2025年度前期建築構造入門

曜日・時限 木曜日3時限 期別 前期 週時間数 0
ナンバリング KC120303,KD120303
開講学科等 建築・デザイン学部-建築・デザイン学科 建築専攻
建築・デザイン学部-建築・デザイン学科 空間デザイン専攻
教員名 光石 暁彦
光石 暁彦
職務履歴

https://research.osakac.ac.jp/index.php?%e5%85%89%e7%9f%b3%e3%80%80%e6%9a%81%e5%bd%a6

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目的

本科目は、物理学における力学と構造力学、建築材料等の力学系科目とをつなぐ、基礎的な科目である。本講では第1に、物理学の力学現象を、構造力学における力学問題としてとらえる基本的な考え方を理解し、第2に、力学問題の解析能力の向上を目的とする。そのために必要な数学の知識として、指数・対数・三角関数と、微分・積分の基本の復習を並行して進め、主に、力とその合成と分解、力のモーメント、力のつり合いについて、演習問題を豊富に解きながら学ぶ。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A, C ガイダンス
構造力学に必要とされる数学/構造力学における基礎的な計算
事前学修 シラバスを読んでくること.数学と力学について復習しておくこと(2時間)
事後学修 授業中に説明した「ガイダンス(構造力学に必要とされる数学/構造力学における基礎的な計算)」の復習をしておく(2時間)
2 A, C 関数
関数の意味/三角関数/指数関数/対数関数
事前学修 前回の授業の内容「ガイダンス(構造力学に必要とされる数学/構造力学における基礎的な計算)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「関数(関数の意味/三角関数/指数関数/対数関数)」の復習をしておく(2時間)
3 A, C ベクトル
ベクトルの意味/加減法/位置ベクトル/成分表示/内積と外積
事前学修 前回の授業の内容「関数(関数の意味/三角関数/指数関数/対数関数)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「ベクトル(ベクトルの意味/加減法/位置ベクトル/成分表示/内積と外積)」の復習をしておく(2時間)
4 A, C 微分
微分の意味/べき乗の微分/和差の微分/積の微分/合成関数の微分/三角関数の微分/指数・対数関数の微分
事前学修 前回の授業の内容「ベクトル(ベクトルの意味/加減法/位置ベクトル/成分表示/内積と外積)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「微分(微分の意味/べき乗の微分/和差の微分/積の微分/合成関数の微分/三角関数の微分/指数・対数関数の微分)」の復習をしておく(2時間)
5 A, C 積分
積分の意味(微積分の基本定理)/不定積分/置換積分/部分積分/定積分
事前学修 前回の授業の内容「微分(微分の意味/べき乗の微分/和差の微分/積の微分/合成関数の微分/三角関数の微分/指数・対数関数の微分)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「積分(積分の意味(微積分の基本定理)/不定積分/置換積分/部分積分/定積分)」の復習をしておく(2時間)
6 A, C 力1
力の合成・分解/力のつり合い/力のモーメントのつりあい
事前学修 前回の授業の内容「積分(積分の意味(微積分の基本定理)/不定積分/置換積分/部分積分/定積分)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「力1(力の合成・分解/力のつり合い/力のモーメントのつりあい)」の復習をしておく(2時間)
7 A, C 力2
外力/反力/応力
事前学修 前回の授業の内容「力1(力の合成・分解/力のつり合い/力のモーメントのつりあい)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「力2(外力/反力/応力)」の復習をしておく(2時間)
8 A, C 構造物の表示
種々の構造物/支点と節点
事前学修 前回の授業の内容「力2(外力/反力/応力)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「構造物の表示(種々の構造物/支点と節点)」の復習をしておく(2時間)
9 A, C 構造物の分類
安定と不安定/静定と不静定
事前学修 前回の授業の内容「構造物の表示(種々の構造物/支点と節点)」の復習をしておく(2時間)
事後学修 授業中に説明した「構造物の分類(安定と不安定/静定と不静定)」の復習をしておく(2時間)
10 A, C はり構造
垂直応力と剪断応力/切断法/曲げモーメント図
事前学修 前回の授業の内容「構造物の分類(安定と不安定/静定と不静定)」の復習をしておく(3時間)
事後学修 授業中に説明した「はり構造(垂直応力と剪断応力/切断法/曲げモーメント図)」の復習をしておく(3時間)
11 A, C トラス構造
トラス構造の種類/節点法の数式解法
事前学修 前回の授業の内容「はり構造(垂直応力と剪断応力/切断法/曲げモーメント図)」の復習をしておく(3時間)
事後学修 授業中に説明した「トラス構造(トラス構造の種類/節点法の数式解法)」の復習をしておく(3時間)
12 A, C 材料の変形
単純応力状態/フックの法則/ポアソン比
事前学修 前回の授業の内容「トラス構造(トラス構造の種類/節点法の数式解法)」の復習をしておく(3時間)
事後学修 授業中に説明した「材料の変形(単純応力状態/フックの法則/ポアソン比)」の復習をしておく(3時間)
13 A, C 材料の力学的特性
許容応力と安全率
事前学修 前回の授業の内容「材料の変形(単純応力状態/フックの法則/ポアソン比)」の復習をしておく(3時間)
事後学修 授業中に説明した「材料の力学的特性(許容応力と安全率)」の復習をしておく(3時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

・構造力学に必要な基礎的な数学について学び,理解し,応用できる.
・梁の引っ張りや曲げの物理現象を理解し,応用できる.
・トラス構造の物理現象を理解し,応用できる.
・材料の力学的特性を理解し,設計に応用できる.

本科目に関連するディプロマ・ポリシー項目
2024 年度入学生 下記リンク先のカリキュラム・マップを参照.
URL: https://www.osakac.ac.jp/about/policy/faculty/

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 60% 50% 50% 100%
小テスト、小論文 40% 50% 50% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 0%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 0%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 0%
その他2(具体的に: 0%
100% 50% 50% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

(1)教科書:資料を配布します.
(2)参考書:
 「図説 構造力学入門」,豊田正敏,島村和夫,東洋書店
 「材料力学」,大橋義夫,培風館

オフィスアワー

(1)日時:金曜1限(学内外の用務のために教員が不在の可能性もありますので,事前に電子メール(mituisi@oecu.jp)等で確認して下さい)
(2)場所:A号館3階教員室09

その他

授業にはなるべく関数電卓を持参して下さい.
小テストの模範解答は,次週の講義で解説しMoodleにもアップします.

実務経験のある教員による授業科目