2020年 理工学部 シラバス - 土木工学科
設置情報
科目名 | ビジュアルスタディ構造 | ||
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設置学科 | 土木工学科 | 学年 | 2年 |
担当者 | 長谷部・小田 | 履修期 | 後期 |
単位 | 1 | 曜日時限 | 金曜1 金曜2 |
校舎 | 駿河台 | 時間割CD | A51P A52O |
クラス | 1組, 2組 | ||
履修系統図 | 履修系統図の確認 |
概要
学修到達目標 | この科目は,2年に設置されている応用力学・構造力学I・材料力学の授業に関連したテーマ,および構造工学に関する特に重要なテーマについて,ビデオ,ミニ実験等,ビジュアルな教材を活用し,体験的に学びます。本授業を通じて,構造力学に関連する問題を直感的に理解する力が身に付きます。 |
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授業形態及び 授業方法 |
メディアを利用して実施する(原則オンデマンド形式)。 テーマごとに,ビジュアルな学習(ミニ実験やビデオ),補足講義,演習をもって完結する。 一部の内容は対面形式でミニ実験を体験できる機会を設ける。 第2回目以降は隔週で2コマ(1限,2限)連続実施する。 詳細・実施日は第1回目の授業で説明する。 |
履修条件 | 「応用力学」「構造力学Ⅰ」「材料力学」を履修していること,既に履修したことが望ましい。 |
授業計画
第1回 | テーマ(0)本授業で取り扱う力学的知識および現象の理解: 授業の内容,成績評価法などについて説明する.応用力学,構造力学Ⅰ,材料力学などの授業との関連性を述べるとともに,前期に学んだ力学理論の復習を行う。 【事前学習】「応用力学」の内容を復習しておくこと。「構造力学Ⅰ」「材料力学」のシラバスを確認しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
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第2回 | テーマ(1a)はりの支点反力: はりに集中荷重を作用させたときの支点反力を計測し,理論値と比較,考察する. 【事前学習】「応用力学」の授業で取り扱った「はりの支点反力」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第3回 | テーマ(1b)はりの影響線: はりに移動荷重を作用させたときの支点反力を計測し,理論値と比較,考察する. 【事前学習】「応用力学」の授業で取り扱った「はりの影響線」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第4回 | テーマ(2a)はりのひずみの測定: 片持ちばりに集中荷重を作用させたときのひずみを計測し,ひずみの分布特性を理解する. 【事前学習】「応用力学」の授業で取り扱った「応力とひずみ」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第5回 | テーマ(2b)はりのたわみ(たわみの分布): 片持ちばりに集中荷重を作用させたときのたわみを計測し,理論値と比較,考察する. 【事前学習】「応用力学」の授業で取り扱った「はりのたわみ」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第6回 | テーマ(3a)はりのひずみの精密測定: 単純ばりに集中荷重を作用させたときのひずみを,ひずみゲージを用いて精密に測定する方法を学ぶとともに,ひずみの分布,応力とひずみの関係を理解する. 【事前学習】「応用力学」の授業で取り扱った「応力とひずみ」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第7回 | テーマ(3b)はりのひずみの精密測定: 片持ちばりに集中荷重を作用させたときのひずみを,ひずみゲージを用いて精密に測定する方法を学ぶとともに,ひずみの分布,応力とひずみの関係を理解する. 【事前学習】「応用力学」の授業で取り扱った「応力とひずみ」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第8回 | テーマ(4a)長柱の座屈(講義と演習): 長柱の座屈について講義および演習・解説を行う. 【事前学習】「材料力学」の授業で取り扱った「座屈」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】講義および演習の内容を復習すること。(30分) |
第9回 | テーマ(4b)振動(講義と演習): 構造物の振動現象について講義および演習・解説を行う. 【事前学習】土木構造物が振動する要因と仕組みについて調べること。(30分) 【事後学習】講義および演習の内容を復習すること。(30分) |
第10回 | テーマ(5a)長柱の座屈(座屈の理解): 長柱に圧縮力を作用させ,座屈が発生する状況を観察し,考察する. 【事前学習】第9回の内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第11回 | テーマ(5b)長柱の座屈(長さおよび断面形状の影響): 長さと断面形状が異なる長柱に圧縮力を作用させたときの変形を観察し,考察する. 【事前学習】第9回の内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第12回 | テーマ(6a)振動(1自由度バネ-質点系) 1自由度バネ-質点系の固有周期を計測し,理論値と比較,考察する. 【事前学習】第10回の内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第13回 | テーマ(6b)振動(はりの固有周期,構造と共振): 1自由度はり模型の固有周期を計測し,理論値と比較,考察する.共振現象を観察し,考察する. 【事前学習】第10回の内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第14回 | テーマ(7a)トラス(安定・不安定): トラス構造物に集中荷重を作用させたときのトラス部材の変形を観察し,考察する. 【事前学習】「構造力学I」の授業で取り扱った「トラス」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
第15回 | テーマ(7b)トラス(軸力の圧縮と引張り): トラス構造物に集中荷重を作用させたときのさまざまな長さのトラス部材の変形を観察し,考察する. 【事前学習】「構造力学I」の授業で取り扱った「トラス」に関する内容を復習しておくこと。(30分) 【事後学習】実験内容とその結果を考察すること。(30分) |
その他
教科書 |
必要に応じて資料を配布する.
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参考書 |
野村卓史 『構造力学』 コロナ社 2011年
野村卓史・長谷部寛 『構造力学演習』 コロナ社 2020年
有光隆 『『はじめての材料力学』 図解でわかる』 技術評論社 2008年 第11版
応用力学,構造力学Ⅰ,材料力学の授業の教科書が参考になります。
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成績評価の方法 及び基準 |
テーマごとに行われるミニ実験のレポート,演習の結果を総合して成績評価する。 |
質問への対応 | 常時メールおよびGoogle Classroomのコメントにて受け付ける。 ミニ実験中は教員が各グループを巡回するので,その場で質問を受け付ける。 |
研究室又は 連絡先 |
長谷部:タワー・スコラ10階 S1026室, hasebe.hiroshi@nihon-u.ac.jp 小田:タワー・スコラ11階 S1123室, oda.kenichi@nihon-u.ac.jp |
オフィスアワー |
水曜 駿河台 17:00 ~ 18:00 長谷部
水曜 駿河台 12:10 ~ 12:30 小田
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学生への メッセージ |
構造物の挙動を視覚的に体験することにより,授業・演習で学んでいる内容をまったく異なる角度から確認し,理解を深めることができます.楽しみながら実力がつく科目です. |