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授業の目標
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静定構造と不静定構造の違いを理解し、主として不静定構造の静力学問題を解くために必要な力学法則を学ぶ。不静定構造物は力のつりあい条件式だけでは支点反力や応力が定まらず力のつりあい条件式のほかに変形に関する条件を追加すると解くことができる。不静定構造物の解法は、断面力や反力を未知数とする応力法と、変位や回転角を未知数とする変位法とに大別される。
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到達目標
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1)不静定ばり,不静定トラス,不静定ラーメンの応力図を自在に描けるようになる。
2)不静定構造物の解法の基礎知識を修得し、応力法、たわみ角法、固定モーメント法による構造計算ができるようになる。
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身につく能力
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<全学ディプロマ・ポリシー>
○【知識・理解・技術】 1.各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】 2.幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】 3.多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】 4.時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】 5.専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【グローカル・創造的思考力】 6.地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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構造力学IIの講義内容に関連して、演習問題を解くことを通じて構造解析の理解を深める。
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授業の計画
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第1回 静定構造物と不静定構造物:静定構造と不静定構造の違い、不静定構造の解法の基本的な考え方、つりあい条件、適合条件、弾性条件、重ね合わせの原理。
第2回 エネルギーの原理:外力の仕事とひずみエネルギー、軸方向によるひずみエネルギー、曲げモーメントによるひずみエネルギー、せん断力によるひずみエネルギー、エネルギー保存の法則。
第3回 変形と仕事に関する定理:マクスウェル-ベッテイの相反採用の定理、たわみ性係数、カスチリアーノの定理。
第4回 仮想仕事の原理:仮想仕事の原理による変形計算、静定トラスの変形、静定ラーメンの変形。
第5回 応力法による不静定骨組の解法:仮想仕事の原理による解法、静定基本構、不静定力、性状係数、変形の連続条件式。
第6回 応力法による不静定トラスの解法。
第7回 応力法による不静定ラーメンの解法。
第8回 たわみ角法の原理:解法における条件、材端モーメント、たわみ角および節点角、部材角、ラーメン部材の変形と応力、たわみ角法の基本式。
第9回 たわみ角法のつりあい方程式:節点に生ずるモーメントの和(節点方程式)、水平力に対して層せん断力の釣合い(層方程式)。
第10回 たわみ角法による節点移動のないラーメンの解法:材端固定モーメント、一端ピンの基本式、対称ラーメンの解法。
第11回 たわみ角法による節点移動のあるラーメンの解法:独立部材角、従局部材角、異形ラーメン解法。
第12回 固定モーメント法の原理:節点での解放モーメント、分割率、分割モーメント、伝達モーメント。
第13回 固定モーメント法の計算方法:有効剛比
第14回 固定モーメント法による節点移動のないラーメンの解法。
第15回 固定モーメント法による節点移動のあるラーメンの解法。
(すべての回において,両教員が担当する。)
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授業時間外学修の指示
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前回の授業で説明する内容を復習してから毎回の講義に参加する。
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成績評価の方法
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不静定構造物の解法(応力法と変形法)を理解していることを単位修得の条件とする。講義毎に課する演習問題への回答及びレポートの内容により評価する。
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テキスト・参考書等
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テキスト: 林貞夫『SI対応:建築構造力学』(共立出版株式会社)、ISBN:978-4-320-07650-1、¥3,900+税
参 考 書::寺本隆幸『建築構造の力学Ⅱ』(森北版株式会社)、ISBN-10: 4627505515、¥2,800+税
四俵正俊『よくわかる構造力学ノート』(技報館)、ISBN-10: 4765514609、¥3,800+税
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履修上の留意点
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構造力学I、構造力学I演習を履修していることを原則とする。
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資料
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備考
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