2020年 理工学部 シラバス - 建築学科
設置情報
| 科目名 | 対地震構造 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 建築学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 秦 一平 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | C14R |
| クラス | 建築 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 超高層建物，制震構造，免震構造の設計を知る上では，時刻歴応答解析などを用いて構造設計を行う．そのためには，解析プログラムの使用方法や結果に対するポイントを理解しなければ不完全な建物を設計することになる． そのため，本授業では実際に解析プログラムを使用して，基本的な制震構造と免震構造の設計を実習する． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
授業は授業履修者を２グループに分け、「講義」と「実習」に分かれて行う。 「講義」では、パワーポイントと板書を併用し講義を行う。 「実習」では、配布した計算プログラムソフト及び課題プリントを通してコンピューター演習室にて行う。 |
| 履修条件 | 振動工学、構造力学、応用力学の単位を修得していることが望ましい。また、エクセルやワードなどを実習で扱うため、「建築情報処理Ⅰ」の履修をしていることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 免震・制振構造の概要と設計方法 免震・制振構造の違いを知り、どのように免震・制振構造を設計しているのかを知る 【事前学習】免震・制振構造の特徴を調べる（120分） 【事後学習】授業で示した用語が設計上どのように関係するのかを整理する（120分） |
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| 第2回 | 構造物のモデル化と種類 構造物の応答解析をするうえで，モデルの作成方法やモデル化の種類を知る 【事前学習】静的増分解析を調べる（120分） 【事後学習】取付部剛性を含む振動方程式の誘導（120分）-課題① |
| 第3回 | 定点理論 制震設計で扱う粘性ダンパーを設計するの理論として定点理論を知る． 【事前学習】取付部剛性を含む振動方程式の誘導（120分） 【事後学習】固有値解析を用いて定点理論を理解する（120分） 課題①の提出 |
| 第4回 | 弾塑性応答と等価線形化法① A班：弾塑性モデルと等価線形化法（講義） 【事前学習】構造部材の弾塑性モデルを調べる（120分） 【事後学習】等価線形化法による応答解析と弾塑性応答解析の検討をする（120分） B班：弾塑性応答解析と応答スペクトルの関係（実習）-課題② 【事前学習】免震部材の弾塑性モデルを調べる（120分） 【事後学習】弾塑性応答と応答スペクトルの関係を考察する。（120分） |
| 第5回 | 弾塑性応答と等価線形化法① Ａ班：弾塑性応答解析と応答スペクトルの関係（実習）-課題② 【事前学習】免震部材の弾塑性モデルを調べる（120分） 【事後学習】弾塑性応答と応答スペクトルの関係を考察する。（120分） Ｂ班：弾塑性モデルと等価線形化法（講義） 【事前学習】構造部材の弾塑性モデルを調べる（120分） 【事後学習】等価線形化法による応答解析と弾塑性応答解析の検討をする（120分） |
| 第6回 | 制震設計方法① 制震設計方法の概要を理解する． 【事前学習】弾塑性応答解析の課題を提出（120分） 【事後学習】制震設計レポートのモデルを時刻歴応答解析をする（120分） |
| 第7回 | 制震設計方法② A班：定点理論を用いた制震設計方法を知る 【事前学習】第３回授業のモデルを復習する（120分） 【事後学習】課題モデルの目安となる粘性減衰を決定する（120分） B班：固有値解析プログラムを用いて制震設計をする（コンピュータ演習室） 【事前学習】固有値解析プログラムの使い方を復習する（120分） 【事後学習】課題モデルの時刻歴応答解析（120分） |
| 第8回 | 制震設計方法② A班：固有値解析プログラムを用いて制震設計をする（コンピュータ演習室） 【事前学習】固有値解析プログラムの使い方を復習する（120分） 【事後学習】課題モデルの時刻歴応答解析（120分） B班：定点理論を用いた制震設計方法を知る 【事前学習】第３回授業のモデルを復習する（120分） 【事後学習】課題モデルの目安となる粘性減衰を決定する（120分） |
