2021年度 シェル構造特論   Shell Structures

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開講元
建築学コース
担当教員名
竹内 徹  元結 正次郎  熊谷 知彦 
授業形態
講義    (ZOOM)
曜日・時限(講義室)
火7-8  
クラス
-
科目コード
ARC.S501
単位数
2
開講年度
2021年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2021年3月19日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

連続体シェル構造、ラチスシェル構造、テンション構造等の空間構造の構法・設計法およびこれらの構造特性を表現する各種理論について学ぶ

到達目標

基本的なシェル理論、張力理論、およびそれらのテンソル表現について学ぶとともに、具体的なシェル構造、ラチスシェル構造、テンション構造等の解析、設計への応用力を身に付ける

キーワード

連続体シェル、ラチスシェル、テンション構造、テンソル、座屈、地震応答

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

講義を主体とし、テーマごとに演習を実施する

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 シェル構造の歴史と実例 シェル構造の歴史と実例について理解する
第2回 回転面シェルの薄膜理論 回転面シェルの薄膜理論について理解する
第3回 シェル構造・サスペンション構造の力の流れ シェル構造・サスペンション構造の力の流れについて比較しながら理解する
第4回 偏平シェルの膜理論 偏平シェルの膜理論について理解する
第5回 円筒シェルの座屈 円筒シェルの座屈理論と評価手法について学ぶ
第6回 シェルの地震応答評価 シェルの地震応答特性と応答評価手法について学ぶ
第7回 ケーブル理論の基礎 ケーブル理論の基礎について学ぶ
第8回 ケーブル構造の応用 ケーブル構造の建築分野への応用について学ぶ
第9回 空間構造の応答制御 空間構造の応答制御手法と設計法について学ぶ
第10回 シェル構造とテンソル解析 シェル構造を定式化する上でテンソル解析が用いられる理由について理解する
第11回 定式化において用いられる仮定 シェル構造を解析する上で用いられる平面あるいは法線保持の仮定等について理解する
第12回 シェル理論に基づく有限要素定式化1 初期形態および変形後形態の記述、Greenのひずみ、線形化されたひずみ-変位関係を学ぶ
第13回 シェル理論に基づく有限要素定式化2 応力の定義、弾性構成則、弾性エネルギーを学ぶ
第14回 シェル理論に基づく有限要素定式化3 平衡方程式を導出し、数値計算過程を学ぶ

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

大崎純・竹内徹・山下哲郎:シェル・空間構造の基礎理論とデザイン、京都大学学術出版会

参考書、講義資料等

S.P.Timoshenko: Theory of Plate and Shells, McGraw-Hill
日本建築学会:ラチスシェル屋根構造設計指針

成績評価の基準及び方法

各講義における演習の評価に依る

関連する科目

  • ARC.S421 : 応用構造設計特論
  • UDE.S406 : 建築構造テンソル解析

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

ARC.S421:応用構造設計特論 および UDE.S406:建築構造テンソル解析 を履修していることが望ましい.

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

takeuchi.t.ab[at]m.titech.ac.jp, motoyui.s.aa[at]m.titech.ac.jp

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