J0210400

弾塑性論

Elastic and Plastic Mechanics

開講部

工学部

開講学科

建築学科

開講学年

4年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
講師篠原保二この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

構造設計では、弾性力学に基礎を置く、許容応力度設計法が基本であるが、将来起こりうる大地震に対して、許容応力度設計を行うのは不経済である。そこで構造骨組に対してある程度の塑性変形を許容し、そのエネルギー吸収によって地震エネルギーに抵抗する設計も必要になる。本講ではそのような設計に対して必要な部材および骨組の終局強度計算方法を弾性理論あるいは塑性理論に基づいて述べる。

達成目標

1.弾性力学(許容応力度設計)及び塑性力学(終局強度設計)の理解と、その適用方法を修得する。

授業計画

1.構造材料(コンクリートと鋼材)の力学的特性、弾性と塑性
2.構造力学、材料力学、弾性力学、破壊力学の範囲と本授業内容
3.許容応力度設計と終局強度設計の違いと問題点
塑性設計に関する問題提示
4.必要保有水平耐力の算出方法
5.部材断面の弾塑性曲げ解析(1)
曲率とひずみ、曲げ剛性とヤング率、
6.部材断面の弾塑性曲げ解析(2)
降伏モーメント、全塑性モーメント
7.部材断面の弾塑性曲げ解析(3)
軸力と曲げモーメントが動機に作用する断面
M-N相関図
8.簡易骨組の弾塑性解析(1)
仮想仕事法と上界の定理
9.簡易骨組の弾塑性解析(2)
上界の定理の応用
10.実際の骨組の崩壊過程
  ・地震時の建物の崩壊形式(曲げ破壊、せん断破壊)を理解し、耐震性能に関する考え方を説明
11.部材断面の弾塑性曲げ解析(2)
  ・曲げを受ける鉄筋コンクリート部材断面の弾性域から塑性域にわたっての応力と変形の関係(降伏モーメント、終局モーメント)
12.骨組の変形計算
片持ちはりの応用について
13.骨組の塑性解析(1)
  ・骨組の崩壊荷重を求めるための基本定理(上界定理、下界定理)
14.骨組の塑性解析(2)
  ・骨組の崩壊荷重の求め方(上界定理に基づく方法(仮想仕事法)下界定理に基づく方法(塑性モーメント分配法)
15.鉄筋コンクリート部材の数値解析(FEM)例の紹介

評価方法と基準

出題する演習問題に対するレポートと、小テストで行う。
(レポート:10点満点)×5回+(小テスト:10点満点))×5回=100点満点として総合得点率が60%以上を合格とする。

教科書・参考書

プリントを配布する。

履修前の準備

「構造解析」「材料力学」を履修しておくこと

学習・教育目標との対応

人間が、健全な生活を営むためには、自然からの外的要因に対し、建物の安全性の確保が重要であることの理解。

オフィスアワー

講義修了後、研究室にて。

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Sep 20 07:47:24 JST 2012