○構造力学Ｉ（Structural Mechanics I）[5112]

＜授業のねらい＞

構造力学は、建築が重力や地震・風などの荷重・外力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。建築構造の入門として、様々な建物に作用する力と変形のしくみを学び、その理論的な根拠である　構造力学の基礎（静定構造の解法、断面の性質など）を身につけます。建築で扱う構造力学は、高校の力学と数学の知識さえあれば、誰にでも理解できる分野です。但し、積み重ねの学問であるため、途切れることなく一歩一歩、着実に理解し、演習を積み重ねることが必要です。

＜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）が必要です。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」を習得して置いてください。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ある学生は、より高度な数学的な知識が必要になります。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�T」の習得しておいてください。

＜具体的な到達目標＞

建築物の構造、構造部材、力のつりあい、外力・反力、静定ラーメン・トラスの応力の求め方を理解できる。

＜授業計画及び準備学習＞

1 ガイダンス、力の表示方法、単位、力の平行四辺形
2 力の合成・分解・つりあい、力の三角形、示力図、連力図
3 構造物と荷重、支点、節点、集中荷重、等分布荷重、ラーメン、トラス、他
　→1回目の課題：力の合成・分解・つりあい、構造物、次回に提出後に解説
4 荷重と反力１（集中荷重、ΣX＝0、ΣY＝0、ΣM＝0、単純梁、片持ち梁
5 荷重と反力２（特殊な荷重）、等分布荷重、モーメント荷重、他
6 荷重と反力３（様々な架構）、３ヒンジ、片持ち梁系等
　→２回目の課題：外力と反力、次回に提出後に解説
7 応力とは、曲げモーメント、せん断力、軸方向力、切断法
8 応力を求める１（集中荷重）、単純梁、片持ち梁
9 応力を求める２（等分布荷重）、等分布荷重、モーメント荷重、など
　→３回目の課題：静定ばりの応力と、体験学習教材の作製
10 応力を求める３（様々な架構）、片持ち梁、片持ちラーメン構造、など
11 応力を求める４（様々な架構）、単純ラーメン、３ヒンジラーメンなど
　→４回目の課題：静定ラーメンと応力、次回に提出後に解説
12 トラスの解法（算式解法）、節点法、切断法
13 トラスの解法（図式解法）
　→５回目の課題：静定トラスと応力、次回に提出後に解説
14 演習
15 習得状況調査

＜成績評価方法＞

出題する課題と期末試験により、１００点評価で６０点以上で合格とする。
（ウェイトの目安は、期末試験が８５％、レポート１５％）
注意：遅刻すると授業について来られなくなるので、厳禁です（出席扱いはしない）。

＜教科書＞

書名「考えるプロセスがわかる構造力学１」
著者：小野里憲一、西村彰敏著
出版社：彰国社

＜参考書＞

はじめての建築構造力学、＜建築のテキスト＞編集委員会編、学芸出版社
図説構造力学入門、豊田正俊・島村和夫 共著、東洋書店
図解 建築構造力学の学び方、槙谷栄次・永坂具也 共著、オーム社

＜オフィスアワー＞

月〜金はほぼ毎日研究室(新宿)にいます。建築系学科学習ガイダンスによる久田欄も参照すること。面会を希望する場合は、メール等でアポイントをとってください。

＜学生へのメッセージ＞

構造力学は建築が安全に建っているしくみを理解する上で最も重要な分野で、専門家の社会的需要がますます大きくなっています。しかしながら構造力学の習得過程で挫折する学生が多いのは残念なことです。構造力学は高校の知識で誰でも理解できる分野です。授業に休まず着実に理解と演習を繰り返せば、誰でも習得できるので、諦めずに学習して欲しいと思います。

＜備 考＞

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・物理を学ぶ必要があります。「Ａ群 自然科学系科目」の「微分積分」や「物理学概論」、「Ｂ群 専門科目」の「線形代数学」や「微分方程式」などを履修しておいてください。「線形代数学」はコンピュータ解析に、「微分方程式」は構造解析などで利用します。

＜参考ホームページアドレス＞

http://kouzou.cc.kogakuin.ac.jp/