2023年 理工学部 シラバス - 海洋建築工学科
設置情報
| 科目名 | 構造解析 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 海洋建築工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 高橋 孝二 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜3 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | D13E |
| クラス | |||
| 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 | 建築物の応力解析に最も汎用的に用いられる剛性マトッリクス法の考え方を学修するとともに、更に理解を深めるためにパソコンを用いて具体的な計算方法を学ぶ。構造設計に用いている計算プログラムの中身について理解することができる。本講義により簡単な構造物の応力解析ができるようになる。 本授業科目はDP1・3・4・5及びCP1・3・4・5に該当しています。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
授業形態は原則的に「対面授業」とする。 授業方法は座学による学修と、パソコンを用いてExcelによる計算を併用して進める。座学については、課題がでるので次回の授業開始前に提出する。 本講義は、構造設計の実務経験がある教員が、講義内容がどのように実際の構造設計へ応用されているかについて説明する。 |
| 履修条件 | 構造力学Ⅰ～Ⅲを修得していることが望ましい。 構造力学Ⅳの知識が必要です。必ず同時に履修すること。 講義ではExcelを多用するので、操作方法等を予め学習してくおくと効率的に理解することができる。 |
授業計画
| 第1回 | ガイダンス 構造解析の概要およびマトリックスの計算の復習 【事前学習】シラバスを良く確認し，学習達成目標，授業形態およびその方法に対応できるよう準備しておくこと。（120分） 【事後学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，授業内容の理解を深めること。（120分） |
|---|---|
| 第2回 | 構造解析の3条件 剛性マトリックス法の基礎となる3条件について学修する 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第3回 | ばね：剛性マトリックス 弾性ばねを用いて剛性マトリックスを導く 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第4回 | ばね：剛性方程式の解法 境界条件、荷重条件により未知の変位を求める手順を学修する 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第5回 | ばね：Excelを用いた解法 手計算で解いた課題をExcelを用いて計算してみる 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第6回 | トラス：剛性マトリックスおよび座標変換マトリックス トラス部材の局所座標系における剛性マトリックスを導き、全体座標系に変換するための座標変換マトリックスについて学修する 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第7回 | トラス：剛性方程式の解法 未知の変位を求める解法手順を学修する 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第8回 | トラス：Excelを用いた解法 手計算で解いた課題をExcelを用いて計算してみる 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第9回 | トラス：Excelを用いた解法 前回の講義より少し複雑な構造物を計算してみる 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第10回 | 梁部材：剛性マトリックス 曲げ変形する梁部材について剛性マトリックスを導く 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第11回 | ラーメン架構：剛性マトリックス ラーメン部材について剛性マトリックスを導く 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第12回 | ラーメン架構：Excelを用いた解法 簡単なラーメン架構をExcelを用いて計算してみる 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第13回 | ラーメン架構：Excelを用いた解法 前回の講義より少し複雑な構造物を計算してみる 【事前学習】授業支援システムから資料を入手し，熟読の上，理解できない箇所を質問できるようまとめておくこと。（120分） 【事後学習】演習問題の数値を変えて再度解くことで、授業内容の理解を深めること。（120分） |
| 第14回 | 理解度確認のための授業内テスト 【事前学習】平常試験範囲を良く復習し，合格点が取れるように準備しておくこと。（120分） 【事後学習】解けなかった問題を解いてみて理解を深めること。（120分） |
| 第15回 | テスト解説および再テスト（合格点に満たない学生のみ） 【事前学習】平常試験範囲を良く復習し，合格点が取れるように準備しておくこと。（120分） 【事後学習】解けなかった問題を解いてみて理解を深めること。（120分） |
その他
| 教科書 |
授業資料はMoodleにアップするので事前に印刷して授業を受けてること。
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| 参考書 |
構造力学研究会編 『建築構造力学（下）』 理工図書
参考書の第4章「マトリックス構造解析法」p77-p124が本講義内容
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| 成績評価の方法 及び基準 |
課題提出および授業内テスト(100％) 課題は講義内で回答を解説する。 |
| 質問への対応 | 随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
船橋校舎13号館6階1365室、takahashi.koji20@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 15:00 ～ 16:30 13号館1365高橋研究室
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| 学生への メッセージ |
構造力学の知識を更に深めたいと思う学生は受講してください。将来構造に関わる仕事をしたい学生は必須です。 |