Experiments on Structural Engineering

table:basic information

Course title 構造力学実験

Schedule 2021年度 前期 火曜3限 火曜4限

Course credits 1.0

Course number 76CESMM202

Course code 9976219

Q&A掲示板はなし

適宜対面やメールで質問する

必要であれば設置するかもしれない

Descriptions

本授業では、班で協力しながら、材料力学ⅠおよびⅡで学習した土木材料（主として構造材料）に関する力学的性質を、実験を通じて理解するするとともに、コンテスト形式の梁の設計によって、デザイン能力を身につけ、またその際の思考プロセスをわかりやすく説明する。

Objectives

材料力学の知識は、実際に部材の挙動を測定や観察によって実感することで、より確実に身に付けることができる。主として単純梁を対象として、荷重に対するひずみや変位、変形曲線を測定・観察し、学んできたことと比較したり、梁を設計したりすることによって、知識を確実なものとする。また、これらの知識や設計のプロセスを、相手にわかりやすく伝え、建設的な議論ができる力の基礎を習得することを目的とする。また、設計においては倫理観も重要であることから、これに関する技術者倫理についても考える。

Outcomes

1. 平面保持の仮定に基づく、梁の圧縮と引張りを説明できる。また、梁の断面2次モーメントの意味を説明できるとともに、それを計算できる。

2. 梁の変形曲線の概形を予測できるとともに、曲げモーメントの正負との関係を実感できる。

3. 梁のたわみ量の計算に基づき、設計条件を満たす単純梁を設計できる。

4. チームで協力して結果を得ることができる。

5. 文章をわかりやすく構成し記述することができる。

6. 自らの考えを他者にわかりやすく説明できる。

7. 他者からの質問に答えることができる。

※土木工学科が定める学習・教育目標との関連

上記［到達目標］のうち、1～4は、下記の主として関連する学習・教育目標のうち、目標（F）に基づいている。また、5～7は目標（G）に基づいている。

主として関連する学習・教育目標：

目標（F） 自分自身で、またはチームで協力しながら、土木工学に関する課題を見出し、与条件の下でそれを解決するための計画を立て、試行・検討・実行できるようになる。

目標（G） 分かりやすく論理的に記述する力、プレゼンテーション力、建設的な議論ができる力を身につける。

他の関連する学習・教育目標

目標（B） 土木工学のすべての主要専門分野（構造・材料、地盤、水理、環境・情報、計画）の基礎知識を習得するとともに、応用できるようになる。

目標（D） 土木技術が自然・社会に及ぼす影響・効果を理解し、その社会的役割と責任を認識し、技術者倫理に基づいて判断できるようになる。

Course notes prerequisites

材料力学Ⅰ、材料力学Ⅱを履修していることが望ましい。

Preparation and review

準備学習：各回の授業内容についてテキスト、参考書、および関連授業の内容で確認しておくこと。実験の前には、口頭試問を行うので、適切に答えられるようにしておくこと。

復習：授業内容を復習し、レポートにまとめること。

Evaluation

課題毎にレポートを評点し、その合計点を評価点とする。

レポート点は、提出期限より遅れて提出した場合は、素点の8割をレポート点とする形で減点する。また、内容が十分でないと判断される場合は、再提出を要求することがある。

正当な理由なく1回以上欠席した場合には単位取得を認めない。また、正当な理由のない遅刻は0.5欠席として扱い、授業開始時間から10分を超えた場合は欠席とみなす。

学習・教育目標（F）と（G）のそれぞれに基づく到達目標を両方とも達成していることが単位取得の条件である。

レポートに基づく上記の評価点が合格最低点に達しない場合には、追加の目標達成度の確認を実施し、それに基づき単位取得を認めることがある。

【フィードバックの方法】

採点したレポートは、次の実験時に回覧する。

Materials

構造力学　内山久雄(監修)、佐伯昌之(著)　オーム社

構造力学［上］［下］崎元達郎　森北出版株式会社

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Plan

実験Bの模型製作

実験Aの模型製作

ブリッジコンテストの設計・模型の製作，設計計算書・プレゼン資料の作成

ブリッジコンテスト実施

15. は点数不足者のみの対面授業

2. 平面保持の仮定（1）

平面保持の仮定を理解する。

梁の圧縮と引張りを理解する。

3. 平面保持の仮定（2）

同上

4. 断面２次モーメント（1）

断面2次モーメントを計算できるようになる。

断面2次モーメントと梁の曲げ剛性の関係を理解する。

5. 断面２次モーメント（2）

同上

6. 梁の境界条件と変形曲線（1）

梁の変形曲線の概略を予測できるようになる。

梁の各点における、引張りと圧縮が分かるようになる。

静定構造と不静定構造の違いを理解する。

7. 梁の境界条件と変形曲線（2）

同上

8. 軸力部材の引張と圧縮（1）

部材の引張試験を通じて、応力・歪曲線を理解する。

座屈現象を理解する。

ポアソン比を理解する。

9. 軸力部材の引張と圧縮（2）

同上

10. ブリッジコンテスト（1）

与条件の下で単純梁の模型を設計・作製することで、デザイン能力を養う。

11. ブリッジコンテスト（2）

同上

12. ブリッジコンテスト（3）

同上

13. ブリッジコンテスト（4）

同上、さらにプレゼンテーションの準備をする。

14. ブリッジコンテスト（5）

実験値と設計値の違いについて理解する。

プレゼンテーション能力を養う。

15. 授業のまとめ

実験を総括するとともに、必要な学生については目標の達成度を確認する。