タイトル
2020 年度 第2学期
環境理工学部 環境デザイン工学科
日英区分: 日本語
コンクリート構造設計学Ⅱ
Concrete Structure Design Ⅱ
 
講義番号 科目区分 学期
102103 専門科目 第2学期
ナンバリングコード 教室
MDCA0ESCZ3002N 環境理工学部棟202講義室
必修・選択の別
選択
単位数 曜日・時限
1 金4,金5
担当教員(ローマ字表記)
綾野 克紀 [AYANO Toshiki], 藤井 隆史 [FUJII Takashi]
持続可能な開発目標(SDGs)
  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
  • 住み続けられるまちづくりを
  • つくる責任つかう責任
対象学生
環境デザイン工学科3年生
他学部学生の履修の可否
連絡先
綾野克紀:086-251-8156,toshiki@okayama-u.ac.jp
藤井隆史:086-251-8155,t-fujii@okayama-u.ac.jp
オフィスアワー
随時.ただし,前もって電話またはメールにて予約すること.
学部・研究科独自の項目
該当なし
使用言語
日本語
授業の概要
橋梁や建築等の材料として用いられるコンクリートは,圧縮力に対しては強いが,引張力に対しては弱い.引張力に強い鋼材を用いてコンクリートを補強する構造として,鉄筋コンクリート構造およびプレストレストコンクリート構造がある.このように異なる性質を有する材料によって構成される複合構造物の設計法とその力学的諸性質について講述する.
学習目的
材料の諸性質を明らかにするとともに,構造設計について論じる.特に,限界状態設計法および許容応力度設計法の概念について説明する.つぎに,曲げ,軸力およびせん断に対するコンクリート部材の抵抗のメカニズムを明らかにし,耐力の計算手法を示す.さらに,持続的な社会発展を支えるために,環境負荷低減の観点より,構造物の環境設計,維持管理,補修・補強の概念を講述する.なお,内容の理解を容易にするため,適宜演習問題を課す.
到達目標
数学・自然科学の基礎力,環境工学及び土木工学分野の基礎力,問題を発見し,課題を設定する能力,検討・分析し結論を導く能力を育む.具体的には,以下の5項目の知識・能力を修得することを目標とする.
1.弾性体と塑性体の基礎知識を設計に応用できる能力.
2.プレストレストコンクリート構造の専門的な知識.
3.地震の作用を受ける下での柱の耐力やプレストレストコンクリート部材の耐力を説明できる能力.
4.RCに代わるより高機能な構造物を設計できる能力.
5.わが国の社会基盤の現状と課題を理解し,それに向けた取組みを検討できる能力
授業計画
第1回:概説(RCとPC,プレストレストコンクリート構造物の適用例)
第2回:プレストレスの導入と定着
第3回:プレストレストの弾性変形等による損失
第4回:プレストレストの時間依存性変形による損失
第5回:荷重と断面力
第6回:部材に生じる応力度
第7回:プレストレス量の決定方法
第8回:プレストレッシングとその管理
第9回:橋の種類と構造形式
第10回:PC橋の計画
第11回:PC橋の設計(設計条件の決定)
第12回:PC橋の設計(断面形状,使用材料の決定)
第13回:PC橋の設計(設計荷重,曲げ応力度の計算)
第14回:PC橋の設計(プレストレス,合成応力度の計算)
第15回:PC橋の施工
期末試験
授業時間外の学習(予習・復習)方法(成績評価への反映についても含む)
数回のレポート提出を予定している.レポート提出のない場合にも,教科書,配布資料の内容を復習しておくこと.
授業形態
(1)授業形態-全授業時間に対する[講義形式]:[講義形式以外]の実施割合
70% : 30%
(2)授業全体中のアクティブ・ラーニング
協働的活動(ペア・グループワーク、ディスカッション、プレゼンテーションなど)
少ない
対話的活動(教員からの問いかけ、質疑応答など)
