| 科目名 |
構造設計演習 |
| 担当教員 |
甲斐 芳郎 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｂ−ＷＳ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
火２,金２ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的
社会システム工学におけるコンピュータ利用の重要な１分野は，構造設計における構造解析（数値解析）である．本講義では，最も汎用的な解析手法である有限要素法の入門として骨組み解析を習得し，さらに構造解析を利用した構造設計の基礎を学ぶ．
講義の進め方
講義では，各自が与えられた課題に対して設計条件を満たすような構造を考え，その構造をモデル化，データを作成・解析して，応力が許容範囲に収まるように断面決定するまでの実習を行う．設計結果は，設計書の形でレポートとして提出する．
達成目標
与えられた構造を独力でモデル化し，荷重を載荷した場合の変形や応力を求められること，すなわち解析技術を習得することが最低限の目標である．（合格の要件）
さらに，構造設計の基本概念，すなわち与えられた条件に対して必要にして十分な強度を持つ構造の意味を理解し，それを実現するための設計スキルを身に付けることが最終達成目標である．
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| 授業の詳細2 |
講義計画
1〜4．連続桁の解析
集中荷重を受ける連続桁の解析を行い，初歩の構造力学の知識では解析できない不静定構造に対して構造解析が強力なツールであることを理解する．また，最初の課題であるので，与えられた条件の下での解析を通して構造解析プログラムの操作法（データ入力，解析，結果の見方）に習熟することに主眼をおき，設計的な作業は行わない．
5〜8．トラス橋の設計
格点に集中荷重を受ける平面トラスを設計する．本課題では，先ず断面を仮定し，所定の荷重を載荷した場合の応力を照査する．この解析結果を参考に，作用応力が適切な値になるように断面を修正する作業（構造設計）を行う．圧縮応力に対しては細長比による許容応力低減を考慮する．トラスは軸力しか負担しないこと，および部材間の連成がほとんどないことから，比較的容易に断面を決定できるはずである．この課題を通して，作用応力が適切な値となるように断面を決めるというプロセスを理解する．結果は設計書の形でレポートとして提出する．
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| 授業の詳細3 |
9-14．鉄骨ラーメン構造の設計
建築骨組みの例として１層ラーメン構造の設計を行う．この課題では，構造を３次元的にモデル化する．３次元のモデルを扱うことによって，部材の強軸方向，弱軸方向を認識するとともに，適切な向きで使用することを学ぶ．結果は設計書の形でレポートとして提出する．
15. 理解度の確認
与えられた構造に所定の荷重を載荷した場合の応力を求めることができるかどうかを調査し，理解度を確認する．
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| 授業の詳細4 |
テキスト：
講義時に配布
参考書：
指定しない．
成績評価：
理解度確認の結果，時間内に正解に達する力があると認められれば６０点，時間内に解析を終了したが入力ミスなどで解が誤っている場合は４０点，時間内に解析を終了できなかった場合は２０点とする．課題２〜３のレポートでは，多少の過大，あるいは過小応力があってもほぼ妥当な設計と認めれば２０点以上，実設計では不合格となるような設計でも設計書として完結していれば１５点、要求したものが揃っていなくても完成させようという努力が認められれば１０点程度とする．設計書未提出，または完成させようという意欲が全く感じられない場合は０点とする．合計点が９５以上はＡＡ，８０から９４はＡ，６５から７９はＢ、５０から６４はＣとする．
履修の前提となる科目：
構造の力学１
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| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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