シラバス情報

注）公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「UNIVERSAL PASSPORT」で詳細をご確認下さい。

科目名	構造設計２（Structural Design 2）
担当教員名	石田　孝一
配当学年	3	開講期	前期
必修・選択区分	全コース　選択	単位数	2
履修上の注意または履修条件	材料力学　構造力学１～４　建築材料実験　構造設計１を履修していることが望ましい。
受講心得	計算用具持参のこと。
教科書	最新建築構造設計入門　　実教出版　　和田　章監修
参考文献及び指定図書	鉄筋コンクリート構造計算基準・同解説2010
関連科目	材料力学　構造力学１、２、３、４　建築材料実験　構造設計１
オフィスアワー

授業計画	学習内容	学習課題(予習・復習)
授業の目的	応力計算法として、鉛直荷重に対する固定（モーメント）法、水平荷重に対するＤ値法を理解すること。層間変形角制限、剛性率、偏心率の制限値及び算出法を理解すること。鉄筋コンクリート梁の断面設計を理解することを目的とします。
授業の概要	構造設計２の前半では、応力計算を主に講義します。長期荷重に対しては、構造力学４で学習した固定（モーメント）法を用いた応力計算法を説明します。地震荷重や風圧力に対しては、実用略算計算法であるＤ値法を紹介し、例題を交えて、詳しく説明します。　構造設計１～３では、許容応力度等設計法を中心に講義を進めますが、許容応力度等設計法は1次設計から２次設計へと連続します。後半は、2次設計の範囲である、層間変形角制限、剛性率、偏心率を説明し、鉄筋コンクリートはりの設計法を説明します。問題演習を通して、計算手順を修得することが肝要です。
授業計画	○第１回　構造設計の概要　成績評価基準の説明　構造設計の概要、構造設計の流れ、一次設計、二次設計等について概説します。 ○第２回　荷重・外力の復習　構造設計１で学んだ荷重・外力について、教科書設計例の建物に対して、具体的に復習します。許容応力度についても復習します。 ○第３回　Ｄ値法１　（Ｄ値、反曲点高比）　今回からＤ値法を４回にわたって説明します。先ず、横力分布係数（Ｄ値）の意味を説明したのち、剛比からＤ値を求める方法を説明します。一般階と最下階との違いに注意が必要です。次いで、反曲点高比を求める方法を説明します。この際、必要に応じて補間法を用います。 ○第４回　Ｄ値法２　（単位せん断力、負担せん断力）　Ｄ＝１の部材が負担する単位せん断力の求め方を説明します。階別、方向別にＤ値を集計し、その値で地震層せん断力を除して求めます。 ○第５回　Ｄ値法３（反曲点高比）　柱部材の曲げモーメントがゼロとなる点を反曲点といいます。その位置は、層位置、Ｄ値、階高変化、梁の剛比変化等の影響を受けます。ここでは、層高に対する反曲点高さの比（反曲点高比）の求め方を説明します。反曲点高比を説明し、単位せん断力から各々の柱部材の負担せん断力を求め、更に柱頭柱脚の曲げモーメントを求めます。 ○第６回　Ｄ値法４　（応力図）　柱部材の柱頭柱脚の曲げモーメントを求めたのち、各節点でのモーメントの釣合から梁の曲げモーメントを求める方法を説明します。次いで、梁の曲げモーメントからせん断力の算出方法を説明し、更に、柱部材の軸方向力の求め方を説明します。最後に応力図を完成させます。 ○第７回　層間変形角、剛性率　層間変形角とその制限値を説明したのち、層間変形角の求め方を説明し、問題演習を行います。次いで、高さ方向のバランスチェックである剛性率及びその制限値を説明し、層間変形角から剛性率を計算する方法を具体的に説明します。 ○第８回　偏心率　建物の平面的バランスチェックの偏心率及びその制限値について説明します。第１に、重心位置の求め方を説明します。次いで、剛心位置の求め方を説明します。偏心距離を求めたのち、弾力半径を求め、偏心率を算出します。具体的な問題演習を通して理解することが大切です。 ○第９回　総合問題　小規模の建物を想定し、横力分布係数の算出から、応力図の完成、層間変形角制限のチェック、剛性率のチェックまで一貫して問題演習を行います。小規模とはいえ作業量は多くなりますが、一貫して演習することにより、建築物の構造設計を理解することができます。 ○第１０回　前半の復習 ○第１１回　必要保有水平耐力　構造特性係数（Ｄｓ）、偏心率による割増係数（Ｆｅ）、剛性率による割増係数（Ｆｓ）、形状係数（Ｆｅｓ）を解説し、必要保有水平耐力の算出法を説明します。 ○第１２回　保有水平耐力　保有水平耐力の計算方法を紹介したのち、略算法の節点振分法について例題を解くことにより解説します。 ○第１３回　鉄筋コンクリート梁主筋の設計（精算法、略算法）　計算図表を利用して、梁主筋の設計法を説明します。曲げモーメント係数を算出したのち、計算図表から引張鉄筋比を求めます。このとき、釣合鉄筋比以下で設計が決まるように、複筋比を調整することが肝要です。これが精算法です。引張鉄筋比から引張鉄筋断面積を求め、必要数量を配筋することになりますが、このとき、配筋状態をチェックする必要最小幅について説明します。　略算法の場合、直接引張鉄筋断面積が求まるので、そのときの引張鉄筋比が釣合鉄筋比以下であることを確認する必要があります。その確認の方法も説明します。　ここでは、略算法による鉄筋コンクリート梁主筋の設計法を説明します。略算法の場合、直接引張鉄筋断面積が求まるので、そのときの引張鉄筋比が釣合鉄筋比以下であることを確認する必要があります。その確認の方法も説明します。 ○第１４回　鉄筋コンクリート梁のせん断補強設計　設計用せん断力に対する梁のせん断補強設計法を説明します。先ず、許容せん断力を算出する式を紹介します。　せん断補強の必要があるかどうかをチェックしたのち、せん断補強の必要がある場合は、許容せん断力式からせん断補強筋比を求め、補強筋間隔を求めます。梁のせん断補強設計に関する構造制限についても説明します。 ○第１５回　鉄筋コンクリート梁の断面設計（総合問題）　ここでは、問題演習を通して、梁の断面設計法を理解します。梁の断面設計は左端、中央、右端の３箇所で行わなければなりません。梁の断面寸法、長さと長期及び地震時の応力を与えて、主筋の設計からせん断補強設計まで一貫して行います。 ○第１６回　期末試験　計算が主体の試験になるので、試験時間は８０分とします。教科書、ノート、配布物、参考書、計算用具（電卓、ポケコン、ノートパソコン）等持込可です。	第１回教科書　ｐ160-162 配布資料予習９０分　課題９０分第２回教科書　ｐ180-182 配布資料課題：演習問題１（許容応力度）予習９０分　課題９０分第３回教科書　ｐ155-156 配布資料課題：演習問題２（Ｄ値）予習９０分　課題９０分第４回教科書ｐ156 配布資料課題：演習問題３（Ｑ，Ｍ上、Ｍ下）予習９０分　課題９０分第５回教科書ｐ285 配布資料課題：演習問題４（反曲点高比）予習９０分　課題９０分第６回教科書ｐ157 配布資料課題：演習問題５（単位せん断力）課題：演習問題６（応力図）予習９０分　課題９０分第７回教科書ｐ213 配布資料課題：演習問題７（層間変形角、剛性率）予習９０分　課題９０分第８回教科書ｐ213 配布資料課題：演習問題８（偏心率）予習９０分　課題９０分第９回配布資料（Ｄ値法・総合問題）予習９０分　課題９０分第１０回配布資料予習９０分　課題９０分第１１回教科書ｐ274 配布資料課題：必要保有水平耐力予習９０分　課題９０分第１２回配布資料課題：保有水平耐力（節点振分法）予習９０分　課題９０分第１３回教科書ｐ187-190 配布資料課題：演習問題（許容曲げモーメント）予習９０分　課題９０分第１４回教科書ｐ196-198 配布資料課題：演習問題（設計用せん断力）予習９０分　課題９０分第１５回教科書ｐ192、200 配布資料課題：演習問題（ＲＣ梁の断面設計）予習９０分　課題９０分
授業の運営方法	通常教室での座学。毎回授業内容に関する演習課題を課します。期限までに提出して下さい。
備考
学生が達成すべき到達目標	水平力に対する実用的応力計算法を理解し、実行し、応力図が描ける。鉄筋コンクリート梁の断面設計を理解し、配筋設計ができる。

評価方法	評価の割合	評価の実施方法と注意点
試験	55	毎回の講義の要点を理解できているかを確認します。計算問題は、正解するだけでなく、解答に至る過程も重視します。
小テスト
レポート	30
成果発表
作品
その他	15	授業に欠席したり、遅刻・早退せずに、意欲的に取り組んだ場合、評価の対象とします。
合計	100	―