| 第9回 | 制震設計レポートの演習（コンピュータ演習室） レポートの課題を解き，考察する． 【事前学習】レポートの課題をする（120分） 【事後学習】レポートの課題を考察する（120分） |
| 第10回 | 免震設計方法を知る 免震設計方法の概要を理解する． 【事前学習】等価線形化理論を復習しておく．（120分） 【事後学習】免震部材の種類と性能を復習する．（120分） 制震設計レポート提出 |
| 第11回 | 時刻歴応答解析を用いた免震設計① A班：免震設計の方法を知る（講義） 【事前学習】免震部材の種類とモデル設定を調べる(120分) 【事後学習】免震層の構成を考える（120分） Ｂ班：時刻歴応答解析による免震設計（実習） 【事前学習】弾塑性応答解析のやり方を復習する(120分) 【事後学習】課題モデルに対して免震設計をする（120分） |
| 第12回 | 時刻歴応答解析を用いた免震設計② Ａ班：時刻歴応答解析による免震設計（実習） 【事前学習】弾塑性応答解析のやり方を復習する(120分) 【事後学習】課題モデルに対して免震設計をする（240分） Ｂ班：免震設計の方法を知る（講義） 【事前学習】免震部材の種類とモデル設定を調べる(120分) 【事後学習】免震層の構成を考え、時刻歴応答解析による免震設計をする（120分） |
| 第13回 | 応答性能図表を用いた免震設計 A、Ｂ班：応答性能設計図表を用いた免震設計の方法を知る（講義） 【事前学習】応答スペクトルとモーダル解析を復習する(120分) 【事後学習】応答性能設計図表による免震設計をする（120分） |
| 第14回 | 応答性能図表を用いた免震設計 A、Ｂ班：応答性能設計図表を用いた免震設計の方法を知る（実習） 【事前学習】応答性能設計図表による免震設計をする(120分) 【事後学習】時刻歴応答解析により応答を確認する（120分） |
| 第15回 | 免震構造設計の留意点と課題レポートの提出 A,B班：免震構造の設計に関しての留意点を説明する。課題レポートの提出。 【事前学習】課題レポートを作成する（120分） |
その他
| 教科書 |
石丸辰治 『『応答性能に基づく「対震設計」入門』』 彰国社 2004年年 第第１版版
構造物の動的な設計に関する入門書であり、基本概念としての振動エネルギーの基礎解説から
、振動方程式の物理的意味や振動現象の把握に加え、長寿命建築としての免震・制震構造の性
能からみた構造設計法を提示、性能図表を駆使しながら、初心者でも、免震・制震の基本計画
の立案に役立てることができる。
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| 参考書 |
石丸辰治 『 『対震設計の方法』』 建築技術 2008年年 第第１版版
柴田明徳 『最新 耐震構造解析』 森北出版 2014年年 第第3版版
日本建築学会 『免震構造設計指針』 丸善 2013年年 第第4版版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
授業時に課される課題(10%)と制震設計レポート(45%)と免震構造設計レポート(45%)にて総合評価をする。制震・免震構造設計のレポートとも、設計手順の理解と設計方針をレポートにまとめてもらう．設計方針は，応答性能である応答加速度、応答変形を入力地震動レベルの大きさに応じて目標クライテリアを設定し、必要な設計パラメータを算出するとともに、制震・免震部材の選定を行い設計を行う。地震動入力の大きさと応答性能により、多岐に亘るパラメータが算出されるが、それらの相互関連について考察することで、免震設計の感性を高めることが目的なので、注意深い考察レポートから数学的、構造工学的センスの豊かなレポートが歓迎される。 |
| 質問への対応 | 授業中に理解できないところがあった場合、質問内容を整理しオフィスアワーおよび授業終了後に質問すること |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎タワースコラ9階903室（秦） hata.ippei@nihon-u.ac.jp 03-3259-0695 |
| オフィスアワー |
月曜 駿河台 14:00 ～ 15:00 駿河台校舎タワースコラ ９階S903室（秦）
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| 学生への メッセージ |
構造設計や研究者を目指したいと思う学生には，ぜひ受講してほしい科目である．私は，実務 設計で利用される設計法や新しい対地震構造システムを提案すること目的として，研究してい るので，まだ誰も考えていないような観点から設計をすることを一緒に考えられればと思って いる．レポートでも課題に対し，議論できるような学生がいてくれることを望んでいます． |