Structural Mechanics I ｜ Syllabus data

開講年度

2025Year

開講学期

First Semester

科目名

Structural Mechanics I

授業種別

Lecture

科目名（英語）

Structural Mechanics I

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100317 Structural Mechanics I

担当教員

MTSUDA Yoriyuki

単位数

2.0Credits

曜日時限

Tue.3Period

キャンパス

Hachioji Campus

教室

03-103講義室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

静定構造物の支点反力、部材応力の計算方法が原理から理解でき、１級建築士程度の問題をその場で解けるようになる。

受講にあたっての前提条件

数学の基礎的な知識（三角関数や微積分など）が必要になる。自信の無い学生は「Ａ群自然科学系科目」の１年前期「基礎数学」を習得すること。一方、将来、構造や安全安全分野の技術系専門分野を希望する可能性のある学生は、より高度な数学的な知識が必要になるので、１年前期では、後のコンピュータ解析で使用する理論である「Ｂ群専門科目」の１年前期「線形代数学Ⅰ」を習得しておくと良い。

授業の方法とねらい

構造力学は、建築が重力や地震・風などによる荷重に耐えて建っているしくみを理解し、建物の安全・安心を確保する上で最も重要な分野です。ここではその基本として、１）力とモーメントのつり合いから構造骨組に生じる様々な力の計算方法が理解できるようになる、２）基本的な形の骨組の力の流れが読めるようになる、ことを目的とします。

AL・ICT活用

Interactive classes using ICT／Support for self-learning using ICT／Not used

第1回

授業形態

対面

事前学習

高校数学の教科書でベクトル、三平方の定理、三角比を復習。

1.5時間

授業内容

1 ガイダンス、力の基本
力の表示方法、単位、力の平行四辺形を理解する。

事後学習・事前学習

第１回の内容を復習し、教科書で第２回の内容を予習する。

1.5時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

２．構造のモデル化と荷重
構造とそれを支える支点のモデル化（＝理想化）と、安定・不安定を理解する。また様々な荷重（集中荷重、分布荷重、モーメント荷重）を理解する。

事後学習・事前学習

第２回の内容を復習し、教科書で第３回の内容を予習する。

1.5時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

３．支点反力の計算
支点の種類と生じる反力、その計算方法を理解する。

事後学習・事前学習

第３回の内容を復習し、教科書で第４回の内容を予習する。

1.5時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

4．応力の概念
仮想切断の概念と、切断面に生じる応力の種類、梁の例題からその計算方法の基本を理解する。

事後学習・事前学習

第４回の内容を復習し、教科書で第５回の内容を予習する。

1.5時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

5．トラスの応力の計算（1）
節点法によるトラスの応力の計算方法を理解する

事後学習・事前学習

第５回の内容を復習し、教科書で第６回の内容を予習する。

1.5時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

6．トラスの応力の計算（2）
切断法によるトラスの応力の計算方法を理解する

事後学習・事前学習

第６回の内容を復習し、教科書で第７回の内容を予習する。

1.5時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

7．梁の応力の計算（1）
集中荷重とモーメント荷重を受ける梁の応力の計算方法を理解する

事後学習・事前学習

第７回の内容を復習し、教科書で第８回の内容を予習する。

1.5時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

8．梁の応力の計算（2）
分布荷重を受ける梁の応力の計算方法を理解すると共に、せん断力、モーメントの関係を、数学（微積分）との関連で理解する。

事後学習・事前学習

第８回の内容を復習し、教科書で第９回の内容を予習する。

1.5時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

9．前半の復習
前半の内容を振り返る

事後学習・事前学習

第９回の内容を復習し、教科書で第１０回の内容を予習する。

1.5時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

10．ラーメンの応力の計算（1）
ラーメンの応力の計算方法を理解する。

事後学習・事前学習

第１０回の内容を復習し、教科書で第１１回の内容を予習する。

1.5時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

11．ラーメンの応力の計算（2）
ラーメンの応力の計算方法を理解する。

事後学習・事前学習

第１１回の内容を復習し、教科書で第１２回の内容を予習する。

1.5時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

12．ヒンジ付きラーメンの応力の計算
ラーメンの応力の計算方法を理解する。

事後学習・事前学習

第１２回の内容を復習し、教科書で第１３回の内容を予習する。

1.5時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

13. 複合的な構造の応力の計算
ラーメンとトラスの複合構造の応力の計算方法を理解する。

事後学習・事前学習

第１３回の内容を復習し、試験でできなかった問題を確認する。

1.5時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

14．学修成果の確認
試験

事後学習・事前学習

今までの内容の総復習を行う。
試験でできなかった問題を考えておく。

1.5時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

15．学習内容の振りかえり
総復習

事後学習

できなかった問題をできるようにする。

1.5時間

成績評価の方法

授業中に課す小テスト（25%）と、期末試験の成績(75%)を総合して100点満点で評価した上で、A+≧90、90>A≧80、80>B≧70、70>C≧60、60>D≧50、50>F、とします。

受講生へのフィードバック方法

課題を提出してもらい、それを採点・コメントしたものを返却する。

教科書

小野里憲一、西村彰敏著:力のつり合いを理解する構造力学　彰国社　\2,800

参考書

野中、南、中村他　建築構造力学図説・演習<1>　丸善

オフィスアワー

月曜日　17：00〜18：00 （八王子校舎11号館205階松田研究室）
授業前後に簡単な質問は受け付けます。その他はメール等でアポイントを取ってください。

受講生へのメッセージ

高校の数学を習得していれば誰にでも理解できる分野ですが、積み重ねの学問なので一歩一歩着実に理解し、演習を積み重ねてください。手を動かして図を描き直感と感覚（力学的センス）を養うことも重要です。また簡単な模型を作って変形させたり、空き時間に友人と解法を一緒に考えるのも良い訓練になります。
構造分野や安全安心分野に興味のある学生は、微分積分、線形代数、微分方程式などの授業も履修しておくと、より発展的な内容の研究ができます。線形代数はコンピュータを使った解析、微分積分や微分方程式は構造解析、振動などの理解に役に立ちます。

実務家担当科目

Not applicable

実務経験の内容

教職課程認定該当学科

Department of Urban Design and Planning／Department of Architecture／Department of Architectural Design

その他の資格・認定プログラムとの関連