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建築骨組解析 / Building Frame Analysis

単位数: 2. 担当教員: AL WASHALI HAMOO, 前田 匡樹. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCA-ABS304J.

主要授業科目/Essential Subjects

授業の目的・概要及び達成方法等

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)

 現代の建築構造設計ではマトリックス法を用いて応力解析が行なわれている。本講義はそのマトリックス法の理論について述べ、コンピュータを用いた演習を行い、建築骨組の応力性状を理解し、力学的センスを高めることが目的である。建築構造物に作用する荷重により、骨組に発生する応力の解析方法の基本原理を理解し、力の流れに対する直観力を身につけることを目標とする。モールの定理、固定法、たわみ角法などの古典的解析法(手計算による方法)と、コンピュータプログラムによるマトリクス法を平行して学び演習を行いながら、実際の複雑な建築骨組の力の流れに対する感覚を養う。

★この科目ではClassroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
 クラスコードは zbwd5ksです。
 Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

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)

In the modern design of building structural, stress analysis is performed using the matrix method. The purpose of this lecture is to describe the theory of the matrix method, conduct exercises using computers, understand the stress properties of building frames, and enhance the mechanical sense. Understand the basic principle of the method of analyzing the stress in structural members by the load acting on the building structure, and understand the force load path.
Understand the structural analysis by conducting exercises using both matrix method by computer and classical analysis methods (methods by hand calculation) such as the Mohr`s theorem, stiffness method, moment distribution method.

★In this course, Google Classroom will be used to distribute lecture materials and lecture information.
 The class code is "zbwd5ks".
 Visit Google Classroom and enter the class code.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

「空間創造の力学」「建築構造の力学」を履修しておくことが望まれる。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

It is preferable to have knowledge about the strucural statics and the mechanics of buildings structure.

授業計画

この科目ではClassroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
クラスコードは 4jvfyh4です。
Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。

第1回目の講義は、4月8日(月)10時30分~12時 です。

1.ガイダンス
2.建築物に働く力と構造計画
3.梁の応力と変形 ①モールの定理とたわみ角法
4.梁の応力と変形 ②固定端モーメントと固定法
5.演習問題の解説①
6.ラーメンの応力解析 ①鉛直荷重を受けるラーメン
7.ラーメンの応力解析 ②水平荷重を受けるラーメン
8.演習問題の解説②
9.マトリクス法 ①プログラムの使用法と建物のモデル化
10.マトリクス法 ②構成方程式、適合条件、釣り合い条件
11.マトリクス法 ③座標系、せん断変形・剛域の扱い)
12.マトリクス法による構造解析演習 ①軸力、異形ラーメン
13.マトリクス法による構造解析演習 ②剛域とせん断変形
14.建築構造設計の実例
15.期末試験

授業計画(E)

In this course, Google Classroom will be used to distribute lecture materials and lecture information.
The class code is "4jvfyh4".
Visit Google Classroom and enter the class code.

the first class is held at 10:30 - 12:00 on April 8(Mon).

1. Guidance
2. Forces and Structural planning for buildings
3. Stress and deformation of beams の Mohr's theorem and deflection angle method
4. Stress and deformation of beam ② fixed end moment and fixing method
5. Exercise explanation①
6. Stress analysis of moment resisting frame ①subjected to vertical load
7. Stress analysis of moment resisting frame ②subjected to horizontal load
8. Exercise explanation②
9. Matrix method ① modeling using the program.
10. Matrix method-constitutive equations, equilibruim conditions
11. Matrix method ②③ Coordinate system, handling of shear deformation / rigid area)
12. Exercise for structural analysis by matrix method ①Axial force, deformed frame
13. Exercise on structural analysis by matrix method ② Rigid area and shear deformation
14.Examples of structural design
15. Final exam

授業時間外学習

配布されるプリントにより講義内容を復習し、理解できていない点があれば、CLASSROOM・TA時間を利用して理解を深め、演習課題を提出すること。

授業時間外学習(E)

Students are required to review each class using handouts. If there remain any parts they cannot understand, they should ask questions by Google-Classroom or at TA assigned times.

成績評価方法及び基準

① 期末試験の成績(50%)+出席点(20%)+演習問題の成績(30%)
② 期末試験の成績(100%)
のよい方を成績とする。

成績評価方法及び基準(E)

① Final exam results (50%) + Attendance (20%) + Exercise results (30%)
② Final exam results (100%)
The better grade from ① or ②

教科書および参考書

  • 大学課程 建築構造力学, 武藤清、梅村魁、辻井静二、青山博之、, オーム社 (1985) ISBN/ISSN: 4274127044 資料種別:参考書
  • マトリックス法による構造解析, 青山博之・上村智彦, 培風館 (1988) ISBN/ISSN: 4563034444 資料種別:参考書
  • 建築構造力学1, 和泉正哲, 培風館 (2003) ISBN/ISSN: 4563031828 資料種別:参考書

関連URL

http://www.maedalab-tohoku-u.com/untitled-c4kg

オフィスアワー

毎回の講義終了後に質問の時間を設ける。
TAに質問する時間を設定し、講義終了後に案内する。

 これと関連したシラバス 学務情報システムで確認
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