構造解析学及び演習
Structural Analysis and Exercise
准教授・三神 厚
2単位
目的
実在する構造物の多くは，力の釣り合い条件式のみでは解けない不静定な構造物である．この講義では，1，2 年生で学んだ静定構造物の解析法を援用して，不静定なはり，ラーメン，トラス等を，力を未知量として解く方法(仮想仕事の原理を用いた応力法)，ならびに，変位を未知量として解く方法(たわみ角法，変位法)を理解させる．そして，簡単な不静定はり，ラーメンおよびトラスについては，手計算により，それらの反力及び断面力が計算できる能力を身に付けさせる．
概要
授業計画に沿って，前半には構造物の支点反力あるいは構成部材の断面力を未知量とした仮想仕事の原理による不静定はり，ラーメン，トラスの解析法(応力法) について講述し，後半には構造物の変位を未知量としたはり，ラーメンのたわみ角法による解析法(変位法) について講述する．そして，これら両解析法に対する理解を深め，応用力を養成するために，適宜例題の解説と演習を行い，レポート(宿題) も課して，実際的な問題に対する応用力の養成を図る．
キーワード
不静定構造物，仮想仕事の原理による解法，不静定はり·トラス·ラーメンの解き方，たわみ角法の基本式，節点方程式·層方程式·角方程式，はり·ラーメンの解き方
要件
1 年後期の「構造の力学1及び演習」，2 年前期の「構造の力学2 及び演習」，および，2 年後期の「構造の力学3 及び演習」を受講しておくこと．
注意
講義の単元が終わるごとにレポートを課すか，あるいは，小テストを実施するので毎回予習·復習を欠かさないこと．
目標
| 1. | 力を未知量とした仮想仕事の原理による不静定構造物の解析方法を理解し， 簡単な不静定はり，ラーメン，トラスが手計算により解析できる．(1-8回) |
| 2. | 変位を未知量としたたわみ角法による不静定構造物の解析方法を理解し，簡単な不静定はり，ラーメンが手計算により解析できる．(9-16回) |
計画
| 1. | ガイダンス，構造物の静定·不静定と安定·不安定 |
| 2. | 仮想仕事の原理を用いた不静定はりの解析方法 |
| 3. | 不静定はりの解析演習(レポート) |
| 4. | 仮想仕事の原理を用いた不静定ラーメンの解析方法 |
| 5. | 不静定ラーメンの解析演習(レポート) |
| 6. | 仮想仕事の原理を用いた不静定トラスの解析方法 |
| 7. | 不静定トラスの解析演習(レポート) |
| 8. | 仮想仕事の原理による解析方法のまとめと昼間テスト |
| 9. | たわみ角法の基本公式 |
| 10. | たわみ角法の基本式 |
| 11. | 角方程式と層方程式 |
| 12. | 不静定はりの解析演習(レポート) |
| 13. | 不静定ラーメンの解析演習(レポート) |
| 14. | 支点変位，温度変化がある場合の解析演習(レポート) |
| 15. | たわみ角法と一般的な変位法との関係 |
| 16. | たわみ角法による解析方法のまとめと定期試験 |
評価
到達目標1 の達成度を，中間テストの点数と前半の平常点(レポートの点数)の割合を 7:3 として算出される評点により評価し，評点≧60% を当目標のクリア条件とする． 到達目標2の達成度を，期末テストの点数と後半の平常点(レポートの点数)の割合を 7:3 として算出される評点により評価し，評点≧60%を当目標のクリア条件とする．到達目標1および2をクリアした場合を合格とし，成績は到達目標1と2の評点の重みを50%:50% として算出する．
JABEE合格
【成績評価】と同一とする．
JABEE関連
本科目は，本学科の教育目標 3(3) に100% 対応する．
対象学生
他学科，他学部学生も履修可能
教科書
高岡宣善著，白木渡改訂 「不静定構造力学第2 版」 共立出版
参考資料
講義中に必要に応じて紹介する．また，補足説明用の資料や演習問題等はプリントを配布して解説する．
連絡先
- オフィスアワー: 8:40-10:10, 18:00-19:30
備考
受講に先立ち，「構造の力学1及び演習」，「構造の力学2 及び演習」，および，「構造の力学3 及び演習」の復習を十分しておくこと．