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教員名 : 松田 頼征
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開講年度
2025年度
開講学期
後期
科目名
鋼構造
授業種別
講義
科目名(英語)
Steel Structure
授業情報(授業コード・クラス・授業形態)
A0800003 鋼構造 [DB][対面]
担当教員
松田 頼征
単位数
2.0単位
曜日時限
月曜2限
キャンパス
新宿
教室
A-0611教室
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
鉄骨を用いた建築構造を「鋼構造」とよび、超高層、ドームから戸建住宅まで幅広く建築の構造に用いられている。ここではまず構造設計の基礎となる塑性崩壊や座屈に関する基礎的な理論を学んだ後、重層構造の耐震設計法と、鋼構造が本来有する優れた耐震性能を発揮するためのディテール、施工法を、写真、映像、模型なども用いて感覚的にも理解する。免震や制振、構造デザインなどの最新の技術についてもその概要を学ぶ。
AL・ICT活用
特に活用しない
第1回
授業形態
対面
事前学習
新宿近辺の建築で鋼構造を探し、骨組を観察する。鋼材の材料特性を復習しておく。
1時間
授業内容
終局強度設計1 全塑性モーメント
鋼梁断面の塑性化と全塑性状態を理解し、矩形断面とH形断面の全塑性モーメントを求められるようになる。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第2回
授業形態
対面
授業内容
終局強度設計2 塑性崩壊
平面骨組みの塑性崩壊と塑性崩壊荷重の算出方法について説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第3回
授業形態
対面
授業内容
終局強度設計3 保有水平耐力
地震力に対する保有水平耐力について説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第4回
授業形態
対面
授業内容
鋼材の性質
鋼材を構成する成分とその特徴、鋼材の応力—ひずみ関係、降伏条件について説明する。また、設計に用いられる鋼材の基準強度と許容応力度について説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第5回
授業形態
対面
授業内容
部材の許容応力度設計1 圧縮材と引張材
圧縮力が作用する部材について、座屈荷重の計算方法、座屈長さの考え方、許容圧縮応力度、および部材の設計について説明する。引張力が作用する部材について、有効断面積の算定方法と部材の設計について説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第6回
授業形態
対面
授業内容
部材の許容応力度設計2 曲げ材の理論と梁材の設計
曲げモーメントが作用する部材について、横座屈モーメントと許容曲げ応力度の計算方法を説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第7回
授業形態
対面
授業内容
幅厚比の制限
薄板材の局部座屈と板要素の幅厚比制限について説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第8回
授業形態
対面
授業内容
柱材
軸力と曲げモーメントが作用する柱の設計について説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第9回
授業形態
対面
授業内容
接合部の施工と設計1 高力ボルト接合
ボルト接合の概要と許容耐力の計算方法を説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第10回
授業形態
対面
授業内容
接合部の施工と設計2 溶接の原理と方法
溶接接合の概要と許容耐力の計算方法を説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第11回
授業形態
対面
授業内容
接合部の設計と保有耐力接合
梁継ぎ手や筋交い接合部の保有耐力接合について説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第12回
授業形態
対面
授業内容
ブレース構造と制振構造
ブレース構造の形式を説明する。さらに、制振構造の設計方法についても説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第13回
授業形態
対面
授業内容
柱脚の設計
柱脚の形式とその設計の概要を説明する。 事後学習・事前学習
配布資料と参考書の該当箇所を読む。
1時間
第14回
授業形態
対面
授業内容
構造設計
これまでの学習事項と実務との関係を説明する。 事後学習・事前学習
講義資料をよく復習する。
1時間
第15回
授業形態
遠隔(オンデマンド)
授業内容
振り返り
これまでの課題の復習などをする。 理解度に応じて演習も実施する。 事後学習
講義資料をよく復習する。
1時間
成績評価の方法
期末試験(80%)、授業後の小課題(20%)を合計し、100点満点で採点する。GPA評価との対応は以下の通りである。
A+≧90,90>A≧80,80>B≧70,70>C≧65,65>D≧60,60>F 受講生へのフィードバック方法
毎回の授業で課題を出題する。
課題の出来具合に応じて、次の回の冒頭や15回目の講義で振り返る。 教科書
木村祥裕「建築鋼構造の基礎」、森北出版
参考書
井上一朗、吹田啓一郎「建築鋼構造」、鹿島出版会
日本建築学会「構造用教材」 オフィスアワー
水曜日11時から17時まで新宿校舎24階A2412室にいます。
金曜日11時から13時まで八王子校舎11号館205室にいます。 受講生へのメッセージ
本講義では鋼構造設計の基本を理解してもらいます。鋼構造建物に用いられる多く部材はその挙動を理論的に表しやすく、それゆえ明快な設計式に基づいて設計されます。理論・実挙動・設計式を関連付けて理解し、身近に建設されている鋼構造建物がどのように設計されているのか理解しましょう。
実務家担当科目
実務家担当科目ではない
実務経験の内容
教職課程認定該当学科
該当なし
その他の資格・認定プログラムとの関連
関連する科目である
教育課程コード
B3c
教育課程コードの見方【例】 Ⅰ2a(Ⅰ…Ⅰ群、2…2年配当、a…必修) ※ a : 必修 b : 選択必修 c : 選択 ※複数コードが表示されている場合には入学年度・所属学科の学生便覧を参照のこと
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