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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(〜2024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Ⅱ
Structural Mechanics for Architecture II
2 A013-01 2025年度
3期(前学期)
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.弾性曲線 2.仮想仕事の原理 3.座屈 4.たわみ角法 5.固定モーメント法 本講義は安全で美しく快適な人間活動の器としての建築を実現するために、静定構造物を扱 った建築構造力学Ⅰのアドバンス科目として、不静定構造物の基礎理論について述べる。講 義前半では、構造物の分類を復習し、部材の変形、圧縮材の座屈問題を理解する。更に仮想 仕事の原理を用いて静定構造物の変形、応力法による解法を学ぶ。後半では、たわみ角法、 固定モーメント法、D値法の各種解法を講義し、高次の不静定ラーメンの応力、変形の計算 法を学ぶ。本講義を通して、小規模建築物の構造計画ができる人材を養成する。
授業の概要および学習上の助言
1.科目概要と静定構造物の解法の復習 2.部材の変形(弾性曲線、モールの定理) 3.仮想仕事の原理を適用した静定構造物の変形 4.応力法による一次不静定構造の解法 5.圧縮材の座屈 6.たわみ角法による不静定ラーメンの解法 7.固定モーメント法による不静定ラーメンの解法 8.D値法による不静定ラーメンの解法 技術者のための数理Ⅰ、Ⅱ(一年次前学期)、線形代数学(一年次後学期)、建築構造力学Ⅰ(一年次後学期)で学んだ知識 が必要です。
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:ステップアップ建築構造力学[学芸出版社] 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
本科目は技術者のための数理Ⅰで学習した三角関数、建築構造力学Iで学習した「力の分解・合成」、「釣り合いの条件」、 「静定構造物の解法」の理解が受講時の基礎となっています。また微分方程式からたわみ、たわみ角、座屈荷重を求める方法 を講義するため、技術者のための数理Ⅱで学習した微分積分、複数の条件式から応力を求めるため線形代数(行列とベクトル 、連立方程式)の理解が必要です。連立方程式の解法、行列とベクトルの積を計算するときにEXCELを使用します。
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
I,O 弾性曲線、モールの定理から部材の変形を求めることができる。
I,O 仮想仕事の原理を用いて静定構造物の変形、応力法で一次不静定構造の反力や部材の応力を求めることができる。
I,O 圧縮材の座屈荷重を求めることができる。
I,O たわみ角法を用いて不静定ラーメンの応力、変形を求めることができる。
I,O 固定モーメント法を用いて不静定ラーメンの応力、変形を求めることができる。
I,O D値法を用いて不静定ラーメンの応力、変形を求めることができる。
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 40 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 30 30 40 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 10 10 15 0 0 0 0 35
思考・推論・創造する力 15 15 15 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 5 5 10 0 0 0 0 20
学習に取組む姿勢・意欲 0 0 0 0 0 0 0 0
※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 たわみ角法、固定モーメント法、D値法の解法の理解度を試験で評価する。
クイズ
小テスト
静定構造物の解法、弾性曲線式、モールの定理、仮想仕事の原理とその応用、圧縮材の座屈について、理 解度を小テストにより評価する。
レポート 以下のレポート課題を出題し講義の理解度を評価する。 1)静定構造物の解法 2)単純な構造物を対象に曲げによる部材の変形 3)仮想仕事の原理を用いて不静定構造物の変形、応力法で一次不静定構造物の反力、応力の計算 4)圧縮材の座屈荷重の算出 5)たわみ角法、固定モーメント法、D値法の各解法による不静定ラーメンの応力、変形の計算
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
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
静定構造物および不静定構造物の応力・変形を求める基礎理論 を理解し、簡易な不静定構造物の応力と変形を求め、安全性を 評価するとともに、適切な構造計画が提案できる。 静定構造物および不静定構造物の応力・変形を求める基礎理論 を理解し、簡易な不静定構造物の応力と変形を求めることがで 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 学習内容 (1) 講義の学習目標  講義の役割と建築設計にどのように関連していくか を理解する。 (2) 静定・不静定の判定  不安定構造物、静定構造物、不静定構造物の違いを 判定する。 (3) 静定構造物の解法  静定構造物の反力・応力の求め方について振り返る 。 講義と例題および演習を通し て、理解する。 復習:本講義の内容を復習 予習:次回講義分のテキストを読 む。 120 120
2 静定構造物の変形 その1 (1)弾性曲線式による梁の変形解析  静定構造物の曲げによる梁の変形を理解する。 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習 予習:次回講義分のテキストを読 む。 120 120
3 静定構造物の変形 その2 (1)モールの定理による梁の変形解析  静定構造物の曲げによる梁の変形を理解する。 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習 予習:次回講義分のテキストを読 む。 120 120
4 仮想仕事の原理 その1  仮想仕事の原理を用いた梁の変形解析を理解する。 (1) 仮想仕事の原理 (2) 仮想仕事の原理による静定梁・ラーメンの変 形 (3) 仮想仕事の原理によるトラスの変形 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習 予習:次回講義分のテキストを読 む。 120 120
5 仮想仕事の原理 その2  仮想仕事の原理を応用して簡単な不静定構造物の変 形解析を理解する。 (1) 不静定構造物解析の基本原理 (2) 一次不静定梁・ラーメンの解法 (3) 一次不静定トラスの解法 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習 予習:次回講義分のテキストを読 む。 120 120
6 圧縮材の座屈  座屈現象について理解する。 (1) 座屈現象と支配式 (2) 単純支持された部材の弾性座屈(Euler座屈) (3) 種々の材端条件を持つ部材の座屈解析 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:第1回から第6回までの講義 内容の復習 150 120
7 中間振り返り 6回までの講義内容の理解度を小テストする。 第6回までの内容の小テスト を行う。試験内容の理解度を 自己点検する。 復習:小テストの復習予習:次回 講義分のテキストを読む 120 120
8 たわみ角法 その1  たわみ角法による不静定ラーメンの解法を理解する 。 (1) たわみ角法による解法の原理 (2) たわみ角法の基本式 (3) 節点方程式 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習予習: 次回講義分のテキストを読む。 120 120
9 たわみ角法 その2  たわみ角法による不静定ラーメンの解法を理解する 。 (1)層方程式 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習予習: 次回講義分のテキストを読む。 120 120
10 たわみ角法 その3  たわみ角法による不静定ラーメンの解法を理解する 。 (1)節点移動のない場合のマトリクス法による解法 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習予習: 次回講義分のテキストを読む。 120 120
11 固定モーメント法 その1  固定モーメント法による不静定ラーメン(節点移動 なし)の解法を理解する。 (1) 解法の原理 (2) 連続梁の場合 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習予習: 次回講義分のテキストを読む。 120 120
12 固定モーメント法 その2 固定モーメント法 その2  固定モーメント法による不静定ラーメンの解法を理 解する。 (1)不静定ラーメンの場合 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:本講義の内容を復習予習: 次回講義分のテキストを読む。 120 120
13 D値法  D値法を用いた解析手法を理解する。 (1) D値の意味 (2) 柱のせん断力と反曲点高比 (3) 解法手順 講義と例題および演習を通し て、理解する。授業内容の理 解度を自己点検する。 復習:第8回から13回までの講義 内容の復習 120 120
14 試験と解説 たわみ角法、固定モーメント 法、D値法の試験をする。試 験内容の理解度を自己点検す る。 復習:試験の復習 150 120
15 講義の役割と理解不足の事項を自己で把握する。 講義の役割と理解不足の事項 を自己で把握する。