| 本科 | 選択・必修 | 開設時期 | 単位数 | 授業形態 | 担 当 | |||
| 土木建築 | 必修 | 2年後 | 1 | 講義 | 海田辰将 | |||
| 【授業の概要】 構造物に生じる力と変形を理解し、構造物を安全かつ経済的にデザインするための力学基礎を学ぶ。構造力学は、第２学年から第５学年に進むにつれてより高度で複雑な問題に取り組むことになる。本授業の前半では、構造物に作用する外力の種類・特徴、単位換算、つり合い計算、反力・断面力計算までを学ぶ。本授業の最終的な目標は、構造力学で最も基本的な静定ばり（単純ばり、片持ちばり、張り出しばり、ゲルバーばり）の断面力図を描くことである。なお、本科目は３年次までに必ず修得すること。 | ||||||||
| 【授業の進め方】 １回の授業は、原則として講義と例題演習（学習シートに記載）から構成し、部分的に解説を織り交ぜる。時間内に終わらなかった問題は家庭学習とし、次回授業までに解いてくること。学習シートは定期試験のタイミングで提出し、学習状況を確認する。本科目は、１か所つまづくとそれ以降の内容についていけなくなるため、分からなかった項目については自学自習による復習を必ず行い、教員に質問すること。また、学習シートだけでなく、自習のための参考書や問題集についても適宜紹介する。 | ||||||||
| 【授業計画】 | 【授業項目】 | 【内 容】 | ||||||
| 1 回 | 構造力学ガイダンス | 構造力学とは？ / 外力の種類 / 現象のモデル化 / 単位換算と接頭語 | ||||||
| 2 回 | 力の法則（合成・分解） | 作用・反作用の法則 / 力の合成・分解 モーメントの復習（モーメントとは？） |
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| 3 回 | モーメント（Varignonの定理） | モーメントの中心・腕の長さ・作用線 Varignonの定理に基づく合力計算 / 曲げモーメント |
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| 4 回 | 力のつり合い | 力のつり合い条件＝構造物の静止条件＝合力ゼロ 力のつり合い３原則（ΣH=0、ΣV=0、ΣM=0）と応用例 |
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| 5 回 | 支点の種類と反力の数 反力計算 |
構造物の支え方に応じた支点の種類 / 反力の数 力のつり合い３原則を用いた梁の反力計算 |
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| 6 回 | 構造物の種類と断面力 | 部材の支え方と繋ぎ方による構造物の分類 断面力（軸力・せん断力・曲げモーメント）とは？ |
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| 7 回 | 断面力と自由物体図 | 外力・反力・断面力を記載した自由物体図の描き方 梁の任意断面における断面力計算 |
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| 8 回 | 中間試験 | １～７回で学んだ内容に関する筆記試験を実施する。 | ||||||
| 9 回 | 単純梁の断面力図（１） | 中間試験の解答・解説 集中荷重を受ける単純梁の断面力図 |
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| 10 回 | 単純梁の断面力図（２） | 分布荷重を受ける単純梁の断面力図 | ||||||
| 11 回 | 片持ち梁の断面力図 | 集中荷重・分布荷重を受ける片持ち梁の断面力図 | ||||||
| 12 回 | 張出し梁の断面力図 | 集中荷重・分布荷重を受ける片端/両端張出し梁の断面力図 | ||||||
| 13 回 | ゲルバー梁の断面力図（１） | ゲルバー梁とは？ / 中間ヒンジの役割 / 図解法 | ||||||
| 14 回 | ゲルバー梁の断面力図（２） | ゲルバー梁の断面力図 |
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| 期末試験 | ９～１４回で学んだ内容に関する筆記試験を実施する。 | |||||||
| 15 回 | 答案返却など | 期末試験の解答・解説 |
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| 【到達目標】 | ・構造物に働く力と、そのつり合い式（ΣH=0、ΣV=0、ΣM=0）の意味を理解している。 ・支点の種類と力のつり合いを考えて、支点反力を正しく計算できる。 ・静定梁（単純梁、片持ち梁、張出し梁、ゲルバー梁）の断面力図が正しく描ける。 | 【徳山高専学習・教育目標】 | Ａ１ | 【JABEE基準】 | ||||
| 【評価法】 | 学年末成績(100点)＝定期試験平均点×0.8＋その他課題点（学習シート・レポート）×0.2 なお、学習シート・レポートは全て提出することで課題点評価の対象とする。 | |||||||
| 【テキスト】 | 【教科書】崎元 達郎 著：構造力学[上]（静定編）第２版、森北出版株式会社、2,400円 【推奨参考書】 ①山本宏/押谷政信/西田秀行 著：応用力学の基礎（第2版）、技報堂出版株式会社、3,360円 ②赤木知之・色部誠：構造力学問題集（第2版）、森北出版株式会社、1,500円 | |||||||
| 【関連科目】 | 力と変形（1年）、構造力学基礎（3年）、構造力学（4年）など力学科目全般 | |||||||