容を学習しているのかを確認させる一つの統合学習形態の授業を意味する.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:基礎から学ぶ構造力学[森北出版] 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
・「構造力学Ⅰ」に習熟していることが必要である. ・「構造解析学」,「土木設計学」,「鉄筋コンクリート工学」の受講に役立つ. ・構造力学は,基礎的内容を積み重ねて内容を理解していく学問である.途中で理解できないと,その後もわからなくなるの で毎回の授業で自身の理解度を把握することが大切である.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
J 応力とひずみの関係を説明できる。「構造工学(0.25J)」
J 組み合わせ図形の断面諸量を求めることができる。「構造工学(0.25J)」
J 部材の応力を理解し,はりの曲げ応力とせん断応力を求めることができる。「構造工学(0.25J)」
J 影響線を用いて,支点反力,せん断力および曲げモーメントを求めることができる。「構造工学(0.25J)」
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 40 30 20 0 0 5 5 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 20 0 0 5 5 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 15 10 0 0 0 0 45
思考・推論・創造する力 20 15 10 0 0 0 0 45
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
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 0 0 0 5 5 10
※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 ・キーワードに記述した「応力とひずみ」,「断面諸量(断面一次モーメント、断面二次モーメント)」 ,「部材の応力」,「影響線」に関する問題の筆記試験を行い,その内容の理解度で評価する. ・計算過程の省略,単位の記述なしやミス,採点で判断できない計算内容,数字,単位など不明確な記述 は正解としない.
クイズ
小テスト
・キーワードに記述した「応力とひずみ」,「断面諸量(断面一次モーメント、断面二次モーメント)」 ,「部材の応力」,「影響線」に関する問題の筆記試験を行い,その内容の理解度で評価する. ・計算過程の省略,単位の記述なしやミス,採点で判断できない計算内容,数字,単位など不明確な記述 は正解としない.
レポート 学習の理解度を深めるためのレポートを学習項目ごとに課す。
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ キーワードに示した「応力とひずみの関係」、「各種図形の断面諸量(断面一次モーメント、断面二次モ ーメント)」、「部材の応力」、「はりの影響線」について自己達成度を評価する.
その他 その他は,主に学習に取組む意欲・態度等について評価する.具体的には,受講態度,受講・活動記録用 紙の内容,技術者倫理に係わる真摯な姿勢などを総合的に評価する.
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
「応力とひずみ」,「図形の断面諸量」,「部材の応力」およ び「影響線」に関する内容を理解し応用問題の解法に適用でき る. 「応力とひずみ」,「図形の断面諸量」,「部材の応力」およ び「影響線」に関する内容を理解している.
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回 組み合わせ図形の断面諸量の求め方を学ぶ 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:組合わせ図形の断面諸量は 単体の図形の応用である。単体図 形も含め組合わせ図形の断面諸量 の計算法を熟読して基本的な内容 を事前に理解しておくこと(pp.13 4-138)。 復習:組合わせ図形の断面諸量の 求め方は実際の構造物への応用に 対して非常に重要である。完全に 理解すること。 100 100
2回 合成構造の応力と断面諸量の求め方を学ぶ 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:剛性構造の応力の求め方に ついて基本的な内容を事前に予習 しておくこと(p.141-143) 復習:剛性構造の断面諸量を換算 断面を用いて計算する方法を理解 すること。 100 100
3回 外力モーメントや三角形分布荷重を受けるはりの断面 力 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:教科書pp.58-74の内容を事 前に確認しておくこと。 復習:外力モーメントや三角形荷 重を受けるはりの断面力が計算で きるように復習しておくこと。 100 100
4回 組み合わせ断面や合成構造の断面諸量、外力モーメン トや三角形分布荷重を受けるはりの断面力の内容の小 テスト①および解説,ポートフォリオ 小テスト①および解説,ポー トフォリオ,自己点検 予習:第1-3回の講義内容を再確 認し、種々の問題を解けるように しておくこと。 復習:理解不足な内容を復習し、 断面諸量の計算法を確実に理解す ること。 100 100
5回 張り出しはりとゲルバーはりの断面力を学ぶ 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:教科書pp.85-100を事前に 確認しておく。 復習:張り出しはりとゲルバーは りの断面力が計算できるように復 習しておくこと。 100 100
6回 応力―ひずみ関係 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:教科書pp.112-119を事前に 確認しておくこと。 復習:各材料の応力―ひずみ関係 を復習しておくこと。 100 100
7回 はり部材の曲げ応力とせん断応力 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:教科書pp.143-154の内容を 事前に確認しておくこと。 復習:はり部材のせん断応力が計 算できるように復習しておくこと 。 100 100
8回 小テスト②および解説、ポートフォリオ テスト、講義、質疑、ポート フォリオ、ふり返り 予習:第5-7回の授業の内容を再 確認して種々の問題を解けるよう にしておくこと。 復習:これまでの授業内容を復習 し、断面力および応力の計算方法 を確実に習得すること。 100 100
9回 ・単純ばりの影響線の概念と影響線図の書き方を学ぶ . ・影響線を用いた単純ばりの反力と断面力の計算法を 学ぶ 講義、演習と質疑 (総合演習) 予習・復習:橋梁の設計計算では 影響線が利用されるから重要な内 容である。単純はりの影響線の概 念やその作図法を熟読して理解度 を深めること(教科書pp.102-105 )。 100 100
10回 ・影響線を用いた片持ちばりの反力と断面力の計算法 を学ぶ. 講義、演習と質疑 (総合演習) 予習:教科書pp.109-110の内容を 事前に確認しておくこと。 復習:片持ちはりの影響線を描き 、そこから断面力が求められるよ うに復習しておくこと。 100 100
11回 張り出しはりの影響線を学ぶ. 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:教科書pp.102-110の内容を 確認しておくこと。 復習:張り出しはりの影響線図の 描き方、使い方を確認しておくこ と。 100 100
12回 はりの影響線に関する小テスト③、解説、ポートフォ リオ、ふり返り テスト、講義、質疑、ポート フォリオ、ふり返り 予習:第9-11回の講義内容を再確 認して種々の問題が解けるように しておくこと。 復習:これまでの授業内容を復習 し、はりの影響線の理解度を深め ること。 100 100
13回 はりの応力、影響線の演習問題 講義・演習と質疑 (統合学習) 予習:第1-13回の講義内容を再確 認しておくこと。 復習:これまでの授業内容を復習 し、部材の曲げとせん断応力、影 響線から断面力を求める方法を確 実に理解すること。 100 100
14回 演習問題の解説、達成度確認試験 講義と質疑、達成度確認試験 予習:第1-14回の講義内容を再確 認し、種々の問題を解けるように しておくこと。 復習:達成度確認試験の復習 200 100
15回 達成度確認試験の解説、ポートフォリオ、ふり返り 達成度確認試験の解説,ポー トフォリオ,自己点検,授業 アンケート回答 達成度確認試験の復習 100