やや少ない
思考活動(クリティカル・シンキングの実行、問いを立てるなど)
やや少ない
理解の確認・促進(問題演習、小テスト、小レポート、授業の振り返りなど)
やや多い
(3)授業形態-実践型科目タイプ
該当しない
(4)授業形態-履修者への連絡事項
特別な配慮を必要とする場合は,事前に相談すること.
簡単な計算をすることがあるので,電卓を持参するとよい.
使用メディア・機器・人的支援の活用
視聴覚メディア(PowerPointのスライド、CD、DVDなど)
少ない
学習管理システム(Moodleなど)
少ない
人的支援(ゲストスピーカー、TA、ボランティアなど)
少ない
履修者への連絡事項
特別な配慮を必要とする場合は,事前に相談すること.
教科書
備考
吉川弘道著「鉄筋コンクリートの設計-限界状態設計法と許容応力度設計法-」(丸善)
プレストレストコンクリート工学会「フレッシュマンのためのPC講座」
参考書
備考
土木学会「コンクリート標準示方書(設計編)」
日本道路協会「道路橋示方書・同解説(I共通編,IIIコンクリート橋・コンクリート部材編,IV下部構造編,V耐震設計編)」
成績評価基準(授業評価方法)
講義期間中に数回の演習を予定している.
演習および最終試験で評価する.出席日数が3分の2未満の場合,単位は認められない.
なお,到達目標に対する評価方法は下記の通りである.
1.弾塑性体であるコンクリートに持続荷重が載荷されたときの時間依存性挙動が理解できている.
2.プレストレスコンクリート構造において,載荷荷重の増加に伴うコンクリート合力の移動,ひび割れとたわみの増加を説明できる.
3.軸力と曲げ力を受ける部材の耐力が計算できる.
4.プレストレストコンクリートは,使用荷重下において,引張り応力の発生を制御できる構造部材であり,適切な設計が行えていれば,高い耐久性が得られるロジックが理解できている.
5.社会基盤の老朽化に伴う構造物の劣化状況を理解し,構造物の寿命予測に関する知識が身に付いている
担当教員の研究活動との関連
担当教員は,コンクリートの耐久性,高性能化,リサイクル,時間依存変形挙動等,コンクリート工学における幅広い研究テーマに取り組んでいる.この講義は,担当教員の専門分野の中核をなす講義である.
受講要件
予め「力学の基礎A,B」「構造力学及び演習IA,IB」「コンクリート構造設計学I」を履修しておく必要がある。
教職課程該当科目
高等学校教諭一種免許状(工業)
入学年度の学生便覧を参照してください。
JABEEとの関連
土木及び関連の工学分野に関する分野別要件:
○土木材料・施工・建設マネジメント,
◎構造工学・地震工学・維持管理工学
持続可能な開発目標(SDGs)

(インフラ、産業化、イノベーション)強靱(レジリエント)なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
(持続可能な都市)包摂的で安全かつ強靱(レジリエント)で持続可能な都市及び人間居住を実現する。
(持続可能な生産と消費)持続可能な生産消費形態を確保する。
実務経験のある教員による授業科目
該当する
備考/履修上の注意/実務経験の内容
担当教員は,土木学会コンクリート標準示方書,各種設計施工指針,日本工業規格等の作成.審議に携わっている。

将来,構造物の設計に関係する仕事をしたいと考えている学生に,重要かつ基礎的科目である.芸術的美ではなく,機能美を目指した橋梁の設計とそのフィロソフィーを講述する.
コンピテンシー
項目割合
【 教 養 】倫理的に考える力 
【 教 養 】論理的に考える力20%
【 専門性 】専門的な知識40%
【 専門性 】問題を発見する力20%
【 情報力 】情報を収集し、分析し、活用する力20%
【 行動力 】コミュニケーション力 
【 行動力 】リーダーシップをもって計画的に実行する力 
【自己実現力】自己を確立する力 
関連割合の合計100%
ページの先頭へ