単位数: 1. 担当教員: 覃 宇, 大石 若菜, 何 昕昊, ＳＵＰＰＡＳＲＩ ＡＮＡＷＡＴ, 佐藤 翔輔, ＪＡＮＡＫＡ ＢＡＭＵＮＡＷＡＬ, 辻 勲平, 内藤 英樹, 野村 宗弘, 皆川 浩, Ｓ．Ｏ．Ａ．Ｄ．ＭＩＨＩＲＡ Ｌ, 宮本 慎太郎. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCA-CEE322J.
○
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的：社会環境工学を学ぶにあたり必要な基礎的知識を体得するため，基本的な物理学に関する知識も加え理解を深めながら，コンクリートや土質・構造・水理・水質に関する実験を行う．
２．概要：コンクリート実験では配合設計を行い，実際にコンクリートを製造し，各種試験によりその品質を確認する．土質実験では物理試験，透水試験，力学試験などを行い，土の工学的性質及びその力学挙動を理解する．構造実験では単純梁の3点載荷実験を行い，たわみの分布や断面内のひずみの分布を測定し，理論解との比較を行う．これにより，固体力学に関する知識を得る．また，鋼材の引張試験とＲＣ梁の曲げ載荷実験を行い，鉄筋コンクリート部材の基本的特性を学習する．水理実験では基本的な流れを実験室内で再現し，その力学諸量を測定する．流体力学に関する基本諸量や運動の基礎を理解する．水質実験では水質指標等の変化過程を測定する．
３．達成目標等：これらの実験を通し，コンクリートや土といった社会基盤構成材料の基本的性質とその取り扱い方，構造物の変形挙動および実験データと一般的なモデル解との差異，水の基本的な流れ，基本的な水質支配機構とその取り扱い方について理解することを目標とする．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose: To gain basic knowledge necessary for learning civil and environmental engineering, this class is to help students conduct experiments on concrete, soil, structure, hydraulics and water quality while deepening understanding knowledge about basic physics.
2. Summary: In the concrete experiments, the students conduct mix proportion design, actually produce concrete, and confirm its quality and performance by various tests. In the soil experiments, physical tests, permeability tests, compression tests, etc. are carried out to understand the engineering properties of soil and its mechanical behavior. In the structural experiments, a three-point loading experiment of simple beams is carried out to understand the deflection distribution and the strain distribution in the cross section. In addition, the students compare the measuring results with the theoretical solution. Moreover, tensile tests of steel rods and bending load tests of RC beams are conducted to learn basic properties of reinforced concrete members.
In hydraulic experiments, the basic flow is reproduced in the laboratory and its mechanical quantities are measured in order to understand basic mechanical quantities and movement concerning fluid mechanics. In water quality experiments, the students measure the process of change of water quality index etc.
3. Achievement goal, etc.: Through these experiments, the students understand the fundamental properties of civil engineering materials such as concrete and soil, the deformation behavior of structures, the difference between experimental data and theoretical model solutions, flow of water, basic water quality control mechanism.
セメスター開始前に開催される３年生向けガイダンスにて，この授業の進め方についての説明がある．受講者は学年別ガイダンスに出席して授業の進め方について理解しておくこと．
The method for conducting this class will be explained at the guidance for B3 students held at the beginning of the 5th semester. The student should attend the guidance and understand the method.
（☆印の項目は、教員免許法上の教科に関する科目、「物理学実験」に係るキーワードである）
１．実験ガイダンス
２．＜コンクリート実験＞ コンクリートの示方配合（材料の力学的特性）☆
３． コンクリートの強度試験とRC梁供試体の作製（固体の力学：応力，歪み，強度）☆
４．＜構造実験＞ Ｉ型梁の曲げ載荷実験（弾性体の力学）☆
５．鋼材の引張試験，ＲＣ梁の曲げ載荷実験（曲げ・せん断破壊）
６．＜土質実験＞ 土の物性試験（材料の力学的特性）☆
７． 土の締固め・透水試験（固体と液体の連成問題）☆
８． 地盤調査
９．まとめ
10．＜水理実験＞ 管路の損失実験（完全流体，粘性，ポテンシャル問題）☆
11． 開水路流速分布の実験（流体の運動，抵抗則，相似則）☆
12． 跳水の実験
13．＜水質実験＞ 凝集実験
14． BOD試験，COD試験（水質測定，分子運動）☆
15．まとめ
1. Guidance
2. <Concrete experiment> Mix proportion design of concrete (mechanical properties of materials)
3. Strength test of concrete and preparation of RC beam specimen (mechanics of solid: stress, strain, strength)
4. <Structural experiment> Experiment of bending load of I-beam (Mechanics of elastic body)
5. Tensile test of steel material, bending load test of RC beam (bending / shear failure)
6. <Soil test> Physical property of soil (mechanical properties of material)
7. Compaction of soil, permeability test (coupling of solid and liquid problem)
8. Ground survey
9. Summary
10. <Hydraulic experiment> Loss test of pipeline (ideal fluid, viscosity, potential problem)
11. Experiment of open channel flow rate distribution (fluid motion, resistance law, similarity rule)
12. Experiment of hydraulic jump
13. <Water Quality Experiment> Agglutination experiment
14. BOD test, COD test (water quality measurement, molecular motion)
15. Summary
授業時間は限られているので、自主学習が重要になる。予習・復習を必ず行うようにすること。
The session time is limited and therefore self-directed learning is important. Students are required to prepare and review for each class.
一度でも理由なく欠席した場合は不合格とする．成績はレポートの内容によって評価する．
If a student is absent without any reason, the student receives a failing grade. Students are evaluated on their points from all the reports which must be submitted after each experiment.