構造力学I [建築]【01-06】[対面]

開講年度

2025年度

開講学期

前期

科目名

構造力学I

授業種別

講義

科目名（英語）

Structural Mechanics I

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A1100316 構造力学I [建築]【01-06】[対面]

担当教員

山下哲郎

単位数

2.0単位

曜日時限

火曜2限

キャンパス

八王子

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

その他

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

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第2回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第3回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第4回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第5回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第6回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第7回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第8回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第9回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第10回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第11回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第12回

授業形態

対面

授業内容

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回の該当箇所を熟読し予習。

2時間

第13回

授業形態

対面

授業内容

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、演習・過去問等でできなかった問題を考えておく

2時間

第14回

授業形態

対面

授業内容

学修成果の確認
試験

事後学習・事前学習

試験でできなかった問題を考えておく

2時間

第15回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

学習内容の振りかえり
総復習

事後学習

今までの内容を総合的に振り返る。

2時間

成績評価の方法

授業で課す課題（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

授業中および授業後に質疑応答を行う。さらにオフィスアワーに加えて、メールでも適宜対応する。

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
建築の構造ポケットブック（共立出版）

オフィスアワー

授業前後に簡単な質問は受け付けます。その他は新宿キャンパスにいるので、質問等がある場合はメール等で対応し、必要に応じて面談時間を設定します。

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、演習を繰り返してください。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

実務経験の内容

建設会社で構造設計・技術開発に携わった経験を踏まえ、実務に役立つように構造力学を理解する方法を講義する。

教職課程認定該当学科

まちづくり学科／建築学科／建築デザイン学科

その他の資格・認定プログラムとの関連

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